地理信息技術應用舉例匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇地理信息技術應用舉例范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

大數據技術的廣泛應用，在很多領域具有非常重要的影響。當前，信息獲取的手段越來越豐富，信息量也越來越大，對整個社會的發展具有一定的推動作用。但對信息科學合理的應用和有效儲存、管理也是目前各行業需要著重思考的問題。大數據技術在具體應用中，為諸多領域提供了可靠的發展空間，測繪地理信息不僅有利于經濟建設，而且有利于推動社會發展，因此，要保證測繪地理信息的準確性、可靠性，就要認識到大數據技術應用的必要性。

1測繪地理信息發展現狀及現存問題

1.1測繪地理信息發展現狀

近年來，經濟發展水平不斷提升，各種先進技術在各領域中的應用相對比較廣。3S技術的應用，實現了對傳統測繪技術的改進和優化，推動了測繪地理行業的信息化建設和發展。與此同時，測繪的生產主體模式也逐漸發生了根本性的變化，大量外業測量工作在具體開展中被業內的地理信息處理逐漸取代。可見，測繪地理信息服務范圍在不斷擴大。

1.2測繪地理信息存在的問題

測繪地理行業中，傳統技術應用效率、測繪結果無法滿足實際要求。針對目前存在的各種問題，提出針對性的解決對策，以此來保證測繪地理信息的準確性、有效性。1）測繪地理信息通常會被采集到各種不同類型的傳感器中，以此來實現快速合理的獲取和應用。通過靜態空間的數據方式，逐漸轉變成動態化的時空信息，特別是在當前物聯網時代背景下，無論是數據獲取還是在生產方式等方面，都已經呈現出明顯的變化趨勢。直接造成數據量越來越大，雖然計算機硬件以及對應的儲存設備在實際應用中也在不斷提升，但還是無法滿足數據管理以及儲存各方面的需求。2）不同類型的先進技術手段在很多領域中被挖掘和利用，包括高分衛星遙感技術、激光雷達等各種不同類型的技術手段。由于目前測繪地理信息對信息數據質量的要求在不斷提升，數據種類也在逐漸朝著多樣化的趨勢發展，大量的人工作業模式也逐漸朝著自動化的趨勢發展。此時，計算機在各項業務的具體處理方面經常會出現嚴重不協調的問題。在現代化社會發展背景下，對各種不同類型的信息產品提出的需求非常大。測繪地理信息的服務范圍也在不斷擴大，導致邊緣模糊狀態比較嚴重，甚至還會引起跨界[1]問題。這種形勢下如果一直沿用傳統的測繪技術、測繪成果，很難滿足現代化社會發展的個性化需求。測繪地理信息數據的產生、收集以及應用，要能夠體現全局性的特征，所以對數據實時有效的分析和處理能力提出了更高的要求。

2測繪地理信息中對大數據技術的合理應用

信息社會對大數據技術提出的要求越來越高，對各種不同類型的海量數據展開科學合理的儲存、管理以及計算，都是比較常見的處理手段。在實踐中，針對各種不同類型的數據信息展開處理時，通常情況下需要利用TB級或者更大量級的數據進行妥善處理，這些都是傳統數據處理技術根本無法完成的任務。大數據技術在實際應用中，會涉及分布式計算等，打破了測繪地理信息的發展瓶頸。

2.1地理信息數據的儲存和管理

大數據時代背景下，大數據技術實踐中應用地理信息數據涉及到的內容有很多，不僅涉及到各種不同類型的圖形、數據庫等具有結構化特征的數據內容，而且還涉及文檔內容、表格等具有非結構化特征的數據信息。針對結構化特征的數據進行處理時，要構建數據處理平臺，對數據進行分類管理，以此來達到良好的處理效果。在這一基礎上，可以通過Hadoop分布式的處理平臺作為基礎，對HDFS進行科學合理的應用，有利于實現數據集群的合理構建。數據管理集群的節點數量通常情況下可以直接與現有的數據量規模、近期的需求情況等進行科學合理的配置，以此為基礎，有利于實現所有節點協同工作的集中化處理，以此來保證各項數據信息的儲存、計算等各項工作真[2]正落到實處。與此同時，可以通過對Hbase數據工廠的科學合理應用，實現對大量半結構化、各種非結構化數據的針對性的分析和處理。針對已經生成結構化的數據，可以直接儲存到對應的Hadoop數據庫中，以此來保證數據信息的合理性、可靠性以及安全性。除此之外，要對Hive的數據倉庫展開科學合理的布設和應用，該數據倉庫的設置目[3]的就是為了實現對結構化數據合理的管理和控制。由此可以看出，Hive、Hbase在實踐中的聯合式應用，有利于實現結構化、非結構化這兩種不同類型地理信息數據的集群式管理，同時還可以保證儲存的可靠性。最后，通過對MapReduce的應用，實現分布式的計算和分析，通過Hadoop集群當中的并行計算方式，實現對現有大量數據針對性的處理。在此基礎上，有利于形成一個基礎的框架模式，以此來保證地理信息檔案對應的大數據處理平臺能夠得到合理構建和落實。

2.2測繪地理信息時空數據的運算和處理

計算機技術在實際應用中整體處理能力普遍有所提升，間接為測繪地理信息的效率、質量提升提供了保證。大數據分布處理技術在具體應用中最為明顯的優勢是可以實現對大規模數據的批量化處理，處理速度相對比較快。無論是圖結構數據的圖計算，還是全局數據的查詢和計算分析等，不同類型結構地理信息數據的應用，有利于工作效率[4]和質量提升。某專家在實踐中，通過對多源、多時相等各種不同類型的數據展開合理的處理，并進行數據入庫等各種不同類型的試驗操作。發現在實踐中數據源為資源3號的2衛星影像，其自身的對應面積為270000km，通過應用PixelGrid-SAT軟件可以實現DEM、DOM等成果的制作和分析，還可以實現對DSM的提取、糾正等各種操作，以此來保證信息獲取、處理過程的時效性，高質量地完成測繪地理信息的處理。

3結語

大數據時代背景下大數據技術的引進和應用，對測繪地理信息工作的展開具有非常重要的影響。大數據技術的應用，不僅有利于實現對測繪地理信息各種海量數據儲存、處理以及分析和管理等問題的妥善處理，而且有利于保證各種不同類型數據信息處理效率和質量的提升。在保證自身分析能力、服務水平提升的同時，推動地理信息行業穩定、高質量發展，滿足時代提出的個性化需求。081HuabeiNaturalResources華北自然資源論文

參考文獻：

[1]鄔明權,王標才,牛錚,黃文江.工程項目地球大數據監測與分析理論框架及研究進展[J].地球信息科學學報,2020,22(07):1408-1423.

[2]黃軍政.大數據及其對測繪地理信息工作的啟示[J].工程建設與設計,2020(12):245-246.

篇（2）

GPS系統介紹和現狀

GPS全稱為全球定位系統（Global Position System），硬件是由環球通訊衛星和接收裝置組成，基于衛星的無線電導航定位系統，為用戶提供精密的三維坐標、導航與時間信息。隨著地球的數字化進程，微電子技術和GIS技術獲得重大進展，衛星導航、定位的理論已趨成熟，同時各個領域都需要掌握對空間資料的處理和利用的基本技術，GPS將作為通用設備越來越多地應用于科研和民用領域。

1、GPS系統由3部分組成：

· 空間部分：主動式工作衛星：26顆衛星分布6個橢圓軌道上，長半軸26600km，高度20200km，時間基準10-12?/FONT>10-13秒

· 控制部分：軌道預報（監測和控制衛星系統），確定系統時間，預報衛星星歷、衛星鐘狀態，更新衛星導航電文。

· 用戶部分：不同類型的接收機（由帶前置放大器的天線、信號識別和處理的射頻倉、微處理器、精密振蕩器、電源、顯示屏、內存和數據存儲器組成）。

2、觀測原理和信號結構：

· 基本觀測量：衛星發射天線和接收機天線間信號傳播時間

· 偽距測量由時間系統同步誤差參數決定

· 軌道確定和描述保證衛星精確定位

· 系統精度：（美國政府出于軍事利益上的原因對精度進行了人為限制：（1）、AS政策：加密P碼（2）、SA政策：選擇利用性：a：在星歷數據中加干擾 b：衛星時鐘加抖動或使時間系統不穩定。）

導航精度：10?/FONT>15米

動態測量精度：亞米級

靜態測量精度：毫米級

3、GPS系統的應用

· 在科學研究方面，利用GPS的觀測精度（毫米級）和時空分辨率監測地球的動態變化，從而剖析地球內部和地殼、大氣層、海洋等的變化情況；同時利用衛星軌道的測定和影響參數的分析可對地球引力系數，自轉、潮汐、大氣、電離層等參數進行研究。GPS系統的廣泛應用大大推進了地球科學及地震、氣象、海洋等各相關科學的發展。

