地图学与地理信息系统作为地理学领域的核心学科,在资源与环境研究中具有不可替代的技术支撑作用。中科院资源与环境学院考博对这一学科的要求体现为"理论-技术-应用"三位一体的考核体系,考生需系统掌握地图学基础理论、GIS空间分析技术及环境资源领域的应用范式。核心参考书目包括《地图学概论》(第二版,吴信宏著)、《地理信息系统导论》(第三版,张锦泉著)、《环境资源地理信息系统》(李德仁等著)等,建议按"基础理论→技术方法→学科交叉"的递进顺序进行知识体系构建。
在地图学基础理论部分,重点应放在地图学发展脉络与制图原理上。需深入理解地图综合理论中制图综合的数学基础、地图投影的变形理论,特别是等积投影在资源分布图制作中的特殊应用。环境要素专题制图需掌握分层设色法的原理及其在土壤类型、植被覆盖度等环境要素表达中的局限性,结合GIS的符号化表达进行对比分析。制图自动化技术方面,应关注Python在地图符号生成、地图整饰自动化中的应用案例。
地理信息系统技术体系需构建"数据层-存储层-分析层-应用层"的四维认知框架。空间数据模型部分要辨析矢量数据与栅格数据的适用场景,重点掌握空间索引技术(如R树索引)对海量环境数据查询效率的提升机制。空间数据库设计应结合PostGIS与Oracle Spatial的实例,分析环境监测数据实时入库的技术方案。在空间分析模块,需系统掌握缓冲区分析、叠加分析、网络分析等基础算法,特别要理解流域划分算法中D8模型的改进方案及其在水资源管理中的应用。机器学习与GIS的融合方面,需掌握随机森林算法在土地利用分类中的精度验证方法,以及卷积神经网络在遥感影像解译中的迁移学习策略。
环境资源领域的GIS应用研究需聚焦三大方向:①自然资源监测评估中的遥感影像解译与动态监测(重点参考《遥感导论》第三章);②生态环境承载力评价中的空间权重矩阵构建(需掌握地理探测器模型);③地理信息公共服务中的三维可视化技术(重点学习Cesium引擎在数字孪生城市中的应用)。考生应通过研读《中国资源环境统计年鉴》等权威数据源,建立环境要素空间分布与统计数据的关联分析框架。
考博备考策略建议采用"三阶段递进式学习法":第一阶段(1-2个月)完成参考书目精读,建立知识卡片(如制作"GIS空间分析算法对比表");第二阶段(1个月)进行真题训练,重点突破GIS专题设计题(如设计黄土高原水土流失评价系统);第三阶段(1个月)聚焦前沿领域,关注《地理学报》《遥感学报》近三年相关论文,尤其是基于深度学习的环境要素提取、时空大数据分析等方向。建议组建3-5人学习小组,定期开展GIS软件操作(ArcGIS Pro、QGIS)与案例研讨,特别注意培养"问题导向型"思维,例如针对长江经济带生态保护问题,设计包含空间分析、模型构建、可视化呈现的完整解决方案。
需要特别强调的是,2023年考博新增"交叉学科创新能力"考核指标,要求考生在GIS应用中体现多学科融合思维。例如在研究典型流域生态问题时,需整合水文模型(SWAT)、生态学指标(NDVI时序分析)、社会经济数据(POI空间分布)等多源数据,运用空间计量经济学方法构建综合评价体系。建议考生在复习中关注《自然资源学报》等期刊中"GIS+生态学"的论文范式,掌握STIRPAT模型、地理加权回归(GWR)等分析工具的应用要点。
最后需注意考试形式变革趋势,2024年或将引入"开放式GIS沙盘模拟"考核环节,要求考生在1小时内完成包含数据清洗、空间建模、结果可视化的完整工作流程。建议日常练习中采用"真实数据源"(如国家基础地理信息中心开放数据)进行全流程操作,重点提升ArcPy编程、GeoPandas数据处理、Tableau可视化等实操能力。同时要关注数字地球、智慧城市等新兴领域对GIS人才的能力需求,在面试准备中积累相关案例(如基于BIM+GIS的地下管廊管理系统设计)。