地理信息应用技术范文
时间:2023-11-27 17:54:18
导语:如何才能写好一篇地理信息应用技术,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:
前言
我国社会经济在不断的进步和发展,同时也促进了科学技术的全面发展,只有不断的提高我国现在的科学技术水平,才能使得我国的综合国力得到提升,同时也能够保证人民生活水平的提高。
科技的发展除了对于国家的进步有很大的作用之外,也对我们生活产生了很大的影响,就像科学技术的进步促进了城市地理信息集成应用技术的发展,并且地理信息的系统已经深入我们的日常生活,成为了不可分割的一部分。尤其是现在的有车一族越来越多,这就使得出行的地图以及汽车的自动导航等功能备受关注,这也是地理信息集成应用技术的一个缩影。现在人们对于这个动态技术的要求越来越高,促使我们对城市地理信息集成应用技术的研究也不断深入和发展,保证这个技术的多样化和功能的增加,并且有一个良好的呈现形式,才能不断满足人们日益增长的功能要求。目前,城市地理信息集成应用技术对于城市的规划和建设的发展过程是占有很大比重的,因此我们应该对于这项技术的应用进行深入的分析和研究,才能保证其发挥最大的作用。
发展城市地理信息集成应用技术的意义
随着社会经济的发展,城市化的进程也不断加快,随之带来的是人们对于生活要求的提升,人们的生活从以前的单调变为了现在的数字多源化,通过网络等技术将人们的生活联系起来,来方便人们的生活,同时也有利于加强有关部门对城市的管理。城市地理信息集成应用技术的实际应用非常广泛,其目标就是冲扽的利用我们现在空间之中的一些数据和资源,加强之间的联系,以便实现最终的信息共享,方便人们的生活。现代社会的发展比较复杂,不仅结构比以前相比要相对复杂一些,同时其功能也不断的增加,地理信息集成技术的应用也是我们现在构建数字城市甚至数字地球的一项关键性技术,我们可以利用这项技术来进行信息的采集、对社会发展的动态进行监测、以及帮助人们解决一些难题等。
城市的地理信息集成应用和一般的信息化处理系统有一些不同点,这就是这项技术不仅仅要处理一些复杂的数据,还会将各个系统之间的动态进行分析,比如对大气的监测系统等功能。但是根据我国目前的发展情况来看,城市地理信息集成应用技术的发展还不是非常完善,还存在一些信息上的空白区域,不能更好的发挥其各项系统之间的协作功能,而我们加大对于这项技术应用的研究,就是促进各项技术之间的交流和共享,促进这项技术更好的发展。
城市地理信息集成应用技术的发展情况
3.1 城市地理信息集成技术的应用
为了发展数字城市以及数字化的地球,我们应该对于城市地理信息集成应用技术的发展提高重视的程度,针对现在其发展的具体情况,我们可以看出,城市地理信息集成技术的应用包括了信息的集成以及空间数据的集成和存储等方面,以下我们会对这几个方面进行进一步的深入分析,希望对于我国现在这个技术的发展能有一定的帮助。
科学技术的发展速度是非常迅速的,同时更新的速度也非常快,如果我们在开始设计这个技术的时候没有一定的预见性,就会使得这个应用技术的实践过程中出现过时及落后等问题。我们应该将城市自身的发展特点以及这项技术的实际应用相结合,保证城市地理信息集成应用能够真正的为人民群众来服务。地理信息集成应用的规范化是一个衡量国家综合指标的重要因素之一,也是在保证这一点的前提上,才能使得信息的交换和共享能够顺利进行。我国现在的很多城市大多都已经建立了一定的地理信息集成应用系统,根据城市之中的相关需求,将各级城市的信息进行交流和沟通之后,由上级的部门进行整合,进行比较分析,完善城市的地理信息集成体系,这样就可以避免各级系统之间的重复现象,可以节省城市建设的成本,促进资源的优化配置。
这样的做法可以使得最终集成应用系统的确立能够反映各方面的观点和意志,满足大家的要求,促进这个技术的顺利执行。国家的相关部门可以将城市的发展特点进行总结,针对需要制定整体的标准和规范,也有利于以后保证全国范围内的地理信息技术联网。同时我们还可以学习一些比较先进的城市或者是国家的经验,从中抽取精华,制定符合自身发展的措施和策略,保证这项技术的应用符合自身城市的规范和发展前景,这样更加有利于城市的发展和资源优化。
3.2 空间数据的集成和存储
一般来讲,空间的数据集成和存储是有一定的复杂性的,而针对这个数据的管理方法来看,怎么处理文件的存储以及数据库之间的应用及管理是实现这项技术的关键性因素。文件的存储及应用的模式比较复杂,就导致了其关键性和完整性很难保证,尤其是数据毁坏之后的数据恢复,和这项功能比起来就有一定的差距了。我们在实现城市地理信息集成技术的完善过程中,应该保持数据库方面的高处理效率。
不过从我国现在的城市地理信息集成应用技术的发展情况来看,实现城市地理信息集成的标准和规范化的最终目标还有很多需要改进不地方,比如说我们应该形成一个良好的地理信息集成应用的系统。城市的地理信息集成技术的系统建立关系到了很多的行业和部门,这些有一部分是需要政府来进行调解才可以,当然也是需要各方面进行合理的协调才能使得实行的过程较为顺利。
城市地理信息集成应用技术中的人为因素
根据现在的城市地理信息集成技术的应用情况来看,技术方面我们的重视是理所当然的,但是我们同时也要注意其中所涉及到的人为的影响因素。很多的情况之下,都是由于这些对系统的实践运行或者是管理的水平重视不够的人为因素,才会使得这个系统的运行不顺畅或者是发展出现问题,因此我们应该加大对此的研究力度。只有使得人为的因素和这个管理的技术进行一个完整的契合,才能够保证集成系统的顺利进行。
首先来讲,就是领导层面上对于这个技术的重视程度的问题,领导对于这个城市的发展重视程度,在一定的层面上是影响了城市地理信息集成技术实施的关键。这个技术的实际应用和整体的系统建设工程的耗时比较长,成本相对较高,其中参加这个技术实施的部门很多,这时就需要我们发挥领导层面的作用,加强对这个技术实际应用的组织,保证最终的城市地理信息集成系统顺利发展。
其次,我们应该根据这个技术实际的发展情况来成立一个解决问题的小组,不仅仅是技术层面上的问题,同时也代表政府和各个方面进行沟通。很多的城市本身都是设有这个小组的,但是其组织的方式比较松散,也没有一个固定的领导者来对其进行规范化,因而不能在最大的程度上发挥它应有的作用。针对这个情况,我们要对这个组织重新进行计划和编制,制定严格的工作制度和工作规划,及时的解决地理信息集成技术在应用中出现的问题,并协调这个技术和其他的应用系统之间的关系,使他们可以共同进步和发展。
最后来说,就是人才的培养问题,只有保证人员的基本素质和专业技能达到标准,才能真正的保证一个实施和解决这个技术问题的队伍的质量有保证。一个城市的地理信息集成技术要想得到发展,则必须应该有一个属于自身的人才和技术队伍,并且具有熟练的专业技能和经验,才能真正的保证城市地理集成技术的顺利应用。城市化作为一个重要的发展前景,对城市地理信息系统的实践和研究是非常有必要的,我们应该从各方面都进行合理改革,才能真正的使这项技术作为现代社会发展的重要手段。
5.结语
我国的城市地理信息集成技术在投入使用的初期,应该对这项技术的各项因素进行充分的研究和考虑,在总体上保证其顺利实施,减少实际应用之中的资源浪费现象以及低水平的城市建设。城市地理信息集成系统的确立包括了规范化以及标准化,这个数据是我们应该进行充分考虑的因素之一,只有综合技术方面的因素以及人为的因素的影响,才能真正的促进城市地理信息集成技术的发展和建设。
参考文献:
[1] 于蓉.“地理信息技术的应用”单元内容解读[J]. 地理教育. 2010(11)
[2] 张晓明,杨弘军.基于实践的城市地理信息数据库详细设计思路研究[J]. 科技创新导报. 2011(02)
[3] 肖剑平,肖建华,王厚之,罗名海.城市地理信息服务平台体系架构[J]. 地理空间信息. 2011(01)
[4] 李宝.城市地理信息系统构建内容及设计思路研究[J]. 科技资讯. 2011(06)
篇2
中学《地理课程标准》提出了:“构建基于现代信息技术的地理课程”的基本理念。要求在课程内容选择、教学方式方法改革和教学评价中,要充分考虑现代信息技术的影响,为发展学生自主学习意识和能力创造适宜的环境。它给我们指明了地理教学现代化的目标。
