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時(shí)間:2023-08-28 09:23:31
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隨著科技的進(jìn)步,社會(huì)信息化速度越來(lái)越快,地理信息技術(shù)己經(jīng)走入人們的日常生活,了解地理信息技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用成為我國(guó)公民必備的地理素養(yǎng)之一?!?003年4月國(guó)家教育部修訂頒布了《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》,在課程內(nèi)容中較大幅度地增加了地理信息技術(shù)類教學(xué)內(nèi)容,并在課程理念中強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)在地理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用”。在高考中“地理信息技術(shù)的應(yīng)用”內(nèi)容有一定的分值。針對(duì)高考考點(diǎn)對(duì)地理信息技術(shù)的課堂教學(xué)進(jìn)行研究,以期尋找到針對(duì)地理信息技術(shù)部分內(nèi)容的行之有效的課堂教學(xué)方法,經(jīng)過(guò)實(shí)踐研究,借鑒韓磊老師“高中地理試題資源的開(kāi)發(fā)與利用”的研究思路進(jìn)行本部分內(nèi)容的高三一輪復(fù)習(xí),實(shí)踐探討,教學(xué)效果較好。
一、試題原題及出處
1.2011年普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試文科綜合能力測(cè)試(北京卷)選擇題部分:利用地理信息技術(shù)制作的某城市忠信城區(qū)月交通事故次數(shù)示意圖。讀圖回答第10-11題。
2.2010年普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試文科綜合能力測(cè)試(江蘇卷)選擇題部分
中國(guó)2010年上海世界博覽會(huì)于5月1日正式開(kāi)園.會(huì)期l84天。讀我國(guó)東部地區(qū)一般年份夏季風(fēng)進(jìn)退及鋒面位移示意圖。回答ll~12題。
3.2013年普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試文科綜合能力測(cè)試(江蘇卷)選擇題部分
2013年4月20日,四川雅安蘆山縣發(fā)生7.0級(jí)地震。在震后救災(zāi)中,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)發(fā)揮了重要作用。BDS是我國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星定位與短文通信系統(tǒng),是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)(GPS)和俄羅斯格洛納斯(GLONASS)之后的第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。據(jù)此回答3~4題。
試題分析
考點(diǎn):遙感(RS)在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用;全球定位系統(tǒng)(GPS)在定位導(dǎo)航中的作用;地理信息系統(tǒng)(GIS)在城市管理中的功能;數(shù)字地球的含義。
考法:(2011北京卷)本組題考查的是學(xué)生獲取信息、解讀信息和分析歸納信息的能力。10題以地理信息技術(shù)圖為情景,考察地理信息技術(shù)知識(shí)、城市交通和城市功能分區(qū)。遙感技術(shù)只能顯示瞬時(shí)交通狀況、全球定位系統(tǒng)只能做到對(duì)事故地點(diǎn)的準(zhǔn)確定位,二者屬于數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng),根據(jù)題干可知,該圖為“某城市中心城區(qū)月交通事故次數(shù)示意圖”,事故次數(shù)的統(tǒng)計(jì)只能是地理信息系統(tǒng)工作的范疇,故選C。11題從圖中觀察交通事故頻發(fā)地主要集中于城市交通干道上,可以看出大致呈環(huán)狀分布,推斷該城市交通事故頻發(fā)地主要為城市的主要環(huán)線交通快速通道和主要放射狀快速通道、普通道路的交叉點(diǎn)上。甲地位于環(huán)線,非市中心,也非中心商務(wù)區(qū),排除A;乙地為市中心,地價(jià)昂貴,不適宜建大型停車場(chǎng),排除B;對(duì)外聯(lián)系的通道呈放射狀,東、西較密集,而不是單獨(dú)集中于西北,排除C;根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分布,東部較密集,說(shuō)明車流量大,商業(yè)較發(fā)達(dá),得出結(jié)論商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)密度應(yīng)該東部大于西部,故選擇D。
(2010年江蘇卷)該題主要考查“3S”技術(shù)的各自特點(diǎn)和應(yīng)用范圍或應(yīng)用領(lǐng)域。要想訪問(wèn)多個(gè)國(guó)家館,就要分析各館之間的距離以及各館的人流量,分析采用的就是地理信息系統(tǒng)GIS分析,故選擇A。
(2013年江蘇卷)本組題3題題目較易,以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作為新情境,考查同學(xué)獲取信息的能力。本題的關(guān)鍵在于讀懂材料中“BDS是我國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星定位與短文通信系統(tǒng)”的含義,清楚遙感提供災(zāi)區(qū)的影像,地理信息系統(tǒng)參與統(tǒng)計(jì)災(zāi)區(qū)經(jīng)濟(jì)損失,故選擇D。
一、對(duì)教學(xué)的啟示
高考對(duì)本內(nèi)容的考查主要體現(xiàn)在“3S“技術(shù)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的實(shí)際應(yīng)用,難度不大。依據(jù)高考試題對(duì)應(yīng)的課標(biāo)和高考說(shuō)明的考點(diǎn),對(duì)地理信息技術(shù)的應(yīng)用的復(fù)習(xí),不局限于課本的知識(shí),預(yù)測(cè)2014年高考對(duì)本內(nèi)容的考查仍可能以地理信息圖的形式進(jìn)行,主要考查讀圖分析及獲取信息的能力。教學(xué)關(guān)注國(guó)土整治、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、生態(tài)環(huán)境調(diào)查、災(zāi)害監(jiān)測(cè)與救援等方面的內(nèi)容讓學(xué)生訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)生獲取信息、解讀信息和分析歸納信息的能力。
二、改編依據(jù)
1.課標(biāo)要求:
結(jié)合實(shí)例,了解遙感(RS)在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用;舉例說(shuō)出全球定位系統(tǒng)(GPS)在定位導(dǎo)航中的作用運(yùn)用有關(guān)資料;了解地理信息系統(tǒng)(GIS)在城市管理中的功能;了解數(shù)字地球的含義。
2.高考說(shuō)明要求:
遙感(RS)在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用;全球定位系統(tǒng)(GPS)在定位導(dǎo)航中的作用;地理信息系統(tǒng)(GIS)在城市管理中的功能;數(shù)字地球的含義。
3.學(xué)情:
學(xué)段:高三一輪復(fù)習(xí)課
問(wèn)題分析:一是我校學(xué)生基礎(chǔ)較差,學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性不強(qiáng),從圖文材料中獲取有效信息的能力、闡述問(wèn)題的能力有待進(jìn)一步提高。
三、目標(biāo)及途徑
1.通過(guò)讀圖,獲取圖中信息-普通道路,交通干道,交通事故和監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
2.通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生分析圖中信息,該圖為“某城市中心城區(qū)月交通事故次數(shù)示意圖”,結(jié)合“3S”技術(shù)的各自特點(diǎn),事故次數(shù)的統(tǒng)計(jì)是通過(guò)地理信息系統(tǒng)分析得出的結(jié)論。
3.通過(guò)圖觀察出交通事故頻發(fā)地主要集中于城市交通干道上,幫助學(xué)生推斷該城市交通事故頻發(fā)地主要為城市的主要環(huán)線交通快速通道和主要放射狀快速通道、普通道路的交叉點(diǎn)上。
4.通過(guò)閱讀材料提取有效信息,知道BDS是“我國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星定位與短文通信系統(tǒng)”,說(shuō)明審題是得出正確答案的關(guān)鍵點(diǎn)。
四、教學(xué)案例
(一)知識(shí)鋪墊
科學(xué)家觀測(cè)研究表明,近30年來(lái)我國(guó)沿海海平面總體上升了9厘米,但沿海各省、市、自治區(qū)海平面的上升幅度并不相同。據(jù)此回答1~2題。
1.我國(guó)沿海海平面上升信息的獲取,主要采用了( )
A.遙感(RS)
B.全球定位系統(tǒng)(GPS)
C.地理信息系統(tǒng)(GIS)
D.數(shù)字地球
2.對(duì)我國(guó)沿海海平面上升幅度的分析,主要采用了( )
A.全球定位系統(tǒng)
B.地理信息系統(tǒng)
C.遙感技術(shù)
D.地理信息技術(shù)
【思路解析】本題較基礎(chǔ),學(xué)生復(fù)習(xí)“3S”技術(shù)的各自特點(diǎn),找準(zhǔn)關(guān)鍵詞“上升”和“分析”,利用全球定位系統(tǒng)可以獲取海平面上升的信息,利用地理信息系統(tǒng)可以對(duì)我國(guó)沿海地區(qū)海平面上升幅度作出分析預(yù)測(cè)。
【參考答案】1.B 2.B
據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》報(bào)道,最新衛(wèi)星照片顯示,北極在人類歷史上首次成為一個(gè)“島嶼”。結(jié)合下圖回答3~4題。(限于篇幅,圖省略)
要監(jiān)測(cè)北極冰川面積的變化,應(yīng)運(yùn)用的主要技術(shù)手段為( )
A.遙感技術(shù)
B.全球定位系統(tǒng)
C.地理信息系統(tǒng)
D.數(shù)字地球
要想動(dòng)態(tài)顯示北極冰川面積近30年的變化狀況,并預(yù)測(cè)其變化趨勢(shì),需要應(yīng)用的技術(shù)手段為( )
A.遙感技術(shù)
B.全球定位系統(tǒng)
C.地理信息系統(tǒng)
D.數(shù)字地球
【思路解析】找準(zhǔn)關(guān)鍵詞“監(jiān)測(cè)變化”和“預(yù)測(cè)趨勢(shì)”,對(duì)比分析不同時(shí)期北極遙感圖像,能夠監(jiān)測(cè)北極冰川的發(fā)展變化。地理信息系統(tǒng)是利用遙感技術(shù)獲得的資料建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型并進(jìn)行空間數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)北極冰川的變化趨勢(shì)。
【參考答案】1.A 2.C
6.見(jiàn)我國(guó)獲得的第一張?jiān)虑虮砻嫘螒B(tài)圖?!版隙鹨惶?hào)”衛(wèi)星獲取月球表面形態(tài)信息及處理這些信息主要應(yīng)用的技術(shù)是( )
①RS ②GIS
③GPS ④數(shù)字地球
A.①② B.②③
C.①②③ D.①②③④
答案
【思路解析】本題較基礎(chǔ),學(xué)生通過(guò)讀圖、讀題,找準(zhǔn)關(guān)鍵詞“獲取信息”、“處理信息”,“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星獲取月球表面信息可應(yīng)用遙感技術(shù)(RS);處理所獲取的信息應(yīng)用地理信息系統(tǒng)(GIS)。
【參考答案】A
案例分析
例1.2011年普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試文科綜合能力測(cè)試(北京卷)選擇題部分:利用地理信息技術(shù)制作的某城市忠信城區(qū)月交通事故次數(shù)示意圖。讀圖,回答第1~3題。
圖中甲在乙的方位
A.西方 B.西北 C.西南 D.東北
2.該圖的制作與應(yīng)用借助于
A.遙感技術(shù)獲取道路網(wǎng)信息,測(cè)定監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布
B.全球定位系統(tǒng)確定事故的位置,預(yù)測(cè)交通流量
C.地理信息系統(tǒng)查詢事故頻次,分析出警最優(yōu)路徑
D.數(shù)字地球技術(shù),實(shí)現(xiàn)道路與監(jiān)測(cè)點(diǎn)的互換
3.根據(jù)圖中交通網(wǎng)絡(luò),可以推斷該地區(qū)
A.甲地是城市中信商務(wù)區(qū)所在地 B.乙地適宜建大型地面停車場(chǎng)
C.對(duì)外聯(lián)系主要通道在西北方向 D.商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)密度東部大于西部
【設(shè)計(jì)意圖】根據(jù)圖中指向標(biāo)判斷方位,提高學(xué)生圖中獲取信息、解讀信息和分析歸納信息的能力?!?S”技術(shù)主要的各自功能:遙感系統(tǒng)是獲取信息,地理信息系統(tǒng)是對(duì)已有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析應(yīng)用,全球定位系統(tǒng)是定位導(dǎo)航。
