地理信息技術(shù)的應用筆記精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾蕚淞瞬煌L格的5篇地理信息技術(shù)的應用筆記，期待它們能激發(fā)您的靈感。

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摘要將多媒體技術(shù)應用于地理信息系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題是：如何有效地管理多媒體數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)；其次，在區(qū)域分析過程中，怎樣實現(xiàn)多媒體播放功能.指出用擴充的關(guān)系數(shù)據(jù)模型作為多媒體數(shù)據(jù)模型較適宜；多媒體功能的實現(xiàn)則取決于多媒體數(shù)據(jù)的格式是否為RIFF格式以及對多媒體數(shù)據(jù)的應用要求.最后展示了多媒體技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的應用前景.

關(guān)鍵詞多媒體技術(shù)，地理信息系統(tǒng)，空間數(shù)據(jù)，屬性數(shù)據(jù)，區(qū)域分析，數(shù)據(jù)模型.

現(xiàn)今由于多媒體技術(shù)的迅速崛起和高速發(fā)展，越來越多的應用軟件都大量使用了多媒體技術(shù).如果將多媒體技術(shù)應用于地理信息系統(tǒng)(geographicinformationsystem，簡稱GIS)軟件中，勢必大大增強GIS信息的表現(xiàn)能力，擴大GIS的應用領(lǐng)域.那么怎樣將多媒體技術(shù)應用于GIS軟件中呢我們認為應從兩方面來設(shè)計：其一是怎樣將多媒體數(shù)據(jù)溶于GIS數(shù)據(jù)庫中，并保證提供GIS軟件的雙向檢索及各種分析功能；其二是在應用過程中，怎樣實現(xiàn)多媒體的播放功能.以下就這兩個內(nèi)容及其應用前景談談我們的看法.

1多媒體數(shù)據(jù)的有效管理

通常，應用軟件中的多媒體數(shù)據(jù)有兩種生成方式：一種是媒體播放之前，將其數(shù)字化到數(shù)據(jù)庫當中，播放時從數(shù)據(jù)庫中取數(shù)據(jù)；另一種是播放時，邊生成邊播放.而GIS軟件中的數(shù)據(jù)庫又分為空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫，即我們可根據(jù)媒體數(shù)據(jù)的特性或應用軟件的要求將多媒體數(shù)據(jù)分別溶于空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫中.

1.1GIS數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的管理

1.1.1GIS空間數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的管理目前，多數(shù)GIS應用軟件所能描述的空間目標都是靜態(tài)的，實際上，很多GIS所要表達和研究的空間目標都不會是一成不變的，因此，GIS研究者已廣泛關(guān)注能對時空過程和時空目標進行描述和分析的時態(tài)GIS(temporalGIS).時態(tài)GIS的組織核心是時空數(shù)據(jù)庫，即設(shè)計一個合理的時空數(shù)據(jù)模型是建立時態(tài)GIS的關(guān)鍵所在.雖然目前還沒有較成熟的能支持時態(tài)GIS產(chǎn)品的時空數(shù)據(jù)模型，一但時空數(shù)據(jù)模型的研究有所突破，不僅能解決時態(tài)GIS的應用問題，還將解決空間數(shù)據(jù)庫中動畫數(shù)據(jù)的管理問題，即可通過使用動畫技術(shù)來實現(xiàn)在屏幕上動態(tài)播放時空過程.如動態(tài)顯示衛(wèi)星云圖的變化情況、地殼變動情況、森林沙化和城市化情況以及海岸或河灘的侵蝕或淤積變化情況等.

有關(guān)時空數(shù)據(jù)模型，張祖勛［1］提出使用分級索引方法來對基本修正法進行改進.這種方法就是不存貯研究區(qū)域中每個狀態(tài)的全部信息，而只存貯某個時間的數(shù)據(jù)狀態(tài)(稱為基態(tài))以及相對于基態(tài)或鄰近狀態(tài)的變化量.在此基礎(chǔ)上，建立分級索引，以便能快速找到所需的時空過程的數(shù)據(jù).

要使用這種建索引的基本修正法，需要考慮兩個問題，一個是如何建立索引；另一個是如何設(shè)計用來描述兩個狀態(tài)變化量的差文件.

關(guān)于建索引的問題，筆者認為：基態(tài)，亦a,b,c,d分別表示時態(tài)GIS的4個時期；T.時間軸；t0,t1,…,tn分別表示時態(tài)在GIS某個時期的n+1個時態(tài)，其中tn為基態(tài)，即“現(xiàn)在”時態(tài)一次數(shù)據(jù)狀態(tài)——“現(xiàn)在”時態(tài)總是變化的，每產(chǎn)生一個新的現(xiàn)在時態(tài)，就應生成一個現(xiàn)在時態(tài)與前一次時態(tài)的差文件，同時根據(jù)現(xiàn)在時態(tài)所處的時間位置來決定是否產(chǎn)生新的索引差文件.以四叉樹為例，如圖1所示，當n為2i(i=2,3,…)的整數(shù)倍時，就需產(chǎn)生tn-2i～tn的索引差文件.相應地為了減少索引差文件所占的存貯空間，而又不影響對任一時態(tài)的檢索速度，可將tn-2i+1～tn-2i的索引差文件刪掉，所刪的索引名文件個數(shù)正好比新建的索引差文件個數(shù)少一個.

關(guān)于差文件，筆者認為在設(shè)計中應考慮如下幾個因素.(1)由于差文件是通過對兩個時態(tài)的目標信息進行異或而產(chǎn)生的，這意味著差文件包含有兩類目標信息：一類是前一時態(tài)有而后一時態(tài)無的目標信息；另一類是前一時態(tài)無而后一時態(tài)有的目標信息.為了能根據(jù)差文件快速、連續(xù)地由一個狀態(tài)到過去另一狀態(tài)或最近另一狀態(tài)進行檢索，應在差文件中將這兩類目標信息予以標識區(qū)分.(2)兩個狀態(tài)之間目標變化應是有對應關(guān)系的，即01(目標從無到有)；10(目標從有到無)；1N(目標從一個變成多個)；N1(目標從多個變成一個)，以及目標空間信息無變化，屬性信息有變化；目標局部空間信息有變化等.為了能進行快速檢索，在差文件中應將兩類各目標之間的對應關(guān)系予以標明，當然，這會增加差文件生成過程的復雜性.(3)和所有地圖數(shù)據(jù)庫模型類似，差文件也由空間信息、屬性信息和關(guān)系信息組成，差文件中應將每個目標這3種信息之間的關(guān)系予以標明.

1.1.2GIS屬性數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的管理有些G

IS的應用中，認為多媒體數(shù)據(jù)是一種特殊的專題屬性數(shù)據(jù).怎樣選擇多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型，使得既能遵循其自身特點，又能有效地建立起它與空間數(shù)據(jù)的聯(lián)系，是多媒體技術(shù)在GIS應用中的關(guān)鍵所在.

