课题负责人:丹阳市第5中学
地图,是地表图形的描绘,是的浓缩和直观表达,是学习地理的重要工具。它所起到的作用,是语言、文字无法替代表达的。地理学科研究的对象,在空间上具有广泛性,需要用地图来表示地物和现象的分布特点,以培养学生的空间概念和空间想象力。苏联彼得罗夫斯基曾说:“查看地图是1所培养再造想象的特殊学校。”地图对培养学生的注意力、观察力、思考力,判断力、记忆力,都起着非常重要的作用。图文结合,以图导学,引导学生学会读图,学会对地图信息加以分析运用,提高学生地图能力,引发学生的地理知识联想,开拓思路,启发思维,发展智力,是高中地理教学中培养学生创新能力的重要环节。
1、问题的提出
。在中学地理教学中要充分地达到形成学生地理意识的程度。
现代社会要求公民能够在科学的认识人口、资源、环境、社会相互协调发展的基础上,树立可持续发展观念,形成文明的生活和生产方式。学习地理有助于学生科学地认识地理环境以及人类活动与地理环境的相互关系,有助于增强环境意识和可持续发展观念,而且还能使学生掌握1些利用自然、发展生产的基本技能,因此地理教学对本世纪高素质的人才培养具有重要意义。重点中学的学生,经过中考的筛选,学习动机,学习兴趣,学习自信心受到比较大的冲击,学习主动性、自主性不够,地理学习能力亟待培养。高中地理新课程标准的出台给中学地理教学创设了1个教改的舞台,我们借此良机,在学校开展“新课标背景下发展学生地理学习能力的研究与实践”课题研究,通过在实践基础上对学生学科能力的测定和培养,探索1条重点中学促使学生均衡发展的中学地理教学模式。
(1)、发挥地理学科特色,树立可持续发展观念
培养学生具有运用地图、图表的基本技能,是国家地理教学大纲所规定的地理教学的基本目标之1,利用地图进行教学也是地理教学特殊之所在。地理学所研究的对象其范围是10分巨大的,大到全球,小到某个区域,如此广阔的研究对象,单凭眼睛在同1时间内是不可能直接把它尽收眼底,只有通过地图,才能1览无余。
培养学生的地图意识,是中学地理教学极其重要的1项任务,同时也是当前把素质教育落实到中学地理学科具体教学过程中的1项重要内容。在素质教育的大环境中,在国家社会急需创新型、能力型人才的今天,鉴于地理教学的特殊性。教师要在地理教学中充分发挥地图的突出地位,培养学生的地图意识,以确保达到良好的教学效果,提高学生的地理能力。
中学地理课程是基础教育中唯1传播可持续发展知识、树立可持续发展理念的课程,也是将自然科学知识与人文科学知识综合、阐明人与环境关系的课程。要培养“活跃而负责任的公民”首先要对社会、对人类未来的生存环境负责。因此在地理课程与教材内容方面早已打破传统的“地理8股”体系,重视地理知识的基础性、综合性、广泛性、区域性、动态性及实用性等特点,从素质教育高度选择地理教学内容,突出特征、抓住要点,通过案例说明观点。并使学生掌握学科基本知识结构和研究方法,重视科学精神、科学方法和学习能力的培养,重视创新精神和实践能力的培养。
(2)、课程教材的变革与地理科学的发展,带来地理教学内容的更新
新编初中地理(人教版)教科书是由文字系统、图象系统、作业系统3部分组成的有机整体。其中,图象形式多样,数量大,是新教材的特点之1。据统计,新教材中有各种地理图象800多幅。。。因此,对图象教学必须引起足够的重视。
(3)、教学评估改革的具体要求
在初中和高中的地理教学中,我们常常遇到这样的现象:不知“撒哈拉沙漠”在何处?认为吉林是辽宁的省会;到1个陌生的环境里,分不清东南西北;课本的内容可能熟记,而不会应用于实践;不会读各种地图……。综观这些现象,都是学生地理意识缺乏,地理学科特点不了解,地理学习方法未掌握的缘故。
教育部提出的“地理高考10种能力”中明确提出:学生应会熟练判读各种比例尺的地图及地形剖面图,并能在图上填给重要地理事物的位置或分布区;熟练使用和说明各种等值线图、示意图、景观图像、各种自然要素和社会经济的统计资料及图表等,并能根据要求绘制简单的地理图表。
高考新1轮改革对教学评估手段与教学方式将发挥1定程度的正导向作用。教学目标、教材内容、教学方法的改革还需要相应的监督机制与评估手段作保证。随着高考新1轮改革的出台,人们已普遍从1999年的高考试题中意识到“以能力要求立意”的命题正逐渐代替“以知识立意”的命题。。。
地理图表有很大的兼容性和覆盖面,是考查学生观察、判断、分析等综合能力的理想工具,是高考题理想的切入口,因而地图是地理高考命题中不变的主题,更是综合测试的重要内容。但在答题情况调查中,发现广大考生的地图能力却不容乐观。因此,为了保证地理教学最直接的检验成果——高考成绩,教师也应在今后教学中注重培养学生的地图意识和地图能力。
2、课题研究的意义和目标