目前中國首期地殼運動觀測GPS網絡工程已經完成。國家地震局、總參測繪局和科學院等部門聯合在全國各地建立了25個連續觀測基準站、56個定期復測基準站和1000多個不定期復測站，通過對大地板塊進行以毫米/年為單位的長期測量，分析地殼運動規律，從而開展地震預報、大地測量和國防等方面的研究工作。

· 在政府管理和民用領域，GPS的導航和動態定位測量等功能得到廣泛應用。如在針對各類災害的預防和快速反應上，如地震、森林火災、水災等，可以快速確定發災地點、受災范圍和災情的發展趨勢。在交通、環保、城市規劃、水利和旅游等方面GPS獲得了廣泛的運用。

二、GPS 系統和GIS系統的結合應用

隨著社會和經濟的高速發展，人類活動同時也帶來了環境惡化、人口劇增、資源耗費等急待解決的問題，這就要求從事與之相關的各部門以整體的觀點認識地球和我們身邊的環境系統。GIS（Geographic Information System 地理信息系統）能夠將各種信息同空間地理位置有機結合起來，將地理學、計算機科學、RS、GPS和INTERNET等技術相融合實現綜合分析處理，以數字化的手段統一實現對整個地球及其相關現象的重現和認識及對空間環境的多分辨率、三維描述，以處理自然和社會活動諸方面的問題，建立具有生物物理和社會經濟各方面資料的基礎地理信息數據庫和綜合信息數據庫。

傳統空間數據的主要資料源是測繪部門提供的大比例尺地圖。由于這些地圖的繪制需要測繪、統計、交通等部門的協作，投入大量人力物力來完成，因此其更新的周期較長；另外它們不具備匯總其它社會經濟等各方面信息，提供動態綜合分析的功能。在經濟高速發展的現在，政府宏觀決策、城市規劃、交通建設等等方面對空間資料的要求是實時、高精度和全方位的，這就需要健全能夠實現及時更新的基礎地理信息數據庫。

基礎地理信息數據庫建立以PC ARC/INFO、ARCVIEW為軟件平臺，按WGS84坐標系和UTM投影方式制成電子地圖，開發軟件為ARCVIEW、MAPINFO等。

三、GPS實地測量范例

這里我們以安徽省地理信息中心和安徽省公路局合作的全省國道、省道及交通標志位置GPS測量項目為例予以簡要介紹。

1、測量方式：

測量人員按照各地市公路部門提供的各級公路和沿途各特征點資料制定線路，安排日程表，每天將取得數據輸入便攜式電腦，完成移動測量后將全部數據同基準站GPS進行校正差分，得出標志點和路線的經緯度坐標文件，再經ARC/INFO軟件處理得到完整準確的電子地圖。

2、測量設備：

測量中使用的GPS設備是由美國TRIMBLE公司出品的兩臺套GPS Pathfinder Basic Plus雙頻接收機。基準站設于安徽省科委院內。移動站由接收機、天線和其它輔助設備組成。

基準站：天寶Trimble 12 Channel 運行軟件：PFCBS

移動接收機：天寶 Trimble 6 Channel 運行軟件：PFINDER

內存：256K Waypoint 99/999 點

實測環境要求：3顆衛星可測2D；4顆衛星可測3D

差分軟件：PFINDER

現場實測精度: < 100米

差分后精度為: 2-5米

測量范圍：海拔 –500米?/FONT>20000米，距基準站（合肥）500公里內，覆蓋全省

測量方式：車載

3、測量成果：

省地理信息中心和省公路局的野外測量人員以大約每周一個地區的進程測得蚌埠、淮南、滁州等地區的高速國道、省道，各級國道、省道等路線（如下圖所示）；公路局、大小橋、工區等標志點，見圖。

部分地區國省道電子地圖

4、測量總結：

合理設定測量速度：在GPS動態測量時，路線的形狀描述由拐點密度決定，根據精度要求應合理設定測量速度和記錄間隔時間。

篇（3）

Application of Gird 地理信息 Mobile Platform in route survey in

MA Jun， LIU Lin

（Information and Communication Company， State Grid Qinghai Electric Power Corporation， Xining 81008.China）

Abstract： This article the main features of Gird Mobile Platform， mobile 地理信息 analysis of the key technologies to achieve introduced based on Trimble GeoXT handheld mobile 地理信息 software development， which enables Shp data， XML data and custom binary data， remote sensing image data browsing， spaticl queries and other operations， the device-side program to achieve NTRIP server network protocol to interact with the VRS， real time differential GPS correction data mapping accuracy， and precision of field measurements carried out tests described in the system in the system in cities such as infrastructure survey measurement， enforcement inspections， the inspectors checked the components， geotechnical engineering investigation of several fields.

Keywords： the gird 地理信息 Mobile platform； data share； Accurate positioning

1 背景

隨著地理信息數據變更頻率與設備現場越發貼合，各專業信息化建設工作的不斷鋪設，各級供電單位對以電網地理信息數據為依據的采錄巡檢應用的需求越發迫切；在電網地理信息數據變更工作中，數據的實時更新至關重要。傳統的地理信息數據采集手段數據輸入效率較低，容易出錯，還要經過整理格式轉換等操作不能保證數據的實時性。電網地理信息采錄平臺通過綜合運用GPS的精確定位技術、便攜采錄設備、無線網絡接入和其空間信息處理能力，使得系統能夠實時地獲取、存儲、更新、處理、分析、制作工作表單和顯示地理信息，解決了以往采集巡檢工作中的不足，符合現今營配貫通工作開展后大批量采集、錄入的工作情況，大大縮減數據傳輸所需流程時間。

2 采錄平臺及其開發

采錄平臺是一種集成系統，是地理信息、GNSS（全球衛星導航定位系統）、采錄通信、互聯網服務、多媒體技術等應用的集成。采錄平臺主要有采錄終端設備、無線通信網絡、地理應用服務器及空間數據庫組成。采錄終端設備是一種便攜式、并且可以用來快速、精確定位地理要素識別、加密數據傳輸的設備。硬件主要包括便攜式計算機、GPS定位器等。平臺主要是嵌入式的地理信息應用系統。無線通信網絡是連接用戶終端和應用服務器的紐帶，它將用戶的需求無線傳輸給用戶終端（考慮到電網數據安全，任何傳輸方式都采用優先加密的形式然后傳輸）。地理應用服務器是整個系統的關鍵部分。

3 采錄平臺在數據采錄中的應用

3.1 基礎電力設施的測量

現場設備信息通過采錄地理信息終端對空間數據和臺賬屬性進行采集，建立地理信息數據庫和管理信息系統數據庫，并不斷對其更新和管理。

具體表現在工作人員在現場對某個設備完成采集工作后，坐標和照片信息可存儲在終端也可通過無線傳輸的方式發送到辦公室PC終端，原來的數據傳輸方式是現場人員采集完成后數據通過硬件設備流轉，造成流程時間過長，現在通過實時傳輸的方式做到采集完即可開展數據變更工作，大大提高工作效率。符合營配貫通工作大批量采集的工作流程要求。

3.2工作任務單同步

根據采錄設備中加載的各種電子版工程檔案及現場勘查資料，利用采錄平臺提供PDF、Word電子檔案瀏覽功能輕松獲得數據差異，快速判斷各種現場情況（包含新建、拆除、損壞、更換等工程），并使用GPS測量設備定位坐標。同時根據系統本身功能模塊生成設備變更任務單，同步到電網地理信息 PC端，實時對電網地理信息數據進行更新。

3.3 線路設備檢查

通過電網地理信息采錄平臺，將各專業所屬設備類別、臺賬信息、歷史坐標、現場照片等數據導入到采錄終端中實現外業數據實時檢查對比（并根據工程變化可離線或在線更新），同時還可通過無線傳輸方式將數據同步同步到PC端（通過加密傳輸的方式確保數據安全），實現現場采集完畢，數據錄入人員即可接受設備數據開展工作，提高了線路設備數據巡檢的工作效率。

4.結語

國網青海省電力公司通過電網地理信息采錄平臺的應用，促進了國網國網青海省電力公司各生產相關系統與電網地理信息平臺的橫向集成，推動了電網地理信息平臺在空間信息服務，生產業務管理、電力搶修等方面的應用，極大降低流程運轉時間，減少員工重復工作量；提高系統的實用性、易用性；提高數據采集效率，加強了數據變更工作的實時性，確保電網地理信息數據時刻與現場保持一致，符合信息化系統建設的要求，提高了電力企業在設備管理方面的水平。

參考文獻

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[2] 許穎，魏峰遠. 采錄地理信息關鍵技術及開發模式探討[J].測繪與工件地理信息，2008（8）

