GPS在多學科研究中的應用

趙丹妮

摘 要 通過對國外文獻的閱讀和分析，總結(jié)了GPS應用在生態(tài)學、健康學、旅游學和地理學方面的研究進展，介紹了國外主要的健康與旅游方面的全球定位系統(tǒng)的建設實踐。從中可以看出，GPS的應用已經(jīng)越來越廣泛，服務的學科也呈現(xiàn)多元化的發(fā)展，GPS正日益成為國外社會科學研究發(fā)展的一個新趨勢。文章總結(jié)了國外對GPS的實踐并結(jié)合國內(nèi)在此方面的研究，認為國內(nèi)的健康學和旅游學發(fā)展的具有較大的發(fā)展?jié)摿ΑＲ虼?，國?nèi)研究健康學和旅游學科的相關學者應該重新認識GPS的作用，積極開發(fā)GPS的應用軟件，實現(xiàn)多學科的合作平臺，為人民創(chuàng)造更大的福利。

關鍵詞 GPS；健康學；旅游學；地理學；生態(tài)學；國外研究

前言

GPS（Global Positioning System） 最早是由美國國防部于1973年研發(fā)為了滿足海陸空三軍需要的“導航衛(wèi)星定時和測量局全球定位系統(tǒng)”?？焖侔l(fā)展的全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)不僅促進了地理科學在數(shù)據(jù)的獲取、分析處理與成果等領域的全面進步，也帶動了其他學科領域?qū)PS的應用。研究中，可以將GPS技術(shù)運用在戶外考察中，將衛(wèi)星圖片、地圖等與實際路線進行融合，建立起可視化數(shù)據(jù)表達，有利于數(shù)據(jù)的讀取、分析和處理。GPS在多領域的應用，必將成為解決多學科研究問題的新趨勢。

1 論文文獻反映的研究進展

選取了在國際上有影響的代表性學術(shù)期刊對GPS關鍵字進行了篇名檢索，以了解GPS在專業(yè)學科上的應用。從檢索中可以得知，2010年之后與“GPS”相關的論文與期刊數(shù)量最多，反映了GPS技術(shù)在2010到2016受到了廣泛學者的關注，研究的領域主要涉及生態(tài)學、地理學、健康學和旅游學，其中生態(tài)學和地理學的方面的應用是最多的，而健康和旅游方面的應用相對較少。旅游和生態(tài)學科對GPS的應用也逐漸增多，尤其是在旅游學領域，越來越多的開始使用GPS、GIS技術(shù)來輔助研究人員獲得更佳精確有效的數(shù)據(jù)。健康學對GPS的應用，體現(xiàn)出了目前全世界對人類健康的重視與關注，越來越多的高科技對健康領域的跨界也幫助該學科研究領域取得了更長足的發(fā)展。

1.1 GPS在生態(tài)學科的應用

進入21世紀以來，國際上GPS應用于生態(tài)學科有了更快的發(fā)展，GPS在生態(tài)學上主要應用于監(jiān)測土地變化，制作專題地圖（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使用過程中也更多地結(jié)合了GIS、RS。并通過后期的圖像處理為研究者提供了了解土地生態(tài)過程的途徑并為土地生態(tài)修復做出了依據(jù)。

另外，GPS在野生動物的保護上做出了很大的貢獻，利用GPS導航、準確定位功能，可以解決野生動物數(shù)量少，生境復雜多變、實地調(diào)查難度大等問題。通過GPS尋找樣本起點，并根據(jù)輸入的樣本終點坐標可以引導調(diào)查人員實地調(diào)查，保證樣本的準確性。通過GPS在提供的動態(tài)信息，為生物保護提供了可靠的決策支持，對生物保護的分析與評價具有十分重要的意義。

1.2 GPS在地理學方面的應用

GPS在地理學方面的運用非常廣泛，尤其在城市擴張的問題研究中該技術(shù)的運用對城市的未來預測做出了技術(shù)支撐，為建立可持續(xù)未來城市規(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越多的人群和設施都能享受到GPS提供的便利，這也為GPS的運用提供了更大的可能性。比如利用城市公共交通和網(wǎng)絡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。對于城市規(guī)劃設計師來說，提供了一種新的解決問題方式，對城市交通和城市規(guī)劃決策起著關鍵的作用。

1.3 GPS在旅游學方面的應用

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)查問卷的形式，繪制出游客行徑路線，根據(jù)對路線和問卷的分析，得出游客對公園、旅游區(qū)的使用狀況，收集游客偏好信息，實現(xiàn)更好的旅游管理與服務。GPS的應用還在旅游地問題上也發(fā)揮著重大的作用，如在應對旅游地多活動交叉占用活動空間的問題上，GPS提供的路線可以作為解決問題的關鍵，并幫助旅游地建立更適宜的旅游活動分區(qū)。GPS在旅游方面的應用起步較晚，但發(fā)展迅速。國內(nèi)對于GPS旅游應用的研究相比較國外仍處于探索階段，一方面可能因為GPS在中國的應用領域比較局限，另一方面可能是國內(nèi)的游客參與度不高，導致GPS數(shù)據(jù)很難獲取，這兩方面直接制約了我國旅游學領域的發(fā)展。

1.4 GPS在健康學方面的應用

健康學是國外目前比較熱門的研究領域，GPS在健康學上的應用主要由醫(yī)學健康專業(yè)進行領導，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，通過記錄活動和心理狀態(tài)來分析當前的環(huán)境對人們的健康的影響。在研究中，GPS一般會與感應設備一起使用。GPS用于繪制行徑路線，而其他設備負責收集人類心理反饋信息?？梢奊PS在健康學上面的實踐中借助了GPS在繪制行徑路線上的優(yōu)點，通過此來間接獲得人類健康與外界環(huán)境的影響關系，為人居健康環(huán)境的營造提供了更有利的科學依據(jù)。除此之外，GPS也在體育和環(huán)境專業(yè)學科中發(fā)揮著越來越大的作用。精準的GPS數(shù)據(jù)能夠幫助運動員更精確的了解自身運動的情況，控制自己的動作從而提升自己的運動的效率。教練員也能為他們的下一階段的訓練做出更具體的安排。

2 結(jié)束語

GPS的應用已經(jīng)越來越廣泛的使用在了各個專業(yè)，也取得了一定的研究進展。我們也可從中看到其他高科技與GPS的使用，使得GPS的應用越來越多的呈現(xiàn)多元多技術(shù)化的趨勢，但我們也應該認識到，GPS在處理復雜空間的問題時還存在不足，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的精度問題在大量的研究中也被學者們提到，指出在有高大建筑物或者大樹遮擋的情況下，GPS的精度問題很難去準確測量，必須通過后期的人工修正，在有大量數(shù)據(jù)需要處理時，這項修正任務的工作量是特別巨大的。

對比國外的研究情況，國內(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形成突破：①GPS的精度不高，在技術(shù)上受到了美國的限制，地理信息數(shù)據(jù)庫的建立不完備，導致在此方面的研究力度不夠。②重新認識和開發(fā)GPS，GPS長期只被人們當作是一個簡單的定位系統(tǒng)，忽略了與其他科技結(jié)合的功效。③數(shù)字中國和數(shù)字城市的發(fā)展為GPS的應用提供了機遇，我們應該具有更加敏銳的嗅覺，把GPS的應用。