目前，多數(shù)GIS屬性數(shù)據(jù)庫使用的是關(guān)系模型.為能將關(guān)系模型應用于多媒體數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，就必須對現(xiàn)有的關(guān)系模型進行擴充，使它不但能處理格式化數(shù)據(jù)，也能處理非格式化數(shù)據(jù).楊學良［2］就這個問題提出了3種技術(shù)策略：將多媒體數(shù)據(jù)文件名作為關(guān)系中元組某列(或?qū)傩?；將每個元組作為一個完整文件保存；元組中存貯格式化數(shù)據(jù)以及非格式化數(shù)據(jù)的引用項，而非格式化數(shù)據(jù)單獨存貯.

對比這3種技術(shù)策略，第一種技術(shù)策略方法簡單、容易實現(xiàn)，適宜于對多媒體數(shù)據(jù)進行播放.第二、三種技術(shù)策略雖然能夠?qū)崿F(xiàn)并發(fā)控制和恢復，以及實現(xiàn)對多媒體數(shù)據(jù)進行編輯和拮取的應用，但由于此兩種技術(shù)策略將每個元組所對應的空間目標的專業(yè)屬性和多媒體屬性混在一起，這既增大了應用程序設(shè)計的復雜性，又不利于那些只需使用空間目標的專業(yè)屬性的一些應用的實現(xiàn).為此，我們認為，在第一種技術(shù)策略的基礎(chǔ)上，增加一個或多個屬性項，用于存放多媒體數(shù)據(jù)的文件信息和數(shù)據(jù)流信息，當我們需要對多媒體數(shù)據(jù)文件進行特殊應用時，可根據(jù)文件信息和數(shù)據(jù)流信息對多媒體數(shù)據(jù)文件進行操作.

1.2GIS區(qū)域分析中多媒體數(shù)據(jù)的生成

多媒體數(shù)據(jù)生成的另一種方式是在GIS應用中，邊統(tǒng)計、分析運算，邊生成結(jié)果數(shù)據(jù)——多媒體數(shù)據(jù).

1.2.1空間分析中多媒體數(shù)據(jù)的生成空間分析是一組分析結(jié)果依賴于所分析對象的位置信息技術(shù)［3］，因此，空間分析要求獲得目標的空間位置及其屬性描述兩方面信息.空間分析主要有：地形分析、疊加分析、緩沖區(qū)分析和網(wǎng)絡(luò)分析等.

為了能更清楚地表示上述一些空間分析的結(jié)果，我們可用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來實現(xiàn).所謂虛擬現(xiàn)實［4］是一種由計算機生成的高級人機交互系統(tǒng)，即構(gòu)成一個以視覺感受為主，也包括聽覺、觸覺、嗅覺的可感知環(huán)境，使用者通過專門的設(shè)備可在這個環(huán)境中實現(xiàn)觀察、觸摸、操作、檢測等試驗，有身臨其境之感.比如，可用虛擬技術(shù)來觀察地形分析或網(wǎng)絡(luò)分析得到的空間效果，使用者可用交互操作的方式來控制自己與觀察對象的角度、距離以及光照等，使觀察對象隨使用者的操作而動態(tài)旋轉(zhuǎn).此時以動畫形式顯示的媒體數(shù)據(jù)隨使用者的操作產(chǎn)生并顯示.

1.2.2統(tǒng)計分析中多媒體數(shù)據(jù)的生成統(tǒng)計分析就是用數(shù)理統(tǒng)計方法開展區(qū)域分析.數(shù)理統(tǒng)計方法主要有：統(tǒng)計特征值、研究兩種或多種地理現(xiàn)象之間的相關(guān)分析，通過一組實際觀測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)變量之間因果關(guān)系的回歸分析，以及主成分分析等.

為了更加形象化，我們可以將數(shù)理統(tǒng)計結(jié)果以直方圖、曲線、曲面或區(qū)劃圖表示，甚至可以將重要的部分以醒目的顏色、特殊的符號或閃爍的顯示形式來告訴使用者，還可以配上解說詞，以增加系統(tǒng)的感染力，而表現(xiàn)這些現(xiàn)象的媒體數(shù)據(jù)是在統(tǒng)計分析之后由系統(tǒng)自動生成并播放的.

2GIS應用系統(tǒng)中多媒體功能的實現(xiàn)

在GIS應用軟件中進行多媒體功能實現(xiàn)，首先是受GIS應用軟件自身開發(fā)平臺的限制.多數(shù)情況下，GIS應用軟件的多媒體開發(fā)平臺宜選擇編程語言，如VC++，VB或BC++等，以利于和GIS應用軟件相結(jié)合.一旦多媒體開發(fā)環(huán)境確定下來，那么怎樣實現(xiàn)區(qū)域分析中多媒體功能

2.1空間數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的播放

由前所述，空間數(shù)據(jù)庫中存貯的多是各期間的時空數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)與MCI所能接受的多媒體文件格式RIFF(resourceinterchangefileformat)不同，所以應用程序不能直接調(diào)用MCI函數(shù)和API函數(shù)，必須根據(jù)時態(tài)GIS的空間數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，設(shè)計一個相應的動畫播放程序來實現(xiàn)動態(tài)顯示功能.

下面簡述動態(tài)顯示時態(tài)GIS中ti～tj狀態(tài)的算法步驟(0≤i≤j≤n，其中n為現(xiàn)在時態(tài)).(1)由基態(tài)開始檢索各索引差文件直到生成ti狀態(tài)信息.(2)顯示ti狀態(tài)信息.(3)根據(jù)ti差文件，擦除ti狀態(tài)有而ti+1狀態(tài)無的信息，顯示ti狀態(tài)無而ti+1狀態(tài)有的信息.(4)i+1i.(5)當i＜j時，轉(zhuǎn)(3)；否則結(jié)束.

字4

如果用上述算法來實現(xiàn)動態(tài)顯示時空過程，還有很多細節(jié)需要設(shè)計.首先，在(1)步驟，從基態(tài)開始，逐級逐步檢索，每檢索到一個狀態(tài)差文件，就需根據(jù)差文件來生成該狀態(tài)信息，直到ti狀態(tài)處；其次，在(3)中，需要用到動畫技術(shù)，擦除前一狀態(tài)信息實質(zhì)為恢復該處顯示內(nèi)容，而顯示后一狀態(tài)信息之前，需保存后一處信息內(nèi)容，再予以顯示新狀態(tài)信息.

性數(shù)據(jù)庫中多媒體數(shù)據(jù)的應用

一般來說，多媒體數(shù)據(jù)主要應用于兩個方面：一個是簡單播放；另一個是對多媒體數(shù)據(jù)進行編輯和拮取.對于前者，只要使用MCI函數(shù)或API函數(shù)按屬性數(shù)據(jù)庫中其他屬性的要求進行播放；對于后者，這就要求程序員熟悉多媒體數(shù)據(jù)文件格式RIFF，根據(jù)多媒體數(shù)據(jù)的文件信息和數(shù)據(jù)流信息，通過調(diào)用多媒體文件輸入/輸出函數(shù)來實現(xiàn)多媒體的播放、編輯、拮取以及同步控制等操作.

