当期目录

2015年 第0卷 第12期    刊出日期：2015-12-25

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行业观察

我国高精度地心坐标框架确定方法研究

张鹏, 李志才, 孙占义, 王凡, 陈现军

2015, 0(12):  1-4.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.364

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基于我国现有国家GNSS连续运行基准站数据资源,提出了实现我国区域地心坐标框架的方法,重点解决了数据处理过程中分区处理的方法和策略。首次提出了将国家基准站分成7个区域进行单天解处理,再进行联合平差的策略,以获得高效、快速的数据处理结果。将区域结果与全球结果进行联合平差,给出选取全球和我国区域框架点的原则,在此基础上对单天解解算结果进行坐标参考框架转换,得到稳定可靠的全球和区域解结果,实现我国地心坐标框架的精确确定。

学术研究

对流层映射函数对南极地区GPS基线解算的影响

李斐, 张卿川, 张胜凯, 左耀文

2015, 0(12):  5-9.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.365

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映射函数是将对流层模型得到的天顶延迟准确转化为传播路径延迟的关键,选择合适的映射函数对于对流层模型的准确性和GPS定位精度的提高有着十分重要的意义。本文介绍了NMF、VMF1和GMF 3种映射函数,采用我国南极中山站、长城站及南极大陆周边IGS站的数据,通过计算比较了3种映射函数在南极地区对GPS基线解算的影响。结果表明,在南极地区进行GPS基线解算时,采用NMF函数产生的误差最大,VMF1与GMF的结果则更加精确,VMF1的效果略好于GMF。

GLONASS偏差校正补偿算法模型的构建与应用

刘馨蕊, 马颖异, 张阳阳, 马洪滨

2015, 0(12):  10-14.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.366

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针对GNSS多模接收机的应用,分析了GLONASS卫星信号接入GNSS系统中会产生群时延变化等相关问题。通过对GLONASS系统可能产生的半周模糊度、0.25周模糊度、硬件偏差等相关问题的分析研究,探讨了RTK应用中的GLONASS伪距与载波相位偏差的6种有效解决方法。此方法包括了有效实时伪距与载波相位偏差校正补偿等。这些算法能够改进GPS+GLONASS+多模复用系统流动站接收机,使其在第三方基准站或网络系统的所有RTK应用中获得经过偏差改正的高精度的多星系统流动站接收机的性能。同时还提出了在站(或网络)接收机与流动站设备分属不同厂商产品的情况下,多模接收机系统伪距或载波相位测量过程中的差分偏差修正方法,进而提高GNSS系统的导航定位性能、作业效率和提高定位精度。

板块运动几何模型的比较

吕志鹏

2015, 0(12):  15-19.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.367

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基于空间大地测量数据建立板块运动的欧拉矢量具有更优的现势性。本文对其计算的3种几何模型进行了理论分析,并且利用IERS发布的ITRF2000速度场数据对上述3种几何模型进行了比较。结果表明,3种几何模型得到的板块运动的欧拉矢量具有统计一致性。但是,由它们得到的板块运动的欧拉矢量最大差异约1 mm/a,整体旋转量最大差异约0.2 mm/a,这对于高精度的大地测量和地球动力学应用影响显著。朱文耀等采用的几何模型更加合理,拟合精度更高,因而建议利用该模型进行板块运动欧拉矢量的拟合。

无迹卡尔曼滤波衰减记忆算法研究

王仁, 赵长胜, 夏志浩, 谭兴龙, 孙鹏

2015, 0(12):  20-22.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.368

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无迹卡尔曼滤波算法作为典型的卡尔曼滤波改进算法,有效地解决了线性化时高阶项的舍弃误差和强非线性模型的无法线性化问题。但是常规的无迹卡尔曼滤波对旧的数据和当前数据的利用率是相同的,很容易导致滤波的发散。通过引进衰减因子加强了对当前数据的利用,降低了旧数据对滤波结果的影响。本文基于此提出了衰减记忆无迹卡尔曼滤波算法,并对衰减因子的确定进行了分析。仿真试验分析表明,衰减记忆无迹卡尔曼滤波算法能够提高滤波结果的精度。