美国著名未来学家埃德加"富尔就曾说过:“未来社会的文盲将不再是不识字的人,而是没有学会学习的人。”地理是1门实用性很强的科学,日常生活中的地理事物及现象数不胜数、学不胜学。地理教学新课标也明确要求“地理教学的目的之1就是要让学生掌握1定的地理基础知识和基本技能,培养他们的认知能力和再学习能力。初中和高中的地理课程主要是奠定学会学习、学会做事、学会合作交往。高3的地理课程也是为进入高等学校做准备。因此,在高中地理教学中对学生学习能力的培养应放在1个重要的高度来认识。
什么叫学习能力?概言之,即人们在学习实践中运用已经习得与掌握的知识(方法、技能、技巧等),去进行深1步求知获能的各种实际才能。地理学习能力是地理教育的核心,是地理教学的重要任务,它主要应包括①地理认知能力(对地理事象观察、认知、记忆等方面的能力);②地理分析能力(主要指在掌握地理材料的基础上,运用地理理论知识分析、解释地理特征及成因的能力);③地理应用能力(包括收集信息、处理信息的能力;获取新知识的能力;运用学习策略的能力;运用知识分析问题、解决问题的能力;社会实践能力等)③地理创新能力(包括评价物象具有独特、灵活的新观点;对待事物,解决问题具有新的思路;问题的表达、决策和调研具有新的见解或成果)。
通过课题研究第1阶段——对我校高1学生地理学习现状的问卷调查的分析显示:学生有比较明确的地理学习的目标和自信心,但在学习兴趣和学习的自主性上存在不足,而地理的学习方法和好的学习习惯更是有待培养。鉴于此,我们此项课题研究围绕学生好的学习习惯培养、地理学习方法指导和地理创新能力的培养这3方面展开,借以培养、提高学生的地理学科能力,做到"会学地理"。
3、课题研究的理论依据:
1、从现代教学理论看。
。。充分利用地图能促使学生的横向思维与纵向思维能力,能提高学生的形象思维与抽象思维能力,以及能发挥学生的逆向思维与想象思维能力。这些都符合现代教学理论。
2、从中学生的特点看。
中学生的年龄在13~18岁左右,现代社会的物质条件和文化条件促成了他们智力的早熟。中学生的智力发展突出表现在形象思维向逻辑思维的发展。他们最容易掌握那些用直观形象作支柱特征的概念,但要对此作全面的分析还有1定的困难。同时,随着信息科技水平的迅速发展,他们从各种媒体获取的信息和知识也越来越多,越来越新,自发的探索求知欲已经相当强烈。
根据中学生的心理特点,发展以直观形象作支柱特征进行逻辑思维能力培养,在地理教学中,要充分发挥地图的形象诱惑力,创设问题情景,满足其探索求知欲,激发和保持学习兴趣,形成自学能力和探究精神。逐步加强学生的地图意识,提高地图的认知能力。
3、 地理学科特点看。
地理教学大纲规定:地理的基本技能包括:(1)阅读地图的能力:地图被称为是地理的“第2语言”,学会阅读地图是学习地理的最基本的能力。新教材让学生试做天气预报员,激发学生读图兴趣。(第2。5课活动);通过读图,培养学生的地理空间概念和地理分析能力(第1。4课活动、第4。6课活动、第4。2课活动);通过不同内容地图的对比,说明地理事物之间的相互关系(第3。3课活动、第4。8课活动)。(2)绘画能力:新教材在这方面安排了较多活动,学生通过对课文的理解,将抽象的概念形象化,从而达到化解难点、锻炼绘图技能的目的。例如:绘简图说明地球赤道平面与黄道平面的关系,(第1。4课活动)、绘制地壳物质循环图(第1。6课活动)、画水循环的过程及其主要环节的示意图(第4。3课活动)。(3)计算能力:通过地理计算,加深对所学知识的理解(第1。5课计算时差活动)。由此可以明确看出,地理教学中对学生地图意识的培养,是地理学科本身的必然的要求。
4、实施过程
(1)、前期准备工作:
在进行课题正式研究之前,组织课题组的老师学习相关的理论,加强教师在这1课题中的主观重视的意识,并设定课题计划,调查分析班级的学生的学习情况,确定实验班级,研究教材,照准研究的突破口。教师分工明确:谭延平、侯建成负责理论的原则把握;侯建成负责具体实施计划的制定;张琳霞、陈春蕾负责课题各种材料及成果的整理;朱秋娥、王洪玲、宋彩萍负责地图的收集和整理;汤国华、王文华、侯建成负责多媒体课件的制作和整理;所有成员各负1职,并协调工作。
(2)、实施过程:
1、把握地图教学应遵循的原则。
a、认识规律原则:
地图中的内容,多是学生没有接触的远域的地理事物及其有关的理性知识,地图教学须从形象的、感性的具体事物入手,以学生已有知识作铺垫,采用启发式,通过教师讲解地图,学生读图、分析、归纳、判断等思维活动,完成从直观到抽象、从感性到理性这1认识过程,获取新的知识。例如,世界陆地自然带的分布及特征,如果学生只读课文,或只凭教师讲述,是很难形成各自然带的景观特征和空间分布概念的。只有阅读了世界自然带的分布图以及各带的自然景观彩色图(尤其是典型植被和代表性的动物图)后,学生对自然带的景观和分布特征便会留下深刻的印象。
