地理信息概念范文

時間:2023-12-27 17:56:48

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地理信息概念

篇1

    核心概念之所以具有統(tǒng)攝力和解釋力,是因為聚焦學(xué)科概念的教學(xué)內(nèi)容涵蓋著豐富的地理觀念和學(xué)科思想方法。地理觀念是經(jīng)過長時間的地理學(xué)習(xí)而形成的一種思維習(xí)慣、方式與態(tài)度。地理思想方法是人們在科學(xué)認(rèn)識地球表層各種地理事物和現(xiàn)象及研究方法的基礎(chǔ)上提煉出來的、具有發(fā)現(xiàn)和解釋其他同類地理事物和現(xiàn)象的觀念和規(guī)則,是分析處理和解決地理問題的根本想法,是對地理規(guī)律的理性認(rèn)識。[1]以這樣理解,地理思想是指人們對地理學(xué)科理論與內(nèi)容的本質(zhì)的認(rèn)識,地理方法指某一地理活動過程的途徑、程序和手段。地理方法的靈魂是地理思想,思想是對方法的抽象認(rèn)識,方法是思想的具體化形式,二者具有統(tǒng)一性,統(tǒng)稱為地理思想方法。

    中學(xué)地理教育,使學(xué)生樹立正確的地理觀念,是培養(yǎng)學(xué)生正確的情感、態(tài)度、價值觀的重要途徑。地理教育的最高境界是幫助學(xué)生形成地理觀念,其背后的“靈魂”是學(xué)科思想方法。對學(xué)生來說,這是拋掉具體知識剩下的最有價值的東西,就像林語堂先生說的“教育的真諦就是將大部分知識忘掉以后剩下的那一點點”。奧蘇貝爾提倡,教師要教給學(xué)生學(xué)科和教材的基本結(jié)構(gòu),即那些最有“解釋力量”的高度抽象和概括性觀念,從而以有效的方式促進(jìn)學(xué)習(xí)和遷移。這與布魯納倡導(dǎo)的“課程一結(jié)構(gòu)”說是一致的。布魯納認(rèn)為,“掌握某一學(xué)術(shù)領(lǐng)域的基本觀念,不但包括掌握一般原理,而且還包括培養(yǎng)對待學(xué)習(xí)和調(diào)查研究、對待推測和預(yù)感、對待獨立解決難題的可能性的態(tài)度”,“他學(xué)到的觀念越是基本,幾乎歸結(jié)為定義,則這些觀念對新問題的適用性就越寬廣……因為‘基本的’這個詞,從這個意義上來理解恰恰就是一個觀念具有既廣泛而又強有力的適用性”。

    地理學(xué)科圍繞研究對象,逐漸形成了關(guān)于位置和分布、地方、人與環(huán)境的關(guān)系、空間的相互作用、區(qū)域等核心概念的基本觀念和法則,包括:

    (1)空間觀念。涵蓋區(qū)位論,區(qū)域差異,因地制宜等基本原理、觀點,蘊含著空間定位、空間相互作用與聯(lián)系、將世界組織成不同區(qū)域加以認(rèn)識、地理環(huán)境差異與因地制宜等思想方法。

    (2)系統(tǒng)綜合的觀念。涵蓋系統(tǒng)觀、全球觀等基本原理、觀點,蘊含地理環(huán)境整體性、人地關(guān)系等思想方法。

    (3)動態(tài)觀念。涵蓋不同時間尺度和空間尺度的發(fā)展變化觀,蘊含地理過程、時空關(guān)聯(lián)等思想方法。

    (4)可持續(xù)發(fā)展觀念。蘊含人地關(guān)系的思想方法,其中“人對地”的影響中包括環(huán)境觀、全球觀、資源觀、人口觀等一些觀點。

    在中學(xué)地理教學(xué)中,牽住地理學(xué)科基本觀念、學(xué)科思想方法這一主線,圍繞這些基本觀念和背后的學(xué)科思想方法組織教學(xué)內(nèi)容,就能抓住最有教育價值的核心概念實現(xiàn)“教給學(xué)生終身發(fā)展有用的地理”。學(xué)生一旦悟到了地理學(xué)科觀念、學(xué)科思想方法,不僅能減少或避免思維的盲目性,使思維具有明確的目的性、嚴(yán)密的組織性和高度的靈活性,而且能夠具備地理問題的解決能力和地理知識的學(xué)習(xí)能力,提高學(xué)習(xí)的效率。中學(xué)地理教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該圍繞一些基本的地理觀念來選取和設(shè)計內(nèi)容。如高中地理模塊一涉及的地理觀念包括:自然環(huán)境是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ),自然環(huán)境有其自身的發(fā)生、發(fā)展和變化規(guī)律;地理環(huán)境各要素是相互聯(lián)系、相互作用的有機整體;差異性是地理環(huán)境的顯著特征;人類從事各種活動,都應(yīng)協(xié)調(diào)好與環(huán)境的關(guān)系,尊重自然規(guī)律,講求環(huán)境倫理道德;地理環(huán)境有明顯的區(qū)域差異,人類的生產(chǎn)活動應(yīng)因地制宜、因時制宜;區(qū)域之間是有聯(lián)系的,一個區(qū)域內(nèi)地理因素發(fā)生變化,會對其他區(qū)域產(chǎn)生影響;自然現(xiàn)象或自然過程對人類活動產(chǎn)生危害或損失就成為自然災(zāi)害。

    教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時可以從觀念性知識一原理性知識一事實性知識“自上而下”梳理和解析教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)時再“自下而上”幫助學(xué)生在事實和材料基礎(chǔ)上提煉觀念性認(rèn)識,在具體知識和技能學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上幫助學(xué)生提升概括,建構(gòu)學(xué)科觀念和學(xué)科思想方法。一個有效途徑是進(jìn)行單元知識內(nèi)容的深度解析,用核心概念和地理觀念統(tǒng)領(lǐng)單元知識內(nèi)容。

    案例一:高中地理必修模塊一“洋流”

    課標(biāo)要求:運用地圖,歸納世界洋流分布規(guī)律,說明洋流對地理環(huán)境的影響。

    主題:自然環(huán)境中的物質(zhì)運動和能量交換(人教版高中地理必修一)。

    該單元體現(xiàn)的核心概念與基本觀念:空間的相互作用(空間觀念、整體性與差異性觀念)、人與環(huán)境的關(guān)系(人地觀)。

    地理觀念:

    大氣的運動對自然地理環(huán)境的形成和變化具有深刻的影響。

    大氣中的各種天氣現(xiàn)象都與天氣系統(tǒng)的活動有密切關(guān)系。

    水循環(huán)通過物質(zhì)遷移和能量流動深刻而廣泛地影響著全球的地理環(huán)境。

    世界海洋表層洋流通過促進(jìn)高低緯熱量和水分的輸送和交換,參與地表自然環(huán)境的物質(zhì)運動和能量交換,其分布對地理環(huán)境有重大影響。

    地表形態(tài)是不斷變化的,其塑造過程是內(nèi)外力共同作用的結(jié)果,是巖石圈物質(zhì)的循環(huán)過程。

    基本問題:

    大氣運動是如何發(fā)生和進(jìn)行的?

    大氣運動有什么規(guī)律?常見的天氣系統(tǒng)有哪些?地球上的水是如何循環(huán)運動的?水循環(huán)對自然地理環(huán)境有什么影響?

    世界表層洋流是怎樣分布的?洋流對地理環(huán)境和人類活動有什么影響?

    地殼物質(zhì)是如何循環(huán)運動的?

    上述案例進(jìn)行知識層次分析的價值,主要體現(xiàn)在通過分析,提煉出高層次的上位性的觀念性認(rèn)識,這些內(nèi)容能提升學(xué)習(xí)水平,提升學(xué)生的地理思維能力。例如案例中,學(xué)習(xí)和記憶洋流分布規(guī)律以及洋流對地理環(huán)境的影響等具體知識是必要的,但這些知識畢竟是形成能力的載體,學(xué)生在學(xué)習(xí)這些知識的過程中,比記住洋流分布規(guī)律本身更重要的則是掌握背后蘊含的用地理模式圖概括表達(dá)地理事物空間分布規(guī)律的學(xué)科思想方法,以及在這個過程中對洋流為何如此分布(空間差異、空間相互作用觀)、洋流對地理環(huán)境(要素相互作用以及人地關(guān)系觀)帶來重大影響等觀念的深刻理解。這些就是超越具體知識的上位性的思考和提煉。

    案例二:人教版教材高中地理必修三“資源的跨區(qū)域調(diào)配——以我國的西氣東輸為例”

    課標(biāo)要求:舉例說明資源跨區(qū)域調(diào)配對區(qū)域地理環(huán)境的影響。

    水平A:講清西氣東輸起點、終點、長度、經(jīng)過省區(qū)、調(diào)取資源量、調(diào)入?yún)^(qū)和調(diào)出區(qū)發(fā)生的變化等。

    這個層次的教學(xué),把案例本身當(dāng)做有用的知識,這是典型的事實性知識的堆砌,這些缺乏能力價值的知識往往讓學(xué)生死記硬背,學(xué)生心生厭倦。

    水平B:分析西氣東輸對調(diào)入?yún)^(qū)和調(diào)出區(qū)地理環(huán)境的影響,進(jìn)而辯證地分析問題。

    該層次的學(xué)習(xí)重點已經(jīng)上升到體現(xiàn)人地關(guān)系原理的地理觀念。

    水平C:把西氣東輸僅僅作為一個跨區(qū)域資源調(diào)配的案例,在A和B的基礎(chǔ)上,借助讀圖和各種資料,分析西氣東輸對調(diào)入?yún)^(qū)和調(diào)出區(qū)地理環(huán)境影響的一般原理和分析思路與方法。

    這種教學(xué)從地理學(xué)研究視角和方法的角度對資源跨區(qū)域調(diào)配這一類問題進(jìn)行總結(jié),實現(xiàn)了案例教學(xué)的目的,走出案例本身,有了一般分析思路和方法的提煉,可以由個別知識向同類的知識遷移,具有一定的能力價值。

    水平D:幫助學(xué)生從地理學(xué)視角和方法對資源跨區(qū)域調(diào)配這一類問題進(jìn)行觀念性認(rèn)識總結(jié)與提升——自然資源分布的不均衡與社會資源分布的地域差異,造成區(qū)域差異;區(qū)域差異引起資源跨區(qū)域調(diào)配(差異產(chǎn)生梯度,梯度引發(fā)地理流),人類通過技術(shù)手段對地理環(huán)境不能滿足需求的條件采取對策或是改造活動,引起空間的相互作用,這種空間相互作用必然對區(qū)域地理環(huán)境產(chǎn)生影響,表現(xiàn)為資源跨區(qū)域調(diào)配對調(diào)入?yún)^(qū)和調(diào)出區(qū)地理環(huán)境的影響;人類需要克服不利影響、利用有利影響促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。這些觀念性認(rèn)識是具有統(tǒng)攝力的上位性知識,可以統(tǒng)攝諸如“西電東送”“南水北調(diào)”“人口遷移”等其他產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和資源調(diào)配等相關(guān)內(nèi)容,進(jìn)而形成科學(xué)方法論。

