地理信息系统是地理信息科学、测绘工程等专业的专业基础课。地理信息科学作为一门专业，主干课程涉及地理、测绘、计算机等多学科。掌握地理信息遥感技术，可从事山水林田湖海草多个领域应用研究工作。有关GIS学习的应用教学实例，我们以国际虚拟仿真实验平台项目为案例，为大家介绍两则相关项目：
案例一 “山地-城市-湖泊”复合系统交互影响虚拟仿真实验教学项目
案例二 智慧城市突发公共事件应急管理虚拟仿真实验
“山地-城市-湖泊”复合系统交互影响虚拟仿真实验教学平台，基于ArcGIS Enterterprise进行开发，基于ArcGIS Portal定制门户，通过虚拟仿真示范教学，以数学模型和物理模型构建土地利用与水环境的响应关系，模拟土地利用变化对水环境的影响。使学生在实验操作过程中结合虚拟实物理解土地利用是如何变化的，以及这种变化怎样导致水环境质量改变。在实验操作中加深对土地利用和水环境相关理论的理解，培养研究两者关系的技能。主要建设内容包括：
学生用户模块：系统登录、实验学习、滇池流域历史土地变化、滇池流域土壤侵蚀计算、滇池湖底水质变化特征实验、实验结果分析与导出、实验报告上传。
教师用户模块：系统登录、报告查询、报告浏览、报告点评、分数统计。
系统管理模块：系统登录、用户权限管理、实验数据管理、实验模型管理、系统日志管理。
高原湖泊是云南省生态系统的重要组成部分。滇池作为云贵高原湖泊中面积最大的湖泊，承载云南省1/5的人口和经济，对区域经济社会发展具有十分重要的意义。随着城市化发展，滇池流域的土地利用变化十分迅速，也是驱动湖泊水质变化的重要因子。生态学与环境科学等专业的重要教学目标是基于生态学和环境科学的理论与方法解决人类生存与发展中的生态与环境问题。在传统的实验过程中，主要的实验手段是物理、化学或生物实验以及实地调查，然而，这类研究方法仅限于小尺度的研究，不能很好的展现整个人地系统的作用过程。学生无法通过常规实验理解土地利用变化究竟是如何作用于水环境的，使得课本知识与实践难以联系起来，缺乏适当的观察和实验手段。
本项目建设的三维GIS虚拟仿真实验平台，基于ArcGIS平台三维能力，借助ArcGIS平台三维方面丰富的数据支持格式、高效无插件的可视化体验和强大的分析能力，将三维GIS同高校虚拟仿真实验结合，让学生身临其境从宏观和微观两个维度探索“山地-城市-湖泊” 复合生态系统交互影响的内在规律，运用仿真技术实现数值模拟，实现抽象问题的具体化，达到以理论实际相结合、以理论指导实践、以实践促进理论理解的教学目的。
近年来，自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件等突发公共事件发生频率逐年提高，由此带来的社会影响和经济损失受到了政府部门的高度重视，也引发了人民群众的广泛关注。由于突发公共事件所涉类型较多、范围较广且具有复杂性和多样性的特点，仅仅通过课堂讲授危机管理和应急管理的相关知识无法准确有效地帮助学生切身感受突发公共事件处置的具体实践，同时突发公共事件敏感性和危险性的特点也限制了学生通过传统社会实践和课堂教学切实掌握基于危机管理和应急管理的规范流程和应对之道，不利于学生课堂知识与实践操作的有机结合，难以实现复合型人才培养目标。智慧城市突发公共事件应急管理虚拟仿真实验能够提供城市场景下的突发公共事件应急管理处置的全过程的可视化交互式的体验。
该项目基于ArcGIS Enterprise进行开发，该系统共包括用户登录、实验操作和实验课程打分共三大模块。其中，实验操作又可分为学习并识别突发事件场景和突发事件监测与预防两大实验操作步骤；突发事件监测与预防实验步骤又可细分为选择重点监控场景、选择应急资源、选择避难场所、选择应急/疏散路径和应急处置等实验操作步骤。
整个系统的操作流程如下图所示。当用户在学习与识别场景步骤时，可以跳过该实验步骤，直接进入选择重点监控场景实验步骤；在重点监控实验步骤中，也可跳过该步骤，直接进入应急初始实验步骤。
本实验项目严格遵循《中华人民共和国突发事件应对法》、《国家突发公共事件总体应急预案》、《四川省突发公共事件总体应急预案》等文件的内容和要求，对自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件等城市突发公共事件进行虚拟仿真模拟，并以沙盘演练的方式让学生以现场指挥官的视角体验智慧城市突发公共事件的应急管理流程和结果。
在虚拟实验中，学生依据在应急管理场景的选择情况，随机从四类突发公共事件中生成某一类突发公共事件，并依次选择突发公共事件应急资源，选择突发公共事件避难场所，选择突发公共事件救援路径，选择突发公共事件疏散路径，做好突发公共事件的应急处置准备工作。通过该仿真项目的实施，期望帮助学生融会贯通课程知识，为学生学以致用提供专业生动的仿真环境，培养学生运用现代危机管理和应急管理原理和方法分析问题、解决问题的能力。
图1-应急预案学习
图2-应急演练模拟
图3-应急处置模拟