[3] 陳穎彪，千慶蘭，陳健飛. 嵌入式地理信息數據采集與導航系統設計與功能[J]. 地球信息科學，2008，10（5）

[4] 孔凡隨，鄒學忠. 采錄地理信息關鍵技術及其應用[J]. 現代測繪，2005（6）：53～64

[5] 張正棟，胡華科，鐘廣稅. SurperMap P地理信息應用于開發教程[M].武漢：武漢大學出版社，2006

作者簡介：

篇（4）

中圖分類號：G633.55 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）21-0139-03

1 信息技術與自制教具

信息技術 信息技術是用于管理和處理信息所采用的各種技術的總稱[1]。信息技術的應用普及，給教學中教師傳授知識的形式、學生習得知識的途徑都帶來巨大影響。多媒體信息技術將圖、文、影、音等信息有機融合，直接作用于學習者，且不受時空條件的限制，已迅速成為地理教學中教師最青睞的教學手段之一。

自制教具 自制教具是教師和學生利用簡便易行的方法，就地取材，自己動手制作的用以輔助教學的工具。國際上通常把自制教具稱之為“無價”（non-cost）或“廉價”（Low-cost）教具。自制教具有悠久的歷史，宋朝時，沈括發明了用紙模擬共振實驗，證明共振關系。“用最平常的儀器做出最優秀的成果才算真本事”，這是近代科學家的搖籃――英國卡文迪許實驗室的堅定信念。

信息技術與自制教具的關系 新課程的實施，教學內容更加具有開放性、實用性和時代性，要求教具也要不斷發展和完善[2]。現代信息技術的發展，帶來新技術、新材料、新工藝等，通過自制教具實踐，可以將這些新科技注入其中，以提升現有教具的功能，實現現有教具的更新換代。

2 信息技g背景下自制教具在課堂教學中應用的現狀調查

調查基本情況 調查以筆者所在單位的高一年級學生為對象，通過隨機抽樣的方式，以班級為單位展開調查。本次調查共發放問卷130份，收回130份，期中有效問卷126份，有效率為96.9%。調查內容主要從對自制教具是否感興趣、使用自制教具對學習是否有幫助以及課后學生自己是否愿意動手制作教具等三個維度展開。

調查結果分析

1）對自制教具是否感興趣。受調查學生的傾向基本一致，如圖1所示，有41.27%的學生選擇了非常喜歡，這部分學生可以說是自制教具的鐵桿粉絲；選擇不喜歡的僅占4.76%。綜合來看，選擇喜歡（不排斥）的學生占到總數的84.13%。這說明學生總體是喜歡教師用自制教具輔助教學的，也傳遞出一個積極的信號，那就是自制教具在信息技術背景下仍有廣闊的應用前景。

2）自制教具對學習效率的幫助度。如圖2所示，有68.25%的受調查學生表示自制教具對學習的幫助度很大。調查顯示，有61.90%的受調查學生表示自制教具能幫助理解新的知識點；有82.54%的受調查學生表示使用自制教具后，班上的學習氣氛更活躍。不難發現，自制教具的使用讓課堂學習的氛圍變得更濃，學生學習的積極性更強，而且在自制教具的幫助下，知識疑難點的理解也更容易。

3）是否愿意自己制作教具。如圖3所示，受調查的學生中僅有33.33%表示愿意自己動手制作教具，而57.15%的

學生愿意使用教師做的或者購買來的。這反映出當前教育背景下學生的動手實踐意愿非常弱。然而，有80.95%的制作過教具的學生表示制作過程比較愉快，只有9.52%的學生表示制作過程很痛苦，難以完成。

3 信息技術背景下自制教具在地理課堂教學中的作用

彌補多媒體信息技術教學的不足，激發學習熱情，提高學習效率 李政道先生曾說：“自己制作的教具，永遠比買來的好。”[3]因為師生自制的教具原材料都是來自日常生活，在教學中給學生用熟悉的材料制作的自制教具演示教材中的地理現象、地理規律，能創設好奇情境，讓學生從“已知”的環境中發現“未知”的地理規律，學生會備感親切，求知欲和學習熱情會更濃。如果拋開五彩繽紛的現代化教學手段，轉向使用自制教具，就會發現自制教具在教學活動中具有獨特的、意想不到的效果，自制教具比精美的動畫更有說服力。

培養學生創新精神和科技意識 21世紀知識經濟時代的來臨，對公民的創新精神和科學素養的要求也越來越高。制作自制教具的核心精神就是創新，自制教具的發展也是創新。一種新教具的創作和使用過程必然涉及新的知識與技術，在這個創造性實踐過程中，必然培養創作者實事求是的科學態度，強化參與者的科技創新意識。落實素質教育，師生的創新精神和創新能力既是教育教學質量的成果，又是教育教學質量的重要保證，自制教具完全可以在其中扮演重要的角色[4]。

彌補現有教具的不足 通常，學校都會采購一些課程配套的教學教具，但這與實際需求相比，仍會存在不足。如這些已有的采購教具不是數量不足，就是品種不夠齊全，從而無法滿足地理實際教學的需求。這就需要教師在教學過程中自力更生，采用自制教具的方式來彌補當前教具的不足。

4 信息技術背景下開展自制教具教學存在的困難

信息技術類多媒體教學應用的沖擊 多媒體信息技術集文字、圖片、聲音和動畫演示于一體，將合成信息直接作用于學習者，同時利用視、聽、說等多種感官形式，使學習者處在全景式學習環境中。三維動畫和視頻技術使抽象的、深奧的理論知識變得簡單化、直觀化，能更容易地突出重點和突破難點。多媒體信息技術信息容量大且更新速度快，讓教師在同樣的時間內可以傳遞更大的信息量。所有這些優點促使多媒體信息技術教學迅速成為現代化教育的代表，并對以自制教具為代表的傳統課堂教學產生巨大沖擊。

教師教學用時、學生學習時間不足 自制教具并不單單只是讓教師自主制作，更重要的是要通過教師的引導并發動學生參與其中，因此，自制教具除了可作為開發學生課外活動的教具，也可作為學生學習的學具。但實際上，就目前高中學段的課程課時開設情況來看，一周2～4節的地理課僅能滿足正常的學習要求，再想在標準課時之外找到時間讓學生來參與制作教具，就更是難上加難了。即使教師能組織學生開展自制教具活動，也只能是在課外時間進行，這就會造成學生缺乏必要的指導，導致學生對自制教具所承載的知識點理解的深度把握不足。

材料準備困難，教研經費支持不夠 隨著新課程改革的深入，教學方式和內容也在不斷深化，以往配置的教具部分已跟不上教學的需要，亟待補充、更新。由于政府采購等流程的限制，教師必須先行準備、制作教具來補充，以解決現實急需。制作一個既符合教材要求，又跟上信息技術時代的自制教具，準備制作材料將是一個紛繁復雜又縝密細致的過程。而且這個過程可能持續一個月、一學期甚至更長的時間，從中篩選出適合的材料，這對大部分教師來說都是十分困難的。與此同時，教研經費對教師開發、制造自制教具的支持不突出，也成為阻礙自制教具大規模開發應用的一大阻礙。

5 結語

自制教具在信息技術背景下的地理課堂教學應用中仍具有獨特魅力，一件優秀的自制教具可以激發學生的學習熱情，提高學習興趣。教師用日常生活中的一紙一葉來做實驗，都會激起學生的學習熱情。制作教具所涉及的多方面知識是當代學生極其需要的，開展自制教具活動也有利于教師整體素質的提高。

不管是教師還是學生，在信息技術時代背景下使用自制教具永遠是一個永恒的話題。新課程改革要求更新舊的教育觀念，加快教學方式、教學手段和學生學習方式的轉變，這都為開展自制教具活動帶來新的課題，自制教具廣闊的發展前景值得不斷探索與實踐。

參考文獻

[1]吳建琴.基于信息技術背景下的教師專業發展[J].新疆師范大學學報：哲學社會科學版，2015（4）：126-130.

篇（5）

中圖分類號：TB 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914x（2014）26-01-01

國土規劃地理信息系統數據庫建設涉及礦產資源、土地賀源、水資源、氣候資源、海洋資源、旅游資源、生物資源、生態環境和地質災害防泊等多行業、多類型、信息量大，具有多學科交叉、數據龐大、結構復雜等特點。

面對如此龐大的空間信息，傳統的計算機技術己遠遠不能滿足日常管理的需要。采用地理信息系統（GIS）技術，可以徹底解決兩類信息的統一管理問題。通過將數據庫中的數據轉化為所連接的地圖對象的可視屬性，不但可以實現地圖對象與屬性數據的雙向查詢，而且可以通過地理空間分析功能對數據庫中的信息進行直觀的可視化分析，將數據的空間關系充分體現出來，進而挖掘出隱藏在屬性數據中的有用信息，為管理部門提供一種全新的宏觀管理和決策支持的依據。

