導(dǎo)語：如何才能寫好一篇地理信息科學(xué)研究方向，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1（略）

國內(nèi)在環(huán)境信息科學(xué)的一些主要論題包括環(huán)境信息系統(tǒng)、環(huán)境遙感、環(huán)境模型、環(huán)境可視化、環(huán)境信息處理等方面都開展了一些研究工作。20世紀(jì)90年代以來，環(huán)境信息化發(fā)展迅速，特別是從上至下的各級政府主管部門環(huán)境信息系統(tǒng)的建設(shè)極大地推動了這一工作的進(jìn)展，環(huán)境地理信息系統(tǒng)則已成為實現(xiàn)環(huán)境信息化的主要途徑。地理信息系統(tǒng)在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，正在從初期的信息管理、環(huán)境專題制圖發(fā)展到Gls與環(huán)境模型集成陳9]、35技術(shù)集成的多媒體環(huán)境系統(tǒng)、基于Gls的環(huán)境污染擴(kuò)散模擬t‘’，‘“1、基于GIS的環(huán)境治理決策支持系統(tǒng)等。遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，一些主要領(lǐng)域包括大氣污染遙感、水環(huán)境遙感、固體廢棄物遙感監(jiān)測、城市熱島效應(yīng)與熱環(huán)境監(jiān)測、植被遙感、景觀格局遙感監(jiān)測、海洋環(huán)境監(jiān)測等。環(huán)境建模與模擬一直是環(huán)境工程研究的重要內(nèi)容，一方面，各種數(shù)學(xué)模型、物理模型、統(tǒng)計模型在環(huán)境信息科學(xué)中得到大量應(yīng)用，另一方面，基于環(huán)境過程機(jī)理的計算機(jī)模擬模型、元胞自動機(jī)(CA)模型、智能體(Agent)模型等也在環(huán)境領(lǐng)域受到重視。數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)是從海量數(shù)據(jù)庫中挖掘和提取對決策分析有用的、先前未知的隱含模式和規(guī)則的過程，筆者在1999年即面向環(huán)境信息化與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展，試圖將二者結(jié)合，提出“環(huán)境數(shù)據(jù)庫中的知識發(fā)現(xiàn)”并進(jìn)行了初步研究?？梢暬潜磉_(dá)和傳輸環(huán)境信息有效的形式，通過三維可視化、三維模擬實現(xiàn)環(huán)境現(xiàn)象、過程的真實感表達(dá)，能夠更加逼真地傳輸環(huán)境信息。近年來，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域的應(yīng)用中受到了研究人員的重視卿]?！疤摂M地理環(huán)境”是虛擬現(xiàn)實技術(shù)支持下地球科學(xué)研究的創(chuàng)新平臺，依托這一平臺，能夠進(jìn)行環(huán)境科學(xué)與工程相關(guān)的理論研究、技術(shù)開發(fā)、工程實踐、模擬決策等活動。針對環(huán)境信息技術(shù)集成應(yīng)用的趨勢，聶慶華提出了“數(shù)字環(huán)境”的概念，數(shù)字環(huán)境是環(huán)境信息化的過程和結(jié)果，是三維顯示的數(shù)字虛擬環(huán)境，包括環(huán)境信息數(shù)字化、環(huán)境信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)境分析模型化和環(huán)境空間決策的智能化、環(huán)境過程和管理可視化。盡管國內(nèi)目前在環(huán)境信息科學(xué)各個分支方向的研究非常活躍，但缺乏整體性、系統(tǒng)性的認(rèn)識和探討。本文在分析環(huán)境信息科學(xué)研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，基于環(huán)境信息流和信息分析處理構(gòu)建了環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)，并以煤礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測治理與管理為例，全面分析了環(huán)境信息科學(xué)理論、方法與技術(shù)的應(yīng)用，以期促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究及其在構(gòu)建和諧社會、推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展中的應(yīng)用。

2環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)及其在煤礦區(qū)的應(yīng)用

2.1環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)盡管環(huán)境信息科學(xué)的概念提出已有近20年的時間，但從目前國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀來看，對于環(huán)境信息科學(xué)的概念、學(xué)科體系還缺乏明顯的定義。已有的一些環(huán)境信息科學(xué)研究計劃中界定的范疇也不盡相同。因此，從促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究的視角出發(fā)，首先需要對環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行界定。HuangGH等川提出的環(huán)境信息科學(xué)的構(gòu)成要素及相互之間的關(guān)系見圖l，這是當(dāng)前引用較多的環(huán)境信息科學(xué)體系結(jié)構(gòu)。由圖1可見，環(huán)境信息科學(xué)是多學(xué)科集成的領(lǐng)域。傳感器綜合技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展使得大尺度地面采樣技術(shù)成為可能，處理不同特征、尺度和復(fù)雜性問題的模型綜合成為新的挑戰(zhàn)，包括不同模擬、優(yōu)化、評價模型以及相關(guān)信息技術(shù)與平臺的合并，不同技術(shù)輸人與輸出之間的聯(lián)接，社會經(jīng)濟(jì)因子的量化，以及大尺度集成模型的解算策略。在此基礎(chǔ)上，HuangGH等「‘〕提出基于環(huán)境信息科學(xué)研究的環(huán)境決策支持系統(tǒng)計算機(jī)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)（圖略）USGS的研究報告’)中，將環(huán)境信息科學(xué)定義為:環(huán)境信息科學(xué)是為加強(qiáng)對不同復(fù)雜程度的環(huán)境現(xiàn)象的理解，并提出新的認(rèn)識的，集成物理、生物學(xué)、計算機(jī)和信息科學(xué)的多學(xué)科方法的研發(fā)、試驗和應(yīng)用的學(xué)科。不同定義都強(qiáng)調(diào)環(huán)境信息科學(xué)的多學(xué)科交叉、以信息技術(shù)為支持、解決復(fù)雜環(huán)境問題的特點。Huang等川的觀點顯然更強(qiáng)調(diào)以遙感、地理信息系統(tǒng)和GPS技術(shù)為基礎(chǔ)的空間信息技術(shù)與環(huán)境科學(xué)和工程的交叉，而USGS的定義則重點強(qiáng)調(diào)了現(xiàn)代計算技術(shù)、人工智能等在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是USGS在其未來環(huán)境信息科學(xué)發(fā)展規(guī)劃中重點強(qiáng)調(diào)了計算智能等技的應(yīng)用?；谝陨嫌^點以及國內(nèi)外研究的進(jìn)展，結(jié)合我們的研究實踐與認(rèn)識，以環(huán)境信息流和環(huán)境信息處理分析為主線，可以構(gòu)建環(huán)境信息科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)及主要技術(shù)方法（圖略）。環(huán)境信息科學(xué)的理論基礎(chǔ)來源于面向環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域需求的多學(xué)科理論交叉，技術(shù)支持在于面向環(huán)境信息流的多技術(shù)手段集成，最終通過不同學(xué)科領(lǐng)域方法模型的綜合，實現(xiàn)環(huán)境科學(xué)與工程各個階段、各個過程的目標(biāo)和任務(wù)。因此，需要從多學(xué)科理論交叉與多技術(shù)手段集成的角度推進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究。

2.2環(huán)境信息科學(xué)在煤礦區(qū)綜合應(yīng)用的研究從一定意義上來講，環(huán)境信息科學(xué)并不是一門獨立存在的新興學(xué)科，而是諸多學(xué)科的交叉和集成。不同學(xué)科在研究過程中，特別是遙感與地理信息系統(tǒng)應(yīng)用、資源環(huán)境規(guī)劃與城鄉(xiāng)管理、環(huán)境影響評價、信息科學(xué)、計算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域都從不同的角度開展著與環(huán)境信息科學(xué)密切相關(guān)的內(nèi)容，這些學(xué)科的研究成果是促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。換言之，以前進(jìn)行的研究工作往往是從環(huán)境信息科學(xué)的開展的相關(guān)論題研究，其重點還在于不同學(xué)科方向，但已經(jīng)構(gòu)成了環(huán)境信息科學(xué)研究的基礎(chǔ)層。為了促進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)的研究，需要改變從外部到內(nèi)部的“包圍型”研究模式，努力推進(jìn)從核心到的“拓展型”發(fā)展模式，即從環(huán)境信息流出發(fā)，組織和集成相關(guān)學(xué)科的研究，特別是在不同學(xué)科交叉鏈接的關(guān)鍵論題上開展深入研究，以便形成適應(yīng)環(huán)境信息科學(xué)體系與研究需求的理論方法體系和應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)。煤礦區(qū)作為1種以資源開采為驅(qū)動力發(fā)展起來的特殊地理區(qū)域，由于煤炭資源開采(以下僅涉及地下開采礦區(qū))破壞上覆巖層原始應(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)致地下水流失、地面塌陷，進(jìn)而引發(fā)土壤污染、水土流失，礦山排研形成的研石山壓占大量土地，堆積物導(dǎo)致嚴(yán)重大氣污染和土壤損害，甚至引發(fā)各種地質(zhì)災(zāi)害。因此，煤炭區(qū)是1種典型的由于礦山開采導(dǎo)致的景觀破壞、環(huán)境污染、生態(tài)退化的復(fù)雜區(qū)域，煤礦區(qū)的環(huán)境問題具有明顯的復(fù)雜性。目前，對于煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境主要的研究視角包括:(l)從煤礦開采損害角度出發(fā)研究開采沉陷與地表變形預(yù)計、監(jiān)測與治理;(2)從煤礦區(qū)土地資源管理角度出發(fā)研究煤礦區(qū)土地利用/覆蓋變化與生態(tài)響應(yīng);(3)從煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境角度出發(fā)研究礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境評價與地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防，(4)從煤礦區(qū)水資源環(huán)境角度出發(fā)研究礦井水害、水污染與水資源調(diào)控;(5)從景觀格局生態(tài)學(xué)角度出發(fā)研究煤礦區(qū)景觀格局;(6)從地理環(huán)境演變角度出發(fā)研究煤礦區(qū)地理環(huán)境演變與模擬;(7)從遙感與GIS應(yīng)用角度出發(fā)研究礦區(qū)資源環(huán)境遙感與信息系統(tǒng);(8)從大氣污染角度出發(fā)研究煤礦區(qū)大氣污染評價與控制;(9)從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度出發(fā)研究煤礦區(qū)環(huán)境經(jīng)濟(jì)評價;(10)從管理學(xué)與可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)研究煤礦區(qū)環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境管理與可持續(xù)發(fā)展決策;等等。對以上不同視角的研究進(jìn)行綜合分析，可以看出多主題、多要素的時空環(huán)境信息是其中的關(guān)鍵，任何視角的研究都需要充分的信息和數(shù)據(jù)的支持、需要環(huán)境信息和背景信息的集成、需要計算機(jī)信息系統(tǒng)和分析工具的支持、需要環(huán)境知識和其它領(lǐng)域知識的交叉和集成。因此，從環(huán)境信息科學(xué)的角度出發(fā)，可以集成現(xiàn)有的研究工作，充分應(yīng)用相關(guān)學(xué)科已有研究成果，通過成果整合與集成，在推進(jìn)環(huán)境信息科學(xué)研究的同時，也進(jìn)一步推動相關(guān)領(lǐng)域的研究。實現(xiàn)整合的關(guān)鍵在于不同研究視角之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系構(gòu)建、鏈接邊界選擇、信息傳輸反饋、系統(tǒng)相互作用。煤礦區(qū)環(huán)境信息科學(xué)綜合研究與應(yīng)用體系框架（圖略）。按照該研究框架，煤礦區(qū)環(huán)境信息科學(xué)的重點在于多學(xué)科研究的交叉點，主要包括:(l)基于采礦環(huán)境影響機(jī)理的模型建立、參數(shù)獲取;(2)各種環(huán)境模型的建立、參數(shù)提取與模型驗證(面向環(huán)境系統(tǒng)分析的環(huán)境評價、污染擴(kuò)散、環(huán)境演變模型和面向環(huán)境管理決策的規(guī)劃模型、優(yōu)化配置、動態(tài)演變模型以及環(huán)境保護(hù)治理與生態(tài)重建方案設(shè)計);(3)面向環(huán)境監(jiān)測的遙感信息源選擇與圖像處理、環(huán)境信息提取與分析，以及組織、集成與管理多種環(huán)境相關(guān)信息的數(shù)據(jù)庫設(shè)計與建立;(4)環(huán)境信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)平臺下的模型解算與解釋、分析結(jié)果可視化與應(yīng)用;(5)集成信息、模型、數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)、知識的環(huán)境決策支持系統(tǒng)(專家系統(tǒng))構(gòu)建。(6)資源一環(huán)境一人類一計算機(jī)系統(tǒng)中的信息流與信息應(yīng)用。

