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地理信息应用技术

地理信息应用技术

地理信息应用技术范文第1篇

关键词:地理信息技术;高中地理;地理教学

随着时代的发展和社会的进步,地理信息技术逐步走进人们的视野,并正日益改变着人们的生活和生产方式。地理信息技术因其获取信息的速度快、受条件限制少、精度高,并且可以给人们提供全天候、全覆盖、省时便捷、可移动的服务,在生产生活领域得到广泛性应用。将地理信息技术相关知识融入到高中教学中不仅是新出台的高中课程标准要求,是学生提升自我素质的需求,同时也是社会发展时代进步的需要。

1地理信息技术概述

地理信息技术是指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称,主要包括遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和数字地球等[1]。地理信息技术是以数字形式获取、处理地理信息数据,并以图像或地图的形式直观展示的有效方法。从上世纪六七十年代地理信息技术出现,经过五十余年的发展,其已经从研究研究机构,走向了军事、航行、测绘、统计、环境监控、天气预报等等几乎与我们息息相关的所有部门和行业。

2地理信息技术在高中地理教学中的重要作用

2.1提高教学成绩,提升教学水平:

新的地理课程标准对地理信息技术提出了重要要求,信息技术在我们的教学活动中占据越来越重要的地位。近些年来,高考地理试卷上频频出现地理信息技术相关考点。因此,增强高中地理教师队伍对地理信息技术的认识、理解,将其有效融入课程教学当中,是提高教师教学成绩和提升教学水平的必然选择。

2.2增加学习乐趣,调动学生积极性:

直面化的表达方式、人机互动的学习方式、与生活紧密联系的知识内容能够有效活跃课堂气氛,增加学生学习的兴趣。教师主导,让学生动手参与,引领学生使用地理信息系统软件,制作绘制相关地理模型,不仅可以将课堂的目标知识点传授给学生,还可以有效调动学生视觉、听觉,锻炼学生动脑、动手能力,加深对知识的记忆和掌握。

2.3紧跟时代步伐,培养高素质人才:

新一代信息技术的快速发展使地理信息技术已经不仅仅是地图制作、数据收集等单一的技术,智能化水平越来越高,日益融入现代社会的日常生活。手机导航、物联网、环境监控等地理信息技术无时无刻不给人们带来便捷。高中阶段有效开展地理信息技术教学不仅可以为高素质、高能力专业人才提供知识储备,也为学生能够更好地适应社会生活提供了知识支撑。

3当前信息技术在高中地理教学应用中存在的问题

3.1师资力量短缺:

我国大多数高等师范院校开设遥感和地理信息系统课程不过20年的时间,加之不少院校地理科学专业(师范类)教学改革滞后于基础教育改革的步伐[2],使得高中地理信息技术的专业教师较为缺乏,大部分教师都是地理科学和相关专业的师范毕业生担任。在后期由于重视不够,对高中地理教师的地理信息技术的继续培训不足,这从根本上影响了高中地理信息技术教师队伍水平。

3.2相关研究薄弱:

通过常用的文献查阅数据库万方数据知识服务平台检索关键词“地理信息技术”,共检索到12116条记录。在“标题”检索中输入“高中地理”,共检索到相关文献267条,且相关文献多为现状、问题、对策等流于表面的研究,缺乏多角度、多方法、多方面的深度研究。相关研究的缺乏对高中阶段有效开展地理信息技术教学设置了障碍。

3.3精品教材不足:

近来地理信息技术的重视催生了大量的优秀著作,在相关著作中大多是针对高校和专业人才的深层次参考用书,针对高中阶段的教材、教学参考用书、学生课外阅读资料较少,鲜有发现普及较为广泛、反应效果良好、通俗易懂的高中地理信息技术教科用书。这种现状制约了高中阶段地理信息技术课程的有效开展,课堂教学只是围绕教育部颁布的课程标准,造成了教师无参考、学生无扩展。

3.4技术、软件更新速度快:

地理信息技术跟信息技术高度依赖,在信息技术飞速发展的当前,各种技术、软件乃至理念更新速度非常之快,往往一些软件高中教师刚刚接触就已经过时。专业性强、信息技术高度依赖的特征使高中教师队伍有效开展地理信息技术的教学活动就要不断更新知识储备,掌握软件使用,并紧跟时代步伐,探索知识发展前沿。这对高中教师开展地理信息技术的教学提出了更高要求。

4将信息技术有效融入高中地理教学的建议

4.1加强师资培训,促进地理教师观念和知识的更新:

一方面应加强师资队伍培训,尽快使现有高中教师队伍能够快速掌握运用地理信息技术。另一方面应重视人才引进,重点引进地理信息技术相关专业的本科师范院校毕业生,为地理信息技术课程的开展提供人才保障。

4.2编制精品教材,提升高中地理教学质量:

