地理信息應用技術范文
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導語:如何才能寫好一篇地理信息應用技術,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
我國社會經濟在不斷的進步和發展,同時也促進了科學技術的全面發展,只有不斷的提高我國現在的科學技術水平,才能使得我國的綜合國力得到提升,同時也能夠保證人民生活水平的提高。
科技的發展除了對于國家的進步有很大的作用之外,也對我們生活產生了很大的影響,就像科學技術的進步促進了城市地理信息集成應用技術的發展,并且地理信息的系統已經深入我們的日常生活,成為了不可分割的一部分。尤其是現在的有車一族越來越多,這就使得出行的地圖以及汽車的自動導航等功能備受關注,這也是地理信息集成應用技術的一個縮影。現在人們對于這個動態技術的要求越來越高,促使我們對城市地理信息集成應用技術的研究也不斷深入和發展,保證這個技術的多樣化和功能的增加,并且有一個良好的呈現形式,才能不斷滿足人們日益增長的功能要求。目前,城市地理信息集成應用技術對于城市的規劃和建設的發展過程是占有很大比重的,因此我們應該對于這項技術的應用進行深入的分析和研究,才能保證其發揮最大的作用。
發展城市地理信息集成應用技術的意義
隨著社會經濟的發展,城市化的進程也不斷加快,隨之帶來的是人們對于生活要求的提升,人們的生活從以前的單調變為了現在的數字多源化,通過網絡等技術將人們的生活聯系起來,來方便人們的生活,同時也有利于加強有關部門對城市的管理。城市地理信息集成應用技術的實際應用非常廣泛,其目標就是沖扽的利用我們現在空間之中的一些數據和資源,加強之間的聯系,以便實現最終的信息共享,方便人們的生活。現代社會的發展比較復雜,不僅結構比以前相比要相對復雜一些,同時其功能也不斷的增加,地理信息集成技術的應用也是我們現在構建數字城市甚至數字地球的一項關鍵性技術,我們可以利用這項技術來進行信息的采集、對社會發展的動態進行監測、以及幫助人們解決一些難題等。
城市的地理信息集成應用和一般的信息化處理系統有一些不同點,這就是這項技術不僅僅要處理一些復雜的數據,還會將各個系統之間的動態進行分析,比如對大氣的監測系統等功能。但是根據我國目前的發展情況來看,城市地理信息集成應用技術的發展還不是非常完善,還存在一些信息上的空白區域,不能更好的發揮其各項系統之間的協作功能,而我們加大對于這項技術應用的研究,就是促進各項技術之間的交流和共享,促進這項技術更好的發展。
城市地理信息集成應用技術的發展情況
3.1 城市地理信息集成技術的應用
為了發展數字城市以及數字化的地球,我們應該對于城市地理信息集成應用技術的發展提高重視的程度,針對現在其發展的具體情況,我們可以看出,城市地理信息集成技術的應用包括了信息的集成以及空間數據的集成和存儲等方面,以下我們會對這幾個方面進行進一步的深入分析,希望對于我國現在這個技術的發展能有一定的幫助。
科學技術的發展速度是非常迅速的,同時更新的速度也非常快,如果我們在開始設計這個技術的時候沒有一定的預見性,就會使得這個應用技術的實踐過程中出現過時及落后等問題。我們應該將城市自身的發展特點以及這項技術的實際應用相結合,保證城市地理信息集成應用能夠真正的為人民群眾來服務。地理信息集成應用的規范化是一個衡量國家綜合指標的重要因素之一,也是在保證這一點的前提上,才能使得信息的交換和共享能夠順利進行。我國現在的很多城市大多都已經建立了一定的地理信息集成應用系統,根據城市之中的相關需求,將各級城市的信息進行交流和溝通之后,由上級的部門進行整合,進行比較分析,完善城市的地理信息集成體系,這樣就可以避免各級系統之間的重復現象,可以節省城市建設的成本,促進資源的優化配置。
這樣的做法可以使得最終集成應用系統的確立能夠反映各方面的觀點和意志,滿足大家的要求,促進這個技術的順利執行。國家的相關部門可以將城市的發展特點進行總結,針對需要制定整體的標準和規范,也有利于以后保證全國范圍內的地理信息技術聯網。同時我們還可以學習一些比較先進的城市或者是國家的經驗,從中抽取精華,制定符合自身發展的措施和策略,保證這項技術的應用符合自身城市的規范和發展前景,這樣更加有利于城市的發展和資源優化。
3.2 空間數據的集成和存儲
一般來講,空間的數據集成和存儲是有一定的復雜性的,而針對這個數據的管理方法來看,怎么處理文件的存儲以及數據庫之間的應用及管理是實現這項技術的關鍵性因素。文件的存儲及應用的模式比較復雜,就導致了其關鍵性和完整性很難保證,尤其是數據毀壞之后的數據恢復,和這項功能比起來就有一定的差距了。我們在實現城市地理信息集成技術的完善過程中,應該保持數據庫方面的高處理效率。
不過從我國現在的城市地理信息集成應用技術的發展情況來看,實現城市地理信息集成的標準和規范化的最終目標還有很多需要改進不地方,比如說我們應該形成一個良好的地理信息集成應用的系統。城市的地理信息集成技術的系統建立關系到了很多的行業和部門,這些有一部分是需要政府來進行調解才可以,當然也是需要各方面進行合理的協調才能使得實行的過程較為順利。
城市地理信息集成應用技術中的人為因素
根據現在的城市地理信息集成技術的應用情況來看,技術方面我們的重視是理所當然的,但是我們同時也要注意其中所涉及到的人為的影響因素。很多的情況之下,都是由于這些對系統的實踐運行或者是管理的水平重視不夠的人為因素,才會使得這個系統的運行不順暢或者是發展出現問題,因此我們應該加大對此的研究力度。只有使得人為的因素和這個管理的技術進行一個完整的契合,才能夠保證集成系統的順利進行。
首先來講,就是領導層面上對于這個技術的重視程度的問題,領導對于這個城市的發展重視程度,在一定的層面上是影響了城市地理信息集成技術實施的關鍵。這個技術的實際應用和整體的系統建設工程的耗時比較長,成本相對較高,其中參加這個技術實施的部門很多,這時就需要我們發揮領導層面的作用,加強對這個技術實際應用的組織,保證最終的城市地理信息集成系統順利發展。
其次,我們應該根據這個技術實際的發展情況來成立一個解決問題的小組,不僅僅是技術層面上的問題,同時也代表政府和各個方面進行溝通。很多的城市本身都是設有這個小組的,但是其組織的方式比較松散,也沒有一個固定的領導者來對其進行規范化,因而不能在最大的程度上發揮它應有的作用。針對這個情況,我們要對這個組織重新進行計劃和編制,制定嚴格的工作制度和工作規劃,及時的解決地理信息集成技術在應用中出現的問題,并協調這個技術和其他的應用系統之間的關系,使他們可以共同進步和發展。
最后來說,就是人才的培養問題,只有保證人員的基本素質和專業技能達到標準,才能真正的保證一個實施和解決這個技術問題的隊伍的質量有保證。一個城市的地理信息集成技術要想得到發展,則必須應該有一個屬于自身的人才和技術隊伍,并且具有熟練的專業技能和經驗,才能真正的保證城市地理集成技術的順利應用。城市化作為一個重要的發展前景,對城市地理信息系統的實踐和研究是非常有必要的,我們應該從各方面都進行合理改革,才能真正的使這項技術作為現代社會發展的重要手段。
5.結語
我國的城市地理信息集成技術在投入使用的初期,應該對這項技術的各項因素進行充分的研究和考慮,在總體上保證其順利實施,減少實際應用之中的資源浪費現象以及低水平的城市建設。城市地理信息集成系統的確立包括了規范化以及標準化,這個數據是我們應該進行充分考慮的因素之一,只有綜合技術方面的因素以及人為的因素的影響,才能真正的促進城市地理信息集成技術的發展和建設。
參考文獻:
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篇2
中學《地理課程標準》提出了:“構建基于現代信息技術的地理課程”的基本理念。要求在課程內容選擇、教學方式方法改革和教學評價中,要充分考慮現代信息技術的影響,為發展學生自主學習意識和能力創造適宜的環境。它給我們指明了地理教學現代化的目標。