篇2

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；測繪；重要性

中圖分類號：P258 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-0432（2011）-03-0049-1

隨著信息更新機(jī)制不斷完善，不斷建立和完善控制網(wǎng)數(shù)據(jù)庫、地形圖數(shù)據(jù)庫、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)庫等，現(xiàn)代測繪技術(shù)建立了規(guī)模化的數(shù)字化生產(chǎn)和數(shù)據(jù)管理機(jī)制，切實擔(dān)負(fù)起各項測繪數(shù)據(jù)的及時獲取、處理、加工和提供的重任，構(gòu)建了完整的空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)集，形成龐大而實用的數(shù)據(jù)體系。在信息標(biāo)準(zhǔn)化方面，制定統(tǒng)一的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有利于行業(yè)穩(wěn)步快捷的發(fā)展。

1 數(shù)字化擴(kuò)展了測繪學(xué)的內(nèi)涵和外延

測繪學(xué)由于數(shù)字化技術(shù)的不斷突破已日益向相關(guān)地學(xué)領(lǐng)域滲透，作為一門新的信息科學(xué)在經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的諸多領(lǐng)域正發(fā)揮著愈來愈大的作用。例如數(shù)字化測繪技術(shù)在礦山測量方面、濕地保護(hù)方面、水利工程方面和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用，在各個相關(guān)領(lǐng)域上互用數(shù)據(jù)，極大的減輕了科研或者測繪人員的工作量，工作時間縮短，工效大大提高，直接生產(chǎn)成本大幅度下降。數(shù)字化產(chǎn)品既可以存儲在軟盤上，也可以通過繪圖儀繪在所需的圖紙上，線條、線劃粗細(xì)均勻，注記、字體工整，圖面整齊、美觀，且便于修改，能更好地保證圖形的現(xiàn)勢性和不變形性，避免重復(fù)測繪造成的浪費，增加地形圖的實用性和用戶的廣泛性。

例如大地測量更成為研究地球動力學(xué)(包括海洋動力甚至大氣動力)的重要技術(shù)手段，GPS監(jiān)測已能提供全球板塊運動和地殼形變精密數(shù)據(jù)，可用于研究地學(xué)災(zāi)害(地震、滑坡和火山爆發(fā)等)的預(yù)測；GPS已可以和VLBI相近的精度和頻譜分辨率監(jiān)測地球自轉(zhuǎn)的變化，由此研究地球深部結(jié)構(gòu)和動力過程及全球變化；專題GIS也成為環(huán)境災(zāi)害問題分析預(yù)測工具[1]。數(shù)字地球最重要的功能之一是為解決21世紀(jì)人類面臨的環(huán)境和災(zāi)害問題提供一個可供觀察、分析、模擬和預(yù)測的全球信息系統(tǒng)，以期協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系。

為了有效地研究和解決有關(guān)地球的重大問題，目前世界上許多國家都在積極地發(fā)展和運用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，如以遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）為代表的地球空間信息技術(shù)，以數(shù)字的方式獲取、處理、分析和應(yīng)用關(guān)于地球自然和人文要素的地理空間數(shù)據(jù)，并以此為基礎(chǔ)提出解決資源環(huán)境問題的科學(xué)方案和有力措施，增強(qiáng)對地球的認(rèn)識能力。人們利用空間信息去認(rèn)識、開發(fā)和保護(hù)人類有限的生存空間，研究國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展在地域空間上的分布特征、運行狀況、資源環(huán)境條件和社會經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)等，進(jìn)行規(guī)劃、監(jiān)測、管理、決策等。與此同時，隨著席卷全球的信息技術(shù)革命的迅猛發(fā)展，人類組織、傳輸和實現(xiàn)各類與地理坐標(biāo)有關(guān)的海量信息的觀念和方式正在發(fā)生翻天覆地的變化。隨著計算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，人們設(shè)想把有關(guān)地球的海量的、多分辨率的、三維的、動態(tài)的數(shù)據(jù)按地理坐標(biāo)集成起來，形成一個數(shù)字地球[2]。借助這個數(shù)字地球，人們不論走到哪里，都可以高速地、直觀地、按地理坐標(biāo)了解地球上任何一處、任何方面的信息。

通過網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的不斷提升，人們可以了解到世界上任何地方最新、最全面的實時情況。因此，數(shù)字測繪技術(shù)在許多方面具有潛在的廣泛的應(yīng)用前景，如：生態(tài)環(huán)境的保護(hù)、氣候變化的預(yù)測、精細(xì)農(nóng)業(yè)、減災(zāi)、打擊犯罪活動、外交、國防等等。數(shù)字地球?qū)⑹刮覀冇锌赡軐θ藶榈暮妥匀唤绲臑?zāi)害作出快速響應(yīng)，所以必能產(chǎn)生廣泛的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

2 測繪工作的重要性不斷攀升

數(shù)字化測繪技術(shù)的迅猛發(fā)展彰顯其重要性?？陀^地說，整合利用共享已有數(shù)據(jù)和信息資源，數(shù)字化測繪技術(shù)將成為可持續(xù)發(fā)展中信息資源的主體與核心，在社會發(fā)展、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防安全中有重要作用。數(shù)字化測繪技術(shù)展現(xiàn)了地球科學(xué)技術(shù)、空間科學(xué)技術(shù)、信息科學(xué)技術(shù)等學(xué)科領(lǐng)域交叉融合、服務(wù)人類發(fā)展的一個重要方向。作為測繪學(xué)科，測繪行業(yè)反應(yīng)更顯強(qiáng)烈，數(shù)字化的概念為測繪事業(yè)發(fā)展提供了新的機(jī)遇和更高層次的發(fā)展前景。

測繪工作是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展的一項前期性、基礎(chǔ)性工作，是構(gòu)成地理信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和主干。它為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展提供與地理位置有關(guān)的各種專題性和綜合性的基礎(chǔ)信息，其成果是進(jìn)行資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)田建設(shè)、能源、交通、水利等大型工程建設(shè)、城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)、土地開發(fā)利用、重大災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報和科學(xué)研究、國防建設(shè)以及國家宏觀管理決策必不可少的基礎(chǔ)資料。

目前，數(shù)字化的測繪技術(shù)已經(jīng)成為信息時代的戰(zhàn)略制高點，運用新型的測繪戰(zhàn)略，我國的“數(shù)字中國”規(guī)劃已經(jīng)提上議事日程，而作為其重要的組成部分之一的“數(shù)字城市”的建設(shè)必將扮演舉足輕重的角色。城市遙感信息是“數(shù)字城市”的多源信息的一個重要的分支，與城市的其他信息相比，有其特點和應(yīng)用優(yōu)勢[3]。遙感技術(shù)也是“數(shù)字城市”建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。遙感信息的獲取與處理技術(shù)隨著信息時代的到來正在高速發(fā)展，人們對遙感信息內(nèi)在規(guī)律的了解也愈加深入，因此，遙感信息在城市領(lǐng)域的應(yīng)用將越來越廣泛，必將推動“數(shù)字城市”乃至“數(shù)字中國”和“數(shù)字地球”的建設(shè)，對于提高城市建設(shè)的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會等的綜合效益，以及城市的可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃將起到十分重要的作用。

隨著數(shù)字化測繪技術(shù)的廣泛應(yīng)用，測繪學(xué)面臨一個歷史性的發(fā)展新機(jī)遇，擁有智能化、自動化、精準(zhǔn)化、數(shù)字化、人性化等諸多優(yōu)點的數(shù)字測繪技術(shù)必將屹立于科學(xué)技術(shù)之林，以其快速、人性、精準(zhǔn)優(yōu)勢，以更強(qiáng)的活力向前發(fā)展，前景良好。

參考文獻(xiàn)

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(1).

篇3

地理信息系統(tǒng)是一門集計算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測繪科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、空間科學(xué)以及管理科學(xué)等學(xué)科為一體的交叉學(xué)科，GIS專業(yè)的學(xué)生不僅要有扎實的理論基礎(chǔ)，還應(yīng)該具有較強(qiáng)的動手能力和軟件開發(fā)能力，同時自主學(xué)習(xí)能力是學(xué)生適應(yīng)未來學(xué)科發(fā)展和拓展應(yīng)用領(lǐng)域的基礎(chǔ)。對一個GIS本科生的基本要求是:熟練掌握一門計算機(jī)語言，能夠開發(fā)簡單的GIS應(yīng)用模塊，能夠掌握二種以上的常見GIS軟件，并至少具有一種二次開發(fā)的能力，盡最大可能讓學(xué)生參與相關(guān)的科學(xué)研究與實用GIS工程項目的開發(fā)。由此可見，GIS專業(yè)學(xué)生能力除一般大學(xué)生所具備的能力和素質(zhì)之外，更要突顯以下七個方面的能力:專業(yè)基礎(chǔ)理論與前沿技術(shù)、GIS軟件使用與數(shù)據(jù)采集處理能力、空間數(shù)據(jù)建模與分析能力、GIS工程建設(shè)能力、GIS二次開發(fā)設(shè)計能力、自主學(xué)習(xí)能力以及GIS科研與創(chuàng)新能力等?；谶@七方面的能力，可以構(gòu)建地理信息科學(xué)專業(yè)學(xué)生能力指標(biāo)體系的一級指標(biāo)，各一級指標(biāo)又可以進(jìn)一步細(xì)分為多個二級指標(biāo)，總共分為21個二級指標(biāo)，如表1所示。