b、实际性原则:
地图教学要结合学生生活、社会和知识水平的实际,注意考虑学生的接受能力,有的放矢,切不可要求过高,否则会适得其反。例如讲地图投影,鉴于学生的数学知识,只能深入浅出地用切开桔子皮,把它摊平、变形的例子,来说明球面地图画成平面图的变形,而不能按照地图学的要求去讲地图投影。
c、。思想性原则:
新教材有丰富的思想教育内涵,是对学生进行辩证唯物主义、爱国主义、国情和国策教育的好材料。这1特点从地图上得以充分显示。教学中要强化地图的德育功能,帮助学生初步树立正确的资源观、环境观、人口观,培养学生实事求是的科学态度和建设现代化祖国的雄心壮志。例如,人口增长过快带来种种社会问题,教材中选用漫画《苦难的母亲》来加以说明。漫画中把人类生活的地球比作母亲。由于人口的快速增长,地球母亲拖儿带女,疲惫不堪,无力承受子女过多的压力,呼唤人类要控制自己,实行计划生育。这幅漫画主题明确,寓意深刻,只要教师稍加点拨,学生就能受到生动的思想教育。
2、培养用图习惯,详解读图方法,培养学生多种思维能力
在具体的地理教学中,教师要采取各中各种教学方法和教学手段,有策略、有计划地对学生的地图教学进行指导和强化,并同时形成学生的各种思维能力。
首先,要学生掌握读图基本程序,培养学生读图技能。读图要注意地图的名称、图例及重要的地理界线,以此确定图的类型、地域范围等。。使学生养成用图习惯,培养学生空间思维能力。。例如,讲我国降水分布特征,应以地图为骨架,通过读图-分析-归纳的教学过程,找到答案。首先,读“我国年降水量分布图”,根据教材提出的读图要求,找出1600mm、800mm、400mm、200mm几条等降水量线,用蓝色笔描出后3条等降水量线。仔细观察上述每1条线所在的地理位置、范围大小,对它们的特征及相互关系进行分析、归纳,从而明确我国年降水量空间分布状况及总趋势:从东南沿海向西北内陆递减。通过读图活动,学生不仅对我国降水量的分布规律会留下深刻的印象,而且会形成1定的空间概念,这样的效果是文字叙述所不能比拟的。
其次,要利用“1图多思、多图并用”,培养学生发散思维和归纳思维的能力。。每1幅图都提出“是什么?”、“在哪里?”,直至解决“为什么?”,这样由浅入深、由表及里,使学生的认识不断深化,思维程度逐步提高,解决问题的能力得到有效培养;对同1幅图要从多个角度进行观察和思考,培养其发散思维能力。例如:“生态系统物质循环示意图”,若从生态系统组成角度来看,图中4个方框分别表示哪1部分;若是从地壳物质循环的角度分析,图中4个方框分别表示岩浆、岩浆岩、变质岩、沉积岩中的哪1个;若从水循环角度分析则又是表示海水、降水、地表径流、地下径流中的哪1个方面。这样,经常性进行多角度分析问题的训练,对于培养学生的发散思维能力将大有好处。。总之,地理教学中应注意多渠道地进行地图教学,注意图的变式,1图多用,多图并用,从而提高学生的地图意识及思维能力。
第3,要注意整体性,注意化整为0,注意规律性,注意特殊性,培养辨证思维能力。地图反映的是众多地理事物、地理现象的空间分布、相对位置、空间结构等。有时需要将其中某些组成部分分割开来,以突出某1空间或某1地理事物或现象的空间,在读图时要求学生不能只了解1幅图的概貌,还必须对图中局部地区、个别事物有所认识、分析和了解。如在世界气候类型分布图中,马达加斯加岛东部、中美地峡东北部、巴西东南部有热带雨林气候分布的特殊现象。
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《报告》背后,凝结了测绘地理信息专家、测绘管理层、企业家等数十专业人士的智慧。
企业:潜力巨大的下游产业链
3月19日,调研组来到第一站――位于长沙市高新技术开发区的中电软件园。
长沙中电软件园有限公司成立于2009年5月,是从事科技型产业园区综合开发、管理和运营的专业服务商。目前,园区已搭建起产业集聚、央企对接和协同创新3大产业服务平台,引进了以北斗导航与军民融合、移动互联与电子商务、智能机器与工业软件、智慧产业与现代服务为产业方向的企业300余家,形成了产业集群式互动发展的格局。
调研组的目的是了解“北斗导航现状、LBS(基于位置服务)为主的地理信息企业集聚化、规模化发展现状”,一共参观了湖南芯丰微电子有限责任公司、长城信息和北云科技等3家重点企业。
这些公司有个共同的特点,就是其核心成员都来自国防科技大学,开发和应用方向都是基于北斗系统的定位、软件和设备终端等应用。
金勇章一边调研一边感叹:“.中电软件园有很好的基础,无论是从园区的领导班子,再到力量的配备,都非常出乎我的意料,我们完全可以做点对点的合作。”
