美国大学地理信息系统专业解析

　　美国地理信息系统专业是一个什么样的专业?有哪些著名的院校开设了这一专业?需求具备什么样的条件才能成功申请这一专业?

　　一、专业介绍
　　物质世界中的任何事物都被牢牢地打上了时空的烙印。人们的生产和生活中百分之八十以上的信息和地理空间位置有关。地理信息系统( Geographic Information System, 简称 GIS )作为获取、整理、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。由于信息技术的发展，数字时代的来临，理论上来说，GIS可以运用于现阶段任何行业。简而言之， GIS 是一个基于数据库管理系统( DBMS )的分析和管理空间对象的信息系统，以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其它信息系统的根本区别。

　　美国大学一般将GIS硕士课程开设在地理系。总的来说，美国GIS专业主要开设了以下19个研究方向，分别是：
　　空间数据库的准确性研究;
　　空间关系语言研究;
　　空间数据的多种表达方式研究;
　　地理信息的使用和价值研究;
　　海量空间数据库的结构体系研究;
　　空间决策支持系统;
　　空间信息的可视化研究;
　　地图制图的规范化研究;
　　地理信息数据共享的研究;
　　GIS中时空关系的研究;
　　遥感和GIS的集成研究;
　　GIS的用户接口研究;
　　GIS和空间分析研究;
　　GIS在全球变化中的作用研究;
　　法律、信息政策和空间数据库关系研究;
　　通过协作形成空间决策系统的研究;在社会背景中，如何在 GIS中表达人、空间与环境的研究;
　　地理信息系统的互操作研究;地理世界的规范化模式研究等。 
 

　　二、美国GIS专业应用领域

　　1.资源管理 (Resource Management)
　　主要应用于农业和林业领域，解决农业和林业领域各种资源(如土地、森林、草场)分布、分级、统计、制图等问题。主要回答“定位”和“模式”两类问题。

　　2.资源配置 (Resource Configuration)
　　在城市中各种公用设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供应等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。GIS在这类应用中的目标是保证资源的最合理配置和发挥最大效益。

　　3.城市规划和管理 (Urban Planning and Management)
　　空间规划是GIS的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内容。例如，在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面(城市资源配置问题)等。

　　4.土地信息系统和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)
　　土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。

　　5. 生态、环境管理与模拟 (Environmental Management and Modeling)
　　区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。

　　6.应急响应 (Emergency Response)
　　解决在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时，如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。

　　7. 地学研究与应用 (Application in GeoScience)
　　地形分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间统计分析、制图等都可以借助地理信息系统工具完成。

　　8. 商业与市场 (Business and Marketing)
　　商业设施的建立充分考虑其市场潜力。例如大型商场的建立如果不考虑其他商场的分布、待建区周围居民区的分布和人数，建成之后就可能无法达到预期的市场和服务面。有时甚至商场销售的品种和市场定位都必须与待建区的人口结构(年 龄构成、性别构成、文化水平)、消费水平等结合起来考虑。地理信息系统的空间分析和数据库功能可以解决这些问题。房地产开发和销售过程中也可以利用GIS功能进行决策和分析。

　　9.基础设施管理 (Facilities Management)
　　城市的地上地下基础设施(电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、 电力设施等)广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征的。它们的管理、统计、汇总都可以借助GIS完成，而且可以大大提高工作效率。

　　10.选址分析 (Site Selecting Analysis)
　　根据区域地理环境的特点，综合考虑资源配置、市场潜力、交通条件、地形特征、环境影响等因素，在区域范围内选择最佳位置，是GIS的一个典型应用领域，充分体现了GIS的空间分析功能。

　　11. 网络分析 (Network System Analysis)
　　建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型，研究交通流量、进行交通规则、处理地下管线突发事件(爆管、断路)等应急处理。 警务和医疗救护的路径优选、车辆导航等也是GIS网络分析应用的实例。

　　12. 可视化应用 (Visualization Application)
　　以数字地形模型为基础，建立城市、区域、或大型建筑工程、著名风景名胜区的三维可视化模型，实现多角度浏览，可广泛应用于宣传、城市和区域规划、大型工程管理和仿真、旅游等领域。

　　13. 分布式地理信息应用 (Distributed Geographic Information Application)
　　随着网络和Internet技术的发展，运行于Intranet或Internet环境下的地理信息系统应用类型，其目标是实现地理信息的分布式存储和信息共享，以及远程空间导航等。

　　三、国内院校情况
　　国内开始GIS方向的学校也大致有60所，比较好的有：武汉大学、中科院遥感所、中科院地质所、北京大学、南京师范大学、南京大学、华东师范大学、中国地质大学等。

　　四、留学学校的选择
　　大部分GIS方向研究都是在Geog系下的，可是US-News偏偏没有Geog排名，全美能提供PhD program的地理系不会超过50个，而且这其中很多都是很烂的学校。常春藤联盟中只有达特茅斯有个地理系，而且还只有本科的program。虽然只有 NRC1995年做过的一个排名，不过一是因为年代久远，二是因为其并没有侧重GIS/RS方向，其主要是从地理的各个方向(人文、自然等)综合考虑，所以参考价值实在不大。
　　除了地理系，很多GIS以及环境，资源，地学等都是在其他系下的,毕竟地理在国外是个不被广泛承认的学科，这一点从Top20及Ivy盟校都没有Geography Dept这一点就可以看出来。 而且，GIS目前更主要的是作为一门工具被广泛运用在地学环境相关研究中，而不是一个独立的学科。因此。请以后的同学也注意不要仅把注意力放在geography中，也要查看geosciences、environment等。
　　放眼US大学，与地学，环境，沾边的系那是相当的多了，基本每个学校都有这样的系, 尽管名字不同，但基本都跟地学等相关的方面，这里不可能全部列出。在此举例列出一些非地理系，主要是与GIS沾边的一些方向，包括Natural Resources, Forestry, Ecology, Oceanography, Atmospheric, Environment al Sciences等。

　　五、学校介绍

　　UCSB
　　1.GIS牛校，俗称GIS小哈佛，竞争非常激烈，非常难申，NCGIA三校之一， 80年代做RS很牛，现在BU那一票人以及 Li xiao wen都是当时UCSB的PhD.，现在遥感感觉不如GIS强。
　　2.方向比较广，但大多侧重于应用方面，用GIS解决一些实际的问题，不过对数学和计算机又不会太深入，不像Maine那样。
　　3.四大方向： Earth System Science (ESS)、Human-environment Relations (HER)、Modeling, Measurement and Computation (MMC)、Optional Emphases in Doctoral Program。

　　SUNY-Buffalo
　　1.NCGIA三校之一，传统GIS牛校，地理系一票人做GIS的，包括中国faculty BianLing，典型的发ad学校，基本上申了都有ad，但基本又都没钱。
　　2.那里的一个Jean-Claude Thill教授，做GIS交通很不错的。

　　University of Maine 缅因大学
　　1.NCGIA三校之一，GIS主要侧重CS，工程方面，做空间-时态模型，空间认知。
　　2.系主任Worboys做空间认知的，居然还是PhD in math!
　　3.有一个图象处理实验室，那个director是个希腊女prof，建议申请人不要太pp。
　　4.之前有个njucs的在那边做空间数据挖掘之类他们系申请还要一个video
　　5.如果要在GIS大有作为，又对纯粹的数学和计算机很感兴趣的话，可以考虑一下该校。