篇2

在新課改理念下,教師要進(jìn)行有效教學(xué),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。下面筆者就結(jié)合自身教學(xué)實踐,分析高中地理學(xué)科特點,闡述高中地理教學(xué)要求,提出高中地理有效教學(xué)方法,以提高高中地理教學(xué)效果。

一、高中地理教學(xué)特點

在新課改下,地理教學(xué)出現(xiàn)了新的特點,開始注重教師與學(xué)生之間的溝通。在這種動態(tài)的教學(xué)模式中,教師不僅教授理論知識,還培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。與傳統(tǒng)的地理教學(xué)模式相比,這種教學(xué)模式能夠促使學(xué)生自主學(xué)習(xí),養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。這樣,學(xué)生就能在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的同時,探究地理規(guī)律,轉(zhuǎn)變思維方式。

二、高中地理教學(xué)要求

新課程改革強調(diào),地理教學(xué)是教師在課堂環(huán)境下對知識進(jìn)行傳授。因此,教師在講授知識之前要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了解,梳理教材知識,采用契合學(xué)生特點的教學(xué)方式將知識傳授給學(xué)生。

另外,在地理教學(xué)中,教師不僅要將知識傳授給學(xué)生,還要提高學(xué)生對地理學(xué)科的認(rèn)知能力,加深學(xué)生對地理知識的理解與記憶。對此,在教學(xué)過程中,教師要及時糾正學(xué)生的錯誤理解,加強與學(xué)生的溝通。

三、高中地理有效教學(xué)方法

(一)運用地理教學(xué)軟件

1.培養(yǎng)學(xué)生勤于思考的習(xí)慣。

在地理教學(xué)中,教師要培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力。因此,在設(shè)計地理教學(xué)時,教師應(yīng)采用多種方法引導(dǎo)學(xué)生獨立思考。

例如,在講授“德國魯爾區(qū)”這部分內(nèi)容時,教師不僅要將書本上的理論知識講授給學(xué)生,讓學(xué)生明白魯爾區(qū)繁榮的原因、衰敗的原因以及實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的途徑,而且還要運用教學(xué)軟件,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,加深學(xué)生對德國魯爾區(qū)的印象,引導(dǎo)學(xué)生分析該地區(qū)經(jīng)濟(jì)繁榮的原因。

2.提高學(xué)生的主觀能動性。

在課堂教學(xué)伊始,教師要采用有效方法導(dǎo)入新課,集中學(xué)生注意力,這對課堂教學(xué)效果的提高十分重要。在導(dǎo)入新課時,教師可以運用地理教學(xué)軟件,展示生動、立體的地理圖像,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在運用地理教學(xué)軟件的時候,教師一定要合理運用,將學(xué)生的注意力集中在生動的圖像上,引導(dǎo)學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí),自主解決問題。

例如,在教學(xué)“中國黃土高原水土流失的治理”這部分內(nèi)容時,教師可以根據(jù)學(xué)生對黃土高原的了解,運用地理教學(xué)軟件引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識。

(二)滲透環(huán)境教育

1.教學(xué)理念的滲透。

人文環(huán)境這個概念是新課改提出的新觀點。自然環(huán)境與人文環(huán)境相互聯(lián)系,人文環(huán)境受自然環(huán)境的影響和制約,人類生活永遠(yuǎn)脫離不了與自然環(huán)境的聯(lián)系。

現(xiàn)代社會中的環(huán)境問題已經(jīng)十分嚴(yán)重,環(huán)境破壞和環(huán)境污染都會使人文環(huán)境發(fā)生變化。因此,在教學(xué)中,教師要滲透環(huán)境教育,引導(dǎo)學(xué)生明白,我們要想持續(xù)生存下去,就要對環(huán)境進(jìn)行保護(hù)。

2.教學(xué)資料的滲透。

篇3

高考考查的主干知識是體現(xiàn)地理核心概念和培養(yǎng)地理學(xué)科素養(yǎng)的載體。以構(gòu)建核心概念為方向,突出核心概念的功能和價值,構(gòu)建知識體系,提升綜合思維能力的高三地理主干知識復(fù)習(xí)能有效促進(jìn)地理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng),提升高三地理課堂復(fù)習(xí)的效果。本文以高三地理必修3中“生態(tài)環(huán)境的建設(shè)――土地的荒漠化”為例,說明基于核心概念功能下的高三地理主干知識的復(fù)習(xí)方法。

一、以構(gòu)建完整的核心知識體系為基礎(chǔ)

土地的荒漠化是區(qū)域生態(tài)建設(shè)中的主干知識。對荒漠化復(fù)習(xí)要形成完整的概念體系,這一體系包括荒漠化概念的本質(zhì)、內(nèi)涵和外延。同學(xué)們在復(fù)習(xí)中要細(xì)化考點、分解目標(biāo)、構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)。如下頁圖所示。

二、創(chuàng)設(shè)情境,為構(gòu)建核心概念的知識框架提供支撐

在復(fù)習(xí)中僅僅靠構(gòu)建框架是不夠的,也無法解決實際的問題,所以在進(jìn)行概念學(xué)習(xí)時需要結(jié)合大量地理學(xué)事實,也就是學(xué)習(xí)情境,才能為構(gòu)建框架提供支撐。只有把核心概念放在一定的應(yīng)用情境下,將事實性知識置于我們的概念框架中, 概念的不同層次被各種豐富的有代表性的事實細(xì)節(jié)展現(xiàn)出來,知識框架的構(gòu)建才會顯得生動和有意義。

例如,對荒漠化的情境復(fù)習(xí)可分成三個層次。

第一個層次:創(chuàng)設(shè)情境,構(gòu)建主體知識框架結(jié)構(gòu)。

以樓蘭古國的興衰為背景材料,可設(shè)置兩個基礎(chǔ)問題:

(1)分析樓蘭文明消失最主要的原因。

(2)樓蘭古國的滅亡對現(xiàn)代的綠洲城市有何啟示?

設(shè)置以上問題的目的是解決荒漠化產(chǎn)生的條件和治理的措施。第一個層次的復(fù)習(xí)難以使同學(xué)們達(dá)到對概念的本質(zhì)和不同層次的把握、對知識的靈活運用。

第二個層次:選擇具有相似h境和差異環(huán)境的區(qū)域,進(jìn)行概念的運用和遷移。

(1)以賀蘭山為背景,分析賀蘭山東、西兩側(cè)土地荒漠化類型差異的原因。

該問題增加了地形這一因素。在自然環(huán)境變化的情況下,荒漠化產(chǎn)生的類型是不同的。

(2)以南方丘陵為背景,分析南方地區(qū)的主要荒漠化問題。

可通過比較干旱區(qū)域和濕潤區(qū)域自然條件的差異,分析歸納出南方地區(qū)荒漠化的成因。這是在差異明顯的環(huán)境下對概念的使用和辨析,客觀上呼應(yīng)荒漠化的本質(zhì)是土地的退化,表現(xiàn)為荒漠的景觀。

第三個層次:新情境下概念的應(yīng)用。

通過不同層面的練習(xí),利用結(jié)構(gòu)化的知識體系,來解決地理問題是提升推理和應(yīng)用能力的有效方法。而在高三復(fù)習(xí)中選擇經(jīng)典的案例和高考題來訓(xùn)練是明智的選擇。例如,2013年高考新課標(biāo)全國文綜卷Ⅱ第36題、2014年高考新課標(biāo)全國文綜卷Ⅰ第36題,從表面上來看都是考查風(fēng)沙活動,從本質(zhì)上來看都是變相地考查荒漠化。

因此,復(fù)習(xí)地理的目的絕不是使同學(xué)們記住一些地理事實,而是使同學(xué)們關(guān)注核心概念,通過地理事實與情境,歸納與分析概念的本質(zhì),理解地理規(guī)律,并以此來構(gòu)建合理的概念框架,進(jìn)而能夠在新情境下解決實際問題。

三、通過比較和辨析,深刻理解概念

同學(xué)們頭腦中有時會有一些相似概念的存在,在復(fù)習(xí)過程中要通過比較、辨析、練習(xí)鞏固等方式來深刻理解頭腦中的相似概念。例如,荒漠化、沙漠化、荒漠的概念,很多同學(xué)都是混亂使用的。原因是這些同學(xué)對概念辨析不清,導(dǎo)致在考試中不能準(zhǔn)確答題。在復(fù)習(xí)中要對這些概念進(jìn)行比較和辨析:荒漠是一種景觀?;哪峭恋赝嘶倪^程。沙漠化是荒漠化發(fā)生于干旱環(huán)境下的一種土地的退化,而在云貴高原的土地退化則表現(xiàn)為流水侵蝕下的土地退化。同學(xué)們要在概念的辨析中明確不同區(qū)域自然環(huán)境的特征不同,產(chǎn)生荒漠化的類型也不同。

四、引入系統(tǒng)地理原理,轉(zhuǎn)換對主干知識的理解角度

沙漠化從生態(tài)問題的角度看,是土地的退化過程,景觀上表現(xiàn)為沙丘的擴(kuò)展。從外力作用對地表形態(tài)的影響看,沙漠化是風(fēng)力的侵蝕和搬運過程,其實就是風(fēng)沙的活動過程。從天氣的角度看,主要表現(xiàn)為沙塵暴天氣。風(fēng)力沉積的地貌類型表現(xiàn)為沙丘,而沙丘的存在是地表荒漠化的一種表現(xiàn)。運用系統(tǒng)地理的原理來解釋地理現(xiàn)象,轉(zhuǎn)換對主干知識的理解角度,能幫助同學(xué)們形成地理聯(lián)系的能力,有效提升地理的核心能力。

五、關(guān)注主干知識的形成過程,建立概念間的關(guān)聯(lián)

復(fù)習(xí)中如果只死記硬背荒漠化形成的原因,是無法將知識進(jìn)行靈活變通與應(yīng)用的。核心概念的主要功能就是為解決地理問題提供思路和方法。同學(xué)們要能夠運用核心概念來解決問題,學(xué)習(xí)和體驗概念的形成和應(yīng)用過程,建立概念間的關(guān)聯(lián),以形成綜合思維。