3多媒體技術(shù)在GIS中的應用前景

(1)實現(xiàn)資源信息的科學管理，提供信息服務.GIS一改為用戶管理提供單一的圖表、數(shù)據(jù)信息形式，而在管理空間信息的同時，對圖形、圖象、視頻、聲音、動畫等形式的信息進行管理和播放，大大增加了信息的表現(xiàn)能力.(2)家庭教育和個人娛樂.將多媒體和GIS溶于一身，會豐富教育、娛樂軟件的內(nèi)容及表現(xiàn)手段.比如有關(guān)地理、歷史等課程的教學軟件和娛樂軟件的設(shè)計.(3)銷售和演示信息系統(tǒng).GIS和多媒體技術(shù)合為一體的這類系統(tǒng)會比以往的信息系統(tǒng)更具有表現(xiàn)力.比如房地產(chǎn)公司的銷售系統(tǒng)，既能表明所售住房的空間位置，又能從中檢索其住房環(huán)境及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且可以動態(tài)地刪去當天已售出的房子，給出不同價格等；旅游導游系統(tǒng)，可以在為觀光游客制定導游路線時，就能對不同地方的景點產(chǎn)生身臨其境的感覺.總之，將多媒體技術(shù)和GIS技術(shù)相結(jié)合，是計算機應用領(lǐng)域的一個發(fā)展方向，它會改變?nèi)藗兊墓ぷ鳌⑸睢⑺季S方式，推動信息社會的前進.

參考文獻

1張祖勛.時態(tài)GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的研討.測繪通報，1996,(1):19～21

2楊學良.多媒體計算機技術(shù)及其應用.北京：電子工業(yè)出版社，1995.138～139

篇2

【關(guān)鍵詞】 泛在學習；戶外地理教學；探究學習；教育云；基于問題的學習

【中圖分類號】 G434 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1009—458x（2013）02—0080—06

一、引言

近年來，計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊技術(shù)的飛速發(fā)展給教育領(lǐng)域帶來了深遠的影響。網(wǎng)絡(luò)學習的廣泛應用，移動學習、Web2.0 等新技術(shù)的興起，使得學習方式從數(shù)字化學習（E-Learning）、移動學習（M-Learning）發(fā)展到泛在學習（U-Learning）[1]。泛在學習是指任何人在日常生活中根據(jù)需要利用網(wǎng)絡(luò)服務在任何時間、任何地點、任何環(huán)境中進行的學習[2][3]。由于泛在學習把學習的靈活性和開放性融入人們的日常生活中，它正改變著傳統(tǒng)的遠程教育模式，使學習者擺脫學習場所、環(huán)境與模式的限制，其理論基礎(chǔ)、方法與資源建設(shè)[4]等引起了國內(nèi)外學者的廣泛關(guān)注。

戶外教學是實現(xiàn)地理教育的一種有效教學方法，讓學生運用地理知識來理解地理現(xiàn)象、培養(yǎng)學生的地理素養(yǎng)和地理技能[5]。由于戶外教學活動中師生比例低、學生的學習動機難以持續(xù)、學生之間協(xié)作性較弱等問題，當前在中小學較難組織和開展有效的戶外地理教學。以智能手機、平板電腦和掌上電腦（PDA）為終端的移動地理信息系統(tǒng)，因整合了遙感技術(shù)、全球定位技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等數(shù)據(jù)采集能力，可形象、直觀地獲取與展現(xiàn)地理信息。將其應用于戶外地理探究教學，可實時顯示與反映學生所處的環(huán)境特征，有利于提高學生的空間認知與推理能力。應用基于問題的學習（Problem-Based Learning，PBL）來組織戶外教學活動，可以協(xié)助學生在真實的戶外環(huán)境下，培養(yǎng)解決問題的技能和自主學習的能力。

本文在研究泛在學習系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，針對戶外地理教學與學習的應用需求，結(jié)合校園教育云平臺、基于Android以及iOS平臺等智能終端，架設(shè)泛在學習的軟、硬件架構(gòu)，并使用GPS定位服務、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)，開發(fā)了基于問題學習的地理戶外探究學習資源。

二、泛在學習的相關(guān)研究及技術(shù)方案

1. 泛在學習的研究現(xiàn)狀

美國哈佛大學的“支持泛在學習的手持設(shè)備”項目、麻省理工學院的“手持式增強現(xiàn)實模擬項目”和“泛在學習游戲項目”，旨在探索無線手持設(shè)備如何增強大學里的學習和教學，來實現(xiàn)泛在學習的學習環(huán) 境[6]。韓國從2004年開始確立U-Korea總體政策規(guī)劃，旨在構(gòu)建校園范圍和大范圍的泛在學習環(huán)境[7]。日本德島大學開發(fā)的JAMIOLAS系統(tǒng)，是可以在個人計算機上使用的情境感知語言學習支持系統(tǒng)[8]。這些項目探索了泛在學習的具體內(nèi)容和學習形式。

在我國，關(guān)于泛在學習理論的研究也逐步展開，陸續(xù)召開了各種關(guān)于泛在學習的專題會議。在理論研究的同時，也開始了泛在學習平臺的設(shè)計與環(huán)境的建設(shè)。楊孝堂依據(jù)學習方式和學習的資源基礎(chǔ)將泛在學習的模式分為三類：非正式資源學習、準正式主題學習和正式的課程學習[9]。劉婷等提出基于位置感知的泛在學習模式，通過定位用戶進入?yún)^(qū)域，主動對用戶提出服務邀請，并根據(jù)學習者的位置變化，提供新環(huán)境中的服務內(nèi)容[10]。楊現(xiàn)民等在綜合分析當前e-Learning領(lǐng)域的資源進化現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了泛在學習資源的進化模型[11]。

縱觀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，大多圍繞泛在學習模式等普遍性特征，并未考慮與現(xiàn)有的學科知識與學習資源特別是云資源的結(jié)合。相對于系統(tǒng)與模型構(gòu)建、學習資源構(gòu)建來說，教學資源建設(shè)的研究沒有引起研究人員的重視。

2. 泛在學習的技術(shù)實現(xiàn)方案

針對泛在學習的服務架構(gòu)，劉婷等提出由客戶端、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、服務器端和數(shù)據(jù)庫組成的基于位置感知的泛在學習環(huán)境架構(gòu)，給出了一般性的泛在學習系統(tǒng)組織方法，基于PDA終端使用GPS進行位置獲得[12]。王世慶基于Struts、Spring和Hibernate框架，采用Microsoft SQL Server數(shù)據(jù)庫，Web客戶端和Android智能手機終端，設(shè)計與實現(xiàn)了基于移動終端的泛在學習研究，主要功能包括用戶管理、學習資源管理、生成性數(shù)據(jù)管理等，建立了一般性課程知識的學習環(huán)境，偏重于系統(tǒng)的知識管理與針對個人的記錄管理[13]。葉海智等基于GPS定位和RFID標簽探測技術(shù)構(gòu)建了個性化知識感知地圖系統(tǒng)，使用PDA構(gòu)建訪問客戶端，服務器端的數(shù)據(jù)庫主要采用SQL Server 2000來存儲和管理所有學習者的特征、行為、信息和學習者周圍環(huán)境對象，客戶端通過登錄網(wǎng)頁形式進行訪問[14]。然而這些系統(tǒng)一方面客戶端的交互性受到產(chǎn)品設(shè)備的限制，滯后于當前觸屏性的交互與反饋，另一方面所提供的地圖服務功能有限，只提供基礎(chǔ)的定位功能。