融合增强型模糊聚类遗传算法与ISODATA算法的遥感影像分类

郭云开, 曾繁

2015, 0(12):  23-26.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.369

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针对ISODATA算法预设参数较多,其聚类中心与最优迭代数目很难预先准确设定,且在聚类时没有将影像自身特点充分考虑,对个体适应度函数重视不够的问题,本文提出一种融合增强型模糊聚类GA与ISODATA的聚类方法,对聚类原型矩阵进行编码,构造隶属度矩阵,解求个体适应度函数值,在影像特征空间中搜索得到样本全局收敛极值点。通过试验证明,该方法能避开随机初选值的敏感问题,避免聚类过程的随机性,使分类结果与实际情况更为接近,该算法精度优于传统的ISODATA算法与模糊聚类GA算法,提高了分类的精度,整体效果较好。

激光扫描点云准确快速去噪方法

李明磊, 李广云, 宗文鹏

2015, 0(12):  27-29.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.370

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激光点云数据中孤点和离群点等噪声的自动去除方法是激光点云数据处理的研究热点。本文针对现有孤点的平均点间距阈值探测法存在远距离点云误判的问题,对平均点间距附加距离权重后再根据阈值进行了判断;针对离群点的生长探测法存在效率低的问题,采用均匀八叉树结构以格网为单位进行了生长探测。试验证明了改进方法的自适应性和高效性。

结合SIFT和RANSAC算法的InSAR影像配准

陈华, 邓喀中, 张以文, 范洪冬, 杨俊凯

2015, 0(12):  30-33.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.371

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配准是合成孔径雷达干涉测量(InSAR)得到干涉图前的关键步骤。本文提出了基于SIFT和RANSAC的InSAR影像配准。尺度不变特征变换(SIFT)和随机采样一致性(RANSAC)相结合,得到特征稳定、匹配点对可靠的InSAR影像配准。利用PALSAR数据及TerraSAR-X数据,进行不同分辨率、不同波段的SAR影像配准试验,结合生成的干涉图条纹的清晰程度,评价其精度。并与目前主流的交叉互相关方法得到的相干系数进行了对比,证明了该方法在InSAR影像配准应用中是一种简单、有效的方法。

城市水体空间分布与地表温度之间的关系研究

龚珍, 胡友健, 黎华

2015, 0(12):  34-36.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.372

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城市热岛效应影响着城市的气候变化和居民的生活环境,是目前快速城市化进程中最具代表性的区域生态环境问题之一。本文以"百湖之市"武汉为例,采用HJ-1B卫星的遥感影像,提取了城市地表温度,利用景观生态学方法分析了城市水体的空间分布。研究结果表明:地表平均温度受到研究区域内水体面积比重的影响,地表温度的标准差受到水体面积比重和水体离散度的影响。

一种航空摄影测量自动加密方法

巩保胜, 杨阿华, 刘梦川

2015, 0(12):  37-40,53.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.373

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提出了一种航空摄影测量自动加密方法。首先由相对定向建立立体模型,并自动提取模型连接点;然后通过循环搜索,自动连接测区内的全部模型,进而得到全部影像在统一坐标系下的外方位元素,这也是本方案的创新之处,以此为基础,利用光束法平差优化各相机的位姿参数;最后,由不少于3个地面控制点进行绝对定向,从而得到各相机的绝对位姿参数,由空间前方交会即可解算加密点的大地坐标。试验结果表明,当将定向点均匀分布于测区时,检查点的平面和高程误差满足我国现行航空摄影测量规范对航测生产的精度要求;若将定向点分布于测区一侧,检查点的精度也达到了一定水平,表明可以根据分布于一侧的少量控制点来测绘全测区地形。