一.挖掘現代信息技術的課程內容
許多融入了現代信息技術知識的課程內容,為發展學生自主學習意識和能力提供了知識基礎,我們應當利用好這些課程內容。
當我們拿出湘教版初中教材,封面的彩圖就是地理學研究的對象:我們人類的家園-------地球的人造衛星照片,這可播放一段宇宙中繞太陽旋轉的地球課件來演示。首頁詩詞風景畫,可放一段黃山風景DVD光碟,再配上本章前言部分的優美詞句,一段抒情音樂,引入新課。這樣的教材內容,通過簡單的多媒體手段,就可以讓學生耳目一新,愉快教學,集中學生的注意力,直接影響學生以后學習地理的興趣﹑熱情﹑欲望,達到常言所說“好的開端是成功的一半”的效果。
教材中還有許多地方的內容,如學會“看地圖中”的衛星影像﹑“學會收集地理信息”﹑火山和地震﹑海嘯,氣候中的衛星云圖﹑天氣預報以及地球公轉﹑電子地圖等,均是融入現代信息技術知識。
另外,在學習教材地理知識時,還可以利用互聯網,收集地理信息﹑進行網絡學習﹑網絡研究,將計算機的使用作為主要處理信息的工具,讓學生通過地理學習活動,基本掌握計算機的各項應用技術;通過網絡活動,培養學生運用現代信息技術的能力和創新精神,建立師生之間的雙向交流,多元化交流。最后,教師應用信息技術,能使地理學中許多概念﹑事物﹑現象﹑規律﹑本質以及它們由靜態到動態﹑無聲到有聲﹑抽象到具體﹑復雜到簡單﹑理念到實際﹑遙遠到咫尺等方面,得以顯現。從而更易于提高學生的學習興趣,激發學生的學習熱情﹑求知欲望,為進一步學習打下基礎,為發展學生自主學習意識和能力創造適宜的環境。
二.建立現代信息技術的地理課程資源庫
建立現代信息技術的地理課程資源庫是我們目前地理教育現代化的重心和難點,而且必須圍繞學校教與學的原則,以多媒體為核心,提供一些有特色﹑反映地理教育教學內容,又反映地理科學發展的新趨勢和新成果的資源,如衛星航空照片﹑計算機三維電子地圖等。
建立現代信息技術的地理課程資源庫著重在地理教學資源的收集﹑整理﹑入庫﹑管理﹑檢索系統上,而且要求地理教師必須完成制作課件﹑教案﹑試題以及研究型課題﹑教學實踐﹑學習評價等全套內容。地理信息資源庫作為巨大信息庫應盡可能通過多種信息渠道收集各種各樣地理資源,以保證資源覆蓋的廣泛性﹑有效性和深度性﹑代表性。它包括地理教科書以及教學所需的掛圖﹑模型﹑標本﹑實驗器材﹑圖片資料電教器材,教學實驗場所等教學校內資源;還包括社會環境所擁有的各種媒體﹑圖書館﹑專家學者﹑互聯網等校外資源。
三.掌握現代信息技術課程內容的主要教學模式
1.多媒體教室講授演示模式
這種模式是指教師在課堂上除了利用傳統教學模式外,還可以借助計算機多媒體進行講授和演示課程內容,是目前我們較為普遍的一種方式。
它的基本要求為:備課時,教師研究教學內容,利用現有的計算機輔助教學軟件或者一些多媒體制作工具,結合教學內容制作出來的演示文稿和多媒體課件;也可直接從網上,或者地理課程資源庫中下載合適的課件。課堂上,教師利用備課制作的課件創造情境,調動學生的興趣,演示課件信息,引導學生思考學習。
這種模式的教學充分體現教師在教學過程中的主導地位,適合教師向學生傳授系統性的地理知識,如地球的運動﹑大氣的運動﹑天氣系統﹑氣候的類型﹑地殼運動等;充分的課件演示,而且講授演示結合,再現地理事物和現象的本質及規律,有利突破教學中的重點和難點。
2.多媒體網絡教室主導研究學習模式
這種模式是指教師根據教學內容,采用任務驅動法,完成教學任務。
它的基本要求為:備課時,首先教師對教材進行分析和處理,將教學內容制作成課件或網頁;然后教師向學生呈現教學資源并提出任務,讓學生在多媒體網絡教室自主探究,也可團結協作;學生利用教師提供的資源或自己查找信息,進行個別化和協作式相結合的自主學習;而教師從主機上觀察(或課堂巡視)學生的學習過程,如通過觀察學生單機上的電腦屏幕畫面及聲音,也可以對指定組或全班學生的微機上進行輪流觀察﹑發現問題﹑及時輔導;再利用計算機進行及時反饋評價。在這個過程中,教師只進行觀察和輔導;總結教學任務由教師和學生共同完成,對完成任務的情況應及時糾正和肯定。
這種形式的教學體現了學生自主探究,團結協作的情感態度,適合于主題性的地理知識教學,如人類認識的宇宙、人類對宇宙的新探索、大氣環境保護、海洋資源的開發利用、陸地自然資源、氣象地質災害及其防御、地質災害及其防御、城市區位特點、文化景觀的類型、旅游景觀的欣賞、資源跨區域調配等。有利教學中的良好情感態度和價值觀的形成。
3.多媒體網絡討論研究模式
這種教學模式一般由教師組織引導,提出問題,在一段時間內,師生利用網絡上的交流工具,如電子布告牌(BBS)、在線聊天系統(CHAT)等,利用節假日或者特定時間,實現在線討論或離線討論。適合于觀念性的地理知識教學,如引人注意的地球溫室效應的利弊、沙塵暴的利弊、建水壩的利弊、環境人口等問題,學生就這些問題討論,并針對別人的意見進行評論,每個人的發言或評論都及時地被所有參與討論的學習者所看到。這種模式有利學生的技能、良好情感態度和價值觀的形成。
4.網絡研究性學習模式
這種教學模式是指師生共同確立具有一定意義的研究學習方向和課題,再以網絡為基礎,通過對地理信息資源庫﹑上網、各種媒體的查閱﹑收集相關資料﹑建立課題的模型﹑實現課題的目標﹑形成研究成果。并在網絡上發表研究成果,吸引社會各個方面的關注,形成互動探討,不斷接近地理事物的本質。
這種形式過程要包括:確立課題﹑制定計劃方案﹑設計實習調研過程﹑處理信息﹑撰寫課題報告﹑進行課題的應用。
教師在確立起具有一定價值的研究課題,設計出研究的方案后,還有指導學生收集相關的信息資料,通過實習調查法﹑文獻資料法﹑行為研究法﹑分析法﹑比較法﹑統計法﹑考察法﹑訪問法﹑收集相關數據和照片,利用信息網絡技術制作出相關分析圖表,建立地理模型,提出綜合建設性意見,最終形成研究結題報告,評出科研成果。
這種形式即可從教材中選擇課題題目,也可是結合鄉土材料自行命題,主要適應各種專題性的地理教學。如重慶市的酸雨污染問題的調查,三峽庫區的漂浮的危害調查,重慶輕軌建設的意義調查,城市熱島效應等。
這種形式讓學生走進了社會生活﹑自然地理環境,進行大量實踐活動,采用各種方式,克服各種正在身心障礙現實困難,從而獲得求實研究創新的科學態度。
四.為發展學生自主學習意識和能力創造適宜的環境
信息技術賦予地理教學新的學習內容和強有力的科技手段,一方面開拓學生學科視野,使其了解和熟悉我們的生活環境;另一方面可以加深學生對于重大問題的理解程度,并認識到地理學科的社會應用價值,從而培養起濃厚的學習興趣。教師運用信息技術,將在很大程度上豐富和活躍現有的教學內容,打破以往滿堂灌的僵化傳授方式,可以使教育教學充滿活力,充分調動每一位學生的學習積極性。例如,2005年元月10日,在初一年級學生組織一場《印度洋海嘯》專題報告會,會前,進行教材知識提示:包括海底地形板塊構造學說﹑火山﹑地震;材料收集準備:通過互聯網,收集印度洋海嘯的新聞媒體報道,有文字﹑有圖片;在多媒體教室,學生利用校園局域網在數據庫里﹑或因特網上,了解印度洋海嘯發生的地點﹑成因﹑范圍﹑地震等級﹑災難的破壞場景;教師總結時,在投影屏幕上復原顯示地震產生的過程,帶來的一系列災害的場景,講解一些抵御海嘯的措施,強調建立海嘯預警系統重要性。教學內容及時豐富,情景展示逼真,引發學生的學習興趣,宣傳國際重大事件,提高學科地位。最后,號召踴躍學生支援災區。這一講座收到非常好的教育教學效果。
篇3
隨著信息技術的不斷發展,其在土地管理各項工作中的應用也越來越廣泛,土地管理信息化水平不斷提升,相應的也提高了土地管理的水平。本文就結合寧夏鹽池土地管理的實際情況,談談信息技術在土地管理中的具體應用,首先分析信息技術與寧夏鹽池土地概況,然后總結土地管理中應用到的各種信息技術,最后以土地測繪為例分析寧夏鹽池土地管理中信息技術的應用。
關鍵詞:信息技術;寧夏鹽池;土地管理