復(fù)習(xí)土地荒漠化時關(guān)鍵要理解荒漠化的形成條件。教材中以西北地區(qū)為例構(gòu)建的土地沙化條件無法適用于所有的區(qū)域。因此必須對案例進(jìn)行抽象后,得到如下結(jié)論。①物質(zhì)條件:疏松的沉積物;②動力條件:多大風(fēng)天氣。在此基礎(chǔ)上根據(jù)情境材料,延長思維的鏈條。例如,疏松的沉積物來源于這樣的條件:干旱環(huán)境下,地表植被較少,地表土壤發(fā)育不良。干旱的內(nèi)陸區(qū)本身多大風(fēng)天氣。當(dāng)因為自然或人為的原因?qū)е碌乇砗螅乇硎ケWo(hù),風(fēng)沙就開始活動。

篇4

[關(guān)鍵詞]信息;網(wǎng)絡(luò)服務(wù);關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號:P208 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)18-0378-01

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,地理信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也不斷發(fā)展進(jìn)步,三維地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù)近年來得到了廣泛的應(yīng)用,受到各個領(lǐng)域的認(rèn)可。和二維地理信息系統(tǒng)相比,三維地理信息系統(tǒng)能夠幫助人們更加準(zhǔn)確、真實的認(rèn)識我們的客觀世界,并從根本上解決重復(fù)建設(shè)以及開發(fā)成本問題,縮短開發(fā)周期。

一、 三維地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的理論研究

從三維地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的表面上看,則是融合了計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等,將全新的技術(shù)運用在地理信息領(lǐng)域中,而究其本質(zhì),則是將地理空間認(rèn)知科學(xué)與現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)工具進(jìn)行融合的全新演變歷程下的產(chǎn)物。

1、地理空間認(rèn)知方式的演進(jìn)

所謂的認(rèn)知指的是借助感知活動的開展,實現(xiàn)對外部信息的獲取與轉(zhuǎn)化,進(jìn)行演變成心理特征并形成相應(yīng)的知識結(jié)構(gòu)體系,在此基礎(chǔ)上,借助對這些知識的運用來指導(dǎo)實踐活動。在地理空間認(rèn)知方面的研究,目前可分為兩類,即所謂的where與what,相關(guān)學(xué)科間所展現(xiàn)出的關(guān)系。而在地理空間認(rèn)知的演進(jìn)上,相應(yīng)概念信息的傳遞可借助語言、文字以及圖形等方式進(jìn)行傳遞,同時也可以借助真實亦或是抽象的環(huán)境,通過對比分析來實現(xiàn)對地理空間的理解與相應(yīng)地理現(xiàn)象的掌握。

2、認(rèn)知抽象模型

針對現(xiàn)有的地理空間抽象模型進(jìn)行分析.主要有如下三種:①OpenGIS。其為九層抽象模型,在實際開發(fā)OpenGIS的過程中,其核心目的在于能夠?qū)崿F(xiàn)對GIS間的充分共享,因此在搭建這一認(rèn)知抽象模型的過程中,需要確保其具備高度的開放性,并能夠得到行業(yè)的普遍認(rèn)可。②ISO/TC211,基于這一認(rèn)知抽象模型下,其展現(xiàn)出了層次化特點,在搭建的過程中,是在明確地理空間論域的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)概念模式的建立,基于人們認(rèn)知特點與計算機解釋處理之需下,實現(xiàn)這一模型的打造。在此過程中,則是從現(xiàn)實空間進(jìn)行概念的籌劃,以此來搭建出相應(yīng)的模型。③GIS抽象層次模型。這一模型共分為三個層次,其目的在于將GIS的抽象過程進(jìn)行簡單且清晰的描述。概念模式也就是地理空間認(rèn)知模型,基于計算機系統(tǒng)下,其則隸屬于抽象的最高層次,而邏輯數(shù)據(jù)模型是地理數(shù)據(jù)的邏輯表示結(jié)構(gòu),隸屬于中間層,是借助對概念的轉(zhuǎn)化而得到的,對于用戶而言,則能夠借助GIS來實現(xiàn)對現(xiàn)實世界中地理空間的觀看。

3、模型特征分析

在這一認(rèn)知模型中,相應(yīng)認(rèn)知操作占據(jù)著主體地位,該認(rèn)知抽象模型所呈現(xiàn)出的特征可從兩方面進(jìn)行闡述:①基于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)下。相應(yīng)認(rèn)知行為需要首先需遵循一般的認(rèn)知特征,同時也具備著自身的獨特性,具體而言為一致性、同步性、綜合性、相互性以及靈活性,而在認(rèn)知內(nèi)容的交互共享上,具備了交互性、多元性以及協(xié)作性特征。同時,相應(yīng)的認(rèn)識活動中心逐漸偏移向用戶。②三維地理信息特征。事實上,二三維地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的認(rèn)知抽象模型與認(rèn)知過程極為相似,但在認(rèn)征為:認(rèn)知模擬程度高、數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)出海量化與多元化的特點,同時可視化計算相對較為復(fù)雜。

二、 關(guān)鍵技術(shù)

1、系統(tǒng)架構(gòu)

為推動GIS應(yīng)用的互操作性,由OGC、ISO/TCZll兩個組織制定了有關(guān)地理信息的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范使GIS開發(fā)人員按照這些規(guī)范實施的GIS應(yīng)用都具有良好的互操作性。多年以來,OGC和150雖然都是為實現(xiàn)相同的目標(biāo),但卻一直獨立開展研究目前這種狀況發(fā)生了變化,兩家組織為制定共同的解決方案開始合作,兩個組織在制定標(biāo)準(zhǔn)的過程中,極力倡導(dǎo)將大量的GIS應(yīng)用服務(wù)劃分成不同的功能模塊,這些模塊之間通過標(biāo)準(zhǔn)的接口進(jìn)行交互。這就要求必須具有一個非常靈活的GIS應(yīng)用體系結(jié)構(gòu),以便適應(yīng)不同的功能實現(xiàn)環(huán)境。根據(jù)OGC和150的建議,GIS應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)中至少應(yīng)該包括各類規(guī)范。這個規(guī)范實現(xiàn)通用GIS應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)的開始,最為重要的一點是,這些規(guī)范的制定始終將GIS應(yīng)用的互操作性作為指導(dǎo)原則。這為全面建立通用GIS應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)奠定了很好的基礎(chǔ)。

2、Webserivce在系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用

Web Sevrice是一種可以接收從Internet或者Intranet上的其他系統(tǒng)中傳遞過來的請求,輕量級的獨立的通訊技術(shù)〕是:通過SOAP在web上提供的軟件服務(wù),使用WSDI文件進(jìn)行說明,并通過UDDI進(jìn)行注冊。WebSerivce的主要目標(biāo)是跨平臺的可互操作性。為了實現(xiàn)這一目標(biāo),完全基于XM(L可擴(kuò)展標(biāo)記語言)、XSD(XMLSCheran)等獨立于平臺、獨立于軟件供應(yīng)商的標(biāo)準(zhǔn),是創(chuàng)建可互操作的、分布式應(yīng)用程序的新平臺。因此使用它有許多優(yōu)點,在系統(tǒng)建設(shè)中,為彌補三維平臺空間分析功能薄弱的缺點,該系統(tǒng)在服務(wù)器端構(gòu)建了基于AcrGIS的二維GIS服務(wù),提供周邊查詢,空間數(shù)據(jù)編輯,數(shù)據(jù)人庫等功能,這些服務(wù)對于用戶是透明的,計算的結(jié)果在三維平臺上進(jìn)行展示。前面提到的WFS服務(wù)也一種web seivrce。其在允許重用代碼的同時,可以重用代碼背后的數(shù)據(jù)。使用Web Sevrice,只需要直接調(diào)用遠(yuǎn)端的Web Sevrice就可以實現(xiàn)所需的功能要求,為用戶提供一個統(tǒng)一的、友好的界面。

三、 結(jié)束語

三維地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù)以地理信息數(shù)據(jù)為支撐,實現(xiàn)三維可視化技術(shù),應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)三維組件,構(gòu)建真三維地理信息公共平臺,為實現(xiàn)對三維地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的搭建與運用提供了理論參考基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

[1] 黃海峰,夏斌,趙寶林,趙冠偉.一種通用GIS應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)的分析與應(yīng)用[J].地球信息科學(xué),2010(6).

篇5

關(guān)鍵詞:地理信息技術(shù);高中;地理教學(xué)

一、地理信息技術(shù)的概念

地理信息技術(shù)由地理信息系統(tǒng)、遙感、全球定位系統(tǒng)與虛擬環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)GIS等其他技術(shù)組成,是指獲取、管理、分析和應(yīng)用地理空間信息的現(xiàn)代技術(shù)的總稱。在區(qū)域地理環(huán)境研究中,它可以用作資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測、自然災(zāi)害預(yù)防監(jiān)測、國土資源管理等。在人們的日常生活中,它可以用作汽車導(dǎo)航、參與城市多媒體信息系統(tǒng)的管理等[2]。而信息技術(shù)主要是管理與處理信息所采用的各種技術(shù)的總稱。地理信息技術(shù)是信息技術(shù)中的一個部分,它指向地理空間信息,與人們的實際生活密不可分。同時,地理信息技術(shù)也是高中地理學(xué)習(xí)階段學(xué)生需要了解的一種信息技術(shù),利用這種技術(shù)進(jìn)行教學(xué),學(xué)生能較好地了解區(qū)域地理中資源的分布情況,更加全面地分析當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展?fàn)顟B(tài)[3]。

二、地理信息技術(shù)在高中地理教學(xué)中的運用

教師將地理信息技術(shù)引入教學(xué)過程,不僅幫助學(xué)生鞏固了地理信息技術(shù)的基本知識內(nèi)容,而且還鍛煉了學(xué)生運用信息技術(shù)的能力,鼓勵學(xué)生自己動手、自主探究,了解地區(qū)地理空間信息。

(一)利用地理信息系統(tǒng)繪制空缺地圖

在實際生活中,教科書與其他教學(xué)參考資料只會給學(xué)生提供重要地區(qū)的地圖信息,而一些位置偏僻經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的地區(qū),往往不可能配置大范圍、大規(guī)模的地圖。學(xué)生在處理地理信息時,需要利用這些地區(qū)的地圖。因此,教師可以引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)區(qū)域地理時利用地理信息技術(shù),訓(xùn)練學(xué)生繪制地圖的能力,完善教學(xué)參考書提供的地圖信息。地理信息系統(tǒng)是地理信息技術(shù)的組成部分之一,教師可通過指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用方法,登錄GoodyGIS網(wǎng)站,利用谷地的高程下載功能,依次獲取任意多個地球上的點,得到該地區(qū)的位置信息與大致輪廓,利Photoshop簡單修改谷地形成的地圖,調(diào)整地圖清晰度。學(xué)生制作地圖的過程,也是了解當(dāng)?shù)貐^(qū)域地理信息的過程,同樣也是加強學(xué)生利用信息技術(shù)能力的過程。

