GPS在多學(xué)科研究中的應(yīng)用

趙丹妮

摘 要 通過(guò)對(duì)國(guó)外文獻(xiàn)的閱讀和分析，總結(jié)了GPS應(yīng)用在生態(tài)學(xué)、健康學(xué)、旅游學(xué)和地理學(xué)方面的研究進(jìn)展，介紹了國(guó)外主要的健康與旅游方面的全球定位系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)踐。從中可以看出，GPS的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，服務(wù)的學(xué)科也呈現(xiàn)多元化的發(fā)展，GPS正日益成為國(guó)外社會(huì)科學(xué)研究發(fā)展的一個(gè)新趨勢(shì)。文章總結(jié)了國(guó)外對(duì)GPS的實(shí)踐并結(jié)合國(guó)內(nèi)在此方面的研究，認(rèn)為國(guó)內(nèi)的健康學(xué)和旅游學(xué)發(fā)展的具有較大的發(fā)展?jié)摿ΑＲ虼耍瑖?guó)內(nèi)研究健康學(xué)和旅游學(xué)科的相關(guān)學(xué)者應(yīng)該重新認(rèn)識(shí)GPS的作用，積極開(kāi)發(fā)GPS的應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科的合作平臺(tái)，為人民創(chuàng)造更大的福利。

關(guān)鍵詞 GPS；健康學(xué)；旅游學(xué)；地理學(xué)；生態(tài)學(xué)；國(guó)外研究

前言

GPS（Global Positioning System） 最早是由美國(guó)國(guó)防部于1973年研發(fā)為了滿足海陸空三軍需要的“導(dǎo)航衛(wèi)星定時(shí)和測(cè)量局全球定位系統(tǒng)”。快速發(fā)展的全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)不僅促進(jìn)了地理科學(xué)在數(shù)據(jù)的獲取、分析處理與成果等領(lǐng)域的全面進(jìn)步，也帶動(dòng)了其他學(xué)科領(lǐng)域?qū)PS的應(yīng)用。研究中，可以將GPS技術(shù)運(yùn)用在戶外考察中，將衛(wèi)星圖片、地圖等與實(shí)際路線進(jìn)行融合，建立起可視化數(shù)據(jù)表達(dá)，有利于數(shù)據(jù)的讀取、分析和處理。GPS在多領(lǐng)域的應(yīng)用，必將成為解決多學(xué)科研究問(wèn)題的新趨勢(shì)。

1 論文文獻(xiàn)反映的研究進(jìn)展

選取了在國(guó)際上有影響的代表性學(xué)術(shù)期刊對(duì)GPS關(guān)鍵字進(jìn)行了篇名檢索，以了解GPS在專(zhuān)業(yè)學(xué)科上的應(yīng)用。從檢索中可以得知，2010年之后與“GPS”相關(guān)的論文與期刊數(shù)量最多，反映了GPS技術(shù)在2010到2016受到了廣泛學(xué)者的關(guān)注，研究的領(lǐng)域主要涉及生態(tài)學(xué)、地理學(xué)、健康學(xué)和旅游學(xué)，其中生態(tài)學(xué)和地理學(xué)的方面的應(yīng)用是最多的，而健康和旅游方面的應(yīng)用相對(duì)較少。旅游和生態(tài)學(xué)科對(duì)GPS的應(yīng)用也逐漸增多，尤其是在旅游學(xué)領(lǐng)域，越來(lái)越多的開(kāi)始使用GPS、GIS技術(shù)來(lái)輔助研究人員獲得更佳精確有效的數(shù)據(jù)。健康學(xué)對(duì)GPS的應(yīng)用，體現(xiàn)出了目前全世界對(duì)人類(lèi)健康的重視與關(guān)注，越來(lái)越多的高科技對(duì)健康領(lǐng)域的跨界也幫助該學(xué)科研究領(lǐng)域取得了更長(zhǎng)足的發(fā)展。

1.1 GPS在生態(tài)學(xué)科的應(yīng)用

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)際上GPS應(yīng)用于生態(tài)學(xué)科有了更快的發(fā)展，GPS在生態(tài)學(xué)上主要應(yīng)用于監(jiān)測(cè)土地變化，制作專(zhuān)題地圖（生境圖、植被圖、土地分布圖等），航空照片和衛(wèi)星遙感圖像的定位和地面矯正。GPS使用過(guò)程中也更多地結(jié)合了GIS、RS。并通過(guò)后期的圖像處理為研究者提供了了解土地生態(tài)過(guò)程的途徑并為土地生態(tài)修復(fù)做出了依據(jù)。

另外，GPS在野生動(dòng)物的保護(hù)上做出了很大的貢獻(xiàn)，利用GPS導(dǎo)航、準(zhǔn)確定位功能，可以解決野生動(dòng)物數(shù)量少，生境復(fù)雜多變、實(shí)地調(diào)查難度大等問(wèn)題。通過(guò)GPS尋找樣本起點(diǎn)，并根據(jù)輸入的樣本終點(diǎn)坐標(biāo)可以引導(dǎo)調(diào)查人員實(shí)地調(diào)查，保證樣本的準(zhǔn)確性。通過(guò)GPS在提供的動(dòng)態(tài)信息，為生物保護(hù)提供了可靠的決策支持，對(duì)生物保護(hù)的分析與評(píng)價(jià)具有十分重要的意義。