因此,在随后召开的座谈会上,他希望“(湖南)省第二测绘院除了承担传统的工程测量外,还要大力推进遥感中低空。省测绘科研所要考虑整个北斗导航定位这块如何做大做强。长沙市国土资源局则要加快推进‘智慧长沙’的建设。”
因为“把北斗导航兼容问题解决了,才能形成产业链”。
调研组成员之一、湖南省第三测绘院副院长汤仲安在考察后认为:“考虑到湖南省的卫星定位连续运行基准站系统(湖南CORS)还不兼容北斗,需要对其进行改造升级,因此,加快推进北斗地基增强系统建设应该成为当前工作的一个重点,为我省北斗高精度应用奠定基础。同时,因为我省导航电子地图现势性严重不足,更新严重滞后,给人民群众日常生活的移动位置服务带来不便。因此,推进面向北斗导航应用的地图数据中心建设,也是非常必要的。”
调研组成员之一、湖南省第二测绘院副院长雷宇斌从事传统测绘多年,此次调研,对他来讲,也是一次很好的学习机会。“我没想到北斗产业已经发展得这么好了,超乎想象。但是,令人遗憾的是,他们的所使用的数据大多数是从国家测绘地理信息局和一些大公司购得,没有和我们国土资源厅的基础地理信息数据库连接起来。实际上,他们这样做,付出的代价要大很多。这一方面说明,我们在地理信息下游产业链方面做得不够,另一方面说明,潜力很大,我们已经有合作意向了。”
为进一步增进对北斗导航产业的了解,3月26日,调研组来到岳阳。去年10月19日,岳阳获得“北斗城市应用示范”称号,成为继广州、上海之后的第3个城市。
调研组主要考察了岳阳六九零六科技有限公司,在查看了北斗相关软硬件产品后,更加坚定了大力发展北斗导航事业的信心。
事业:加快建设湖南省地理信息产业园
3月19日下午,调研组马不停蹄的赶往长沙县暮云经济开发区。此次调研的重点是探讨建设湖南省地理信息产业园的可行性。
目前,全国已经有黑龙江、湖北、浙江、山东等13个省份建立了省级地理信息产业园。
实际上,暮云经济开发区曾经与湖南科技职院搞了产学研调研,但最后以失败告终。若要建设地理信息产业园,首当其冲的就是土地问题。暮云经济开发区负责人提出了“暮云经济开发区每年只有1000亩的储备用地,甚至去年只有300亩,可见是捉襟见肘”的困境。
但是,此地聚集了湖南省第二测绘院、湖南省地质调查院、湖南省地球物理化学勘探院、湖南省核工业303队等一大批从事测绘地理信息行业的事业单位,产学研力量雄厚。
金勇章在考察之后,认为“暮云经济开发区初具地理信息产业格局。更加坚定了在这里上打造高端战略性产业基地的信心,共同实现暮云经济开发区产业的转型升级。”因此,他希望“尽快圈定(地理信息产业)园区范围,理清交通、技术等方面的优势,尽快提出产业发展的方向,向长沙市和湖南省国土资源厅提交相关报告。”
随后,调研组又远赴浙江、江苏、河北等省份专门考察了其地理信息产业现状及产业园建设经验。
在最后形成的《报告》中,对建设地理信息产业园有延伸意见:“引导和鼓励有条件的市县,充分利用现有产业园区的基础条件,加快地理信息产业园区和基地建设。吸引和支持国内外知名地理信息企业在产业园区和基地设立研发中心、地区总部。地理信息产业园由所在市州或扩权县市向省提出申请,由省、省国土资源厅等有关部门进行实地考察论证,按照有关条件提出审核意见报省审批。”并提出“重点以长沙暮云经济开发区为依托,建立以地理信息数据获取、处理和增值服务为特色的省级地理信息产业园。对于申请入园的测绘地理信息企业,适当降低准入门槛,优化市场准入的审批程序,优先安排用地。”
院校:打造产学研聚集的发展平台
4月11日,调研组来到长沙理工大学,希望打造产学研聚集的发展平台。尤其是利用其交通、水利、电力等方面的研发优势,为湖南省地理信息事业输送相关人才,因为目前这方面“人才奇缺”,以此促进地理信息的深层次应用。
4月17日,调研组到国防科学技术大学就学校的北斗应用技术研究情况、基于并行计算的大型地理信息公共服务平台(HiGIS)研发和市场化情况调研、学习。
5月5日,调研组带队再次到国防科学技术大学,调研、讨论地理信息产业军民合作项目具体事宜
……
在国防科技大学,金勇章一个很深的印象,就是“他们强调了自主可控、自主创新”。
目前,湖南省国土资源厅与14个市州、等10个省直单位以及重庆市国土资源和房屋管理局分别签订地理信息共建共享协议,完善了地理信息共建共享机制。基本完成省基础地理信息数据库、省地理信息公共服务平台、省卫星定位连续运行基准站等重大地理信息基础设施建设工作,全省14个市州以及茶陵等五县市全部纳入国家数字城市试点或推广城市。其中数字郴州、数字益阳、数字长沙、数字株洲、数字湘潭通过验收,在60多个领域有针对性地建立了一系列典型应用示范系统。
不过,“数字湖南”地理信息基础工程是一项复杂的系统工程,牵涉面广、关联性强。在建设与应用过程中,还存在许多突出困难和问题。