【思路解析】該題以地理信息技術(shù)圖為情景,考察地理信息技術(shù)知識(shí)、城市交通和城市功能分區(qū)。1題圖中找到指向標(biāo),按照常規(guī)解題思路繪出“十”字就可以判定甲在乙的西南方。2題,遙感技術(shù)無(wú)法測(cè)定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分布,故A錯(cuò);全球定位系統(tǒng)無(wú)法預(yù)測(cè)交通流量,故B錯(cuò);地理信息系統(tǒng)可以查詢事故頻次,分析出警最優(yōu)路徑,故C正確;該圖制作與數(shù)字地球無(wú)關(guān),道路與監(jiān)測(cè)點(diǎn)是確定的,數(shù)字地球技術(shù)無(wú)法將其互換,故D錯(cuò)。3題從圖中觀察交通事故頻發(fā)地主要集中于城市交通干道上,大致呈環(huán)狀分布,推斷交通事故頻發(fā)地主要為主要環(huán)線交通快速通道和主要放射狀快速通道、普通道路的交叉點(diǎn)上。甲地位于環(huán)線,非市中心,也非中心商務(wù)區(qū),排除A;乙地為市中心,地價(jià)昂貴,不適宜建大型停車場(chǎng),排除B;對(duì)外聯(lián)系的通道呈放射狀,東、西較密集,而不是單獨(dú)集中于西北,排除C;根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分布,東部較密集,說(shuō)明車流量大,商業(yè)較發(fā)達(dá),得出結(jié)論商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)密度應(yīng)該東部大于西部,故選擇D。
【參考答案】1.C 2.C 3.D
例2.2010年普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試文科綜合能力測(cè)試(江蘇卷)選擇題部分:中國(guó)2010年上海世界博覽會(huì)于5月1日正式開(kāi)園.會(huì)期184天。見(jiàn)我國(guó)東部地區(qū)一般年份夏季風(fēng)進(jìn)退及鋒面位移示意圖。回答4~5:
4.小亮計(jì)劃參觀世博園中多個(gè)國(guó)家館.為設(shè)計(jì)合理的線路,最宜采用的地理信息技術(shù)是
A.地理信息系統(tǒng) B.遙感
C.全球定位系統(tǒng) D.數(shù)字地球
小亮走進(jìn)某個(gè)國(guó)家館,門(mén)口的人流狀況電子顯示屏主要應(yīng)用的是
A.遙感
B.地理信息系統(tǒng)
C.全球定位系統(tǒng)
D.數(shù)字地球
【設(shè)計(jì)意圖】該題考查“3S”技術(shù)的各自特點(diǎn)和應(yīng)用范圍或應(yīng)用領(lǐng)域。
【思路解析】地理信息系統(tǒng)具有多種功能,能夠進(jìn)行線路的模擬及預(yù)測(cè)分析等,訪問(wèn)多個(gè)國(guó)家館,就要分析各館之間的距離以及人流量,采用的就是地理信息系統(tǒng)技術(shù),遙感、全球定位系統(tǒng)與數(shù)字地球都不能根據(jù)人的需求而設(shè)計(jì)出合理的線路,故4選A,5選B。
【參考答案】4.A 5.B
例3.2013年普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試文科綜合能力測(cè)試(江蘇卷)選擇題部分:2013年4月20日,四川雅安蘆山縣發(fā)生7.0級(jí)地震。在震后救災(zāi)中,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)發(fā)揮了重要作用。BDS是我國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星定位與短文通信系統(tǒng),是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)(GPS)和俄羅斯格洛納斯(GLONASS)之后的第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。據(jù)此回答6~7題。
6.BDS在抗震救災(zāi)中發(fā)揮的主要作用有
①提供災(zāi)區(qū)的影像
②統(tǒng)計(jì)災(zāi)區(qū)的經(jīng)濟(jì)損失
③確定救災(zāi)人員的位置
④提供短文聯(lián)絡(luò)
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
【設(shè)計(jì)意圖】本組題以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作為新情境,考查同學(xué)獲取信息的能力、知識(shí)遷移能力,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)技術(shù)的介紹,拓寬學(xué)生視野,激發(fā)學(xué)生對(duì)空間科學(xué)技術(shù)的興趣和民族自豪感。
【思路解析】本題的關(guān)鍵在于讀懂材料中“BDS是我國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星定位與短文通信系統(tǒng)”的含義,清楚遙感提供災(zāi)區(qū)的影像,地理信息系統(tǒng)參與統(tǒng)計(jì)災(zāi)區(qū)經(jīng)濟(jì)損失,故選擇D。
【知識(shí)鏈接】北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System是中國(guó)正在實(shí)施的自主研發(fā)、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),縮寫(xiě)為BDS,與美國(guó)的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐盟的伽利略系統(tǒng)兼容共用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),并稱全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)2012年12月27日起提供連續(xù)導(dǎo)航定位與授時(shí)服務(wù)。
【參考答案】3.D
知識(shí)結(jié)構(gòu)與方法歸納
“3S”技術(shù)之間的關(guān)系:
參考文獻(xiàn):
1.2011年普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試文科綜合能力測(cè)試(北京卷)
A.塔里木盆地 B.華北平原
C.珠江三角洲 D.內(nèi)蒙古高原
2.西氣東輸三線工程主干道沒(méi)有經(jīng)過(guò)的省區(qū)是( )
A.甘肅省 B.山西省 C.湖南省 D.福建省
3.下列關(guān)于西氣東輸三線工程的敘述,正確的是( )
A.該工程沿線各自然帶大致呈從赤道到兩極的地域分異
B.該工程以新疆天然氣資源為基礎(chǔ),以東南沿海為市場(chǎng)
C.對(duì)東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有利,但對(duì)西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不利
D.西氣東輸三線工程以中亞為主要?dú)庠?,以新疆為補(bǔ)充氣源
南水北調(diào)中線一期工程建設(shè)目標(biāo)為2013年主體工程完工,2014年汛后通水。結(jié)合南水北調(diào)中線沿途地區(qū)分布圖(圖2),回答4~5題。
4.圖2中既是南水北調(diào)中線調(diào)水線路穿越的省區(qū),又是西氣東輸三線工程線路途經(jīng)的省區(qū)為( )
A.河南省 B.湖南省 C.山西省 D.河北省
5.下列工程或交通線路與南水北調(diào)中線調(diào)水線路不相交的是( )
A.晉煤外運(yùn)線路 B.京廣高速鐵路
C.西電東送南部通道 D.西氣東輸三線工程線路
2012年11月9日夜間至11月14日,東北地區(qū)大部、內(nèi)蒙古中東部出現(xiàn)強(qiáng)降雪天氣,黑龍江鶴崗市降水量為55.7毫米,最大積雪深度達(dá)49厘米,為歷史同期第一位。據(jù)此完成6~7題。
6.中央電視臺(tái)預(yù)報(bào)這次東北地區(qū)強(qiáng)降雪天氣過(guò)程所用的衛(wèi)星氣象云圖主要利用的地理信息技術(shù)是( )
①遙感技術(shù) ②全球定位系統(tǒng) ③地理信息系統(tǒng) ④數(shù)字地球
A.①② B.①③ C.③④ D.②④
7.如果要確定在雪災(zāi)中被困車輛的準(zhǔn)確位置,主要應(yīng)用的地理信息技術(shù)是( )
A.全球定位系統(tǒng) B.視頻傳輸技術(shù) C.遙感技術(shù) D.人工實(shí)測(cè)
2013年初,我國(guó)北方多次受冷空氣影響,渤海海冰發(fā)展迅猛。根據(jù)國(guó)家海洋局利用衛(wèi)星遙感在2013年1月17日對(duì)海冰監(jiān)測(cè)顯示,渤海海冰面積約為26 180平方公里,對(duì)海上航行、漁業(yè)生產(chǎn)和海上作業(yè)造成嚴(yán)重的影響。據(jù)圖3完成8~9題。
8.利用衛(wèi)星遙感在監(jiān)測(cè)海冰時(shí)能夠( )
A.監(jiān)測(cè)海冰面積的動(dòng)態(tài)變化
B.分析海冰發(fā)生的原因
C.預(yù)測(cè)海冰面積發(fā)展的趨勢(shì)
D.控制海冰災(zāi)害的發(fā)生
9.這種監(jiān)測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)具有( )
①探測(cè)范圍大 ②可進(jìn)行空間分析 ③能夠獲取監(jiān)測(cè)對(duì)象的三維坐標(biāo) ④獲取信息快
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
2012年9月19日3時(shí)10分,我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“三號(hào)乙”運(yùn)載火箭,采用一箭雙星方式,成功將第十四顆和第十五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射升空并送入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道。據(jù)此完成10~11題。
10.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)除能夠提供定位外,還能夠提供的服務(wù)包括( )
①授時(shí) ②測(cè)速 ③農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè) ④氣溫異常監(jiān)測(cè)
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
11.下列有關(guān)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的敘述,不正確的是( )
A.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能夠與其他國(guó)家的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容互用
B.具有全球性、全天候、實(shí)時(shí)性、連續(xù)性等特點(diǎn)
C.建成的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星星座是由35顆衛(wèi)星組成
D.擁有北斗導(dǎo)航信號(hào)接收機(jī)既可以知道自己的位置,也可以知道對(duì)方位置
12.閱讀下列材料,回答問(wèn)題。
材料一 西氣東輸三線工程于2012年10月16日開(kāi)工,途經(jīng)新疆、甘肅、寧夏、陜西、河南、湖北、湖南、江西、福建、廣東等10個(gè)?。▍^(qū)),干線和支線總長(zhǎng)度為7 378公里,設(shè)計(jì)年輸氣量300億立方米。主要?dú)庠磥?lái)自中亞國(guó)家,國(guó)內(nèi)塔里木盆地增產(chǎn)氣和新疆煤制氣為補(bǔ)充氣源,可使天然氣在我國(guó)一次能源中的消費(fèi)比重提高1%。
材料二 西氣東輸三線是國(guó)家能源重大干線管網(wǎng)工程,包括一條干線、五條支干線和三條支線。干線西起新疆霍爾果斯,東至福建省福州市,全長(zhǎng)5 220公里,預(yù)計(jì)2015年全線投產(chǎn)。屆時(shí),三條西氣東輸管線將與陜京一線和二線,以及川氣東送管道共同組成國(guó)內(nèi)橫貫東西和縱穿南北的綜合天然氣管網(wǎng),緩解國(guó)內(nèi)多個(gè)省市的天然氣供應(yīng)緊張狀況。
材料三 西氣東輸三線工程線路示意圖(圖4)。
(1)與西氣東輸一線工程管線相比,西氣東輸三線工程管線有何優(yōu)勢(shì)?
(2)說(shuō)出西氣東輸三線工程對(duì)東部地區(qū)發(fā)展帶來(lái)的有利影響。
(3)簡(jiǎn)述西氣東輸三線工程對(duì)我國(guó)西部地區(qū)發(fā)展的有利影響。
(4)分析西氣東輸三線工程建設(shè)的意義。
13.讀南水北調(diào)東線、中線工程輸水干線示意圖(圖5),回答問(wèn)題。
(1)南水北調(diào)中線調(diào)水一期工程的起點(diǎn)是哪里?中線與東線工程調(diào)水最大的區(qū)別是什么?除此之外,與東線工程相比,中線工程方案的有利因素還有哪些?
(2)分析調(diào)入?yún)^(qū)水資源緊張的原因。
(3)簡(jiǎn)述在南水北調(diào)東線工程實(shí)施過(guò)程中可能對(duì)調(diào)出區(qū)帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題。
(4)簡(jiǎn)述在南水北調(diào)中線工程實(shí)施過(guò)程中為合理利用與保護(hù)水資源所采取的措施。
14.閱讀材料,回答下列問(wèn)題。
材料一 2012年10月25日23時(shí)33分,我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“三號(hào)丙”運(yùn)載火箭,成功將第十六顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星送入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道。這是我國(guó)二代北斗導(dǎo)航工程的最后一顆衛(wèi)星,至此,我國(guó)北斗導(dǎo)航工程區(qū)域組網(wǎng)順利完成。2012年12月27日,北斗系統(tǒng)空間信號(hào)接口控制文件正式版正式公布,北斗導(dǎo)航業(yè)務(wù)正式對(duì)亞太地區(qū)提供無(wú)源定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)。
材料二 作為世界上最先進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng)之一,北斗系統(tǒng)有它的獨(dú)特之處。它的導(dǎo)航系統(tǒng)除了提供授權(quán)服務(wù),還可向全球免費(fèi)提供定位、測(cè)速和授時(shí)服務(wù),定位精度10米,測(cè)速精度0.2米/秒,授時(shí)精度10納秒。如要問(wèn)路,只需將相關(guān)內(nèi)容發(fā)短信給衛(wèi)星,系統(tǒng)就會(huì)及時(shí)反饋信息,實(shí)現(xiàn)人與衛(wèi)星交流互動(dòng)。
材料三 北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)示意圖(圖6)。
(1)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由哪幾部分組成?能為用戶提供哪些服務(wù)?與美國(guó)GPS相比其獨(dú)特的功能是什么?