2GIS專業(yè)學(xué)生能力培養(yǎng)途徑

學(xué)生能力培養(yǎng)應(yīng)堅持知識、能力、素質(zhì)、個性的協(xié)調(diào)發(fā)展和綜合提高的原則，以努力培養(yǎng)寬基礎(chǔ)、高素質(zhì)、富有創(chuàng)新和實踐能力的高水平人才。GIS專業(yè)學(xué)生能力培養(yǎng)應(yīng)該從課程體系設(shè)置、教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)、學(xué)生道德品質(zhì)教育、實習(xí)基地建設(shè)、建立校企合作機(jī)制、加強(qiáng)實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)、利用現(xiàn)代化教學(xué)手段、采取合理的考核方法、鼓勵參加競賽活動、本科生導(dǎo)師制等十個途徑進(jìn)行實施。2．1合理的GIS課程體系設(shè)置GIS課程體系設(shè)置決定了學(xué)生的知識體系結(jié)構(gòu)，因而在很大程度上決定了學(xué)生的能力培養(yǎng)。地理信息系統(tǒng)課程體系的設(shè)置應(yīng)該既要滿足GIS專業(yè)理論基礎(chǔ)與基本技能的需要，同時應(yīng)體現(xiàn)各學(xué)校專業(yè)服務(wù)領(lǐng)域的特點。有關(guān)課程體系的設(shè)置問題，王永興教授對我國部分高校GIS本科課程體系進(jìn)行了比較研究，黃杏元、盛業(yè)華、錢樂祥教授等對GIS課程體系進(jìn)行過研究，提出了GIS課程的基本框架［4-7］。從課程的性質(zhì)來看，可將GIS專業(yè)課程分為數(shù)理基礎(chǔ)、測繪學(xué)、地球科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、GIS與RS共5大塊。由于各學(xué)校開設(shè)GIS專業(yè)所依托的學(xué)科不同，學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)也不盡相同，各塊之間的比例關(guān)系會存在一定的差異，例如，以測繪學(xué)為依托的GIS專業(yè)，測繪學(xué)課程比例會高些;而依托計算機(jī)科學(xué)的GIS專業(yè)則會側(cè)重計算機(jī)方面的課程。一般而言，突出專業(yè)特色的課程可以放在選修課中［8］。為使學(xué)生有更多的時間從事實踐鍛煉、提高動手能力，并使準(zhǔn)就業(yè)工作盡可能前移，采取“3+1”培養(yǎng)模式來編寫教學(xué)計劃，即前三年為基礎(chǔ)和專業(yè)課程學(xué)習(xí)和專業(yè)實驗(實習(xí))課學(xué)習(xí)時間，后一年主要是從事畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計時間，這樣學(xué)生有連續(xù)較長的時間從事實際生產(chǎn)鍛煉。此外還應(yīng)注意三個方面的問題:一是GIS專業(yè)課程知識結(jié)構(gòu)合理分布(比例);二是應(yīng)根據(jù)各課程知識點和先導(dǎo)課程知識要求合理安排各專業(yè)課程的前后順序;三是在實踐性課程(含教學(xué)實習(xí))安排方面，做到四年不斷線，目的是使學(xué)生的動手能力做到循序漸進(jìn)發(fā)展和提升。2．2注重加強(qiáng)教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)師資隊伍建設(shè)，是提高教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)，也是提高學(xué)生動手能力的重要保證。教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)是培養(yǎng)合格專業(yè)師資隊伍的重要途徑。在團(tuán)隊建設(shè)過程中，年紀(jì)較大的教師應(yīng)側(cè)重專業(yè)理論知識的梳理、科研成果向教學(xué)成果的轉(zhuǎn)化，組織開展教學(xué)研究，撰寫高質(zhì)量的教材和教研成果，青年教師則應(yīng)突出實踐教學(xué)，側(cè)重學(xué)生動手能力培養(yǎng)和自身綜合能力的提高。要有計劃地派遣教師到國外訪問進(jìn)修，參與國內(nèi)GIS軟件企業(yè)組織GIS軟件操作開發(fā)與工程應(yīng)用的培訓(xùn)，或中國GIS行業(yè)協(xié)會教育與科普專業(yè)委員會組織的暑期青年教師培訓(xùn)。筆者所在的東華理工大學(xué)GIS專業(yè)有13位教師，其中有4位具有國外的工作或?qū)W習(xí)經(jīng)歷，3位教師參加過GIS軟件企業(yè)培訓(xùn)，4位教師參加了暑期青年教師培訓(xùn)，兩位青年教師參加全國青年教師講課比賽并獲獎。學(xué)校GIS專業(yè)于2010年申報成功“地理信息系統(tǒng)專業(yè)課程群教學(xué)團(tuán)隊”省級教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)項目，為提升教師整體素質(zhì)提供了良好的契機(jī)。2．3學(xué)生道德品質(zhì)教育應(yīng)貫穿每個教學(xué)環(huán)節(jié)合格的人才培養(yǎng)首先是培養(yǎng)學(xué)生如何做人，然后才是成才。道德品質(zhì)的培養(yǎng)是要培養(yǎng)具有敬業(yè)、團(tuán)結(jié)、誠信等品質(zhì)的人才，這是一個循序漸進(jìn)、潛移默化的過程。要求教師結(jié)合課程教學(xué)特點，把道德品質(zhì)教育貫穿到每個教學(xué)環(huán)節(jié)，以良好的事例積極引導(dǎo)學(xué)生。例如空間信息的管理與共享是地理信息系統(tǒng)的目的，應(yīng)該教育學(xué)生遵循共建共享、創(chuàng)新開發(fā)、熱忱服務(wù)的道德準(zhǔn)則。此外，教師應(yīng)加強(qiáng)自身品德素質(zhì)的修養(yǎng)，以身作則做學(xué)生的表率，學(xué)校及學(xué)院也要營造一個開拓、創(chuàng)新、誠信、團(tuán)結(jié)的學(xué)習(xí)與學(xué)術(shù)氛圍，例如，每年的9月15號是SuperMAPGIS軟件公司發(fā)起的“GIS日”，學(xué)院可以組織開展活動，讓學(xué)生增加GIS專業(yè)意識和自豪感;經(jīng)常請GIS公司與企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)和專家來校作學(xué)術(shù)報告。2．4建設(shè)好課間與教學(xué)實習(xí)基地GIS專業(yè)學(xué)生動手能力，主要包括GIS軟件的使用、二次開發(fā)、GIS應(yīng)用與工程設(shè)計、航測與遙感圖象處理軟件和數(shù)據(jù)采集軟件的使用等等。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，學(xué)校需要建立相關(guān)的GIS實驗室，并購置一些國內(nèi)外常用的與GIS專業(yè)密切相關(guān)的(GIS)軟件和相應(yīng)的硬件設(shè)備，如ArcGIS，Super-MAP，ERDAS等。為使學(xué)生的理論學(xué)習(xí)與實際應(yīng)用結(jié)合起來，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解，學(xué)校要與從事地理信息系統(tǒng)工程的單位或科研機(jī)構(gòu)建立聯(lián)系，并采取聯(lián)合辦學(xué)或互惠互利的方式建立教學(xué)實習(xí)基地。這樣學(xué)校解決了教學(xué)實習(xí)的問題，生產(chǎn)單位也可以充分利用學(xué)生資源，從事空間數(shù)據(jù)的錄入甚至應(yīng)用模塊的開發(fā)等工作，還可與高校教師聯(lián)合共同完成某些GIS工程任務(wù)。這樣的單位有省市級的基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)中心、國土規(guī)劃局、城市建設(shè)部門以及研究院所等。2．5建立校企合作機(jī)制“校企合作”是一種很好的培養(yǎng)企業(yè)人才的模式。目前，從事地理信息和測繪的單位有比較齊全的設(shè)備，生產(chǎn)任務(wù)比較多，缺少人手，尤其是近年國家和地方都在進(jìn)行數(shù)字城市建設(shè)、天地圖建設(shè)以及三權(quán)發(fā)證等大型工程項目，各測繪與地理信息部門需要大量的地理信息專業(yè)的人才，希望本科生到自己單位實習(xí)以彌補(bǔ)人才短缺，這一形勢可以促成高校與企業(yè)建立良好的校企合作機(jī)制。對GIS技術(shù)含量比較高的企業(yè)，如GIS軟件公司、從事測繪與地理信息的科研院所，高校可以采取與他們共建聯(lián)合實驗室方式進(jìn)行合作。一方面，企業(yè)可以為高校提供僅計成本價的GIS應(yīng)用軟件，為高校進(jìn)行GIS技術(shù)師資培訓(xùn)。另一方面高校在使用GIS軟件過程中發(fā)現(xiàn)問題，提出新的用戶需求，為企業(yè)GIS軟件推廣使用做貢獻(xiàn)。2．6加強(qiáng)實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)、注重能力培養(yǎng)根據(jù)地理信息科學(xué)專業(yè)總體目標(biāo)和課程體系規(guī)劃GIS專業(yè)實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時為實踐性課程制定實綱、編制實習(xí)能力指標(biāo)體系和相應(yīng)的實習(xí)指導(dǎo)，以便讓學(xué)生在剛開始上某門課時就知道自己學(xué)完該門課后應(yīng)該達(dá)到怎樣的要求。采取相應(yīng)的措施調(diào)動學(xué)生參加實踐性教學(xué)的積極性和提高學(xué)生開發(fā)創(chuàng)造性思維能力的自覺性。一門課程的實驗實習(xí)內(nèi)容應(yīng)和專業(yè)應(yīng)用知識緊密結(jié)合。例如開設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程時，應(yīng)讓學(xué)生對TIN的數(shù)據(jù)組織、網(wǎng)絡(luò)分析等與GIS空間數(shù)據(jù)組織和空間分析相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行實習(xí)和編程。畢業(yè)實習(xí)與設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性能力的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)盡可能地結(jié)合生產(chǎn)任務(wù)或科研項目進(jìn)行，采取上文提到的“3+1”教學(xué)模式，可以增加畢業(yè)實習(xí)與設(shè)計的時間，使學(xué)生達(dá)到有效鍛煉的目的。2．7應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，豐富教學(xué)內(nèi)容GIS是構(gòu)建在信息技術(shù)基礎(chǔ)之上的，大多數(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容很適合利用多媒體技術(shù)進(jìn)行組織與教學(xué)，因此，GIS教學(xué)必須充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù)中的多媒體、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)手段，開發(fā)多媒體和網(wǎng)絡(luò)課件。目前，Internet網(wǎng)上有關(guān)GIS教育的網(wǎng)址已有不少，互聯(lián)網(wǎng)上的GIS教育為學(xué)生在校期間尤其是畢業(yè)后的自我教育提供了一種重要的學(xué)習(xí)方式。教學(xué)中，應(yīng)充分利用國際互連網(wǎng)上國際學(xué)術(shù)組織、大學(xué)和著名GIS軟件生產(chǎn)廠商創(chuàng)辦的豐富的GIS領(lǐng)域的免費遠(yuǎn)程教育資源，使學(xué)生能更形象、快捷、多渠道、多方面接受專業(yè)知識，培養(yǎng)能力。教師應(yīng)將國際互聯(lián)網(wǎng)上比較典型的GIS網(wǎng)站告訴學(xué)生，教會學(xué)生如何到網(wǎng)上查找GIS資源。2．8采用靈活多樣的考核方法為克服高分低能現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性能力，應(yīng)結(jié)合課程特點采取靈活多樣的考核方法，例如筆試、口試、作業(yè)、論文、實習(xí)報告(成果)、動手能力考試等。一般來講，對基礎(chǔ)理論課程可以采用筆試+作業(yè)的方法;對專業(yè)課程采用筆試+作業(yè)或論文的形式;對實踐性較強(qiáng)的課程可以采用實習(xí)報告(成果)+口試或動手能力考試的方法;對選修課程可以采用課程論文的考核方法。動手能力考試可以敦促學(xué)生自覺地完成每個實習(xí)環(huán)節(jié)，加深對教學(xué)內(nèi)容的理解。2．9鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生參加老師的生產(chǎn)科研活動和參加各類競賽活動產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的教學(xué)方法是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有效途徑之一，有利于學(xué)生分析問題、解決問題以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［9，10］。學(xué)校應(yīng)創(chuàng)造條件讓學(xué)生參與實際生產(chǎn)項目，廣泛開展學(xué)生科研活動，使學(xué)生在老師的指導(dǎo)下及早培養(yǎng)科研能力，如參加大學(xué)生挑戰(zhàn)杯一類的比賽活動、讓品學(xué)兼優(yōu)的學(xué)生參加教師承擔(dān)的科研項目等。學(xué)校測繪學(xué)院專業(yè)教師的生產(chǎn)項目，如地圖數(shù)字化、GIS數(shù)據(jù)建庫前的數(shù)據(jù)整理、GIS工程應(yīng)用項目的開發(fā)等都可以讓本科生和研究生參與，學(xué)生老師雙贏，效果很好。目前GIS專業(yè)學(xué)生可以參加的各類競賽活動包括:“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、全國大學(xué)生測繪科技創(chuàng)新論文大賽、全國大學(xué)生測繪儀器操作大賽、各大型GIS軟件公司等行業(yè)或單位舉辦的全國大學(xué)生GIS軟件操作與開發(fā)大賽，以及校級創(chuàng)新基金活動。2．10實行本科生導(dǎo)師制本科生導(dǎo)師制是指學(xué)生進(jìn)入學(xué)校的第一個學(xué)期就為每位學(xué)生指定一位專業(yè)導(dǎo)師，根據(jù)每屆招收學(xué)生的多少每個導(dǎo)師一般指導(dǎo)5至10名學(xué)生，而多個研究方向相近的導(dǎo)師又可以組成一個導(dǎo)師組或教學(xué)團(tuán)隊，導(dǎo)師組內(nèi)部實行以老帶新。學(xué)生從大一到最后畢業(yè)實習(xí)與設(shè)計均由本科生導(dǎo)師負(fù)責(zé)。對于具有研究生導(dǎo)師資格的專業(yè)導(dǎo)師，導(dǎo)師可以安排研究生對本科生進(jìn)行專業(yè)知識的傳授和GIS行業(yè)軟件使用與操作培訓(xùn)，本科生也可以幫研究生做一些基礎(chǔ)性的資料整理工作。本科生導(dǎo)師制的設(shè)置可以讓學(xué)生更早地與專業(yè)老師接觸，有利于學(xué)生消除專業(yè)困惑，有機(jī)會參加導(dǎo)師的項目，加深學(xué)生對專業(yè)知識的理解和動手能力的提高。