首先,在思想观念层面,有两个认识误区。一是认为地理信息无非是纸质地图,并没有什么特殊的价值;二是认为地理信息对一些行业确实有用,但与本地区本部门关系不大。
当前,地理信息早已突破了纸质地图的藩篱。从信息内容看,从简单地标注山、水等自然地物转变为全方位分析监测各类自然、经济要素的空间分布及其规律;从技术手段看,从传统的手工测绘提升为卫星遥感、三维建模、信息系统;从应用领域看,从单纯的交通引导、工程勘测扩展至精确制导、智能交通、国情监测应急测绘等诸多行业,相关拓展应用早已渗透到管理、企业生产、群众生活等各领域,给人类生产生活带来的深刻变化,对各行各业各地区产生了深远影响。
其次,资金投入不足,尤其是用于基础地理信息采集与更新的预算严重不足。按照目前每年800万元的标准,测绘部门只能做到长株潭等发达地区地理信息5年更新一次,其他地区更新周期为10年以上,无法满足经济社会的发展需求,尤其在应对突发应急事件时,提供准确、动态位置信息无从谈起。
众所周知,测绘地理信息是一个技术密集型行业,仪器装备更新换代快。湖南省测绘地理信息装备水平较低,一些地理信息产品无法在省内生产,不得不向外省甚至国外进行采购,由于财政投入不足,使得装备采购和更新受限。
再次,分散采集,基础地理信息标准不一,也是长期困扰数字湖南基础地理空间框架建设的桎梏。长期以来,各专业部门和有关单位根据工作需要采集了大量专题地理信息数据。但由于缺乏统一规划和统一管理,各部门采集的地理信息标准不一、规范不一,无法整合成一个统一的整体,给信息整合应用和共享服务带来极大困难,形成一个个彼此的“信息孤岛”。
[关键词] 地理国情监测;保障能力;动态测绘;统计分析
[Abstract] The integrated use of surveying and mapping technology and geographic information resources of geographical monitoring the state of the union, is an important part of national surveying and mapping in the male,and the country's economic development play a crucial role.This paper mainly introduces the basic meaning of the geographic conditions monitoring、main content and advice。
[Keywords] Geographic conditions monitoring;Support capability;Dynamic mapping;Statistical analysis。
中图分类号:P2 文献标识码: A
一、引言
测绘是准确掌握国情国力、提高管理决策水平的重要手段。综合运用测绘技术手段和地理信息资源进行地理国情监测,是国家测绘局深入贯彻落实科学发展观,不断转变测绘发展方式,积极应对测绘工作所面临的新形势和新任务所提出的重大战略举措,是各级测绘行政主管部门“十二五”期间及今后一段时期内的重大战略任务。
二、地理国情的基本涵义
所谓地理国情,是指包括国土疆域面积、地理区域划分、地形地貌特征、道路交通网络、江河湖海分布、土地利用与土地覆盖、城市布局和城镇化扩张、生产力空间布局、灾害分布等在内的自然和人文地理要素在宏观层面的综合表达,是基本国情的重要组成部分。地理国情监测,就是要充分利用先进的测绘技术优势和资源优势,对地理国情进行动态的测绘、统计和分析研究,及时为各级、企业和社会公众等提供地理国情信息服务,以提高科学决策、科学发展的水平和能力。地理国情监测属于国家基础测绘工作的重要组成部分,是对基础测绘工作内涵的深化和外延的拓展。
三、地理国情监测的内容
地理国情信息包括基础地理信息、地理统计信息和地理演化信息。其中,基础地理信息是各级测绘行政主管部门通过组织实施基础测绘获取的可量测的、高精度的基础测绘成果,主要包括了地形地貌、水系及附属设施、道路交通、居民地、土地利用等地理要素的分布信息;地理统计信息是在地理信息的基础上,通过综合利用地理信息系统等技术方法进行统计分析所获得的数据和信息,如道路长度、地区面积、水库库容等;地理演化信息是在动态测绘的基础上,通过获取不同时间段的地理信息,采用统计和对比分析等方法揭示被监测对象的变化演进规律,并对监测对象的未来发展态势进行分析和预测所形成的相关信息,如冰川退缩、城市扩张、地表升降等。从地理国情信息所涵盖的基本要素看,监测对象基本上都包含在数字区域地理空间框架数据体系要素之中,并与传统地形图表示的基本要素相吻合。因此,我们可以从中归纳出地理国情监测的一些基本内容。地形图表示的基本要素,主要包括测量控制点、居民地、工矿建筑物、公共设施和地物、道路及附属设施、管线和垣栅、水系及附属设施、境界、地貌和土质、植被、地形图注记等。。地理国情监测的内容,除了上表所列内容外,还包括地名和境界,如地名变化、境界周边地理环境变化、界线长度等。