1、數據庫的建設

數據庫的建設是GIS系統建設的核心，國土規劃系統的數據庫包括國土規劃現狀數據庫、國土規劃專題數據庫。

1.1現狀數據庫國土規劃現狀數據是規劃數據庫的基礎數據。按照“數字國土”工程的要求建立了l：500000的國土規劃現狀數據庫；

1.2規劃專題數據庫規劃專題數據庫是相對于國土規劃現狀庫而言，在開發整理規劃這一專題領域涉及比較多的數據。包括空間圖形數據和屬性數據。空間圖形數據涉及土地、礦產、森林、水利、旅游、氣候，海洋、生物、生態、地質災害、交通、地質、電力、行政區等現狀和項目規劃圖。屬性數據包括各種項目的具體情況介紹數據，如：土地分類面積及結構、土地資源利用潛力、礦產現狀、保護區，治理區，復墾、自然旅游資源分布、歷史文化旅游、風景名勝、特色旅游、草原類型、草原植物營養分析、草原分布、水環境現狀，水質評價、生物多樣性、林地面積、林地蓄積、林地結構變化、礦產資源形式分析、礦產資源需求預測、文化資源現、新聞資源現狀、廣播資源現狀、體育資源、衛生資源、地質災害類型及分布、氣象災害、水災害、森杯災害、草原災害、地震災害、工業發展布局、城鎮發展布局、農業人口、農業教育、農業生產、農業裝備、農機、海洋捕撈、海水養殖、資源增殖、海域功能分區、風能資源、太陽能資源、云水資源等。

2、系統構成

主要有基礎地理信息、信息專題和質量管理。

3、技術標準體系

系統應具有統一完整的技術體系，如數據采集標準、數據交換標準、數據建庫標準、數據質量檢查與控制標準、數據更新標準、數據使用標準等。技術標準應采用相應的國家標準和行業標準，當沒有國標和行標時，可按國標和行標的建標指導原則建立自己的標準。此外，還應有一批訓練有素的技術人員作為系統的支撐。

4、管理體系

嚴格地說，國土規劃地理信息系統數據庫建設是為滿足現代國土資源管理需要而建立的一套現代化的國土管理系統。

5、圖層劃分

國土資源規劃信息系統的空間數據庫建設是整個系統建設關鍵，將不同類型和不同專業的數據資源進行整合，建立完善的空間數據庫系統，是達到系統建設目標的重中之重.如果能將圖層劃分越細，對專題研究、數據分析，提供多種優化手段，為決策者起到輔助作用。

數據分層的原則：

①同一類數據放在同層；②相互關系密切的數據盡可能放在同層；③用戶使用頻率高的數據放在主要層，否則，放在次要層；④某些為顯示繪圖或控制地名注記位置的輔助點、線、面的數據，應放在輔助層；⑤基礎信息數據的分層較細，各種專題信息數據則一般放在單獨的一層或較少的幾層中；⑥將相同專屬的要素歸類，例如水系數據的點、線、面類型的要素組織成同一個矢量數據集。

6、工作量分析

6.1數據整理 數據是地理信息系統的靈魂，數據質量是數據的生命線，國土規劃地理信息系統的數據庫建設必須建立嚴格的質量保證體系。首先要驗證數據提供的是否符合入庫規范。其中數據的分類與編碼必須依據現有國家標準和行業有關標準，確定統一的圖形數據分類與編碼-圖形數據的分類碼包括基礎信息及各類專題信息圖形數據的分類和代碼。

數據采集是數據建庫的第一個關鍵性階段。

數據采集與更新于系統的目標主要是通過空間數據的采集、加工、處理、入庫和更新，實現現有GIS數據的正確入庫，從而實現基礎地理信息數據庫的動態生產及更新機制，具體包括，①數據格式轉換（包括格式轉換和分層分類編碼對照）；②數據預處理（包括接邊、構面等工作）：③數據監理、數據入庫、數據更新。

6.2圖元編碼 數據監理主要是對提供的數據進一步的檢查，驗證數據提供的是否符合入庫規范.其中據的分類與編碼依據現有國家標準和有關行業標準，確定統一的圖形數據分類與編碼。

圖元編號的具體方法是按不同行業已有的行業規定進行分類編號。

6.3數據錄入 完成了以上幾個步驟后，需要將符合要求的數據存放到已經定義好的數據庫中。一般說一幅圖的入庫，需要經過檢查一）預入庫一）修改一）再入庫等幾個反復過程，才能滿足需入庫。同時為了保證一個工程的完整性，允許建立臨時的工程進行數據的預入庫，直到最沒有任何錯誤時再將數據正式入庫。

6.4屬性數據錄入 根據圖層劃分方案，按照圖元編號的順序逐―填寫各圖層屬性數據表；最后輸出屬性數據表進行系統檢查、修改。

6.5圖形數據錄入 為了避免圖形清繪過程中產生的圖形失真，圖形數據的輸入采用掃描方式，采用交互式跟蹤方式完成。

6.6圖形編輯與修改 由于操作方便的原因，圖形編輯和修改工作采用MAPGIS完成。

第一，對矢量化的各類圖進行誤差校正和座標轉換。

第二，對各類圖按圖層劃分方案進行分層，每個圖層分別形成單獨的圖形文件。

第三，建立拓撲關系、修改拓撲錯誤。

第四，添加用戶標識碼。

最后，將圖形文件轉換成MIP/INF0數據格式，將多邊形與標識碼合并，再將點、線、面屬性數據庫與圖形聯接，完成圖形庫的建立過程。

篇（6）

1　引言

隨著我國城市建設的不斷發展，其對基礎空間數據的需求也進一步加大。 應用的模式也不斷發展，從最初的直接應用數據產品，到地理信息系統應用以及WebGIS應用。

由于基礎地理信息數據的數據量巨大，使得管理和應用非常困難。以北京市為例，數字正射影像采用TIF格式，覆蓋全市的1m分辨率的數字正射影像的成果數據量約50GB左右，覆蓋平原地區的0·5m分辨率的數字正射影像數據量約120GB。數字地形圖為DWG格式， 1∶500、1∶2 000、1∶10000三種基本比例尺數字地形圖約1·3萬幅，數據量約50GB。由于采用矢量處理方式，綜合應用的難度也非常大。

2　基礎空間數據的管理

基礎空間數據主要分為柵格和矢量格式兩種。

1)采用柵格方式處理管理

在數據管理上，基礎性、背景性的數據可以利用柵格格式管理。畢業論文數字正射影像原始成果數據為TIF格式，可以直接進入數據庫管理。

數字地形圖是主要的處理難點。北京市的數字地形圖成果為DWG格式，圖形的顯示效果完全符合北京市地方圖式的要求。在DWG文件中，地物的符號利用線型或線實體實現。在GIS系統中如果也顯示到相同的美觀程度需要將符號線也入庫，數據量會飛速膨脹，極大的降低索引、查詢的速度。而利用GIS數據的方式，由于GIS平臺符號化能力的限制，無法完全達到DWG圖形的效果。考慮到DWG圖形只做為背景顯示，可以將DWG圖形柵格化后利用柵格數據的形式進行管理。通過研究最終形成了一種柵格化后圖形顯示美觀程度最高的方法，首先利用AutoCAD環境將相應的DWG圖形輸出成WMF格式，利用Coreldraw將WMF文件轉換成TIF文件，在Photoshop中對圖幅進行裁切，最終生成柵格化后的圖形文件。由于DWG文件中的顏色有限，不會超過16種，所以可以采用4bits存儲，以減少數據量。

行政區劃圖是利用GIS數據處理系統，在地形圖GIS數據的基礎上進行加工，最終生成符合制圖美觀程度、具有地理坐標和比例尺的行政區劃圖GIS數據。由于更多地側重于圖的效果，包括文字的字體、大小，暈渲的顏色，符號等內容，數據生成后相應的符號、顏色配置也固定不變。行政區劃圖主要作為系統的索引圖，進入系統后首先顯示的是這張索引圖，用戶可以利用它來進行定位、查找等操作。基于以上特性，索引圖也利用柵格方式處理，主要考慮是不同的GIS平臺和應用功能的符號化功能不同，通常無法達到制圖專業對數據美觀程度的要求。

2)采用矢量方式處理數據

數字線劃圖數據和用戶的專題數據需要采用矢量的處理方式。

基于數字線劃圖數據，可以進行空間的查詢、統計和分析等操作。數字線劃圖數據的數據量通常很小，碩士論文適于在網絡環境下進行操作。對于不同的用戶，需要不同圖層的數字線劃圖數據。一種方式是用戶直接在代碼表中挑選所需數據。另外一種是按照不同的專業需求，規劃不同的專業版本數據，直接提供用戶使用。由于可以利用數字柵格圖作為背景，可以有效減少數字線劃圖的數據內容。

用戶的專題數據是最高層次的數據，相對而言，其他的數據都可以作為背景數據。大多數情況下用戶利用專題數據進行查詢、統計、分析操作。對于不同的行業應用，需要利用不同的符號體系對專題數據進行符號化。

3)數據管理方式

大數據量空間數據的成熟管理模式主要是數據管理系統結合空間數據引擎，基于效率、穩定性等方面考慮，醫學論文采用Oracle關系數據庫和ArcSDE空間數據引擎是比較理想的選擇。