3結(jié)束語

篇4

關(guān)鍵詞：國家地質(zhì)公園；科技旅游；開發(fā)模式

中圖分類號：F592.742文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-4161(2008)02-0153-04

1.地質(zhì)公園研究進(jìn)展與發(fā)展現(xiàn)狀

地質(zhì)旅游在我國興起于20世紀(jì)80年代初，隨著聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）“世界地質(zhì)公園”計劃的推動，國土資源部于2001年3月16日準(zhǔn)批成立了第一批國家地質(zhì)公園11個，截止到2006年，我國共建立世界地質(zhì)公園18處，國家地質(zhì)公園138處。

1.1 地質(zhì)公園的概念

地質(zhì)公園是由一系列具有特殊科學(xué)意義，稀有性和美學(xué)價值的地質(zhì)遺跡所組成，它的存在不只具有地質(zhì)意義，還可能具有考古、生態(tài)學(xué)、歷史或文化價值。世界地質(zhì)公園的建立有雙重目的，一是要保護(hù)環(huán)境，二是要促進(jìn)區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展［1］。

按照“國家自然和自然資源保護(hù)聯(lián)盟”的定義，地質(zhì)公園規(guī)劃方案包含了保護(hù)利用地質(zhì)遺跡和地質(zhì)景觀內(nèi)容：①面積不小于10km2，具有優(yōu)美景觀、特殊生態(tài)或地形，具有國家代表性，未經(jīng)過人類開采、聚居或建設(shè)；②為長期保護(hù)自然原野景觀、原生動植物群、特殊生態(tài)系統(tǒng)設(shè)置的保護(hù)區(qū)；③應(yīng)由國家最高權(quán)利機(jī)構(gòu)采取措施，限制工商業(yè)及聚居開發(fā)，禁止伐木、采礦、設(shè)廠、農(nóng)耕、放牧及狩獵等行為，以有效地維護(hù)自然及生態(tài)平衡；④保持現(xiàn)有自然狀態(tài)，在一定條件下準(zhǔn)許游人進(jìn)入，可作為現(xiàn)代及未來的科研、教育、游覽與啟智場所［2］。

國土資源部對地質(zhì)公園的定義是：“地質(zhì)公園是以具有特殊的科學(xué)意義，稀有的自然屬性，優(yōu)雅的美學(xué)觀賞價值，具有一定的規(guī)模和分布范圍的地質(zhì)遺跡景觀為主體；融合自然景觀與人文景觀并具有生態(tài)、歷史和文化價值；以地質(zhì)遺跡保護(hù)，支持當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、文化教育和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展為宗旨，為人們提供具有較高科學(xué)品味的觀光游覽、度假休閑、保健療養(yǎng)、科學(xué)教育、文化娛樂的場所，同時也是地質(zhì)遺跡景觀和生態(tài)環(huán)境的重點保護(hù)區(qū)，地質(zhì)研究與普及的基地”［3］。

1.2 地質(zhì)旅游資源的研究

旅游資源是旅游目的地籍以吸引旅游者的最重要因素，也是確保旅游開發(fā)成功的必要條件之一。地質(zhì)公園的建立為開發(fā)新的旅游資源提供了基礎(chǔ)，而這種新的旅游資源的開發(fā)也促進(jìn)了地質(zhì)公園的發(fā)展。

對于地質(zhì)旅游資源的定義，不同的學(xué)者做出了不同的定義?！吨袊糜蔚刭|(zhì)資源圖說明書》定義為：具有旅游價值的地質(zhì)遺跡和與地質(zhì)體直接有關(guān)的人類活動遺跡。馮天駟指出：由地質(zhì)作用形成的自然旅游資源都可稱為地質(zhì)旅游資源，一部分與地質(zhì)形體有直接關(guān)系的旅游資源也可稱為人文地質(zhì)旅游資源［4］。郭威、丁華將地質(zhì)旅游資源定義為那些能夠吸引旅游者產(chǎn)生旅游動機(jī)并實施旅游行為的，能被旅游業(yè)利用，具有經(jīng)濟(jì)效應(yīng)、社會效應(yīng)和生態(tài)效應(yīng)的地質(zhì)遺跡和地質(zhì)體、地質(zhì)作用直接有關(guān)的人類活動遺跡［5］。

關(guān)于“地質(zhì)旅游資源”與“旅游地質(zhì)資源”，在現(xiàn)有的大多數(shù)學(xué)術(shù)著作中無明確的界定，甚至有些是相混淆的。楊世瑜指出旅游地質(zhì)資源是指具有旅游價值，可供人類游覽、觀賞、休閑、療養(yǎng)、考察、探險的各種地質(zhì)景觀、地質(zhì)遺跡、地質(zhì)現(xiàn)象及地質(zhì)環(huán)境，是一種獨特的和寶貴的地質(zhì)資源，它泛指可作為旅游活動或發(fā)展旅游產(chǎn)業(yè)的一切地質(zhì)資源；而地質(zhì)旅游資源則是旅游地質(zhì)資源中供專項地質(zhì)旅游的那部分資源［6］。

1.3 地質(zhì)公園科技旅游開發(fā)

地質(zhì)科技旅游是指開發(fā)旅游地質(zhì)資源（即那些具有旅游價值的地質(zhì)遺跡和與地質(zhì)體直接有關(guān)的人類活動遺跡）利用地質(zhì)遺跡進(jìn)行旅游活動，大力宣傳與之有關(guān)的地質(zhì)科學(xué)知識，尤其是地質(zhì)遺跡的形成，演化和發(fā)展規(guī)律，以提高人們的地學(xué)知識和保護(hù)地質(zhì)環(huán)境的意識［7］（66）。

金利霞等人提出我國地質(zhì)公園科技旅游的開發(fā)模式主要有三種：①生態(tài)科普與地質(zhì)科技旅游并重模式；②以地質(zhì)科技旅游為主，輔以生態(tài)及其他旅游項目的混合模式；③以生態(tài)科普為主，地質(zhì)科技旅游和其他旅游項目為輔的混合模式［7］（68-69）。

1.4 地質(zhì)公園走科技旅游開發(fā)道路的意義

目前我國對地質(zhì)公園的旅游開發(fā)研究主要集中在概念、資源等方面，進(jìn)行深入探討的還比較少，雖然在概念研究中提到了地質(zhì)公園的科研教育功能，在產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)模式中也體現(xiàn)了地質(zhì)公園的科技效用，但事實上我國地質(zhì)公園的旅游資源開發(fā)還處于初步階段，實踐經(jīng)驗遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于理論研究，其開發(fā)項目也主要集中于觀光旅游、生態(tài)旅游、度假旅游、漂流、民俗旅游等大眾化的旅游產(chǎn)品，對地質(zhì)公園旅游資源的科技方面還沒有充分利用。

地質(zhì)公園與其他性質(zhì)的自然園（區(qū)）不同，進(jìn)行科技旅游的開發(fā)有以下好處：①保護(hù)地質(zhì)自然遺產(chǎn)及原有景觀特色，維護(hù)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)；②以地質(zhì)遺跡景觀為中心來規(guī)劃景點、景區(qū)，可突出自然科學(xué)情趣、山野風(fēng)韻觀光等多種功能，形成獨特風(fēng)格和地域特色的科學(xué)公園；③建立地質(zhì)公園博物館和解說教育系統(tǒng)等科普旅游設(shè)施，可揭示地質(zhì)科學(xué)奧秘；④深度開發(fā)獨特的科研價值，將地質(zhì)公園變?yōu)橐惶幰巴饪破战逃兀⒔逃跇?，使游客在游覽公園時能獲得地學(xué)科普知識，這對游人特別是青少年游客有很大的吸引力。

2.實證研究

2.1 選擇景泰黃河石林國家地質(zhì)公園的依據(jù)