中圖分類號:F301.2文獻標識碼: A 文章編號:
一、信息技術及寧夏鹽池土地情況概述
現代社會是信息技術飛速發展的社會,相應的信息技術也廣泛滲透到社會經濟、生活娛樂等各行各業,而對于土地管理而言,遙感技術、地理信息系統、全球定位系統等信息技術不僅提高了土地管理的精確度,而且推動了土地管理技術的進一步發展。土地管理中所采用的信息技術也多種多樣,下文我們將做詳細介紹。
鹽池縣位于寧夏回族自治區東部,其北部連接毛烏素沙漠,南靠黃土高原,基于地理位置分析,其屬于黃土高源向鄂爾多斯臺地的過渡地帶;基于氣候條件分析,其屬于半干旱向干旱地區過渡地帶;基于植被分布分析,其屬于從干草原向荒漠草原過渡地帶;基于資源利用角度分析,其屬于農區向牧區的過渡地帶。由此可見,在地理上鹽池縣體現出明顯的過渡性,因此其自然條件與資源條件也呈現出多樣性、脆弱性以及苛刻性的特點。
二、土地管理中的信息技術
在土地管理過程中常用的信息技術包括以下幾種:第一,GIS技術結合OA技術與WEB技術,幾種信息技術互相結合對土地管理活動的全過程予以支持,提高了土地管理業務辦理的靈活性、直觀性與科學性,對業務流程也做進一步優化,從而全面提升土地管理的工作效率,目前在日常土地管理業務中常用該技術,比如土地規劃管理、建設用地審批、土地登記等。第二,GIS技術與數據庫技術的互相結合,其將大量的土地空間數據、屬性數據存儲在大型的關系數據庫系統中實現統一、集中的管理,數據應用過程中再進行統一的查詢、分析與處理,大幅提升了土地信息數據的管理與分析能力,主要應用于土地利用現狀分析、規劃成果分析以及遙感數據等等。第三,3S技術的綜合應用,現階段國土資源行業已經基本形成了3S應用技術體系,提高國土資源管理的全面性、及時性與準確性,目前在土地利用變化動態監測、土地利用現狀調查、建設用地批后核查等工作中廣泛應用該技術。
三、信息技術在寧夏鹽池土地管理中的具體應用
土地管理中所應用的信息技術多種多樣,限于篇幅,下文我們僅針對GPS-RTK技術在土地整理測繪過程中的應用展開討論。
(一)基于GPS-RTK技術的土地整理測繪一般流程
基于GPS-RTK技術的土地整理測繪一般流程包括幾個階段,即前期準備、GPS-RTK外業數據采集、數據傳輸管理、圖形編輯處理以及圖幅整飾等幾個階段。其中前期準備工作主要是收集基礎資料,比如測區的行政界線以主小比例尺地形圖等,進行野外踏勘,并編制土地整理測繪作業指導書,檢測相關的測量儀器與設備等;數據采集的主要工作則是測量地形特征點、渠系建筑物以及地類邊界限等資料,通常可以采用連續測量與非連續測量兩種方法;數據處理階段主要是把GPS接收機中的定位成果轉換為平臺軟件支持的格式,然后再利用傳輸軟件將其下載到電腦中,存儲為軟件可用格式;圖形編輯處理工作的主要內容包括:根據外業草圖進行地物編輯與地形繪制;生成等高線;填充地類符號,對各土地利用類型的總面積與分區面積進行統計,再利用專業的繪圖軟件將斷面圖、規劃圖等繪制出來。
(二)GPS-RTK技術的實際應用
1、控制測量
在進行平面控制測量后再測量控制網,本例中以測區周邊已有的國家二等三角點大登梁、三等三角點石山子為起算點,根據控制測量范圍設置D級GPS控制網;采用六臺接收機進行同步觀測;采用南方GPS處理軟件進行數據處理基線解算,采用雙差相位觀測值,當天的測量數據當天整理;利用南方GPS處理軟件進行平差計算,觀測信息為三維基線向量以及相應的方差協方差陣,確定無約束平差有效后,基于國家坐標系進行二維約束平差,平差已知點選擇國家等級控制點。
2、高程控制
利用四等水準導線組成閉合線路,以區域“II劉金09”二等水準點為基礎,聯結區域內D級GPS點以及GPS-RTK加密控制點;GPS-RTK加密控制點、圖根點采用GPS-RTK水準面擬合高程,單獨的水準附合路線長度控制在80km以內,環行路線長度控制在100km以內,網中結點間距離控制在30km以內。
3、設立基準站
在選擇基準站時要盡可能的覆蓋整個測區,且地域開闊,無遮接,與高壓線以及無線電信號發射塔保持一定的距離,且要避開對RTK精度產生干擾的因素。參數轉換采用三參數或者七參數轉換法,至少選擇三個以上的平面控制點、四個以上的高程控制點,控制點盡量覆蓋整個測區,且分布均勻。需要注意,利用控制點解算過程中要不斷的重復解算,將殘差比較大的控制點逐步排除,直至滿足精度要求為止。
4、斷面圖與地形圖的測繪
利用經緯儀視距法測量渠道橫斷面圖,然后將各斷面點的高程確定下來,沿渠兩側均勻布樁,將觀測值明確記錄下來。在繪制地形圖過程中要注意采集要素及其測繪要求,其中水域、河流及主要的附屬設施均要測繪,并將名稱、流向加注清楚;根據實地輪廓將建筑物、構筑物及主要的附屬設施準確測繪出,房屋以墻基角為準,根據建筑材料與質量進行分類,注記層次;農村居民地無需測量內部,舍去臨時性建筑;公路、大車路、鄉村路等則根據施工設計需要進行測繪,根據不同的路面材料將其劃分為水泥、瀝青、碎石、硬磚、碎石、土路等不同的類型,在圖中用文字標注出來;采用點線將鋪裝面材料改變處分隔開來;獨立地物是判定方位、確定位置、指示目標的重要標志,要根據規定的符號準確的測繪并表示出來。
參考文獻:
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篇4
關鍵詞通信設施;通信基站;山區
引言
就目前我國形勢而言,平原地區的人們已經將通信成為生活中不可分割的一部分,而在偏遠的山區農村內,通信卻是人們難以接觸的,而我國山區農村的人口數量龐大,如果一旦將農村的移動通信設施建立起來,將會增加許多移動用戶,因此,開展農村的通信市場是一項十分值得投資的項目。想要在山區的農村建設好移動通信設施,首先要選好通信基站的站址,這對于整個移動通信設施的建設而言是重中之重。我們要充分的利用專業的地理信息技術,加上其他專業的相關技術,結合各方面的問題,科學的進行選址,減少建設的資金成本,盡可能多的擴大信息覆蓋面積。
1通信基站的選址前提
我們在進行基站選址時,要考慮的首要因素就是通信基站的無線覆蓋范圍,范圍越大越能增加通信質量,而我們要想知道通信基站的無線覆蓋范圍就必須對GSM的技術范圍進行了解。通信基站無線覆蓋范圍的預測:從目前的通信技術而言,由于通信基站無線的頻率不同,在對GSM基站無線覆蓋范圍進行預測時,一般有兩種計算模式。其中GSM900MHz系統就是用Okumura電波傳播衰減計算模式來對通信基站的無線覆蓋范圍進行計算。而GSM1800MHz系統則是選用Cost-2-Walfish-Ikegami電波傳播衰減計算模式來對通信基站的無線覆蓋范圍進行計算。雖然這兩種計算方式各有其優點,但是在現實環境中,會受到各種其他因素的影響,所以只靠數學模型來進行計算很難預測出精確的結果。由于地形對于電波的傳播影響較大,因此我們在進行選址前要對當地環境進行仔細的勘察,結合山區的地理位置和氣候環境等原因,運用地理信息技術與數學計算模式科學的進行選址,不能一味的憑借經驗將通信基座建在高山上,那種選址方式無法將受益最大化。
2地理信息技術的優點
地理信息技術的基礎是地理空間的數據庫,由于我國幅員遼闊,地形復雜多樣,加上古人對于我國地理的研究,我國的地理數據非常豐富。在如今的地理信息系統中,不僅在局限于地理位置、地形地貌等地學研究信息,還包括了道路規劃、城鄉管理、移動通信、電力等各種多樣知識。而我們在建設移動通信基站時,就要應用地理信息技術考慮多方面的條件來進行科學的選址。
3選址時可應用的地理信息技術
3.1DEM數字高程模型
DEM作為存儲區域高程的網格,在數學上一般以矩陣的形式來進行展示。DEM在對移動通信基座的選址上有很大的作用,可以幫助我們進行各方面的分析。DEM主要是結合地形地貌、地表的相對高度、基站的視距等因素來計算基站的無線覆蓋范圍,這種計算方式相較于數學計算方式而言,更加真實可靠,在偏遠的山區會更加適用。但是DEM是無法計算電波反射、地性對于電波的阻擋等方面因素對覆蓋范圍的影響的。