1.2 GPS在地理學(xué)方面的應(yīng)用

GPS在地理學(xué)方面的運(yùn)用非常廣泛，尤其在城市擴(kuò)張的問(wèn)題研究中該技術(shù)的運(yùn)用對(duì)城市的未來(lái)預(yù)測(cè)做出了技術(shù)支撐，為建立可持續(xù)未來(lái)城市規(guī)劃提供依據(jù)。其次，地理信息技術(shù)普及的廣泛性讓越來(lái)越多的人群和設(shè)施都能享受到GPS提供的便利，這也為GPS的運(yùn)用提供了更大的可能性。比如利用城市公共交通和網(wǎng)絡(luò)軟件就可以輕松獲取數(shù)據(jù)信息側(cè)面了解地理信息，為研究人員提供了多維度的解決方法。對(duì)于城市規(guī)劃設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，提供了一種新的解決問(wèn)題方式，對(duì)城市交通和城市規(guī)劃決策起著關(guān)鍵的作用。

1.3 GPS在旅游學(xué)方面的應(yīng)用

GPS在研究游客的行為偏好方面提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐，大多以結(jié)合調(diào)查問(wèn)卷的形式，繪制出游客行徑路線，根據(jù)對(duì)路線和問(wèn)卷的分析，得出游客對(duì)公園、旅游區(qū)的使用狀況，收集游客偏好信息，實(shí)現(xiàn)更好的旅游管理與服務(wù)。GPS的應(yīng)用還在旅游地問(wèn)題上也發(fā)揮著重大的作用，如在應(yīng)對(duì)旅游地多活動(dòng)交叉占用活動(dòng)空間的問(wèn)題上，GPS提供的路線可以作為解決問(wèn)題的關(guān)鍵，并幫助旅游地建立更適宜的旅游活動(dòng)分區(qū)。GPS在旅游方面的應(yīng)用起步較晚，但發(fā)展迅速。國(guó)內(nèi)對(duì)于GPS旅游應(yīng)用的研究相比較國(guó)外仍處于探索階段，一方面可能因?yàn)镚PS在中國(guó)的應(yīng)用領(lǐng)域比較局限，另一方面可能是國(guó)內(nèi)的游客參與度不高，導(dǎo)致GPS數(shù)據(jù)很難獲取，這兩方面直接制約了我國(guó)旅游學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。

1.4 GPS在健康學(xué)方面的應(yīng)用

健康學(xué)是國(guó)外目前比較熱門(mén)的研究領(lǐng)域，GPS在健康學(xué)上的應(yīng)用主要由醫(yī)學(xué)健康專(zhuān)業(yè)進(jìn)行領(lǐng)導(dǎo)，研究的范圍從城市中的公園綠地以及居住小區(qū)到建筑內(nèi)外環(huán)境，通過(guò)記錄活動(dòng)和心理狀態(tài)來(lái)分析當(dāng)前的環(huán)境對(duì)人們的健康的影響。在研究中，GPS一般會(huì)與感應(yīng)設(shè)備一起使用。GPS用于繪制行徑路線，而其他設(shè)備負(fù)責(zé)收集人類(lèi)心理反饋信息。可見(jiàn)GPS在健康學(xué)上面的實(shí)踐中借助了GPS在繪制行徑路線上的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)此來(lái)間接獲得人類(lèi)健康與外界環(huán)境的影響關(guān)系，為人居健康環(huán)境的營(yíng)造提供了更有利的科學(xué)依據(jù)。除此之外，GPS也在體育和環(huán)境專(zhuān)業(yè)學(xué)科中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。精準(zhǔn)的GPS數(shù)據(jù)能夠幫助運(yùn)動(dòng)員更精確的了解自身運(yùn)動(dòng)的情況，控制自己的動(dòng)作從而提升自己的運(yùn)動(dòng)的效率。教練員也能為他們的下一階段的訓(xùn)練做出更具體的安排。

2 結(jié)束語(yǔ)

GPS的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛的使用在了各個(gè)專(zhuān)業(yè)，也取得了一定的研究進(jìn)展。我們也可從中看到其他高科技與GPS的使用，使得GPS的應(yīng)用越來(lái)越多的呈現(xiàn)多元多技術(shù)化的趨勢(shì)，但我們也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，GPS在處理復(fù)雜空間的問(wèn)題時(shí)還存在不足，還需要借助其他技術(shù)（如RS和GIS技術(shù)等）的輔助支持。而且GPS的精度問(wèn)題在大量的研究中也被學(xué)者們提到，指出在有高大建筑物或者大樹(shù)遮擋的情況下，GPS的精度問(wèn)題很難去準(zhǔn)確測(cè)量，必須通過(guò)后期的人工修正，在有大量數(shù)據(jù)需要處理時(shí)，這項(xiàng)修正任務(wù)的工作量是特別巨大的。

對(duì)比國(guó)外的研究情況，國(guó)內(nèi)還存在明顯差距。展望今后的發(fā)展，以下這些方面可能會(huì)形成突破：①GPS的精度不高，在技術(shù)上受到了美國(guó)的限制，地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建立不完備，導(dǎo)致在此方面的研究力度不夠。②重新認(rèn)識(shí)和開(kāi)發(fā)GPS，GPS長(zhǎng)期只被人們當(dāng)作是一個(gè)簡(jiǎn)單的定位系統(tǒng)，忽略了與其他科技結(jié)合的功效。③數(shù)字中國(guó)和數(shù)字城市的發(fā)展為GPS的應(yīng)用提供了機(jī)遇，我們應(yīng)該具有更加敏銳的嗅覺(jué)，把GPS的應(yīng)用。