(2)目前我國(guó)建設(shè)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和各種地理信息系統(tǒng)都是我國(guó)“數(shù)字中國(guó)”建設(shè)的重要組成部分,說(shuō)說(shuō)“數(shù)字中國(guó)”對(duì)我國(guó)國(guó)土整治的意義。
解析與參考答案:
1.解析:西氣東輸三線工程線路經(jīng)過(guò)的地形區(qū)主要有準(zhǔn)噶爾盆地、河西走廊、寧夏平原、黃土高原、長(zhǎng)江中下游平原、江南丘陵和珠江三角洲。答案:C。
2.解析:根據(jù)西氣東輸三線工程主干道走向可以看出,其經(jīng)過(guò)選項(xiàng)中的甘肅省、福建省和湖南省,沒(méi)有經(jīng)過(guò)山西省。答案:B。
3.解析:本題考查西氣東輸三線工程線路走向和氣源保證情況。西氣東輸三線工程?hào)|西跨度大,沿線各自然帶大致呈從沿海到內(nèi)陸的地域分異;西氣東輸三線工程主氣源為中亞,以新疆沿途氣區(qū)為輔助氣源,天然氣需求市場(chǎng)以東南沿海為主;該工程對(duì)我國(guó)東、西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有利。答案:D。
4.解析:由圖可知,河南省既是南水北調(diào)中線調(diào)水線路穿越的省區(qū),又是西氣東輸三線工程線路途經(jīng)的省區(qū)。答案:A。
5.解析:西電東送南部通道是把貴州、云南及廣西的水電與貴州、云南兩省的坑口火電輸送到廣東,其輸電線路與南水北調(diào)中線調(diào)水線路不相交。答案:C。
6.解析:中央電視臺(tái)天氣預(yù)報(bào)所使用的衛(wèi)星氣象云圖是利用氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)獲取遙感影像,然后通過(guò)地理信息系統(tǒng)對(duì)遙感影像進(jìn)行處理分析而得到的。答案:B。
7.解析:全球定位系統(tǒng)具有定位、導(dǎo)航功能,確定被困車輛的準(zhǔn)確位置需要利用全球定位系統(tǒng)。答案:A。
8.解析:運(yùn)用遙感技術(shù)可以對(duì)海冰災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè),為救災(zāi)提供預(yù)案依據(jù),但不能夠分析海冰發(fā)生的原因,也不能預(yù)測(cè)海冰災(zāi)情發(fā)展的趨勢(shì)和控制災(zāi)害的發(fā)生。答案:A。
9.解析:衛(wèi)星遙感技術(shù)具有探測(cè)范圍廣、獲取信息及時(shí)、投入人財(cái)力少、效率高等特點(diǎn)。答案:C。
10.解析:北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)除具有定位功能外,還具有授時(shí)和測(cè)速功能。答案:A。
11.解析:北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能夠和美國(guó)的全球定位系統(tǒng)和俄GLONASS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容互用;2020年左右,我國(guó)將建成由35顆衛(wèi)星組成的覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng);目前僅形成了覆蓋亞太部分地區(qū)的服務(wù)能力,還不具有覆蓋全球的服務(wù)能力;北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)特有的短信功能既能知道“我在哪里”,又能知道“你在哪里”。答案:B。
引言
就目前我國(guó)形勢(shì)而言,平原地區(qū)的人們已經(jīng)將通信成為生活中不可分割的一部分,而在偏遠(yuǎn)的山區(qū)農(nóng)村內(nèi),通信卻是人們難以接觸的,而我國(guó)山區(qū)農(nóng)村的人口數(shù)量龐大,如果一旦將農(nóng)村的移動(dòng)通信設(shè)施建立起來(lái),將會(huì)增加許多移動(dòng)用戶,因此,開(kāi)展農(nóng)村的通信市場(chǎng)是一項(xiàng)十分值得投資的項(xiàng)目。想要在山區(qū)的農(nóng)村建設(shè)好移動(dòng)通信設(shè)施,首先要選好通信基站的站址,這對(duì)于整個(gè)移動(dòng)通信設(shè)施的建設(shè)而言是重中之重。我們要充分的利用專業(yè)的地理信息技術(shù),加上其他專業(yè)的相關(guān)技術(shù),結(jié)合各方面的問(wèn)題,科學(xué)的進(jìn)行選址,減少建設(shè)的資金成本,盡可能多的擴(kuò)大信息覆蓋面積。
1通信基站的選址前提
我們?cè)谶M(jìn)行基站選址時(shí),要考慮的首要因素就是通信基站的無(wú)線覆蓋范圍,范圍越大越能增加通信質(zhì)量,而我們要想知道通信基站的無(wú)線覆蓋范圍就必須對(duì)GSM的技術(shù)范圍進(jìn)行了解。通信基站無(wú)線覆蓋范圍的預(yù)測(cè):從目前的通信技術(shù)而言,由于通信基站無(wú)線的頻率不同,在對(duì)GSM基站無(wú)線覆蓋范圍進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí),一般有兩種計(jì)算模式。其中GSM900MHz系統(tǒng)就是用Okumura電波傳播衰減計(jì)算模式來(lái)對(duì)通信基站的無(wú)線覆蓋范圍進(jìn)行計(jì)算。而GSM1800MHz系統(tǒng)則是選用Cost-2-Walfish-Ikegami電波傳播衰減計(jì)算模式來(lái)對(duì)通信基站的無(wú)線覆蓋范圍進(jìn)行計(jì)算。雖然這兩種計(jì)算方式各有其優(yōu)點(diǎn),但是在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中,會(huì)受到各種其他因素的影響,所以只靠數(shù)學(xué)模型來(lái)進(jìn)行計(jì)算很難預(yù)測(cè)出精確的結(jié)果。由于地形對(duì)于電波的傳播影響較大,因此我們?cè)谶M(jìn)行選址前要對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境進(jìn)行仔細(xì)的勘察,結(jié)合山區(qū)的地理位置和氣候環(huán)境等原因,運(yùn)用地理信息技術(shù)與數(shù)學(xué)計(jì)算模式科學(xué)的進(jìn)行選址,不能一味的憑借經(jīng)驗(yàn)將通信基座建在高山上,那種選址方式無(wú)法將受益最大化。
2地理信息技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
地理信息技術(shù)的基礎(chǔ)是地理空間的數(shù)據(jù)庫(kù),由于我國(guó)幅員遼闊,地形復(fù)雜多樣,加上古人對(duì)于我國(guó)地理的研究,我國(guó)的地理數(shù)據(jù)非常豐富。在如今的地理信息系統(tǒng)中,不僅在局限于地理位置、地形地貌等地學(xué)研究信息,還包括了道路規(guī)劃、城鄉(xiāng)管理、移動(dòng)通信、電力等各種多樣知識(shí)。而我們?cè)诮ㄔO(shè)移動(dòng)通信基站時(shí),就要應(yīng)用地理信息技術(shù)考慮多方面的條件來(lái)進(jìn)行科學(xué)的選址。
3選址時(shí)可應(yīng)用的地理信息技術(shù)
3.1DEM數(shù)字高程模型
DEM作為存儲(chǔ)區(qū)域高程的網(wǎng)格,在數(shù)學(xué)上一般以矩陣的形式來(lái)進(jìn)行展示。DEM在對(duì)移動(dòng)通信基座的選址上有很大的作用,可以幫助我們進(jìn)行各方面的分析。DEM主要是結(jié)合地形地貌、地表的相對(duì)高度、基站的視距等因素來(lái)計(jì)算基站的無(wú)線覆蓋范圍,這種計(jì)算方式相較于數(shù)學(xué)計(jì)算方式而言,更加真實(shí)可靠,在偏遠(yuǎn)的山區(qū)會(huì)更加適用。但是DEM是無(wú)法計(jì)算電波反射、地性對(duì)于電波的阻擋等方面因素對(duì)覆蓋范圍的影響的。
3.2三維地形顯示技術(shù)
三維地形顯示技術(shù)相比于DEM而言,能夠更加直觀的將地表高程起伏、地形地貌、地理環(huán)境等情況表達(dá)出來(lái),可以起到讓人身臨其境的感覺(jué)。三維地形顯示技術(shù)可以讓人們更加切身的體會(huì),這樣在進(jìn)行通信基座的選址時(shí),會(huì)考慮的更加周到。三維地形顯示技術(shù)在進(jìn)行表達(dá)某個(gè)區(qū)域的地形情況時(shí),可以利用正射三維影像及三維顯示技術(shù)來(lái)對(duì)區(qū)域地形情況進(jìn)行形象的表達(dá)。三維地形顯示技術(shù)可以由計(jì)算DEM像元法向量及光線夾角來(lái)設(shè)置顏色濃度,這樣可以起到更好的視覺(jué)效果。
4如何用GIS技術(shù)來(lái)進(jìn)行基站選址
在我國(guó)的山區(qū)農(nóng)村中,地形地勢(shì)復(fù)雜多樣,而我們?cè)谶M(jìn)行移動(dòng)通信基站的選址時(shí),不僅要考慮地形選擇地形阻擋較少的部位,還要考慮話務(wù)質(zhì)量,這關(guān)系到移動(dòng)通信設(shè)施完成后的受益質(zhì)量,因此選好基站位置至關(guān)重要。在以往的通信設(shè)施建設(shè)時(shí),工程人員要切身進(jìn)行實(shí)地勘察,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和常識(shí)來(lái)進(jìn)行選址,這樣不光是浪費(fèi)人力物力,由于沒(méi)有科學(xué)的計(jì)算只憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行選址無(wú)法將受益最大化,而且建設(shè)成本也較高,主觀性較強(qiáng)。如果用GIS所包含的數(shù)字地形模型技術(shù)和相關(guān)的專業(yè)分析方法來(lái)進(jìn)行分析的話,可以更加科學(xué)的得出良好的通信基站站址。其中的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備及站址選擇是這個(gè)方案的主要核心部分。
4.1各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備
想要科學(xué)的選定通信基站站址,就要有該地區(qū)的各項(xiàng)相關(guān)地理數(shù)據(jù),這是在進(jìn)行基站站址選擇分析時(shí)必不可少的因素。在制作地理數(shù)據(jù)時(shí),可以將地形按一定比例來(lái)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的縮放,在進(jìn)行縮放時(shí),若比例過(guò)小,則會(huì)影響地理數(shù)據(jù)的規(guī)格和精確度,直接影響到分析的結(jié)果,若地圖比例過(guò)大,則會(huì)更加數(shù)據(jù)收集難度,耗費(fèi)過(guò)多人力物力。為了保證數(shù)據(jù)的精確度和管理力度,我們選用1:25000的比例來(lái)對(duì)地形進(jìn)行縮放,以便于獲取地理數(shù)據(jù)。獲取的地理數(shù)據(jù)主要分為兩個(gè)方面:①道路交通、居民住址、山區(qū)地形、河流湖泊、國(guó)界線等等地理數(shù)據(jù);②現(xiàn)在已經(jīng)布置好的基站點(diǎn)。在有了充分的地理數(shù)據(jù)后,再進(jìn)行科學(xué)的選址。
4.2通過(guò)數(shù)字化地形圖進(jìn)行初步選擇
我們通過(guò)數(shù)字化的地形圖來(lái)生成正射三維影像,在影像中可以直觀快速的了解到該地區(qū)的地形地貌、地勢(shì)環(huán)境、人口住址等因素。這樣我們可以初步推測(cè)選擇出幾個(gè)較為合適的通信基站站址。
4.3優(yōu)化初選站址選擇方案
在我們選定好幾個(gè)合理的基站站址之后,再結(jié)合其他條件進(jìn)行排除,如:哪個(gè)站址可以覆蓋更多的人口聚集區(qū)、哪個(gè)站址可以使無(wú)線通信范圍擴(kuò)散的更大、哪個(gè)站址可以將受益提升到最高、哪個(gè)站址的建設(shè)成本更低等等。這樣可以將幾個(gè)候選站址進(jìn)行逐一比較,從而選出最佳的站址,增加話務(wù)質(zhì)量,提高收益。
4.4進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)
在基站站址基本已經(jīng)確定好之后,還要有相關(guān)專業(yè)人員去實(shí)地進(jìn)行勘測(cè),因?yàn)橛兄鴶?shù)據(jù)不符、技術(shù)不到位、地勢(shì)突變等等其他因素影響,在站址選擇已經(jīng)進(jìn)行優(yōu)化完成后,對(duì)幾個(gè)候選站址進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)必不可少,否則一切方案都只是紙上談兵而已。只有實(shí)地勘測(cè)才能真正的確保通信基站站址選擇的正確性。
引言
配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)的主要負(fù)荷中心,配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大,其元件繁多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)也愈加突出。地理信息技術(shù)可以在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下,實(shí)現(xiàn)對(duì)地理分布數(shù)據(jù)的收集管理利用,與配電網(wǎng)中的各種信息具有密切的聯(lián)系。采用地理信息技術(shù)與配電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)劃相結(jié)合,應(yīng)用于配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行維護(hù)規(guī)劃中,可以提高配電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理的效率和科學(xué)性,使配電網(wǎng)的設(shè)備設(shè)施管理與建設(shè)合理科學(xué)化,有效提高配電網(wǎng)的工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。本文將地理信息技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用分為三個(gè)方面:第一方面是地理信息技術(shù)在配電自動(dòng)化建設(shè)中的應(yīng)用,第二方面是地理信息技術(shù)在配電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用,最后突出詳述Voronoi圖技術(shù)在配電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用。本文旨在對(duì)地理信息技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行全面闡述,推動(dòng)配電網(wǎng)運(yùn)行建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。
1.地理信息技術(shù)在配電自動(dòng)化中的應(yīng)用
基于地理信息系統(tǒng)的配電自動(dòng)化系統(tǒng),可以將實(shí)時(shí)的地理信息與在線的設(shè)備狀態(tài)信息相結(jié)合,為配電網(wǎng)中的應(yīng)用同時(shí)提供地理和設(shè)備的各種底層數(shù)據(jù),同時(shí)利用軟件技術(shù)對(duì)采集到的底層數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和管理,為配電網(wǎng)運(yùn)行管理建立實(shí)時(shí)有限,兼顧地理信息的模型,新城既有空間概念又有配電網(wǎng)信息的分層管理數(shù)據(jù)庫(kù),極大地改善配電管理。目前在配電自動(dòng)化中,地理信息系統(tǒng)已經(jīng)在以下幾個(gè)方面得到了應(yīng)用:
(1)配電綜合管理