西安市土地利用格局动态演变及其驱动力研究

李凤霞, 石辉, 冯晓刚, 刘明星, 许五弟, 李萌

2015, 0(12):  41-45,56.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.374

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基于多时相TM/ETM+数据,以RS和GIS技术为支撑,采用监督分类、非监督分类等方法,辅助土地利用动态度和土地利用耗减度等定量指标,分析了西安1995-2010年的土地利用时空动态变化。结果表明,15年间西安市城区土地利用空间格局发生了较大变化,土地利用时空演变以速度加快,强度显著,建设用地急剧扩张,占用大量耕地、林地为主要特征;景观斑块破碎化程度高,不稳定斑块呈现出先分散后集中的特点,土地利用类型的空间稳定性低;经济增长、城市化、人口增长等因素是其主要驱动力。

基于球面QTM的大范围有源淹没算法研究

邢华桥, 侯妙乐, 王磊, 姜晓轶

2015, 0(12):  46-49,53.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.375

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面对海平面上升后沿海区域大范围淹没模拟的应用需求,提出了一种基于球面QTM的大范围有源淹没算法,首先构建了研究区域的QTM三角格网集,并利用海陆分离的思想确定了初始淹没单元;然后基于QTM的12邻近搜索设计了面向多目标三角格网的淹没范围扩张方法,将初始淹没单元递归扩张得到最终的淹没范围;最后应用Visual C#语言及Microsoft DirectX三维图形接口设计开发了相应的试验原型系统,并利用天地图高分辨率影像和SRTM地形数据对试验区域进行了海平面上升后的大范围淹没模拟试验。结果表明,该算法具有较好的实用性,可以有效地对海平面上升后的大区域范围进行动态地淹没模拟,对辅助防灾减灾具有一定意义。

顾及居民地分布特征的建筑物分组合并算法研究

刘洋, 兰泽英, 张荣

2015, 0(12):  50-53.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.376

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建筑物多边形分组合并是城市大比例尺地图综合中的重要问题。本文在建筑物群的约束Delaunay三角网空间剖分模型及目标间"视觉距离"计算模型研究基础上,以广州地区3种具有典型分布特征的建筑物群分组合并操作为研究对象,并基于"分而治之"的思想,分别提出不同处理方法。设计的算子兼顾了适用性和效率,在广州地区序列比例尺空间数据库快速构建中得到了成功应用。

技术交流

CORS与静态相对定位技术下的坐标转换研究

颜金彪, 胡最, 禹信

2015, 0(12):  54-56.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.377

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目前,CORS已得到广泛应用,如何实现CORS系统得到的CGCS2000坐标与1980西安坐标之间简单、快捷且高精度的转换已成为制约CORS推广的核心问题。本文采用CORS网络RTK与GNSS静态相对定位技术求得区域CGCS2000与1980西安坐标系的高精度转换参数。通过实际工程验证,该方法得到的成果转换精度较高、可靠性较强,不仅可以将CORS系统得到的CGCS2000坐标实时转换到1980西安坐标系,而且为局部1980西安数字线划图转换到CGCS2000坐标系提供了一种方法。

综合机载LiDAR与高分影像的煤矿区典型地物提取方法

卢遥, 卢小平, 武永斌, 李国清, 于海洋

2015, 0(12):  57-59.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.378

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综合利用LiDAR点云数据与WorldView-2高空间分辨率遥感影像,采用面向对象分类的矿区地表覆盖信息提取方法,利用nDSM高度阈值区分候选分割对象,构建了基于决策树分类器的矿区典型地物提取模型,在此基础上将图像光谱信息、DSM数据和地形参数等多源数据进行了融合,提取了出矸石堆、煤堆等典型煤矿区地物要素及植被、道路、水体等地表覆被要素信息。

校园地理信息自主服务平台的设计与实现

肖海平, 俞献隆

2015, 0(12):  60-62,113.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.379