组织国内外地理信息技术专家、学者精心编著针对高中学生接受能力和知识结构的精品教材和教学参考资料。使教师有所教、有参考,学生有所学、有拓展,能够有效激发学生学习兴趣,同时教师也能够掌握相应的考评标准。

4.3加强相关研究,为高中地理教学提供有效参考:

鼓励广大学者,特别是高中地理教师参与到地理信息技术研究当中,通过相关研究,发现教学中遇到的问题,探索解决方案,并深刻把握地理信息技术教育的目标和方向,提高教学质量,并形成文献,为其他教育工作者提供借鉴。

4.4提供资金支持,为高中地理教学提供有效保障:

学校应加强硬件设施建设投入,建设完备的教学实验室、配备相应的软件和数据,并为教师提供科研经费,为高中阶段的地理信息技术教学活动开展和研究活动开展提供有效保障。

参考文献

[1]张伟强.地理信息技术辅助高中地理教学的应用研究[D].兰州:西北师范大学,2013:6-10.

[2]赵军,武江民,赵生龙.我国地理信息技术普及教育现状与对策刍议[J].地理信息世界,2005,3(1):39-41,50.

地理信息应用技术范文第2篇

最新出台的高中新课程标准明确提出将地理信息技术应用到高中地理教学中的规定,较之以前的地理课程学习内容有较大的区别,同时由于之前对地理信息技术的没有接触,学生对此是陌生的,而教师由于缺乏教学经验,在教学过程中为学生需要了解和掌握的地理信息技术积累一定的教学经验。所以,将地理信息技术应用到高中地理教学中无论对学生还是教师都值得探讨,尤其是作为一门对信息技术要求很高的学问,它能促进学生对高中地理及信息技术的掌握。因此,在高中地理教学上学校应重视这方面的问题,为配合教学建设一支专业的师资队伍,同时配备专业的设备设施,强调师生都重视地理信息技术应用到高中地理教学的这一举措,更好地运用现代化高科技技术,为更好地透彻地了解地理知识及将来从事相关类工作打下坚实的基础。

二、地理信息技术的概述

地理信息技术,即“3S”技术,包括GPS(全球定位系统)、RS(遥感技术)及GIS(地理信息系统)。三者虽然相互独立,但是通常在应用过程当中又互相之间有联系,需要同时派上用场,一般情况下GPS负责定位,RS负责对数据或者信息进行采集,GIS负责对采集的数据进行分析和处理。现阶段,3S技术应用在我国交通、农业、环保等各个领域当中,并且作出巨大贡献,它对测量的高精度和高效率的特点在工作中解决许多难题,取得极大的成就,在全球都得到极高的重视及关注,是现如今的一个炙手可热的一门技术。GPS(全球定位系统),具有全球、实时及全能的特点,完全不受天气的干扰,能连续不断地进行高精度的测量、测速及定位等,目前应用于全球的各个范畴。RS(遥感技术),能通过传感器将在远距离的电磁波信息通过处理成可供人类适用的图像或者其他计算机信息,具有感应距离远、感测范围大的特点,目前被广泛推崇和关注。GIS(地理信息系统),采用现代高科技计算机技术将采集的数据和信息进行分析和处理,使收集到的数据和信息呈现出为人类所用的状态。

三、地理信息技术高中地理教学中的应用

1.RS(遥感技术)在高中地理教学中的应用。

首先,通过遥感技术,能够监测到土壤土质、土地利用现状、河流情况及农作物的生长状况,使学生更细致透彻地领悟到在土地农作物生长环节的变化,如果配合遥感图像,学习也会更具有趣味性。其次,天气预报正是通过遥感技术监测得到的,通过监测感应天气变化信息及数据,并通过全球定位系统和地理信息系统将其转化为可以读取的图像和信息;同时它还能监测出自然灾害的变化,时刻预警自然灾害的发生,并且及时采取措施尽量降低对人类生命财产安全的损失。通过RS技术的应用,学生更熟练地掌握知识原理,更形象化地将知识点展现在学生面前,增强教学效果。

2.GPS(全球定位系统)在高中地理教学中的应用。

GPS(全球定位系统),相对RS及GIS,学生相对比较熟悉一点,因为它较多应用在生活当中最多的应该各种地图导航及应用在交通工具上的智能导航等,在高中地理教学过程中,可应用GPS的相关原理进行模拟教学。例如,从世界地图的一点到另外一点,通过GPS技术让其自行导航多条路线路线、直线、最合适的路线、最省时的路线等,然后通过遥感技术将整个路途中的环境及天气变化监测出来并通过图像呈现出来。这有利于激发学生学习地理知识及地理信息技术的兴趣,从而使学生在轻松愉悦的学习氛围中获取知识。