一.挖掘现代信息技术的课程内容
许多融入了现代信息技术知识的课程内容,为发展学生自主学习意识和能力提供了知识基础,我们应当利用好这些课程内容。
当我们拿出湘教版初中教材,封面的彩图就是地理学研究的对象:我们人类的家园-------地球的人造卫星照片,这可播放一段宇宙中绕太阳旋转的地球课件来演示。首页诗词风景画,可放一段黄山风景DVD光碟,再配上本章前言部分的优美词句,一段抒情音乐,引入新课。这样的教材内容,通过简单的多媒体手段,就可以让学生耳目一新,愉快教学,集中学生的注意力,直接影响学生以后学习地理的兴趣﹑热情﹑欲望,达到常言所说“好的开端是成功的一半”的效果。
教材中还有许多地方的内容,如学会“看地图中”的卫星影像﹑“学会收集地理信息”﹑火山和地震﹑海啸,气候中的卫星云图﹑天气预报以及地球公转﹑电子地图等,均是融入现代信息技术知识。
另外,在学习教材地理知识时,还可以利用互联网,收集地理信息﹑进行网络学习﹑网络研究,将计算机的使用作为主要处理信息的工具,让学生通过地理学习活动,基本掌握计算机的各项应用技术;通过网络活动,培养学生运用现代信息技术的能力和创新精神,建立师生之间的双向交流,多元化交流。最后,教师应用信息技术,能使地理学中许多概念﹑事物﹑现象﹑规律﹑本质以及它们由静态到动态﹑无声到有声﹑抽象到具体﹑复杂到简单﹑理念到实际﹑遥远到咫尺等方面,得以显现。从而更易于提高学生的学习兴趣,激发学生的学习热情﹑求知欲望,为进一步学习打下基础,为发展学生自主学习意识和能力创造适宜的环境。
二.建立现代信息技术的地理课程资源库
建立现代信息技术的地理课程资源库是我们目前地理教育现代化的重心和难点,而且必须围绕学校教与学的原则,以多媒体为核心,提供一些有特色﹑反映地理教育教学内容,又反映地理科学发展的新趋势和新成果的资源,如卫星航空照片﹑计算机三维电子地图等。
建立现代信息技术的地理课程资源库着重在地理教学资源的收集﹑整理﹑入库﹑管理﹑检索系统上,而且要求地理教师必须完成制作课件﹑教案﹑试题以及研究型课题﹑教学实践﹑学习评价等全套内容。地理信息资源库作为巨大信息库应尽可能通过多种信息渠道收集各种各样地理资源,以保证资源覆盖的广泛性﹑有效性和深度性﹑代表性。它包括地理教科书以及教学所需的挂图﹑模型﹑标本﹑实验器材﹑图片资料电教器材,教学实验场所等教学校内资源;还包括社会环境所拥有的各种媒体﹑图书馆﹑专家学者﹑互联网等校外资源。
三.掌握现代信息技术课程内容的主要教学模式
1.多媒体教室讲授演示模式
这种模式是指教师在课堂上除了利用传统教学模式外,还可以借助计算机多媒体进行讲授和演示课程内容,是目前我们较为普遍的一种方式。
它的基本要求为:备课时,教师研究教学内容,利用现有的计算机辅助教学软件或者一些多媒体制作工具,结合教学内容制作出来的演示文稿和多媒体课件;也可直接从网上,或者地理课程资源库中下载合适的课件。课堂上,教师利用备课制作的课件创造情境,调动学生的兴趣,演示课件信息,引导学生思考学习。
这种模式的教学充分体现教师在教学过程中的主导地位,适合教师向学生传授系统性的地理知识,如地球的运动﹑大气的运动﹑天气系统﹑气候的类型﹑地壳运动等;充分的课件演示,而且讲授演示结合,再现地理事物和现象的本质及规律,有利突破教学中的重点和难点。
2.多媒体网络教室主导研究学习模式
这种模式是指教师根据教学内容,采用任务驱动法,完成教学任务。
它的基本要求为:备课时,首先教师对教材进行分析和处理,将教学内容制作成课件或网页;然后教师向学生呈现教学资源并提出任务,让学生在多媒体网络教室自主探究,也可团结协作;学生利用教师提供的资源或自己查找信息,进行个别化和协作式相结合的自主学习;而教师从主机上观察(或课堂巡视)学生的学习过程,如通过观察学生单机上的电脑屏幕画面及声音,也可以对指定组或全班学生的微机上进行轮流观察﹑发现问题﹑及时辅导;再利用计算机进行及时反馈评价。在这个过程中,教师只进行观察和辅导;总结教学任务由教师和学生共同完成,对完成任务的情况应及时纠正和肯定。
这种形式的教学体现了学生自主探究,团结协作的情感态度,适合于主题性的地理知识教学,如人类认识的宇宙、人类对宇宙的新探索、大气环境保护、海洋资源的开发利用、陆地自然资源、气象地质灾害及其防御、地质灾害及其防御、城市区位特点、文化景观的类型、旅游景观的欣赏、资源跨区域调配等。有利教学中的良好情感态度和价值观的形成。
3.多媒体网络讨论研究模式
这种教学模式一般由教师组织引导,提出问题,在一段时间内,师生利用网络上的交流工具,如电子布告牌(BBS)、在线聊天系统(CHAT)等,利用节假日或者特定时间,实现在线讨论或离线讨论。适合于观念性的地理知识教学,如引人注意的地球温室效应的利弊、沙尘暴的利弊、建水坝的利弊、环境人口等问题,学生就这些问题讨论,并针对别人的意见进行评论,每个人的发言或评论都及时地被所有参与讨论的学习者所看到。这种模式有利学生的技能、良好情感态度和价值观的形成。
4.网络研究性学习模式
这种教学模式是指师生共同确立具有一定意义的研究学习方向和课题,再以网络为基础,通过对地理信息资源库﹑上网、各种媒体的查阅﹑收集相关资料﹑建立课题的模型﹑实现课题的目标﹑形成研究成果。并在网络上发表研究成果,吸引社会各个方面的关注,形成互动探讨,不断接近地理事物的本质。
这种形式过程要包括:确立课题﹑制定计划方案﹑设计实习调研过程﹑处理信息﹑撰写课题报告﹑进行课题的应用。
教师在确立起具有一定价值的研究课题,设计出研究的方案后,还有指导学生收集相关的信息资料,通过实习调查法﹑文献资料法﹑行为研究法﹑分析法﹑比较法﹑统计法﹑考察法﹑访问法﹑收集相关数据和照片,利用信息网络技术制作出相关分析图表,建立地理模型,提出综合建设性意见,最终形成研究结题报告,评出科研成果。
这种形式即可从教材中选择课题题目,也可是结合乡土材料自行命题,主要适应各种专题性的地理教学。如重庆市的酸雨污染问题的调查,三峡库区的漂浮的危害调查,重庆轻轨建设的意义调查,城市热岛效应等。
这种形式让学生走进了社会生活﹑自然地理环境,进行大量实践活动,采用各种方式,克服各种正在身心障碍现实困难,从而获得求实研究创新的科学态度。
四.为发展学生自主学习意识和能力创造适宜的环境
信息技术赋予地理教学新的学习内容和强有力的科技手段,一方面开拓学生学科视野,使其了解和熟悉我们的生活环境;另一方面可以加深学生对于重大问题的理解程度,并认识到地理学科的社会应用价值,从而培养起浓厚的学习兴趣。教师运用信息技术,将在很大程度上丰富和活跃现有的教学内容,打破以往满堂灌的僵化传授方式,可以使教育教学充满活力,充分调动每一位学生的学习积极性。例如,2005年元月10日,在初一年级学生组织一场《印度洋海啸》专题报告会,会前,进行教材知识提示:包括海底地形板块构造学说﹑火山﹑地震;材料收集准备:通过互联网,收集印度洋海啸的新闻媒体报道,有文字﹑有图片;在多媒体教室,学生利用校园局域网在数据库里﹑或因特网上,了解印度洋海啸发生的地点﹑成因﹑范围﹑地震等级﹑灾难的破坏场景;教师总结时,在投影屏幕上复原显示地震产生的过程,带来的一系列灾害的场景,讲解一些抵御海啸的措施,强调建立海啸预警系统重要性。教学内容及时丰富,情景展示逼真,引发学生的学习兴趣,宣传国际重大事件,提高学科地位。最后,号召踊跃学生支援灾区。这一讲座收到非常好的教育教学效果。
篇3
随着信息技术的不断发展,其在土地管理各项工作中的应用也越来越广泛,土地管理信息化水平不断提升,相应的也提高了土地管理的水平。本文就结合宁夏盐池土地管理的实际情况,谈谈信息技术在土地管理中的具体应用,首先分析信息技术与宁夏盐池土地概况,然后总结土地管理中应用到的各种信息技术,最后以土地测绘为例分析宁夏盐池土地管理中信息技术的应用。
关键词:信息技术;宁夏盐池;土地管理
中图分类号:F301.2文献标识码: A 文章编号:
一、信息技术及宁夏盐池土地情况概述