景泰黃河石林國家地質(zhì)公園位于黃河上游的甘肅省白銀市景泰縣東南部中泉鄉(xiāng)龍灣村，北距景泰縣城70公里，南離甘肅省省會蘭州136公里，面積34平方公里，其中石林面積16平方公里。景泰黃河石林在揭示黃河上游干旱石林地貌的發(fā)展演化規(guī)律、地質(zhì)環(huán)境演變規(guī)律等方面具有重要的科學(xué)研究價值。在甘肅地區(qū)，地質(zhì)遺跡資源整體開發(fā)滯后，與資源優(yōu)勢極不相稱，本文旨在通過對景泰黃河石林國家地質(zhì)公園的實證研究為甘肅省地區(qū)地質(zhì)公園的地質(zhì)旅游資源開發(fā)起示范作用。

2.2 景泰黃河石林國家地質(zhì)公園開發(fā)現(xiàn)狀

黃河石林景區(qū)內(nèi)狹谷皆以溝命名，從東南至西北，共有八溝之多。正在開發(fā)的飲馬溝大峽谷內(nèi)有“雄獅當(dāng)關(guān)”、“獵鷹回首”、“大象吸水”、“千帆進(jìn)發(fā)”、“西天取經(jīng)”、“月下情侶”、“屈原問天”等眾多景點。景區(qū)內(nèi)除石林外，尚有龍灣綠洲、灘壩戈壁、黃河曲流、河心洲及沙灘等景點［8］。石林與黃河山環(huán)水轉(zhuǎn)，動靜結(jié)合，有峰林映水之妙，是景區(qū)的主體資源。

景區(qū)將黃河、石林、沙漠、戈壁、綠洲、農(nóng)莊等多種資源巧妙結(jié)合在一起,推出七大主體旅游項目：體驗風(fēng)情畜力車、黃河漂流羊皮筏子、龍灣古水車、人間仙境盤龍洞、“農(nóng)家樂”西部鄉(xiāng)俗游、風(fēng)情萬種的篝火晚會、宗教圣地清涼寺，其次壩灘的滑沙、撿黃河奇石、沙灘排球以及石林獵奇探險等也是景區(qū)內(nèi)別有情趣的娛樂項目。

2.3 景泰黃河石林國家地質(zhì)公園存在的問題

在甘肅省內(nèi)國家級和省級地質(zhì)公園共有15個，其中國家級地質(zhì)公園共有4個，分別是2001年12月授予的以雅丹地貌和黑色戈壁灘為地質(zhì)特征的甘肅敦煌雅丹國家地質(zhì)公園、以恐龍足印化石為主要地質(zhì)遺跡的甘肅劉家峽恐龍國家地質(zhì)公園；2004年3月授予的由桔黃色砂礫巖構(gòu)成的石柱、石筍為特征的景泰黃河石林國家地質(zhì)公園、以丹霞地貌為特征的平?jīng)鲠轻忌絿业刭|(zhì)公園［9］。但由于開發(fā)力度不夠，長期以來游客對其了解甚少，例如堪稱世界之最的敦煌雅丹地質(zhì)公園、劉家峽恐龍足印化石平時很少有人問津，大多數(shù)游客對崆峒山的了解往往也只限于它的道教文化和自然風(fēng)景。

近年來景泰黃河石林國家地質(zhì)公園旅游開發(fā)方興未艾，羊皮筏子漂流、沙灘浴、做客農(nóng)家等旅游項目深受游客歡迎。但是基本上仍停留在一般風(fēng)景區(qū)的開發(fā)項目上，未能充分體現(xiàn)地質(zhì)公園的獨有特色。其中存在的主要問題如下：

第一 沒有正確認(rèn)識到地質(zhì)公園的內(nèi)涵及價值

公園的開發(fā)項目主要集中于觀光旅游、休閑度假、黃河漂流、民俗風(fēng)情旅游等大眾化的旅游產(chǎn)品，而對地質(zhì)公園特殊的地質(zhì)旅游資源沒有充分利用，深入挖掘。雖然掛著國家地質(zhì)公園的牌子，但宣傳推介仍停留在傳統(tǒng)風(fēng)景區(qū)方面和影視基地方面，對相應(yīng)的地質(zhì)科學(xué)內(nèi)容重視程度不夠，不能充分挖掘地質(zhì)旅游資源，降低了地質(zhì)公園的科學(xué)品味和內(nèi)涵。同時，過分的開發(fā)和不充分的保護(hù)造成景區(qū)環(huán)境壓力過大，產(chǎn)生負(fù)面影響。

第二 地質(zhì)公園旅游規(guī)劃開發(fā)忽略地質(zhì)專業(yè)人才的重要作用

景區(qū)的管理和服務(wù)機(jī)構(gòu)及導(dǎo)游人員普遍缺乏系統(tǒng)的地理學(xué)知識的學(xué)習(xí)，導(dǎo)致景區(qū)內(nèi)資源管理和保護(hù)得不到地質(zhì)專業(yè)知識的支撐；旅游標(biāo)識不能突出地質(zhì)景觀旅游資源，地質(zhì)科技旅游特色不突出；在景區(qū)講解過程中，只停留在對石林的形狀和傳說講解的表面性上，缺乏對地質(zhì)地貌的成因、演變和保護(hù)的科學(xué)解釋，地質(zhì)教育作用不能充分發(fā)揮；地質(zhì)公園內(nèi)缺少地質(zhì)科學(xué)內(nèi)容宣傳介紹，造成地質(zhì)公園名不副實。

第三 景區(qū)缺乏高科技手段支持，科技開發(fā)資金投入不夠

就我國數(shù)量龐大的國家地質(zhì)公園而言，應(yīng)用GIS的國家地質(zhì)公園還是鳳毛麟角，只有吉林長白山、廣東丹霞山、四川九寨溝等少數(shù)幾個國家地質(zhì)公園建立了地理信息系統(tǒng)［10］，與美國等國的國家地質(zhì)公園GIS的建設(shè)和管理相比，石林景區(qū)的GIS工作還處于起步階段，在利用地質(zhì)科學(xué)成果進(jìn)行旅游規(guī)劃、景區(qū)景點的策劃和制定等方面，現(xiàn)代技術(shù)支持還不夠。

3.景泰黃河石林國家地質(zhì)公園科技旅游開發(fā)

3.1 景泰黃河石林地質(zhì)概況

3.1.1 地質(zhì)構(gòu)造：

石林景區(qū)是一處主要由新構(gòu)造運動控制，雨洪沖蝕、重力崩塌和風(fēng)蝕共同作用形成的地質(zhì)地貌景觀，它的形成演化過程清晰地記錄了青藏高原抬升以來這一地區(qū)古地理環(huán)境的變遷。石林發(fā)育于2.5億年前的北山運動時期。距今65～23百萬年，強(qiáng)烈的燕山運動使甘肅大部分地區(qū)褶皺上升，米家山、松山升起，奠定了本區(qū)地形、地貌的格局。

景區(qū)核心景觀――古石林群形成于210萬年前的積砂礫巖層，由于新構(gòu)造運動，雨洪侵蝕及重力崩塌，形成許多高80～200米的峭壁、巖柱組成的峰林和峰叢。

石林及周邊地區(qū)分布著距今約5億年的古奧陶系變質(zhì)巖系，盆地中有沉積形成的下更新統(tǒng)灰黃色、灰紫色礫巖、局部夾粉紅色砂巖的五泉山組礫巖；溝谷中有多級跌水陡坎和水流攜帶泥沙在石林表面形成的泥幔；黃河在此形成Ⅰ、Ⅱ級階地、河心灘；還有風(fēng)蝕作用形成的新月形沙丘。

3.1.2 石林地貌

景泰黃河石林是中國垂直節(jié)理發(fā)育最完整的沙礫石林地貌群，景區(qū)內(nèi)石林與峽谷、斷崖并存，由于地殼運動、風(fēng)化、雨蝕等地質(zhì)作用，形成了以黃色砂礫巖為主，造型千姿百態(tài)的石林地貌奇觀。以河湖砂礫巖為主的集雅丹、丹霞、峰林為一體的地貌奇觀成為公園的主體。

在溝谷的不同位置分布著石林不同時期的形態(tài)：在溝谷最上游及溝岸兩側(cè)分布著石林地貌的最初形態(tài)――沖蝕凹槽和石芽；在溝谷的中部有石林發(fā)育早期的峰叢地貌；溝谷下游兩側(cè)有成熟期的形態(tài)為圓柱狀、圓錐狀、筍狀、蘑菇狀、城堡狀等的峰林地貌；還有主要分布于飲馬溝、豹子溝上游的石林發(fā)育較晚期的地貌形態(tài)――孤峰及晚期的地貌形態(tài)――殘丘和崩塌。在各個溝谷內(nèi)還分布著圓形、長條形、紡錘形等不同形狀的風(fēng)蝕穴和風(fēng)蝕壁龕；在盤龍溝下游有風(fēng)蝕作用改造巖壁上的泥幔形成的狀如窗欞的特殊地貌――窗欞地貌及風(fēng)蝕作用沿層理改造峰林形成的后期地貌形態(tài)――搖擺石。

3.2 科技旅游產(chǎn)品設(shè)計

為了保護(hù)、開發(fā)和利用好這些豐富的地質(zhì)旅游資源，就需要將科技賦予旅游開發(fā)之中，充分挖掘地質(zhì)景觀的地理科技內(nèi)涵，提高景區(qū)資源品味，設(shè)計出能滿足旅游者新的消費理念的科技旅游產(chǎn)品，實施科技旅游發(fā)展戰(zhàn)略。

3.2.1 市場定位

景泰黃河石林國家地質(zhì)公園的科技旅游市場類型可以劃分為狹義市場和廣義市場，狹義市場指地質(zhì)及相關(guān)專業(yè)的專家、學(xué)者科考市場，而廣義市場強(qiáng)調(diào)科普、觀光和健身等功能的大眾市場。從該地質(zhì)公園的開發(fā)現(xiàn)狀來看，其市場定位既要面向?qū)I(yè)化市場（學(xué)生教學(xué)旅游、專家學(xué)者科考旅游、一般科技工作者科考旅游），又要面向大眾化市場（普通旅游者科普教育旅游、普通旅游者觀光、探奇），而后者更是公園生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。

3.2.2 開發(fā)新型產(chǎn)品、實施精品帶動戰(zhàn)略

第一 開展以廣大旅游者為對象的地質(zhì)科普旅游活動，擴(kuò)大地質(zhì)遺跡知識的普及，使公園成為傳播知識、開展科普的基地。在游覽景區(qū)過程中增添科學(xué)內(nèi)容，如對該地區(qū)的地質(zhì)運動，氣候變化等知識的講解。講解詞中應(yīng)減少神話和傳說比重，還應(yīng)通俗易懂，如可將“節(jié)理”講解為“裂隙”，使游客不會感到講解的枯燥乏味，失去游覽的興趣。景區(qū)還可以在特定時間內(nèi)組織由地質(zhì)專家?guī)ьI(lǐng)的徒步旅游，寓科普教育于游覽，寓知識傳播于休閑。

第二 開展以中、小學(xué)為主體的教學(xué)旅游。通過參觀石林博物館，讓學(xué)生了解地學(xué)知識，認(rèn)識地質(zhì)地貌現(xiàn)象，普及地質(zhì)科學(xué)知識；在觀景廊觀看雄偉的石林全景；在水車園了解水車原理；介紹黃河相關(guān)知識，了解黃河水污染嚴(yán)重的現(xiàn)狀，增強(qiáng)學(xué)生保護(hù)水資源，節(jié)約用水的良好意識。