3.GIS(地理信息系统)在高中地理教学中的应用。

GIS(地理信息系统)在日常生活中占据重要的地位,但是高中生可能没有很明确的意识。在地理教学中,教师可以有意地将其引导到那上面。例如,在地理教材上会出现一些立体的或者三维的景象图、气象变化图等,告诉学生这些图都是通过地理信息系统加工处理而产生的,学生自然而然会对地理信息系统产生认知,并且激发学习兴趣。在教学过程中,要让学生体会这些图像是如何形成的,并且是如何转化而来的。同时,通过上机实验操作,让学生感受地理信息系统的强大。采用这些教学方法,从根本上刺激学生积极主动学习地理知识及地理信息技术,促使学生对各个地理知识点的理解及掌握。

四、将地理信息技术应用到高中地理教学中的意义

就现阶段而言,地理信息技术是我国乃至全世界探讨地理问题的重要的手段之一,因此,将地理信息技术应用到高中地理教学中是大势所趋。

1.提高教学质量。

在地理教学过程中,教师要不断要求自身进步,提高教学质量,将地理信息技术应用到高中地理教学中,增强学生对知识的认知与理解能力,打破“死记硬背”的传统结构,使学生感受到地理信息系统强大的吸引力,从而使学生积极自主地展开学习,在提高学习效率的同时促进教学质量的提高。

2.丰富教学内容,使课堂更活跃。

将地理信息技术应用到地理教学中,并且将计算机上级实验操作运用到其中,丰富课堂学习内容,同时创新教学授课方式,不再是传统单一无聊教师口传,有利于课堂气氛更活跃,学生学习兴趣也得到一定的提升。与此同时,使学生更细致全面地掌握地理信息技术及地理知识点,从而达到教学效果。

3.培养学生利用探索思维思考问题的能力。

地理信息技术是一门深奥有趣的技术,学生在学习过程中会不断拓展自己的思维能力,从而熟练地掌握地理知识并且灵活运用地理信息技术,并且增强学生的动手能力,在掌握知识的同时开阔视野,并且通过知识掌握体验到成就感。

五、结语

地理信息应用技术范文第3篇

一、计算机辅助的多媒体教学具有能够综合处理文字、图像、声音、动画的能力,给教学和学习带来了信息交流、思维方式的革命性变化,这种教育技术的优势是传统教学手段所无法比拟的

第一,课堂教学情景、内容呈现方式多样化。可以充分调动学生多重感官刺激,特别是影音、动画、计算机模拟等的应用,能充分调节课堂氛围,使课堂生动活泼,形象直观。如高中自然地理模块教学中,播放有关宇宙、地球、地壳物质循环、大气运动、水循环、洋流的视频资料、动画能极大丰富学生的感性认识,有利于原理、规律性地理知识的探究、总结、把握。

第二,有效课堂信息量加大。多媒体教学不仅仅能大量减少教师板书、板图工作量,节省更多时间用于课堂教学内容,同时可以增加大量阅读材料、图片、探究性问题、规律性总结、网络知识体系构建、课堂同步检测训练题,充实教学内容,增加教学容量,推动高效课堂模式形成。

第三,增强教学的互动性。互动性是多媒体技术最具特色和优势的本质特性,也是多媒体教学的核心。通过多媒体能及时对学生的学习情况进行反馈,迅速了解学生掌握知识情况和学习进展,适当给予刺激与激励,可以极大地调动学生“自主、探究、合作学习”的积极性。例如,需要学生熟悉中国各省区轮廓与分布位置、重要资源分布区,应用多媒体的互动性,让学生在有限时间内用鼠标拖放到正确位置,不成功的予以鼓励,成功的及时给予奖励,游戏式学习有利于激发学生的学习激情和探究精神。

第四,多维动画模拟利于重难点的突破。多媒体教学可以在一定程度上突破时间和空间的限制,将抽象的问题直观化,形象化。充分表达教学意图,突破教学中的学习难点,并可以通过计算机丰富的表现手段,突出教学重点。例如,进行地球运动分析时,运用多媒体的三维技术,模拟实现了太阳直射点的移动,昼夜长短的变化,正午太阳高度角的变化等,形象直观,是重难点地理问题解决的突破口。

二、在现代信息技术与地理新课程整合中,我们应该在新课程的理念指导下运用现代教育技术,加强信息技术与有效课堂教学的方法性、实用性、科学性、操作性、互动性多方面设计思想研究

首先,要防止那种新技术、旧理念、呈现过量信息的“电灌”课。现代课堂教学并不是提供越多的信息就越好,因为学生在一定的时间条件下接受的信息和思维的提高是有限的,过多的信息输入反而会影响学生基础知识与基本能力及思维能力的提高。