3.2三維地形顯示技術
三維地形顯示技術相比于DEM而言,能夠更加直觀的將地表高程起伏、地形地貌、地理環境等情況表達出來,可以起到讓人身臨其境的感覺。三維地形顯示技術可以讓人們更加切身的體會,這樣在進行通信基座的選址時,會考慮的更加周到。三維地形顯示技術在進行表達某個區域的地形情況時,可以利用正射三維影像及三維顯示技術來對區域地形情況進行形象的表達。三維地形顯示技術可以由計算DEM像元法向量及光線夾角來設置顏色濃度,這樣可以起到更好的視覺效果。
4如何用GIS技術來進行基站選址
在我國的山區農村中,地形地勢復雜多樣,而我們在進行移動通信基站的選址時,不僅要考慮地形選擇地形阻擋較少的部位,還要考慮話務質量,這關系到移動通信設施完成后的受益質量,因此選好基站位置至關重要。在以往的通信設施建設時,工程人員要切身進行實地勘察,根據經驗和常識來進行選址,這樣不光是浪費人力物力,由于沒有科學的計算只憑經驗來進行選址無法將受益最大化,而且建設成本也較高,主觀性較強。如果用GIS所包含的數字地形模型技術和相關的專業分析方法來進行分析的話,可以更加科學的得出良好的通信基站站址。其中的數據準備及站址選擇是這個方案的主要核心部分。
4.1各項數據的準備
想要科學的選定通信基站站址,就要有該地區的各項相關地理數據,這是在進行基站站址選擇分析時必不可少的因素。在制作地理數據時,可以將地形按一定比例來進行相對應的縮放,在進行縮放時,若比例過小,則會影響地理數據的規格和精確度,直接影響到分析的結果,若地圖比例過大,則會更加數據收集難度,耗費過多人力物力。為了保證數據的精確度和管理力度,我們選用1:25000的比例來對地形進行縮放,以便于獲取地理數據。獲取的地理數據主要分為兩個方面:①道路交通、居民住址、山區地形、河流湖泊、國界線等等地理數據;②現在已經布置好的基站點。在有了充分的地理數據后,再進行科學的選址。
4.2通過數字化地形圖進行初步選擇
我們通過數字化的地形圖來生成正射三維影像,在影像中可以直觀快速的了解到該地區的地形地貌、地勢環境、人口住址等因素。這樣我們可以初步推測選擇出幾個較為合適的通信基站站址。
4.3優化初選站址選擇方案
在我們選定好幾個合理的基站站址之后,再結合其他條件進行排除,如:哪個站址可以覆蓋更多的人口聚集區、哪個站址可以使無線通信范圍擴散的更大、哪個站址可以將受益提升到最高、哪個站址的建設成本更低等等。這樣可以將幾個候選站址進行逐一比較,從而選出最佳的站址,增加話務質量,提高收益。
4.4進行實地勘測
在基站站址基本已經確定好之后,還要有相關專業人員去實地進行勘測,因為有著數據不符、技術不到位、地勢突變等等其他因素影響,在站址選擇已經進行優化完成后,對幾個候選站址進行實地勘測必不可少,否則一切方案都只是紙上談兵而已。只有實地勘測才能真正的確保通信基站站址選擇的正確性。
5結語
篇5
【關鍵詞】GIS 虛擬GIS 多媒體GIS 三維GIS 地理教學
一、引言
21世紀,信息作為一種重要的社會資源和社會動力,已經對人們的生活產生了深遠的影響。作為信息技術重要組成部分的GIS技術,已經在社會各個領域發揮了重要的作用。其廣泛應用于社會生活的諸多部門,對傳統的地理教學也提出了挑戰。
對地理學科而言,學科的學習對象是地理環境、地理事物以及事物之間的規律,其具有時空范圍的廣泛性、多樣性、差異性、各要素間的聯系性、綜合性和可變性。學習對象的諸多特性和學習者的時空局限、認知極限之間不可避免地存在著矛盾。而教師僅憑一張嘴、一支筆、一幅掛圖的傳統教學方式已遠遠不能滿足需求。因此,在現代教學中,電化教學越來越受到重視,并以其直觀、形象、生動等優勢,最大程度的激發了學生的求知欲,誘發了學生的學習動機,調動了學生的學習積極性。GIS技術作為電教手段之一,目前已經滲透到電化教學的隊伍中,并開始發揮其重要的作用。著名的地圖與信息系統專家陳述彭院士曾指出:“定性描述是地理學的第一代語言,地圖是地理學的第二代語言,地理信息系統是地理學的第三代語言。”這充分體現了GIS技術在地理教學中的重要性與價值所在。
二、地理信息系統(GIS)簡介
GIS是一個用于管理、分析和顯示地理信息的系統。它通過采集、管理、處理、分析、顯示地理空間數據和屬性數據來表達地理信息。
1.從空間可視化的角度來看,GIS是一套智能地圖,用于顯示地表上要素及要素間關系。底層的地理信息可以各種視圖的方式進行表達,而這些表現方式可以被構建成“數據庫的窗口”,來支持查詢、分析和信息編輯。
2.從空間數據庫的角度看,GIS是一個包含了用于表達通用GIS數據模型(要素、柵格、拓撲、網絡等等)的數據集的空間數據庫。
三、GIS技術在地理教學中的應用
1.GIS在地理教學中的功能分析
第一,GIS的空間可視化特征,可以幫助學生培養空間想象能力、建立空間概念。第二,GIS技術將空間信息和屬性信息集成在一起的特點,使學生在了解地理事物的空間信息的同時掌握了其屬性信息。第三,GIS的數據關系特征可以提高學生的地理空間思維能力。GIS空間數據庫在存儲各地物空間信息的同時,還存儲了地物之間的空間關系,也就是我們常說的拓撲關系。通過這種拓撲關系,學生可以清晰的認識到地理事物之間的空間位置關系,從而培養其空間思維能力。
2.GIS在地理教學中的應用特點
第一,信息表現力強、數據更新速度快。GIS地圖一般都是矢量地圖,即節省空間,又能實現精確顯示。同時GIS地圖多是分層存儲,為人們的操作和使用帶來了極大的方便。另外數據庫的時時更新又促使了圖形信息的更新。第二, 空間性強,具有豐富的空間分析功能。學生通過對GIS相關軟件功能的認識,有助于學生認識地理空間分析的實用價值。第三,實踐性強,有助于學生綜合素質的培養。GIS在地理教學中還有一個重要的應用,就是專題地圖的繪制。通過這一過程,就可以培養學生的動手能力、創新能力以及審美情趣。這一過程即有助于學生能力的培養,又提高了學生學習的興趣。
3.GIS在地理教學中的應用方式
(1)地圖操作顯示應用
GIS的相關軟件提供了對地圖的放大、縮小、漫游和測距等基本操作功能。在地理教學過程中,可以根據教學內容的需要對地圖局部進行適時的縮放、漫游。尤其測距的功能對初中地理地圖一節的講述有很高的實用價值。
(2)查詢功能
GIS技術的查詢功能可以實現對各種方式的空間信息及其屬性信息的查詢檢索與統計。其中定點查詢,可以幫助學生在地圖上實現對地理事物的快速定位,使其對地理事物的直觀分布有深入的了解。在學生對地理事物的空間定位有了一定了解的同時,也可以幫助學生對地理事物相應的屬性信息進行查詢與統計。而比較查詢則可以快速實現對相應的指標進行比較,并把比較結果用圖表的形式顯示。
(3)繪圖功能
學生可以運用GIS軟件來完成專題圖的繪制。通過完成對各種空間對象的顯示方式、符號顏色和大小等的設置與管理,學生的動手能力及創新能力將得到鍛煉與提高。
四、多種類型GIS與地理教學的結合
1.多媒體GIS在地理教學中的應用
多媒體GIS是指將文字、聲音、動畫、圖像與GIS技術相結合,極大的增強了GIS的信息表現力。多媒體GIS與地理教學的結合,將在很大程度上提高教學質量與效率。
2.虛擬GIS在地理教學中的應用
虛擬GIS(VGIS)應用于地理教學,其最大的特點就是展現一些現實中無法再現的景象。例如,模擬高原、盆地等的形成過程、地球板塊的運動等等。VGIS采用了多媒體、動畫等方式展現教學內容,把軟件和虛擬現實集于一體,對輔助教學具有重要意義。
3.三維GIS在地理教學中的應用
三維GIS是在二維空間的基礎上,疊加水文、生態因素,并整合遙感影像等,最終形成三維可視化的模型。對空間對象的三維空間分析和操作是其特有的功能。例如,在講地形圖的判讀時就可以通過三維GIS來完成各種地形的三維視圖,并通過漫游功能讓學生從不同的角度來觀察地形特點。運用三維GIS來對客觀世界進行表達,其結果將更加真實。