傳統(tǒng)的配電綜合管理系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)處理數(shù)據(jù),利用CAD技術(shù)處理圖形,并不能夠?qū)⒍哂袡C(jī)的統(tǒng)一起來(lái),而地理信息技術(shù)將數(shù)據(jù)與圖形相結(jié)合,具備了雙向查詢的特點(diǎn),既可以將配電網(wǎng)底層數(shù)據(jù)地理化,又可以將實(shí)時(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)可視化。將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于配電綜合管理系統(tǒng)中,將配電網(wǎng)情況生動(dòng)直觀化,綜合整合了地理信息數(shù)據(jù),配電網(wǎng)數(shù)據(jù),它能夠協(xié)助運(yùn)行管理人員實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀況,為配電網(wǎng)運(yùn)行管理提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持,還可以掌握用戶分布情況和線路設(shè)備狀態(tài),合理調(diào)配資源,提高配電綜合管理效益。
(2)SCADA
地理信息系統(tǒng)與SCADA相結(jié)合,將地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)與SCADA的數(shù)據(jù)庫(kù)之間建立映射關(guān)系,實(shí)現(xiàn)SCADA和地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。將SCADA與地理信息系統(tǒng)集成在一起后,SCADA就能夠利用地理信息系統(tǒng)中的圖形作為基礎(chǔ),與本身數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)相結(jié)合,調(diào)度員利用這一系統(tǒng)就可以直觀實(shí)時(shí)的監(jiān)督配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài),準(zhǔn)確的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析,制定調(diào)度指令,有效的減少突發(fā)事故帶來(lái)的而損失,提高調(diào)度質(zhì)量。
(3)變壓器負(fù)荷管理
變壓器負(fù)荷管理用來(lái)預(yù)防變壓器過(guò)載損壞的情況和輕載低效運(yùn)行的情況,利用地理信息技術(shù)進(jìn)行變壓器負(fù)荷管理時(shí),變壓器負(fù)荷管理的數(shù)據(jù)舊可以從地理信息系統(tǒng)和用戶信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中取得。這種集成圖形數(shù)據(jù)和費(fèi)圖形數(shù)據(jù)的功能顯著提高了變壓器負(fù)荷管理系統(tǒng)的能力。變壓器過(guò)載預(yù)測(cè)功能可以根據(jù)地理信息系統(tǒng)和用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè),將可能過(guò)載和輕載的變壓器顯示在地圖上。配電調(diào)度人員可以利用變壓器過(guò)載預(yù)測(cè)功能獲得這些變壓器的具體信息,并及時(shí)對(duì)這些變壓器定位采取措施,避免損失。在地理信息技術(shù)的幫助下,配電調(diào)度人員可以通過(guò)跟蹤負(fù)荷變化來(lái)將因過(guò)載或者輕載而受損的變壓器數(shù)量大大降低。
(4)事故負(fù)荷轉(zhuǎn)移
事故轉(zhuǎn)移負(fù)荷可以利用地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎嘟Y(jié)合,用于三相潮流的計(jì)算,并將存儲(chǔ)在數(shù)地理信息據(jù)庫(kù)里的結(jié)果作為開(kāi)關(guān)的屬性值用于事故負(fù)荷轉(zhuǎn)移的計(jì)算。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中事故發(fā)生時(shí),依照網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理的規(guī)定,通過(guò)及時(shí)調(diào)用存貯在數(shù)據(jù)庫(kù)的分析計(jì)算程序找出應(yīng)當(dāng)執(zhí)行操作的開(kāi)關(guān),對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲匦赂?。將地理信息?shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用于事故轉(zhuǎn)移負(fù)荷中,可以存儲(chǔ)大量的系統(tǒng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息和空間坐標(biāo),極大的提高了開(kāi)關(guān)定位操作的效率,實(shí)現(xiàn)了事故負(fù)荷轉(zhuǎn)移的優(yōu)化操作。
2.地理信息技術(shù)在配電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用
2.1 空間負(fù)荷預(yù)測(cè)
在配電網(wǎng)規(guī)劃中,空間負(fù)荷預(yù)測(cè)是首要步驟,只有對(duì)供電區(qū)域規(guī)劃目標(biāo)水平年的負(fù)荷做出合理科學(xué)的預(yù)測(cè),才能夠做出負(fù)荷發(fā)展需要的規(guī)劃方案。將地理信息系統(tǒng)作為負(fù)荷預(yù)測(cè)的基礎(chǔ),利用地理信息技術(shù)處理收集基本數(shù)據(jù),可以極大地提高減少數(shù)據(jù)收集量,提高數(shù)據(jù)的處理效率。文獻(xiàn)[1]基于地理信息方法的實(shí)用性,建立了新的空間負(fù)荷預(yù)測(cè)的理論和模型,并提出了基于地理信息平臺(tái)的負(fù)荷預(yù)測(cè)步奏,經(jīng)實(shí)例檢驗(yàn)科學(xué)合理。文獻(xiàn)[2]通過(guò)對(duì)城市電網(wǎng)空間負(fù)荷預(yù)測(cè)的研究,提出了城市空間負(fù)荷預(yù)測(cè)的總體方案,基于地理信息系統(tǒng)的城市電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)操作平臺(tái)。文獻(xiàn)[3]針對(duì)空間負(fù)荷預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)需求,利用地理信息系統(tǒng)來(lái)收集處理基礎(chǔ)數(shù)據(jù),并且提出了新的空間負(fù)荷預(yù)測(cè)算法。應(yīng)用模糊理論來(lái)構(gòu)造配電網(wǎng)空間負(fù)荷預(yù)測(cè),采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練模糊集,并根據(jù)城市發(fā)展需求調(diào)整訓(xùn)練模糊規(guī)則,在將供電區(qū)域分區(qū)的基礎(chǔ)上,得出徒弟使用決策,計(jì)算出分區(qū)的目標(biāo)年負(fù)荷預(yù)測(cè)值,為地理信息系統(tǒng)在空間負(fù)荷預(yù)測(cè)中的應(yīng)用提供了新思路。
2.2 變電站的選址及站容優(yōu)化規(guī)劃
變電站規(guī)劃是配電網(wǎng)規(guī)劃的重要環(huán)節(jié),根據(jù)目標(biāo)年的負(fù)荷需求和城市規(guī)劃的基本要求,在成本最小的前提下合理確定變電站建設(shè)的容量和位置。變電站規(guī)劃對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建設(shè)的合理性有著重要的意義,是電網(wǎng)規(guī)劃中承上啟下的重要環(huán)節(jié)。文獻(xiàn)[4]將微分進(jìn)化算法引入到變電站規(guī)劃選址中來(lái),并且考慮地理信息系統(tǒng)對(duì)規(guī)劃站址的影響,通過(guò)判斷待選站址和地理因素的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系,確定可行的待選站址,通過(guò)動(dòng)態(tài)的參數(shù)運(yùn)用策略提供計(jì)算群體多樣性,從而提高算法運(yùn)算速度,提高算法性能效率。文獻(xiàn)[5]以地價(jià)為例提出了能夠計(jì)及地理信息自動(dòng)進(jìn)行大范圍搜索的變電站選址模型和相應(yīng)選址方法,在傳統(tǒng)的單中位選址模型中加入了地塊邊界線性約束條件,將此條件帶入單中位選址目標(biāo)函數(shù)中,該方法能夠計(jì)及地塊價(jià)格自動(dòng)進(jìn)行無(wú)約束大范圍搜索選址,且有效的避讓了不可建站區(qū)域。文獻(xiàn)[6]充分運(yùn)用了地理信息系統(tǒng)的可視化功能和空間分析功能,借助經(jīng)濟(jì)容量的計(jì)算公式完成了站址的初選,以滿足不同負(fù)荷密度下的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷為前提,通過(guò)逐步搜索負(fù)荷點(diǎn)進(jìn)行迭代計(jì)算,得出站址和最佳容量,并利用基于層次分析法的多級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)選出最優(yōu)的站址方案。
3.Voronoi圖技術(shù)在配電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用
Voronoi圖作為地理信息技術(shù)中的一種空間劃分方式,已被廣泛應(yīng)用到空間分析、空間查詢、空間推理等領(lǐng)域的研究中,Voronoi圖建立了一種并不依賴于坐標(biāo)幾何的空間鄰近模型,對(duì)解決空間剖分問(wèn)題有一定的優(yōu)勢(shì)。文獻(xiàn)[8]提出利用Voronoi圖解決變電站規(guī)劃問(wèn)題,利用Voronoi圖進(jìn)行了變電站供電區(qū)域的劃分,該方法將配電網(wǎng)劃分成各個(gè)變電站的供電區(qū)域,為供電區(qū)域劃分提供了新思路。文獻(xiàn)[9]進(jìn)一步研究了頂點(diǎn)加權(quán)和路徑加權(quán)Voronoi圖,并結(jié)合電力系統(tǒng)的實(shí)際情況提出了基于平均負(fù)荷密度的頂點(diǎn)加權(quán)Voronoi圖、基于變電站主變?nèi)萘康捻旤c(diǎn)加權(quán)Voronoi圖及基于近似最短路徑的路徑加權(quán)Voronoi圖等幾種加權(quán)Voronoi圖的構(gòu)造思路及其在新增變電站站址優(yōu)化規(guī)劃和變電站最佳供電區(qū)域合理劃分中的應(yīng)用。文獻(xiàn)[11]應(yīng)用障礙Voronoi 圖實(shí)現(xiàn)變電站供電區(qū)域的劃分,可以在變電站位置及障礙因素已知的情況下,在滿足相關(guān)技術(shù)約束的條件下,以電氣距離之和最短為目標(biāo)函數(shù),利用障礙Voronoi圖的幾何特性,實(shí)現(xiàn)變電站供電區(qū)域的最佳劃分。
4.總結(jié)
本文以地理信息技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用為題,從地理信息技術(shù)在配電自動(dòng)化中的應(yīng)用,在配電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用和Voronoi圖技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用三個(gè)方面介紹了地理信息技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用。從配電網(wǎng)智能化信息化的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,在以后的研究中,應(yīng)當(dāng)注重將地理信息系統(tǒng)與配電網(wǎng)管理運(yùn)行系統(tǒng)相結(jié)合,開(kāi)發(fā)應(yīng)用智能化的在線配電網(wǎng)信息管理系統(tǒng),利用實(shí)時(shí)的地理信息和電網(wǎng)運(yùn)行信息對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)合理化的管理。
參考文獻(xiàn)
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伴隨著高中地理新課程改革的不斷推進(jìn)及現(xiàn)代信息技術(shù)的高速發(fā)展,高中地理學(xué)科與現(xiàn)代信息技術(shù)整合教學(xué)儼然已成為一種新的教學(xué)趨勢(shì)。通過(guò)將現(xiàn)代信息技術(shù)與高中地理教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行整合教學(xué),一方面能夠?yàn)楦咧械乩砀咝дn堂構(gòu)建提供重要手段,另一方面也為全面展示高中地理學(xué)科知識(shí)提供更多可能?,F(xiàn)階段,如何將信息技術(shù)與高中地理學(xué)科進(jìn)行整合教學(xué)成為當(dāng)前高中地理教師和相關(guān)學(xué)者討論和研究的重點(diǎn)課題。
一、信息技術(shù)在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用r值
(一)豐富教學(xué)資源,突破教學(xué)重難點(diǎn)
現(xiàn)代信息技術(shù)手段區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)手段的最大不同在于其能通過(guò)直觀、立體地將一些較為抽象、復(fù)雜的地理知識(shí)通過(guò)具象、簡(jiǎn)單的視頻、圖像等要素進(jìn)行呈現(xiàn),幫助學(xué)生學(xué)習(xí)、理解教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)。同時(shí),信息技術(shù)包羅萬(wàn)象,尤其是計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運(yùn)用,給高中地理教學(xué)提供豐富的課外資源,為地理教材提供有益補(bǔ)充,使得地理知識(shí)體系建設(shè)更加完善,教學(xué)有效性得以提升。例如,在進(jìn)行人教版高中地理必修一(自然地理)部分的教學(xué)中,關(guān)于大氣運(yùn)動(dòng)、水循環(huán)和巖石圈物質(zhì)循環(huán)是本冊(cè)書(shū)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)。對(duì)這些知識(shí)的教學(xué),采取傳統(tǒng)板書(shū)加筆記的教學(xué)方法難以達(dá)到要求,而借助現(xiàn)代信息技術(shù),如多媒體課件等,將水循環(huán)、物質(zhì)循環(huán)和大氣運(yùn)動(dòng)的具體過(guò)程通過(guò)多媒體進(jìn)行直觀體現(xiàn),同時(shí)出示相關(guān)的原理示意圖,既可以突破教學(xué)重難點(diǎn),又能進(jìn)一步加深學(xué)生的印象,助其建立起一個(gè)較為完整的知識(shí)體系。
(二)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,活躍學(xué)生思維
高中地理教學(xué)主要內(nèi)容涵蓋自然地理和人文地理兩方面,但無(wú)論是自然地理,還是人文地理,都處于不斷變化和發(fā)展過(guò)程中,因而目前所使用的地理教材在內(nèi)容上具有一定的滯后性,較難引發(fā)學(xué)生的興趣和積極性。在高中地理教學(xué)課堂導(dǎo)入現(xiàn)代信息技術(shù),通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等進(jìn)行相關(guān)資料搜集,以取代教材中一些滯后的教學(xué)內(nèi)容,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性。同時(shí)運(yùn)用動(dòng)畫(huà)模擬、視頻演示等形式,合理創(chuàng)設(shè)高中地理教學(xué)情境,并將地理知識(shí)的動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程通過(guò)信息技術(shù)進(jìn)行直觀演示,給予學(xué)生強(qiáng)烈的視聽(tīng)沖擊,激發(fā)其主觀能動(dòng)性,活躍其思維能力。
