【科普GIS地图开发】GIS是什么?『方向篇』
发布时间:2023-03-14阅读次数:2851
GIS即“地图学与地理信息系统”,英文全称是Geographic Information Science,从名字就能看出来,这是一门综合性学科。
GIS是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。目前GIS已经广泛的应用在不同的领域。
2.主要研究方向
1.实用GIS系统设计与开发
建立智能交通、线路安全、市政设计、资源开发与管理、环境监测、生态保护、城市规划、景观设计、水利电力、医疗管理和军事等方面的应用系统,能够提供辅助决策与专家系统、空间信息移动服务和网络GIS等技术支持。
2.铁路地理信息系统理论及应用
支持铁路勘测设计、运营管理、社会服务的空间信息的数据标准,获取方法,质量控制,分类编码,数据结构,数据模型,WEBGIS,分布式数据库系统,空间分析与应用模型,空间数据挖掘。
3.虚拟现实技术与三维GIS
虚拟现实技术在地理环境仿真中的应用,三维GIS理论与系统开发,空间信息可视化理论、方法与应用,数字城市、数字国土及数字交通的理论与方法。
4.地图制图学与地理空间信息可视化
地球空间信息可视化,制图综合,数字化成图,电子地图制作与应用等。
5.GIS专业相关学科
3.学了什么
大类平台课程:
普通测量学、数据结构与算法、遥感物理基础、数字图像处理、空间数据误差处理、遥感原理与方法、地理信息系统基础、计算机视觉与模式识别。
平台实践课程:
计算机原理及编程基础、面向对象的程序设计、数据结构与算法课程实习、数字测图与GNSS测量综合实习、数字图像处理课程设计、遥感原理与方法课程设计、地理信息系统基础课程实习、摄影测量学课程实习。
专业实践课程:
1)各专业(方向)的专业实践核心课程
遥感科学与技术专业遥感信息方向(A模块):遥感图像解译课程实习、定量遥感课程设计、微波遥感课程实习、遥感综合实习。
遥感科学与技术专业摄影测量方向(B模块):解析摄影测量课程设计、数字摄影测量课程设计、近景摄影测量课程设计、摄影测量综合实习。
遥感科学与技术专业地理信息工程方向(C模块):计算机图形学课程设计、空间数据库课程设计、网络GIS课程设计、GIS工程设计与开发课程实习、空间数据分析课程实习、GIS综合实习。
遥感科学与技术专业遥感仪器方向(D模块):工程光学课程实习、电子线路基础课程实习、精密机械设计基础课程设计、遥感仪器设计综合实习、生产单位实践(服务学习)。
地理国情监测专业(E模块):时空数据库课程设计、地理调查方法与编码课程实习、地理国情分析与建模课程实习、地理国情监测综合实习、生产单位实践(服务学习)。
空间信息与数字技术专业(F模块):时空数据处理与组织课程实习、信息系统集成与管理课程实习、空间信息感知与应用课程实习、空间智能计算与服务课程实习、时空数据分析与挖掘课程实习、空间信息数字工程综合实习。
2)专业实践选修课程
数据库原理及应用课程实习、Java网络程序设计、Matlab编程、物理实验B、Python与R语言编程、遥感图像解译课程实习、传感器网络课程设计、3D技术与应用、多传感器集成与移动测量、无人机遥感、生产实践(服务学习)。
4.职业选择
方向1:开发工程师
大数据研究机构易观千帆给出数据显示,目前GIS就业市场的形势是供大于求、僧多粥少,因此还是根据自身实力寻求合适的岗位,且不能好高骛远,寻求高于自身实力的岗位。
据《GIS开发者》第六期的《中国GIS人才生存状况调查报告》一文提到,“在众多GIS单位中,其主营业务大多是工程开发或软件研发和销售。从事数据处理的单位比例也达18%”。
单位对人才需求最多的是资深开发人员,其次是程序员和项目经理。由此也可看出,如果想从事GIS行业,较强的编程能力才是‘通行证’。打开各类求职软件的GIS板块,也可以看到几乎每个单位都招开发人员。这里找了很典型的一则招聘启事:
职位:GIS开发工程师
要求:熟练掌握C#/C++使用;熟练掌握ArcGIS Engine 9.0以上版本的使用;有C#/C++结合Engine项目经验者优先;
对照自身能力,你现在是否还处在纠结到底使用哪一款GIS软件去学习呢?在极为缺乏实践的校园环境中,想从事开发工作的朋友们,必须在校园里开展自助学习。个人认为,与其犹豫不决的纠结,不如去认认真真地参加一次GIS相关的开发比赛,比如国内这样既可以锻炼自己的开发能力,也能熟练掌握一门开发工具,在以后的路上才会有更多的选择。国内唯一一款免费的GIS平台DataEarth最近就在办这样的比赛,登录即送全套教程与存储空间,还不赶紧来试用?