五、結論
傳統的教學方式已經遠遠不能滿足現代教學需求,現代教學需要更多新興技術的加入。隨著GIS技術的不斷發展,越來越多的GIS技術將會應用于地理教學中,不斷豐富教學內容,活躍課堂氣氛、提高學生的學習興趣,使教學方式在傳統教學的基礎上得到徹底的改觀。但就目前實際的教學狀況來看,筆者認為,由于硬件條件、教師素質等多方面的因素,GIS技術在地理教學中的普遍應用,還需要長期的努力。另外,為了使多媒體GIS技術、虛擬GIS技術、三維GIS技術和地理教學更好的結合,我們還需要對其進行更加深入的研究,以使其更有助于地理教學的開展。
參考文獻:
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二、知能構建
三、圖表剖析
1.“3S”技術的核心功能
GPS:定位和導航――“在哪里”。全球定位系統廣泛應用于軍用、民用兩領域,無論在哪一領域,其考查的功能都是確定某地的緯度、經度、高度、速度、航向、時間等信息,充分體現了GPS的兩大核心功能――定位和導航,簡單理解為GPS負責“找”位置,解決“在哪里”的問題。
RS:信息收集――“是什么、有什么”。遙感是人視力的延伸,它側重于收集信息,通過傳感器接收地物輻射或反射的電磁波來獲得信息,并經過簡單處理后獲得資料,如膠片、衛星云圖等,其本質是“看”的過程,解決“是什么、有什么”的問題。
GIS:分析計算――“為什么、 怎么樣、 如何辦”。地理信息系統本身主要表現在對地理信息的處理上,主要功能有數據采集、數據更新、數據存儲、數據分析、數據輸出等,能解決的主要問題包括地理空間分布及位置分析、趨勢分析、模式分析、模擬結果(如利用數據模擬預測區域范圍、危害程度,給受災人員、財產的安全有效轉移提供依據)。地理信息系統(GIS)是在一定數據源的基礎上進行分析、對比、計算,得出有益于人類生產生活的結論。GIS如人腦,側重于“分析、計算”,相當于人的“想、算”活動,解決為什么、怎么樣、如何辦的問題。例如,將遙感獲得的衛星云圖與地面上實際測到的氣溫、濕度、風向等信息經過計算、分析、處理,得出天氣情況的預測是GIS技術的應用。
2.“3S”技術的聯系與區別
(1)“3S”技術的聯系。“3S”技術既獨立發展又相互促進。RS用于提供大量實時、動態的地理信息;GPS用于空間快速定位,為遙感數據提供空間坐標,并對遙感數據進行校正和檢驗;GIS不能直接獲取信息,信息獲取依靠GPS和RS,用于對空間數據進行存貯、管理、查詢、分析和可視化,將大量抽象的統計數據變成直觀的專題圖和統計報表等。例如,“某山區森林火災發生后,撲救工作動用了衛星監測定位,并運用計算機軟件對火勢情況進行了分析和預報”這一事件中,使用衛星監測是RS技術的應用,衛星定位則是GPS技術的應用,計算機處理預報信息則是GIS技術的應用。
(2)“3S”技術的區別(如表2)。
3.“3S”技術與數字地球
RS、GIS、GPS的結合,實際上是將空間技術、傳感器技術、衛星定位與導航技術和計算機技術、通訊技術相結合,實現對空間信息的采集、處理、管理、分析。“3S”技術具有獲取信息的實時性、準確性、便捷性、綜合性等特點,為各種應用提供科學的決策咨詢,以解決用戶可能提出的各種復雜問題。數字地球的核心技術已從各自獨立發展進入相互融合、共同發展的階段,如圖3所示“3S”技術與數字地球的關系。
四、技巧點撥
“3S”圖像往往作為考查的載體,主要考查“3S”技術的應用。在遙感圖像中,主要是遙感影像圖及根據遙感影像繪制的圖形;GIS圖像主要是根據GIS的圖層疊加原理,展示不同的圖層;GPS多以材料為背景,圖像呈現不多,一般僅通過手持機界面圖或工作流程圖來考查,但與RS及GIS的綜合應用所得的圖像也是較為常見的呈現方式。這類圖像在判讀時,一定要利用題干和圖中的信息,結合“3S”技術各自的特點和功能,準確判斷出所屬的圖像類型,再進一步分析其基礎應用或原理。
1.遙感圖像的判讀
(1)一般地物遙感影像的簡易判讀標志。遙感影像圖的考查主要從形狀特征或借助色調的深淺進行判讀。一般地物,如水體、城市、道路、農業用地、林業用地等的簡易判讀標志(如表3)。
(2)遙感影像圖的判讀方法。①讀圖名,知主題。首先,明確遙感影像圖片的主題內容,這是進行準確判讀的前提。如圖4“格陵蘭島冰原面積變化遙感圖”中需判讀出格陵蘭島冰原面積的變化特征。②明色調,辨地物。其次,了解掌握遙感影像圖片的基本解譯標志,從而了解影像圖片中各種地物的差別及特征,包括形狀、大小、色調、圖案、位置和布局等。如圖4中可根據色調和形狀進行判讀,依據色調可確定圖中的白色區域為冰原部分,依據形狀的變化可推測冰原面積的變化趨勢。③看變化,找原因。最后,對主題判讀地物進行分析、推理,得到結論。如對上圖中兩幅圖的對比,可以發現格陵蘭島的冰原面積明顯減少,說明是全球氣候變暖導致的,其冰原面積的減少必然會對全球的生態環境帶來一定影響。
2.GIS圖層疊加示意圖的判讀
①明確GIS圖層疊加示意圖由哪些專題地圖組成(如圖5)。由于這些專題地圖是由許多具有空間屬性的數據在計算機中生成,所以它們分別反映了某種專題地理事物的空間分布特征。②明確不同專題地圖反映的地理事物之間的空間聯系。如在地形圖中可以找到等高線較密集且數值較大的地方為山地,而山地往往是河流的發源地或者上游,等高線較稀疏且數值較小的地方為平原,往往是河流的中下游,該地區在土壤分布圖上則常常表現為土層深厚肥沃,在居民區分布圖上表現為聚落或者城市密集的特點。③明確圖層疊加之后會形成一個新地圖。新地圖可以反映多個地理要素分布特征,解題時綜合各要素進行人類生產、生活場所的選址分析,如表4所示。
五、典題精練
閱讀材料,回答問題。
材料1:咸海面積變化圖(如圖6)。
材料2:中亞農業區域分布圖(如圖7)。
(1)寫出獲取咸海圖像信息的最主要的地理信息技術名稱,列舉該技術2種或以上的應用實例。
(2)描述1989―2009年咸海面積發生變化特點,并結合中亞農業區域分布圖簡要分析其變化成因。
(3)結合圖6,推斷1989―2009年湖水鹽度變化特點,比較湖床(底)東西部海拔的高低。
(4)近年來咸海一帶空中鹽粒飛舞,被稱為“白風暴”,結合材料分析“白風暴”中可能鹽粒的來源。
解析:考查遙感技術的核心功能及應用,從咸海的遙感影像圖中明顯看出其面積不斷縮小,且東部湖床先于西部干涸,結合全球氣候變暖和人為引水灌溉兩個因素分析其面積變小的原因。咸海面積縮小,意味著入湖水量減小,蒸發加劇,故湖水鹽度逐漸增大;湖床東西部干涸速度的不同,反映了湖床地勢高低的不同。從咸海面積變化的遙感影像圖看出,湖床部分顯示為白色,再結合題干分析白色部分為鹽粒,說明湖床部分提供一部分鹽分,另一部分鹽分則是湖泊上游地區因大面積開墾和不合理灌溉導致的土地鹽堿化使鹽分在地表積累。
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一、地理學科特色需要信息技術來支持
中學地理教學內容包羅萬象,單就地圖而言就包含了靜態地圖、景觀圖、示意圖等多種,一般地圖需要教師根據圖例指導學生閱讀、分析;景觀圖需要學生如同身臨其境;示意圖最好是動態顯示……這在教室難以做到或難以做得盡善盡美的內容,利用計算機則可以輕而易舉地做到。計算機可以不受時間和空間、宏觀和微觀的限制,可以無限延伸學生的多種感官和思維,通過圖像、聲音、色彩、動畫將地理教學所涉及到的地理事物、形象、過程、分布、聯系等直接展示出來,使學生一目了然,且身臨其境,形象、直觀地感知和認識地理事物,從而掌握地理知識。這是傳統的掛圖、投影等電教手段所無法比擬的。可以說,同別的學科相比較,地理學科更適合于計算機輔助教學。
二、多媒體教學適應了不同學習類型的學生需要