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随着信息化技术和高校信息化建设的迅速发展,在现代高校规划和管理建设中,建立数字化校园地理信息系统已成为一种趋势。为了给学校师生提供便捷、优质、实时的校园信息服务,本文设计了校园地理信息自主服务平台,实现了校园浏览、查询、导航等一系列功能,实现了校园二三维地图的集成与综合,展示了学校的风采,加快了学校数字化建设的进程,提高了学校对外宣传的影响力。

SHAPE与DWG数据格式转换方法及在地理国情普查中的应用

肖锋, 吕宝奇, 贺晓阳, 卢小平

2015, 0(12):  63-65.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.380

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生产实际中经常需要在SHAPE数据与DWG数据之间进行格式转换,尤其是图形数据和属性数据的同步转换,但AutoCAD和ArcGIS均未提供这两种数据格式之间的转换工具,而且目前尚没有成熟的软件或工具能够进行直接转换。本文基于VC++2005平台和ObjectARX SDK开发环境,在AutoCAD 2008平台上进行了二次开发,完成了在AutoCAD平台下直接读取SHAPE数据的图形和属性,处理并保存为DWG格式,实现了图形数据和属性数据的无损转换,并在河南省第一次全国地理国情普查工作中进行了规模化应用,取得了良好的效果。

基于模糊综合评价的城市地下空间开发适宜性评估

彭俊婷, 洪涛, 解智强, 侯至群, 左小清

2015, 0(12):  66-69,113.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.381

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随着社会经济的发展,城市化速度越来越快,人口数量也越来越多,致使城区容量扩大的需要和有限的城区用地之间的矛盾日渐凸显,严重影响了城市的稳定发展,缓解这个矛盾的最佳方式则是向城市地表以下拓展空间容量。昆明是云南省省会,伴随着地铁建设的推进,地下空间的开发利用受到了市民的广泛关注。本文利用层次分析法、德尔菲法、模糊综合评判法、GIS技术,对昆明市主城区及周边重要区域地下空间的开发适宜性作出了评判。昆明市中心城区的地下空间开发建设可以此评判结果为依据进行策划。

WebGIS下的中国城市历史地理信息平台的设计与实现

卜庆华, 李晓松, 王茂洋, 潘倩, 王盛华

2015, 0(12):  70-73.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.382

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城市历史地理信息在研究与应用中具有迫切需求,然而目前国内仍缺乏相对全面的主要城市的历史地理信息系统。因此,本文在形成中国31个主要城市古地图数字化成果的基础上,借助地理信息系统、Web Service与数据库技术,建立了可共享的中国城市历史地理信息平台。该平台具备地图浏览、历史数据编辑、古今数据同步展现、古今地名查找定位、历史专题查询分析、历史专题图制作、数据发布等功能,可为城市历史地理研究提供数据支撑。

全景地图隐私信息处理的关键技术研究

李海亭, 李艳红, 彭清山, 王闪

2015, 0(12):  74-76.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.383

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全景地图系统在数据生产中存在一些可能涉及泄漏个人隐私的信息。本文提出了通过采用特征提取和监督学习分类的方法来检测和处理隐私信息的方法。以人脸和车牌号为例,分别采用支持向量机和投影定位的方法进行了隐私信息定位检测。试验证明,该方法具有较好的可行性。

城市地下管线共享平台建设模式探讨

吴思, 陈勇, 张云, 王明洋, 张芳

2015, 0(12):  77-80.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.384

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针对地下管线信息孤立建设、分散管理的现状,提出了省、市、县三级地下管线信息共享建设的设计模式,深入分析了不同级别的地下管线信息管理和应用的需求,设计了省、市、县三级地下管线共享平台的建设框架,对地下管线信息集成管理、共享应用具有一定的指导意义。

