陈功照 历文龙 李计英

中图分类号:G441文献标识码:A文章编号:1673-0992(2009)12-370-01

摘要:区域是一个复杂的综合地理单元,最能体现学生对高中地理知识的掌握与运用程度。而GIS作为新兴学科,已经在世界得到广泛应用,并应用于课堂教学当中。本文章主要就是应用GIS的视觉叠加分析来进行高中区域地理课堂教学,这将有利于提高学生的综合分析思想,替提高学生的学习探究能力。

关键字:区域;叠加分析;地理

一、前言

早在上世纪90年代,美国就召开了首届GIS在教育上的应用会议,会后便开始计划利用GIS技术使学生叫地理课堂教学内容与说在的区域的社会、环境等因素联系起来,引导学生关注当地社会热点问题[1],GIS技术将这些问题可视化并寻求解决方案,最终达到培养学生的GIS知识,提高他们的素质。

GIS作为一门新的技术学科,在我国发展历史很短,但是发展迅速,在东部沿海省份已经深入各行各业中在中学地理教学中的应用才刚刚起步,目前还没有专业的GIS教育软件,但是随着越来越多的高素质的有经过GIS技术培训的教师进入工作岗位,极大地促进了GIS在中学的发展。叠加分析是地理信息系统最常用的提取空间隐含信息的手段之一。地理信息系统的叠加分析是将有关主题层组成的数据层面,进行叠加产生一个新数据层面的操作,其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性。叠加分析不仅包含空间关系的比较,还包含属性关系的比较。地理信息系统叠加分析可以分为以下几类:视觉信息叠加、点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形叠加、栅格图层叠加。而在中学课堂教学中主要的是视觉信息叠加[2]。

二、高中区域地理常用的视觉信息叠加种类

视觉信息叠加是将不同侧面的信息内容叠加显示在结果图件或屏幕上,不产生新的数据层面,只是将多层信息复合显示,以便研究者判断其相互空间关系,获得更为丰富的空间信息[3]。高中区域地理是一个综合体,包含着各种专题信息,对这些专题信息的相互关系进行视觉叠加综合分析评价,或者与其他信息视觉叠加综合分析评价,可获取对该问题解决的决策方案。高中区域地理视觉叠加综合分析评价主要有以下几类:

1.专题地图之间的叠加

专题地图的叠加指的是点状图,线状图和面状图之间的叠加。这个是区域地理教学当中最主要最常见的视觉叠加模式。专题图的视觉叠加可以非常直观地揭示点、线、面所代表的地理事物之间的相互关系,使得教师在教学活动直接在屏幕上展示,减轻了教师的工作量;同时学生也能从屏幕中获取更加全面直观的信息,进而对教师提出的一些区域问题进行自主思考,有利于学生的自主探究性学习。如图(1)居民点与河流的视觉叠加可以反映出居民点与河流分步的空间关系。

图(1) 居民点分布与河流分布的视觉叠加(居民点分布与河流有什么关系?为什么呢?)

2.专题地图与DEM的叠加

专题地图与DEM(数字高程模型)的视觉叠加,让专题地图的地理事物在立体的地形模式中显现出来。全面直观地向教师与学生展示地理事物与地形地貌之间的相互关系等信息。这减轻了教师画图及语言描述的工作量,节省了大量的时间,提高了教学效率与教学质量。同时学生更能够在形象直观的立体的视觉叠加图中,寻找到他们之间分布的相互关系,进而思维拓展到造成这样分布的内在原因。如图(2)DEM能够派生坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性,通过与河流专题图的叠加可以直接反映出河流、水系与地貌特征的关系。

图(2)河流专题图与DEM的视觉叠加(河流与地形地貌有什么关系?为什么呢?)图(3)2000年土地利用与2005年遥感影像图的叠加 (2000年到2005年城市周边的土地利用发生了什么变化?为什么呢?)

3.专题地图与遥感影象的叠加

遥感影像图能够为迅速全面的对地球表面的信息进行快速扫描更新。这就为研究地理事物的发展变化研究提供了数据支持。同样也可为高中区域地理的教学活动提供数据支持。专题图与遥感影像图的视觉叠加,可以直观的观察到某些地理事物在空间上的发展变化及其规律,为教师教学分析提供依据,为学生的学习思考提供最新素材。如上图(3)通过不同年份专题图与遥感影像图的叠加,可以清晰看出随着时间推移土地利用的变化。

三、问题与展望

现在我国的高中区域地理教学中, GIS视觉叠加分析运用的很少。原因是多方面的,但主要有以下三个:1、我国的GIS事业发展的比较晚 2、缺少会GIS的高素质的教师 3、教学设施不完善。随着我信息产业的发展,GIS也取得了巨大的发展,并在各领域发挥着重要作用,如:森林防火GIS系统、医院急救GIS系统、电力GIS系统等,相信其将来在教育方面也将发挥着重要作用。因此有必要在教学活动中运用一些GIS,如GIS的视觉叠加分析,这一方面能够提高学生的GIS素质,为将来的社会输送高素质的GIS人才;另一方面,区域地理单元是一个复杂综合体,包含着各种专题要素,需要一种或多种信息进行叠加产生新的数据层面,直观显示在教师与学生的视角当中,为教师教学活动提供分析的依据,为学生的学习思考活动提供素材,提高学生的探究学习能力。

参考文献

[1]陈慈颖.地理信息系统在中学地理教学中的应用[J],福建地理,2002.03

[2]陆静.地图信息系统(MAPINFO)在中学地理教学中的应用研究。中学地理教学参考,2000.1

[3]《城市地理信息系统——原理、应用与项目管理》作者:上海市信息化委员会.科学出版社.2008