3. 基于位置服務的技術(shù)方案與架構(gòu)

基于位置的服務（Location Based Service，LBS），是通過電信移動運營商的無線通訊網(wǎng)絡(luò)（如GSM網(wǎng)、CDMA網(wǎng)）或外部定位方式（如GPS）獲取移動終端用戶的位置信息，在地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）平臺的支持下，為用戶提供相應服務的一種增值業(yè)務[15]。它是定位技術(shù)、移動通訊技術(shù)、GIS 技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。LBS技術(shù)的核心包括空間位置信息獲取模塊、空間數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊以及地理信息應用服務模塊三個方面。

胡加艷等采用Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)與GPS實現(xiàn)室內(nèi)外定位模塊；地理信息模塊則采用ArcEngine對嵌入式GIS 平臺進行二次開發(fā)；使用校園網(wǎng)信息亭、手機或PDA為終端，構(gòu)建了一個校園LBS服務[16]。任維政等側(cè)重于GIS服務功能的研究與應用，在對網(wǎng)格GIS的整體結(jié)構(gòu)與功能進行研究的基礎(chǔ)上，針對數(shù)字校園LBS的特點，提出了基于網(wǎng)格GIS的數(shù)字校園LBS體系結(jié)構(gòu)模型。移動終端采用裝有Windows Pocket PC系統(tǒng)的PDA，配有GPS定位模塊和Zigbee通訊模塊[17]。

以上校園LBS系統(tǒng)，受Zigbee的接口要求、移動終端類型單一、GIS的架構(gòu)復雜以及授權(quán)的限制，開發(fā)強度與難度高、周期長、成本大，在滿足提供基礎(chǔ)地理信息服務的條件下，并不適合于教學應用，特別是戶外教學的應用。

姜文周等利用Android客戶端，根據(jù)校園區(qū)域里的用戶興趣，為研究對象建立了用戶興趣模型庫，并據(jù)此提出了一種個性化Google Map封裝方案，實現(xiàn)了校園環(huán)境的LBS的個性化服務[18]，提出使用成熟的谷歌地圖服務以及應用智能手機進行地圖訪問，然而并未結(jié)合具體的教學應用，只是針對普通大眾的地圖查詢與導航。

筆者立足于地理認知教育與戶外探索學習的實際情況，針對地理教學中地理位置與地圖識圖的需求，借助GPS定位服務和Google Maps API地圖服務功能，利用智能手機或平板電腦等終端設(shè)備，通過GPRS、3G、Wifi或?qū)拵ЬW(wǎng)絡(luò)，訪問位于校園教育云的學習資源，建立泛在學習模式下地理學習的新方案。

三、泛在學習環(huán)境的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

（一）系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

泛在學習環(huán)境的系統(tǒng)架構(gòu)包括：學習終端、校園教育云服務與學習資源三個部分，如圖1所示。

1. 學習終端

學習終端是利用現(xiàn)有基于Android或iOS系統(tǒng)的手機與平板電腦，借助其普遍集成的GPS定位模塊記錄用戶的位置變化信息，基于Google Maps API開發(fā)Android或iOS的客戶應用程序，通過無線網(wǎng)絡(luò)、GPRS、3G等訪問校園的教育云服務平臺，將適當?shù)膶W習資源及時地傳送給用戶。

2. 校園教育云服務

借助于校園云硬件資源與網(wǎng)絡(luò)資源，將地理學習資源以服務的方式進行。利用校園云平臺的存儲陣列存儲應用資源和用戶數(shù)據(jù)；通過校園云平臺的服務器以及網(wǎng)絡(luò)解析服務，實現(xiàn)對校園網(wǎng)絡(luò)以及公共網(wǎng)絡(luò)的應用。將應用搭建在校園教育云平臺下，可有效降低開發(fā)費用與周期。

3. 學習資源

學習資源主要采用SOA軟件架構(gòu)，將地理信息技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)進行服務封裝，用于構(gòu)建中學地理教學的應用平臺。建立內(nèi)容服務解析服務器，完成對來自校園教育云端請求的解析，根據(jù)服務的類型轉(zhuǎn)換成具體的功能請求。針對戶外教學的內(nèi)容要求，建立課件和知識點庫；根據(jù)知識內(nèi)容，建立問題庫與測試習題庫；應用GIS地圖服務器，建立地物影像圖的管理；建立用戶個人檔案庫，詳細記錄學習進度以及系統(tǒng)參數(shù)，用于用戶登錄后自動加載環(huán)境設(shè)置。

（二）系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

充分考慮移動終端的特性及探究學習的需要，遵循“高內(nèi)聚，低耦合”的原則，將系統(tǒng)進一步細分成多個模塊，并用接口詳細定義各模塊之間的關(guān)系，通過虛接口為新模塊擴充預留了接口，圖2表示該系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)。

1. 定位與基于位置搜索模塊

借助于Google Maps API，在Android以及iOS平臺上定制地圖應用，實現(xiàn)地圖縮放、路徑規(guī)劃等功能。通過定位服務，可以獲取終端設(shè)備所在的經(jīng)緯度坐標，并根據(jù)學習主題為學生提供該處所需的地理圖層和學習內(nèi)容。例如，通過路徑導航功能可確認探究活動起始地到目的地之間的最短路徑，圖3表示了為某次戶外探究學習規(guī)劃的路徑，起始點為該校學生在校園門口搭乘大巴時的位置，以氣泡表示的目標地點為終點。單擊地圖上的標志可查看該點所對應的名稱、經(jīng)緯度坐標等信息。

2. 知識點學習模塊

多媒體信息更直觀、生動，并能吸引學生的注意力與興趣。Android以及iOS系統(tǒng)中已有集成圖片、音頻和視頻等多媒體應用的成熟機制。設(shè)計學習活動模塊時，以游戲或題目方式，使用圖、形、音相結(jié)合的資源，達到引導學生學習的目的。同時，學生在學習過程中或?qū)W習結(jié)束時，按照學習要求將成果上傳到服務器端的個人空間。

3. GIS圖層顯示與管理模塊

學習過程中用戶根據(jù)學習要求通過無線網(wǎng)絡(luò)向服務器提交業(yè)務請求，并從數(shù)據(jù)庫中提取屬性數(shù)據(jù)，用隱藏標簽的方法將該數(shù)據(jù)傳到用戶界面。最后，通過Google Maps API向Google Maps服務器發(fā)送請求，將相關(guān)信息（如地圖數(shù)據(jù)、學習專題數(shù)據(jù)）疊加顯示在Google地圖上。擁有教師權(quán)限的用戶，可通過圖層管理功能，實現(xiàn)對圖層的新增、修改、查詢等操作。此外，該模塊還能記錄用戶在地圖上書寫的筆記等信息。