低功耗蓝牙手机终端室内定位方法

苏松, 胡引翠, 卢光耀, 董硕, 李晓进, 刘长宏

2015, 0(12):  81-84,97.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.385

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为满足高精度室内定位的需求,提出了基于地图匹配技术和指纹技术的高精度室内蓝牙定位方法。该方法以低功耗蓝牙手机终端为指纹采集和定位媒介,通过获取蓝牙信号强度参数,并与室内地图进行匹配处理,建立蓝牙信号指纹库。在定位阶段,通过手机终端获取附近蓝牙信号强度信息,与指纹进行对比。在位置计算过程中,采用地图匹配技术,通过空间叠加分析过滤后确定手机终端的空间位置。本文选取了一典型商业环境,通过测试,当蓝牙锚点部署密度间隔15 m时,平均定位精度在3 m以内。

AutoCAD数据自动创建ArcGIS“地图瓦片”服务的方法研究

洪涛, 谭仁春, 李宁

2015, 0(12):  85-87.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.386

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随着AutoCAD在各行各业应用的普及及WebGIS应用需求的不断扩大,将DWG等格式的地理空间数据处理成WebGIS常用的ArcGIS"地图瓦片"服务已成为GIS开发及数据处理人员经常遇到的一项任务。传统的处理方式不仅过程复杂,需要花费大量的人力和物力,而且常常存在符号丢失等问题。本文根据ArcGIS"地图瓦片"创建与文件存储组织规则,通过AutoCAD二次开发语言ObjectARX进行了二次开发,直接在AutoCAD下实现了"地图瓦片"的创建,极大提高了AutoCAD格式的地理空间数据创建"地图瓦片"服务的效率,节省了人力和物力。应用实践表明,本文中的方法具有很高的应用价值。

NoSQL空间数据管理在省级水利数据共享服务平台中的应用

胡应龙, 陈杰

2015, 0(12):  88-92.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.387

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近年来,大型空间信息系统用户交互数据、业务监测数据、遥感影像数据等不断增长。高效的海量空间数据存储管理、迅速准确的检索、简便可靠快速的扩展已成为地学信息科学和水利业务应用领域日益关注的热点问题。本文结合NoSQL和全文检索技术,在江西省水利数据共享平台建设实践中基于MongoDB和Lucene开源软件库设计实现了OGC Web地图服务瓦片数据的存储管理、海量空间矢量数据和元数据的全文检索。平台建设完成后大幅提升了数据库管理和检索的效率,达到了100万条记录模糊检索毫秒级响应的目标,较好地实现了海量水利数据的管理,具有良好联通性和互动性、地理数据丰富的空间分析能力,期望能以此为基础带动江西省水利信息的交流融合,促进江西省水利现代化建设。

村镇建设用地再开发数字化监管与空间决策支持系统研究

吴小芳, 于红波, 胡月明, 萧嘉明, 郭玉彬

2015, 0(12):  93-97.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.388

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针对村镇建设用地再开发业务流程复杂、过程跟踪困难、监管技术薄弱、辅助决策欠缺等问题,本文采用3S技术、数据仓库技术、智能视频监控技术、多媒体视频无线网关技术、工作流定制技术,重点突破了多方位于一体的实时监控、多源异构数据融合、数据动态更新机制,以及村镇建设用地再开发空间决策与辅助支持模型及技术难题,建立了基于3S的村镇建设用地再开发数字化监管与空间决策支持系统;实现了对村镇建设用地项目建前、建中、建后进行全过程监管,并针对再开发业务中的规划与现状对比、宗地占用及基准地价分析、潜力评价等需求,提供了空间决策及辅助支持,以实现村镇建设用地再开发全过程、全业务类型的数字化管理及空间决策支持,促进村镇建设用地再开发的健康、规范、有序、稳步发展。

智慧网格化社区协同服务平台研究

刘丹, 裴颖, 李闯

2015, 0(12):  98-100.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.389

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近年来,社区信息化建设正在逐渐变得数字化、智慧化,智慧网格化社区协同服务平台将在社会服务管理中起到优化的至关重要作用。本文基于地理信息系统技术,以云计算等高新技术为支撑,整合了社区服务对象数据,实现了网格化资源管理。在网格化智慧社区管理与服务平台支撑之上,建立了街道、社区两级互联互通的政务应用系统,形成了较为完善的智慧社区信息化体系,并逐步形成智慧社区一张图。