(二)利用遙感制作專題圖

遙感可以利用不同波段對物體的穿透性,獲取海平面以下的地理信息,還可以借助紫外線、紅外線或其他微波,探測地表的信息,克服眾多的自然阻礙。但由于遙感技術(shù)的專業(yè)性強,需要借助專門的特殊探測儀器,經(jīng)過專業(yè)的程序處理,才能獲得信息,對于高中學(xué)生來說,這些過于專業(yè)的知識反而不利于學(xué)生的地理學(xué)習(xí)。因此,教師可以先與當(dāng)?shù)氐臍庀缶只蜃匀毁Y源部進(jìn)行溝通,有規(guī)模地組織學(xué)生前來參觀了解,或者聘請當(dāng)?shù)氐膶I(yè)人員,將傳感器上的圖像導(dǎo)入應(yīng)用系統(tǒng),利用計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)合成存儲于應(yīng)用系統(tǒng)上的圖片,學(xué)生根據(jù)自己的需要獲取部分圖片,繪制專題圖,加深對不同地區(qū)資源狀況的了解。在運用遙感滲透地理學(xué)科知識時,教師要把好內(nèi)容審核關(guān),太難或操作太煩瑣的知識教師要做到簡單化與泛化,要將難度減低到學(xué)生可以接受的程度,從而達(dá)到將地理信息技術(shù)與高中地理學(xué)科的良好融合。

(三)開展以地區(qū)地理信息為主題的研究性活動

GPS技術(shù)在現(xiàn)代社會的應(yīng)用很廣泛,智能手機幾乎都支持這一功能,學(xué)生上手難度也較低,地圖、購物App幾乎都需要用到這一功能。為了加深學(xué)生對本地區(qū)自然地理條件的了解,教師可以多次開展與地區(qū)地理信息相關(guān)的研究活動。向?qū)W生提出問題:“獲取地區(qū)地理信息需要哪些工具?具體操作步驟是嗎?……”等,以知識技能競答的方式來開展,讓學(xué)生在具體的生活時間操作中就能學(xué)習(xí)到知識,從而加深學(xué)生對于地理信息技術(shù)的認(rèn)識。同時,教師也可以指定專門的地理信息技術(shù),比如,要求學(xué)生分析全球定位系統(tǒng)即GPS的應(yīng)用模型,思考GPS技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,并結(jié)合百度地圖等其他地圖繪制小區(qū)平面地理信息圖,從而達(dá)到學(xué)生地理學(xué)科素養(yǎng)的提升。

篇6

1.1世界城市的概念與內(nèi)涵

國際學(xué)者在研究世界城市相關(guān)概念方面積累了大量的研究成果,表1列舉了國際上世界城市相關(guān)概念方面有代表性的人物及觀點.國內(nèi)學(xué)者在概念方面的提法和解釋呈多樣化,諸如國際城市、國際化大都市、世界城市、國際性城市、國際性中心城市、現(xiàn)代化世界城市等等,從目前趨勢看“世界城市”與“全球城市”逐漸成為國內(nèi)學(xué)界較為一致的概念稱謂[4].無論從國內(nèi)還是國際,對于世界城市的概念的認(rèn)識是在不斷的發(fā)展并逐漸趨于一致的認(rèn)同.陳銳[5]在總結(jié)世界城市發(fā)展的普遍規(guī)律與特征的基礎(chǔ)上,將世界城市的概念界定為:依托世界經(jīng)濟(jì)網(wǎng)絡(luò)和城市經(jīng)濟(jì)區(qū)兩大載體,通過培育城市文化主題完善多維創(chuàng)新體系,以新型業(yè)態(tài)整合資本、人才和技術(shù)等高端資源,并在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)快速高效集散,以發(fā)揮其對世界經(jīng)濟(jì)、社會體系的管理與控制作用的國際第一流城市.在世界城市的內(nèi)涵特征方面,國際學(xué)者將觀點集中在主要的職能中心、特征及條件與判斷標(biāo)準(zhǔn)方面,表2列舉了霍爾、弗里德曼、薩森、西蒙等四位國際學(xué)者的觀點.近年來國內(nèi)學(xué)者對世界城市研究也急劇增溫,研究角度也比前期更加細(xì)化和深入,如職能體系[6]、空間分散與產(chǎn)業(yè)集聚研究[15]、指標(biāo)體系研究[16]、人口遷移問題[17]、城市發(fā)展戰(zhàn)略[13,18]、巨型城市區(qū)域[19]、國際交通體系[20]、人口分布格局[21]、國際會展業(yè)[22]、世界城市網(wǎng)絡(luò)理論[23]等等.對于世界城市本質(zhì)的探討也有了更深入的認(rèn)識,主要觀點是:世界城市的本質(zhì)屬性主要表現(xiàn)在控制力、影響力、表現(xiàn)力上[14],其本質(zhì)可概括為一個結(jié)點、兩個功能、三個特征,是城市發(fā)展的高級階段,是國際城市的高端形態(tài)[13].隨著世界城市概念與內(nèi)涵特征的探討逐漸深入,我國學(xué)界的判定標(biāo)準(zhǔn)與國際研究的主流逐漸一致,高級服務(wù)業(yè)水平、跨國公司總部等因素是公認(rèn)的判定標(biāo)準(zhǔn).但應(yīng)當(dāng)看到,世界城市理論還存在一些爭議[4]:世界城市內(nèi)涵仍在發(fā)展當(dāng)中,在未來這一問題仍會持續(xù);世界城市研究有西方中心傾向,較少關(guān)注中等發(fā)達(dá)和發(fā)展中國家,也忽略了東西方世界城市發(fā)展模式的差異;不連續(xù)城市發(fā)展模式與世界城市區(qū)域聯(lián)系、時間演變觀點的發(fā)展模式分歧;對城市社會分化、城市社會問題及可持續(xù)發(fā)展壓力等問題的忽視將導(dǎo)致未來的不確定因素;世界城市發(fā)展的依托問題.

1.2世界城市的本質(zhì)

世界城市是城市發(fā)展的高級階段,是國際城市的高端形態(tài).其本質(zhì)特征首先是擁有全球經(jīng)濟(jì)控制能力,這種控制能力主要來源于聚集其中跨國企業(yè)和跨國銀行總部[7].國際金融中心、決策控制中心、國際活動集聚地、信息中心和高端人才集聚中心影響著全球的政治、經(jīng)濟(jì)和文化(強度達(dá)到強或極強),而較大的經(jīng)濟(jì)和人口規(guī)模、經(jīng)濟(jì)高度服務(wù)化和集聚全球跨國公司總部、區(qū)域經(jīng)濟(jì)合作緊密、國際交通便利、科技教育發(fā)達(dá)、人居環(huán)境優(yōu)良等條件支撐著世界城市的這些中心.世界城市的本質(zhì)可概括為一個結(jié)點、兩個功能、三個特征[13],即:一個結(jié)點,全球經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的中樞或世界城市網(wǎng)絡(luò)體系中的組織結(jié)點,整合以人流、物流、資本流、技術(shù)流和信息流為代表的現(xiàn)代市場資源;兩個功能,對全球政治、經(jīng)濟(jì)、文化具有控制力與影響力,是全球戰(zhàn)略性資源、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略性通道的控制中心,是世界文明融合與交流的多元文化中心,也是城市硬實力與軟實力的統(tǒng)一體;三個基本特征,具有雄厚的經(jīng)濟(jì)實力,具有巨大的國際高端資源流量與交易,具有全球影響力.當(dāng)代世界城市的本質(zhì)體現(xiàn)在[14]:它是全球經(jīng)濟(jì)、政治、文化體系的主要節(jié)點,是世界體系中高度集中的經(jīng)濟(jì)、政治、文化指揮控制中心,發(fā)揮著全球的影響力、控制力、表現(xiàn)力,歐洲、美洲和亞洲等區(qū)域通過世界城市的連接成為一個有機整體.其本質(zhì)屬性主要表現(xiàn)在控制力、影響力、表現(xiàn)力上.其核心功能主要是世界經(jīng)濟(jì)管理控制中心、全球政治中心、世界知識創(chuàng)新中心、世界文化中心、世界航運中心.表3與表4根據(jù)郭萬超的觀點對世界城市的本質(zhì)屬性、核心功能與核心要素進(jìn)行了整理.

2世界城市本質(zhì)對城市地理信息的需求

從概念演化到內(nèi)涵分析,再到本質(zhì)及核心功能、要素梳理,國內(nèi)外學(xué)者對于世界城市的研究也隨著世界城市的發(fā)展演變經(jīng)歷了相對漫長的過程.世界城市的本質(zhì)屬性及核心功能對城市地理信息的獲取、管理與服務(wù)都提出了新的需求(圖1).控制力是世界城市擁有的整合和配置全球資源要素、從而實現(xiàn)價值最大化的能力和權(quán)力.本方面的城市地理信息需求主要是:聚集要素的表達(dá)與空間化管理;要素輻射范圍的確定;石油、鐵礦石、人才、信息、資本等等作為國際戰(zhàn)略資源進(jìn)行管理;信息產(chǎn)業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)、文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)等等作為國際戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的配套地理信息服務(wù);機場、鐵路、港口作為國際戰(zhàn)略通道配套信息化監(jiān)控與管理等.影響力是世界城市擁有的主導(dǎo)和改變思維方式和價值取向的能力和權(quán)力.各種代表話語權(quán)的定價、信息權(quán)利等,以及代表軟實力的跨文化交流、價值觀等會形成一些新的地理信息要素,這對城市地理信息的獲取方法及服務(wù)體系的整合度和服務(wù)效率提出更高的要求.表現(xiàn)力是指世界城市使自己的實力(主要是控制力、影響力)得到世界認(rèn)可的能力,也包括對自己形象的塑造能力.面向國際的政治形象和社會形象的樹立對城市地理信息的需求主要體現(xiàn)在管理層面,面向國際形象的誠信環(huán)境、公眾素質(zhì)、文明程度、社會風(fēng)尚等也對城市地理信息管理方式與服務(wù)體系提出了更加體現(xiàn)國際化、多元化、人文理念的要求.對于世界經(jīng)濟(jì)管理控制中心,全球化公司、跨國公司和世界級金融機構(gòu)有針對全球或區(qū)域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的運行狀況進(jìn)行空間化監(jiān)管的需求;對于全球政治中心,國際組織、國際機構(gòu)的空間分布、輻射范圍、空間決策等等需要不斷完善的城市地理信息服務(wù)體系的服務(wù)環(huán)境;對于世界知識創(chuàng)新中心,新產(chǎn)品、新市場和就業(yè)新機會的衍生會不斷產(chǎn)生新空間要素,各種新要素的更新、管理方法、服務(wù)方式需求是不完全相同的,這就要求城市地理信息服務(wù)環(huán)境具備開放性,并實時更新;對于世界文化中心,世界級文化資源與品牌改變了傳統(tǒng)的文化服務(wù)業(yè)的發(fā)展模式,本地文化與國際化、多元化的文化相互融合,城市地理信息的獲取、管理、服務(wù)都要適應(yīng)多元化的需求;對于世界航運中心,當(dāng)前是航空時代、高鐵時代、遠(yuǎn)洋時代、信息時代,世界城市掌握的世界級交通體系越強大,掌握的人力流、物資流、資本流、信息流、知識流越多越集中,其控制力就越強.世界航運中心不僅要求城市地理信息為其自身運行作保障,還要求在五大流的運行過程中進(jìn)行全方位的空間化監(jiān)管,如物資流的地理位置追蹤與全過程監(jiān)管等.