第三 公園還可與大學(xué)和科研單位合作，開展以大專院校、研究機(jī)構(gòu)和專業(yè)人員為主的科考旅游活動，共同開展地質(zhì)科學(xué)研究，通過共同研究提高公園的科技含量，甚至可以成為某些重大地學(xué)問題的研究基地或中心，進(jìn)行地質(zhì)考察，野外研究，甚至還可以組織專題研討會。公園還可與專家合作出版相關(guān)地質(zhì)書籍、照片、光盤甚至是一些標(biāo)本和模型，把科普宣傳從野外延續(xù)到室內(nèi)甚至是游客離開公園之后。

3.3 解說教育系統(tǒng)

解說教育系統(tǒng)是指運用各種媒體和表達(dá)方式，使特定信息傳播并到達(dá)信息接受者中間，幫助信息接受者了解相關(guān)事物的性質(zhì)和特點并達(dá)到服務(wù)與教育的基本功能［11］。

由于地質(zhì)公園與一般風(fēng)景區(qū)相比，以科研價值和科普旅游為主導(dǎo)，屬高層次高品味的旅游地，所以地質(zhì)公園的解說教育系統(tǒng)一般分為景區(qū)教育解說系統(tǒng)、景區(qū)道路布局指示、景區(qū)服務(wù)設(shè)施說明三部分。

3.3.1 景區(qū)教育解說系統(tǒng)

景區(qū)教育解說系統(tǒng)是地質(zhì)公園科技旅游的重點，是地質(zhì)公園教育功能發(fā)揮的必要基礎(chǔ)。如在石林風(fēng)景區(qū)內(nèi)特殊地質(zhì)作用形成的形狀奇特的石筍、石柱、石峰等旁邊應(yīng)重點樹立環(huán)保性解說牌示對其地質(zhì)地貌演變過程、特點、成因進(jìn)行科學(xué)的解釋說明；在必要時還可以配有地學(xué)專業(yè)知識培訓(xùn)合格的導(dǎo)游人員圖文音并茂的講解，還可以給游客發(fā)放可攜式電子解說工具。景區(qū)內(nèi)還可以專門出版有關(guān)石林地質(zhì)地貌的書籍、平剖面地質(zhì)圖、制作各種相關(guān)畫冊、照片集、明信片、DVD等，以及三維動態(tài)模擬技術(shù)的各種高科技視聽產(chǎn)品。

3.3.2 景區(qū)道路布局指示

景區(qū)道路布局直接影響游客游玩時的順序和方便程度，在考察了黃河石林風(fēng)景區(qū)內(nèi)的道路布局后，認(rèn)為該景區(qū)內(nèi)的道路布局比較合理。但在旅游旺季景區(qū)內(nèi)游人增加時應(yīng)考慮到景區(qū)容量，要適時限制景點的游客數(shù)，還應(yīng)根據(jù)不同的地域分化出不同的保護(hù)等級和不同的旅游線路。景區(qū)內(nèi)應(yīng)該對不同的旅游線路有明確詳細(xì)的牌示（包括路段距離，難易度，趣味性和科普性的比重），方便旅游者在選擇時作出判斷。

其次，由于石林特殊的地質(zhì)情況，鑒于地形、水和土壤的化學(xué)成分、肥力、山坡穩(wěn)定以及地下水、黃河水的流動模式等是地質(zhì)作用的主要決定因素，要對景區(qū)時時監(jiān)控，在第一時間發(fā)現(xiàn)地質(zhì)地貌的變動，并在易侵蝕地段，拐彎處設(shè)置各種方向指示牌，危險地段設(shè)置忠告警示牌，并在生態(tài)脆弱地段設(shè)置提示牌，避免對石林地質(zhì)景觀的踐踏和破壞。

3.3.3 景區(qū)服務(wù)設(shè)施說明

景區(qū)服務(wù)設(shè)施說明主要是在游客服務(wù)中心。由于一般游客進(jìn)入景區(qū)前都會先在游客服務(wù)中心逗留，可以在此放置一些印刷物，游客在此逗留時可以翻閱了解景區(qū)線路，精華景點的位置等。中心還可以設(shè)立大屏幕放映景區(qū)地質(zhì)遺跡形成過程，如地殼運動，構(gòu)造運動等，游客在此可以事先了解石林的相關(guān)地質(zhì)遺跡的知識，還可以擺放一些地質(zhì)遺跡的陳列，遺址的再現(xiàn)等，提高旅游質(zhì)量。

4.結(jié)語

景泰黃河石林國家地質(zhì)公園在甘肅省地質(zhì)公園中占據(jù)著重要位置，但隨著旅游交通的發(fā)達(dá)和出省旅游的方便，使得公園面對的競爭越來越大，如何能在原先良好發(fā)展的基礎(chǔ)上長久立于不敗之地，就需要將地質(zhì)公園的旅游做出特色，依靠先進(jìn)的科技和開發(fā)力量，充分利用黃河石林獨特的地質(zhì)旅游資源，實施科技旅游，滿足游客從地質(zhì)公園中獲取地學(xué)知識的愿望，提升景區(qū)整體形象，打造獨特的國家地質(zhì)公園科技旅游品牌。

基金項目：甘肅省教育廳科研項目《黃河沿岸甘肅段旅游空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化與開發(fā)模式研究》（編號0601-02）；西北師范大學(xué)科技創(chuàng)新項目（編號NWNU-KJCXGU-03-20）。

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［作者簡介］石培基（1961-），男，西北師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院教授，博導(dǎo)。研究方向：經(jīng)濟(jì)地理、城市與區(qū)域發(fā)展。

篇5

關(guān)鍵詞：城市承載力；城鎮(zhèn)化；研究述評

中圖分類號：F290 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-862X（2017）01-0086-009

隨著中國城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，人口向城市的大規(guī)模集聚與城市有限的承載力之間的矛盾逐漸顯現(xiàn)，尤其在特大城市和超大城市，這一矛盾更加突出且日益嚴(yán)重，表現(xiàn)出交通擁堵、環(huán)境污染、資源短缺等大城市病，成為城市發(fā)展研究領(lǐng)域面臨的重點難題問題。2005年建設(shè)部發(fā)文提出“著重研究城市的綜合承載能力”，城市承載力問題開始得到政策關(guān)注，相關(guān)研究大幅增加，“十一五”和“十二五”規(guī)劃均提出了“提高城鎮(zhèn)綜合承載能力”的戰(zhàn)略要求，“十三五”規(guī)劃建議也提出要“根據(jù)資源環(huán)境承載力調(diào)節(jié)城市規(guī)模”。為此，本文著重對城市承載力研究的起源、相關(guān)概念與內(nèi)涵、評價思路與方法等進(jìn)行綜述，并深刻反思以往研究存在的問題，提出未來研究方向，以期為城市規(guī)模與城市人口政策研究提供有益借鑒。

一、城市承載力研究的起源

承載力最初起源于生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域，表示某一生態(tài)系統(tǒng)能夠維持的某一物種最大的存在量。馬爾薩斯（1798）《人口原理》中的觀點是承載力研究的起源，引起了大量關(guān)于種群承載力和人類承載力的研究。在馬爾薩斯去世（1834）后的一個多世紀(jì)里，由于農(nóng)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步與全球人口增長緩慢，世界人口增長并沒有出現(xiàn)讓人擔(dān)憂的結(jié)果，因此在很長一段時間里地球人類承載力問題受到的關(guān)注很少（Seidl & Tisdell，1999），除了Verhulst（1838）與Pearl（1920）各自構(gòu)建了一個包含承載力約束的描述人口增長的邏輯斯蒂方程（Verhulst-Pearl Logistic Equation）。直到20世紀(jì)60年代末70年代初，伴隨著人口和經(jīng)濟(jì)的指數(shù)級增長，一些資源的承載力面臨著上限（如食品供給、土地以及不可再生資源），地球人類承載力問題重新引起廣泛關(guān)注（Seidl & Tisdell，1999）。之后，聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）和糧農(nóng)組織（FAO）開展的關(guān)于區(qū)域土地承載力的研究（UNESCO & FAO，1985）開始引領(lǐng)學(xué)術(shù)界將地球承載力的研究應(yīng)用到區(qū)域和城市領(lǐng)域。

從國內(nèi)外關(guān)于城市承載力的研究來看，國外學(xué)者關(guān)于城市承載力的研究很少，主要有韓國學(xué)者Kyushik Oh等（2005）的研究；國內(nèi)學(xué)者對城市承載力的研究起源于20世紀(jì)80年代末對城市土地承載力的研究，90年代中期之后關(guān)于城市水資源、交通等要素承載力研究陸續(xù)出現(xiàn)，2005年建設(shè)部提出“城市的C合承載能力”的概念之后，相關(guān)研究大量出現(xiàn)，出現(xiàn)了很多利用各種方法對不同城市（群）、不同要素承載力的理論分析和評價研究。

二、城市承載力的相關(guān)概念與內(nèi)涵

聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）20世紀(jì)70年代對承載力（carrying capacity）內(nèi)涵的界定已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可，指“一定地域范圍內(nèi)，在可以預(yù)見的時期，利用該地的能源和其他自然資源及智力、技術(shù)等條件，在保證符合社會文化準(zhǔn)則的物質(zhì)生活水平條件下，所能持續(xù)供養(yǎng)的人口數(shù)量”（UNESCO & FAO，1985；齊文虎，1987）。這一承載力內(nèi)涵界定主要包括三方面內(nèi)容：承載要素（該地的能源和其他自然資源及智力、技術(shù)等條件）、承載對象（人口數(shù)量）、承載約束條件（保證符合社會文化準(zhǔn)則的物質(zhì)生活水平條件）。在將這一承載力內(nèi)涵應(yīng)用到城市承載力的過程中，針對不同的承載要素、承載力的內(nèi)涵不同，由此也出現(xiàn)了城市承載力不同的相關(guān)概念。城市承載力根據(jù)承載要素不同可以大體分為單要素承載力和多要素承載力。在建設(shè)部提出綜合承載能力的概念之前，研究主要集中在單要素承載力方面，主要包括城市土地承載力、城市水資源承載力、城市交通承載力等；之后，關(guān)于多要素承載力的研究開始大幅增加，主要體現(xiàn)在城市綜合承載力和城市生態(tài)系統(tǒng)承載力的研究。