监测内容图(Monitoring content figure)
四、地理国情监测的意义
监测地理国情就是对地理国情进行动态地测绘、统计和分析研究,并及时地理国情报告。地理国情监测的根本目标是通过监测地理国情的动态变化,分析评估地理国情时空特征及其变化发展趋势,形成权威、标准的地理国情信息产品,为各级和全社会服务。
开展地理国情监测,有利于监督生态建设、环境保护以及自然资源开发利用情况,优化国土空间开发格局;有利于提高宏观的科学性和预见性,实现管理和决策的空间化、科学化,促进责任建设;有利于监督国家和地方重要战略和重大工程的实施进程和成效,推动工程建设透明化,促进阳光建设。
五、加快推进地理国情监测的建议
完善,地理国情监测是一项长期的系统工程,不仅任务量大、覆盖面广、技术标准复杂,并且项目周期长、资金投入大、数据质量要求高。因此,要积极吸取环境保护、交通气象、水文等有关部门的成功经验,加快建立国家地理国情监测中心或监测总站,并在建立国家地理国情监测中心(或监测总站)的基础上,着手建立覆盖全国的省级地理国情监测中心(或监测站),逐步形成地理国情监测网络。同时,要尽快出台加快推进地理国情监测的指导性意见,为全面实施地理国情监测提供机制保障。
统一标准,地理信息标准化是地理信息广泛应用的前提和基础,地理国情信息更是要以标准化为前提,充分保障地理国情信息的权威性、准确性和可比性。因此,要加快研究制定地理国情监测的技术标准、基准和统计指标体系,为全面推进地理国情监测工作提供标准保障。
示范引导,地理国情监测目前在我国还处于探索和起步阶段,国家测绘局应当选取部分有特点的省、区、市进行地理国情监测试点,进行示范引导,总结经验,并形成地理国情监测的技术路线、监测内容、标准、制度、机制等方面的示范成果,经进一步提炼、归纳和总结后,在全国全面推开,为全面推进地理国情监测提供经验。
加强装备建设,地理国情监测的对象分布面广,空间跨度大,实施难度大,因此,必须加强地理国情监测的装备建设。现代测绘技术手段和装备是进行地理国情监测的重要物质基础。各级测绘行政主管部门要积极争取当地的支持,加大对现代测绘技术装备的建设,包括直升飞机、无人机、数码相机、越野车、野外通讯设备、全球卫星定位导航系统接受机以及野外宿营装备、数据存储设备、数据处理设备等,为开展地理国情监测提供物质保障。
结束语:
通过本文介绍,我们不但明确了地理国情监测的含义以及内容,进而更加了解地理国情监测的重要性及意义,开展地理国情监测是顺应科学技术发展、适应社会经济进步的必然,监测地理国情成为测绘工作的新使命、新战略、新起点,是测绘行业践行科学发展观的重大举措。监测地理国情将成为现代测绘工作重要的组成部分。
参考文献:
[1]连玉明,武建忠。中国国情报告:2010―2011[M]。北京:中国时代经济出版社。2011。
关键词:环境地理信息系统;教学改革;环境专业
;周峰(1985-),男,河南南阳人,盐城工学院环境科学与工程学院,讲师。(江苏 盐城 224051)
基金项目:本文系盐城工学院2013年度校级教改研究项目(项目编号:77)的研究成果。
中图分类号:G2.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)14-0127-02
环境地理信息系统属于地理信息系统(GIS)在环境领域的研究分支,是利用GIS 技术对环境进行管理与研究的计算机系统。它以环境工程和环境科学为研究对象,以环境学、计算机科学、地理学为基础,与遥感、测量、数据库、数据挖掘等紧密相连,广泛应用于环境资源调查、环境评估、环境规划等领域的研究。[1-4]
环境地理信息系统作为解决众多实际环境问题的重要技术手段,具有较强的实践性以及跨学科特点。与GIS专业学生相比,环境专业学生在计算机、地图学、地理学、测绘学、程序设计、数据库等方面知识结构不完整,若系统深入学习,将面临很大的困难。[5,6]因此,环境专业学生学习GIS课程时,其教材、教学方法、实验设计以及考核方式等都应具有一定的特殊性。本文根据环境地理信息系统课程特点以及环境专业学生培养目标要求,结合笔者近几年教学实践,着重探讨如何让环境专业学生在有限的学时内较快较好地掌握GIS理论与技术。
一、环境地理信息系统课程简介