3世界城市建設(shè)的城市地理信息需求

世界城市地理信息服務(wù)的對象不僅僅是生活其中的人群,還包括其控制力、影響力和表現(xiàn)力輻射范圍涉及的國際政治、經(jīng)濟(jì)、文化機構(gòu),以及重要的國際戰(zhàn)略資源、產(chǎn)業(yè)和通道.因而,其城市地理信息服務(wù)必然要適應(yīng)這些“對象”的動態(tài)變化的需求.世界城市建設(shè)的城市地理信息需求主要解決好以下問題:第一,分析世界城市建設(shè)與城市地理信息需求的動態(tài)關(guān)系.世界城市建設(shè)是動態(tài)變化的,隨著其本質(zhì)屬性和核心功能的增強,其對城市地理信息的需求也在不斷變化.第二、分析世界城市建設(shè)對當(dāng)前城市地理信息服務(wù)體系提出的新的需求,明確其要解決的基本問題在哪里;第三,從城市整體觀的角度出發(fā),分析城市地理信息服務(wù)體系應(yīng)考慮的從整體到局部的不同層次;第四,從業(yè)務(wù)的時空管理視角分析城市地理信息服務(wù)體系如何滿足世界城市建設(shè)中出現(xiàn)的新業(yè)務(wù)需求.

3.1世界城市建設(shè)與城市地理信息的關(guān)系分析

從城市地理信息角度看:一體化管理、信息資源整合與融合、新技術(shù)服務(wù)方式、共享與安全的平衡構(gòu)建起來的地理信息服務(wù)體系應(yīng)支撐世界城市核心功能、要素層面的各種中心,使其匯聚成體現(xiàn)世界城市本質(zhì)的控制力、影響力和表現(xiàn)力.從世界城市角度出發(fā):其本質(zhì)在城市功能層面體現(xiàn)于政治、經(jīng)濟(jì)、科教、文化、資源環(huán)境、公共服務(wù)、城市設(shè)施等方面;其核心功能和要素體現(xiàn)在各功能的下級職能,如經(jīng)濟(jì)體現(xiàn)在金融、商業(yè)、租賃業(yè)、商務(wù)服務(wù)業(yè)、智慧服務(wù)業(yè)、信息業(yè)等,這些職能需要實現(xiàn)智能政府服務(wù)、智能企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、智能交通、智能社區(qū)與人口資源管理等智能化的管理;世界城市的建設(shè)要求提升已構(gòu)建的地理信息服務(wù)體系的服務(wù)效率,多行業(yè)、多部門、多系統(tǒng)協(xié)同管理,形成對城市地理信息的整理觀和立體化管理.在世界城市建設(shè)的過程中,隨著其控制力、影響力、表現(xiàn)力的不斷增強,其各項核心功能和要素的內(nèi)容、輻射強度和影響范圍也在不斷變化,他們對地理信息服務(wù)體系的需求也在不斷變化.因而在城市的功能層面、智能管理層面以及城市地理信息管理的整體觀和立體視角也在隨之發(fā)生內(nèi)涵上的演化,這個過程是動態(tài)變化的、螺旋上升的,與世界城市的建設(shè)過程緊密相關(guān).

3.2世界城市的地理信息服務(wù)體系面臨的基本問題分析

當(dāng)前,世界城市的地理信息服務(wù)體系面臨的基本問題主要體現(xiàn)在城市地理信息的一體化管理與信息資源整合、新技術(shù)服務(wù)方式、共享與安全的平衡等三個方面.第一,一體化管理與信息資源整合,從離散的分行業(yè)部門的城市空間實體要素層管理向連續(xù)的一體化管理的方向發(fā)展,從單部門、單行業(yè)的信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)向多部門、多行業(yè)的信息資源整合與融合方向發(fā)展.以五大流為代表的現(xiàn)代市場資源,跨地域、跨政區(qū)、跨領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)、政治、文化、科技、社會各職能的中心,都要求將原先分散的各類城市空間實體聯(lián)系起來進(jìn)行系統(tǒng)化的管理,以支撐各核心功能.第二,新技術(shù)服務(wù),從傳統(tǒng)的服務(wù)方式過渡到新的技術(shù)服務(wù)方式,如城市地理信息的無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、智能化的查詢與分析、可視化的二維平面與三維立體甚至四維時空展現(xiàn)、便捷的云服務(wù)和高效的超并行計算,特別是城市地理信息的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,借助射頻識別技術(shù)把所有城市空間實體與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,形成能夠智能化識別和管理城市空間實體的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用.第三,共享與安全的平衡,促使城市地理信息共享與安全體系達(dá)到平衡,形成開放的、實時更新的信息服務(wù)環(huán)境.城市地理信息的共享與安全的前提是標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化,法律環(huán)境是其保障,通過政策進(jìn)行調(diào)控.信息共享與安全的標(biāo)準(zhǔn)、政策、法律在各個國家,甚至在一個國家的不同區(qū)域都可能會有所不同,而要對構(gòu)成世界城市核心要素的各種中心進(jìn)行城市地理信息服務(wù)則必須形成與之相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、政策和法律環(huán)境.

3.3城市地理信息服務(wù)的整體觀角度分析

以城市單元為空間尺度,與城市運行、城市功能、城市管理和城市形態(tài)等相關(guān)的空間實體,即城市生存、發(fā)展所依賴的外部自然條件和內(nèi)部各組成要素以及與城市經(jīng)濟(jì)社會活動和運行管理相關(guān)的空間實體是城市地理信息服務(wù)的主要載體.這些空間實體有著具體和抽象的存在形式,有著相對穩(wěn)定和相對頻繁的變化頻率,有著城市上空、城市地表和城市地下的空間層次.空間實體是城市的最小“細(xì)胞”單元,同種存在形式、變化頻率及同一空間層次的空間實體的聚集構(gòu)成了某一方面的城市“器官”,如街道和建筑、城市的地下管網(wǎng)和其他設(shè)施、城市區(qū)域的氣象環(huán)境等等.不同的城市“器官”構(gòu)成了城市的“個體”.在世界城市建設(shè)過程的前期階段,大多針對每種城市“器官”建立了城市地理信息管理與服務(wù)系統(tǒng),卻沒有過多考慮各“器官”之間的關(guān)系.在其本質(zhì)及核心功能擴(kuò)展階段需要借助各種城市“器官”逐漸突出某種核心要素時顯得力不從心.從該角度出發(fā),世界城市地理信息服務(wù)體系應(yīng)考慮三個層次的實現(xiàn)問題(圖3):(1)如何聚集起世界城市建設(shè)過程中新的空間實體并使之服務(wù)于世界城市的某項核心要素;(2)如何使各項核心要素共同促成世界城市核心功能的擴(kuò)展;(3)在新的世界城市“細(xì)胞-器官-個體”的機制下,如何完善現(xiàn)有地理信息服務(wù)體系(軟硬件環(huán)境)以支撐該機制.

3.4基于城市地理信息的要素時空精細(xì)化管理

篇7

關(guān)鍵詞:城市 測繪 信息化 測繪 體系

中圖分類號:P2文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

正文:

隨著我國信息化測繪體系的不斷健全,也逐漸提高了我國測繪保障的服務(wù)能力。通過信息化測繪體系的建設(shè),能夠非常有效地促進(jìn)我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)更加實時化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化與社會化,從而提高我國測繪保障服務(wù)能力,促進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),推進(jìn)我國測繪事業(yè)與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展。

一、信息化測繪體系的主要概念

(一)信息化的概念

所謂信息化,就是在社會的各個領(lǐng)域,通過應(yīng)用現(xiàn)代化的信息技術(shù),來更加有效的開發(fā)與利用現(xiàn)有的信息資源,建設(shè)更多的信息基礎(chǔ)設(shè)施,實現(xiàn)資源共享,從而不斷的提高我國社會各個領(lǐng)域的綜合實力與競爭力,促進(jìn)我國的現(xiàn)代化進(jìn)程。

(二)信息化測繪的概念

信息化測繪指的是將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用到測繪當(dāng)中,將測繪工作發(fā)展到一個全新的階段,為支持國家經(jīng)濟(jì)和社會前進(jìn)做貢獻(xiàn),其主要有以下幾個方面的特點:第一,信息獲取實時化。在獲得地理信息數(shù)據(jù)的時候,其技術(shù)手段比較先進(jìn),耗時短,并且能夠滿足不同的需求。主要利用了衛(wèi)星定位、攝影測量、遙感等測繪手段,能夠準(zhǔn)確、快速無誤地獲取各種地理信息數(shù)據(jù)。第二,信息處理自動化。無論是在提供或是管理地理信息的時候,還是在更新地理信息的時候,其技術(shù)方面呈現(xiàn)出全自動化的智能技術(shù),在工作方面顯得十分高效。第三,信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化。所有的地理信息數(shù)據(jù)都是在借由網(wǎng)絡(luò)幫助進(jìn)行傳輸,在地理信息系統(tǒng)上可以十分輕松地查詢或者下載相關(guān)信息內(nèi)容。有需求的人員可以隨時隨地在規(guī)定范圍內(nèi)從網(wǎng)絡(luò)上得到優(yōu)質(zhì)的地理信息綜合服務(wù)。第四,信息應(yīng)用社會化。地理信息數(shù)據(jù)實質(zhì)上是公共產(chǎn)品,所以我們應(yīng)該將其使用范圍進(jìn)一步放寬,讓其走入居民們的生活里,這樣一來才能將經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶上更高的層次,人們生活水平提高到新的境界。

(三)信息化測繪技術(shù)的概念

信息化測繪技術(shù)是一種先進(jìn)的技術(shù)體系,其以現(xiàn)代測繪科技為本質(zhì)性依托,融入了網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等先進(jìn)的信息技術(shù),使地理信息數(shù)據(jù)從最開始的采集到最終為人們提供服務(wù)這一整套流程更加方便快捷。

