基于ArcGIS和Google Earth的時區(qū)課件制作

楊 廷葉 雷劉學(xué)梅孫秀勇（.安徽師范大學(xué) 國土資源與旅游學(xué)院, 安徽 蕪湖 4003; .滁州第二中學(xué), 安徽 滁州 39000）

基于ArcGIS和Google Earth的時區(qū)課件制作

楊 廷1葉 雷1劉學(xué)梅1孫秀勇2
（1.安徽師范大學(xué) 國土資源與旅游學(xué)院, 安徽 蕪湖 241003; 2.滁州第二中學(xué), 安徽 滁州 239000）

強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)在地理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用是地理課程標(biāo)準(zhǔn)基本理念之一。這要求教師對信息技術(shù)有一定程度的了解，并能在教學(xué)中運用信息技術(shù)。ArcGIS和Google Earth是在地理教學(xué)中被廣泛使用的兩種軟件。本文以時區(qū)為例，利用ArcGIS和Google Earth軟件，詳細(xì)介紹了時區(qū)課件的制作。

ArcGIS；Google Earth；時區(qū)

一、引言

在課本中以及在中學(xué)地理教學(xué)中，時區(qū)往往是以平面形式展現(xiàn)給學(xué)生，由于時區(qū)的知識比較抽象，對學(xué)生的空間思維能力要求較高，致使教師對該知識的教授和學(xué)生的理解均比較困難。然而利用ArcGIS和Google Earth（以下簡稱GE）制作的時區(qū)課件能夠解決這一問題。ArcGIS可以實現(xiàn)高效、精確的制圖，其中的ArcMap工具是ArcGIS的重要組成部分，包含了所有制圖的功能；GE將一個個獨立、抽象的地理知識點結(jié)合于虛擬地球儀模型，可以很形象地進(jìn)行操作演示，兩者的結(jié)合使用可以充分發(fā)揮ArcGIS圖形處理和GE虛擬地球儀的優(yōu)點?；贏rcGIS和GE制作的時區(qū)課件以立體形式展現(xiàn)，直觀地把時區(qū)的相關(guān)知識呈現(xiàn)給學(xué)生，能夠更好幫助學(xué)生理解該部分知識。下面筆者將具體的介紹時區(qū)課件的制作方法。

二、基于ArcGIS和GE的時區(qū)課件制作

1.地理數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建

打開ArcGIS 10.1軟件，定位到【目錄】窗口，在“文件夾連接”的子文件夾中新建一個名為“我的時區(qū)”的文件夾，以此來存儲地理數(shù)據(jù)庫，之后在該新建文件夾中新建一個文件地理數(shù)據(jù)庫用于存儲要素類文件。

2.建立要素類

在【目錄】窗口中右鍵單擊新建文件數(shù)據(jù)庫，在快捷菜單中選擇新建要素類，在【新建要素類】對話框中設(shè)置要素類的名稱（即要素類的名稱）、要素類型、坐標(biāo)系統(tǒng)，完成要素類創(chuàng)建。此處圖層的名稱和要素類型見表1，坐標(biāo)系統(tǒng)一選擇“GCS_WGS_1984”。

表1 地圖分層

3.設(shè)置數(shù)據(jù)框坐標(biāo)系統(tǒng)

為方便后面的操作，將所有新建的圖層添加到當(dāng)前地圖顯示窗口，然后雙擊【圖層】數(shù)據(jù)框，打開【數(shù)據(jù)框?qū)傩浴繉υ捒?，在【坐?biāo)系】選項卡中將數(shù)據(jù)框的坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置為“GCS_WGS_1984”。

4.繪制時區(qū)要素類

開始編輯圖層“時區(qū)”之后，利用【編輯器】工具條上的【直線段】工具任意繪制一個由四個點組成的四邊形。利用【編輯工具】按鈕雙擊所繪制的四邊形，使其處于折點編輯狀態(tài)。然后單擊【編輯器】工具條上的【編輯草圖屬性】按鈕，打開【編輯草圖屬性】窗口，可以看見該四邊形的四個折點的X和Y坐標(biāo)。從四邊形的右上角的點開始，順時針將四點的坐標(biāo)分別修改為（-7.5，90），（7.5，90），（7.5，90）和（-7.5，-90）。然后可以發(fā)現(xiàn)原有隨意繪制的四邊形已經(jīng)變?yōu)殚L條形的矩形，即時區(qū)圖中的一個時區(qū)。

選中該矩形，使用快捷鍵CTRL+C復(fù)制、CTRL+V粘貼該矩形。使處于選中狀態(tài)的復(fù)制的矩形向東西方向移動可以避免重復(fù)繪制。展開【編輯器】工具條上的下拉菜單，選擇【移動】，在打開的【增量X、Y】對話框中的第一個文本框中輸入15，即可將選中的矩形向東移動15度，即由原來的中時區(qū)變?yōu)闁|一區(qū)。以此方法可以將其它時區(qū)（東西十二區(qū)除外）快速編輯。此處需注意，東西十二區(qū)的繪制與上述方法類似，但需將該時區(qū)的圖形一分為二，分別放置于西十一區(qū)的西邊（左側(cè)）和東十一區(qū)的東邊（右側(cè)），這樣即可完成時區(qū)圖中24時區(qū)要素的編輯（如圖1）。