Oracle數據庫中涉及劃分不同表空間的問題，可以將靜態數據和動態數據分類。靜態數據指背景數據，數據隨著測繪部門的更新周期進行更新。這類數據在入庫后不需要進行更改。動態數據指用戶數據，隨著系統的運行，用戶需要不斷更改其中的內容。另外的分類是基于數據量和數據種類的考慮，不同的數據種類可以放置在不同的表空間。

ArcSDE可以建立柵格數據集(RasterDataset)，可以實現對柵格數據圖層的管理。主要的柵格數據操作命令包括:

sderaster-o import:建立柵格數據集

sderaster-omosaic:圖像鑲嵌

sderaster-o pyramid:建立金字塔

sderaster-o colormap:更新圖層的調色版

對于RGB色的數字正射影像數據和行政區劃圖數據，可以直接利用命令入庫。對于索引色的柵格格式數字地形圖，在所有圖幅入庫、鑲嵌完畢后，再加入顏色信息。職稱論文柵格數據全部入庫后需要建立多級金字塔，并建立統計，以加快訪問速度。

矢量數據可以利用cov2sde、shp2sde等命令導入。可以利用sdelayer命令查詢SDE圖層的相關信息，并建立有效的空間索引。

轉貼于 3　基礎空間數據的

可以利用ArcIMS實現基于Web的基礎空間數據。ArcIMS將地圖以服務的形式進行。

地圖的制作是空間數據的重要步驟。可以利用Ar-cIMSAuthor工具在可視化環境下制作地圖。也可以利用XML編輯工具，直接編輯AXL腳本。可以利用標簽定義在不同的比例尺下利用不同的符號和標注顯示數據。如:點狀地物在全圖情況下顯示成點符號，放大后顯示相配套的符號，再放大后顯示點狀符號及其注記。

ArcIMS的HtmlViewer方式不需要客戶端進行安裝，所以可以在政府專網、互聯網上使用。客戶端向服務器端請求的地圖服務通過ArcXML語言來實現，通過在Javascript腳本或ASP腳本中加入ArcXML請求，英語論文實現對地圖服務的請求。通過Javascript腳本實現客戶端頁面的顯示和應用效果，通過ArxXML實現對空間數據的操縱，通過ASP腳本實現與屬性數據庫的交互。Javascript和ASP的通訊可以通過Form或頁面提交的方式處理4　應用服務器的開發應用服務器是指基于微軟的IIS服務器的服務器端組件，可以利用Visual Basic、VisualC++等語言進行開發，表現形式是服務器端的DLL文件或服務。通過應用服務器不僅可以保護代碼，而且可以實現更復雜的功能，例如通過Web客戶端直接編輯修改FeatureClass數據、生成特殊格式的文件、與其他硬件設備通訊等。

下面是利用VisualBasic開發的COM+組件的簡單例子:

新建一個ActiveX DLL工程。添加COM+ ServicesType Li-brary(COMSVCS·DLL)引用和MicrosoftActive ServerPagesObject Library(ASP·DLL)引用。添加新類，并在類中添加如下過程:

Public SubDataEdit(method1 AsVariant， data1 asVariant)

Dim objResponseAsASPTypeLibrary·Response

Dim objContextAs COMSVCSLib·ObjectContext

Set objContext = GetObjectContext

callmethod1(data1)

varResponse = " 數據編輯完

畢"

objContext·SetComplete

Set objResponse = objContext("Response")

objResponse·Write varResponse

Set objResponse = Nothing

Set objContext = Nothing

End Sub

在asp頁中利用如下方法調用應用服務器對象

setobjEditer=server·createObject("VB工程名稱·類名稱")

objEditer·DataEditmethod1， data1

set objEditer=nothing

% >

5　技術特點

1)數字線劃圖管理與。通過對數字線劃圖的柵格化，使得的數據在符號化上滿足圖式符號的要求，又可以做到全局瀏覽，極大加快了顯示速度。

2)大數據量地理數據管理。通過空間數據引擎與關系數據庫的結合，實現了大數據量數據管理。通過數據庫性能調整，實現了數據的高效顯示。

3)應用服務器開發。地理操作屬于復雜的操作類型，通過應用服務器的開發，可以實現服務器端應用功能的開發，包括空間數據庫操縱、硬軟件接口的開發等。

6　應用效果

在某個車載GPS項目中，基于以上的研究成果我們實現了北京市基礎空間數據的網絡化，包括數字影像地圖、數字柵格地形圖、其他的專題數據等。通過與具體業務流程結合實現了基本電子政務功能。通過應用服務器的開發，開發了GPS接收設備接口，實現了車載GPS監控以及軌跡管理功能。

參考文獻

[1]熊麗華，楊峰·基于ArcSDE的空間數據庫技術的應用研究[J].計算機應用， 2004·

篇（7）

地方文獻是指有關地方的一切文獻資料，包括地方史料、地方出版物、地方人物及著述，區別于其他文獻，充分體現著地域特色。北京地方文獻反映了北京的歷史、地理、政治、經濟、軍事、文化教育等發展狀況，是了解和研究北京工農商業、科教文化、文物歷史的主要情報來源，以其獨有的價值參與各方面的情報服務。尤其在數字環境下，信息技術的發展為地方文獻的開發和利用提供了有效的組織方式和運行平臺，建立地方文獻數據庫和相關網站，實現數字信息資源的開發利用、研究與共享，是地方文獻服務于社會、服務于地方經濟建設的重要途徑。

1．以地方文獻館藏為基礎的資源匯集

    作為地方圖書館，地方文獻的收藏在整個館藏中占有相當重要的地位，是當地地方文獻匯集和利用的中心。地方文獻反映本地區的社會、歷史、地理、政治、經濟、軍事以及人文活動等內容的文獻。包括方志、地方出版物、地方人士著作或零篇散頁，不論何種載體形式，都應是采訪、典藏和利用的對象。地方文獻專藏是區域性的文獻資源，全面反映當地自然、人文和社會生活各方面。其采訪對象應該是所有存在的相關文獻或是相關文獻的復制品，而不僅是隨便能碰得到或買得到的那部分文獻。

    北京是三朝古都，歷史悠久的文化名城，有著大量的歷史文化遺產，地方文獻數量巨大。首都圖書館搜集的北京地方文獻數萬種，其中圖書資料3萬余種，包括各類地方史、年鑒、黨史資料、民國時期檔案資料、部分線裝古籍、原版西文出版物等，此外，還有大量報刊資料、縮微膠片、地圖、北京家族宗譜、名人手稿、照片資料、多媒體光盤等各種載體的資料。

2地方文獻資源數據庫的建設

    “民族的才是世界的”，這句話也適用于地方文獻資源建設。對地方文獻資源的開發過程也是對民族文化的一次數字勘探的歷程。地方文獻數據庫是通過計算機實現對地方文獻資源的收集整理、標引著錄、檢索輸出的信息系統。目前，大規模、標準化、開放型的地方文獻數據庫建設正在受到越來越多的關注。

2.1地方文獻資源的豐富多樣性

    在地區發展的歷史長河中，留下了豐富的地方文獻資源。伴隨地區現代化建設的不斷深人，地方文獻信息量迅速增長，給建庫提供了必備條件。圖書館館藏地方文獻類型多樣，如圖書、報刊、手稿、論文、公開與非公開出版物、民間檔案、非文獻性館藏等，多種類型的館藏豐富了數據內容，尤其是重要的灰色文獻，給地方文獻數據庫增添了特色。地方文獻分布廣泛，散見于各學科文獻中，分布于各種載體上，這種分散性，不便于地方文獻的采集和利用，將分散的地方文獻通過建庫得以集中，既彌補了館藏不足，又方便了用戶檢索。

2.2對一方地情信息需求t的增長

    地方現代化建設步伐不斷加快使地方文獻信息用戶與需求量呈不斷增長。從教師到學生、領導到群眾、學者到建設者，他們或接受愛國家、愛家鄉的傳統教育，或為教學科研服務，或決策規劃咨詢信息，或指導實際工作，隨著地方文獻數據庫網絡化進程，館外網上讀者等潛在用戶將不斷增加。

2.3分步分層次開發數據庫的模式

    地方特色專題庫的建設應注重內容選擇，制定分期計劃及其資金和人員的投入。首先是對稀缺資源和面臨缺損急需保護的這部分資源優先進行數字化;再對特色或獨一無二的館藏進行重點建設，收錄完整的品種優先考慮。逐步開展地方文獻資源數字化工程，使之在網絡環境下更好地服務讀者。北京地方文獻書乙為了更好地保存、開發地方文獻館藏，使這部分特色資源被充分利用，已經逐步開展了數字化建設工作。本著“總體規劃、分期投人、明確重點、突出特色、長期投人”的原則，經過多年實踐，在北京地方文獻收藏研究的基礎上建立了北京地方文獻專題數據庫，這些數據庫主要包括以下幾方面:“北京地方文獻書目數據庫”，書目數據庫是最基礎的，可以聯網檢索書目信息，揭示館藏;“北京文匯”，收錄古籍和經典地方文獻圖書1 200種，可以實現題名、著者、分類、主題和全文檢索;“舊京圖典”，收錄館藏北京歷史照片2 000余幅，表現舊京景觀、民俗、社會、建筑和歷史風貌;“昨日報章”，收集民國時期的報刊全文數據，數字化報紙30多萬個版次，實現按出版日期檢索;“京華舞臺”多媒體庫，提供北京地方表演藝術的音視頻資源，包括京劇、昆曲、評劇、鼓曲、相聲的等藝術形式，現有145種視頻資料，實現演員、劇目名稱的檢索。另外還有“北京鄉土課堂”音頻庫、“北京老戲單子”圖片庫、“京城輿圖”圖片庫和“金石拓片數據庫”等。