(四)信息化測繪體系的概念

信息化測繪體系的形成說明了相關(guān)的測繪手段已經(jīng)進(jìn)入到了較為現(xiàn)代化的階段,在這樣的測繪體系當(dāng)中,所有的工作程序都無一例外地體現(xiàn)了信息化的特點。從業(yè)務(wù)流程劃分來看,其包含測繪基準(zhǔn)體系、地理信息獲取體系和網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)體系。從主體功能來看,其包含了基準(zhǔn)、技術(shù)、裝備和標(biāo)準(zhǔn)體系。技術(shù)體系將過去的數(shù)字化測繪做了適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和改進(jìn),最為重要的是快速衛(wèi)星導(dǎo)航定位和遙感技術(shù);裝備體系是完成信息化測繪的先決條件,包含了各種物質(zhì)條件。

二、信息化測繪體系基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的主要任務(wù)

根據(jù)國務(wù)院對測繪的要求與總體規(guī)劃,可以把我國未來十年左右的信息化測繪體系建設(shè)的目標(biāo)大致概括為:測繪技術(shù)在科技進(jìn)步方面取得突出的成效,測繪的生產(chǎn)力水平有顯著的提高,測繪基礎(chǔ)設(shè)施與技術(shù)裝備全面提高,從而實現(xiàn)地理信息獲取更加的實時化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化與社會化,提高測繪信息化的水平,滿足我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展需要,提高社會的保障能力與服務(wù)水平。

(一)加快對信息化測繪基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

信息化測繪基礎(chǔ)設(shè)施是我國構(gòu)建信息化測繪體系的重要基礎(chǔ)與保障。對于我國的許多地區(qū)來說,應(yīng)該在現(xiàn)有的測繪基準(zhǔn)體系建設(shè)的基礎(chǔ)上,做好進(jìn)一步的加密與更新。完善我國各地區(qū)的大地網(wǎng)與高程控制網(wǎng),從而能夠提高各地區(qū)的似大地水準(zhǔn)面精化精度。建設(shè)出更多衛(wèi)星定位連續(xù)運行參考站,完善我國地理空間框架的建設(shè)需要,促進(jìn)我國信息化測繪基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。與此同時,也應(yīng)該對信息化測繪體系的裝備進(jìn)行升級,從而能夠逐步的形成一種既能夠適應(yīng)現(xiàn)代信息化社會發(fā)展需要,也能夠增強測繪基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、提高信息化測繪體系的信息獲取與處理的能力。

(二)建設(shè)信息網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)體系

在信息化社會體系當(dāng)中,地理信息的社會化與網(wǎng)絡(luò)化是從全過程、全方位貫穿于整個的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程當(dāng)中,按照我國現(xiàn)有的規(guī)劃與總體部署,就應(yīng)該與各個部門之間,都建立起一種互相連通的信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺,這樣的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能夠方便公眾在任何地方都能夠隨意的、快捷的獲取地理信息,同時還應(yīng)該為公眾提供能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索、查詢與下載使用的地理信息網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)平臺,給用戶提供更加準(zhǔn)確的在線制圖與位置服務(wù),從而能夠提高我國測繪體系基礎(chǔ)設(shè)施的共享程度,也在很大程度上推動了我國社會的信息化服務(wù)。

(三)推動傳統(tǒng)的測繪體系基礎(chǔ)設(shè)施的改造升級

信息化測繪體系在測繪行業(yè)無異于一次強大的技術(shù)革命。在由傳統(tǒng)的測繪體系向現(xiàn)代的先進(jìn)的測繪體系發(fā)展的過程中,無論是配置生產(chǎn)要素還是人力資源都會有極其重大的變革。我們要將已經(jīng)脫離信息化社會發(fā)展的技術(shù)和生產(chǎn)要素做相應(yīng)的變革升級工作。所以,想要把信息化測繪體系建設(shè)好就必須堅持在政府的主導(dǎo)下,持續(xù)并且穩(wěn)定地投入資金,為傳統(tǒng)測繪產(chǎn)業(yè)升級工作奠定良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。國家相關(guān)文件提出,我國各級政府要全力做好信息化測繪工作,及時合理地解決工作過程中突發(fā)問題,積極了解信息化測繪的劃時代意義和帶動能力,堅定不移地支持測繪工作,建立專門的投入建設(shè)機制。這就要求各級政府積極響應(yīng)科學(xué)發(fā)展觀的要求,明確自身的責(zé)任,多一份緊迫感,鼓勵測繪行業(yè)的創(chuàng)新工作,認(rèn)真投入到傳統(tǒng)測繪產(chǎn)業(yè)的變革中去,把為公眾提供更好的服務(wù)作為測繪改革的目標(biāo)。

(四)城市測繪過程中信息化測繪的生產(chǎn)體系

城市測繪過程中信息化測繪的生產(chǎn)體系是城市建設(shè)發(fā)展的基礎(chǔ),是測繪行業(yè)的根本立足點,生產(chǎn)體系的建設(shè)分為兩個階段,其一是靠數(shù)字化,根據(jù)信息化測繪的產(chǎn)品要求完善各種測繪產(chǎn)生的數(shù)據(jù),以達(dá)到提升提高測繪產(chǎn)品質(zhì)量的要求;對各類型地理基礎(chǔ)信息進(jìn)行采集加工并加以完善,對各種測繪產(chǎn)品進(jìn)行推廣和應(yīng)用,實現(xiàn)提高測繪產(chǎn)品的實際應(yīng)用性;經(jīng)地理信息技術(shù)進(jìn)行采集得到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)要以文件形式保存,通過專業(yè)數(shù)據(jù)化處理,建立數(shù)據(jù)庫并及時進(jìn)行更新,這個階段的工作主要是完成測繪信息化建設(shè)的基本建立,使生產(chǎn)模式得以延續(xù),是測繪應(yīng)用技術(shù)得以成熟,并讓技術(shù)環(huán)節(jié)變得扎實,還要保證測繪的相關(guān)人員技術(shù)的專業(yè)操作能力;其二是對數(shù)據(jù)庫的處理,加強基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理,實現(xiàn)不同用途的服務(wù),通過數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖,只要保證數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確就可以通過計算機進(jìn)行不同用途的繪圖,針對不同用途進(jìn)行服務(wù)。整個階段要求測繪技術(shù)必須非常成熟,主要是對內(nèi)部作業(yè)的生產(chǎn)模式進(jìn)行完善,這個階段測繪數(shù)據(jù)的生產(chǎn)方式和手段都較為先進(jìn),數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式也是多樣化的,顯著提高的有數(shù)據(jù)的更新速度快和測繪產(chǎn)品的質(zhì)量提高。

(五)城市測繪過程中信息化測繪的服務(wù)體系

城市測繪過程中信息化測繪的服務(wù)體系是社會高度發(fā)展的今天,只有保證穩(wěn)步提升信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)和社會化才能是實現(xiàn)城市測繪行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展,建設(shè)和一直完善不同尺度不同品種不同比例尺的地理信息數(shù)據(jù)是城市測繪過程中信息化測繪的服務(wù)體系的目標(biāo),其中包括對城市建設(shè)中空間信息的基礎(chǔ)服務(wù)平臺的建設(shè),地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展等。

近幾年來,GIS 的社會應(yīng)用廣泛開展,專業(yè)化高水平的 GIS 開發(fā)商大量涌現(xiàn),GIS 的平臺功能與表現(xiàn)形式取得了長足的發(fā)展,目前,制約 GIS 充分應(yīng)用的瓶頸為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,最為關(guān)鍵的是基礎(chǔ)繪圖產(chǎn)品的質(zhì)量和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。提高基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)品的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,是測繪具備行業(yè)的優(yōu)勢與特點,所以,城市測繪行業(yè)信息化測繪服務(wù)體系的建設(shè)應(yīng)以基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)為核心。通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè),有效提高基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)質(zhì)量、服務(wù)水平與服務(wù)效率?;A(chǔ)數(shù)據(jù)庫及管理平臺的建設(shè)主要工作為數(shù)據(jù)庫集的確定,各子數(shù)據(jù)庫的設(shè)計,數(shù)據(jù)質(zhì)檢及入庫平臺建設(shè),數(shù)據(jù)建庫,數(shù)據(jù)庫管理平臺設(shè)計,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用平臺設(shè)計等;數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作應(yīng)堅持技術(shù)先進(jìn)、科學(xué)有效的原則。在數(shù)據(jù)庫管理平臺建設(shè)的基礎(chǔ)上,不斷研究開發(fā)城市綜合空間信息基礎(chǔ)服務(wù)平臺,作為單位發(fā)展信息服務(wù)的基本 GIS 平臺,大力發(fā)展 GIS 產(chǎn)業(yè)。

結(jié)束語

綜上所述,信息化測繪體系具有很多的優(yōu)點,能夠不斷地推動我國傳統(tǒng)測繪基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的改造與升級,不斷地加快現(xiàn)代基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),通過為公眾提供更加便捷的地理信息網(wǎng)絡(luò)化服務(wù),從而明確我國測繪信息化的目標(biāo),為今后信息化測繪基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)提供一些更加可靠、適用與及時的保障。

參考文獻(xiàn)

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篇8

關(guān)鍵詞:農(nóng)林院校;GIS原理課程;教學(xué)方法

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)09-0133-02

地理信息系統(tǒng)簡稱GIS,是20世紀(jì)60年代中期開始發(fā)展起來的新技術(shù)。其是指在計算機軟硬件支持下,把地理數(shù)據(jù)以一定的格式輸入、編輯、存儲、更新、顯示、制圖、綜合分析和應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)具有強大的處理空間數(shù)據(jù)的能力,如圖形數(shù)字化、地理數(shù)據(jù)的空間分析、地形數(shù)據(jù)的三維模擬、虛擬場景、地圖輸出等[1]。自1963年加拿大測量學(xué)家R.F Tomlinson提出了地理信息系統(tǒng)這一術(shù)語以來,由于計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,使地理數(shù)據(jù)的編輯、存儲及傳輸效率得到了極大的提高,在社會的各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用,特別是從簡單的基礎(chǔ)信息管理轉(zhuǎn)向更復(fù)雜城鄉(xiāng)規(guī)劃與管理及城市交通、水力水電等的實際應(yīng)用,逐漸成為人們解決復(fù)雜空間輔助決策的工具,促進(jìn)了地理信息產(chǎn)業(yè)的形成并得到了長足的發(fā)展。隨著GIS向產(chǎn)業(yè)化方向深入和發(fā)展,GIS技術(shù)已經(jīng)滲透到包括農(nóng)業(yè)在內(nèi)的許多領(lǐng)域。在縣域的資源環(huán)境的管理和調(diào)查中,地籍管理、城市的管網(wǎng)建設(shè)與維護(hù)、自然資源調(diào)查、流域管理、生態(tài)環(huán)境的建設(shè)與管理等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。GIS技術(shù)發(fā)展的起源就是要解決林業(yè)資源清查、農(nóng)業(yè)土地調(diào)查等任務(wù)而提出的,這就需要了解或掌握農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的相差知識與理論,高等農(nóng)業(yè)院校在這方面有著得天獨厚的優(yōu)勢。GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用水平也反映出該地區(qū)農(nóng)業(yè)管理與發(fā)展的水平,中國又是一個農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)的發(fā)展迫切需要一大批掌握農(nóng)業(yè)知識或理論的GIS應(yīng)用型人才來實現(xiàn)。近年來隨著GIS技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用,其在解決農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的一系列問題具有很強的優(yōu)勢。農(nóng)業(yè)院校許多專業(yè)的研究領(lǐng)域都與地理空間有關(guān),如:農(nóng)作物估產(chǎn)、精確農(nóng)業(yè)、景觀生態(tài)學(xué)、水土流失治理、土地管理、地籍調(diào)查與管理、環(huán)境管理、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃、農(nóng)業(yè)區(qū)劃等,取得了非常豐碩的成果。因此GIS技術(shù)作為現(xiàn)代高新科學(xué)技術(shù),在農(nóng)業(yè)及林業(yè)領(lǐng)域?qū)⒌玫狡毡閼?yīng)用和迅猛發(fā)展。