圖1 時區(qū)圖24時區(qū)繪制結(jié)果

5.繪制案例城市要素類

案例城市可根據(jù)授課的需要自行選擇，本文選擇書本時區(qū)圖中的北京、莫斯科、倫敦等7個城市為例，說明城市點要素的編輯方法。在開始編輯之前，在GE上定位并記錄以上城市的經(jīng)緯度坐標(biāo)，GE的經(jīng)緯度坐標(biāo)為度分秒格式。開始編輯“案例城市”圖層之后，選擇【編輯器】工具條上的【點】按鈕，然后隨意在主窗口中右鍵，在右鍵快捷菜單中選擇【絕對X，Y】，打開【絕對X，Y】對話框。單擊該窗口右上角的黑色倒三角，在展開的下拉菜單中選擇【度分秒】，即使用度分秒格式輸入點坐標(biāo)。將已記錄的案例城市坐標(biāo)依次輸入即可完成該圖層編輯（如圖2）。

圖2 標(biāo)記案例城市繪制結(jié)果

6.繪制經(jīng)緯網(wǎng)要素類

為繪制方便，本文用面狀矩形替代線狀經(jīng)緯網(wǎng)。經(jīng)緯網(wǎng)的繪制步驟與時區(qū)的繪制類似，以只需從右上角開始，順時針將四邊形的四點的坐標(biāo)分別修改為（-180，90），（-150，90），（-150，60）和（-180，60），即可繪制一個正方形。通過復(fù)制、粘貼和移動操作可以繪制整個經(jīng)緯網(wǎng)。

7.繪制注記要素類

注記要素的繪制無法通過上述圖形繪制的方法快速完成，需逐個進(jìn)行繪制并放置在合適的位置。此外，注記要素轉(zhuǎn)為KML文件之后在GE中也無法修改其符號屬性，因此需在ArcGIS中進(jìn)行符號化。以時區(qū)注記為例，開始編輯圖層“時區(qū)注記”之后，單擊【編輯器】工具條上的【創(chuàng)建要素】按鈕，打開【創(chuàng)建要素】窗口，在該窗口中選擇圖層“時區(qū)注記”，在【構(gòu)造工具】選項卡中選擇“水平對齊”點構(gòu)造工具，在時區(qū)圖中的相應(yīng)位置輸入“中時區(qū)”。單擊【編輯器】工具條上的【屬性】按鈕，打開【屬性】窗口，選用【編輯器】工具條上【編輯注記工具】可以選中和移動注記，此時【屬性】窗口中會顯示該注記的內(nèi)容、字體、字號、顏色等信息，此處可將字體設(shè)為華文中宋，16磅，黑色（也可根據(jù)自己的需要設(shè)置注記的相關(guān)信息）。將該注記移動到圖所示區(qū)域即可完成注記要素的編輯（如圖3）。

圖3 注記繪制結(jié)果

時區(qū)圖在ArcGIS中繪制的最終結(jié)果如圖4所示。

圖4 ArcGIS中時區(qū)圖繪制的最終結(jié)果

8.圖層轉(zhuǎn)換KML文件

所有要素類在ArcGIS10.1中處理完成之后，需將所有圖層轉(zhuǎn)換成KML文件。在ArcMap中單擊【標(biāo)準(zhǔn)工具】，選擇【ArcToolbox】按鈕并打開【ArcToolbox】窗口，選擇【圖層轉(zhuǎn)KML】工具，在【圖層轉(zhuǎn)KML】對話框中分別選擇需要轉(zhuǎn)換的圖層，根據(jù)自己的需要來命名輸出的KML文件的名稱和圖像的分辨率等，然后將圖層分別轉(zhuǎn)換成自己需要的KML文件。

9.地圖符號化

將上述轉(zhuǎn)化的K ML文件在GE中打開，打開【位置】對話框，新建一個文件夾，命名為“時區(qū)”，并將6個KML文件存放在該文件夾中，并調(diào)整各個圖層之間的上下疊加順序（順序如圖5）。進(jìn)而修改6個KML文件的符號屬性。在【位置】對話框中右鍵單擊需要修改屬性的KML文件，在打開的右鍵快捷菜單中選擇【屬性】，打開【屬性】對話框，選擇【樣式顏色】選項卡并在其中設(shè)置點、線和面的屬性參數(shù)。時區(qū)在GE中的展示效果如圖5所示。

三、結(jié)語

圖5 在GE展現(xiàn)時區(qū)和日照效果

本文利用ArcGIS軟件繪制了時區(qū)的矢量圖形，并轉(zhuǎn)換成KML文件在GE中進(jìn)行展示，在GE中演示的立體時區(qū)，再配合GE的日照效果（如圖5），能夠展現(xiàn)24時區(qū)，講授不同經(jīng)線的地方時、區(qū)時的知識、國際日期變更線，以及在GE中標(biāo)注自己需要講解的案例城市等，而且具有高度的立體感和真實感，這樣教師在地理教學(xué)中，能夠把時區(qū)的相關(guān)知識直觀、生動呈現(xiàn)給學(xué)生，使學(xué)生對時區(qū)知識有更為真切的感受和直觀的認(rèn)識，可以提高學(xué)生對該知識的認(rèn)知，從而提高教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。