3地方文獻數據庫建設時應考慮的規范

    資源數字化建設工作應當遵循一定的規范，充分考慮符合地方文獻資源特點，符合專業標準，并在現有的軟硬件條件下，使建庫工作便捷操作和易于執行。

3.1參照中文元數據方案

    在開發時，推薦參照中文核心元數據元素(國家圖書館《中文元數據方案》)，以便使各圖書館開發建設的數據庫有更好的適用性和更好的兼容性。

3.2專題數據庫著錄規則

    地方文獻數據庫是一種特色數據庫，它不同于一般所說的專題文獻數據庫，其收錄范圍從內容上看要寬泛，包括當地政治、經濟、歷史、文化、科技等方面的文獻信息;從載體方面來看，更要形式多樣，收錄的文獻信息類型包括圖書、報刊、手稿、抄本、圖片、照片、音像資料、拓片、輿圖、網絡信息、公開出版物、非公開出版物、研究報告等，幾乎囊括所有的文獻類型。文獻在標引建庫時是依據文獻資源類型的元數據字段進行標引的。下面以首都圖書館北京地方文獻中心建立數據庫的工作規范為例作一介紹:圖片類著錄方法見表1，文章類著錄方法見表2，表演藝術庫著錄規則見表30

3.3數據庫結構

    很多大型的地方文獻數據庫是逐條生產或成批生產，要形成相對穩定的數據庫結構。一是便于不同類型數據庫依照各自的庫結構來建設，二是便于批量導人。以圖片類資源為例，其數據結構設置見表4。

    此外，數據庫建設中應關注的規范還涉及數據庫命名規則、數據備份規范和加工流程規范等，此文不予詳述。

4數據庫在網站模式下的應用

    網絡生存環境，使在線網絡數據庫成為數據庫信息利用與傳遞的新方式。圖書館依托網絡，為全球范圍的廣大用戶所利用，從而達到弘揚優秀地方民族文化和推動先進文化傳播的目的。北京地方文獻中心構建的“北京記憶”網站，集信息資源、文獻資源和咨詢服務為一體。利用傳輸的多類型數據庫系統，形成多維交織的網絡信息空間，用戶可聯網自由檢索。網站模式下應用，實現了聯網檢索的高效率與便捷以及互動生動的咨詢方式，并且這種模式下的操作更便捷。

4.1檢索系統要求方便易用

    數據庫建設的一項重點工作就是正確揭示地方文獻信息，提供網絡檢索。因此，網絡檢索界面應清晰易于用戶操作，根據用戶需要網站提供簡單檢索、高級檢索、跨庫檢索、分類檢索、二次檢索和檢索結果排序等功能，以提高檢索的精度。北京地方文獻中心開發建設的“北京記憶”通過網站提供檢索人口，地址為/bjm/searchall/searchall.jsp。考慮到在檢索過程中，不同的用戶會出現檢索習慣和檢索技能的差別，他們可能會用不同的詞匯來表達同一專業概念，對檢索結果的選取原則和排序方法也可能不同，因此在建設中都要充分考慮到支持用戶的檢索策略、檢索方法。針對地方文獻本身的特點，增加相關輔助檢索工具或提示信息作為補充，如《人名對照表》，揭示同一人所使用的字、號等信息。如老舍，原名舒慶春，字舍予，老舍是最常用的筆名，另有掣青、鴻來、絮予、非我等筆名。這些在網絡上實現的輔助信息，其實是集成的人名庫或地名庫等小型數據庫的網絡應用。

4.2對數據庫進行遠程控制

    能遠程添加、刪除、修改數據和文件，如果沒有遠程管理系統，制作數據庫的人做好了，再拿去給網絡管理員處理，這樣增加了一道環節，很容易引起管理的脫節，即數據庫管理員準備好數據后網絡管理員卻遲遲不更新。這是便于數據庫操作和管理的應用模式。針對數據的安全操作要注意對不用的操作者分配不同的權限等級。

4.3實現咨詢服務的互動

篇（8）

一、新課標的要求

“新課標”的課程基本理念要求學生掌握有用且必備的地理知識；強調對地理問題的探討；在課程中，重視信息技術的運用。要求掌握閱讀、使用、分析地圖、地理數據的技能；根據“新課標”的課程基本理念，在教學過程中，要求教學內容能夠聯系現實生活，使學生有效且牢固的掌握地理知識；要求在地理課堂中，教師需重視創設對學生有利的教學情境。

二、區域地理對地理信息技術的需求

1.區域地理的特點。對于區域地理教學而言，自然環境是教學的重點，區域地理中的自然環境教學不同于高中地理必修一中的自然環境教學，從知識教學的層面上看，它具有以下的特點：第一，強調的是某一特定區域的自然環境；第二，強調區域內各自然環境要素的綜合；第三，強調緊密聯系區域外的自然環境；第四，強調與區域內的人文要素緊密聯系。

2.區域地理中教學存在的困難。根據上述區域地理中自然環境內容的特點，結合“新課標”的課程目標，自然環境教學有一些問題：（1）知識目標的實現有困難。傳統的地理教學，所展示的圖表等，多缺乏靈動。各種圖件自身的比例尺、空間位置關系，圖形和屬性數據表格之間的關聯不強；學生對自然環境內容的認識，對其內容的區域性、綜合性等的認知的獲得，比較困難。（2）過程目標的實現有困難。傳統的地理教學，教師限于教學時間，往往只講一些基本內容，缺少與學生的互動；這容易造成學生缺少機會發現問題、提出問題，學生只是被動地接受知識，教學過程沒有體現“學生主體”。學生整理、分析信息的能力不容易提高。（3）情感目標的實現有困難。對于區域地理中自然環境的教學，一般地理教學，教師運用圖表、文字描述講解自然環境內容，學生對于二維圖形、圖像，不會產生強烈的視覺感受和難以培養學生的審美能力。

3.區域地理中地理信息技術的功能。地理信息技術具備的功能十分強大，但并非所有的功能都適合應用于區域地理中自然環境教學。地理信息技術選擇依據包括以下幾點。（1）在地理課堂中，可以較好地展現區域地理中自然環境內容。（2）在地理課堂中，實際操作過程簡單、操作量小。（3）充分考慮學生掌握和接受知識的能力。

三、關鍵地理信息技術舉例

1.數據管理。在地理信息技術中，專業地理信息系統軟件具備數據的存儲、組織和管理功能。數據管理的基本功能包括數據錄入、數據瀏覽和數據查詢等。其中，數據查詢功能可以根據實際教學的需求，挖掘出地圖中所隱含的區域中重要的地理信息，這使得隱含地理信息可見。

2.空間分析。在地理信息技術中，地理信息系統的一個重要功能是空間分析功能，其包括疊合分析功能、緩沖區分析功能，網絡分析功能等。疊合分析功能可以根據實際教學需要，通過幾個圖層的疊加，得出新圖層。在教學中，通過利用疊合后的新圖層，可以查看原有圖層中地理要素間的關聯。

3.三維可視化。在地理信息技術中，地理信息技術的三維可視化功能包括立體顯示和動畫飛行。其中，立體顯示功能可以根據教學需要，將某區域的地形地勢立體顯示，使學生身臨其境，留下深刻印象。動畫飛行功能，可以根據師生需要，將靜止的地表自然要素轉化為運動的，以便學生能夠更好地理解這類知識。

四、地理信息技術支持區域地理教學的實現方式

本文探究的是地理信息技術支持區域地理中自然環境內容在課堂教學中的主要應用方式。

1.提高教學的硬件設備與軟件，地理信息技術需要多媒體平臺。

2.加強備課，按課程標準，提前搜集準備好課程相關的地理信息素材，以備上課靈活運用。

3.加強上課環節，師生互動，提高學生對地理信息技術的認可和保持上課的整體感。

4.提高教師素質，加強對地理教師的地理信息技術的培訓，使教師作為地理信息技術的實施者，能夠熟練駕馭該技術。

參考文獻：

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關鍵詞：

地理教材；地理信息技術；內容編制；對比分析

當今社會，隨著科學技術的發展，地理信息技術的應用范圍不斷擴展，帶動了對專業地理信息技術人才的需求，同時也帶來了基礎教育地理課程內容的革新。2003年，國家教育部頒布的《普通高中地理課程標準(實驗)》，將地理信息技術這一專題納入高中地理課程體系中，地理信息技術第一次作為一個相對獨立的部分和選修課之一進入地理課程標準[1]。2004年，經全國中小學教材審定委員會初審通過出版了人民教育出版社出版的人教版、中國地圖出版社出版的中圖版、山東教育出版社出版的魯教版和湖南教育出版社出版的湘教版地理教科書。四套實驗教科書都非常重視對“地理信息技術”的編制，形式上和內容上各具特色，體現了教材的多樣化和個性化趨勢。