一、農(nóng)林院校GIS課程內(nèi)容體系

1.GIS理論教學(xué)體系。由地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)知識、地理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及文件組織、空間數(shù)據(jù)的采集與處理、空間數(shù)據(jù)庫、空間分析、地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品輸出、地理信息系統(tǒng)設(shè)計與建立和地理信息系統(tǒng)在各專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用8部分構(gòu)成。①地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)知識:包括地理信息系統(tǒng)的基本概念,基本構(gòu)成,地理信息系統(tǒng)的形成與發(fā)展,GIS技術(shù)的應(yīng)用。②地理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及文件組織:包括空間信息的概念及描述方法,空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系,柵格和矢量數(shù)據(jù)編碼方法及其相互轉(zhuǎn)換和空間數(shù)據(jù)庫的特點、結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)庫模型。以ArcGIS10.0軟件為例,利用coverage數(shù)據(jù)格式與shape數(shù)據(jù)格式的農(nóng)業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,如土壤數(shù)據(jù)、土地數(shù)據(jù)以及農(nóng)作物信息數(shù)據(jù)等,剖析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及文件的組織形式。③空間數(shù)據(jù)的采集與處理:包括空間數(shù)據(jù)的采集方式,空間數(shù)據(jù)的壓縮處理方法,空間數(shù)據(jù)質(zhì)量及元數(shù)據(jù)。以農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的空間數(shù)據(jù)采集與處理的特點與方法為例,如土壤信息,作物信息等加以詳細(xì)介紹與舉例。重點講述已有圖形的錄入和CAD、MAPGIS及MAPINFO等數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)入。④空間數(shù)據(jù)庫的建立:重點介紹面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型和常用平臺軟件采用的數(shù)據(jù)模型。⑤空間分析:包括GIS中模型的概念,空間查詢與量算的方法,空間分析原理及方法。⑥GIS產(chǎn)品輸出:包括空間決策支持與專家系統(tǒng),地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品輸出,電子地圖的特點及制作過程。主要以作物施肥專家系統(tǒng)、耕地評價信息系統(tǒng)等為例加以介紹。⑦GIS設(shè)計與建立:GIS系統(tǒng)定義、系統(tǒng)總體設(shè)計、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計、系統(tǒng)實施、系統(tǒng)測試及維護(hù)等的方法、步驟、工具以及GIS設(shè)計項目管理與質(zhì)量保證的相關(guān)理論方法。⑧GIS應(yīng)用:GIS在區(qū)域規(guī)劃管理、農(nóng)業(yè)信息管理、環(huán)境監(jiān)測、道路交通管理、地震災(zāi)害和損失估計以及軍事等方面的應(yīng)用。

2.GIS課程實踐教學(xué)體系。地理信息系統(tǒng)是一門理論性、實踐性都很強的課程,GIS教學(xué)不僅僅是讓學(xué)生了解一些理論和發(fā)展趨勢,更重要的是讓學(xué)生通過更多的實踐學(xué)習(xí),培養(yǎng)自己利用現(xiàn)代高科技技術(shù)手段獲取地理信息、運用地理信息、處理地理信息的能力,為今后的工作和研究做技術(shù)上的準(zhǔn)備。從學(xué)生知識結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)規(guī)律出發(fā),在地理信息系統(tǒng)課程中,強調(diào)理論與實踐相結(jié)合,因而在本課程的實踐教學(xué)中注重學(xué)生設(shè)備操作能力、軟件應(yīng)用能力、程序設(shè)計能力和分析解決專業(yè)問題能力的培養(yǎng),要求學(xué)生進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的輸入、處理,設(shè)計空間查詢、分析量算及統(tǒng)計程序,掌握各種空間分析的原理、步驟、插值處理及空間信息分類的方法,空間數(shù)據(jù)的輸出等。

二、GIS課程教學(xué)方法改革

篇9

關(guān)鍵詞:地理信息系統(tǒng);概念;工作原理;測繪;應(yīng)用

近年來,地理信息系統(tǒng)已在我國許多城市得到應(yīng)用,它在城市規(guī)劃、資源管理、交通運輸、環(huán)境監(jiān)測、防災(zāi)減災(zāi)等眾多領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用,可以說地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域是非常廣泛的。

一、地理信息系統(tǒng)的概念

地理信息系統(tǒng)(簡稱:GIS)是一種空間信息系統(tǒng),其在使用方面具有非常重要的意義,在該系統(tǒng)中,對計算機技術(shù)進(jìn)行了非常好的利用,同時,對地理數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲、整合、管理以及顯示,這樣能夠在對整個系統(tǒng)進(jìn)行利用時更好的進(jìn)行理論方面的研究,同時也能更好的對相關(guān)的行業(yè)發(fā)展提供支持。地理信息系統(tǒng)在功能方面主要是對現(xiàn)實的地理信息進(jìn)行專業(yè)化管理,是一個專業(yè)的地理參考信息計算機系統(tǒng),其中實現(xiàn)了對相關(guān)的地理信息進(jìn)行集中處理,同時,在分析和存儲方面作用也非常大。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,地理信息系統(tǒng)也在不斷的進(jìn)行改進(jìn),在這個過程中其功能也在不斷進(jìn)行完善,為科學(xué)研究、資源管理以及發(fā)展規(guī)劃方面提供了很好的支持。對地理信息系統(tǒng)的運行方式進(jìn)行分析,可以得出其是計算機程序和地理數(shù)據(jù)相互作用的空間信息模型,在對其進(jìn)行使用時能夠更好的體現(xiàn)出現(xiàn)實意義。地理信息模型能對現(xiàn)實地理空間以及實際的地理情況進(jìn)行抽象和模擬,同時,用戶可以根據(jù)實際的需求對模型進(jìn)行觀測,這樣能夠從中獲取更加需要的數(shù)據(jù),為管理和決策提供信息支持。

二、地理信息系統(tǒng)的工作原理

地理信息系統(tǒng)主要由計算機軟、硬件系統(tǒng)及地理數(shù)據(jù)所組成。硬件系統(tǒng)由計算機、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和存儲設(shè)備等組成。其中輸入設(shè)備包括鍵盤、掃描儀、數(shù)字化儀、媒體設(shè)備等,也包括由網(wǎng)絡(luò)輸入。輸出設(shè)備包括顯示器、繪圖儀、打印機和媒體設(shè)備等,還包括通過網(wǎng)絡(luò)輸出。存儲設(shè)備包括硬盤、U盤和光盤等,亦包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等。軟件系統(tǒng)除了計算機操作系統(tǒng)、辦公軟件、數(shù)據(jù)庫軟件和其他一些通用軟件以外,還包括圖形軟件(如AutoCAD)、地理信息系統(tǒng)專用軟件(如Arc/Info、MapInfo)等。地理數(shù)據(jù)前面已介紹過了,需要指出的是除了數(shù)據(jù)采集,一些數(shù)據(jù)還必須經(jīng)過轉(zhuǎn)換才能入庫,這往往要耗費大量的人力和財力,一般建庫初期的支出占整個系統(tǒng)費用的70~80%。圖一是地理信息系統(tǒng)的工作原理示意圖。

圖一地理信息系統(tǒng)工作原理示意圖

三、地理信息系統(tǒng)在測繪中應(yīng)用的優(yōu)勢

1、大大節(jié)省時間和精力

地理信息系統(tǒng)作為一個完整和先進(jìn)的系統(tǒng),擁有自己特有的工作方式和流程,這種流程基本依賴于計算機系統(tǒng),而計算機系統(tǒng)相比于人工操作,效率更高,可以用更少的時間和精力完成更多的工作,因而在測繪中采用地理信息系統(tǒng),在很大程度上減少了測繪工作的流程、縮短了時間。

2、具有時效性

在測繪工程中,地理信息系統(tǒng)一旦設(shè)定了系統(tǒng)行動的規(guī)則,就可以時時根據(jù)地理環(huán)境的變化調(diào)整分析結(jié)果。地理信息系統(tǒng)輔以衛(wèi)星、即時監(jiān)控等科技手段,能夠完成對特定區(qū)域的實時監(jiān)控,并能夠根據(jù)地理環(huán)境的變化及時分析出對測繪工作的影響并反映在測繪結(jié)果上。

3、有效地避免或減少失誤

由于地理信息系統(tǒng)測繪工作的整個過程是依賴計算機通過預(yù)先設(shè)定的程序來進(jìn)行,所有的采集、輸入、分析整理工作都是由計算機自動完成的,因為可以更好地避免工作流程中各個階段的失誤,使測繪結(jié)果更加準(zhǔn)確。而作為測繪工作成果的圖表載體也是由計算機完成的,使制圖的布局、著色、比例尺、數(shù)字精確程度等各個細(xì)節(jié)更加完美,更加有利于使用,根據(jù)測繪結(jié)果指導(dǎo)工程規(guī)劃和行政管理工作。由此可見,地理信息系統(tǒng)憑借它的這些優(yōu)勢,在測繪中的地位越來越重要,傳統(tǒng)測繪方法和手段的廢棄是必然。

