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地理信息系統(tǒng)技術在地理教學中的應用論文
摘要：
地理信息系統(tǒng)（GIS）是集計算機科學、地理科學、空間科學、信息科學等為一體的新興邊緣科學。GIS如今已經(jīng)滲透到了社會的各個領域。本文的寫作目的在于加強人們對GIS技術的認識，尤其是在地理教學領域中的認識。本文主要介紹了GIS在中學地理教學中的應用，詳述了GIS在地理教學中運用的功能和特點及其應用方式，最后介紹了多種GIS技術與地理教學的結合。
關鍵詞：GIS；虛擬GIS；多媒體GIS；三維GIS；地理教學
一、引言。
21世紀，信息作為一種重要的社會資源和社會動力，已經(jīng)對人們的生活產(chǎn)生了深遠的影響。作為信息技術重要組成部分的GIS技術，已經(jīng)在社會各個領域發(fā)揮了重要的作用。其廣泛應用于社會生活的諸多部門，對傳統(tǒng)的地理教學也提出了挑戰(zhàn)。
對地理學科而言，學科的學習對象是地理環(huán)境、地理事物以及事物之間的規(guī)律，其具有時空范圍的廣泛性、多樣性、差異性、各要素間的聯(lián)系性、綜合性和可變性。學習對象的諸多特性和學習者的時空局限、認知極限之間不可避免地存在著矛盾。而教師僅憑一張嘴、一支筆、一幅掛圖的傳統(tǒng)教學方式已遠遠不能滿足需求。因此，在現(xiàn)代教學中，電化教學越來越受到重視，并以其直觀、形象、生動等優(yōu)勢，最大程度的激發(fā)了學生的求知欲，誘發(fā)了學生的學習動機，調動了學生的學習積極性。GIS技術作為電教手段之一，目前已經(jīng)滲透到電化教學的隊伍中，并開始發(fā)揮其重要的作用。著名的地圖與信息系統(tǒng)專家陳述彭院士曾指出：“定性描述是地理學的第一代語言，地圖是地理學的第二代語言，地理信息系統(tǒng)是地理學的第三代語言。”這充分體現(xiàn)了GIS技術在地理教學中的重要性與價值所在。
二、地理信息系統(tǒng)（GIS）簡介。
GIS是一個用于管理、分析和顯示地理信息的系統(tǒng)。它通過采集、管理、處理、分析、顯示地理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)來表達地理信息。
1。從空間可視化的角度來看，GIS是一套智能地圖，用于顯示地表上要素及要素間關系。底層的地理信息可以各種視圖的方式進行表達，而這些表現(xiàn)方式可以被構建成“數(shù)據(jù)庫的窗口”，來支持查詢、分析和信息編輯。
2。從空間數(shù)據(jù)庫的角度看，GIS是一個包含了用于表達通用GIS數(shù)據(jù)模型（要素、柵格、拓撲、網(wǎng)絡等等）的數(shù)據(jù)集的空間數(shù)據(jù)庫。
三、GIS技術在地理教學中的應用。
1、GIS在地理教學中的功能分析。
第一，GIS的空間可視化特征，可以幫助學生培養(yǎng)空間想象能力、建立空間概念。第二，GIS技術將空間信息和屬性信息集成在一起的特點，使學生在了解地理事物的空間信息的同時掌握了其屬性信息。第三，GIS的數(shù)據(jù)關系特征可以提高學生的地理空間思維能力。GIS空間數(shù)據(jù)庫在存儲各地物空間信息的同時，還存儲了地物之間的空間關系，也就是我們常說的拓撲關系。通過這種拓撲關系，學生可以清晰的認識到地理事物之間的空間位置關系，從而培養(yǎng)其空間思維能力。
2、GIS在地理教學中的應用特點。