一新課標中的地理信息技術

地理課程標準是地理教材編寫的依據、地理教學的依據，也是地理教學評價的依據，是教材、教學的出發點和歸宿[2]。近年來地理信息技術發展迅速，地理課程標準也正在隨著整個社會的信息化進程不斷做出調整。《全日制普通高中地理新課程標準（實驗）》對“地理信息技術”的要求如下：“標準”中強調信息技術的應用，非常重視培養高中生獲取地理信息的素養。同時要求學生認識地理信息技術的基本含義與應用領域、形成用現代地理科學思維與方法解決地理問題的意識與能力、形成科學精神和科學態度[3]。此外，新課標中較多使用“了解”、“舉例”、“查詢”等行為動詞，對RS、GPS、GIS以及電子地圖等具體內容有不同的學習要求，主要側重結合實例來讓學生了解地理信息技術在實際生活中的應用，從而使高中生具備獲取地理信息技術的能力。

二信息技術內容編制對比分析

（一）知識點選取比較

四套教材都選有RS、GPS、GIS、數字地球等知識，符合新課標對該部分的要求，基本上能夠滿足地理教學的需要。湘教版和中圖版在內容安排、編排形式方面較為相似，都是用一章共四節的篇幅來講述該部分知識，其涵蓋的知識點也大致相同。兩者較大的區別在于湘教版較偏重于介紹GIS和RS的基本理論，而實踐應用方面較少；中圖版則較注重RS的應用，以第二節“遙感技術的應用”為例，本節在簡要闡述RS的基本原理之后，分別詳細的介紹了RS在資源普查、環境和災害監測中的應用，并在課后設有“準確預測易貢錯決堤”的案例，以便于讓學生在學習本節內容時體會到遙感技術是與生活密切聯系、切實可行的。魯教版中設有“學用電子地圖”單元活動，突出了電子地圖的實用性，最能滿足“標準”中對電子地圖的要求。此外，魯教版較側重介紹“數字地球”，該部分知識共有7頁，詳細的表述了“未來的城市——數字城市”、“未來校園——數字校園”等內容。人教版中該節基礎知識點只有RS、GPS、GIS，數字地球則出現在閱讀材料中，與另外三個版本相比該部分內容較少，且偏重于介紹理論知識，地理信息技術的應用方面涉及較少。這一問題在訪談過程中也被高中地理教師普遍反映。但人教版該節最后在綜合地理信息技術的基礎上設計了活動，讓同學們根據自身的學科興趣、認知水平的差異來進行自主學習，在一定程度上使教學內容更具有彈性。

（二）欄目設置比較

經過對比分析發現，魯教版單元活動中的“問題”欄目旨在提出具有啟發性的問題來激發學生的學習興趣，與其他版本內的“思考”欄目功能大致相同；而“知識窗”和“閱讀”都是幫助學生拓展視野，二者有異曲同工之妙。因此可以把魯教版單元活動中的“問題”作為“思考”，“知識窗”作為“閱讀”，則四個版本“地理信息技術”部分欄目設置的異同點如下表所示：四個版本均設有“閱讀”、“思考”和“活動”欄目。“閱讀”是教材內容的擴展與延伸，也是教材內容的補充和完善，它具有對正文知識進行解釋、拓展和深化的重要作用，也在一定程度上擴展了學生的地理視野。而“思考”欄目可以引導學生積極參與課堂教學，以便于導入新課，同時也有利于培養學生的批判性思維和創新思維。中圖版欄目最為豐富多樣，每節均設有探索、學習指南、閱讀、案列研究、思考和復習題欄目，而名詞鏈接、活動欄目則視需要而定。“探索”設在每節課的正文之前，探索的內容與本節課的知識密切相關且富有創意，重在培養學生創新學習的能力，使學生學會學習。而“案例研究”位于每節內容的后面，具有總結。但中圖版有的欄目知識性過強，不利于激發學生的學習興趣。魯教版中主要有“活動”、“知識窗”和“問題”三類欄目。其中“活動”欄目數量較多，共8個，也因為該教材中這一部分內容本來就是以單元活動的形式呈現，所以著重鍛煉學生動手實踐的能力。如“分析和解譯遙感影像”、“用電子地圖查詢路線”等，引導學生動手操作，促進學生自主學習、合作學習和探究學習。知識窗（即閱讀）欄目中多介紹一些實例或者基礎性知識，注重教材與實際的結合。湘教版中“閱讀”欄目較突出，共23個，大量的閱讀材料可以使學生了解更多的知識，加深對教材的理解，提升思維能力。“活動”欄目則依據具體目的不同，又分為活動思考、活動探究、活動實踐三個子類型，其中活動實踐的數量較多，例如設計了“搜索GIS定義，列舉GIS簡報”等活動實踐，對學生搜集、整理、表達地理信息的能力都提出了具體的要求，鍛煉了學生學以致用的動手操作能力。總體而言，湘教版教材欄目設計新穎，呈現方式多樣，既具有知識性、科學性，也不失趣味性。而與前三者相比，人教版設置的欄目類型、數量都較少。但在訪談中教師普遍反映學生對“地理信息技術”中的案例很感興趣，經常會詢問老師RS、GPS以及其他技術的具體操作過程，但由于課本上所給的實例較少，且只有簡單的文字介紹，學生的學習需求往往得不到滿足。

（三）圖像系統分析比較

林培英教授在《學校地理教材現代化研究》中對圖像系統定義為：“地理教材除去文字和數字符號外，還有圖像符號來表示、解釋和揭示地理知識，稱作地理教材的圖像系統。”[4]圖像系統是地理教材的重要組成部分，一般蘊含著大量的地理信息，且較為生動形象，易讀易懂。總結多數專家的觀點，地理教材中的圖像類型主要有地圖、示意圖、景觀圖、遙感影像圖、照片、地理統計圖（表格、線狀圖、柱狀圖、結構圖、柱狀折線圖）、漫畫等類型[5-7]。四個版本教材中的圖像類型和數量統計如表4所示。從表4中可以看出，中圖版和湘教版“地理信息技術”部分所展現的圖片數量最為豐富，這兩個版本的教材本身文本內容就較多，相對應的圖像數量也較多，用直觀簡潔的圖像來補充課文內容，可以提高教材的表達效果。不同類型的圖像具有不同的功能。示意圖立體感強，能夠直觀的表達地理基本原理、規律、分布等，容易被學生接受。以湘教版第二節“遙感技術及其應用”的圖3-27“遙感技術系統”為例，生動形象且又真實地展示遙感技術的工作過程，便于學生明白地理現象之間的關系，得到形象的概念。同時從表4中也發現，在這6種圖像類型中，四個版本“地理信息技術”中均是示意圖的數量最多。地圖是地理教材在內容和形式上與其他教材最明顯的區別，它可以儲存、選擇、模擬和表達地理信息，具有知識傳播和能力培養兩種最基本最重要的功能[8]。魯教版在“辨別地理方向”中使用了多幅地圖，與文字密切配合，簡潔清晰的表達了地理內容。而照片與其他類型圖像相比更真實、更貼近生活，形象生動，使用照片可以在一定程度上引起學生的共鳴，給予其感性認識，激發他們的學習興趣。中圖版和湘教版都在講述GPS的應用時插入了大量的實物照片。文字雖然可以表述概念和原理，但是不能反映空間結構，而圖像能夠直接迅速地表達出地理事物的結構和空間關系。“地理信息技術”的圖像系統設計應結合教材實際內容，考慮到該部分內容與現代技術密切相連，且注重實踐應用，而遙感影像圖不僅擁有豐富的信息，而且直觀，在一定程度上體現了地理信息技術的先進性，因此各版本教材可以適當增加遙感影像圖的數量。