现代社会是信息技术飞速发展的社会,相应的信息技术也广泛渗透到社会经济、生活娱乐等各行各业,而对于土地管理而言,遥感技术、地理信息系统、全球定位系统等信息技术不仅提高了土地管理的精确度,而且推动了土地管理技术的进一步发展。土地管理中所采用的信息技术也多种多样,下文我们将做详细介绍。
盐池县位于宁夏回族自治区东部,其北部连接毛乌素沙漠,南靠黄土高原,基于地理位置分析,其属于黄土高源向鄂尔多斯台地的过渡地带;基于气候条件分析,其属于半干旱向干旱地区过渡地带;基于植被分布分析,其属于从干草原向荒漠草原过渡地带;基于资源利用角度分析,其属于农区向牧区的过渡地带。由此可见,在地理上盐池县体现出明显的过渡性,因此其自然条件与资源条件也呈现出多样性、脆弱性以及苛刻性的特点。
二、土地管理中的信息技术
在土地管理过程中常用的信息技术包括以下几种:第一,GIS技术结合OA技术与WEB技术,几种信息技术互相结合对土地管理活动的全过程予以支持,提高了土地管理业务办理的灵活性、直观性与科学性,对业务流程也做进一步优化,从而全面提升土地管理的工作效率,目前在日常土地管理业务中常用该技术,比如土地规划管理、建设用地审批、土地登记等。第二,GIS技术与数据库技术的互相结合,其将大量的土地空间数据、属性数据存储在大型的关系数据库系统中实现统一、集中的管理,数据应用过程中再进行统一的查询、分析与处理,大幅提升了土地信息数据的管理与分析能力,主要应用于土地利用现状分析、规划成果分析以及遥感数据等等。第三,3S技术的综合应用,现阶段国土资源行业已经基本形成了3S应用技术体系,提高国土资源管理的全面性、及时性与准确性,目前在土地利用变化动态监测、土地利用现状调查、建设用地批后核查等工作中广泛应用该技术。
三、信息技术在宁夏盐池土地管理中的具体应用
土地管理中所应用的信息技术多种多样,限于篇幅,下文我们仅针对GPS-RTK技术在土地整理测绘过程中的应用展开讨论。
(一)基于GPS-RTK技术的土地整理测绘一般流程
基于GPS-RTK技术的土地整理测绘一般流程包括几个阶段,即前期准备、GPS-RTK外业数据采集、数据传输管理、图形编辑处理以及图幅整饰等几个阶段。其中前期准备工作主要是收集基础资料,比如测区的行政界线以主小比例尺地形图等,进行野外踏勘,并编制土地整理测绘作业指导书,检测相关的测量仪器与设备等;数据采集的主要工作则是测量地形特征点、渠系建筑物以及地类边界限等资料,通常可以采用连续测量与非连续测量两种方法;数据处理阶段主要是把GPS接收机中的定位成果转换为平台软件支持的格式,然后再利用传输软件将其下载到电脑中,存储为软件可用格式;图形编辑处理工作的主要内容包括:根据外业草图进行地物编辑与地形绘制;生成等高线;填充地类符号,对各土地利用类型的总面积与分区面积进行统计,再利用专业的绘图软件将断面图、规划图等绘制出来。
(二)GPS-RTK技术的实际应用
1、控制测量
在进行平面控制测量后再测量控制网,本例中以测区周边已有的国家二等三角点大登梁、三等三角点石山子为起算点,根据控制测量范围设置D级GPS控制网;采用六台接收机进行同步观测;采用南方GPS处理软件进行数据处理基线解算,采用双差相位观测值,当天的测量数据当天整理;利用南方GPS处理软件进行平差计算,观测信息为三维基线向量以及相应的方差协方差阵,确定无约束平差有效后,基于国家坐标系进行二维约束平差,平差已知点选择国家等级控制点。
2、高程控制
利用四等水准导线组成闭合线路,以区域“II刘金09”二等水准点为基础,联结区域内D级GPS点以及GPS-RTK加密控制点;GPS-RTK加密控制点、图根点采用GPS-RTK水准面拟合高程,单独的水准附合路线长度控制在80km以内,环行路线长度控制在100km以内,网中结点间距离控制在30km以内。
3、设立基准站
在选择基准站时要尽可能的覆盖整个测区,且地域开阔,无遮接,与高压线以及无线电信号发射塔保持一定的距离,且要避开对RTK精度产生干扰的因素。参数转换采用三参数或者七参数转换法,至少选择三个以上的平面控制点、四个以上的高程控制点,控制点尽量覆盖整个测区,且分布均匀。需要注意,利用控制点解算过程中要不断的重复解算,将残差比较大的控制点逐步排除,直至满足精度要求为止。
4、断面图与地形图的测绘
利用经纬仪视距法测量渠道横断面图,然后将各断面点的高程确定下来,沿渠两侧均匀布桩,将观测值明确记录下来。在绘制地形图过程中要注意采集要素及其测绘要求,其中水域、河流及主要的附属设施均要测绘,并将名称、流向加注清楚;根据实地轮廓将建筑物、构筑物及主要的附属设施准确测绘出,房屋以墙基角为准,根据建筑材料与质量进行分类,注记层次;农村居民地无需测量内部,舍去临时性建筑;公路、大车路、乡村路等则根据施工设计需要进行测绘,根据不同的路面材料将其划分为水泥、沥青、碎石、硬砖、碎石、土路等不同的类型,在图中用文字标注出来;采用点线将铺装面材料改变处分隔开来;独立地物是判定方位、确定位置、指示目标的重要标志,要根据规定的符号准确的测绘并表示出来。
参考文献:
[1] 王广华,张丽君,孟凡荣. 信息技术在土地管理中的应用[J].国土资源情报,2010(8)
篇4
关键词通信设施;通信基站;山区
引言
就目前我国形势而言,平原地区的人们已经将通信成为生活中不可分割的一部分,而在偏远的山区农村内,通信却是人们难以接触的,而我国山区农村的人口数量庞大,如果一旦将农村的移动通信设施建立起来,将会增加许多移动用户,因此,开展农村的通信市场是一项十分值得投资的项目。想要在山区的农村建设好移动通信设施,首先要选好通信基站的站址,这对于整个移动通信设施的建设而言是重中之重。我们要充分的利用专业的地理信息技术,加上其他专业的相关技术,结合各方面的问题,科学的进行选址,减少建设的资金成本,尽可能多的扩大信息覆盖面积。
1通信基站的选址前提
我们在进行基站选址时,要考虑的首要因素就是通信基站的无线覆盖范围,范围越大越能增加通信质量,而我们要想知道通信基站的无线覆盖范围就必须对GSM的技术范围进行了解。通信基站无线覆盖范围的预测:从目前的通信技术而言,由于通信基站无线的频率不同,在对GSM基站无线覆盖范围进行预测时,一般有两种计算模式。其中GSM900MHz系统就是用Okumura电波传播衰减计算模式来对通信基站的无线覆盖范围进行计算。而GSM1800MHz系统则是选用Cost-2-Walfish-Ikegami电波传播衰减计算模式来对通信基站的无线覆盖范围进行计算。虽然这两种计算方式各有其优点,但是在现实环境中,会受到各种其他因素的影响,所以只靠数学模型来进行计算很难预测出精确的结果。由于地形对于电波的传播影响较大,因此我们在进行选址前要对当地环境进行仔细的勘察,结合山区的地理位置和气候环境等原因,运用地理信息技术与数学计算模式科学的进行选址,不能一味的凭借经验将通信基座建在高山上,那种选址方式无法将受益最大化。
2地理信息技术的优点
地理信息技术的基础是地理空间的数据库,由于我国幅员辽阔,地形复杂多样,加上古人对于我国地理的研究,我国的地理数据非常丰富。在如今的地理信息系统中,不仅在局限于地理位置、地形地貌等地学研究信息,还包括了道路规划、城乡管理、移动通信、电力等各种多样知识。而我们在建设移动通信基站时,就要应用地理信息技术考虑多方面的条件来进行科学的选址。
3选址时可应用的地理信息技术
3.1DEM数字高程模型
DEM作为存储区域高程的网格,在数学上一般以矩阵的形式来进行展示。DEM在对移动通信基座的选址上有很大的作用,可以帮助我们进行各方面的分析。DEM主要是结合地形地貌、地表的相对高度、基站的视距等因素来计算基站的无线覆盖范围,这种计算方式相较于数学计算方式而言,更加真实可靠,在偏远的山区会更加适用。但是DEM是无法计算电波反射、地性对于电波的阻挡等方面因素对覆盖范围的影响的。
3.2三维地形显示技术
三维地形显示技术相比于DEM而言,能够更加直观的将地表高程起伏、地形地貌、地理环境等情况表达出来,可以起到让人身临其境的感觉。三维地形显示技术可以让人们更加切身的体会,这样在进行通信基座的选址时,会考虑的更加周到。三维地形显示技术在进行表达某个区域的地形情况时,可以利用正射三维影像及三维显示技术来对区域地形情况进行形象的表达。三维地形显示技术可以由计算DEM像元法向量及光线夹角来设置颜色浓度,这样可以起到更好的视觉效果。