主要的新技术包括: 1)地理信息系统(GIS , Geographic Information System)是在计算机硬、软件系统支持下,对现实世界(资源与环境)的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统,它作为集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科而迅速地兴起和发展起来。GIS 重视对拓扑结构的管理,重视拓扑关系的自动生成,强调与空间相关的查询统计,强调空间分析,强调三维模型分析。地理信息系统中 “地理” 的概念并非指地理学,而是广义地指地理坐标参照系统中的坐标数据、属性数据以及以此为基础而演义出来的知识。2)遥感(英文名称为 Remote Sensing ,缩写为 RS )是利用遥感器从空中探测地面物体性质的。它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理,来识别地面上各类物体,具有遥远地感知事物的意思。也就是利用航空飞机、飞船、卫星等飞行物的遥感器收集地面数据资料,从中获取信息,经记录、传送、分析和判读来识别地表物体。3) GPS 的英文全称是 Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System 简称 GPS ,有时也被称作 NAVSTAR GPS。GPS 成为当前最广的应用,为社会提供了重要的定位信息。4)数字地球,是美国副总统戈尔于 1998 年 1 月在加利福尼亚科学中心开幕典礼上发表的题为 “ 数字地球 ― 新世纪人类星球之认识 ” 演说时,提出的一个与 GIS 、网络、虚拟现实等高新技术密切相关的概念。在戈尔的文章内,他将数字地球看成是 “对地球的三维多分辨率表示、它能够放入大量的地理数据 ”。数字地球要解决的技术问题,包括计算机科学、海量数据存贮、卫星遥感技术、宽带网络、互操作性、元数据等。可以预见,随着地球空间信息学的发展,而建立起的数字地球。

其次,要依据课堂所学问题的特点来选择信息技术的使用方式,并不是每一个教学内容都适合采用信息技术。

信息技术在课堂上的应用应该考虑教育成本,尤其是考虑时间成本,能够用最简单的方法来解决教学中的问题就是最智慧的教育,不要过于追求课堂有限教学时间内 面面俱到地使用信息技术。

正确的原则应当是,信息技术的应用是为学习目标服务,是为学生进行多样化的学习活动提供技术支持的,学生在信息技术应用的背景下应该得到更好的发展,教师的教学方法与信息技术结合应十分和谐,应使学习目标在这种技术支撑下更高水平地达成等。只有这样,才能构建起基于现代信息技术高质量的有效地理课堂教学。

三、结语

高中新课改理念下现代多媒体教学给传统课堂教学带来了很大冲击,但传统课堂教学是广大教育工作者经过长期的实践和研究所总结出来的行之有效的教学模式,当前的教学模式仍不可能完全脱离传统的课堂教学手段,关键是如何将两者有效的整合起来,最大化的提高课堂教学效果。

地理信息应用技术范文第4篇

关键词 多媒体技术,地理信息系统,空间数据,属性数据,区域分析,数据模型.

现今由于多媒体技术的迅速崛起和高速发展,越来越多的应用软件都大量使用了多媒体技术.如果将多媒体技术应用于地理信息系统(geographic information system,简称gis)软件中,势必大大增强gis信息的表现能力,扩大gis的应用领域.那么怎样将多媒体技术应用于gis软件中呢我们认为应从两方面来设计:其一是怎样将多媒体数据溶于gis数据库中,并保证提供gis软件的双向检索及各种分析功能;其二是在应用过程中,怎样实现多媒体的播放功能.以下就这两个内容及其应用前景谈谈我们的看法.

1 多媒体数据的有效管理

通常,应用软件中的多媒体数据有两种生成方式:一种是媒体播放之前,将其数字化到数据库当中,播放时从数据库中取数据;另一种是播放时,边生成边播放.而gis软件中的数据库又分为空间数据库和属性数据库,即我们可根据媒体数据的特性或应用软件的要求将多媒体数据分别溶于空间数据库和属性数据库中.

1.1 gis数据库中多媒体数据的管理

1.1.1 gis空间数据库中多媒体数据的管理 目前,多数gis应用软件所能描述的空间目标都是静态的,实际上,很多gis所要表达和研究的空间目标都不会是一成不变的,因此,gis研究者已广泛关注能对时空过程和时空目标进行描述和分析的时态gis(temporal gis).时态gis的组织核心是时空数据库,即设计一个合理的时空数据模型是建立时态gis的关键所在.虽然目前还没有较成熟的能支持时态gis产品的时空数据模型,一但时空数据模型的研究有所突破,不仅能解决时态gis的应用问题,还将解决空间数据库中动画数据的管理问题,即可通过使用动画技术来实现在屏幕上动态播放时空过程.如动态显示卫星云图的变化情况、地壳变动情况、森林沙化和城市化情况以及海岸或河滩的侵蚀或淤积变化情况等.

有关时空数据模型,张祖勋[1]提出使用分级索引方法来对基本修正法进行改进.这种方法就是不存贮研究区域中每个状态的全部信息,而只存贮某个时间的数据状态(称为基态)以及相对于基态或邻近状态的变化量.在此基础上,建立分级索引,以便能快速找到所需的时空过程的数据.

要使用这种建索引的基本修正法,需要考虑两个问题,一个是如何建立索引;另一个是如何设计用来描述两个状态变化量的差文件.