通过比赛来掌握一门GIS软件技能是通向开发工程师最快和最直接的途径,发展得好可能会成为项目经理。这里需要补充的是,GIS开发中,编程只是需要掌握的多项技能之一,需求分析和软件架构也是开发的重要组成部分,这些工作不做好,编程的时候就会比较乱,而且系统的健壮性也不容易好。而在5月15号将有一个关于GIS教学的直播课,加入群274802663即可获取一手消息。
方向2:三维工程师
其实也应该属于开发,只是觉得很多初学者对三维比较感兴趣,因此单列出来。还是先看一则招聘启事吧:
职位描述:在高级开发工程师/系统工程师指导下进行地学三维相关模块的设计与开发工作;
职位要求:
1.计算机、地理信息系统、应用数学或者相关专业本科以上学历;
2.掌握VC开发技巧,熟悉c/c++编程,对OpenGL或者D3D技术有一定了解,;
3.英文水平良好,阅读英文技术资料没有障碍;
4.较强的逻辑分析能力,学习能力,创新能力和团队协作能力;
5.有三维仿真、游戏引擎开发经验者优先
这应该出乎很多初学者的意料:搞三维也得会编程的!没错,三维开发可以简单地分为两块:建模和编程。用GIS软件建立的地面模型和用3DMAX等软件建立的地物模型是静止的,要对他们进行动态控制需要编程。举个小例子,桥梁每时每刻都因受到风和汽车的力而发生形变,要想了解形变的情况,可以在桥梁上装上若干GPS即时的获取位置信息,同时用软件建立桥梁模型,通过编程使得GPS数据和桥梁模型关联起来并加以夸张,这样每当GPS数据发生了改变,模型上的桥梁也就发生相应的可观察的形变。
要想从事这种工作,在计算机方面要自学3DMAX或MAYA,在编程上要深入学习用C++进行OpenGL技术开发,在GIS上要注重学习DEM和虚拟现实的内容。这些课堂上基本都是很少涉及的,必须自学。
方向3:数据工程师
数据是GIS的血液,一个项目很大一部分资金都是注入到数据的采集、生产和维护中的,因此这也是一个比较大的方向。还是先看一则招聘启事:
职位要求:
1.相关专业本科毕业,应届也可
2.有良好的专业知识,熟悉ARCGIS软件操作
3.有地图数字化方面工作经验,有数据库相关操作经验
4.对GIS工作抱有热情,有良好的团队合作精神
岗位描述:GIS数据的生产和维护
这是一个很辛苦的GIS工作。数据处理的地方就像一个工厂车间,很宽敞,有大量计算节点,大家就带着立体镜根据测量图纸在ArcGIS中的遥感影像立体像对上矢量化,录入到空间数据库中。矢量化是我们的拿手好戏,这里就不赘述了。这种工作,一般中专生培训培训也能做。
再有就是遥感和航测数据处理,学过遥感和摄影测量课程,会用ERDAS或ENVI或ER MAPPER,以及VirtuoZO就行。
当然,随着GPS导航的兴起,导航数据和电子地图成为了一个热点。这一方面我没有接触过,因此不能提出看法。可以搜索一下做导航的一些公司的招聘启事。
方向4:销售/市场/企划
对工作经验有较高的要求,但是可以接触到大量的各种业内人士,可以积累下一定的资源。
方向5:软件测试/技术支持
如果入职的公司业务包含GIS软件研发,这部分人才需求一般GIS相关的同学都能胜任,不需要拥有极强的专业素质,也是一个我们GIS学生进入GIS行业最简单、最方便的办法,从这一角度切入可以从产业链中游开始不断学习,如果肯吃苦,肯钻研,这个岗位成长的空间是非常大的。
方向6:项目管理/文档编写
文字功底扎实,专业知识全面,有PMP经验的优先,并且需要对行业内各种产品都有一定的了解与思考,有较强的管理经验。
方向7:提供解决方案或辅助决策服务
不开发系统,只是用桌面软件进行空间分析,为客户提供解决方案或辅助决策的服务。比如说,某超市要选址,需要特地做个系统么?没必要,在ArcMap中用VBA写程序,得出最优解,写份报告就行了。
