例談ＧＩＳ技術(shù)在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用

沈　濤

〔關(guān)鍵詞〕 GIS技術(shù)；地理教學(xué)；

應(yīng)用模型；分析

〔中圖分類號〕 G633.55

〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕 Ｃ

〔文章編號〕 1004—0463（2009）

07（Ａ）—00５２—０1

地理信息系統(tǒng)（即Geography Information System，簡稱GIS）是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計算機軟、硬件支持下，用于采集、模擬、處理、檢索、分析和表達(dá)地理空間數(shù)據(jù)，并通過空間解析模型來分析空間數(shù)據(jù)為地理研究和決策服務(wù)的計算機信息系統(tǒng)。目前，GIS技術(shù)已經(jīng)非常成熟，它被廣泛應(yīng)用于國土資源管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃管理、自然災(zāi)害預(yù)防、軍事、教育等諸多領(lǐng)域。

在地理教學(xué)中，采用GIS技術(shù)可以對一些復(fù)雜的地理現(xiàn)象，例如地形的三維描述、各種地理事物的分層描述等，尤其是地理空間分析過程，在思維和認(rèn)識的更高層次上實現(xiàn)分析與表達(dá)，從而在提高課堂效率的同時，實現(xiàn)素質(zhì)教育的目的。但是由于GIS技術(shù)具有很強的專業(yè)性，使得其眾多的空間分析功能不能被恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用在具體的課堂教學(xué)活動中。因此，非常有必要確定幾個能在中學(xué)地理教學(xué)中靈活應(yīng)用的GIS空間分析模型。在中學(xué)地理教學(xué)中應(yīng)用到的GIS空間分析模型，主要有以下幾種：數(shù)字地面模型（包括：DTM和DEM）、空間疊置分析、空間統(tǒng)計分析等。

一、數(shù)字地面模型和地形分析

在地形分析中，平面地圖缺乏對山峰、山谷、山脊、鞍部與陡岸等概念直觀形象的可視化表達(dá)，對于中學(xué)生來說，空間想象是一個難點。利用GIS技術(shù)的數(shù)字地面模型中的數(shù)字高程模型（DEM），進(jìn)行可視化表達(dá)處理，便可展示出一座山體，直觀地觀察山峰、山谷、山脊、鞍部、陡岸等多種地形。在此基礎(chǔ)上，將影像數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)再鑲嵌在數(shù)字高程模型上，進(jìn)行數(shù)據(jù)的融合，則山體表現(xiàn)得更加形象、逼真。使人感到身臨其境，這種教學(xué)明顯調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，加深了學(xué)生對地形特征的理解，達(dá)到了降低理解難度的目的。

二、空間疊置分析

空間疊加就是將兩個或多個圖層以相同的空間位置重疊在一起，經(jīng)過圖形和屬性運算，產(chǎn)生新的空間區(qū)域的過程。疊加的每幅圖層稱為一個疊置層，每個疊置層帶有一個將用于綜合運算的屬性，一個疊置層反映了某一方面的專題信息。

例如在關(guān)于城市的區(qū)位因素的教學(xué)中，可以將某一地區(qū)的城市分布圖和這個地區(qū)的地形圖打開即可。通過這種分層展示就首先表達(dá)出城市的分布特征，然后讓學(xué)生分析這些城市的分布為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，通過分析思考，學(xué)生就理解了影響城市分布的自然地理因素。不用死記硬背，就讓學(xué)生掌握了相關(guān)的內(nèi)容，而且培養(yǎng)了學(xué)生空間分析的能力。

三、空間統(tǒng)計分析

利用各種統(tǒng)計圖表來表達(dá)區(qū)域之間的差異，這既可讓學(xué)生掌握抽象的數(shù)字化地理信息如何體現(xiàn)在空間上，同時也讓學(xué)生知道反映一種地理現(xiàn)象有多種方法以及這些方法之間的關(guān)系。

方法之一，使用等級圖。利用等級圖來表示地區(qū)人口密度的差異（不同顏色表示人口密度的不同等級）。

方法之二，使用統(tǒng)計直方圖來表示某一區(qū)域在某一個時間段內(nèi)自然地理、社會經(jīng)濟各要素的變化和發(fā)展。通過這些直方圖的信息，讓學(xué)生根據(jù)相關(guān)的知識來分析這些變化產(chǎn)生的地理原因。

以上只是使用空間統(tǒng)計分析常用的幾個簡單舉例，但是這些基于空間統(tǒng)計分析而制作出來的專題地圖，卻能幫助學(xué)生提高思考問題、分析問題的能力。

四、緩沖區(qū)分析

緩沖區(qū)是以某類圖形元素（點、線或面）為基礎(chǔ)拓展一定的寬度而形成的區(qū)域。緩沖區(qū)在實際工作中具有重要意義，如查找一個噪聲點源的影響范圍，可以以該點源為中心建立一個緩沖區(qū)，緩沖區(qū)的半徑即最遠(yuǎn)的影響距離；又如一個飛機場噪聲的影響范圍就是以飛機跑道為基準(zhǔn)向外擴展的范圍。

從以上的幾個簡單實例可以看出，GIS技術(shù)在中學(xué)地理教學(xué)中有著非常廣闊的應(yīng)用空間，教師在使用GIS技術(shù)時只要注意這種地理問題產(chǎn)生的基本原理就可以使得地理教學(xué)發(fā)揮出令人滿意的效果來。