关于建索引的问题,笔者认为:基态,亦a,b,c,d分别表示时态gis的4个时期;t.时间轴;t0,t1,…,tn分别表示 时态在gis某个时期的n+1个时态,其中tn为基态,即“现在”时态 一次数据状态——“现在”时态总是变化的,每产生一个新的现在时态,就应生成一个现在时态与前一次时态的差文件,同时根据现在时态所处的时间位置来决定是否产生新的索引差文件.以四叉树为例,如图1所示,当n为2i(i=2,3,…)的整数倍时,就需产生tn-2i~tn的索引差文件.相应地为了减少索引差文件所占的存贮空间,而又不影响对任一时态的检索速度,可将tn-2i+1~tn-2i的索引差文件删掉,所删的索引名文件个数正好比新建的索引差文件个数少一个.

关于差文件,笔者认为在设计中应考虑如下几个因素.(1)由于差文件是通过对两个时态的目标信息进行异或而产生的,这意味着差文件包含有两类目标信息:一类是前一时态有而后一时态无的目标信息;另一类是前一时态无而后一时态有的目标信息.为了能根据差文件快速、连续地由一个状态到过去另一状态或最近另一状态进行检索,应在差文件中将这两类目标信息予以标识区分.(2)两个状态之间目标变化应是有对应关系的,即01(目标从无到有);10(目标从有到无);1n(目标从一个变成多个);n1(目标从多个变成一个),以及目标空间信息无变化,属性信息有变化;目标局部空间信息有变化等.为了能进行快速检索,在差文件中应将两类各目标之间的对应关系予以标明,当然,这会增加差文件生成过程的复杂性.(3)和所有地图数据库模型类似,差文件也由空间信息、属性信息和关系信息组成,差文件中应将每个目标这3种信息之间的关系予以标明.

1.1.2 gis属性数据库中多媒体数据的管理 有些gis的应用中,认为多媒体数据是一种特殊的专题属性数据.怎样选择多媒体数据的数据模型,使得既能遵循其自身特点,又能有效地建立起它与空间数据的联系,是多媒体技术在gis应用中的关键所在.

目前,多数gis属性数据库使用的是关系模型.为能将关系模型应用于多媒体数据管理系统中,就必须对现有的关系模型进行扩充,使它不但能处理格式化数据,也能处理非格式化数据.杨学良[2]就这个问题提出了3种技术策略:将多媒体数据文件名作为关系中元组某列(或属性);将每个元组作为一个完整文件保存;元组中存贮格式化数据以及非格式化数据的引用项,而非格式化数据单独存贮.

对比这3种技术策略,第一种技术策略方法简单、容易实现,适宜于对多媒体数据进行播放.第二、三种技术策略虽然能够实现并发控制和恢复,以及实现对多媒体数据进行编辑和拮取的应用,但由于此两种技术策略将每个元组所对应的空间目标的专业属性和多媒体属性混在一起,这既增大了应用程序设计的复杂性,又不利于那些只需使用空间目标的专业属性的一些应用的实现.为此,我们认为,在第一种技术策略的基础上,增加一个或多个属性项,用于存放多媒体数据的文件信息和数据流信息,当我们需要对多媒体数据文件进行特殊应用时,可根据文件信息和数据流信息对多媒体数据文件进行操作.

1.2 gis区域分析中多媒体数据的生成

多媒体数据生成的另一种方式是在gis应用中,边统计、分析运算,边生成结果数据——多媒体数据.

1.2.1 空间分析中多媒体数据的生成 空间分析是一组分析结果依赖于所分析对象的位置信息技术[3],因此,空间分析要求获得目标的空间位置及其属性描述两方面信息.空间分析主要有:地形分析、叠加分析、缓冲区分析和网络分析等.

为了能更清楚地表示上述一些空间分析的结果,我们可用虚拟现实技术来实现.所谓虚拟现实[4]是一种由计算机生成的高级人机交互系统,即构成一个以视觉感受为主,也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境,使用者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验,有身临其境之感.比如,可用虚拟技术来观察地形分析或网络分析得到的空间效果,使用者可用交互操作的方式来控制自己与观察对象的角度、距离以及光照等,使观察对象随使用者的操作而动态旋转.此时以动画形式显示的媒体数据随使用者的操作产生并显示.

1.2.2 统计分析中多媒体数据的生成 统计分析就是用数理统计方法开展区域分析.数理统计方法主要有:统计特征值、研究两种或多种地理现象之间的相关分析,通过一组实际观测数据分析系统变量之间因果关系的回归分析,以及主成分分析等.

为了更加形象化,我们可以将数理统计结果以直方图、曲线、曲面或区划图表示,甚至可以将重要的部分以醒目的颜色、特殊的符号或闪烁的显示形式来告诉使用者,还可以配上解说词,以增加系统的感染力,而表现这些现象的媒体数据是在统计分析之后由系统自动生成并播放的.