(三)充分發(fā)揮學(xué)生主體性作用
新課程改革確立以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的核心教學(xué)理念。在該理念指導(dǎo)下,高中地理教學(xué)應(yīng)當(dāng)及時(shí)摒棄傳統(tǒng)以教師為中心、實(shí)施“灌輸式”的傳統(tǒng)教學(xué)模式,而積極探索有助于發(fā)揮學(xué)生主體性作用的創(chuàng)新教學(xué)模式?,F(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展及其在高中地理學(xué)科教學(xué)的實(shí)踐應(yīng)用為突破傳統(tǒng)教學(xué)僵局提供了思路。教師通過(guò)將信息技術(shù)尤其是多媒體技術(shù)合理導(dǎo)入教學(xué)課堂,用多媒體技術(shù)特有的聲音、視頻、動(dòng)畫(huà)、圖像等要素,將原來(lái)難以用講解語(yǔ)言描述的地理知識(shí)生動(dòng)、形象且直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生眼前,使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)者向主動(dòng)參與者轉(zhuǎn)變,促其積極參與高中地理學(xué)習(xí)活動(dòng),營(yíng)造出輕松、活躍的教學(xué)氛圍,進(jìn)而確立起學(xué)生的課堂主體地位,使學(xué)生主體性作用得以充分發(fā)揮。
二、信息技術(shù)在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用策略探析
(一)充分使用現(xiàn)代多媒體教具
諸多文獻(xiàn)研究和教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,視聽(tīng)結(jié)合是提升課程教學(xué)有效性的重要方式和途徑,其所能達(dá)到的教學(xué)效果,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)于傳統(tǒng)以“聽(tīng)”為主的教學(xué)方式。這為高中地理教學(xué)導(dǎo)入現(xiàn)代多媒體提供了理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。對(duì)此,教師在進(jìn)行高中地理實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)結(jié)合教學(xué)主題和學(xué)生實(shí)際需求,恰當(dāng)采用現(xiàn)代多媒體技術(shù)手段,運(yùn)用其來(lái)描述、呈現(xiàn)相關(guān)地理知識(shí)和地理關(guān)系,給予學(xué)生充分的視聽(tīng)體驗(yàn),促其學(xué)習(xí)效率得到提升。例如在探究“太陽(yáng)直射點(diǎn)為何只在南北回歸線之間移動(dòng)”這一問(wèn)題,傳統(tǒng)教學(xué)方式、方法則很難將此問(wèn)題描述清楚、闡釋到位,且多數(shù)學(xué)生則采用死記硬背的方法對(duì)該知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行記憶,整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程刻板、單一,且效率極為低下。而通過(guò)引入現(xiàn)代多媒體教具,使其作為重要教輔手段,將地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的三維立體動(dòng)態(tài)圖在多媒體屏幕上展示,讓學(xué)生可以直觀地看到太陽(yáng)垂直照射點(diǎn)在一定范圍內(nèi)來(lái)回移動(dòng),再結(jié)合相關(guān)幾何知識(shí),計(jì)算出黃道平面和赤道平面之間的“黃赤交角”為23■26’,以此建立起學(xué)生對(duì)地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的理性認(rèn)知,同時(shí)促進(jìn)該課教學(xué)重難點(diǎn)知識(shí)得以成功突破。
(二)打造地理信息應(yīng)用平臺(tái)
信息技術(shù)與高中地理學(xué)科教學(xué)的有機(jī)整合程度高低,一定程度上仰仗信息技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)的建設(shè)水平適合的地理信息應(yīng)用平臺(tái),既可以為高中地理教學(xué)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化提供重要手段,又可以為師生交流以及學(xué)生自主學(xué)習(xí)等提供空間。因此,在高中地理學(xué)科教學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)整合教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)注重對(duì)地理信息應(yīng)用平臺(tái)的創(chuàng)建,合理配置地理教學(xué)現(xiàn)有資源,并在此基礎(chǔ)上,將地理信息技術(shù)上傳至綜合服務(wù)平臺(tái),建構(gòu)起一個(gè)較為完善的地理知識(shí)體系,為其他教師備課提供參考。
(三) 注重對(duì)教師地理知識(shí)教學(xué)能力及信息技術(shù)應(yīng)用能力的提升
教師作為高中地理教學(xué)的組織者、引導(dǎo)者,同時(shí)也是信息技術(shù)與地理課程教學(xué)整合的實(shí)踐者與操作者,教師對(duì)信息技術(shù)的掌握和應(yīng)用能力,以及其自身教學(xué)水平的高低,直接影響著信息技術(shù)與高中地理課程整合教學(xué)的效率。面對(duì)教學(xué)新形勢(shì)、新環(huán)境,要求教師不得不努力提升自己的業(yè)務(wù)水平和信息技術(shù)應(yīng)用能力,并將其充分發(fā)揮到高中地理教學(xué)實(shí)踐中去,以提升課程教學(xué)有效性。
綜上可得,信息技術(shù)的發(fā)展為高中地理學(xué)科教學(xué)帶來(lái)新的方式和手段。在高中地理教學(xué)中合理應(yīng)用信息技術(shù),能夠使復(fù)雜、抽象的地理知識(shí)變得更加直觀、形象,同時(shí)深化學(xué)生對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)的學(xué)習(xí)、理解與記憶,達(dá)到提升高中地理教學(xué)效率的目的。
大數(shù)據(jù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,在很多領(lǐng)域具有非常重要的影響。當(dāng)前,信息獲取的手段越來(lái)越豐富,信息量也越來(lái)越大,對(duì)整個(gè)社會(huì)的發(fā)展具有一定的推動(dòng)作用。但對(duì)信息科學(xué)合理的應(yīng)用和有效儲(chǔ)存、管理也是目前各行業(yè)需要著重思考的問(wèn)題。大數(shù)據(jù)技術(shù)在具體應(yīng)用中,為諸多領(lǐng)域提供了可靠的發(fā)展空間,測(cè)繪地理信息不僅有利于經(jīng)濟(jì)建設(shè),而且有利于推動(dòng)社會(huì)發(fā)展,因此,要保證測(cè)繪地理信息的準(zhǔn)確性、可靠性,就要認(rèn)識(shí)到大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的必要性。
1測(cè)繪地理信息發(fā)展現(xiàn)狀及現(xiàn)存問(wèn)題
1.1測(cè)繪地理信息發(fā)展現(xiàn)狀
近年來(lái),經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升,各種先進(jìn)技術(shù)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用相對(duì)比較廣。3S技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)的改進(jìn)和優(yōu)化,推動(dòng)了測(cè)繪地理行業(yè)的信息化建設(shè)和發(fā)展。與此同時(shí),測(cè)繪的生產(chǎn)主體模式也逐漸發(fā)生了根本性的變化,大量外業(yè)測(cè)量工作在具體開(kāi)展中被業(yè)內(nèi)的地理信息處理逐漸取代??梢?jiàn),測(cè)繪地理信息服務(wù)范圍在不斷擴(kuò)大。
1.2測(cè)繪地理信息存在的問(wèn)題
測(cè)繪地理行業(yè)中,傳統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用效率、測(cè)繪結(jié)果無(wú)法滿足實(shí)際要求。針對(duì)目前存在的各種問(wèn)題,提出針對(duì)性的解決對(duì)策,以此來(lái)保證測(cè)繪地理信息的準(zhǔn)確性、有效性。1)測(cè)繪地理信息通常會(huì)被采集到各種不同類型的傳感器中,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)快速合理的獲取和應(yīng)用。通過(guò)靜態(tài)空間的數(shù)據(jù)方式,逐漸轉(zhuǎn)變成動(dòng)態(tài)化的時(shí)空信息,特別是在當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代背景下,無(wú)論是數(shù)據(jù)獲取還是在生產(chǎn)方式等方面,都已經(jīng)呈現(xiàn)出明顯的變化趨勢(shì)。直接造成數(shù)據(jù)量越來(lái)越大,雖然計(jì)算機(jī)硬件以及對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)存設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中也在不斷提升,但還是無(wú)法滿足數(shù)據(jù)管理以及儲(chǔ)存各方面的需求。2)不同類型的先進(jìn)技術(shù)手段在很多領(lǐng)域中被挖掘和利用,包括高分衛(wèi)星遙感技術(shù)、激光雷達(dá)等各種不同類型的技術(shù)手段。由于目前測(cè)繪地理信息對(duì)信息數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求在不斷提升,數(shù)據(jù)種類也在逐漸朝著多樣化的趨勢(shì)發(fā)展,大量的人工作業(yè)模式也逐漸朝著自動(dòng)化的趨勢(shì)發(fā)展。此時(shí),計(jì)算機(jī)在各項(xiàng)業(yè)務(wù)的具體處理方面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重不協(xié)調(diào)的問(wèn)題。在現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展背景下,對(duì)各種不同類型的信息產(chǎn)品提出的需求非常大。測(cè)繪地理信息的服務(wù)范圍也在不斷擴(kuò)大,導(dǎo)致邊緣模糊狀態(tài)比較嚴(yán)重,甚至還會(huì)引起跨界[1]問(wèn)題。這種形勢(shì)下如果一直沿用傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)、測(cè)繪成果,很難滿足現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展的個(gè)性化需求。測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、收集以及應(yīng)用,要能夠體現(xiàn)全局性的特征,所以對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)有效的分析和處理能力提出了更高的要求。
2測(cè)繪地理信息中對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的合理應(yīng)用
信息社會(huì)對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)提出的要求越來(lái)越高,對(duì)各種不同類型的海量數(shù)據(jù)展開(kāi)科學(xué)合理的儲(chǔ)存、管理以及計(jì)算,都是比較常見(jiàn)的處理手段。在實(shí)踐中,針對(duì)各種不同類型的數(shù)據(jù)信息展開(kāi)處理時(shí),通常情況下需要利用TB級(jí)或者更大量級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行妥善處理,這些都是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)根本無(wú)法完成的任務(wù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中,會(huì)涉及分布式計(jì)算等,打破了測(cè)繪地理信息的發(fā)展瓶頸。
2.1地理信息數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存和管理
大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下,大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)踐中應(yīng)用地理信息數(shù)據(jù)涉及到的內(nèi)容有很多,不僅涉及到各種不同類型的圖形、數(shù)據(jù)庫(kù)等具有結(jié)構(gòu)化特征的數(shù)據(jù)內(nèi)容,而且還涉及文檔內(nèi)容、表格等具有非結(jié)構(gòu)化特征的數(shù)據(jù)信息。針對(duì)結(jié)構(gòu)化特征的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí),要構(gòu)建數(shù)據(jù)處理平臺(tái),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類管理,以此來(lái)達(dá)到良好的處理效果。在這一基礎(chǔ)上,可以通過(guò)Hadoop分布式的處理平臺(tái)作為基礎(chǔ),對(duì)HDFS進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用,有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集群的合理構(gòu)建。數(shù)據(jù)管理集群的節(jié)點(diǎn)數(shù)量通常情況下可以直接與現(xiàn)有的數(shù)據(jù)量規(guī)模、近期的需求情況等進(jìn)行科學(xué)合理的配置,以此為基礎(chǔ),有利于實(shí)現(xiàn)所有節(jié)點(diǎn)協(xié)同工作的集中化處理,以此來(lái)保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的儲(chǔ)存、計(jì)算等各項(xiàng)工作真[2]正落到實(shí)處。與此同時(shí),可以通過(guò)對(duì)Hbase數(shù)據(jù)工廠的科學(xué)合理應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)大量半結(jié)構(gòu)化、各種非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的針對(duì)性的分析和處理。針對(duì)已經(jīng)生成結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),可以直接儲(chǔ)存到對(duì)應(yīng)的Hadoop數(shù)據(jù)庫(kù)中,以此來(lái)保證數(shù)據(jù)信息的合理性、可靠性以及安全性。除此之外,要對(duì)Hive的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)展開(kāi)科學(xué)合理的布設(shè)和應(yīng)用,該數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的設(shè)置目[3]的就是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)合理的管理和控制。由此可以看出,Hive、Hbase在實(shí)踐中的聯(lián)合式應(yīng)用,有利于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化這兩種不同類型地理信息數(shù)據(jù)的集群式管理,同時(shí)還可以保證儲(chǔ)存的可靠性。最后,通過(guò)對(duì)MapReduce的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)分布式的計(jì)算和分析,通過(guò)Hadoop集群當(dāng)中的并行計(jì)算方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有大量數(shù)據(jù)針對(duì)性的處理。在此基礎(chǔ)上,有利于形成一個(gè)基礎(chǔ)的框架模式,以此來(lái)保證地理信息檔案對(duì)應(yīng)的大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)能夠得到合理構(gòu)建和落實(shí)。
