教育部考試中心（100087） 史辰羲 張亞南

地理信息技術(shù)作為地理學(xué)應(yīng)用技術(shù)層次的重要發(fā)展方向，對(duì)資源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展、國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)進(jìn)步有著巨大作用，且其應(yīng)用日益大眾化?！镀胀ǜ咧械乩碚n程標(biāo)準(zhǔn)》將地理信息技術(shù)的應(yīng)用納入必修范圍，在高中階段開展地理信息技術(shù)教育，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)代科學(xué)素養(yǎng)有重要意義。而《普通高等學(xué)校全國(guó)統(tǒng)一考試大綱》把地理信息技術(shù)的應(yīng)用納入必考內(nèi)容，是要把地理信息技術(shù)與解決地理實(shí)際問(wèn)題結(jié)合起來(lái)，以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)利用新技術(shù)手段思考問(wèn)題和解決問(wèn)題，從而考查學(xué)生的綜合素質(zhì)與能力。

近年來(lái)，高考地理試卷中不斷出現(xiàn)考查地理信息技術(shù)及其應(yīng)用的試題。從考查形式上看，有綜合題，但更多的是以選擇題形式呈現(xiàn)。從考查內(nèi)容上看，主要通過(guò)比較遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)的概念、基本工作原理、特點(diǎn)及用途，區(qū)別其應(yīng)用范圍和意義。這其中有部分優(yōu)秀試題能夠依據(jù)地理信息技術(shù)的基本理論準(zhǔn)確地考查其應(yīng)用，并能鑒別學(xué)生的能力和地理思維品質(zhì)，但大量試題在設(shè)計(jì)上存在誤區(qū)，這種誤區(qū)不僅導(dǎo)致試題答案出現(xiàn)歧義，也會(huì)誤導(dǎo)中學(xué)地理教學(xué)。

例題1：在科學(xué)考察中，利用遙感技術(shù)可以

A. 獲取衛(wèi)星云圖 B. 查詢地理數(shù)據(jù)

C. 選擇考察路線 D. 對(duì)科考船實(shí)時(shí)導(dǎo)航

該題設(shè)計(jì)的4個(gè)選項(xiàng)分別對(duì)應(yīng)RS、GIS和GPS的應(yīng)用范圍，主題是針對(duì)遙感設(shè)問(wèn)。利用傳感器獲取信息（如衛(wèi)星云圖）的確是遙感主要的應(yīng)用，但遙感卻不僅僅局限于獲取信息。在實(shí)際工作中，例如考察土地荒漠化情況，利用遙感不但可以獲取考察區(qū)域不同時(shí)段荒漠化土地面積，還可以根據(jù)荒漠化程度的不同進(jìn)行快捷且較為準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)、查詢。而根據(jù)實(shí)時(shí)更新的遙感圖像選擇考察路線，更是最為切實(shí)可行的方案。從該題答案設(shè)置為A項(xiàng)來(lái)看，其對(duì)遙感應(yīng)用的認(rèn)識(shí)失于片面。忽視利用遙感系統(tǒng)可進(jìn)行圖像處理、判讀分析、數(shù)據(jù)匯集、統(tǒng)計(jì)制圖等，將數(shù)據(jù)查詢、路線規(guī)劃簡(jiǎn)單限定為只有利用GIS可以完成，易造成學(xué)生對(duì)新技術(shù)的刻板認(rèn)識(shí)。

例題2：對(duì)東北地區(qū)玉米氣候生產(chǎn)潛力空間變化分析的手段屬于

A. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) B. 地理信息系統(tǒng)

C. 全球定位系統(tǒng) D. 遙感

該題以我國(guó)東北地區(qū)玉米氣候生產(chǎn)潛力空間分布變化創(chuàng)設(shè)情境，以3S技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為選項(xiàng)?？臻g分析作為GIS的重要應(yīng)用方向，對(duì)學(xué)生而言該題答案為B項(xiàng)似乎一目了然。但深入探究該案例，要針對(duì)特定地區(qū)玉米氣候生產(chǎn)潛力的空間變化進(jìn)行分析，前提是GIS數(shù)據(jù)庫(kù)擁有進(jìn)行分析所需的全部數(shù)據(jù)，而獲取這些數(shù)據(jù)的過(guò)程離不開RS和GPS的支撐。僅利用一種技術(shù)手段，可能難以準(zhǔn)確、高效地完成這項(xiàng)研究任務(wù)。