1.城市土地承載力

承載力的研究最早就是關(guān)注于土地承載力（地球承載力），相應(yīng)的，城市土地承載力也是城市承載力研究的最早領(lǐng)域。關(guān)于城市土地承載力的研究主要包括早期的城市土地（資源）承載力研究和近期的城市土地綜合承載力研究兩大類。國內(nèi)于80年代末開始對城市土地承載力進(jìn)行研究（林戈等，1987；張劍光，1988；王宏，1988），早期研究主要是遵循馬爾薩斯等人考察地球承載力時“土地-糧食-人口”的思路，即以耕地為承載要素，以人均食物為約束條件，以人口規(guī)模為承載對象考察地球或區(qū)域的承載力。王書華等（2001）首次對土地綜合承載力進(jìn)行研究，明確指出“以往土地承載力最終都?xì)w結(jié)到‘養(yǎng)活多少人’這樣一個概念上來……這在一定意義上難以揭示區(qū)域人地關(guān)系的相互制約、相互促進(jìn)的復(fù)雜關(guān)系”。隨著城市土地承載力研究的發(fā)展，尤其是在建設(shè)部2005年提出城市綜合承載力概念之后，土地綜合承載力研究也越來越多（瞿理銅等，2008；郭志偉，2008；李蕾等，2010；虞曉芬等，2012）。從學(xué)者對土地綜合承載力的界定來看，基本屬于城市綜合承載力的范疇，比如，李蕾等（2010）指出土地綜合承載力指“在一定時期、一定空間區(qū)域，以及一定的社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境條件下，土地所能承載的人類各種活動的規(guī)模和強(qiáng)度的閥值”。

2.城市水承載力

城市水承載力包括水資源承載力和水環(huán)境承載力，但由于兩類因素緊密聯(lián)系，只是側(cè)重點不同，大部分研究并沒有嚴(yán)格區(qū)分，部分研究者對城市水承載力的研究同時考察了水資源和水環(huán)境對城市人口規(guī)模的約束（齊枝花等，2012；鄔彬等，2012）。城市水資源承載力研究最早開始于90年代中后期（魏斌等，1995；王建華等，1999；薛小杰等，2000），從內(nèi)涵來看，基本上是聯(lián)合國教科文組織的承載力內(nèi)涵在水資源方面的應(yīng)用，“指在一個可以預(yù)見的時期內(nèi)，一定地域范圍內(nèi)在保證符合社會文化準(zhǔn)則的用水條件下，其水資源條件所能持續(xù)供養(yǎng)的人口數(shù)量”（童玉芬，2011）。城市水環(huán)境承載力也起源于90年代中后期（賈振邦等，1995；崔鳳軍，1998），但相對而言專門的城市水環(huán)境承載力研究較少，因為關(guān)于水資源承載力的研究往往將水污染作為對水資源供給的影響因素，由此將水環(huán)境承載力和水資源承載力結(jié)合起來（比如，童玉芬，2010）。

3.城市交通承載力

城市交通承載力包括交通基礎(chǔ)設(shè)施承載力和交通環(huán)境承載力兩個方面（侯德劭，2008；詹歆曄等，2008）。交通基礎(chǔ)設(shè)施承載力實際上是針對城市交通擁擠問題的路網(wǎng)容量問題（Idia，1972；陳春妹，2002；楊曉萍等，2005）；城市交通環(huán)境承載力最早引起關(guān)注是在90年代末（衛(wèi)振林等，1997），主要指在一定時期和區(qū)域內(nèi)，保持城市環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的交通系統(tǒng)的最大容量（侯德劭，2008）。李振福（2004）將聯(lián)合國教科文組織對承載力的界定應(yīng)用到城市交通承載力領(lǐng)域，將城市交通承載力界定為“在可預(yù)見的時期內(nèi)，充分利用本地的交通資源及其他物質(zhì)、智力、技術(shù)等條件，在不損害交通環(huán)境質(zhì)量和破壞交通資源的前提下和保證城市交通功能有效發(fā)揮的條件下，該城市交通系統(tǒng)所能持續(xù)承載的人口數(shù)量”。由于交通基礎(chǔ)設(shè)施的承載力往往以交通擁堵、路網(wǎng)容量等問題的形式集中在城市交通研究領(lǐng)域，專門的城市交通承載力研究相對較少。

4.城市綜合承載力

城市綜合承載力的研究可以追溯到魏后凱（1989）對“城市區(qū)域承載能力”的解釋，劉殿生（1995）最早對秦皇島市的綜合承載力進(jìn)行了評價。在2005年建設(shè)部發(fā)文提出城市綜合承載能力概念之后，關(guān)于城市綜合承載力的研究越來越多（葉裕民，2007；李東序，2008；龍志和等，2010；孔凡文等，2012），還出現(xiàn)了大量關(guān)于城市群綜合承載力的研究（歐朝敏等，2009；高紅麗等，2010；劉惠敏，2011；孫鈺等，2012；黃志基等，2012）。根據(jù)聯(lián)合國教科文組織對承載力內(nèi)涵的界定，本文從承載要素、約束條件、承載對象等三個方面對以往關(guān)于城市綜合承載力的界定進(jìn)行了總結(jié)（如表1所示）?？傮w來看，以往關(guān)于城市綜合承載力的理解大體可以分為三種：一種是從承載要素的角度理解，區(qū)別于單要素承載力（魏后凱，1989；Kyushik Oh等，2005）；第二種是從承載對象角度，區(qū)別于人口承載力，主要是一些關(guān)于土地綜合承載力的研究（王書華等，2001；李蕾等，2010）；第三種是從承載要素和承載對象角度均考慮綜合性，如葉裕民（2007）、李東旭（2008）等，還有關(guān)于城市生態(tài)系統(tǒng)承載力的研究也是從承載要素和承載對象角度均考慮綜合性（徐琳瑜，2011；畢東蘇等，2008）。

三、城市承載力的評價思路與方法

根據(jù)承載要素不同，城市承載力的評價也往往分為單要素評價和多要素評價（張燕等，2013；張貴祥等，2013；石憶邵等，2013），但實際上除了“短板效應(yīng)”的評價思路通常只用于多要素評價之外（但也是基于單要素評價之后的比較分析），其他的評價思路與方法往往既適用于單要素評價也適用于多要素評價，因此，本文對評價方法的總結(jié)不區(qū)分單要素評價和多要素評價。從以往研究來看，比較常用的城市承載力的評價主要有以下七種思路和方法（如表2所示）。

概念模型法。某性亓Φ幕本原理出發(fā)，以資源總供給和人均需求量為基礎(chǔ)估算承載力，是最簡單直接的估算方法，最具代表性的模型是PER模型（人口-經(jīng)濟(jì)-資源的環(huán)境承載力模型）（謝高地等，2011），在城市承載力估計方面主要有楊開忠（2006）對北京市水資源的估算，繆明月等（2013）對城市交通承載力的估算。

指標(biāo)體系法。在城市承載力方面比較常用的指標(biāo)體系法是要素加權(quán)法。通過構(gòu)建城市承載力指標(biāo)體系，對指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)并對數(shù)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到各個分指標(biāo)及綜合指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值，由此對承載力各要素情況進(jìn)行比較分析，有助于發(fā)現(xiàn)承載力的短板并提出對策。這一方法只是一般統(tǒng)計方法在承載力方面的應(yīng)用，通常會結(jié)合其他評價思路使用，如狀態(tài)指數(shù)法、短板效應(yīng)法等。城市承載力方面的主要研究有高紅麗等（2010）、黃志基等（2012）、李彥君（2013）。

生態(tài)足跡法。將各種不同的資源要素需求和供給轉(zhuǎn)化為一種要素（生態(tài)足跡）進(jìn)行比較分析，如張穎（2006）、徐琳瑜等（2011）、彭文甫等（2012）、王建洪等（2012）等。William R.（1992）、Wackernagel M.和William R.（1997）最早提出生態(tài)足跡（ecological footprint）的概念。任何已知人口（某個個人、一個城市或一個國家）的生態(tài)足跡是生產(chǎn)這些人口所消費的所有資源和吸納這些人口所產(chǎn)生的所有廢棄物所需要的生物生產(chǎn)土地的總面積（或/和水資源量）。將一個地區(qū)或國家的資源、能源消費同自己所擁有的生態(tài)能力進(jìn)行比較，能判斷一個國家或地區(qū)的發(fā)展是否處于生態(tài)承載力的范圍內(nèi)（張志強(qiáng)等，2000）?；凇稗D(zhuǎn)化為一種要素進(jìn)行分析”這一思路還有能值分析法，在承載力研究中比較常見，但在城市承載力應(yīng)用較少。

多目標(biāo)決策法。在城市承載力方面比較常見的是可能-滿意度多目標(biāo)決策法。選取能夠反映承載力的社會、經(jīng)濟(jì)、人口、生態(tài)環(huán)境等若干相互依存、相互制約的目標(biāo)，按照可持續(xù)發(fā)展原則，通過數(shù)學(xué)模型求解同時滿足多個目標(biāo)整體最優(yōu)、次優(yōu)、一般等不同滿意度的發(fā)展方案，其所對應(yīng)的人口或社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模即為不同可能-滿意度下的承載力。這一方法最早由Millington（1973）在分析澳大利亞土地資源承載力時提出。在我國城市承載力方面的文獻(xiàn)主要有李振福（2004）、劉廣?。?009）等。

系統(tǒng)動力學(xué)方法。認(rèn)為承載力受很多相互作用的因素的影響，并建立系統(tǒng)動力學(xué)模型進(jìn)行長期、動態(tài)、戰(zhàn)略性的仿真分析與研究，如馮海燕（2006）、張林波（2009）、童玉芬（2010）等。社會系統(tǒng)動力學(xué)方法最早起源于羅馬俱樂部Meadows（1972）在研究世界人口承載力時提出的世界模型，在UNESCO&FAO（1985）的ECCO模型（Enhancement of Carrying Capacity Options）中進(jìn)一步應(yīng)用?；舅悸肥牵菏紫?，將所研究的具體對象和涉及的主要因素劃歸到一個系統(tǒng)中，區(qū)分出系統(tǒng)的邊界；然后，用正反饋和負(fù)反饋的分析方式，分析這個系統(tǒng)內(nèi)不同因素之間存在的因果關(guān)系，將系統(tǒng)內(nèi)各個因素以直接或者間接的關(guān)系全部聯(lián)系起來，形成有多個反饋關(guān)系或正負(fù)反饋環(huán)聯(lián)系起來的分析系統(tǒng)；再次，分辨系統(tǒng)要素中的主要變量類型，以最基本的狀態(tài)變量為基礎(chǔ)，寫出各因素之間的定量方程；最后，在給定不同的參數(shù)條件下，系統(tǒng)將會給出各種可能的系統(tǒng)變量輸出結(jié)果，依此可以觀察各種方案設(shè)置下的系統(tǒng)運算結(jié)果，并進(jìn)行政策性分析（李旭，2009；童玉芬，2010）。

狀態(tài)指數(shù)法。設(shè)定相應(yīng)的狀態(tài)指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對指標(biāo)所處的狀態(tài)級別進(jìn)行判斷，如“良好狀態(tài)”、“一般狀態(tài)”、“危機(jī)狀態(tài)”、“預(yù)警狀態(tài)”等，國內(nèi)最早見于中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會（2008），石憶邵等（2013）明確提出狀態(tài)指數(shù)法的概念。狀態(tài)指數(shù)法的評價往往與其他方法結(jié)合，如中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會（2008）是在用指標(biāo)體系得到承載力標(biāo)準(zhǔn)值的情況下，結(jié)合狀態(tài)指數(shù)法對承載狀態(tài)進(jìn)行判斷，石憶邵等（2013）則是與概念模型法相結(jié)合?；驹u價思路：選擇相關(guān)指標(biāo)的閥值區(qū)間，設(shè)定不同的狀態(tài)取值區(qū)間；計算各指標(biāo)的狀態(tài)指數(shù)進(jìn)行判定。