2.2測(cè)繪地理信息時(shí)空數(shù)據(jù)的運(yùn)算和處理
計(jì)算機(jī)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中整體處理能力普遍有所提升,間接為測(cè)繪地理信息的效率、質(zhì)量提升提供了保證。大數(shù)據(jù)分布處理技術(shù)在具體應(yīng)用中最為明顯的優(yōu)勢(shì)是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)的批量化處理,處理速度相對(duì)比較快。無(wú)論是圖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的圖計(jì)算,還是全局?jǐn)?shù)據(jù)的查詢和計(jì)算分析等,不同類型結(jié)構(gòu)地理信息數(shù)據(jù)的應(yīng)用,有利于工作效率[4]和質(zhì)量提升。某專家在實(shí)踐中,通過(guò)對(duì)多源、多時(shí)相等各種不同類型的數(shù)據(jù)展開(kāi)合理的處理,并進(jìn)行數(shù)據(jù)入庫(kù)等各種不同類型的試驗(yàn)操作。發(fā)現(xiàn)在實(shí)踐中數(shù)據(jù)源為資源3號(hào)的2衛(wèi)星影像,其自身的對(duì)應(yīng)面積為270000km,通過(guò)應(yīng)用PixelGrid-SAT軟件可以實(shí)現(xiàn)DEM、DOM等成果的制作和分析,還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)DSM的提取、糾正等各種操作,以此來(lái)保證信息獲取、處理過(guò)程的時(shí)效性,高質(zhì)量地完成測(cè)繪地理信息的處理。
3結(jié)語(yǔ)
大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下大數(shù)據(jù)技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用,對(duì)測(cè)繪地理信息工作的展開(kāi)具有非常重要的影響。大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用,不僅有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)繪地理信息各種海量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、處理以及分析和管理等問(wèn)題的妥善處理,而且有利于保證各種不同類型數(shù)據(jù)信息處理效率和質(zhì)量的提升。在保證自身分析能力、服務(wù)水平提升的同時(shí),推動(dòng)地理信息行業(yè)穩(wěn)定、高質(zhì)量發(fā)展,滿足時(shí)代提出的個(gè)性化需求。081HuabeiNaturalResources華北自然資源論文
參考文獻(xiàn):
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中圖分類號(hào):P2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、前言
地理信息技術(shù)是數(shù)據(jù)收集和匯總的重要技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,當(dāng)前地理信息技術(shù)已經(jīng)有了很大發(fā)展,應(yīng)用的范圍也在不斷擴(kuò)大,它的應(yīng)用對(duì)于提高測(cè)繪工作的準(zhǔn)確性和效率發(fā)揮重要作用。
二、測(cè)繪技術(shù)含義與發(fā)展
人們進(jìn)行測(cè)繪的目的就是為了更好的掌握地面的信息,在信息掌握方面要做到全面,因此就采用了一些技術(shù)對(duì)指定的空間范圍進(jìn)行測(cè)量,然后將測(cè)量結(jié)果繪制成不同標(biāo)準(zhǔn)的地形圖,這個(gè)過(guò)程就是測(cè)繪過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中應(yīng)用的技術(shù)就是測(cè)繪技術(shù)。隨著測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展,測(cè)繪所測(cè)量的對(duì)象也越來(lái)越多,在對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候,不僅可以對(duì)地面的情況進(jìn)行掌握,同時(shí)對(duì)地下的水文、地質(zhì)和礦產(chǎn)也能進(jìn)行測(cè)量。在進(jìn)行地形圖繪制的時(shí)候,依照的標(biāo)準(zhǔn)是不同的,這主要是根據(jù)實(shí)際的測(cè)繪要求來(lái)進(jìn)行確定的,在測(cè)繪中,測(cè)繪的要求不同,開(kāi)展的工作也會(huì)有一定的差異,同時(shí)測(cè)量的重點(diǎn)也會(huì)不同。工程建設(shè)的測(cè)繪主要是對(duì)地形和水文情況進(jìn)行掌握,同時(shí)對(duì)地面情況進(jìn)行掌握,但是在進(jìn)行礦產(chǎn)勘探的時(shí)候,主要的測(cè)量重點(diǎn)都是地下是否存在礦產(chǎn)。
測(cè)繪技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展時(shí)間是比較久的,對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展也做出了很大的貢獻(xiàn)??茖W(xué)水平的不斷提高,使得測(cè)繪技術(shù)也在不斷的發(fā)展,在測(cè)繪技術(shù)中,導(dǎo)航定位系統(tǒng)的發(fā)展成果是比較明顯的,這樣就使得工程測(cè)繪水平也進(jìn)入了新的時(shí)期。不同的時(shí)期對(duì)測(cè)繪技術(shù)的要求也是不同的,為了更好的促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,測(cè)繪技術(shù)一定要不斷發(fā)展,是人們的生活環(huán)境更好。
三、地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)
1、外部因素影響較小
與傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)相比,GIS技術(shù)有著無(wú)可比擬的優(yōu)越性,這一點(diǎn)主要因?yàn)閭鹘y(tǒng)測(cè)繪技術(shù)受自然條件因素影響過(guò)大,尤其是在高山密林等地形復(fù)雜區(qū)域,有時(shí)甚至無(wú)法展開(kāi)測(cè)繪工作,單靠簡(jiǎn)單的等高線等方式的估測(cè)會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果誤差較大,從而使測(cè)繪工作失去科學(xué)性。此外,若遇到雨雪天氣,測(cè)繪工作將不得不被迫中止。而GIS技術(shù)主要監(jiān)測(cè)手段是衛(wèi)星監(jiān)測(cè),它不受自然條件的制約,具體過(guò)程只需要衛(wèi)星接收器的完成,十分方便。
2、監(jiān)測(cè)效率高
除了不受自然條件影響外,GIS系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量只需在地面設(shè)置接收器,無(wú)需諸如觀測(cè)、調(diào)節(jié)、估讀等手動(dòng)測(cè)量,因而工作效率大大提高。尤其是在地形和地貌的測(cè)繪中,可以多儀器分組共同測(cè)量,相互結(jié)合繪制出觀測(cè)地的詳細(xì)地形圖,有效減少工作量,縮短工作時(shí)間,提高工作效率,令傳統(tǒng)測(cè)繪方法望塵莫及。
3、測(cè)量數(shù)據(jù)精度高
傳統(tǒng)測(cè)繪中,無(wú)論何種測(cè)量方式,測(cè)繪人員無(wú)法做到精確無(wú)誤,極小的測(cè)量失誤都可能導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果較大的誤差。然而與傳統(tǒng)測(cè)量方式不同,GIS通過(guò)處在地球三個(gè)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(cè)量。在測(cè)量精度上面,通過(guò)衛(wèi)星定位,GIS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(dòng)物。因此,系統(tǒng)在測(cè)繪時(shí)通過(guò)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(duì)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”。GIS測(cè)量與傳統(tǒng)測(cè)量的誤差
四、地理信息系統(tǒng)在測(cè)繪中的應(yīng)用
地理信息系統(tǒng)的工作原理較為復(fù)雜,其是采用綜合分析的方法,對(duì)來(lái)自不同地方的形式數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位的分析。測(cè)繪人員根據(jù)所得的數(shù)據(jù)找到并確定原變量的坐標(biāo)位置,再通過(guò)匯總和總結(jié)工作,將所得的數(shù)據(jù)更加系統(tǒng)化。比如說(shuō),在測(cè)量一座高山時(shí),地理信息系統(tǒng)可以通過(guò)利用經(jīng)緯度以及高山的海拔來(lái)對(duì)變量位置進(jìn)行標(biāo)注,然后將所得的數(shù)據(jù)存人數(shù)據(jù)庫(kù),形成可以使用的信息。緊接著,便將數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的數(shù)字信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化,形成可以供人們正常識(shí)別觀看的圖像或信息,進(jìn)而提供有效的測(cè)繪信息,滿足人們的要求。
1、采集數(shù)據(jù)
測(cè)繪工作就是收集數(shù)據(jù)并形成可以直接使用的信息。而地理信息系統(tǒng)則可以很好地做到這一點(diǎn),在測(cè)繪剛開(kāi)始的時(shí)候,需要對(duì)客觀存在的對(duì)象進(jìn)行各種抽象、離散工作,進(jìn)而形成連續(xù)的對(duì)象實(shí)體,然后以柵格以及矢量?jī)煞N方式存儲(chǔ)于地理信息系統(tǒng)中。地理信息系統(tǒng)相對(duì)傳統(tǒng)的利用聚醋薄膜地圖上或者紙上現(xiàn)有的數(shù)據(jù),并通過(guò)掃描的手段或者數(shù)字化來(lái)產(chǎn)生數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)這種方法更為有效和實(shí)用,其可以利用GPS全球定位系統(tǒng)獲取客觀存在的對(duì)象的位置坐標(biāo),然后將所得的位置坐標(biāo)輸入至地理信息系統(tǒng)中進(jìn)行分析、處理,進(jìn)而完成對(duì)數(shù)據(jù)的采集工作。
地理信息系統(tǒng)會(huì)與多種儀器組成完善的測(cè)繪系統(tǒng)如攝像機(jī)、激光雷達(dá)等,這些儀器緊密地結(jié)合在一起,可以在多個(gè)角度獲取數(shù)據(jù),并能夠以二維或者三維的形式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行捕捉,然后就可以將所捕捉到的數(shù)據(jù)輸入至相應(yīng)的軟拷貝系統(tǒng),最終再輸入地理信息系統(tǒng),得到實(shí)用的信息。
2、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換與處理
地理信息系統(tǒng)除了可以很好地收集數(shù)據(jù),還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化與處理,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可以直接利用的信息。這不但提高了測(cè)繪工作的工作效率,也大大增加了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。當(dāng)數(shù)據(jù)輸入至地理信息系統(tǒng)內(nèi)時(shí),地理信息系統(tǒng)就會(huì)開(kāi)始處理工作,然后進(jìn)行拓?fù)浣?,把那些所獲取的測(cè)量圖形與存儲(chǔ)于地理信息系統(tǒng)中的圖層相同的區(qū)域疊加在一起,并進(jìn)行相應(yīng)的分析。此時(shí),地理信息系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)識(shí)別不同屬性條件在數(shù)字化空間數(shù)據(jù)的空間關(guān)系,為進(jìn)行下一步分析提供基礎(chǔ)。除此之外,地理信息系統(tǒng)做進(jìn)一步的處理,要將所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu),將其轉(zhuǎn)化為可以識(shí)別的數(shù)據(jù)格式,使那些不同的數(shù)據(jù)源能夠得到兼容。值得一提的是,測(cè)繪側(cè)重點(diǎn)的不同也會(huì)要求處理的對(duì)象的屬性不同。也正因?yàn)槿绱?,地理信息系系統(tǒng)需要一些必要的處理工作,如將投影與坐標(biāo)進(jìn)行變換與整合,為數(shù)據(jù)處理打下基礎(chǔ),以此來(lái)得到精度要求不同、復(fù)雜度不同的數(shù)學(xué)模型,從而使這些數(shù)據(jù)能夠更好地為人所用。
3、數(shù)據(jù)管理
在城市測(cè)繪中,城市道路、交叉口以及橋梁等設(shè)施,一般通過(guò)點(diǎn)來(lái)表示;城市道路中線及邊線,通訊線的走向等則用線來(lái)表示;城市建筑物(如學(xué)校、企事業(yè)單位、商場(chǎng)、醫(yī)院等)則通過(guò)面表示。這些數(shù)據(jù)集中起來(lái),合理組織,則會(huì)形成一個(gè)地理數(shù)據(jù)庫(kù)。在這一數(shù)據(jù)庫(kù)中,所有諸如道路線、道路交叉口等則會(huì)構(gòu)成城市測(cè)繪要素集;同樣的,通訊線路、電力設(shè)備等則會(huì)構(gòu)成數(shù)據(jù)庫(kù)中的管線要素集。
4、數(shù)據(jù)顯示
一般來(lái)說(shuō),單一值地圖、單一的符號(hào)、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(hào)分級(jí)、顏色分級(jí)和密度值分級(jí)。在地圖上,單一符號(hào)展示可以直觀地看到相應(yīng)對(duì)象分布的密集程度。如用點(diǎn)來(lái)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。
5、對(duì)可觀對(duì)象進(jìn)行空間分析