2 gis应用系统中多媒体功能的实现

在gis应用软件中进行多媒体功能实现,首先是受gis应用软件自身开发平台的限制.多数情况下,gis应用软件的多媒体开发平台宜选择编程语言,如vc++,vb或bc++等,以利于和gis应用软件相结合.一旦多媒体开发环境确定下来,那么怎样实现区域分析中多媒体功能

2.1 空间数据库中多媒体数据的播放

由前所述,空间数据库中存贮的多是各期间的时空数据,这些数据的结构与mci所能接受的多媒体文件格式riff(resource interchange file format)不同,所以应用程序不能直接调用mci函数和api函数,必须根据时态gis的空间数据库结构,设计一个相应的动画播放程序来实现动态显示功能.

下面简述动态显示时态gis中ti~tj状态的算法步骤(0≤i≤j≤n,其中n为现在时态).(1)由基态开始检索各索引差文件直到生成ti状态信息.(2)显示ti状态信息.(3)根据ti差文件,擦除ti状态有而ti+1状态无的信息,显示ti状态无而ti+1状态有的信息.(4)i+1i.(5)当i<j时,转(3);否则结束.

如果用上述算法来实现动态显示时空过程,还有很多细节需要设计.首先,在(1)步骤,从基态开始,逐级逐步检索,每检索到一个状态差文件,就需根据差文件来生成该状态信息,直到ti状态处;其次,在(3)中,需要用到动画技术,擦除前一状态信息实质为恢复该处显示内容,而显示后一状态信息之前,需保存后一处信息内容,再予以显示新状态信息.

2.2 属性数据库中多媒体数据的应用

一般来说,多媒体数据主要应用于两个方面:一个是简单播放;另一个是对多媒体数据进行编辑和拮取.对于前者,只要使用mci函数或api函数按属性数据库中其他属性的要求进行播放;对于后者,这就要求程序员熟悉多媒体数据文件格式riff,根据多媒体数据的文件信息和数据流信息,通过调用多媒体文件输入/输出函数来实现多媒体的播放、编辑、拮取以及同步控制等操作.

3 多媒体技术在gis中的应用前景

(1)实现资源信息的科学管理,提供信息服务.gis一改为用户管理提供单一的图表、数据信息形式,而在管理空间信息的同时,对图形、图象、视频、声音、动画等形式的信息进行管理和播放,大大增加了信息的表现能力.(2)家庭教育和个人娱乐.将多媒体和gis溶于一身,会丰富教育、娱乐软件的内容及表现手段.比如有关地理、历史等课程的教学软件和娱乐软件的设计.(3)销售和演示信息系统.gis和多媒体技术合为一体的这类系统会比以往的信息系统更具有表现力.比如房地产公司的销售系统,既能表明所售住房的空间位置,又能从中检索其住房环境及内部结构,而且可以动态地删去当天已售出的房子,给出不同价格等;旅游导游系统,可以在为观光游客制定导游路线时,就能对不同地方的景点产生身临其境的感觉.

总之,将多媒体技术和gis技术相结合,是计算机应用领域的一个发展方向,它会改变人们的工作、生活、思维方式,推动信息社会的前进.

参考文献

1 张祖勋.时态gis数据结构的研讨.测绘通报,1996, (1): 19~21

2 杨学良.多媒体计算机技术及其应用.北京:电子工业出版社,1995.138~139

地理信息应用技术范文第5篇

一、地理学科特色需要信息技术来支持

中学地理教学内容包罗万象,单就地图而言就包含了静态地图、景观图、示意图等多种,一般地图需要教师根据图例指导学生阅读、分析;景观图需要学生如同身临其境;示意图最好是动态显示……这在教室难以做到或难以做得尽善尽美的内容,利用计算机则可以轻而易举地做到。计算机可以不受时间和空间、宏观和微观的限制,可以无限延伸学生的多种感官和思维,通过图像、声音、色彩、动画将地理教学所涉及到的地理事物、形象、过程、分布、联系等直接展示出来,使学生一目了然,且身临其境,形象、直观地感知和认识地理事物,从而掌握地理知识。这是传统的挂图、投影等电教手段所无法比拟的。可以说,同别的学科相比较,地理学科更适合于计算机辅助教学。

二、多媒体教学适应了不同学习类型的学生需要

研究证明,学生的学习类型包括听觉式/语言型、视觉式/文字型、运动式/实际操作型和组合型。传统教学形式下,听、视觉型学生的才智得以充分发挥,往往成为优秀生,而运动型学生却常常被视为学习的“低能儿”、“后进生”。试想,一只听觉敏锐到可以清晰听到20公里以外的声音的狐狸,能够因为他不能飞翔而被称为智力残障吗?在具体教育管理中我们常发现:许多“后进生”都擅长一项或两项与文化知识无关的运动技能;许多学校“后进生”进入技术学校学习后能成为技术尖兵……这说明他们不是智商差,而是我们的教育没有提供给他们适当的学习方式。计算机辅助教学较好地解决了这个问题。它将最大限度地刺激学生的视,听觉器官和动手操作的机会,使不同学习类型的学生都能在这里找到适合自己的学习方式。