第一，信息表現(xiàn)力強、數(shù)據(jù)更新速度快。GIS地圖一般都是矢量地圖，即節(jié)省空間，又能實現(xiàn)精確顯示。同時GIS地圖多是分層存儲，為人們的操作和使用帶來了極大的方便。另外數(shù)據(jù)庫的時時更新又促使了圖形信息的更新。第二， 空間性強，具有豐富的空間分析功能。學生通過對GIS相關軟件功能的認識，有助于學生認識地理空間分析的實用價值。第三，實踐性強，有助于學生綜合素質的培養(yǎng)。GIS在地理教學中還有一個重要的應用，就是專題地圖的繪制。通過這一過程，就可以培養(yǎng)學生的動手能力、創(chuàng)新能力以及審美情趣。這一過程即有助于學生能力的培養(yǎng)，又提高了學生學習的興趣。
3、GIS在地理教學中的應用方式。
（1）地圖操作顯示應用。
GIS的相關軟件提供了對地圖的放大、縮小、漫游和測距等基本操作功能。在地理教學過程中，可以根據(jù)教學內容的需要對地圖局部進行適時的縮放、漫游。尤其測距的功能對初中地理地圖一節(jié)的講述有很高的實用價值。
（2）查詢功能。
GIS技術的查詢功能可以實現(xiàn)對各種方式的空間信息及其屬性信息的查詢檢索與統(tǒng)計。其中定點查詢，可以幫助學生在地圖上實現(xiàn)對地理事物的快速定位，使其對地理事物的直觀分布有深入的了解。在學生對地理事物的空間定位有了一定了解的同時，也可以幫助學生對地理事物相應的屬性信息進行查詢與統(tǒng)計。而比較查詢則可以快速實現(xiàn)對相應的指標進行比較，并把比較結果用圖表的形式顯示。
（3）繪圖功能。
學生可以運用GIS軟件來完成專題圖的繪制。通過完成對各種空間對象的顯示方式、符號顏色和大小等的設置與管理，學生的動手能力及創(chuàng)新能力將得到鍛煉與提高。
四、多種類型GIS與地理教學的結合。
1、多媒體GIS在地理教學中的應用。
多媒體GIS是指將文字、聲音、動畫、圖像與GIS技術相結合，極大的增強了GIS的信息表現(xiàn)力。多媒體GIS與地理教學的結合，將在很大程度上提高教學質量與效率。
2、虛擬GIS在地理教學中的應用。
虛擬GIS（VGIS）應用于地理教學，其最大的特點就是展現(xiàn)一些現(xiàn)實中無法再現(xiàn)的景象。例如，模擬高原、盆地等的形成過程、地球板塊的運動等等。VGIS采用了多媒體、動畫等方式展現(xiàn)教學內容，把軟件和虛擬現(xiàn)實集于一體，對輔助教學具有重要意義。
3、三維GIS在地理教學中的應用。
三維GIS是在二維空間的基礎上，疊加水文、生態(tài)因素，并整合遙感影像等，最終形成三維可視化的模型。對空間對象的三維空間分析和操作是其特有的功能。例如，在講地形圖的判讀時就可以通過三維GIS來完成各種地形的三維視圖，并通過漫游功能讓學生從不同的角度來觀察地形特點。運用三維GIS來對客觀世界進行表達，其結果將更加真實。
五、結論。
傳統(tǒng)的教學方式已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)代教學需求，現(xiàn)代教學需要更多新興技術的加入。隨著GIS技術的不斷發(fā)展，越來越多的GIS技術將會應用于地理教學中，不斷豐富教學內容，活躍課堂氣氛、提高學生的學習興趣，使教學方式在傳統(tǒng)教學的基礎上得到徹底的改觀。但就目前實際的教學狀況來看，筆者認為，由于硬件條件、教師素質等多方面的因素，GIS技術在地理教學中的普遍應用，還需要長期的努力。另外，為了使多媒體GIS技術、虛擬GIS技術、三維GIS技術和地理教學更好的結合，我們還需要對其進行更加深入的研究，以使其更有助于地理教學的開展。
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