地理信息系統(tǒng)具有有效的空間分析能力,能夠?qū)Φ玫降臄?shù)據(jù)進(jìn)行空間分析,通過(guò)對(duì)圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算以及分析物體的空間位置來(lái)對(duì)空間事物進(jìn)行分析研究。總的來(lái)說(shuō),地理信息系統(tǒng)通過(guò)對(duì)地理信息和拓?fù)鋵W(xué)等知識(shí)體系進(jìn)行結(jié)合和分析,以此形成對(duì)空間構(gòu)成的認(rèn)知,從而實(shí)現(xiàn)獲取空間數(shù)據(jù)的目的。
五、結(jié)束語(yǔ)
測(cè)繪技術(shù)是巨大工程量的工作,要投入大量的人力、物力、財(cái)力。地理信息技術(shù)的成功應(yīng)用能夠提高測(cè)繪技術(shù)的效率,也將具有廣闊的發(fā)展空間。
第一,課堂教學(xué)情景、內(nèi)容呈現(xiàn)方式多樣化??梢猿浞终{(diào)動(dòng)學(xué)生多重感官刺激,特別是影音、動(dòng)畫(huà)、計(jì)算機(jī)模擬等的應(yīng)用,能充分調(diào)節(jié)課堂氛圍,使課堂生動(dòng)活潑,形象直觀。如高中自然地理模塊教學(xué)中,播放有關(guān)宇宙、地球、地殼物質(zhì)循環(huán)、大氣運(yùn)動(dòng)、水循環(huán)、洋流的視頻資料、動(dòng)畫(huà)能極大豐富學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),有利于原理、規(guī)律性地理知識(shí)的探究、總結(jié)、把握。
第二,有效課堂信息量加大。多媒體教學(xué)不僅僅能大量減少教師板書(shū)、板圖工作量,節(jié)省更多時(shí)間用于課堂教學(xué)內(nèi)容,同時(shí)可以增加大量閱讀材料、圖片、探究性問(wèn)題、規(guī)律性總結(jié)、網(wǎng)絡(luò)知識(shí)體系構(gòu)建、課堂同步檢測(cè)訓(xùn)練題,充實(shí)教學(xué)內(nèi)容,增加教學(xué)容量,推動(dòng)高效課堂模式形成。
第三,增強(qiáng)教學(xué)的互動(dòng)性。互動(dòng)性是多媒體技術(shù)最具特色和優(yōu)勢(shì)的本質(zhì)特性,也是多媒體教學(xué)的核心。通過(guò)多媒體能及時(shí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行反饋,迅速了解學(xué)生掌握知識(shí)情況和學(xué)習(xí)進(jìn)展,適當(dāng)給予刺激與激勵(lì),可以極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生“自主、探究、合作學(xué)習(xí)”的積極性。例如,需要學(xué)生熟悉中國(guó)各省區(qū)輪廓與分布位置、重要資源分布區(qū),應(yīng)用多媒體的互動(dòng)性,讓學(xué)生在有限時(shí)間內(nèi)用鼠標(biāo)拖放到正確位置,不成功的予以鼓勵(lì),成功的及時(shí)給予獎(jiǎng)勵(lì),游戲式學(xué)習(xí)有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情和探究精神。
第四,多維動(dòng)畫(huà)模擬利于重難點(diǎn)的突破。多媒體教學(xué)可以在一定程度上突破時(shí)間和空間的限制,將抽象的問(wèn)題直觀化,形象化。充分表達(dá)教學(xué)意圖,突破教學(xué)中的學(xué)習(xí)難點(diǎn),并可以通過(guò)計(jì)算機(jī)豐富的表現(xiàn)手段,突出教學(xué)重點(diǎn)。例如,進(jìn)行地球運(yùn)動(dòng)分析時(shí),運(yùn)用多媒體的三維技術(shù),模擬實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng),晝夜長(zhǎng)短的變化,正午太陽(yáng)高度角的變化等,形象直觀,是重難點(diǎn)地理問(wèn)題解決的突破口。
二、在現(xiàn)代信息技術(shù)與地理新課程整合中,我們應(yīng)該在新課程的理念指導(dǎo)下運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù),加強(qiáng)信息技術(shù)與有效課堂教學(xué)的方法性、實(shí)用性、科學(xué)性、操作性、互動(dòng)性多方面設(shè)計(jì)思想研究
首先,要防止那種新技術(shù)、舊理念、呈現(xiàn)過(guò)量信息的“電灌”課。現(xiàn)代課堂教學(xué)并不是提供越多的信息就越好,因?yàn)閷W(xué)生在一定的時(shí)間條件下接受的信息和思維的提高是有限的,過(guò)多的信息輸入反而會(huì)影響學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)與基本能力及思維能力的提高。
主要的新技術(shù)包括: 1)地理信息系統(tǒng)(GIS , Geographic Information System)是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下,對(duì)現(xiàn)實(shí)世界(資源與環(huán)境)的研究和變遷的各類空間數(shù)據(jù)及描述這些空間數(shù)據(jù)特性的屬性進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng),它作為集計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測(cè)繪遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城市科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)和管理科學(xué)為一體的新興邊緣學(xué)科而迅速地興起和發(fā)展起來(lái)。GIS 重視對(duì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的管理,重視拓?fù)潢P(guān)系的自動(dòng)生成,強(qiáng)調(diào)與空間相關(guān)的查詢統(tǒng)計(jì),強(qiáng)調(diào)空間分析,強(qiáng)調(diào)三維模型分析。地理信息系統(tǒng)中 “地理” 的概念并非指地理學(xué),而是廣義地指地理坐標(biāo)參照系統(tǒng)中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)以及以此為基礎(chǔ)而演義出來(lái)的知識(shí)。2)遙感(英文名稱為 Remote Sensing ,縮寫(xiě)為 RS )是利用遙感器從空中探測(cè)地面物體性質(zhì)的。它根據(jù)不同物體對(duì)波譜產(chǎn)生不同響應(yīng)的原理,來(lái)識(shí)別地面上各類物體,具有遙遠(yuǎn)地感知事物的意思。也就是利用航空飛機(jī)、飛船、衛(wèi)星等飛行物的遙感器收集地面數(shù)據(jù)資料,從中獲取信息,經(jīng)記錄、傳送、分析和判讀來(lái)識(shí)別地表物體。3) GPS 的英文全稱是 Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System 簡(jiǎn)稱 GPS ,有時(shí)也被稱作 NAVSTAR GPS。GPS 成為當(dāng)前最廣的應(yīng)用,為社會(huì)提供了重要的定位信息。4)數(shù)字地球,是美國(guó)副總統(tǒng)戈?duì)栍?1998 年 1 月在加利福尼亞科學(xué)中心開(kāi)幕典禮上發(fā)表的題為 “ 數(shù)字地球 ― 新世紀(jì)人類星球之認(rèn)識(shí) ” 演說(shuō)時(shí),提出的一個(gè)與 GIS 、網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實(shí)等高新技術(shù)密切相關(guān)的概念。在戈?duì)柕奈恼聝?nèi),他將數(shù)字地球看成是 “對(duì)地球的三維多分辨率表示、它能夠放入大量的地理數(shù)據(jù) ”。數(shù)字地球要解決的技術(shù)問(wèn)題,包括計(jì)算機(jī)科學(xué)、海量數(shù)據(jù)存貯、衛(wèi)星遙感技術(shù)、寬帶網(wǎng)絡(luò)、互操作性、元數(shù)據(jù)等。可以預(yù)見(jiàn),隨著地球空間信息學(xué)的發(fā)展,而建立起的數(shù)字地球。
其次,要依據(jù)課堂所學(xué)問(wèn)題的特點(diǎn)來(lái)選擇信息技術(shù)的使用方式,并不是每一個(gè)教學(xué)內(nèi)容都適合采用信息技術(shù)。
信息技術(shù)在課堂上的應(yīng)用應(yīng)該考慮教育成本,尤其是考慮時(shí)間成本,能夠用最簡(jiǎn)單的方法來(lái)解決教學(xué)中的問(wèn)題就是最智慧的教育,不要過(guò)于追求課堂有限教學(xué)時(shí)間內(nèi) 面面俱到地使用信息技術(shù)。
正確的原則應(yīng)當(dāng)是,信息技術(shù)的應(yīng)用是為學(xué)習(xí)目標(biāo)服務(wù),是為學(xué)生進(jìn)行多樣化的學(xué)習(xí)活動(dòng)提供技術(shù)支持的,學(xué)生在信息技術(shù)應(yīng)用的背景下應(yīng)該得到更好的發(fā)展,教師的教學(xué)方法與信息技術(shù)結(jié)合應(yīng)十分和諧,應(yīng)使學(xué)習(xí)目標(biāo)在這種技術(shù)支撐下更高水平地達(dá)成等。只有這樣,才能構(gòu)建起基于現(xiàn)代信息技術(shù)高質(zhì)量的有效地理課堂教學(xué)。
三、結(jié)語(yǔ)
一、當(dāng)前高職地理教學(xué)中存在的問(wèn)題
通過(guò)對(duì)信息技術(shù)在高職地理教學(xué)中應(yīng)用的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查與分析,結(jié)合自身及同行在多媒體高職地理教學(xué)中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),歸納總結(jié)出以下幾點(diǎn)當(dāng)前存在的問(wèn)題。
(一)高職地理教師融合信息技術(shù)的水平有待提升
在我們傳統(tǒng)的高職地理教學(xué)過(guò)程中,大多數(shù)教學(xué)都是以高職地理教師為中心,是教師講、學(xué)生聽(tīng)的單向溝通模式。雖然教學(xué)技術(shù)在不斷進(jìn)步,但多數(shù)高職地理教師都是簡(jiǎn)單地利用多媒體進(jìn)行照片展示和課件放映,并沒(méi)有深入挖掘多媒體的功能,以及深入研究信息技術(shù)與學(xué)科內(nèi)容的融合和整合,擴(kuò)展高職地理教學(xué)途徑,提高工作效率。這種高職地理教學(xué)中的“表面文章”,既是對(duì)人力財(cái)力的浪費(fèi),也無(wú)益于高職地理教學(xué)。
(二)教師、學(xué)生與課件三者錯(cuò)位
多媒體高職地理教學(xué)中,在“以高職地理教師為中心的教”“以高職學(xué)生為中心的學(xué)”與“以多媒體為中心的手段”之間,過(guò)分強(qiáng)調(diào)其中的一面,都會(huì)走向極端,不能取得好的高職地理教學(xué)效果。目前高職地理教師過(guò)分強(qiáng)調(diào)“以高職地理教師為中心的教”,同時(shí)又過(guò)于突出“以多媒體為中心的手段”,更加忽視了“以高職學(xué)生為中心的學(xué)”,使得高職地理教師、高職學(xué)生、課件三者錯(cuò)位,并沒(méi)有形成新的教學(xué)方式,依然是傳統(tǒng)教育三中心的高職地理教學(xué)方式,沒(méi)有突破了傳統(tǒng)課堂中人數(shù)及地點(diǎn)的限制。
二、信息技術(shù)在高職地理教學(xué)中存在問(wèn)題的原因
(一)高職地理教學(xué)中缺乏對(duì)現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用的效果評(píng)價(jià)
很多高職院校都投入很大的力量進(jìn)行軟硬件建設(shè),推動(dòng)教育現(xiàn)代化的建設(shè),但是對(duì)現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用并沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)和系統(tǒng)的效果評(píng)價(jià)??傊捎谌鄙賹?duì)現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用的效果評(píng)價(jià)機(jī)制,導(dǎo)致了大量現(xiàn)代高職地理教學(xué)媒體的浪費(fèi),而且高職地理教師缺少對(duì)現(xiàn)代教育理論和現(xiàn)代信息技術(shù)的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),這不利于高職地理教師素質(zhì)的提高,也不利用高職地理教學(xué)質(zhì)量的提高。
(二)高職地理教學(xué)中信息技術(shù)有待提升
高職地理教學(xué)媒體日益豐富,而其在高職地理教學(xué)中的利用率卻不高,這與高職地理教師信息技術(shù)薄弱有很大關(guān)系。這里所指的信息技術(shù)不僅包括多媒體軟件的利用,還包括相應(yīng)多媒體利用的知識(shí)技能。許多高職地理教師缺乏對(duì)高職地理教學(xué)媒體功能、特性的分析能力及選用媒體應(yīng)遵循原則等基本知識(shí)技能,影響了高職地理教學(xué)媒體的合理選擇和有效的設(shè)計(jì)、利用。
(三)高職地理教學(xué)中多媒體定位錯(cuò)誤
多媒體高職地理教學(xué)是一種新的教育技術(shù),代表著一種新的高職地理教學(xué)思想與高職地理教學(xué)模式,這更是現(xiàn)代教育的需求,這一先進(jìn)的教學(xué)手段應(yīng)該由先進(jìn)的高職地理教學(xué)觀念和教育思想做指導(dǎo)。而有的高職地理教師只是表面上熱愛(ài)現(xiàn)代信息技術(shù),內(nèi)心則不以為然。于是便出現(xiàn)了用落后的理念指導(dǎo)先進(jìn)的教學(xué)手段的“教育怪象”,在計(jì)算機(jī)輔助高職地理教學(xué)的先進(jìn)教育形式下,沿襲著傳統(tǒng)高職地理教學(xué)模式。多媒體高職地理教學(xué)對(duì)傳統(tǒng)高職地理教學(xué)改革的影響僅僅是“治標(biāo)不治本”。
三、信息技術(shù)在高職地理教學(xué)中的應(yīng)用模式
(一)在高職地理學(xué)導(dǎo)式教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)的模式
堅(jiān)持“以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)”的原則,即“以高職學(xué)生活動(dòng)為主,高職地理教師講述為輔,高職學(xué)生活動(dòng)在前,高職地理教師點(diǎn)撥評(píng)價(jià)在后”的原則,根據(jù)高職學(xué)生的心理發(fā)展規(guī)律,聯(lián)系實(shí)際安排高職地理教學(xué)內(nèi)容。采用高職學(xué)生參與程度高的學(xué)導(dǎo)式討論高職地理教學(xué)法。
(二)在高職地理問(wèn)答式教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)的模式
在高職地理問(wèn)答式教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)的模式,可培養(yǎng)高職學(xué)生初步學(xué)會(huì)利用課本以外的資源獲取地理信息的基本技能,培養(yǎng)地理學(xué)習(xí)能力,使高職學(xué)生在課堂活動(dòng)中產(chǎn)生學(xué)習(xí)樂(lè)趣、積極的情感,形成自主學(xué)習(xí)的意識(shí)。利用電腦課件,讓高職學(xué)生觀察衛(wèi)星云圖,可以培養(yǎng)實(shí)踐能力。
(三)在高職地理講授式教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)的模式
在高職地理講授式教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)的模式可以突破時(shí)間方面與空間方面、微觀方面與宏觀方面的限制,將高職地理教學(xué)內(nèi)容中的地理事物、情景、過(guò)程全部再現(xiàn)于課堂,充分調(diào)動(dòng)高職學(xué)生的興致,改變無(wú)趣的課堂,使高職地理教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)易于讓學(xué)生掌握。同時(shí),計(jì)算機(jī)多媒體簡(jiǎn)單、易操作,可以節(jié)省高職地理教學(xué)課件制作時(shí)間,提高高職地理教學(xué)的效率。