4、測繪成果精確

傳統(tǒng)測繪中,測繪人員無法做到精確無誤,極小的測量失誤都可能導(dǎo)致測量結(jié)果較大的誤差。然而與傳統(tǒng)測量方式不同,地理信息系統(tǒng)通過處在地球三個軌道平面上的24顆衛(wèi)星,與遙感技術(shù)緊密結(jié)合,尤其適合大型建筑(如大型商廈、摩天大樓等)的高精度測量。在測量精度方面,通過衛(wèi)星定位,地理信息系統(tǒng)可以從距離地球120公里外的軌道面上輕易捕捉到地面上小型動物。因此,系統(tǒng)在測繪時通過繞地衛(wèi)星的平面掃描,與地面接收器遙相呼應(yīng),工作人員只需對衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理便可得到相關(guān)信息,基本做到“零誤差”。表一是地理信息系統(tǒng)測量與傳統(tǒng)測量的誤差對比。

誤差項目 傳統(tǒng)測量 GIS系統(tǒng)測量

測量設(shè)備自身誤差 0.1毫米級(高級) 0.01毫米級(普通)

操作誤差 調(diào)平達(dá)不到要求,設(shè)備不平,誤差可達(dá)毫米級 只需對中,操作簡便,基本無誤差

估讀誤差 毫米級 無需估讀

表一地理信息系統(tǒng)測量與傳統(tǒng)測量的誤差對比

四、地理信息系統(tǒng)在測繪中的應(yīng)用

1、數(shù)據(jù)采集

為了在數(shù)據(jù)存儲中得到柵格和矢量兩種形式的連續(xù)對象實體,測繪初期便要對自然界監(jiān)測對象施以不同的離散和抽象。決定柵格數(shù)據(jù)集的分辨率和矢量的存儲方式分別為地面單位網(wǎng)格寬度和利用點線面三要素來表示監(jiān)測對象。當(dāng)然除了這一方式,還有其他方式來存儲非空間數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法是對人工測量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化或掃描來得到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),而比較先進(jìn)的方法則是通過地理信息系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)檢測出相應(yīng)坐標(biāo),接著將坐標(biāo)輸入到地理信息系統(tǒng)中進(jìn)行相關(guān)處理。當(dāng)然,這一過程也可以通過遙感技術(shù)來完成。

2、數(shù)據(jù)處理

地理數(shù)據(jù)具有三個基本特征,分別是屬性特征、時間特征以及空間特征。在城市測繪中要測量的主要對象是城市的建筑和道路,其中屬性特征包括主觀屬性以及客觀屬性。城市測繪中,主觀屬性表現(xiàn)在城市道路以及道路交叉口的交通量上,而客觀屬性則是城市道路的名稱和道路交叉的形態(tài)。

3、資源管理

目前,資源清查、分析和管理是地理信息系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域之一,包括土地資源潛力評價、野生動植物資源保護(hù)、森林與水資源普查、礦產(chǎn)資源管理等多個領(lǐng)域。地理信息系統(tǒng)可以將不同來源的數(shù)據(jù)和信息匯集在一起,利用統(tǒng)計和涵蓋分析功能,按照各種組合條件進(jìn)行資源分析,從而為資源的合理開發(fā)和決策利用提供依據(jù)。以土地資源管理為例進(jìn)行說明,我國西南地區(qū)國土資源信息系統(tǒng)收集存儲了超過1500項300萬個以上的資源數(shù)據(jù),通過該系統(tǒng)提供的資源分析評價模型、資源預(yù)測預(yù)報模型及資源開發(fā)利用配置模型,可生成礦產(chǎn)資源分布圖、草場資源分布圖、農(nóng)作物產(chǎn)量圖、各地產(chǎn)值圖、交通規(guī)劃圖等各種專業(yè)圖。

4、數(shù)據(jù)顯示

一般來說,單一值地圖、單一的符號、相關(guān)多重屬性和相應(yīng)字段屬性數(shù)量表達(dá)表示等圖形表達(dá)方式構(gòu)成了地圖特征。其中,相應(yīng)字段屬性數(shù)量表達(dá)則包括符號分級、顏色分級和密度值分級。在地圖上,單一符號展示可以直觀地看到相應(yīng)對象分布的密集程度。如用點來表示城市居民的居住情況,那么就可以直觀地從地圖上得到相應(yīng)區(qū)域居民分布情況;同樣的,用線可以直觀地表達(dá)相應(yīng)區(qū)域的道路網(wǎng)密集程度。

總之,地理信息系統(tǒng)憑借其超強的信息收集處理以及輸出功能,使其在當(dāng)今測繪中起到舉足輕重的作用。其信息多元化與測繪結(jié)果的多維化也成為現(xiàn)代測繪的必要發(fā)展趨勢。在地理信息系統(tǒng)的利用方面,我們需要進(jìn)一步大膽的借鑒創(chuàng)新,取其精華去其糟粕,一定會在推動測繪技術(shù)發(fā)展上邁出更大的一步。

參考文獻(xiàn):

[1]陳琦.地理信息系統(tǒng)在城市測繪中的應(yīng)用探究[J].科技資訊.2011(20):66.

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【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng) 高中地理 教學(xué)

隨著人類步入信息社會,地理學(xué)與計算機科學(xué)、航天技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)結(jié)合,孵化出地理學(xué)的一門新型技術(shù)——地理信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)是一門綜合性的學(xué)科,結(jié)合地理學(xué)和地圖學(xué),已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在不同的領(lǐng)域,是用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng),而它作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)和核心,把它引進(jìn)高中地理課堂將會成為一種必然趨勢,地理信息系統(tǒng)作為一項具有廣闊發(fā)展前景的信息技術(shù)將會對高中地理教學(xué)起到推波助瀾的作用。

一、高中地理教學(xué)中存在的問題

現(xiàn)代教學(xué)論認(rèn)為:“掌握知識的最終目的是要到實踐中去應(yīng)用。學(xué)生獲得的知識只有回到實踐中去才有生命力。如果只會機械的背誦概念、記住一些定義、原理和公式、而一遇到實際問題就感到束手無策,那么所學(xué)知識就是毫無意義的?!倍趥鹘y(tǒng)的地理教學(xué)中,大多數(shù)教師因為輔助工具的約束性,偏重于如何加強學(xué)生的記憶,導(dǎo)致學(xué)生只是依靠死記硬背去記地名、背物產(chǎn)、記地形、背氣候等地理知識,或者通過機械訓(xùn)練獲得一些地理技能,缺乏較高層次的地理學(xué)科能力。學(xué)生學(xué)會了如何應(yīng)付考卷上的試題,卻沒有學(xué)會如何解決實際問題,不能靈活正確的應(yīng)用所學(xué)到的地理知識,在實際問題或者實踐面前只能束手無措。

二、高中地理教學(xué)中引進(jìn)地理信息系統(tǒng)的必要性

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,當(dāng)今時代已然成為一個信息時代,而在這個時代的到來給地理教學(xué)提供了各種各樣的信息和資料,豐富了地理教學(xué)。然而面對這個龐大的信息庫,傳統(tǒng)的教學(xué)輔助工具,例如地圖、多媒體計算機等往往不能夠很好的處理這些信息。而地理信息系統(tǒng)作為信息收集與分析的一個重要載體,能為改變落后的教學(xué)方法提供了契機,同時地理信息系統(tǒng)在地理課堂中應(yīng)用體現(xiàn)出的互動性和可視性等特點更能加強學(xué)生對地理學(xué)習(xí)的興趣,從而豐富地理教學(xué),提高教學(xué)質(zhì)量。一位叫楊根平的老師曾經(jīng)說過:“擁有正確的教育思想,高素質(zhì)的教師隊伍,現(xiàn)代化的教具,科學(xué)教法的地理基礎(chǔ)教育,必將為全民素質(zhì)的提高做出更大的貢獻(xiàn)?!庇纱丝梢钥闯鲈诟咧械乩斫虒W(xué)中引進(jìn)地理信息系統(tǒng)不但是信息時代對地理教學(xué)的要求,還是實行素質(zhì)教育的要求。

三、關(guān)于在高中地理教學(xué)中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的幾點思考

1.轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)。我國著名教育心理學(xué)家曾經(jīng)說過:“觀念是行動的先導(dǎo),行動可以促進(jìn)觀念的轉(zhuǎn)變?!庇捎谑軅鹘y(tǒng)教育教學(xué)思維模式和應(yīng)試教育的影響,傳統(tǒng)教材和教學(xué)方式僅僅注重文字的推理和記憶,而這種教學(xué)模式與素質(zhì)教育的要求和新課程教學(xué)觀念相悖。所以要將地理信息系統(tǒng)更好的應(yīng)用于高中的地理課堂,首先就要改變教師傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,讓教師認(rèn)識到現(xiàn)階段地理課堂中存在的問題以及地理信息系統(tǒng)在地理課堂中應(yīng)用的必要性。地理信息系統(tǒng)在地理課堂中的應(yīng)用,能夠幫助教師用簡捷的方法形象的展現(xiàn)各種思維重組,幫助學(xué)生理性的升華認(rèn)知過程。

2.在教學(xué)內(nèi)容上適度引入地理信息系統(tǒng)。當(dāng)今時代是一個知識日新月異的時代,在這個時代的地理課堂中,學(xué)生的第一學(xué)習(xí)目標(biāo)不應(yīng)該是對地理知識的掌握,而應(yīng)該是對學(xué)生的地理自學(xué)能力的培養(yǎng),這樣做不僅能夠順應(yīng)信息時代的潮流,還能體現(xiàn)素質(zhì)教育的要求。與傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式相比,應(yīng)用地理信息系統(tǒng)輔助教學(xué),強調(diào)個性化學(xué)習(xí),教師可以指定一個課題,讓學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)上的地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫、地圖庫進(jìn)行自主性研究學(xué)習(xí),這樣可以讓學(xué)生在學(xué)到一定的地理知識的同時,還掌握了如何應(yīng)用地理信息系統(tǒng)自主學(xué)習(xí)的能力。

3.將地理信息系統(tǒng)引入高中地理教學(xué)的方案設(shè)計中。地理現(xiàn)象的多樣性經(jīng)常讓學(xué)生不能對地理知識有非常直觀的認(rèn)知,在這個時候,就需要教師將地理信息系統(tǒng)引入到高中地理教學(xué)的方案設(shè)計中。例如中國地理上有一條很重要的界限——秦淮線,在傳統(tǒng)的教學(xué)方式中,教師通常只是籠統(tǒng)的告訴學(xué)生這條界限是根據(jù)氣溫、天氣、降水等地帶性問題確定的,但是如果將地理信息系統(tǒng)引入到地理教學(xué)中,應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的軟件圖層疊加功能,將中國地形圖、中國積溫圖、年降水量分布圖、年均溫分布圖等在地理信息系統(tǒng)中進(jìn)行疊加,這樣就可以讓學(xué)生自己得出結(jié)論,秦淮線并不是一條線,而是一條帶,在地理知識的傳授中達(dá)到事半功倍的作用。