4. 數(shù)據(jù)庫模塊

數(shù)據(jù)庫中存儲著地圖數(shù)據(jù)、教學資料、用戶的個人信息以及試題庫。學生在學習過程中拍攝的照片、手繪的草圖、個人學習記錄和測試題的完成情況，均將上傳到其個人空間中。教師通過檢查學生的學習記錄進行教學評估。在設(shè)計試題庫中的題目時，應考慮戶外教學的特點，針對實際的學習情境進行設(shè)計。學生答題后，系統(tǒng)會立即給予反饋，以加強學習的效果。測試題的類型應以選擇題和識圖填空題為主。如：

題目1：請說出下面哪一項不屬于聽濤區(qū)中的寓言雕塑：（ ）

A.鷸蚌相爭；B.刻舟求劍； C. 盲人摸象；D. 掩耳盜鈴

四、基于移動GIS的戶外地理

教學系統(tǒng)的教學活動設(shè)計

戶外地理探究教學可令學生利用各種感官直接感知地理事物從而獲得地理知識和技能的能力[19]。建構(gòu)主義認為，興趣是建構(gòu)新知識的原動力。通過戶外探究學習，學生得到實際驗證、切身操作的機會，為創(chuàng)設(shè)探究環(huán)境提供了條件，也調(diào)動起學習興趣和探究欲望[20]。戶外探究學習更強調(diào)學生的參與性，改變以往被動接受的學習方式，盡可能讓學生親自操作儀器設(shè)備或程序，記錄觀察得到的數(shù)據(jù)，分析研究獲取的信息，主動探討并得出結(jié)論。在戶外探究教學過程中，老師需要及時地響應學生的反饋，學生們提出的每一個“疑問”或許就是一個“新發(fā)現(xiàn)”，這些問題將有助于建構(gòu)正確的地理概念和原理。系統(tǒng)以“武漢東湖風景區(qū)自然人文景觀的學習”為例，結(jié)合九年一貫能力指標設(shè)計課程內(nèi)容，具體設(shè)計方案如表1。

1. 創(chuàng)設(shè)問題情境階段

智能設(shè)備終端，通過GPS定位功能，確定學習者當前所在位置，通過位置相關(guān)推送技術(shù)，系統(tǒng)為學生提供學習材料，引導學習者進入問題情境，如圖4（a）所示。

2. 明確問題所在階段

在此階段，通過設(shè)計相關(guān)任務，引導學生學習，以提出問題的形式要求學生答題。答題方式可分為：書寫答題、拍照答題、畫圖答題以及利用GPS定位答題等。答題過程中所生成的答題內(nèi)容均記錄在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，一方面作為學生整個學習活動的過程資料，用于學習反思和分享；另一方面供教師作為評價依據(jù)。圖4（b）為利用GPS尋找寶藏所在地。

3. 生成問題解決途徑階段

學生在自主學習及基于問題解決的答題過程中，遇到不清楚的問題，可點擊幫助，進入任務提示頁面，系統(tǒng)將給出任務的內(nèi)容、操作步驟等提示，協(xié)助其完成學習任務。圖4（c）即為學習任務詳情和如何完成任務的提示頁面。

4. 展示成果階段

在進行了一定的學習后，學生們可以利用教學系統(tǒng)展示其學習成果。圖4（d）為某同學在回答某個問題時，使用手繪功能繪制的所在地周邊地理環(huán)境的圖片。系統(tǒng)將圖片存儲在后臺中，可通過共享功能實時與其他同學共享學習成果。

5. 結(jié)果驗證階段

基于問題解決的學習任務完成后，采用測驗題的方式，檢查自我學習成效。系統(tǒng)以填空題或選擇題方式預先設(shè)置與教學活動內(nèi)容相關(guān)的題目，如圖4（e）（f）所示。學生答題后，系統(tǒng)將評判學生的答題情況，并將最終記錄作為學生的學習活動成績。

五、教學應用評價

戶外地理探究教學讓學生成為學習的主動者，培養(yǎng)學生的觀察能力、分析和解決實際問題的能力。根據(jù)上述教學目標，為了檢驗該教學軟件的有效性，筆者進行了評價，步驟如下：

1. 選擇被試對象

選定武漢市某中學八年級兩個班級的學生為研究對象，為了盡可能地排除學生能力水平差異對評價結(jié)果的影響，特意選擇了認知水平相當?shù)膬蓚€平行班作為調(diào)研群體，使教學實驗的誤差降到最低。A班55人，作為控制組，實施傳統(tǒng)戶外地理教學活動；B班54人，作為實驗組，使用筆者設(shè)計的GeoOutsideExplorer戶外地理教學系統(tǒng)開展教學活動。

2. 實驗過程

為了考察教學前后兩個班級學生對于武漢東湖風景區(qū)自然人文景觀知識的認知程度，筆者共進行了前測和后測兩次測驗。前測用于考察學習者對學習內(nèi)容掌握能力的初始狀態(tài)，后測在前測的基礎(chǔ)上，考察兩個班級經(jīng)過不同教學方式之后的狀態(tài)。測試題目由3位地理教師共同擬定，前測和后測均包含30道題，涉及的知識點如下：運用地圖辨別方向，量算距離；繪制局部簡易地形圖；識別地形圖上等高線的山峰、山脊、山谷；在地圖上標出某景點的名稱并加以介紹；辨識景區(qū)不同的植被類型；設(shè)計景區(qū)出游方案。每個知識點平均考察5道題，確保能真實地反映學生的實際水平。

3. 實驗結(jié)果

為了探討不同教學方式對于地理學習成效的影響，分析A班與B班的學習成效。以教學方式為自變量，后測成績?yōu)橐蜃兞浚皽y成績?yōu)楣沧兞浚M行獨立樣本單因子共變量分析。其中，統(tǒng)計的前測成績與后測成績的平均值與標準差如表2所示。經(jīng)同質(zhì)性測驗后，以α=0.05為顯著水準進行共變量分析，結(jié)果如表3所示，其中包括后測成績的組間平方和SSB、組內(nèi)平方和SSW、組間自由度df、組內(nèi)自由度df、組間調(diào)整均方MSB、組內(nèi)調(diào)整均方MSW，以及標準F值。

由表3得知，排除共變量（前測成績）對因變量（后測成績）的影響后，自變量（教學方式）對因變量的實驗處理效果顯著，標準F值為13.40（其中p

4. 討論與結(jié)果分析

根據(jù)實驗對比結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)方法與本文的學習方法在地理學習成效上有著較大的差異。采用戶外地理學習資源的學習者，其學習成績優(yōu)于采用傳統(tǒng)戶外地理教學的學習者。探究其原因發(fā)現(xiàn)，使用泛在學習資源的學生，在真實環(huán)境中，通過系統(tǒng)與場景進行互動，將書本上抽象、平面的知識與實際地理現(xiàn)象和立體地理環(huán)境相結(jié)合，理論聯(lián)系實際，能更準確地掌握學習內(nèi)容。而傳統(tǒng)戶外教學方式，教師在開放式空間中進行教學引導時，難以控制學生的學習狀況，而且學生易受外在因素的影響而失去專注力。因此，使用基于泛在學習的戶外地理教學系統(tǒng)，增強學生興趣，提升學生專注性，提高學習成績，能有效降低或消除傳統(tǒng)戶外教學的缺點。