研究證明,學生的學習類型包括聽覺式/語言型、視覺式/文字型、運動式/實際操作型和組合型。傳統教學形式下,聽、視覺型學生的才智得以充分發揮,往往成為優秀生,而運動型學生卻常常被視為學習的“低能兒”、“后進生”。試想,一只聽覺敏銳到可以清晰聽到20公里以外的聲音的狐貍,能夠因為他不能飛翔而被稱為智力殘障嗎?在具體教育管理中我們常發現:許多“后進生”都擅長一項或兩項與文化知識無關的運動技能;許多學校“后進生”進入技術學校學習后能成為技術尖兵……這說明他們不是智商差,而是我們的教育沒有提供給他們適當的學習方式。計算機輔助教學較好地解決了這個問題。它將最大限度地刺激學生的視,聽覺器官和動手操作的機會,使不同學習類型的學生都能在這里找到適合自己的學習方式。
三、多媒體教學有助于學生高效獲取信息和高效保存信息
實驗心理學家赤瑞特拉曾經作過兩個著名的心理實驗。一個是關于人類獲取信息的感覺器官的,即人類獲取信息主要通過哪些感覺器官。他通過大量的實驗證實;人類獲取的信息83%來自視覺,11%來自聽覺,這兩個加起來就有94%,還有3.5%來自嗅覺,1.5%來自觸覺,1%來自味覺。多媒體技術既能看得見,又能聽得見,還能用手操作。這樣通過多種感官的刺激所獲取的信息量,比單一地聽老師講課強得多。他還作了關于記憶持久性的實驗。結果證明:人們一般能記住自己閱讀內容的10%,自己聽到內容的20%,自己看到內容的30%,自己聽到和看到內容的50%,在交流過程中自己所說內容的70%。這就是說,如果既能聽到又能看到,再通過討論、交流用自己的語言表達出來,知識的保持將大大優于傳統教學的效果。這說明多媒體計算機教學不僅非常有利于知識的獲取,而且非常有利于知識的保持。
四、地理教與學方式的現狀
盡管隨著素質教育的推進與深化,地理學習的現狀有了一定的改變,但是,目前我校學生地理學習方式的主流仍然是以教師講授為主、以機械記憶為主、以書本內容為主。這種陳舊的學習方式,大致分為:(1)被動接受型。地理教師、始終是地理講臺的“主宰”,課堂活動的90%時間是教師講解,而學生處于“你講我記”的境地,地理學習偏重于結論的掌握忽視復雜的思維活動過程與結論獲得的認知策略實施過程,偏重于知識的積累而忽視能力、精神、方法、態度的培養。(2)模仿再現型。這種地理學習類型的主要任務是把學過的地理知識、技能再現和模仿,而不強調知識的遷移與靈活運用,嚴重束縛了學生的想象力與創造力。(3)封閉讀書型。畫地為牢,不敢越雷池一步,過分拘泥于課本知識,甚至對過時的事實材料有疑義的地理結論也“照單全收”,另外注重理論知識的學習而忽略操作性、實踐性知識的學習。
地理學習方式與地理課程改革的關系十分緊密。地理課程與教材直接影響學生的一理學習方式,如呈現學生的是以“干巴巴的知識點”堆砌起來的地理教材,那么學生就很容易走上“死記硬背”的老路。而相反,學生地理學習的方式也會制約地理課程的改革進展,如果學生舊的地理學習方式的“慣性”仍在起作用的話,那么再富有創意的教材還會被作為“背記”的課本來對待。為此,針對地理學習的這種現狀,決意實行新的教學方法,那就是把現代教育技術運用到地理教學中來。
五、信息技術在地理教學中應用的構思
要真正實施地理教學與現代信息技術教育整合,首先要從根本上改革現有的教學結構,創造新型教學結構。既要強調教師的主導作用,也要充分發揮學生的主動性和創造性,使學生在學習過程中真正成為信息加工的主體和知識意義的主動建構者,教師則成為課堂教學的組織者。指導者,成為學生建構意義的幫助者。那么,如何真正地做到地理教學與現代信息技術教育整合呢,對于這個問題,我認為:
5.1 數字化學習是實現地理教學與現代信息技術教育整合的核心。數字化學習是指學習者在數字化的學習環境中。利用數字化的學習資源,以數字化方式進行學習的過程。它包括三個基本要素:
5.1.1 數字化學習環境。信息技術教學應用環境的基礎是多媒體計算機和網絡化環境,其最基礎的是數字化的信息處理。這種學習環境經過數字化信息處理后具有信息顯示的媒體化、信息傳輸網絡化、信息處理智能化和學習環境虛擬化的特征。
5.1.2 數字化學習資源。數字化學習資源是數字化學習的關鍵,它包括數字視頻、數字音頻、多媒體軟件、CD―ROM、網站、電子郵件、在線學習管理系統、計算機模擬、在線討論、數據文件數據庫等等。
5.1.3 數字化學習方式。在數字化學習環境中,學習者的學習不再是一味依賴于教師的講授與課本的學習,而是利用數字化平臺和數字化的資源,師生之間開展協商討論、合作學習,并通過對資源的收集利用、探究知識、發現知識、創造知識、展示知識的方式進行學習。其數字化學習的三個要素中,數字化學習環境、數字化學習資源是數字化學習的基礎,而數字化的學習方式是數字化的學習的關鍵。
5.2 利用信息化的學習環境和學習資源為學生創設地理情景,培養學生的觀察、獨立思考的能力,形成個性化的知識結構,是實現地理教學與現代信息技術教育整合的關鍵。
5.2.1 設計多樣化的學習情境。運用多媒體技術和網絡技術創設的學習情境,包括真實性情境、問題性情境和虛擬性情境。多樣的學習情境可充分發揮學生的學習積極性、主
動性和興趣。從學習情境中,讓學生發現與總結出探究性的學習問題,成為學習任務完成的關鍵。
5.2.2 提供立體化的學習資源。網絡教室學習環境必須有豐富的學習資源支持,也就是日前所指的立體化教材,它除了教材提供的文本、圖像以外,教師設計一些與學習主題有關的媒體資源和相關網站學習資料。
5.2.3 合理選擇與利用學習資源。我們知道,網絡資源有共享特性,學習資源豐富多彩。由于學生存在著對學習資源和知識信息的選取、加工、處理能力較差,加上Internet網站上新鮮的、多樣化的資源對學生吸引力很大,在網絡學習環境中,教師和學生對媒體學習資源、網絡學習資源的合理選擇與利用至關重要。同時,教師指導學生利用網站的檢索功能進行學習資源的索取與收集,成為學習任務完成和學習目標實現的關鍵之處。
5.2.4 巧用信息技術,變抽象為具體。運用多媒體的直觀性,可使教學內容由虛變實、化靜為動、化復雜為簡明。
5.3 充分體現雙主,教學模式的優勢是實現地理教學與現代信息技術教育整合的根本。多媒體和網絡技術由于能提供良好的界面、形象直觀的交互式學習環境,有利于激發學生的學習興趣和進行協商會話、協作學習,能提供圖文聲像并茂的多種感官綜合刺激,有利于情景創設和大量知識的獲取與保持,還能按超文本、超鏈接方式組織管理學科知識和各種教學信息,這不僅有利于學生的主動發現、主動探索,還有利于發展聯想思維和建立新舊知識之間的聯系,對學生認知結構的形成和發展,及促進學生關于當前所學知識的意義建構是非常有利的。這種教學模式由于強調學生是認知過程的主體,是知識意義的主動建構者,因而,有利于學生的主動探索、主動發現。有利于創造性人才的培養,這就是其突出的優點。但是這種教學模式由于強調學生的“學”,往往易忽視教師主導作用的發揮,忽視師生之間的情感交流和情感因素在學習過程中的重要作用;當學生自主學習的自由度過大時,還容易偏離教學目標的要求。
依據建構主義學習理論觀點,教師是教學過程的組織者、指導者,意義建構的幫助者和促進者。教師既要做到發揮教師的主導作用,又要充分體現學生認知主體的作用,既注重教師的教,又注重學生的學。把教師和學生兩方面的主動性,積極性都調動起來、即“雙主”教學模式:“主導――主體”教學模式。
六、信息技術在傳統課堂教學中的應用研究的開展
教學內容的呈現方式,從傳統的觀點來看,基本上是依靠兩種媒體,一個就是教師的語言,一個就是教科書,我們講傳承知識,任何教學都不可能離開傳承知識或者知識的掌握這么一個基礎。傳統的教學方式比較單一,主要依靠講授,老師的語言是傳播信息的一個主要途徑,另外就是依靠教科書,教科書在文本當中主要的形式是文字和靜止的圖象。如果沒有信息技術,教學內容的呈現只能局限在這里。信息技術出來以后,就從這兩種媒體擴大到超文本和網絡環境聲、像、圖文綜合的動態資料的集成,而恰恰因為他有超文本的特點,學生可以隨時從不同的角度,不同的起點加以學習。教科書是一種線性結構,但是在信息技術條件下,教學內容的集成不是線性結構,你可以從任何的角度切入,這個就使得教學內容的呈現方式發生了很大的變革。