4如何用GIS技术来进行基站选址
在我国的山区农村中,地形地势复杂多样,而我们在进行移动通信基站的选址时,不仅要考虑地形选择地形阻挡较少的部位,还要考虑话务质量,这关系到移动通信设施完成后的受益质量,因此选好基站位置至关重要。在以往的通信设施建设时,工程人员要切身进行实地勘察,根据经验和常识来进行选址,这样不光是浪费人力物力,由于没有科学的计算只凭经验来进行选址无法将受益最大化,而且建设成本也较高,主观性较强。如果用GIS所包含的数字地形模型技术和相关的专业分析方法来进行分析的话,可以更加科学的得出良好的通信基站站址。其中的数据准备及站址选择是这个方案的主要核心部分。
4.1各项数据的准备
想要科学的选定通信基站站址,就要有该地区的各项相关地理数据,这是在进行基站站址选择分析时必不可少的因素。在制作地理数据时,可以将地形按一定比例来进行相对应的缩放,在进行缩放时,若比例过小,则会影响地理数据的规格和精确度,直接影响到分析的结果,若地图比例过大,则会更加数据收集难度,耗费过多人力物力。为了保证数据的精确度和管理力度,我们选用1:25000的比例来对地形进行缩放,以便于获取地理数据。获取的地理数据主要分为两个方面:①道路交通、居民住址、山区地形、河流湖泊、国界线等等地理数据;②现在已经布置好的基站点。在有了充分的地理数据后,再进行科学的选址。
4.2通过数字化地形图进行初步选择
我们通过数字化的地形图来生成正射三维影像,在影像中可以直观快速的了解到该地区的地形地貌、地势环境、人口住址等因素。这样我们可以初步推测选择出几个较为合适的通信基站站址。
4.3优化初选站址选择方案
在我们选定好几个合理的基站站址之后,再结合其他条件进行排除,如:哪个站址可以覆盖更多的人口聚集区、哪个站址可以使无线通信范围扩散的更大、哪个站址可以将受益提升到最高、哪个站址的建设成本更低等等。这样可以将几个候选站址进行逐一比较,从而选出最佳的站址,增加话务质量,提高收益。
4.4进行实地勘测
在基站站址基本已经确定好之后,还要有相关专业人员去实地进行勘测,因为有着数据不符、技术不到位、地势突变等等其他因素影响,在站址选择已经进行优化完成后,对几个候选站址进行实地勘测必不可少,否则一切方案都只是纸上谈兵而已。只有实地勘测才能真正的确保通信基站站址选择的正确性。
5结语
篇5
【关键词】GIS 虚拟GIS 多媒体GIS 三维GIS 地理教学
一、引言
21世纪,信息作为一种重要的社会资源和社会动力,已经对人们的生活产生了深远的影响。作为信息技术重要组成部分的GIS技术,已经在社会各个领域发挥了重要的作用。其广泛应用于社会生活的诸多部门,对传统的地理教学也提出了挑战。
对地理学科而言,学科的学习对象是地理环境、地理事物以及事物之间的规律,其具有时空范围的广泛性、多样性、差异性、各要素间的联系性、综合性和可变性。学习对象的诸多特性和学习者的时空局限、认知极限之间不可避免地存在着矛盾。而教师仅凭一张嘴、一支笔、一幅挂图的传统教学方式已远远不能满足需求。因此,在现代教学中,电化教学越来越受到重视,并以其直观、形象、生动等优势,最大程度的激发了学生的求知欲,诱发了学生的学习动机,调动了学生的学习积极性。GIS技术作为电教手段之一,目前已经渗透到电化教学的队伍中,并开始发挥其重要的作用。著名的地图与信息系统专家陈述彭院士曾指出:“定性描述是地理学的第一代语言,地图是地理学的第二代语言,地理信息系统是地理学的第三代语言。”这充分体现了GIS技术在地理教学中的重要性与价值所在。
二、地理信息系统(GIS)简介
GIS是一个用于管理、分析和显示地理信息的系统。它通过采集、管理、处理、分析、显示地理空间数据和属性数据来表达地理信息。
1.从空间可视化的角度来看,GIS是一套智能地图,用于显示地表上要素及要素间关系。底层的地理信息可以各种视图的方式进行表达,而这些表现方式可以被构建成“数据库的窗口”,来支持查询、分析和信息编辑。
2.从空间数据库的角度看,GIS是一个包含了用于表达通用GIS数据模型(要素、栅格、拓扑、网络等等)的数据集的空间数据库。
三、GIS技术在地理教学中的应用
1.GIS在地理教学中的功能分析
第一,GIS的空间可视化特征,可以帮助学生培养空间想象能力、建立空间概念。第二,GIS技术将空间信息和属性信息集成在一起的特点,使学生在了解地理事物的空间信息的同时掌握了其属性信息。第三,GIS的数据关系特征可以提高学生的地理空间思维能力。GIS空间数据库在存储各地物空间信息的同时,还存储了地物之间的空间关系,也就是我们常说的拓扑关系。通过这种拓扑关系,学生可以清晰的认识到地理事物之间的空间位置关系,从而培养其空间思维能力。
2.GIS在地理教学中的应用特点
第一,信息表现力强、数据更新速度快。GIS地图一般都是矢量地图,即节省空间,又能实现精确显示。同时GIS地图多是分层存储,为人们的操作和使用带来了极大的方便。另外数据库的时时更新又促使了图形信息的更新。第二, 空间性强,具有丰富的空间分析功能。学生通过对GIS相关软件功能的认识,有助于学生认识地理空间分析的实用价值。第三,实践性强,有助于学生综合素质的培养。GIS在地理教学中还有一个重要的应用,就是专题地图的绘制。通过这一过程,就可以培养学生的动手能力、创新能力以及审美情趣。这一过程即有助于学生能力的培养,又提高了学生学习的兴趣。
3.GIS在地理教学中的应用方式
(1)地图操作显示应用
GIS的相关软件提供了对地图的放大、缩小、漫游和测距等基本操作功能。在地理教学过程中,可以根据教学内容的需要对地图局部进行适时的缩放、漫游。尤其测距的功能对初中地理地图一节的讲述有很高的实用价值。
(2)查询功能
GIS技术的查询功能可以实现对各种方式的空间信息及其属性信息的查询检索与统计。其中定点查询,可以帮助学生在地图上实现对地理事物的快速定位,使其对地理事物的直观分布有深入的了解。在学生对地理事物的空间定位有了一定了解的同时,也可以帮助学生对地理事物相应的属性信息进行查询与统计。而比较查询则可以快速实现对相应的指标进行比较,并把比较结果用图表的形式显示。
(3)绘图功能
学生可以运用GIS软件来完成专题图的绘制。通过完成对各种空间对象的显示方式、符号颜色和大小等的设置与管理,学生的动手能力及创新能力将得到锻炼与提高。
四、多种类型GIS与地理教学的结合
1.多媒体GIS在地理教学中的应用
多媒体GIS是指将文字、声音、动画、图像与GIS技术相结合,极大的增强了GIS的信息表现力。多媒体GIS与地理教学的结合,将在很大程度上提高教学质量与效率。
2.虚拟GIS在地理教学中的应用
虚拟GIS(VGIS)应用于地理教学,其最大的特点就是展现一些现实中无法再现的景象。例如,模拟高原、盆地等的形成过程、地球板块的运动等等。VGIS采用了多媒体、动画等方式展现教学内容,把软件和虚拟现实集于一体,对辅助教学具有重要意义。
3.三维GIS在地理教学中的应用
三维GIS是在二维空间的基础上,叠加水文、生态因素,并整合遥感影像等,最终形成三维可视化的模型。对空间对象的三维空间分析和操作是其特有的功能。例如,在讲地形图的判读时就可以通过三维GIS来完成各种地形的三维视图,并通过漫游功能让学生从不同的角度来观察地形特点。运用三维GIS来对客观世界进行表达,其结果将更加真实。
五、结论
传统的教学方式已经远远不能满足现代教学需求,现代教学需要更多新兴技术的加入。随着GIS技术的不断发展,越来越多的GIS技术将会应用于地理教学中,不断丰富教学内容,活跃课堂气氛、提高学生的学习兴趣,使教学方式在传统教学的基础上得到彻底的改观。但就目前实际的教学状况来看,笔者认为,由于硬件条件、教师素质等多方面的因素,GIS技术在地理教学中的普遍应用,还需要长期的努力。另外,为了使多媒体GIS技术、虚拟GIS技术、三维GIS技术和地理教学更好的结合,我们还需要对其进行更加深入的研究,以使其更有助于地理教学的开展。
参考文献:
[1]黄杏元,马劲松,汤勤.地理信息系统概论[M].高等教育出版社.