三建議

四套教材都從各自的角度理解課程標準，對地理信息技術進行了不同的編制設計，雖各有千秋，但仍有一定的局限性。中圖版突出地理信息技術的應用，結合恰當的實例詳細地介紹地理信息技術的每一個功能，旨在幫助學生學會使用地理信息技術。且在介紹地理信息技術原理時均采用了圖示的方法，形象生動地展示了地理信息技術的工作原理。但該部分活動設計的較為簡單，建議活動欄目的設計要符合高中生的學習心理，讓學生通過活動確有收獲。魯教版中“地理信息技術”被編排在6個單元活動中，這種創新使該部分內容更為豐富，但這樣的編排形式也可能弱化它們之間的聯系，不利于學生對地理信息技術的整體把握。因此在教學過程中應注意加強各部分之間的聯系。湘教版中該部分知識豐富詳實，且設置了大量的閱讀材料有利于開拓學生的視野。但這部分教材對地理信息技術原理的介紹過于簡單，建議教材在介紹地理信息技術原理時能夠用簡單形象的語言深入淺出的介紹，使其更有深度。人教版教材較為規范嚴謹，注重地理信息技術中各項技術的聯系，但在訪談過程中多數教師反映該部分內容較為單薄，且偏重于介紹理論知識，地理信息技術的應用方面涉及較少。因此建議在教材中適當豐富本節內容，并適當增加一些關于地理信息技術在各領域實際應用的案例，以滿足學生的學習需要。目前信息技術的使用范圍不斷擴展，在生活中的地位也越來越重要，學習先進的地理信息技術已經成為一種趨勢，積極完善教材中的“地理信息技術”內容，使其更符合學生的學習需要，對培養地理信息專業人才、促進社會發展具有重要意義。本文通過對四個版本教材“地理信息技術”部分多角度的對比分析，在一定程度上為“地理信息技術”內容的編制提出一些較為合理的建議。總之，編寫好一本教材不是一蹴而就，而是需要在實踐檢驗下不斷修訂，逐步走向完善。

參考文獻

[1]林培英.中學地理信息技術教學[J].課程•教材•教法.2004,24(7)（7）:58-62.

[2]李家清,陳實.中學地理課程標準與教材分析[M].北京：科學出版社,2012.

[3]李家清.新理念地理教學論[M].北京：北京大學出版社,2009.

[4]林培英.學校地理教材現代化研究[D].北京：首都師范大學,1985.

[5]王民,王英.中學地理教材中的圖像類型研究——以德國為例[J].中學地理教學參考,2005,11.

[6]楊向東.中學地理新教材圖像系統特點與分類——以人教版初中地理為例[J].教育理論與實踐.2006,26(5):59-60.

篇（10）

1 引言

在國土資源管理領域中，二維地理信息系統的大量應用取得了可喜的成果，有了充實的數據基礎，但也存在著二維地學特征無法表述的信息，這是傳統地理信息系統無法逾越的瓶頸，例如：在進行土地、礦產規劃以及在研究和計算地下礦產資源儲量的過程中，傳統的二維地理信息系統顯得力不從心。

通過地理信息技術以及三維虛擬現實技術的結合應用，這些問題就迎刃而解了。使用地理信息系統建立地理信息數據庫，對重點區域目標進行采樣，運用虛擬現實技術建立三維模型成為了一種很好的解決問題手段。這里就對這兩種技術在國土資源管理中的具體應用談一下看法，希望與大家共同交流和探討，并得到指正。

2 地理信息系統簡介

在我國，地理信息系統（GIS）于60年代中期開始形成并逐漸發展起來。地理信息系統脫胎于地圖，它們都是地理信息的載體，具有存貯、分析和顯示地理信息的功能。

地理信息系統主要由地理信息數據、軟件環境、硬件環境組成。

現在，很難將地理信息系統作為單一獨立的系統提出，現在的地理信息技術具有如下的特征：地理信息系統、遙感、以及全球定位系統三者結合應用日益緊密；空間數據的表達更加趨向復雜，更加趨向于三維化；要求更為智能化的專家輔助決策系統；系統功能的開發應用以及組件式開發應用；地理信息系統應用更加趨向于網絡化，更加強調與用戶進行交互的功能。

現在地理信息系統的應用已經朝著多元化的方向發展，可以說這種技術已經成為了時下最為熱門的邊緣交叉學科，應用前景很廣闊。

3 虛擬現實技術簡介

虛擬現實（VR）技術是20世紀90年代以來興起的一種新型信息技術，它集多媒體、網絡技術、傳感技術等多種先進技術為一體，是當今前景最好的計算機技術之一。它利用計算機技術生成一個逼真的、具有視、聽、觸等多種感知的虛擬環境，用戶通過使用各種交互設備，同虛擬環境中的實體相互作用，使之產生身臨其境感覺的交互式視景仿真和信息交流，是一種先進的數字化人機接口技術。與傳統的模擬技術相比，其主要特征是：操作者能夠真正進入一個由計算機生成的交互式三維虛擬環境中，與之產生互動，進行交流。通過參與者與仿真環境的相互作用，并借助人本身對所接觸事物的感知和認知能力，幫助啟發參與者的思維，全方位地獲取虛擬環境所蘊涵的各種空間信息和邏輯信息。

“人工現實”、“遙在”、“虛擬環境”、“賽伯空間”等都是虛擬現實的不同表述形式。

利用個人計算機和低級工作站進行仿真，將計算機的屏幕作為用戶觀察虛擬境界的一個窗口。通過各種輸入設備實現與虛擬現實世界的充分交互，這種系統的特點是結構簡單、價格低廉，組成靈活，易于普及推廣，是一套經濟實用的系統。

4 地理信息系統與虛擬現實結合應用技術

(1) 虛擬地理環境（VGE）

虛擬環境是虛擬現實系統的核心。“沉浸感（Immersion）”是虛擬現實系統區別于其他計算機應用系統的典型特征。

(2) 三維地理信息系統（3D-GIS）

3D-GIS即基于地理信息系統的虛擬現實技術，這項技術已經在數字虛擬城市等方面得到應用。GIS技術的發展成熟，及其可視化的發展趨勢，使得基于GIS技術的虛擬現實在越來越多的方面得到重視，并在越來越多的領域得到初步的應用。

目前，該項技術已經在國土相關領域開展應用，發展前景相當樂觀。

(3) 3D-GIS系統開發簡介

目前基于GIS的虛擬現實技術的主要開發工具包括三大方面：

傳統的GIS系統開發工具：包括ArcGIS、MapInfo、SuperMap等；

專門的3DGIS軟件,如國內靈圖公司的VRMap,美國Alberta大學開發的 MR等；

專業的3D游戲開發工具，如OpenGL、Direct等。

5 應用簡介

(1) 在國土規劃工作中的應用

國土規劃是對虛擬現實技術需求最為迫切的領域之一，政府規劃部門、工程技術人員和各界人士可以通過使用虛擬現實技術，從不同的角度，實時互動真實地看到規劃效果，獲得前所未有的直觀感受，這是傳統的表現手段沙盤、效果圖、平面圖等所不能達到的。而且打破了專業人士和非專業人士之間溝通的障礙，使得各部門能通過統一的仿真環境進行交流，能更快地找到問題、達成共識和解決一些設計中存在的缺陷。

應用虛擬現實技術，將三維地面模型（DTM）、正射影像（DOM）和地理信息矢量數據及建立成功的三維立體模型融合在一起，再現城市建筑及城市模型，用戶在計算機屏幕前可以很直觀地看到生動逼真的城市街道景觀，可以進行查詢、量測、漫游、飛行瀏覽等一系列圖形及地理信息系統相關的操作，滿足國土資源管理由二維GIS向三維虛擬現實的可視化發展需要，為規劃設計工作提供可視化空間地理信息服務。在國土規劃中系統應用效果圖如圖所示。

該系統的設計采用了目前流行的GIS軟件，采用Direct技術構建三維虛擬環境，采用專門的軟件對真實物體進行切片等仿真處理，達到了身臨其境的真實演示應用效果。

(2) 在礦產資源儲量管理工作中的應用

礦產資源儲量管理工作是國土資源領域中另外一個迫切需要虛擬現實技術的應用要求。

以往在礦產資源儲量計算的過程中，進行了大量的物探及化探工作，收集了大量的地質相關圖紙，專家們根據這些資料和一些科學公式及多年經驗，對一礦區進行儲量的核算。這種測算的方式顯然已經不能滿足管理部門的要求了，采用地理信息系統技術、虛擬現實技術設計并表示礦體特征，根據國際公認的儲量計算模型計算礦產資源儲量是一個很不錯的解決方案，我們在實際工作過程中使用這些技術進行了礦產資源儲量的計算，達到了滿意的效果。在實際工作過程中，我們采用了一款三維分析性能良好的軟件，下圖是軟件應用的具體顯現。

6 結束語

地理信息系統是一門已經廣泛應用的交叉學科，其發展成熟，可對應用及管理工作提供有效的支持。

虛擬現實是一門新興的技術，國內對這項技術尚屬于研究階段，但現在已經有可喜的進展了，一些公司已經開發出了采用虛擬現實技術的應用系統，甚至已經開展了廣泛的應用。它的研究內容涉及到人工智能、計算機科學、電子學、傳感器、計算機圖形學、智能控制、心理學等。有朝一日，虛擬現實系統成為一種對多維信息處理的強大系統，成為人們進行思維和創造的助手和對人們已有的概念進行深化和獲取新概念的有力工具。

在國土資源管理領域中，應用功能強大的地理信息系統技術和更加真實表現的虛擬現實技術，一定會帶來更大的應用收益。

參考文獻