參考文獻(xiàn):
1.1有利于引發(fā)學(xué)生對(duì)地理的興趣,提高學(xué)生學(xué)習(xí)地理的積極性
傳統(tǒng)的教學(xué)使學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)與自身生活經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合起來(lái),只能通過(guò)想象對(duì)知識(shí)加以理解,這樣枯燥的學(xué)習(xí)只能使學(xué)生失去學(xué)習(xí)地理的興趣。地理信息技術(shù)的應(yīng)用,能夠?qū)⒅仉y點(diǎn)知識(shí)簡(jiǎn)化,創(chuàng)設(shè)地理教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)地理的興趣。
1.2有利于將抽象的地理知識(shí)形象化
高中地理理論知識(shí)較深入,大多是文字描述。地理本身是與生活息息相關(guān)的,但書(shū)本上的知識(shí)理論性較強(qiáng),知識(shí)太抽象,學(xué)生難以理解。因此,將信息技術(shù)運(yùn)用到地理教學(xué)中,能夠?qū)⒃境橄笄译y以理解的知識(shí)生動(dòng)形象地呈現(xiàn)在學(xué)生面前,使學(xué)生不僅僅學(xué)會(huì)知識(shí),更懂得如何真正地將這些知識(shí)合理的運(yùn)用在具體實(shí)踐中。
1.3有利于將可持續(xù)發(fā)展觀念落實(shí)到具體教學(xué)中
高中地理課本內(nèi)容主要是圍繞人地協(xié)調(diào)的理念而展開(kāi)的,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,通過(guò)信息技術(shù)的應(yīng)用,明白技術(shù)運(yùn)用的真正目的,并通過(guò)對(duì)地理知識(shí)的深入掌握,能夠從中領(lǐng)悟可持續(xù)發(fā)展的觀念。
1.4有利于培養(yǎng)學(xué)生分析能力
地理知識(shí)的學(xué)習(xí)不僅僅是對(duì)知識(shí)的理解,更多的是通過(guò)對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)從而學(xué)會(huì)分析知識(shí),解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。信息技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的分析能力,能從中明白知識(shí)所帶來(lái)的真正的意義。
2.如何有效地將信息技術(shù)應(yīng)用在高中地理教學(xué)中
2.1將多媒體與地理教學(xué)有效結(jié)合
絕大部分的高中地理教學(xué)方式都是通過(guò)老師的講述從而獲得理論知識(shí)。但是這樣只能使學(xué)生產(chǎn)生厭煩情緒。必須將多媒體運(yùn)用到地理教學(xué)中,使原本抽象的知識(shí)形象具體化,簡(jiǎn)單易懂,學(xué)生才能夠深入掌握地理知識(shí),對(duì)地理學(xué)科真正地產(chǎn)生興趣。多媒體包括很多方式,教師可以根據(jù)不同的課程內(nèi)容采取不同的方式,這樣既能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,也能夠給學(xué)生帶來(lái)學(xué)習(xí)上的新鮮感。比如,在講到人地關(guān)系的矛盾時(shí),可以考慮給學(xué)生播放一些由于人地關(guān)系不協(xié)調(diào)導(dǎo)致的一些災(zāi)害,在觀看視屏的過(guò)程中引發(fā)學(xué)生的思考,對(duì)接下來(lái)的人地關(guān)系知識(shí)產(chǎn)生興趣,更好地理解和掌握。
2.2有效地對(duì)地理教師的信息技術(shù)和教學(xué)方式的專業(yè)化進(jìn)行培訓(xùn)
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn),一個(gè)新技術(shù)的出現(xiàn)伴隨著另一個(gè)新的技術(shù)的產(chǎn)生。教師在教學(xué)過(guò)程中所運(yùn)用的信息技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于新興的科學(xué)技術(shù)。在教學(xué)中,學(xué)生是主體。教師首先要轉(zhuǎn)變以往傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,樹(shù)立以學(xué)生為本的新的教學(xué)理念。教師只有樹(shù)立科學(xué)合理的教學(xué)理念才能夠?qū)崿F(xiàn)信息技術(shù)在地理教學(xué)中的運(yùn)用。學(xué)校要注重對(duì)教師的信息技能的培訓(xùn),讓教師在培訓(xùn)中真正學(xué)到新的技能,學(xué)會(huì)新的方法,并將所學(xué)方法和技能有效地展示在課堂中。在實(shí)際生活中,教師要細(xì)致觀察學(xué)生感興趣的地理內(nèi)容,多渠道地搜集相關(guān)知識(shí),在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性;教師要積極思考怎樣將抽象深?yuàn)W的地理知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單易懂的并具有一定吸引力的知識(shí),讓學(xué)生在課堂上快樂(lè)地學(xué)習(xí),輕松地學(xué)習(xí)。同時(shí)教師要不斷更新自己的教學(xué)方式,使自己的教學(xué)理念跟上時(shí)代的步伐,滿足當(dāng)代社會(huì)高中政治教學(xué)的需要。
信息技術(shù)的快速發(fā)展,給教育者提供了先進(jìn)的方法和手段,其在教學(xué)中的應(yīng)用已逐漸成為高中地理教學(xué)手段之一。其對(duì)高中地理教學(xué)的影響不僅體現(xiàn)在為地理教學(xué)提供了一種先進(jìn)的、多功能的輔手段,同時(shí)信息技術(shù)也對(duì)拓展地理教學(xué)的意義、價(jià)值,促進(jìn)地理教學(xué)內(nèi)容和模式的深刻變革產(chǎn)生了重大的作用。它在中學(xué)地理教學(xué)中能大容量、高密度、多渠道地展示地理知識(shí),提供最新的地理信息,因此信息技術(shù)的運(yùn)用有望解決地理教學(xué)中存在的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與教學(xué)過(guò)程的整體優(yōu)化。
一、利用信息技術(shù)拓展高中地理教學(xué)空間
信息技術(shù)的引入有利于拓展高中地理課程教學(xué)的時(shí)空,有利于學(xué)生地理思維能力的培養(yǎng)。高中地理課程的任務(wù)是要進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的地理思維能力。地理思維能力,既依賴于一定地理知識(shí)的掌握,又需要空間想象能力。思維能力的發(fā)展賦予地理知識(shí)以認(rèn)識(shí)上的深刻性和創(chuàng)造性,從而使知識(shí)的理解更為透徹,應(yīng)用更為靈活,聯(lián)系更為廣泛,是《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》中的一個(gè)核心概念。
地理思維能力包含著豐富的內(nèi)涵,其內(nèi)容也隨著時(shí)代的變化而變化。從地理學(xué)科的特性來(lái)看,有許多內(nèi)容非常吸引學(xué)生,適合以多種形式來(lái)表現(xiàn)并傳遞給學(xué)生。地理學(xué)科內(nèi)容不但具有多樣性,而且具有復(fù)雜性,“空間”更是重點(diǎn)中的重點(diǎn)。信息技術(shù)可以整合文字、聲音、動(dòng)畫(huà)等,故將其引入認(rèn)識(shí)地理及改善地理教學(xué)上是非常有效的,比如,運(yùn)用信息技術(shù)來(lái)制作課件,利用圖像、文字來(lái)表現(xiàn)一些地形、地貌等教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,將學(xué)生在平日課堂中想象的內(nèi)容模擬出來(lái),使他們更加生動(dòng)地感受地理學(xué)科的魅力,有利于培養(yǎng)他們的地理思維,從而達(dá)到提高學(xué)習(xí)效率的目的。無(wú)論是區(qū)域地理,還是自然地理,都包括不同的素材內(nèi)容,在當(dāng)今時(shí)代都可以通過(guò)使用現(xiàn)代信息技術(shù)展現(xiàn)出來(lái),在增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí),還提高了教學(xué)效率,并拓展了高中地理課程教學(xué)的時(shí)空。
信息技術(shù)環(huán)境下高中地理課程教學(xué)時(shí)空的拓展主要表現(xiàn)之一在于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的引入,為學(xué)生提供了混合學(xué)習(xí)空間。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境(尤其是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和教育教學(xué)資源庫(kù))為混合式教與學(xué)提供了有效的支持,基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)及優(yōu)秀教育教學(xué)資源庫(kù)開(kāi)展混合式教與學(xué)既可以發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,又可以發(fā)揮學(xué)生的主體作用。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的混合式教與學(xué)分為四個(gè)環(huán)節(jié),分別是建構(gòu)性學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)、課堂教學(xué)、在線教學(xué)和發(fā)展性教學(xué)評(píng)價(jià),這四個(gè)環(huán)節(jié)是相互依存、相互作用的。如將這四個(gè)環(huán)節(jié)合理地設(shè)計(jì),定能提升學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣,大大發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新精神,更好地培養(yǎng)學(xué)生的世界觀和價(jià)值觀,有百利而無(wú)一害?;旌鲜浇膛c學(xué)能夠體現(xiàn)學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中的主體地位,符合現(xiàn)代教育理念,符合課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。
在現(xiàn)代教育中,在線學(xué)習(xí)的方式很受歡迎,這些都源于其所具有的豐富的學(xué)習(xí)資源、異時(shí)異地學(xué)習(xí)的特性,并且能夠友好地互動(dòng)交流等優(yōu)點(diǎn)。但是在線學(xué)習(xí)也有它的缺陷,那就是沒(méi)有教師的當(dāng)面指導(dǎo),缺乏教師的經(jīng)驗(yàn),成為學(xué)生自主學(xué)習(xí)的阻礙,致使他們的學(xué)習(xí)成果不太理想,達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)目的。怎樣才能既體現(xiàn)在線學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì),體現(xiàn)“以學(xué)生為主體”的教學(xué)特點(diǎn),又能夠充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用呢?Blending learning(混合式學(xué)習(xí),或混合式教學(xué))的出現(xiàn)就彌補(bǔ)了這個(gè)空白。所謂Blending learning就是要把傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢(shì)和e—learning(即數(shù)字化或網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí))的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái),也就是說(shuō),既要發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過(guò)程的主導(dǎo)作用,又要充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)過(guò)程主體的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性。Blending learning改變了教師的教學(xué)方式,同時(shí)也改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)模式,這種改變是非常有必要的,有充分的理論依據(jù),將在線學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)完美地融合在一起。通過(guò)在線學(xué)習(xí)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和興趣,并提供更多的資料加深學(xué)習(xí)者之間的溝通。同時(shí)通過(guò)課堂教學(xué)來(lái)彌補(bǔ)學(xué)生因經(jīng)驗(yàn)不足造成的困擾等問(wèn)題。二者相互作用、相互促進(jìn),使學(xué)習(xí)者更好地完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。Blending Learning強(qiáng)調(diào)的是在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間應(yīng)用合適的學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)達(dá)到最好的學(xué)習(xí)目標(biāo),這對(duì)高中生地理思維能力的培養(yǎng)大有裨益。
二、利用信息技術(shù)變革高中地理課程教學(xué)方式
《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)》在“教學(xué)建議”部分指出“地理教學(xué)應(yīng)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的自主學(xué)習(xí)情境,幫助他們樹(shù)立主體意識(shí),根據(jù)各自的特點(diǎn)和需要,自覺(jué)調(diào)整學(xué)習(xí)心態(tài)和策略,探尋適合自己的學(xué)習(xí)方法和途徑。為改變過(guò)于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的狀況,特別要重視探究性的學(xué)習(xí)方式,教師應(yīng)努力提高組織教學(xué)和引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量”。同時(shí)認(rèn)為“合作學(xué)習(xí)有利于在互動(dòng)中提高學(xué)習(xí)效率,有利于培養(yǎng)合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神。應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在個(gè)人鉆研的基礎(chǔ)上,積極參與討論及其他學(xué)習(xí)活動(dòng),善于傾聽(tīng)、吸納他人的意見(jiàn),學(xué)會(huì)寬容和溝通,學(xué)會(huì)協(xié)作和分享?!?/p>