[2]孙利平,徐晓寰,王子君.以地理教学为例谈现代教育技术与课堂教学内容的整合[J].辽宁教育研究,2002.
[3]段玉山.信息技术辅助地理教学[M].高等教育出版社,2003.
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二、知能构建
三、图表剖析
1.“3S”技术的核心功能
GPS:定位和导航――“在哪里”。全球定位系统广泛应用于军用、民用两领域,无论在哪一领域,其考查的功能都是确定某地的纬度、经度、高度、速度、航向、时间等信息,充分体现了GPS的两大核心功能――定位和导航,简单理解为GPS负责“找”位置,解决“在哪里”的问题。
RS:信息收集――“是什么、有什么”。遥感是人视力的延伸,它侧重于收集信息,通过传感器接收地物辐射或反射的电磁波来获得信息,并经过简单处理后获得资料,如胶片、卫星云图等,其本质是“看”的过程,解决“是什么、有什么”的问题。
GIS:分析计算――“为什么、 怎么样、 如何办”。地理信息系统本身主要表现在对地理信息的处理上,主要功能有数据采集、数据更新、数据存储、数据分析、数据输出等,能解决的主要问题包括地理空间分布及位置分析、趋势分析、模式分析、模拟结果(如利用数据模拟预测区域范围、危害程度,给受灾人员、财产的安全有效转移提供依据)。地理信息系统(GIS)是在一定数据源的基础上进行分析、对比、计算,得出有益于人类生产生活的结论。GIS如人脑,侧重于“分析、计算”,相当于人的“想、算”活动,解决为什么、怎么样、如何办的问题。例如,将遥感获得的卫星云图与地面上实际测到的气温、湿度、风向等信息经过计算、分析、处理,得出天气情况的预测是GIS技术的应用。
2.“3S”技术的联系与区别
(1)“3S”技术的联系。“3S”技术既独立发展又相互促进。RS用于提供大量实时、动态的地理信息;GPS用于空间快速定位,为遥感数据提供空间坐标,并对遥感数据进行校正和检验;GIS不能直接获取信息,信息获取依靠GPS和RS,用于对空间数据进行存贮、管理、查询、分析和可视化,将大量抽象的统计数据变成直观的专题图和统计报表等。例如,“某山区森林火灾发生后,扑救工作动用了卫星监测定位,并运用计算机软件对火势情况进行了分析和预报”这一事件中,使用卫星监测是RS技术的应用,卫星定位则是GPS技术的应用,计算机处理预报信息则是GIS技术的应用。
(2)“3S”技术的区别(如表2)。
3.“3S”技术与数字地球
RS、GIS、GPS的结合,实际上是将空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,实现对空间信息的采集、处理、管理、分析。“3S”技术具有获取信息的实时性、准确性、便捷性、综合性等特点,为各种应用提供科学的决策咨询,以解决用户可能提出的各种复杂问题。数字地球的核心技术已从各自独立发展进入相互融合、共同发展的阶段,如图3所示“3S”技术与数字地球的关系。
四、技巧点拨
“3S”图像往往作为考查的载体,主要考查“3S”技术的应用。在遥感图像中,主要是遥感影像图及根据遥感影像绘制的图形;GIS图像主要是根据GIS的图层叠加原理,展示不同的图层;GPS多以材料为背景,图像呈现不多,一般仅通过手持机界面图或工作流程图来考查,但与RS及GIS的综合应用所得的图像也是较为常见的呈现方式。这类图像在判读时,一定要利用题干和图中的信息,结合“3S”技术各自的特点和功能,准确判断出所属的图像类型,再进一步分析其基础应用或原理。
1.遥感图像的判读
(1)一般地物遥感影像的简易判读标志。遥感影像图的考查主要从形状特征或借助色调的深浅进行判读。一般地物,如水体、城市、道路、农业用地、林业用地等的简易判读标志(如表3)。
(2)遥感影像图的判读方法。①读图名,知主题。首先,明确遥感影像图片的主题内容,这是进行准确判读的前提。如图4“格陵兰岛冰原面积变化遥感图”中需判读出格陵兰岛冰原面积的变化特征。②明色调,辨地物。其次,了解掌握遥感影像图片的基本解译标志,从而了解影像图片中各种地物的差别及特征,包括形状、大小、色调、图案、位置和布局等。如图4中可根据色调和形状进行判读,依据色调可确定图中的白色区域为冰原部分,依据形状的变化可推测冰原面积的变化趋势。③看变化,找原因。最后,对主题判读地物进行分析、推理,得到结论。如对上图中两幅图的对比,可以发现格陵兰岛的冰原面积明显减少,说明是全球气候变暖导致的,其冰原面积的减少必然会对全球的生态环境带来一定影响。
2.GIS图层叠加示意图的判读
①明确GIS图层叠加示意图由哪些专题地图组成(如图5)。由于这些专题地图是由许多具有空间属性的数据在计算机中生成,所以它们分别反映了某种专题地理事物的空间分布特征。②明确不同专题地图反映的地理事物之间的空间联系。如在地形图中可以找到等高线较密集且数值较大的地方为山地,而山地往往是河流的发源地或者上游,等高线较稀疏且数值较小的地方为平原,往往是河流的中下游,该地区在土壤分布图上则常常表现为土层深厚肥沃,在居民区分布图上表现为聚落或者城市密集的特点。③明确图层叠加之后会形成一个新地图。新地图可以反映多个地理要素分布特征,解题时综合各要素进行人类生产、生活场所的选址分析,如表4所示。
五、典题精练
阅读材料,回答问题。
材料1:咸海面积变化图(如图6)。
材料2:中亚农业区域分布图(如图7)。
(1)写出获取咸海图像信息的最主要的地理信息技术名称,列举该技术2种或以上的应用实例。
(2)描述1989―2009年咸海面积发生变化特点,并结合中亚农业区域分布图简要分析其变化成因。
(3)结合图6,推断1989―2009年湖水盐度变化特点,比较湖床(底)东西部海拔的高低。
(4)近年来咸海一带空中盐粒飞舞,被称为“白风暴”,结合材料分析“白风暴”中可能盐粒的来源。
解析:考查遥感技术的核心功能及应用,从咸海的遥感影像图中明显看出其面积不断缩小,且东部湖床先于西部干涸,结合全球气候变暖和人为引水灌溉两个因素分析其面积变小的原因。咸海面积缩小,意味着入湖水量减小,蒸发加剧,故湖水盐度逐渐增大;湖床东西部干涸速度的不同,反映了湖床地势高低的不同。从咸海面积变化的遥感影像图看出,湖床部分显示为白色,再结合题干分析白色部分为盐粒,说明湖床部分提供一部分盐分,另一部分盐分则是湖泊上游地区因大面积开垦和不合理灌溉导致的土地盐碱化使盐分在地表积累。
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一、地理学科特色需要信息技术来支持
中学地理教学内容包罗万象,单就地图而言就包含了静态地图、景观图、示意图等多种,一般地图需要教师根据图例指导学生阅读、分析;景观图需要学生如同身临其境;示意图最好是动态显示……这在教室难以做到或难以做得尽善尽美的内容,利用计算机则可以轻而易举地做到。计算机可以不受时间和空间、宏观和微观的限制,可以无限延伸学生的多种感官和思维,通过图像、声音、色彩、动画将地理教学所涉及到的地理事物、形象、过程、分布、联系等直接展示出来,使学生一目了然,且身临其境,形象、直观地感知和认识地理事物,从而掌握地理知识。这是传统的挂图、投影等电教手段所无法比拟的。可以说,同别的学科相比较,地理学科更适合于计算机辅助教学。
二、多媒体教学适应了不同学习类型的学生需要