环境地理信息系统是环境专业的选修课。该课程主要利用学生所学的环境学、数据库技术和GIS技术对环境地理信息系统的进行设计开发与应用,拓展学生的应用技能。其教学目标主要为:第一,使学生熟悉GIS的基本概念;了解空间数据组织和管理的常用方法;掌握空间数据采集和输入;数据质量分析的基本方法和内容。第二,掌握GIS空间分析的基本方法与特点,具备应用GIS解决环境领域实际问题的能力。第三,了解环境信息系统的结构和开发过程,并能利用所学理论进行开发设计。
。例如在编制环境质量报告书中,可以运用GIS进行环境地理空间数据组织和管理,并且运用专题制图功能分析环境质量的时空变化趋势。[7]第二,GIS在环境影响评价中的应用。例如将GIS与大气污染扩散模型相结合,可以预测在给定气象条件下污染物的空间分布,再将污染物空间分布与人口密度进行空间叠加分析,从而确定受大气污染影响的人口数目。第三,GIS在环境规划中的应用。例如在污染源分析和水源保护区划分中,可利用GIS缓冲区功能,将缓冲区与其他信息作叠置分析,以确定受污染源影响或影响水源保护的区域。第四,GIS在环境应急响应中的应用。例如在突发性水污染事故中,可以运用GIS的空间数据集成和网络分析功能与水质模拟技术相结合,对突发性水污染事故造成的污染情况进行模拟,以便能及时确定受影响的范围和对象。
二、教材建设和教学资源整合
1.教材的建设
教材是一门课程的基础。环境地理信息系统由于涉及的相关学科众多,目前还很少有针对环境专业的地理信息系统权威教材,因此编制环境地理信息系统教材对于保证课程质量具有重要的作用。通过教学实践发现,环境地理信息系统课程教材在内容上可以分为两大部分:第一部分为GIS基础理论和关键技术,主要内容为地理信息系统主要原理和技术步骤;第二部分为专题案例,分别讲述地理信息系统在环境规划、环境管理、环境监测以及环境影响评价中的应用案例。将教材分成上述两个部分,可以实现理论和实践的有机结合,从而达到更好的教学效果。
2.教学资源整合
GIS教学资源特别丰富,要注意充分开发和利用。。。。第四,教师要引导学生在GIS课程学习过程中始终处于主动地位,让学生通过自主学习,掌握有关技术运用。
三、课堂教学与实践教学的有机结合
1.教学时间要安排恰当
第一,开课时间的安排:由于该门课程要求学生具有较高的计算机运用能力,同时要对环境科学与环境工程专业知识有一定的积累,因此这门课的开课时间最好设置在四年级第一学期,这样可以取得较好的教学效果。
第二,理论课与实验课的学时比例:建议学时数为标准的40学时,其中理论课安排24学时,实验课安排16学时,理论课和实验课要交叉进行。
2.教学引导要灵活多样
案例驱动是应用型环境信息系统课程教学、引导的好方法。它是一种以项目为核心的教与学的方法,将教学过程与具体的案例充分融为一体,围绕具体的案例构建教学内容体系,组织实施教学。例如在盐都县环境功能区划图项目中,使用GIS软件的进行空间数据库和属性数据库的建立、缓冲区分析、叠置分析、制图等,每一个功能对应实践教学体系的一项内容,由学生完成。在这个过程中,学生可以了解相关知识点,甚至把零散知识点有机串联起来,形成自己独有的知识体系。
3.实验课程要分级
表1 环境地理信息系统实验课程安排一览表
实验类型 实验名称 具体内容 学时分配
基础性实验 ArcGIS的基本操作 熟悉软件基本操作界面;空间数据库和属性数据库的建立 2
影像配准及矢量化 影像配准;定义投影;扫描矢量化;数据转换 2
拓扑检查 1
地理查询 地理查询;SQL查询;查询函数的应用 1
矢量数据的空间分析 叠置分析;缓冲区分析;网络分析;空间统计分析 2
栅格数据的空间分析 重分类;栅格计算;坡度提取 2
综合性实验 ArcMap制图-地图版面设计 版面设计;地图标注;地图整饰;地图输出 2
环境监测点分布图 区域环境底图的制作,环境监测点位的标注 2
环境生态功能区划分布图 根据环境要素、环境敏感性等,对区域进行生态功能分区 2
环境地理信息系统实践中很重要的内容就是软件的应用,因此要想系统掌握应用技能,就需要把实验进行分层设置,如设置基础性实验和综合性实验,具体内容见表1。基础性实验是软件基本界面和操作,学生需要了解该软件界面,掌握基本功能;综合性实验采用学生熟悉的专业课相关的案例,使得学生能够掌握使用软件工具解决专业问题的能力。
四、改革考核方式
GIS是一门理论性与应用性并重的课程,它的考核内容包括基础理论、基本技能、应用能力等。因此,在教学过程中,应针对不同的教学内容,设计灵活多样的课后作业,改革传统的课程考核方式。第一,建立网络GIS教学和问答系统。通过网络GIS互动教学,根据学生的不同个性特点和需求对学生进行在线辅导,帮助解决学生在学习过程中存在的问题,培养学生对GIS的兴趣和动手建模能力。第二,设计灵活多样的课后作业。通过布置学生论文,让学生自主查询网络资料,并根据自身情况明确学习的具体内容,开阔学生视野,提高自学能力。第三,建立课程兴趣小组。对于知识掌握较好,应用能力强的学生,可以将其组成若干学习小组,参与到教师的科研项目中,进一步提高其学习应用能力。第四,采取多样化的考核方式。。