三、多媒体教学有助于学生高效获取信息和高效保存信息

实验心理学家赤瑞特拉曾经作过两个著名的心理实验。一个是关于人类获取信息的感觉器官的,即人类获取信息主要通过哪些感觉器官。他通过大量的实验证实;人类获取的信息83%来自视觉,11%来自听觉,这两个加起来就有94%,还有3.5%来自嗅觉,1.5%来自触觉,1%来自味觉。多媒体技术既能看得见,又能听得见,还能用手操作。这样通过多种感官的刺激所获取的信息量,比单一地听老师讲课强得多。他还作了关于记忆持久性的实验。结果证明:人们一般能记住自己阅读内容的10%,自己听到内容的20%,自己看到内容的30%,自己听到和看到内容的50%,在交流过程中自己所说内容的70%。这就是说,如果既能听到又能看到,再通过讨论、交流用自己的语言表达出来,知识的保持将大大优于传统教学的效果。这说明多媒体计算机教学不仅非常有利于知识的获取,而且非常有利于知识的保持。

四、地理教与学方式的现状

尽管随着素质教育的推进与深化,地理学习的现状有了一定的改变,但是,目前我校学生地理学习方式的主流仍然是以教师讲授为主、以机械记忆为主、以书本内容为主。这种陈旧的学习方式,大致分为:(1)被动接受型。地理教师、始终是地理讲台的“主宰”,课堂活动的90%时间是教师讲解,而学生处于“你讲我记”的境地,地理学习偏重于结论的掌握忽视复杂的思维活动过程与结论获得的认知策略实施过程,偏重于知识的积累而忽视能力、精神、方法、态度的培养。(2)模仿再现型。这种地理学习类型的主要任务是把学过的地理知识、技能再现和模仿,而不强调知识的迁移与灵活运用,严重束缚了学生的想象力与创造力。(3)封闭读书型。画地为牢,不敢越雷池一步,过分拘泥于课本知识,甚至对过时的事实材料有疑义的地理结论也“照单全收”,另外注重理论知识的学习而忽略操作性、实践性知识的学习。

地理学习方式与地理课程改革的关系十分紧密。地理课程与教材直接影响学生的一理学习方式,如呈现学生的是以“干巴巴的知识点”堆砌起来的地理教材,那么学生就很容易走上“死记硬背”的老路。而相反,学生地理学习的方式也会制约地理课程的改革进展,如果学生旧的地理学习方式的“惯性”仍在起作用的话,那么再富有创意的教材还会被作为“背记”的课本来对待。为此,针对地理学习的这种现状,决意实行新的教学方法,那就是把现代教育技术运用到地理教学中来。

五、信息技术在地理教学中应用的构思

要真正实施地理教学与现代信息技术教育整合,首先要从根本上改革现有的教学结构,创造新型教学结构。既要强调教师的主导作用,也要充分发挥学生的主动性和创造性,使学生在学习过程中真正成为信息加工的主体和知识意义的主动建构者,教师则成为课堂教学的组织者。指导者,成为学生建构意义的帮助者。那么,如何真正地做到地理教学与现代信息技术教育整合呢,对于这个问题,我认为:

5.1 数字化学习是实现地理教学与现代信息技术教育整合的核心。数字化学习是指学习者在数字化的学习环境中。利用数字化的学习资源,以数字化方式进行学习的过程。它包括三个基本要素:

5.1.1 数字化学习环境。信息技术教学应用环境的基础是多媒体计算机和网络化环境,其最基础的是数字化的信息处理。这种学习环境经过数字化信息处理后具有信息显示的媒体化、信息传输网络化、信息处理智能化和学习环境虚拟化的特征。

5.1.2 数字化学习资源。数字化学习资源是数字化学习的关键,它包括数字视频、数字音频、多媒体软件、CD―ROM、网站、电子邮件、在线学习管理系统、计算机模拟、在线讨论、数据文件数据库等等。

5.1.3 数字化学习方式。在数字化学习环境中,学习者的学习不再是一味依赖于教师的讲授与课本的学习,而是利用数字化平台和数字化的资源,师生之间开展协商讨论、合作学习,并通过对资源的收集利用、探究知识、发现知识、创造知识、展示知识的方式进行学习。其数字化学习的三个要素中,数字化学习环境、数字化学习资源是数字化学习的基础,而数字化的学习方式是数字化的学习的关键。