在信息技術課程整合中,信息技術作為認知工具,教學的總體能力目標是一致的,即培養學生的“信息素養”和實踐能力。對于不同課程內容,信息技術的作用是不一樣的,因此在地理課的學習中不同的任務有不同的使用方法。
6.1 分析地理教材,哪些章節適合利用信息技術,以及用怎樣的信息技術去表現它,才能更好地完成教學目標,并挑選典型節次進行實驗研究。
6.2 分工協作,課題組老師分別設計、制作課件、試講,集體評課后修改、再試講,并在學校舉行公開課,取得良好的效果。
通過以上實驗、研究,我們發現很多學生看不清、聽不見、摸不著,感知不深、想象不到、理解不透的事物和現象,利用信息技術的多媒體組合,能通過多種渠道、多種方式,刺激學生的多種感官,使學生能利用多種感官分析器進行學習。例如,課件中將遙遠的天體、星系如火星、哈雷彗星拉近到學生的眼前;將課本上靜態的地理事物動態地表現出來,如太陽系、銀河系等;過去發生的事件,如宇宙大爆炸等通過計算機多媒體技術模擬、再現。在教學中,利用多媒體組合,能真正實現視聽的完美結合,有效地提高學生的注意力、記憶力,從而提高教學效率。利用信息技術,可以加大課堂容量,增加信息量,使學生有時間去自主分析各種信息,得出自己的結論。
七、課題研究的啟示和方向
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“多媒體網絡教學”模式是以學生為中心,以實踐為中心的現代教育模式,它充分發揮了教師的主導作用,體現了學生的主體地位,越來越多地受到學生和教師的歡迎。比如我在“地球的運動”這一節課中,自己制作多媒體課件,在進行教學時,學生根據教材中的難點、重點,選擇課件中的內容自主學習,如公轉運動產生四季變化的三維動畫。在理解四季變化時,還可利用計算機進行動畫模擬、檢測掌握知識的情況,有目的地選擇一些試題來練習。
原來使用的地理教學方法忽視了學生的“想”和“做”,采用的各種教學手段也往往是以教師操作為主,學生觀看為輔,從而影響和束縛了學生創造力的發展。而網絡恰恰可以彌補這個問題,如在講授黃河時,為了讓學生了解黃河成為“地上河”的原因及危害,并尋求解決的方法,就讓學生通過網絡獲取有關黃河治理研究的最新資料,學生通過網絡瀏覽器查詢了各種信息,調用網上的資源來自學,同時通過電子郵件的形式參加有關問題的討論或是請求教師的指導。在這一過程中,使學生了解了破壞環境的嚴重性,從而培養了他們熱愛環境、保護環境的意識。
地理教學的難點之一在于它有大量需要記憶的內容,往往學生花費了許多時間,記憶的效果還不理想。例如,中國行政區劃、各省級行政區省會、礦產資源分布、世界政區、各國首都等等。這類量大而繁瑣的識記內容,在計算機的輔助下,教與學就有可能變得十分的簡單容易,輕松有趣。例如,中國行政區的教學,可以利用flash制作拼圖或拖拽練習,讓使學生在游戲中輕松掌握。這樣的學法把過去枯燥的講解,機械的記憶直觀化、游戲化,可以大大的提高了學的效率。
地理教學有些內容,例如,太陽系的構成、四季的形成等,單憑老師講解,學生是很難理解。以前,每講到這些晦澀的內容老師就犯難,怎么講,也覺得給學生說不清,道不明。往往老師講得唾沫橫飛,學生還是一頭霧水。充分利用信息技術的優勢,這些難題便可迎刃而解。如講太陽系的構成,可以找一些介紹宇宙知識的VCD光盤,讓學生通過影像資料,直觀的看到太陽系及其運動。如果接入Internet還可以訪問天文館,獲得更豐富的影像資料。
尤其高考實行“3+X”考試制度后,除了強調考查學生的學科能力,還注重考查學生學科間的綜合能力,使用信息技術利于學生綜合能力的培養。
信息技術與地理課堂教學應用中也有誤區:過多依賴多媒體,出現新式“滿堂灌”,傳統“滿堂灌”的教法,是絕大部分時間老師在臺上滔滔不絕,學生在臺下昏昏欲睡,被動地接受書本知識,而這種新式“滿堂灌”主要表現為使用現代教育技術來呈現過量的繁雜的信息:一幅接一幅的圖片,一段再一段的文字,一個又一個的動畫,甚至圖文聲像紛至沓來,一番狂轟濫炸,令學生目不暇接,學生也只能是被動地接受,不能體現其學習的主體性,教育教學的效果實在不敢恭維。過于追求多媒體效果,分散學生的注意力。在課件制過程作中,許多教師為了追求動畫效果,結果分散了學生的注意力。
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信息技術環境下的教與學,提高信息技術理念,研究現代教育信息技術發揮最大的效益,通過信息技術與地理學科實踐的研究與探索,信息技術與地理課程的整合將帶來課程內容、課程實施、課程評價和課程資源的變革,信息技術與地理課程整合強調一種和諧與自然,最終達到改善學習者學習的目的。
常規的地理課堂教學,教學知識講授方式依然在使用有限的教科書上的內容,而作為教師的我們,必須想盡一切可以操作的方式讓學生理解、感悟、學會、喜歡我們的地理課。有限的地理教學教具(如地理掛圖、課本插圖等)的使用,都不能生動地讓學生理解一些抽象的地理現象和地理原理,如世界地理部分的海陸的變遷等知識。而在信息時代的今天,隨著多媒體信息技術廣泛應用于我們日常的課堂教學,教師可以獲得地理學科各個方面所有的內容,拓展我們的地理課堂,開闊學生的視野,優化課堂教學。教師在課堂上可以展示精心制作的課件,播放視頻圖像、錄像等資料,來創設課堂教學情境,激發學生學習興趣,讓抽象變為形象,幫助學生理解重點難點,使學生在樂中學,樂中練,使課堂變得更加生動有趣,大大提高了課堂效率,使我們的課堂發生了翻天覆地的變化。
例如,我在精講學習人教版七年級上冊第三章《多變的天氣》一課時,導入新課的環節就是運用事先準備好的一段天氣預報網頁導入的,這樣設計就由同學們熟悉的天氣預報引入新課,大大激發了學生們學習這一課的興趣與熱情。在這里用到了幻燈片、網頁的鏈接,簡單明了地達到了預期的教學效果,然后由淺入深地讓學生討論天氣預報的內容。如氣溫、降水、風力、陰晴等等,用不同的幻燈片在大屏幕上去展示,讓學生明確或者說出每一張圖片代表的是什么?各種顏色代表什么意思?指出哪些地方是晴天,哪些地方是陰天或有雨?最后,教師做出課堂小結,學生梳理知識樹。讓學生根據天氣預報設計假如去某地旅游,準備出行的裝備,穿衣指數、霧霾程度等。這樣一堂課完整地上下來,使學生在輕松愉快的氛圍中完成了本課的學習任務,而教師也明確地完成了本課預設的教學目標。讓學生“身臨其境”,這樣教學就達到了事半功倍的效果。在我們日常的初中地理教學中,多媒體信息技術的使用,會激發學生對地理的興趣,創設良好的地理學習氛圍,調動學生學習地理的興趣,能夠讓學生愉快接受新知識,使學生真正地成為地理課堂的主人,讓學生學習對生活有用的地理。
信息技術與地理課程整合應用在教學中還可以體現在重難點知識的突破上。例如,在講授人教版八年地理下冊第五章《中國的地理差異》時體現得更加明顯。講關于“四大地理區域的差異”內容時,“秦嶺―淮河”一線的地理意義等內容用常規的教學手段很難表現,由于缺乏可視性,學生不易理解,更不易掌握,效果不理想。用多媒體的教學軟件就不一樣了,首先以幻燈片的方式呈現該地域的地圖,在電子版地圖上落實秦嶺、淮河,說明“秦嶺―淮河一線”的地理意義,培養學生的地理思維能力。分別用三張幻燈片呈現三個步驟:第一步運用在總論中學過的知識,歸納“秦嶺―淮河一線”以北地區和以南地區的地理差異;第二步,說明“秦嶺―淮河一線”在我國不同的自然地區劃分中的地理意義;第三步,特別是應用可以控制的多媒體軟件,可以適時呈現教學中的重難點以及難以理解的問題,有效地突破還能收到很好的教學效果。