研究证明,学生的学习类型包括听觉式/语言型、视觉式/文字型、运动式/实际操作型和组合型。传统教学形式下,听、视觉型学生的才智得以充分发挥,往往成为优秀生,而运动型学生却常常被视为学习的“低能儿”、“后进生”。试想,一只听觉敏锐到可以清晰听到20公里以外的声音的狐狸,能够因为他不能飞翔而被称为智力残障吗?在具体教育管理中我们常发现:许多“后进生”都擅长一项或两项与文化知识无关的运动技能;许多学校“后进生”进入技术学校学习后能成为技术尖兵……这说明他们不是智商差,而是我们的教育没有提供给他们适当的学习方式。计算机辅助教学较好地解决了这个问题。它将最大限度地刺激学生的视,听觉器官和动手操作的机会,使不同学习类型的学生都能在这里找到适合自己的学习方式。
三、多媒体教学有助于学生高效获取信息和高效保存信息
实验心理学家赤瑞特拉曾经作过两个著名的心理实验。一个是关于人类获取信息的感觉器官的,即人类获取信息主要通过哪些感觉器官。他通过大量的实验证实;人类获取的信息83%来自视觉,11%来自听觉,这两个加起来就有94%,还有3.5%来自嗅觉,1.5%来自触觉,1%来自味觉。多媒体技术既能看得见,又能听得见,还能用手操作。这样通过多种感官的刺激所获取的信息量,比单一地听老师讲课强得多。他还作了关于记忆持久性的实验。结果证明:人们一般能记住自己阅读内容的10%,自己听到内容的20%,自己看到内容的30%,自己听到和看到内容的50%,在交流过程中自己所说内容的70%。这就是说,如果既能听到又能看到,再通过讨论、交流用自己的语言表达出来,知识的保持将大大优于传统教学的效果。这说明多媒体计算机教学不仅非常有利于知识的获取,而且非常有利于知识的保持。
四、地理教与学方式的现状
尽管随着素质教育的推进与深化,地理学习的现状有了一定的改变,但是,目前我校学生地理学习方式的主流仍然是以教师讲授为主、以机械记忆为主、以书本内容为主。这种陈旧的学习方式,大致分为:(1)被动接受型。地理教师、始终是地理讲台的“主宰”,课堂活动的90%时间是教师讲解,而学生处于“你讲我记”的境地,地理学习偏重于结论的掌握忽视复杂的思维活动过程与结论获得的认知策略实施过程,偏重于知识的积累而忽视能力、精神、方法、态度的培养。(2)模仿再现型。这种地理学习类型的主要任务是把学过的地理知识、技能再现和模仿,而不强调知识的迁移与灵活运用,严重束缚了学生的想象力与创造力。(3)封闭读书型。画地为牢,不敢越雷池一步,过分拘泥于课本知识,甚至对过时的事实材料有疑义的地理结论也“照单全收”,另外注重理论知识的学习而忽略操作性、实践性知识的学习。
地理学习方式与地理课程改革的关系十分紧密。地理课程与教材直接影响学生的一理学习方式,如呈现学生的是以“干巴巴的知识点”堆砌起来的地理教材,那么学生就很容易走上“死记硬背”的老路。而相反,学生地理学习的方式也会制约地理课程的改革进展,如果学生旧的地理学习方式的“惯性”仍在起作用的话,那么再富有创意的教材还会被作为“背记”的课本来对待。为此,针对地理学习的这种现状,决意实行新的教学方法,那就是把现代教育技术运用到地理教学中来。
五、信息技术在地理教学中应用的构思
要真正实施地理教学与现代信息技术教育整合,首先要从根本上改革现有的教学结构,创造新型教学结构。既要强调教师的主导作用,也要充分发挥学生的主动性和创造性,使学生在学习过程中真正成为信息加工的主体和知识意义的主动建构者,教师则成为课堂教学的组织者。指导者,成为学生建构意义的帮助者。那么,如何真正地做到地理教学与现代信息技术教育整合呢,对于这个问题,我认为:
5.1 数字化学习是实现地理教学与现代信息技术教育整合的核心。数字化学习是指学习者在数字化的学习环境中。利用数字化的学习资源,以数字化方式进行学习的过程。它包括三个基本要素:
5.1.1 数字化学习环境。信息技术教学应用环境的基础是多媒体计算机和网络化环境,其最基础的是数字化的信息处理。这种学习环境经过数字化信息处理后具有信息显示的媒体化、信息传输网络化、信息处理智能化和学习环境虚拟化的特征。
5.1.2 数字化学习资源。数字化学习资源是数字化学习的关键,它包括数字视频、数字音频、多媒体软件、CD―ROM、网站、电子邮件、在线学习管理系统、计算机模拟、在线讨论、数据文件数据库等等。
5.1.3 数字化学习方式。在数字化学习环境中,学习者的学习不再是一味依赖于教师的讲授与课本的学习,而是利用数字化平台和数字化的资源,师生之间开展协商讨论、合作学习,并通过对资源的收集利用、探究知识、发现知识、创造知识、展示知识的方式进行学习。其数字化学习的三个要素中,数字化学习环境、数字化学习资源是数字化学习的基础,而数字化的学习方式是数字化的学习的关键。
5.2 利用信息化的学习环境和学习资源为学生创设地理情景,培养学生的观察、独立思考的能力,形成个性化的知识结构,是实现地理教学与现代信息技术教育整合的关键。
5.2.1 设计多样化的学习情境。运用多媒体技术和网络技术创设的学习情境,包括真实性情境、问题性情境和虚拟性情境。多样的学习情境可充分发挥学生的学习积极性、主
动性和兴趣。从学习情境中,让学生发现与总结出探究性的学习问题,成为学习任务完成的关键。
5.2.2 提供立体化的学习资源。网络教室学习环境必须有丰富的学习资源支持,也就是日前所指的立体化教材,它除了教材提供的文本、图像以外,教师设计一些与学习主题有关的媒体资源和相关网站学习资料。
5.2.3 合理选择与利用学习资源。我们知道,网络资源有共享特性,学习资源丰富多彩。由于学生存在着对学习资源和知识信息的选取、加工、处理能力较差,加上Internet网站上新鲜的、多样化的资源对学生吸引力很大,在网络学习环境中,教师和学生对媒体学习资源、网络学习资源的合理选择与利用至关重要。同时,教师指导学生利用网站的检索功能进行学习资源的索取与收集,成为学习任务完成和学习目标实现的关键之处。
5.2.4 巧用信息技术,变抽象为具体。运用多媒体的直观性,可使教学内容由虚变实、化静为动、化复杂为简明。
5.3 充分体现双主,教学模式的优势是实现地理教学与现代信息技术教育整合的根本。多媒体和网络技术由于能提供良好的界面、形象直观的交互式学习环境,有利于激发学生的学习兴趣和进行协商会话、协作学习,能提供图文声像并茂的多种感官综合刺激,有利于情景创设和大量知识的获取与保持,还能按超文本、超链接方式组织管理学科知识和各种教学信息,这不仅有利于学生的主动发现、主动探索,还有利于发展联想思维和建立新旧知识之间的联系,对学生认知结构的形成和发展,及促进学生关于当前所学知识的意义建构是非常有利的。这种教学模式由于强调学生是认知过程的主体,是知识意义的主动建构者,因而,有利于学生的主动探索、主动发现。有利于创造性人才的培养,这就是其突出的优点。但是这种教学模式由于强调学生的“学”,往往易忽视教师主导作用的发挥,忽视师生之间的情感交流和情感因素在学习过程中的重要作用;当学生自主学习的自由度过大时,还容易偏离教学目标的要求。
依据建构主义学习理论观点,教师是教学过程的组织者、指导者,意义建构的帮助者和促进者。教师既要做到发挥教师的主导作用,又要充分体现学生认知主体的作用,既注重教师的教,又注重学生的学。把教师和学生两方面的主动性,积极性都调动起来、即“双主”教学模式:“主导――主体”教学模式。
六、信息技术在传统课堂教学中的应用研究的开展