短板效法。認(rèn)為人口規(guī)模受一些單項要素的影響，然后以“短板效應(yīng)”（木桶原理）確定承載力，如Kyushik Oh 等（2005）。短板效應(yīng)法通常應(yīng)用于綜合承載力的評價，實際上由于短板效應(yīng)法需要首先對單要素進(jìn)行評價，所以短板效應(yīng)法本身只是一種思路，而需要與單要素評價的其他方法相結(jié)合進(jìn)行分析，Kyushik Oh等（2005）是與概念模型法結(jié)合，還有研究與指標(biāo)體系法結(jié)合，如呂斌等（2008）、孫莉等（2009）?；驹u價思路：以Kyushik的研究為例，首先是測算各個單項資源的供給能力，然后確定單向資源人均需求標(biāo)準(zhǔn)；根據(jù)相應(yīng)的供給能力和人均需求標(biāo)準(zhǔn)，計算各單項資源現(xiàn)實與潛在的可承載人口數(shù)量；根據(jù)“短板效應(yīng)”，綜合確定現(xiàn)實與潛在的綜合承載力，即現(xiàn)實與潛在的可承載人口數(shù)量。

四、城市承載力評價案例：

以往關(guān)于北京市承載力的評價

關(guān)于城市承載力評價案例中，北京市承載力的研究相對較多，本文對北京市承載力評價的對象、方法、結(jié)果等進(jìn)行簡單總結(jié)。從以往制訂的三次北京市總體規(guī)劃來看，北京市常住人口規(guī)模往往很快超過規(guī)劃控制目標(biāo)，關(guān)于北京市到底能承載多少人的問題越來越迷惑。第三次修編的《北京城市總體規(guī)劃（ 2004―2020）》 要求2020 年北京實際居住人口控制在1800 萬人左右，但北京市2010年常住人口達(dá)到1962萬人（2012年達(dá)2069萬人），已經(jīng)超過2020年規(guī)劃的人口規(guī)模。雖然北京市采取多種措施控制人口增長，但北京常住人口總量一直以每年50萬人左右的速度持續(xù)增長，交通擁堵、空氣污染、水資源短缺等問題日益嚴(yán)峻。由此，對北京市承載力的研究得到越來越多的關(guān)注，北京市設(shè)置專門課題對承載力進(jìn)行研究，2013年《京津冀發(fā)展報告》也對京津冀區(qū)域“承載力測度與對策”進(jìn)行了專題研究。表3總結(jié)了比較有代表性的關(guān)于北京市承載力的研究成果，研究者采取了多種不同的方法對水資源承載力、交通承載力、綜合承載力等進(jìn)行了研究，以往的研究結(jié)果均顯示，北京市承載力在1800萬人以內(nèi)，目前基本處于超載、不可持續(xù)狀態(tài)。

五、以往研究存在的問題

1.研究思路問題：簡單將地球承載力思路應(yīng)用到城市領(lǐng)域，沒有考慮到城市系統(tǒng)與地球的差異，導(dǎo)致對城市承載力命題真?zhèn)蔚臓幷摗?/p>

目前的研究對城市承載力與地球承載力的異同一直缺乏重視。相對于地球來說，一個城市的承載力，由于存在各種各樣的外部聯(lián)系，其研究思路應(yīng)該與類比為“孤島”、“飛船”的地球的承載力存在巨大差異。實際上，Cohen（1995）已經(jīng)指出“人類承載力不能在國家（區(qū)域）層面進(jìn)行定義，因為各個區(qū)域存在與其他區(qū)域的貿(mào)易（聯(lián)系），能夠共同分享全球資源如大氣、海洋、氣候、物種多樣化等”。由此，將地球承載力的思路和方法直接應(yīng)用到城市承載力方面肯定是不合適的，這也導(dǎo)致城市承載力分析結(jié)果往往缺乏現(xiàn)實意義，引起對城市承載力命題真?zhèn)蔚臓幷?。在對城市承載力的評價實踐中確實面臨這一問題，童玉芬（2011）在對北京市水資源承載力進(jìn)行多項研究之后，也提出這樣的疑問，“隨著北京市人口的增長，水資源壓力越來越大，可我們在實際生活中卻并沒有感覺到水資源人口承載力已經(jīng)超載，或者說生活中并沒有明顯感覺到水資源困難和緊缺”，在對城市承載力進(jìn)行反思之后，明確指出“城市地區(qū)……生活和生產(chǎn)中所需要的能源和物質(zhì)資源絕大多數(shù)都需要從城市系統(tǒng)以外調(diào)入，使系統(tǒng)保持一種高度的開放性和高輸入特點……這樣導(dǎo)致城市人口承載力的計算在很多方面實際上失去了意義”。

2. 研究對象問題：單要素承載力研究較多，綜合承載力內(nèi)涵缺乏共識，影響因素和影響機(jī)理研究不夠收入。

從以往的研究來看，對于城市承載力的研究，更多的是側(cè)重于對單要素承載力的研究，如城市水資源、土地資源等，對城市綜合承載力的研究相對不足。從已有的城市綜合承載力的研究來看，城市綜合承載力的內(nèi)涵還不清晰，對綜合承載力的內(nèi)涵界定較多但缺乏共識（如表1所示）（譚文墾等，2008；傅鴻源，2009），總的來看，有從承載要素角度解釋“綜合”，有從承載對象角度解釋“綜合”。但需要明確的是，以人口為承載對象更具現(xiàn)實意義，從承載要素角度而不是從承載對象角度考察“綜合承載力”更加合理。從英文來看，無論是城市綜合承載力、城市人口承載力、城市土地承載力都可以用“Urban Carrying Capacity”表示；結(jié)合承載力研究的起源與發(fā)展來看，承載力主要是考察某一區(qū)域范圍中能夠承載的人類或者是物種的數(shù)量，因此城市承載力實際上就是指城市人口承載力，這幾個概念都是考察可持續(xù)發(fā)展條件下城市能夠承載的合理人口數(shù)量。孔凡文等（2012）也指出“對城市綜合承載力的研究最終還應(yīng)落到對人口的承載能力或容納量上……城市綜合承載力也可以稱為城市人口承載力”。城市綜合承載力內(nèi)涵不清也導(dǎo)致了對城市綜合承載力影響因素的不確定以及影響機(jī)理的研究不足，聯(lián)合國教科文組織從承載要素、承載對象、約束條件對承載力進(jìn)行了界定，但大部分的研究并沒有明確區(qū)分承載對象和約束條件，從而進(jìn)一步導(dǎo)致對承載力的影響因素和影響機(jī)理缺乏研究。

3. 評價方法問題：各種評價方法對城市系統(tǒng)的開放型、動態(tài)性、因素互動性等考慮不足。

從以往關(guān)于城市承載力的評價方法來看，一個適當(dāng)?shù)挠幸饬x的方法至少需要具備以下幾方面要求：首先需要具有合適的評價思路，要能夠考慮到城市系統(tǒng)（區(qū)別于地球）的開放性問題；要能夠考慮到承載力的動態(tài)性問題，承載力受多種動態(tài)變化的因素影響；評價的結(jié)果最好應(yīng)該是人口數(shù)量而不是其他，承載力起源于對物種或人類承載力的研究，經(jīng)典研究得到的都是物種或人口的數(shù)量，數(shù)量、數(shù)量區(qū)間或者不同情景下的數(shù)量才是承載力研究的目的；對綜合承載力的評價最好能夠考慮到多種影響因素之間的相互關(guān)系?？傮w來看，概念模型法不能反映眾多影響因素，不能反映承載力的動態(tài)性；指標(biāo)體系法和狀態(tài)指數(shù)法不能得到明確的關(guān)于人口數(shù)量的結(jié)果；生態(tài)足跡法沒有考慮到城市生態(tài)系統(tǒng)的開放性；多目標(biāo)決策法不能考慮多個影響因素之間的相互關(guān)系；短板效應(yīng)法不能充分考慮因素之間的關(guān)系。系統(tǒng)動力學(xué)方法因為能夠以系統(tǒng)的動態(tài)的方式評價城市承載力，同時能夠得到不同情景下的人口數(shù)量，是相對較好的城市承載力評價方法。

六、未來研究展望

針對以往研究存在的問題，未來對城市承載力的研究首先需要明晰城市綜合承載力的內(nèi)涵、影響因素和機(jī)理。在此基礎(chǔ)上，選擇合適的評價思路和方法進(jìn)行評價，提出相應(yīng)的政策建議。

第一，明確城市綜合承載力的內(nèi)涵、影響因素和影響機(jī)理，并基于此形成相應(yīng)的評價思路和方法。需要在深入剖析城市承載力命題真?zhèn)蔚幕A(chǔ)上，將廣義的生態(tài)系統(tǒng)、耕地資源等受外部聯(lián)系較大的因素剔除，要緊緊圍繞交通擁堵、大氣污染、資源短缺等比較嚴(yán)重的城市病F象，從承載要素、承載對象、約束條件三方面明確城市綜合承載力的內(nèi)涵，深入挖掘城市綜合承載力的影響因素和影響機(jī)理，并在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建相應(yīng)的城市綜合承載力評價方法。

第二，針對我國城市發(fā)展規(guī)模結(jié)構(gòu)不合理問題，加強(qiáng)特大城市綜合承載力研究。長期以來由于行政等級對資源分配的干預(yù)，資源大量向直轄市、副省級城市、省會（首府）城市等大城市集聚，導(dǎo)致我國城鎮(zhèn)規(guī)模體系“兩極分化”的問題突出，大城市規(guī)模膨脹，中小城市因為吸納能力不足導(dǎo)致數(shù)量與規(guī)模萎縮，小城鎮(zhèn)偏多，城鎮(zhèn)體系缺乏中小城市的有力支撐。可見，不同規(guī)模城市面臨的問題不同，大城市面臨承載能力不足問題，中小城市面臨的則是吸納能力不足問題（魏后凱，2011）。為此，對城市承載力的研究應(yīng)當(dāng)主要以特大城市為研究對象，加強(qiáng)特大城市綜合承載力研究。

第三，加強(qiáng)城市綜合承載力與城市最優(yōu)規(guī)模等相關(guān)領(lǐng)域的聯(lián)系。城市最優(yōu)人口規(guī)模問題的研究與城市承載力的研究均興起于20世紀(jì)70年代，從城市承載力、最優(yōu)城市規(guī)模的概念內(nèi)涵來看，當(dāng)城市人口規(guī)模超過城市承載力或最優(yōu)城市規(guī)模時，將不利于城市可持續(xù)發(fā)展。由此可見，這兩個領(lǐng)域研究的目的是一樣的，只是這兩類研究分別起源于生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域，從而缺乏相互聯(lián)系。實際上，城市承載力研究重評價、輕理論，往往導(dǎo)致評價結(jié)果缺乏實踐意義；而最優(yōu)城市規(guī)模重理論、輕評價，如果能夠?qū)煞矫娴难芯炕パa(bǔ)，可能會有利于促進(jìn)各自的研究。張燕等（2013）將城市人口密度或城市適度人口規(guī)模的測算作為城市人口承載力的間接測算方法，也表明城市承載力研究與城市規(guī)模研究在方法論上存在相互借鑒價值。

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