GIS、RS和GPS這三項(xiàng)技術(shù)合稱為3S，在過(guò)去是相互獨(dú)立發(fā)展的，但3S技術(shù)的融合是目前地理信息技術(shù)的主要研究方向，也是發(fā)展的必然趨勢(shì)。3S技術(shù)的融合并不是將三種技術(shù)簡(jiǎn)單相加，而是通過(guò)數(shù)據(jù)接口將其緊密地結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)更具有應(yīng)用價(jià)值的大系統(tǒng)。如GIS需要應(yīng)用RS資料更新其數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)；遙感圖像的判讀需要在GIS支持下改善其精度；而所有數(shù)據(jù)的匯集都離不開GPS的準(zhǔn)確定位，三者之間存在著密切的相互依存關(guān)系。目前這種結(jié)合仍受到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、分辨率和識(shí)別技術(shù)的限制，但未來(lái)遙感圖像的分辨率將有大幅度提高；在專家系統(tǒng)支持下，計(jì)算機(jī)識(shí)別精度也將有明顯的改善；同時(shí)，新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也在不斷出現(xiàn)。因此，地理信息技術(shù)發(fā)展，融合是關(guān)鍵。

以上兩道例題的呈現(xiàn)形式雖然不同，但是代表了這類試題設(shè)計(jì)上存在的主要問(wèn)題，就是對(duì)新技術(shù)認(rèn)識(shí)的片面和僵化，又過(guò)于強(qiáng)調(diào)GIS、RS、GPS在應(yīng)用領(lǐng)域上的差異，忽視3S技術(shù)的融合是現(xiàn)代地理信息技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)?！墩n標(biāo)》必修部分對(duì)地理信息技術(shù)的要求比較低，只要求學(xué)生知道每種技術(shù)的主要功能和應(yīng)用領(lǐng)域，不涉及3S技術(shù)的綜合應(yīng)用，但這并不是意味著高考命題要違背地理信息技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，人為割裂GIS、RS、GPS的聯(lián)系，重點(diǎn)考查不同技術(shù)功能和應(yīng)用領(lǐng)域的差異。

此外，也有個(gè)別試題設(shè)計(jì)的技術(shù)層次邏輯關(guān)系錯(cuò)位，如：

例題3：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)水稻病蟲害災(zāi)情所運(yùn)用的地理信息技術(shù)是

A. 全球定位系統(tǒng)、數(shù)字地球

B. 遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)

C. 地理信息系統(tǒng)、數(shù)字地球

D. 遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)

陳述彭院士指出：“數(shù)字地球就是要求地球上的信息全部實(shí)現(xiàn)數(shù)字化”。這種數(shù)字化是將大量的可以發(fā)揮積極作用的信息，按照地球地理坐標(biāo)建立完整的信息模型，并且用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)起來(lái)的。這是一項(xiàng)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、GIS、RS、GPS、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）等作為其技術(shù)支撐。數(shù)字地球可以說(shuō)是一個(gè)全新的信息概念，也是一種更高層次的技術(shù)集成。數(shù)字地球應(yīng)用的領(lǐng)域既可以是局部地區(qū)、國(guó)家層面或是全球范圍，又可以是不同行業(yè)與專業(yè)。數(shù)字農(nóng)業(yè)就是利用數(shù)字地球技術(shù)形成一個(gè)包括農(nóng)作物、土地、土壤從宏觀到微觀的監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)，農(nóng)作物生長(zhǎng)、發(fā)育狀況以及環(huán)境要素的現(xiàn)狀和動(dòng)態(tài)分析、診斷預(yù)測(cè)、耕作措施和管理方案的決策支持在內(nèi)的信息農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)。

數(shù)字地球與GIS、RS、GPS不是一個(gè)技術(shù)層次，不應(yīng)該并列。就例題3所提供的選項(xiàng)看，由于存在包容關(guān)系，含有數(shù)字地球的選項(xiàng)必然是正確項(xiàng)。出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，可能是對(duì)數(shù)字地球的概念把握不準(zhǔn)確，將注意力過(guò)于集中在數(shù)字地球的信息呈現(xiàn)上，忽略了數(shù)字地球作為一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)所具備的研究能力。這提醒我們，越是要求簡(jiǎn)單“了解”的基本概念，在命題和教學(xué)中，越是不能將其“標(biāo)簽化”，過(guò)于狹隘的理解可能會(huì)造成學(xué)生終身的認(rèn)識(shí)誤區(qū)。

高考考查的內(nèi)容除了要考慮學(xué)科的繼承性、經(jīng)典性以外，還應(yīng)該體現(xiàn)社會(huì)需求和學(xué)生發(fā)展的時(shí)代性。地理信息技術(shù)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流，既能提供豐富、鮮活的素材，又有利于考查學(xué)生的思維品質(zhì)。但從命題的角度看，高考區(qū)別于學(xué)業(yè)水平測(cè)試，不應(yīng)僅考查地理信息技術(shù)知識(shí)本身，而應(yīng)該在準(zhǔn)確把握學(xué)科內(nèi)涵和發(fā)展方向的基礎(chǔ)上，考查學(xué)生利用新技術(shù)手段解決具體地理問(wèn)題的能力。