教学内容的呈现方式,从传统的观点来看,基本上是依靠两种媒体,一个就是教师的语言,一个就是教科书,我们讲传承知识,任何教学都不可能离开传承知识或者知识的掌握这么一个基础。传统的教学方式比较单一,主要依靠讲授,老师的语言是传播信息的一个主要途径,另外就是依靠教科书,教科书在文本当中主要的形式是文字和静止的图象。如果没有信息技术,教学内容的呈现只能局限在这里。信息技术出来以后,就从这两种媒体扩大到超文本和网络环境声、像、图文综合的动态资料的集成,而恰恰因为他有超文本的特点,学生可以随时从不同的角度,不同的起点加以学习。教科书是一种线性结构,但是在信息技术条件下,教学内容的集成不是线性结构,你可以从任何的角度切入,这个就使得教学内容的呈现方式发生了很大的变革。
在信息技术课程整合中,信息技术作为认知工具,教学的总体能力目标是一致的,即培养学生的“信息素养”和实践能力。对于不同课程内容,信息技术的作用是不一样的,因此在地理课的学习中不同的任务有不同的使用方法。
6.1 分析地理教材,哪些章节适合利用信息技术,以及用怎样的信息技术去表现它,才能更好地完成教学目标,并挑选典型节次进行实验研究。
6.2 分工协作,课题组老师分别设计、制作课件、试讲,集体评课后修改、再试讲,并在学校举行公开课,取得良好的效果。
通过以上实验、研究,我们发现很多学生看不清、听不见、摸不着,感知不深、想象不到、理解不透的事物和现象,利用信息技术的多媒体组合,能通过多种渠道、多种方式,刺激学生的多种感官,使学生能利用多种感官分析器进行学习。例如,课件中将遥远的天体、星系如火星、哈雷彗星拉近到学生的眼前;将课本上静态的地理事物动态地表现出来,如太阳系、银河系等;过去发生的事件,如宇宙大爆炸等通过计算机多媒体技术模拟、再现。在教学中,利用多媒体组合,能真正实现视听的完美结合,有效地提高学生的注意力、记忆力,从而提高教学效率。利用信息技术,可以加大课堂容量,增加信息量,使学生有时间去自主分析各种信息,得出自己的结论。
七、课题研究的启示和方向
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“多媒体网络教学”模式是以学生为中心,以实践为中心的现代教育模式,它充分发挥了教师的主导作用,体现了学生的主体地位,越来越多地受到学生和教师的欢迎。比如我在“地球的运动”这一节课中,自己制作多媒体课件,在进行教学时,学生根据教材中的难点、重点,选择课件中的内容自主学习,如公转运动产生四季变化的三维动画。在理解四季变化时,还可利用计算机进行动画模拟、检测掌握知识的情况,有目的地选择一些试题来练习。
原来使用的地理教学方法忽视了学生的“想”和“做”,采用的各种教学手段也往往是以教师操作为主,学生观看为辅,从而影响和束缚了学生创造力的发展。而网络恰恰可以弥补这个问题,如在讲授黄河时,为了让学生了解黄河成为“地上河”的原因及危害,并寻求解决的方法,就让学生通过网络获取有关黄河治理研究的最新资料,学生通过网络浏览器查询了各种信息,调用网上的资源来自学,同时通过电子邮件的形式参加有关问题的讨论或是请求教师的指导。在这一过程中,使学生了解了破坏环境的严重性,从而培养了他们热爱环境、保护环境的意识。
地理教学的难点之一在于它有大量需要记忆的内容,往往学生花费了许多时间,记忆的效果还不理想。例如,中国行政区划、各省级行政区省会、矿产资源分布、世界政区、各国首都等等。这类量大而繁琐的识记内容,在计算机的辅助下,教与学就有可能变得十分的简单容易,轻松有趣。例如,中国行政区的教学,可以利用flash制作拼图或拖拽练习,让使学生在游戏中轻松掌握。这样的学法把过去枯燥的讲解,机械的记忆直观化、游戏化,可以大大的提高了学的效率。
地理教学有些内容,例如,太阳系的构成、四季的形成等,单凭老师讲解,学生是很难理解。以前,每讲到这些晦涩的内容老师就犯难,怎么讲,也觉得给学生说不清,道不明。往往老师讲得唾沫横飞,学生还是一头雾水。充分利用信息技术的优势,这些难题便可迎刃而解。如讲太阳系的构成,可以找一些介绍宇宙知识的VCD光盘,让学生通过影像资料,直观的看到太阳系及其运动。如果接入Internet还可以访问天文馆,获得更丰富的影像资料。
尤其高考实行“3+X”考试制度后,除了强调考查学生的学科能力,还注重考查学生学科间的综合能力,使用信息技术利于学生综合能力的培养。
信息技术与地理课堂教学应用中也有误区:过多依赖多媒体,出现新式“满堂灌”,传统“满堂灌”的教法,是绝大部分时间老师在台上滔滔不绝,学生在台下昏昏欲睡,被动地接受书本知识,而这种新式“满堂灌”主要表现为使用现代教育技术来呈现过量的繁杂的信息:一幅接一幅的图片,一段再一段的文字,一个又一个的动画,甚至图文声像纷至沓来,一番狂轰滥炸,令学生目不暇接,学生也只能是被动地接受,不能体现其学习的主体性,教育教学的效果实在不敢恭维。过于追求多媒体效果,分散学生的注意力。在课件制过程作中,许多教师为了追求动画效果,结果分散了学生的注意力。
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信息技术环境下的教与学,提高信息技术理念,研究现代教育信息技术发挥最大的效益,通过信息技术与地理学科实践的研究与探索,信息技术与地理课程的整合将带来课程内容、课程实施、课程评价和课程资源的变革,信息技术与地理课程整合强调一种和谐与自然,最终达到改善学习者学习的目的。
常规的地理课堂教学,教学知识讲授方式依然在使用有限的教科书上的内容,而作为教师的我们,必须想尽一切可以操作的方式让学生理解、感悟、学会、喜欢我们的地理课。有限的地理教学教具(如地理挂图、课本插图等)的使用,都不能生动地让学生理解一些抽象的地理现象和地理原理,如世界地理部分的海陆的变迁等知识。而在信息时代的今天,随着多媒体信息技术广泛应用于我们日常的课堂教学,教师可以获得地理学科各个方面所有的内容,拓展我们的地理课堂,开阔学生的视野,优化课堂教学。教师在课堂上可以展示精心制作的课件,播放视频图像、录像等资料,来创设课堂教学情境,激发学生学习兴趣,让抽象变为形象,帮助学生理解重点难点,使学生在乐中学,乐中练,使课堂变得更加生动有趣,大大提高了课堂效率,使我们的课堂发生了翻天覆地的变化。
例如,我在精讲学习人教版七年级上册第三章《多变的天气》一课时,导入新课的环节就是运用事先准备好的一段天气预报网页导入的,这样设计就由同学们熟悉的天气预报引入新课,大大激发了学生们学习这一课的兴趣与热情。在这里用到了幻灯片、网页的链接,简单明了地达到了预期的教学效果,然后由浅入深地让学生讨论天气预报的内容。如气温、降水、风力、阴晴等等,用不同的幻灯片在大屏幕上去展示,让学生明确或者说出每一张图片代表的是什么?各种颜色代表什么意思?指出哪些地方是晴天,哪些地方是阴天或有雨?最后,教师做出课堂小结,学生梳理知识树。让学生根据天气预报设计假如去某地旅游,准备出行的装备,穿衣指数、雾霾程度等。这样一堂课完整地上下来,使学生在轻松愉快的氛围中完成了本课的学习任务,而教师也明确地完成了本课预设的教学目标。让学生“身临其境”,这样教学就达到了事半功倍的效果。在我们日常的初中地理教学中,多媒体信息技术的使用,会激发学生对地理的兴趣,创设良好的地理学习氛围,调动学生学习地理的兴趣,能够让学生愉快接受新知识,使学生真正地成为地理课堂的主人,让学生学习对生活有用的地理。