六、展望與結(jié)語

篇3

[關(guān)鍵詞] 食品安全； 科學監(jiān)管； 預警體系； 信息化； 數(shù)字監(jiān)管

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 01. 044

[中圖分類號] C931.2； TS207.7 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2013）01- 0074- 03

近年來，層出不窮的食品安全事件嚴重威脅著消費者的生命健康，損害了食品市場的正常秩序，給整個社會的食品消費安全帶來了巨大的隱患，如“2011年的塑化劑和瘦肉精”、 “2010年的地溝油和毒豇豆”“2008年的三鹿奶粉”、“2006年的蘇丹紅鴨蛋”、“2005年的甲醛啤酒”、“2004年的阜陽劣質(zhì)奶粉”、“ 2003年金華農(nóng)藥毒火腿”。這些事件警示著人們，食品存在嚴重的安全隱患，現(xiàn)有食品安全監(jiān)管的有效性值得重新審視和探討。以河北省質(zhì)監(jiān)系統(tǒng)肩負的食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)為研究對象，探討通過創(chuàng)新監(jiān)管模式，完善監(jiān)管手段，構(gòu)建行之有效的監(jiān)管機制和科學高效的食品安全預警防范體系，在食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)充分行使職權(quán)，實現(xiàn)對食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的全局掌控，有效降低食品質(zhì)量安全風險，提高監(jiān)管的針對性和有效性，切實保障食品安全，成為擺在我們面前不可回避的嚴峻課題。

1 建設(shè)先進的食品安全檢測及預警體系是實現(xiàn)科學監(jiān)管的基礎(chǔ)

質(zhì)監(jiān)部門有別于其他的執(zhí)法機關(guān)，就在于它是一個“以技術(shù)執(zhí)法，憑數(shù)據(jù)說話”的部門。若基礎(chǔ)不清，數(shù)據(jù)不準，或者搞一堆不能說清問題的“死數(shù)據(jù)”，導致監(jiān)管部門不能動態(tài)地說清食品安全狀況，就無法實現(xiàn)科學監(jiān)管。準確可靠的數(shù)據(jù)是我們實現(xiàn)科學監(jiān)管最基礎(chǔ)，最基本的支撐力量，也是我們制定法律法規(guī)、條例制度、政策標準、規(guī)劃計劃和綜合決策的依據(jù)。

2009年河北省質(zhì)監(jiān)局以戰(zhàn)略的眼光和高度適時啟動并完成了河北省質(zhì)監(jiān)系統(tǒng)食品安全檢驗檢測體系重點實驗室建設(shè)，通過近兩年的建設(shè)，基本形成了以省食品檢驗院為龍頭，以10個市級食品檢測中心為骨干，以32個縣級食品檢測中心為補充的全省食品檢驗新格局。全省的食品檢驗水平得到前所未有的統(tǒng)一規(guī)范和提高。但是我們也清楚地看到，長期以來，全省食品檢驗機構(gòu)欠賬較多，各自為戰(zhàn)，畫地為牢。工作上存在著管理缺位、體制不順、反應不靈、信息不暢、數(shù)據(jù)不準、能力不足、資金匱乏、隊伍素質(zhì)不高等問題，困擾著食品檢測正常的開展。改變食品檢測工作嚴重滯后的狀況，必須緊緊抓住當前國家重視食品安全的歷史性機遇，全面提升食品安全檢測的整體能力，加強食品檢測技術(shù)執(zhí)法和技術(shù)監(jiān)督，提高食品檢測制度化、規(guī)范化、信息化和現(xiàn)代化水平，切實為食品安全監(jiān)管提供強有力的技術(shù)支撐，形成主動、事前、預防、積極的食品安全監(jiān)管工作新格局。

1.1 創(chuàng)新食品檢測管理體制

先進的食品安全檢測和預警體系，是為順利完成食品安全定期檢驗、專項監(jiān)督性檢驗、食品安全事故應急檢驗和重大食品安全問題專項調(diào)查性檢驗任務而建立的一套先進的，完整的和符合河北實際的食品檢測的法規(guī)制度、業(yè)務管理、技術(shù)裝備、技術(shù)標準和人才保障體系。河北省應著力建設(shè)適應“質(zhì)量是基礎(chǔ)，安全是底線”和食品安全監(jiān)管所需要的現(xiàn)代化食品安全檢測和預警體系，必須創(chuàng)新和理順食品檢測管理體制和運行機制，構(gòu)建科學的食品檢測管理體系。

（1） 理順河北省食品檢測的統(tǒng)一監(jiān)督管理關(guān)系，加強質(zhì)監(jiān)系統(tǒng)內(nèi)部的食品檢測管理。研究制定食品檢測事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，擬訂食品檢測管理法律法規(guī)、方針政策、規(guī)劃計劃，理順省局和地方、質(zhì)監(jiān)與其他部門之間的檢測關(guān)系，研究解決食品檢測事業(yè)發(fā)展人、財、物保障問題等。

（2） 省局授權(quán)省食品檢驗院履行食品檢測技術(shù)管理職能，提高檢測技術(shù)支撐和技術(shù)抓“總”的能力和水平，加強對市、縣食品重點實驗室和相關(guān)省級站食品檢測工作的技術(shù)指導，加強食品安全預警和食品安全應急檢測能力，科學評價全省的食品安全質(zhì)量狀況，真正成為全省食品檢測的技術(shù)中心、數(shù)據(jù)中心、全省檢測網(wǎng)中心和培訓中心，成為全省頂尖的食品檢測權(quán)威機構(gòu)。

（3） 為了強化食品檢測工作上級對下級的監(jiān)督和管理，保障食品檢測數(shù)據(jù)的準確性、代表性和及時性，可以實行食品檢驗機構(gòu)在業(yè)務上的垂直管理，如省食品檢驗院對市、縣食品重點實驗室和相關(guān)省級站實行以省食品院管理為主的雙重管理體制，甚至可以實行食品檢驗機構(gòu)省以下垂直管理的模式。

1.2 建設(shè)和完善食品安全檢測網(wǎng)絡(luò)

實踐證明，食品安全檢測網(wǎng)絡(luò)是實施食品檢測的有效組織形式和載體。目前，河北省的食品安全檢測網(wǎng)絡(luò)的三級構(gòu)架已經(jīng)初步形成，但還存在一些明顯不足。