5.2 利用信息化的学习环境和学习资源为学生创设地理情景,培养学生的观察、独立思考的能力,形成个性化的知识结构,是实现地理教学与现代信息技术教育整合的关键。

5.2.1 设计多样化的学习情境。运用多媒体技术和网络技术创设的学习情境,包括真实性情境、问题性情境和虚拟性情境。多样的学习情境可充分发挥学生的学习积极性、主

动性和兴趣。从学习情境中,让学生发现与总结出探究性的学习问题,成为学习任务完成的关键。

5.2.2 提供立体化的学习资源。网络教室学习环境必须有丰富的学习资源支持,也就是日前所指的立体化教材,它除了教材提供的文本、图像以外,教师设计一些与学习主题有关的媒体资源和相关网站学习资料。

5.2.3 合理选择与利用学习资源。我们知道,网络资源有共享特性,学习资源丰富多彩。由于学生存在着对学习资源和知识信息的选取、加工、处理能力较差,加上Internet网站上新鲜的、多样化的资源对学生吸引力很大,在网络学习环境中,教师和学生对媒体学习资源、网络学习资源的合理选择与利用至关重要。同时,教师指导学生利用网站的检索功能进行学习资源的索取与收集,成为学习任务完成和学习目标实现的关键之处。

5.2.4 巧用信息技术,变抽象为具体。运用多媒体的直观性,可使教学内容由虚变实、化静为动、化复杂为简明。

5.3 充分体现双主,教学模式的优势是实现地理教学与现代信息技术教育整合的根本。多媒体和网络技术由于能提供良好的界面、形象直观的交互式学习环境,有利于激发学生的学习兴趣和进行协商会话、协作学习,能提供图文声像并茂的多种感官综合刺激,有利于情景创设和大量知识的获取与保持,还能按超文本、超链接方式组织管理学科知识和各种教学信息,这不仅有利于学生的主动发现、主动探索,还有利于发展联想思维和建立新旧知识之间的联系,对学生认知结构的形成和发展,及促进学生关于当前所学知识的意义建构是非常有利的。这种教学模式由于强调学生是认知过程的主体,是知识意义的主动建构者,因而,有利于学生的主动探索、主动发现。有利于创造性人才的培养,这就是其突出的优点。但是这种教学模式由于强调学生的“学”,往往易忽视教师主导作用的发挥,忽视师生之间的情感交流和情感因素在学习过程中的重要作用;当学生自主学习的自由度过大时,还容易偏离教学目标的要求。

依据建构主义学习理论观点,教师是教学过程的组织者、指导者,意义建构的帮助者和促进者。教师既要做到发挥教师的主导作用,又要充分体现学生认知主体的作用,既注重教师的教,又注重学生的学。把教师和学生两方面的主动性,积极性都调动起来、即“双主”教学模式:“主导――主体”教学模式。

六、信息技术在传统课堂教学中的应用研究的开展

教学内容的呈现方式,从传统的观点来看,基本上是依靠两种媒体,一个就是教师的语言,一个就是教科书,我们讲传承知识,任何教学都不可能离开传承知识或者知识的掌握这么一个基础。传统的教学方式比较单一,主要依靠讲授,老师的语言是传播信息的一个主要途径,另外就是依靠教科书,教科书在文本当中主要的形式是文字和静止的图象。如果没有信息技术,教学内容的呈现只能局限在这里。信息技术出来以后,就从这两种媒体扩大到超文本和网络环境声、像、图文综合的动态资料的集成,而恰恰因为他有超文本的特点,学生可以随时从不同的角度,不同的起点加以学习。教科书是一种线性结构,但是在信息技术条件下,教学内容的集成不是线性结构,你可以从任何的角度切入,这个就使得教学内容的呈现方式发生了很大的变革。

在信息技术课程整合中,信息技术作为认知工具,教学的总体能力目标是一致的,即培养学生的“信息素养”和实践能力。对于不同课程内容,信息技术的作用是不一样的,因此在地理课的学习中不同的任务有不同的使用方法。

6.1 分析地理教材,哪些章节适合利用信息技术,以及用怎样的信息技术去表现它,才能更好地完成教学目标,并挑选典型节次进行实验研究。

6.2 分工协作,课题组老师分别设计、制作课件、试讲,集体评课后修改、再试讲,并在学校举行公开课,取得良好的效果。

通过以上实验、研究,我们发现很多学生看不清、听不见、摸不着,感知不深、想象不到、理解不透的事物和现象,利用信息技术的多媒体组合,能通过多种渠道、多种方式,刺激学生的多种感官,使学生能利用多种感官分析器进行学习。例如,课件中将遥远的天体、星系如火星、哈雷彗星拉近到学生的眼前;将课本上静态的地理事物动态地表现出来,如太阳系、银河系等;过去发生的事件,如宇宙大爆炸等通过计算机多媒体技术模拟、再现。在教学中,利用多媒体组合,能真正实现视听的完美结合,有效地提高学生的注意力、记忆力,从而提高教学效率。利用信息技术,可以加大课堂容量,增加信息量,使学生有时间去自主分析各种信息,得出自己的结论。

七、课题研究的启示和方向