部分城市的测绘局会将GIS作为区域规划的辅助解决工具,比如在ArcGIS中进行空间分析,为国土部门提供辅助决策服务。
方向8:二次应用行业
在高校中走方向7的人,有很大一部分就转到了相关应用领域工作,把GIS作为处理该领域的一种工具,而不再做一个纯的GISer。比如说搞土地应用的进了国土局,搞林业应用的进了林业局,搞水利应用的进了水利局……毕竟,如果把GIS作为一种技术,那她只有在广阔的应用领域中才能充分展现自己的魅力,需要有学GIS的人专注于把这门技术深入地应用到某一个领域中。
方向9:考研
越来越多的人考研究生,据《GIS开发者》第七期的《要不要考研?考什么样的研?》一文,绝大部分是为了逃避就业压力。可是研究生毕业也要工作呀,无非也就是上面那几条路。大家知道现在的研究生教育也不咋的,有些人是“做”几篇没意义的论文毕业了事,与当年本科毕业的同学相比,多了一层遮羞布,却少了三年工作经验。精明的企业老板是不会看重学历的,因此研究生的就业情况也不容乐观。有人这样说保研:用浪费三年时间的代价换来继续浪费三年时间的资格。当然优秀的研究生还是比本科生多一些机会,尤其是事业单位对学历还是比较看重的吧。
读研,也有两种发展方向。一种属于基础理论研究,也就是学术型硕士;另外一种是实用性研究,即专业型硕士。
如果选择了学术型硕士,那就是搞基础理论,也是最难的,但是只有走这条路你才有可能成为院士、科学家、行业的核心引领者和推动者。想走这条路的人,在本科期间重在打基础,尤其要有深厚的数学功底,不仅是高等数学、线性代数、概率统计,还有必要自学离散数学、数值分析、拓扑学等科目。在计算机上需要对C++、算法与数据结构、数据库原理、计算机图形学、数字图像处理有一定理解,并能熟练使用Matlab、IDL等科研常用软件。在GIS上,在有一定实践能力的基础上,更加注重对基础理论的理解,多读一些GIS书籍。到硕士研究生阶段,根据学校及导师情况大致选择自己的方向,进一步打基础。这样,在博士期间有望有所创新和突破。
搞实现技术比基础理论少一些抽象,而对计算机的要求可能更高一些,数学仍然很重要。我在书店看到过有常用算法与实现代码的书,觉得比较适合本科生钻研。
GIS只有在应用中才能体现其生命力,而深度应用最能体现GIS的强大。想走这条路的人可以在大学期间选中一两个应用方向,如物流、矿产等,多看一些GIS在该领域的应用论文,熟练掌握一门GIS软件的开发逻辑,能独立完成项目开发,到了研究生阶段,只专注于一个领域的应用,出去后就可以有比较好的发展。
方向10:气候学家
在于可视化气候相关的信息,并将这些信息制作为地图,动画,电影等等一切可视化的产品中。人们通过这些产品可以逐渐认识到气候和生活的相关性。智能化的利用气候知识可以帮助农民了解这个夏天的干湿情况,或者热带气旋对人类的影响。渐渐的,人们已经开始更好的理解世界万物的发展进程,并利用这些信息来改善我们的工作和生活。
如下图展示了28年北极地区的温度变化趋势:
方向11:林业人员
森林服务局的GIS分析师和林业人员,就是使用电脑进行制图和收集数据。例如,我们可以利用GIS进行防止森林的病虫害工作。之前有成群结队的松树甲虫危害四方。遭受过虫害的树木会日渐衰弱,有倒下的风险。下图就显示了受虫害影响的区域,使用不同的颜色来代表各个年份。
方向12:飞手
飞手应用面广泛,可用于农林牧渔等多行业。
例如下面场景,我们边围绕一个虚拟的火灾或者其他突发事件飞行,同时创建一个shapefile来表示该区域,并建立空间坐标系(地理参考),再将shapefile带回基地,发布到底图上,精确定位事件的准确位置,和事件周围的详细信息,从而可以寻找其他合适的专业公司一并展开救灾、救援行动。