（1） 食品安全檢測網(wǎng)絡(luò)還不健全。①現(xiàn)有的縣級食品檢測中心還需要認真優(yōu)化梳理，更新調(diào)整，明確檢測項目和覆蓋區(qū)域；②重點監(jiān)管行業(yè)和重點大型企業(yè)的食品檢測實驗室尚未納入食品檢測網(wǎng)絡(luò)運行；③我們建設(shè)的三級食品檢測網(wǎng)絡(luò)只局限于質(zhì)監(jiān)系統(tǒng)內(nèi)部，尚未建立各有關(guān)部門所屬食品檢測實驗室參加的真正意義上的河北省食品安全檢測網(wǎng)絡(luò)。

（2） 食品安全檢測經(jīng)費嚴重不足。《食品安全法》規(guī)定，縣級以上質(zhì)監(jiān)等部門在執(zhí)法工作中應當對食品進行定期或者不定期的抽樣檢驗，應當購買抽取的樣品，不收取檢驗費和其他任何費用。為落實《食品安全法》這一規(guī)定，各地質(zhì)監(jiān)部門一方面采取有效措施解決檢驗經(jīng)費問題，一方面爭取地方政府的大力支持。但是目前食品檢驗經(jīng)費的保障基本都沒有納入各級政府的常態(tài)化年度財政預算支出范圍。

（3） 為了建設(shè)先進的食品安全檢測預警體系，食品安全檢測網(wǎng)絡(luò)的重點建設(shè)任務應著力于優(yōu)化調(diào)整和補充完善省內(nèi)各級各類食品檢測機構(gòu)，滿足食品安全監(jiān)管的需要，同時為掌握我省的食品質(zhì)量安全狀況及其變化、了解潛在性風險因子、對突發(fā)食品安全事件進行有效預警與應急檢測作準備。

1.3 大力加強食品安全檢測能力建設(shè)

加強食品安全檢測技術(shù)裝備能力建設(shè)，是建設(shè)先進的食品安全檢測預警體系的重要基礎(chǔ)和實現(xiàn)食品安全監(jiān)管目標的重要手段。本著“強化省級、配強市級、加強縣級”的原則，通過加快實施食品安全檢測能力建設(shè)規(guī)劃，盡快啟動“十二五”食品安全檢測能力建設(shè)規(guī)劃，全面加強和完善河北省食品安全檢測網(wǎng)絡(luò)保障性檢測和超前預警性檢測能力，需要重點形成以下與體系建設(shè)目標相適應的技術(shù)裝備能力： ①加強我省43個重點實驗室食品安全檢測技術(shù)裝備的保障性能力建設(shè)，提升說清我省食品安全狀況的能力；②對重點監(jiān)管行業(yè)和重點大型企業(yè)的食品檢測實驗室提出確實能實現(xiàn)“出廠檢驗”的技術(shù)裝備要求，提升企業(yè)自身的檢測能力；③全面提升與食品相關(guān)的省級站的能力建設(shè)要求；④加強食品安全預警和食品突發(fā)事件應急監(jiān)測技術(shù)裝備能力，提升食品安全預警和應急檢測響應能力；⑤加強快速檢測技術(shù)裝備能力建設(shè)，提升快速檢測在食品安全檢測和監(jiān)管中的應用；⑥加強食品安全檢測與統(tǒng)計信息技術(shù)裝備能力建設(shè)，提升食品安全檢測的信息化能力水平等。

1.4 強化人才培養(yǎng)與隊伍建設(shè)

食品安全檢測人才與隊伍是決定能否建成先進的食品安全檢測及預警體系，真正發(fā)揮食品安全檢測及預警體系作用的關(guān)鍵所在。建設(shè)先進的食品安全檢測及預警體系，必須率先大力加強食品安全檢測人才培養(yǎng)與隊伍建設(shè)，以準確定位、合理投入為基礎(chǔ)，改革創(chuàng)新檢測人才管理體制和用人機制，調(diào)整和優(yōu)化人才結(jié)構(gòu)，重點培養(yǎng)骨干人才，形成一支人員數(shù)量充足、結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)精湛、精神奮發(fā)的專業(yè)化食品安全檢測隊伍。

1.5 全面加強食品安全檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)督與管理

食品安全檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量是食品檢測工作的生命線。數(shù)據(jù)可靠是先進的食品安全檢測及預警體系的基本要求，為了實現(xiàn)先進的食品安全檢測及預警體系建設(shè)目標，必須全面加強檢測數(shù)據(jù)的質(zhì)量監(jiān)督與管理。

2 信息化建設(shè)是實現(xiàn)食品安全科學監(jiān)管的有效手段

食品企業(yè)多，監(jiān)管人員少是河北省的現(xiàn)狀，這一現(xiàn)狀在短期內(nèi)無法改變。目前，國家和省政府不會給予質(zhì)監(jiān)系統(tǒng)更多的資源和政策上的傾斜，但社會與公眾對食品安全的要求越來越高，對食品安全問題高度敏感，基本上是處于“零容忍”的狀態(tài)。這些使得質(zhì)監(jiān)系統(tǒng)只能迎難而上，努力探索利用先進的科技手段來實現(xiàn)對食品企業(yè)的“強制性”監(jiān)管，讓企業(yè)的生產(chǎn)狀態(tài)真正處于質(zhì)監(jiān)系統(tǒng)的“全程監(jiān)控”之下，同時讓食品安全監(jiān)管人員和檢測人員在網(wǎng)格內(nèi)也真正做到“盡職盡責”，只有這樣才能把發(fā)生食品安全風險的機會降到最低。

信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，為在全省構(gòu)建科學的食品安全“數(shù)字監(jiān)管”系統(tǒng)，有效提升食品安全監(jiān)管水平和長效工作機制提供了可能。

2.1 食品安全“數(shù)字監(jiān)管”系統(tǒng)的建設(shè)基礎(chǔ)和功能

食品安全“數(shù)字監(jiān)管”系統(tǒng)基于利用國內(nèi)先進的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、視頻技術(shù)、通訊技術(shù)和信息管理技術(shù)等集成的軟硬件產(chǎn)品而開發(fā)設(shè)計，借助數(shù)據(jù)和視頻的遠程傳輸實現(xiàn)對食品企業(yè)、食品檢測實驗室、基層監(jiān)管工作的實時監(jiān)控，同時能對采集的各種數(shù)據(jù)進行實時動態(tài)匯總和分析，真正實現(xiàn)既能說清我省的食品安全（生產(chǎn)、檢測、監(jiān)管）狀況，又能實現(xiàn)食品安全風險超前預警的功能。具體地說食品安全“數(shù)字監(jiān)管”系統(tǒng)應實現(xiàn)以下功能：

（1） 在局食品安全“數(shù)字監(jiān)管”中心或任意一間辦公室，都可隨時隨地對食品安全監(jiān)管工作進行遠程監(jiān)控和指揮。

（2） 運用河北省地理信息系統(tǒng)（GIS）平臺和GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，全面掌控我省（市、縣）食品企業(yè)、檢測機構(gòu)、基層監(jiān)管局等的布局和其他信息。

