方聯(lián)勝

摘要：地理信息技術(shù)包括遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS），是地理學(xué)的新發(fā)展和新技術(shù)，在開發(fā)資源、改善環(huán)境、發(fā)展社會經(jīng)濟中的地位越來越突出。隨著新課程改革的深入，在高中地理必修和選修教材中都增加了地理信息技術(shù)內(nèi)容，希望通過對地理信息技術(shù)的學(xué)習(xí)，突出學(xué)生在理解、掌握地理新技術(shù)的同時，逐漸養(yǎng)成和完善自己的信息素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：地理信息技術(shù)；中學(xué)生；信息素養(yǎng)

中圖分類號：G63 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-4437（2014）01-0098-02

高中地理新課程必修和選修教材中都增加了地理信息技術(shù)內(nèi)容，并且地理選修還增加地理信息技術(shù)應(yīng)用模塊。地理信息技術(shù)及其應(yīng)用一方面向中學(xué)生展示了地理學(xué)的新發(fā)展和新技術(shù)，另一方面對中學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)也有很大的作用。地理信息在開發(fā)資源、改善環(huán)境、發(fā)展社會經(jīng)濟中的地位越來越突出。地理信息包含了地理學(xué)新興手段和方法的地理信息技術(shù)，為中學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)提供了地理方面的課程基礎(chǔ)。地理信息技術(shù)應(yīng)用模塊講述了遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）的基本原理和方法，簡要地向中學(xué)生介紹了地理學(xué)新興學(xué)科的技術(shù)方法和實際應(yīng)用。

一、地理信息收集對信息素養(yǎng)的培養(yǎng)

1.地理學(xué)收集信息的傳統(tǒng)方法 傳統(tǒng)地理學(xué)收集信息的方法主要依靠個人，對地理現(xiàn)象進行觀察、記錄，對地理的研究是建立在大量地理現(xiàn)象的描述的基礎(chǔ)上。在研究方法上，以定性研究為主，定量研究很少。其它自然學(xué)科如物理、化學(xué)等在實驗、定量研究下飛速發(fā)展，而地理學(xué)的發(fā)展相對滯后，在量的積累下緩慢前行。

2.地理學(xué)收集信息的新興手段 20世紀60年代發(fā)展起來的遙感技術(shù)和70年代美國建立的全球定位系統(tǒng)，揭開了地理學(xué)發(fā)展的新篇章。地理學(xué)在這些新技術(shù)的支持下獲取信息的速度和質(zhì)量比以前有了很大提高。在中學(xué)地理信息教育中，應(yīng)教會學(xué)生遙感和全球定位系統(tǒng)獲取信息的原理、方法及優(yōu)勢，并嘗試讓學(xué)生運用遙感和全球定位系統(tǒng)手段收集地理信息。

3.設(shè)計教學(xué)案例，提高學(xué)生信息素養(yǎng) 學(xué)習(xí)地球上地理事物的分布時，教師可以展示相應(yīng)的遙感影像，讓學(xué)生去觀察、分析，加深對地理事物分布的印象。如在教學(xué)中，教師可以帶著學(xué)生去野外，帶幾個GPS信號接收機，并帶上當(dāng)?shù)氐牡匦螆D。學(xué)生在活動中學(xué)會用GPS信號接收機定位導(dǎo)航；體驗GPS在生活中的應(yīng)用。從教育學(xué)生運用新興技術(shù)收集地理信息的角度培養(yǎng)中學(xué)生的信息素養(yǎng)。

二、地理信息加工對信息素養(yǎng)的培養(yǎng)

只有運用地理信息技術(shù)，把收集來的信息進行加工，才能去偽存真，去粗存精，提取出對我們有用的信息。

1.初步培養(yǎng)學(xué)生的遙感判讀能力 教師在進行地理信息技術(shù)應(yīng)用教學(xué)時，應(yīng)向?qū)W生講授遙感的成像原理，典型地物反射波譜的特征。教師還可介紹一些目標(biāo)地物的特征，如形狀、大小、陰影、紋理、圖型、位置等，舉例說明這些識別特征在遙感圖像判讀中的作用。加深對所學(xué)自然地理知識的理解和掌握，也鍛煉了學(xué)生從遙感圖像上提取信息的能力。

2.學(xué)會GIS軟件簡單制作 地理信息系統(tǒng)的功能主要表現(xiàn)在對空間數(shù)據(jù)的分析和處理上。地理信息系統(tǒng)主要由計算機硬件設(shè)備、GIS軟件、地理數(shù)據(jù)組成。計算機硬件設(shè)備是進行GIS教育的前提，在中學(xué)開設(shè)地理信息技術(shù)應(yīng)用時，要求硬件是可以滿足教學(xué)要求的。GIS軟件目前較多，國外的有ESRI公司的Arc View、Arc Info、Arc GIS，Map-Info公司的MapInfo Professional。國內(nèi)的有MapGIS、武漢測繪大學(xué)開發(fā)的GeoStar，北京超圖開發(fā)的Super Map等。