瓯江口滩涂工程三维海洋测绘基准建立与研究

项谦和

2015, 0(12):  101-104,117.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.390

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国家海洋发展战略目标指出,形成我国东部沿海地区重要的经济增长点,并打造"一核两翼三圈九区多岛"为空间布局的海洋经济大平台,即以宁波-舟山港为核心;环杭州湾产业带,温州、台州沿海产业带为两翼;杭州、宁波、温州都市为三大沿海圈,为产业升级服务。温州浅滩工程三维海洋测绘基准建立与研究项目,旨在解决软土地基浅滩工程施工时控制点与测绘精度问题,海洋测绘方法与陆地测绘有明显的差别,在方案设计、外业施测、内业平差计算和成果处理等方面都进行了技术设计,取得了令人满意的成果。本文通过对瓯江口滩涂工程三维海洋测绘基准建立加以分析和阐述,可为以后类似项目的实施提供参考。

测绘地理信息论坛

浅析传统纸质地图的转型

丁旭华

2015, 0(12):  105-107.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.391

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地图是人类进步的产物,是人类历史长河中逐渐形成的文化之一。在科技迅猛发展的今天,传统纸质地图如何紧跟时代步伐,与电子科技技术结合转型发展?又如何进一步创意创新地图文化产品满足广大用户需求?本文对此提出了几点粗浅的看法。

智慧城市中地理平台的价值研究

任志峰, 沙志友, 林雪淋, 栗向锋

2015, 0(12):  108-113.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.392

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分析了地理信息在智慧城市建设中的定位,并提出了地理平台的概念及其在智慧城市中的价值:空间信息资源共享、泛在信息支撑和协同管理。空间信息资源共享价值在于空间数据的共享及云计算资源转化为云GIS资源的共享;泛在信息支撑价值在于支撑物联网实时数据接入,提供实时空间分析能力并以地图、短信、E-mail等多形式输出;协同管理价值体现在人人都能使用地理平台,平台本身的易用性和方便地将各种异构信息空间化的能力是其核心。构建集成、融合、开放、协同的智慧城市地理空间框架是地理平台诸多价值的具体实践。

测绘地理信息教学

遥感科学与技术专业创新人才培养方案探索与实践研究

林卉, 张连蓬, 梁亮, 王李娟, 邵聪颖

2015, 0(12):  114-117.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.393

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通过对遥感科学与技术专业的探索和研究,结合笔者单位遥感科学与技术专业发展现状,提出一个目标和四个支撑为指导的遥感创新人才的培养模式,即以培养遥感科学与技术专业的一线工程师为目标,同时以学生为主体,教师为支柱,以人才引进为保障和以教学体系建设为核心来构建专业遥感课程教学体系的基本框架,注重课程间的衔接,突出实践教学的有效性、渐进性。提出了自学-交流-应用的学生培养模式,真正发挥学生的自主能动性,培养出真正的合格+特色的高层次专门遥感人才。经过几年实践,专业人才的培养取得了显著的成果,得到了业界的高度评价。

融合CDIO理念的“GIS软件工程”实践教学改革研究

杨林, 万波, 方芳

2015, 0(12):  118-121,124.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.394

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实践教学是理工科学生实践能力培养的关键一环。本文对中国地质大学地理信息系统专业的特色进行了分析,以CDIO国际先进工程教育理念为指导,探讨了"GIS软件工程"实践课程的教学过程,设计了由基本技能、产品工程、过程管理及设计规范4个模块构建的实践方案,并定义了基于CDIO的产品、过程和系统的GIS-SE生命周期模型和细化内容,可为相关专业工程化创新人才培养目标下的教学改革提供参考。

卓越计划下非测绘专业工程测量课程教学改革研究

余莹, 赵海云

2015, 0(12):  122-124.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.395

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结合卓越计划培养要求,在分析非测绘专业工程测量课程教学现状的基础上,提出了一些教学改革内容,并对实践性教学进行了探索。