整合收集文本的地理信息,培養學生獨立自主的學習能力,能夠營造和諧的地理學習氛圍。運用信息技術可提高學生的讀圖能力,培養學生的思維能力和應用地圖的基本素養教學中,本著從實際出發、因地制宜的原則,挖掘和發揮傳統的各種技術手段在教學中的積極作用,根據教材的特點,充分利用多媒體課件。制作時,為了使課件有豐富的感染力和表現力,力求做到色彩搭配合理,圖形比例準確,得出所要掌握的地理基本規律。結合地理學科教學本身的特點,以便更好地服務我們實際的地理課堂教學。運用信息技術設備理進行地理教學與信息技術的整合,摸索最佳的教育教學方法。利用可利用的時間,把傳統的課堂教學模式轉變為一種有聲有形、師生互動、快速便捷、及時反饋的教學模式,力求實現最優化的教學目標,讓我們的地理課堂更加充滿生機和活力。
篇10
針對城市建設檔案的特點,其信息組織要求如下:(1)全面性要求。城市建設檔案保存來自城市建筑、用地、建設、規劃等方面的各種檔案。內容從地下管網、構筑物到小區、高樓大廈、架空高低壓電纜等,范圍從過去和現在延伸到對未來的規劃。因此,城市建設檔案的信息組織要全面涵蓋各個建設實體、各個建設階段、各個業務領域的各種檔案類型,包括文本、圖片、圖形、視頻、音頻等多媒體形式的數據。(2)綜合性要求。城市建設檔案來自有關城市建設的各個專業方向,緊密圍繞城市規劃、建筑設計和施工、文物保護、園林綠化、市政及地下設施構筑等。既有政府對城市建設的管理,還有工程設計,工程施工管理等;既有建筑釘樁、用地驗線、設計文件、設計圖紙,還有施工圖、竣工圖等,涉及規劃、行政、地質、測量、建筑、結構、電工、園林、綠化、水文等相關學科,檔案實體本身形式涉及紙質檔案、縮微檔案、實物檔案、圖片聲像和電子檔案等多種形式。因此,城市建設檔案的信息組織要充分考慮到其綜合性和復雜性。(3)與地理空間和時間的緊密結合。城市建設檔案除具有一般檔案的基本特征外,還具有鮮明的地理空間特征:任何城市建筑或構筑物,無論是地上的,還是地下的,其檔案資料首先必須記錄其存在的空間位置,然后才是其他檔案信息。從對城市建設檔案的綜合利用角度看,也離不開基于空間關系上的應用,如,針對特定地點的城市建設檔案查找,或站在宏觀分析角度研究某類建筑在城市中的分布情況等[7]。因此,城市建設檔案的信息組織在完善基于條目計算機索引的同時還應建立基于檔案地理信息的空間索引。更為重要的是檔案有著強烈的時間色彩:任何檔案必須在時間軸上定位,否則不能稱之為檔案。(4)符合思維習慣要求。傳統城市建設檔案信息組織方式如檔案目錄組織法是線性結構方式,只有掌握了城市建設檔案信息檢索的基本知識,嚴格遵守檢索格式,才能對其進行有效利用。為了提高城市建設檔案信息的利用價值,現代城市建設檔案信息組織要克服傳統檔案信息組織方式的缺點,按照人們的思維習慣,利用非線性的網狀結構進行組織,以方便人們及時有效地查詢利用。(5)便于管理和利用要求。傳統的城市建設檔案管理模式是根據其產生的單位和產生的時間來記錄、收集和保管的,造成城市建設檔案信息以分散、零碎、龐雜的方式散布在不同載體、不同卷盒之中。城市建設檔案存儲物理上的離散性造成城市建設檔案館藏豐富與利用不便之間的矛盾。隨著知識經濟和信息化時代的到來,如何在確保傳統的城市建設檔案滿足用戶需求的同時,為社會快速地提供正確可靠的城市建設檔案信息是檔案專業一個具有歷史意義的課題和面臨的發展機遇。
2超媒體地理信息技術在城市建設檔案管理中的應用實現
從以上的分析可以看出,城市建設檔案的綜合性、時間和空間關聯性、多媒體的存在形式等信息特征對城市建設檔案的管理和利用提出了更高的要求。必須建立全方位、多層次、各種維度綜合有效的計算機信息系統的索引機制,才能在多層面高效滿足城市建設檔案信息數字化需要,并綜合利用計算機信息技術、地理信息系統、多媒體技術和web服務等集成技術,來滿足業務部門和社會公眾對城市建設檔案的管理和利用的要求。
2.1城市建設檔案地理超媒體數據模型
采用多層次網狀結構來構建城市建設檔案地理超媒體數據模型(見圖1)。在該模型中,節點是城市建設檔案信息存儲的基本單元,可以存放文字、圖片、音頻、視頻、多媒體信息等,采用DHTML超文本技術,通過超鏈接把城市建設檔案信息節點鏈接成web頁,即相關城市建設檔案信息的集合,并通過地圖來存儲建設工程的空間位置和空間關系,然后通過城市建設檔案分類目錄和工程建設進程兩大信息組織視角,鏈接建設工程和城市建設檔案信息DHTMLweb頁,從而形成一個多層次、多視角的網狀結構。(1)存儲層。將各種形式(如文字、圖片、圖表、聲像等)和載體(如紙質檔案、縮微檔案、實物檔案、圖片聲像和電子檔案等)的案卷級和文件級的城市建設檔案數字化后,存儲在多媒體信息庫中,形成超媒體信息節點,構成城市建設檔案超媒體數據的基本素材。(2)鏈接層。采用DHTML超文本技術,將各種多媒體信息節點通過超鏈接的方式,按照一定的邏輯鏈接成web頁,各web頁之間也可以通過超鏈接相互鏈接和訪問,還可以通過多個web頁嵌套復合成更復雜、信息更豐富的web頁。(3)邏輯層。邏輯層是存儲鏈接層與表現層的中介,通過城市建設檔案分類目錄和工程建設進程兩大信息組織視角,提供更全面的城市建設檔案管理方式。城市建設檔案分類目錄就是按照《中國檔案分類法》和國家建設部《城市建設檔案分類大綱》編制形成的16基本大類,94屬類的城市建設專業化檔案。該分類方法面向檔案實體本身特征信息,圍繞檔案描述對象專業技術領域和服務對象,是針對內容條目的線性分類方式;工程建設進程是以工程項目的建設進程為脈絡,以多媒體技術為手段綜合展示城市建設檔案信息資源,實施對一個工程項目規劃、建設和管理的全過程的記錄[8]。(4)表現層。通過地理空間索引將建設工程的空間位置、空間分布和空間關系在地圖上表現出來,用戶借助空間檢索方式可以很方便的找到自己感興趣的建設工程,進而通過城市建設檔案分類目錄和工程建設進程兩大信息組織視角來檢索超媒體檔案信息。
2.2數據處理過程
城市建設檔案地理超媒體應用開發是一個軟件工程的實施過程,數據處理是應用開發的主要投入部分。數據處理分為7個過程(見圖2):檔案資料準備;建設工程數據處理(包括基本屬性數據錄入、工程隸屬關系維護、工程位置地理編碼、空間和屬性數據關聯等);案卷目錄數據處理(包括選擇檔案實體類別、項目級目錄編輯、工程級目錄編輯、案卷級目錄編輯和文件級內容編輯等);多媒體數據處理(包括電子文件掃描、圖片掃描、聲像流媒體處理、地理圖件掃描、三維模型制作等);工程和案卷目錄的關聯;案卷目錄和文檔實體的掛接;超媒體web頁的組織和制作。
2.3功能實現
(1)實現城市建設檔案項目級、工程級、案卷級、卷內目錄級、文件級以及卷內電子文件全文的六級管理和可視化檢索利用。(2)在GIS環境下進行圖文雙向查詢、檔案跨類查詢,在地圖上以建設工程的地理位置分布為線索,以案卷目錄為關聯,實現電子文件數據、多媒體數據的瀏覽查詢。(3)系統應具有電子原件檔案閱讀器功能,支持電子文件、照片、錄音、錄像等的瀏覽與管理。(4)基于城市建設檔案中的建筑物的規劃設計圖、總平面圖、立面圖、剖面圖等,以三維立體模型和動畫的形式,展現建筑物的建筑風格和特色。(5)實現對一個建設工程項目規劃、建設和管理的建設進程的記錄,以地理超媒體技術為手段綜合展示工程項目各個建設階段的概況、批文、圖紙、照片和聲像等檔案信息資源,實現工程項目建設過程的動態跟蹤和歷史回放。(6)基于建筑物的地理空間要素和圖件,分析建筑物的空間關系和分布規律,研究居住建筑的日照關系,地下管網、構筑物空間排放、重力管網或自由管網路徑計算機自動搜索等,為建筑群進行虛擬現實、高級空間輔助決策提供依據。(7)基于城市建設檔案館館藏的歷史和現在的城市建設檔案資料,以空間和時間為框架和維度,整合、展現城市建設和發展的空間格局變遷及歷史文化發展,建立“城市記憶”歷史系列地圖,在歷史地圖上設置城市建設檔案檢索熱點,整合和瀏覽城市建設檔案目錄和全文信息、專題編研成果(包括城建項目、樓宇建筑、歷史建筑、廣場、城市雕塑、古樹名木、名人、重大事件活動、老地名等),除了從地圖方面展示城市的變遷,還增加了大量的圖片、聲像等多媒體注解,從各個方面來反映城市的變化,如行政區劃變遷、城市道路變遷、城市建設變遷等(見圖3和圖4)。
3結語