信息技术与地理课程整合应用在教学中还可以体现在重难点知识的突破上。例如,在讲授人教版八年地理下册第五章《中国的地理差异》时体现得更加明显。讲关于“四大地理区域的差异”内容时,“秦岭―淮河”一线的地理意义等内容用常规的教学手段很难表现,由于缺乏可视性,学生不易理解,更不易掌握,效果不理想。用多媒体的教学软件就不一样了,首先以幻灯片的方式呈现该地域的地图,在电子版地图上落实秦岭、淮河,说明“秦岭―淮河一线”的地理意义,培养学生的地理思维能力。分别用三张幻灯片呈现三个步骤:第一步运用在总论中学过的知识,归纳“秦岭―淮河一线”以北地区和以南地区的地理差异;第二步,说明“秦岭―淮河一线”在我国不同的自然地区划分中的地理意义;第三步,特别是应用可以控制的多媒体软件,可以适时呈现教学中的重难点以及难以理解的问题,有效地突破还能收到很好的教学效果。
整合收集文本的地理信息,培养学生独立自主的学习能力,能够营造和谐的地理学习氛围。运用信息技术可提高学生的读图能力,培养学生的思维能力和应用地图的基本素养教学中,本着从实际出发、因地制宜的原则,挖掘和发挥传统的各种技术手段在教学中的积极作用,根据教材的特点,充分利用多媒体课件。制作时,为了使课件有丰富的感染力和表现力,力求做到色彩搭配合理,图形比例准确,得出所要掌握的地理基本规律。结合地理学科教学本身的特点,以便更好地服务我们实际的地理课堂教学。运用信息技术设备理进行地理教学与信息技术的整合,摸索最佳的教育教学方法。利用可利用的时间,把传统的课堂教学模式转变为一种有声有形、师生互动、快速便捷、及时反馈的教学模式,力求实现最优化的教学目标,让我们的地理课堂更加充满生机和活力。
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关键词:考古研究 地理信息技术 考古信息系统 预测模型
中图分类号:K8 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)05(a)-0017-01
地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)作为上世纪60年代逐伴随着信息时代革命兴起的一种集采集、存储、管理、分析、显示、应用地理信息于一体的计算机技术,在近些年来正不断拓宽它的应用领域i。GIS的核心优势就在于利用计算机强大的存储能力和较高的运算效率来提取并分析空间特征信息,而在考古研究中空间往往对深入了解某一地区的历史背景有重要意义。结合目前考古学界和地理信息系统的发展,可以总结出以下五大应用。
1 利用GIS制作考古研究专用地图
地图作为空间信息表达的媒介,优势体现在空间分布直观性和空间位置精准性,。相比传统的制图技术GIS优势体现在利用信息技术管理海量地图数据,根据需要生成不同的图层,在应用时灵活调用不同图层制作不同的考古专题图。同时存储到GIS空间数据库的智能地图在将来需要时也可以按多种条件查询需要的内容,并将查询结果重新制作地图输出。
三维可视化能带给考古工作者更直观的视觉感受,这也有助于对周边地形的分析以及遗址内部结构的探索。但GIS制作精确的三维模型所需工程量数据量较大,很多三维景观图的制作更多是为了展示,对考古工作者来说并不能深入到分析层面。
2 利用GIS分析遗址周边环境以获取历史信息
利用不同图层的叠置分析实现历史现象同环境的相关性研究,最早实践为1972-1982在北美对Granite Reef的考古研究,利用地图处理系统MAPS建立了涵盖三万多平方公里的高程、土壤类型、降雨量和温度等多个图层,用来研究该地区适合采集狩猎和早期农业的地理环境。近年来环境空间的探讨通常是先将遗址周边的环境因素划分为不同类别如海拔、坡度、地形、土壤、降水、温度等并进行分级,从而确定遗址在空间分布上与环境因素间某种相关的关系ii。
国内的经典案例如北京大学在对山西石窟寺研究中的GIS运用。先获取石窟及摩崖造像的DEM数据,利用ArcMap软件展开坡度分析、坡向分析和高通滤波分析,并设置缓冲区探索石窟点与古道、古河道的关系。最后总结不同时代石窟开凿选址考虑的因素差异规律等。
3 空间数据库实现考古资料的数字化
信息时代实现资料的数字化非常重要,原有的文件管理模式面对越来越庞大的数据时往往无力应对,不仅不利于保管,在信息共享和检索上也远不如数据库系统方便。GIS的核心支撑空间数据库,对文物信息管理和考古遗址的描述非常方便,在考古研究中除了属性信息,通常还要关注遗址的空间位置,聚落的空间分布关系以及这些空间内容随时间变化的时空要素。
目前我国正快速实现对现存遗址资料的数字化,比如由中国社科院牵头的对伊洛河流域二里头I期遗址的研究,将空间信息抽象为点线面等要素存储,分析时结合属性信息综合运用,实现数字化的田野考古iii。当前的趋势是实现基于GIS的考古信息网络数据库,进而利用虚拟考古遗址实现网络上信息的共享。
4 开发GIS支持下的综合考古信息系统
借助GIS技术结合数据库设计方法开发综合的考古信息系统实现考古信息高效管理,同时利用GIS软件的空间分析和可视化手段,在此基础上实现对考古信息的整合分析,这一点欧美国家已经取得了很大的进展。由于涉及的技术较为复杂,国内目前还处于初步尝试阶段。
国内目前较为成功的例子比如由华东师范大学和苏州科技学院合作开发的上海地区考古信息系统iv,覆盖太湖以东吴越文化良渚遗址,崧泽遗址,马家浜遗址遗址等历史遗迹,具体的实现功能有:信息查询,多媒体热连接(展示相关图片、视频),统计分析和地学研究(空间分布同水系、地貌、道路等要素关系)。
5 对考古遗址建立预测模型
GIS技术另一个能力便是虚拟现实,利用3D建模模拟现实情况,然后在模型上对未来发展加以预测分析。目前在地质灾害监测、建筑物变形等领域中已有广泛涉及。国外目前有很多这类较为成功的例子,除了收录各类考古数据、提供信息查询、地形分析等传统GIS功能外,信息系统还附加了动态监测,预测分析等技术支持v。国外学者在阿曼开发的MEGA就是一个面向中东地区历史遗址的综合信息系统,附加了对今后这一地区变化的监测功能。
国内敦煌莫高窟以及一些古代墓葬都面临着随着时间推移,地质环境变化造成的潜在威胁,如果利用测绘技术长期跟踪如年下沉量、年风沙量等数据,再将这些数据附加到GIS综合管理系统中利用已有的模型便可做出预测,有助于即时采取措施保护文物。由于文物的脆弱,在遗址的发掘过程中也可能造成破坏,利用遥感手段探测模型在GIS系统中对可能的破坏模拟预测可以降低潜在的风险。
6 结语
实际上地理信息系统在考古研究中应用还有很多方面,并且相关技术也在不断革新,国外已经有学者和开发人员在考古中成功应用地理信息技术,并取得良好的效果。国内相关研究虽然起步较晚,但随着“数字地球”、“数字城市”的提出和实现,“数字考古”的设计不久也将成为现实。
参考文献
[1] 齐乌云,周成虎,王榕勋.地理信息系统在考古研究中的应用类型[J].华夏考古,2005(2):108-112.
[2] 腾铭予.GIS在环境考古研究中应用的若干案例[J].吉林大学社会科学学报, 2006,46(3):96-102.
[3] 李安波,毕硕本,裴安平,等.田野考古地理信息系统研究与建设[J].地理与地理信息科学,2004,20(1):39-42.