参考文献:
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关键词:地理信息系统;矿产勘探煤;建模方法;问题与对策
1、地理信息系统基本内涵
随着地理信息系统(GIS)日新月异的发展,地理信息系统在各个领域越来越发挥着重要的作用。该系统有着良好的兼容和延伸性,随着经济建设的加快,在经济建设中岩土工程项目的数量在不断加大,以往的岩土工程相关报告以书面形式提交。各个单位提交各自的报告,建设单位进行存档备案。报告已经存档往往意味着难以“重见天日”。有了新的建设项目,即使附近有岩土工程的资料,往往因为信息的不透明,管理制度的不健全而无法发挥原有岩土工程资料的价值。如果将区域内的岩土工程资料整理归纳融入地理信息系统中,进行模块化处理,联网接入,那么将会大幅提高岩土工程的效率,同时产生很大的经济效益,实现创建节约型和科学型社会的理念。
地理信息系统有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系,包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等,用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程,解决复杂的规划、决策和管理问题。
2、GIS在地质矿产勘查领域中的应用
GIS已在地质矿产勘查中得到广泛应用,并取得许多瞩目成果。美国、加拿大、澳大利亚早在1985~19 年就将其应用于地质矿产调查和填图。目前,澳大利亚开始利用计算机笔记本以数字形式采集野外地质数据,建立有关数据库,我国也建立了中国金矿大型数据库,对中国大地构造1~3级单元按最新研究动态进行划分并建立属性表,结合其他成矿信息,进行成矿GIS分析,预测区域成矿靶区。在国内,原地矿部系统许多单位已购买一些MAPGIS,GIS已开始普遍应用于地质调查。此外,还有一些利用国外GIS进行矿产资源研究与建立地学多源信息系统的新成果。
3、 GIS系统空间分析及建模方法
3.1 GIS 空间分析
空间分析就是需要通过注入GIS 。
3.2 建模方法
① 数据建模。将城市规划或者区域地图与在不同建设场地的岩土工程数据关联起来是很困难的。然而,GIS能够描述地表、地下和大气的二维三维特征。例如,GIS能够将反应特定区域内的建筑物、地下水等快速制图。而在这个特定区域内的工程岩土数据可以叠加在该图上进行分析论证,得出结果。如该区域内进行岩土工程对建筑物的影响,对地下水的影响等。
② 拓扑建模。在过去的一定年限,在拟建设场地边上有没有任何其他的建筑物建设过?有没有任何满足在一定距离内且满足某个条件的这类建设项目? GIS 可以识别并分析这种在数字化空间数据中的这种空间关系。这些拓扑关系允许进行复杂的空间建模和分析。地理实体音的拓扑关系包括连接(什么和什么相连)、包含(什么在什么之中)、还有邻近(两者之间的远近)。
③ 网络建模。如果所有在某个区域内多个建设场地同时进行,那么对地下水的影响有多大?基坑变形量有多大,有没有达到限定值?GIS 能模拟出地下水流动的路径,诸如坡度、速度限值;基坑的变形数据等都可以纳入这个模型使得模拟得更精确。网络建模通常用于水文建模。
4、地理信息系统存在的问题及对策
4. 1存在的问题
GIS在地质中的应用存在着许多问题,应考虑解决或加以避免。主要包括(1)GIS分析对设备要求较高,故硬件花费较大。(2)GIS以处理大量综合信息为特征,与软件和硬件相比,资料花费所占比例可能更大,而信息量不足时往往不能进行GIS分析或无法获得可信结果。(3)GIS所需信息涉及面极广,包括地质图和各种其他基础图件(构造、岩浆岩、矿产、岩相古地理) 、化探及物探数据、岩石地化数据、地层古生物资料、古地磁数据、卫星数据、航片、矿产数据(品位、储量、有益组分、微量元素等) 、勘探工程图等,收集资料既耗时又昂贵,建立大型数据库之有关人员须具有丰富的专业经验和深厚的计算机基础。这些因素都会影响到GIS在地质矿产勘查中广泛而深入的应用。
4.2 解决问题的对策
建立适于GIS分析的地质数据库决非易事,有质量问题的数据库将导致错误的分析结果,缺乏统一标准会影响到数据的交流与汇总从而造成大量重复劳动。笔者建议在下属三个方面做好改进工作。
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