（3） 可對食品企業(yè)的生產(chǎn)線、原料庫、成品庫、實驗室等關(guān)鍵部位實現(xiàn)遠程視頻監(jiān)控功能。

（4） 可對食品企業(yè)的基本信息、生產(chǎn)設(shè)備、檢測儀器、質(zhì)管人員、原材料、包裝材料、添加劑、生產(chǎn)報表、產(chǎn)品（成品）信息、日常巡查、監(jiān)督抽查、不合格品、委托檢測、行政處罰和生產(chǎn)許可等企業(yè)的信息實時進行動態(tài)數(shù)據(jù)查詢的功能。

（5） 可對食品企業(yè)實驗室重點儀器的使用情況和進出廠檢驗數(shù)據(jù)進行專項查詢功能。

（6） 可對食品檢驗機構(gòu)的實驗室設(shè)備和數(shù)據(jù)進行實時查詢的功能。

（7） 可對基層食品安全監(jiān)管人員對食品企業(yè)的日常監(jiān)管狀況進行查詢和指導的功能。

（8） 可對采集的各種數(shù)據(jù)進行存儲并能按照各種條件要求進行匯總、報表、分析和預警的功能。

（9） 可對突發(fā)性食品安全事件進行應急指揮和決策處理的功能。

2.2 食品安全“數(shù)字監(jiān)管”系統(tǒng)的組成

食品安全“數(shù)字監(jiān)管”系統(tǒng)一般由兩部分組成：

2.2.1 設(shè)在在各級質(zhì)監(jiān)局的食品安全“數(shù)字監(jiān)管”中心

主要是通過網(wǎng)絡(luò)訪問服務器，實現(xiàn)對食品企業(yè)、食品檢測機構(gòu)、基層監(jiān)管局的實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，可對被監(jiān)控服務器上自動保存的數(shù)據(jù)資料、視頻資料等數(shù)據(jù)進行調(diào)用、查詢、匯總、預警和指揮。監(jiān)管中心一般設(shè)有獨立辦公室和人員，并配備安裝監(jiān)控系統(tǒng)專用軟件的計算機組、服務器、監(jiān)控液晶大屏幕等組成。監(jiān)管中心必要時可配備機動的食品安全快速檢測車和專用筆記本電腦，使食品安全監(jiān)管人員隨時隨地通過密鑰無線上網(wǎng)以掌控食品安全的動態(tài)和隨時處置食品安全突發(fā)事件。“數(shù)字監(jiān)管”中心專用軟件基于河北省的電子地圖（GIS）綜合平臺，配合使用GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，開發(fā)為質(zhì)監(jiān)局（省、市、縣）三級版本和企業(yè)使用版本，設(shè)置不同的使用權(quán)限，實現(xiàn)自上而下的逐級監(jiān)督，中心監(jiān)控軟件應開發(fā)出以下子系統(tǒng)。

（1） 食品企業(yè)基本信息管理系統(tǒng)

（2） 食品安全生產(chǎn)遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)

（3） 食品企業(yè)實驗室監(jiān)督管理系統(tǒng)

（4） 食品檢驗機構(gòu)實驗室監(jiān)督管理系統(tǒng)

（5） 食品企業(yè)日常監(jiān)管信息動態(tài)查詢和指揮系統(tǒng)

（6） 食品安全數(shù)據(jù)分析和預警系統(tǒng)

（7） 食品安全事故應急指揮和決策系統(tǒng)

（8） 食品安全事故信息舉報系統(tǒng)

（9） 食品安全風險因子數(shù)據(jù)庫

2.2.2 安裝在終端的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控等硬件設(shè)備

主要實現(xiàn)對食品企業(yè)關(guān)鍵部位（生產(chǎn)關(guān)鍵控制點、實驗室、原料庫、成品庫）、檢測機構(gòu)、基層監(jiān)管數(shù)據(jù)庫等進行實時數(shù)據(jù)和視頻圖像的采集。一般有視頻攝像頭、實驗室數(shù)據(jù)采集終端、數(shù)據(jù)和視頻服務器等。

2.3 食品安全“數(shù)字監(jiān)管”系統(tǒng)的特點和優(yōu)勢

食品安全“數(shù)字監(jiān)管”系統(tǒng)符合國家質(zhì)檢總局實施的“科技興檢”戰(zhàn)略，是省局提出的質(zhì)檢機構(gòu)和信息化同步提升強有力的抓手。該系統(tǒng)的建設(shè)是省局實現(xiàn)食品安全網(wǎng)格化監(jiān)管長效工作機制的深入探索和必要補充。食品安全“數(shù)字監(jiān)管”系統(tǒng)的建成勢必對某些企業(yè)的生產(chǎn)行為起到明顯的警戒作用，有利于企業(yè)自律和更加自覺地落實食品安全主體責任，同時對食品檢驗機構(gòu)和基層食品安全監(jiān)管人員的“勤政盡責”起到督促作用。系統(tǒng)的應用將為食品安全突發(fā)事件和重大事故應急預警、處置和分析提供強有力的支撐。食品安全“數(shù)字監(jiān)管”系統(tǒng)是一項“惠企”工程，也是一項“惠民”工程，更是一項“看得見、摸得著”的政府工程，該系統(tǒng)的建成和應用將開創(chuàng)并引領(lǐng)全省食品安全監(jiān)管工作走上一個新臺階。

3 對構(gòu)建食品安全科學監(jiān)管體系的其他思考

（1） 河北省食品安全檢測及預警體系和河北省食品安全“數(shù)字監(jiān)管”系統(tǒng)的建設(shè)是實現(xiàn)我省食品安全科學監(jiān)管的基礎(chǔ)和手段，是新形勢下保障全省生產(chǎn)環(huán)節(jié)食品安全的兩把金鑰匙。體系和系統(tǒng)的建設(shè)可能會觸及到方方面面的利益，做好項目的前期調(diào)研、評估、經(jīng)費預算和動員部署尤為重要。可先在重點區(qū)域或?qū)χ攸c產(chǎn)品進行試點，積累經(jīng)驗，待條件成熟后再在全省推廣。項目的建設(shè)也可分期安排工程，先易后難，逐步完善，最終建成一個覆蓋全省，三級（省、市、縣）聯(lián)動的食品安全監(jiān)管體系。

（2） 在建設(shè)過程中，可根據(jù)企業(yè)規(guī)模、食品種類、風險程度和控制能力等綜合因素對我省食品企業(yè)進行分級監(jiān)管，全省食品企業(yè)可分為三級即省控企業(yè)、市控企業(yè)和縣控企業(yè)。這樣既能引導我們省、市兩級的監(jiān)管力量靠前監(jiān)管，又能補充和帶動基層監(jiān)管力量，同時讓他們既成為規(guī)章制度的制定者，也成為規(guī)章制度的執(zhí)行者，使得體系和系統(tǒng)的建設(shè)更具有實用性和可操作性。

（3） 在河北省食品安全檢測及預警體系和河北省食品安全“數(shù)字監(jiān)管”系統(tǒng)建設(shè)和運行過程中，可以探索監(jiān)管和檢驗工作的一體化運作，既可以解決當前食品安全監(jiān)管力量不足的問題，又能把監(jiān)管和檢驗融為一體，起到相互補充和促進的作用，真正實現(xiàn)食品安全科學監(jiān)管的強大合力。