中學(xué)地理信息技術(shù)教學(xué)中，選擇一種GIS軟件讓學(xué)生展開學(xué)習(xí)即可滿足要求。比如Arc View，教師可以掃描一幅地圖，教授學(xué)生數(shù)字化地圖的方法。學(xué)生運用軟件對地圖數(shù)據(jù)進行加工處理，理解GIS管理數(shù)據(jù)是通過分層來實現(xiàn)的。學(xué)生可以對地圖上的要素分類，最終數(shù)字化一幅地圖，并在屬性數(shù)據(jù)表里填寫屬性數(shù)據(jù)。通過對地圖的放大、縮小、漫游來感受GIS對地理數(shù)據(jù)管理的優(yōu)越性。

GIS軟件除了對地理數(shù)據(jù)的管理外，還具有對地理數(shù)據(jù)進行空間分析的功能?？臻g分析是GIS核心功能之一。在GIS教育中，向?qū)W生介紹幾種常見的空間分析功能，可以加深對地理信息系統(tǒng)的理解，增強學(xué)生分析和應(yīng)用地理信息的能力。通過具體的事例向?qū)W生講述空間分析方法，讓學(xué)生通過GIS軟件使用空間分析功能解決實際問題。學(xué)生通過練習(xí)，加深了對GIS空間分析的理解，增強了自己分析信息、應(yīng)用信息的能力。

3.運用GIS手段在加工信息的過程提高信息素養(yǎng) GIS的功能主要體現(xiàn)在對地理數(shù)據(jù)的管理和空間分析上，中學(xué)生通過GIS軟件操作來認識GIS對數(shù)據(jù)的管理方式，通過空間分析實例來認識GIS的巨大作用。GIS收集信息、處理信息的方式對中學(xué)生收集、加工信息的方法有很強的指導(dǎo)作用和啟示作用。GIS并不單純地從計算機操作的角度來培養(yǎng)中學(xué)生的信息素養(yǎng)，而是采用學(xué)科滲透的方式來為中學(xué)生信息素養(yǎng)的構(gòu)建添磚加瓦。

三、地理信息應(yīng)用對信息素養(yǎng)的培養(yǎng)

收集信息、加工信息的最終目的都是為了應(yīng)用信息，為生產(chǎn)、生活服務(wù)的地理信息也不例外。

1.設(shè)計遙感圖像判讀與自然地理學(xué)習(xí)相結(jié)合的案例 在教學(xué)遙感判讀時，筆者給學(xué)生設(shè)計一個研究案例：找一幅真彩色中國遙感圖像，教師引導(dǎo)學(xué)生判讀山脈，讓學(xué)生討論總結(jié)山脈在遙感影像上色調(diào)、形狀。讓學(xué)生找出中國重要山脈的分布位置，在紙上畫出山脈位置和走向。最后讓學(xué)生討論山脈的分布規(guī)律，教師予以總結(jié)和補充。

2.GPS應(yīng)用實例：車載導(dǎo)航系統(tǒng) GPS分軍用和民用兩部分。軍事上，GPS產(chǎn)品用來確定和跟蹤在野外行進中的軍事目標(biāo)的坐標(biāo)，為軍艦、飛機提供導(dǎo)航信息。民用方面主要用于交通、旅游、野外勘測等領(lǐng)域。在地理教學(xué)過程中可以舉例子說明GPS在實際生活中的應(yīng)用。如車載導(dǎo)航系統(tǒng)，車上裝有GPS導(dǎo)航儀和GIS系統(tǒng)，車前裝有電腦小屏幕，上面顯示城市電子地圖。司機輸入目的地后，GIS會找到最佳的行車路線；GPS會時刻為汽車定位，經(jīng)GIS軟件處理后汽車的位置會顯示在電子地圖上。行使過程中，電子地圖顯示的箭頭代表汽車沿最佳路線向目的地前進，到達目的地后，會以語音或文字提示。如果條件許可的話，這種實例教學(xué)會給學(xué)生帶來極大的學(xué)習(xí)興趣。

3.用GIS軟件制作校園電子地圖 地理信息系統(tǒng)的功能之一是計算機制圖。把校園圖掃描后作為底圖，讓學(xué)生利用GIS軟件進行數(shù)字化。把地物按點、線、面分類畫出來。編輯校園圖的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，設(shè)計地圖符號、比例尺、填充顏色，最后制作成可以查詢、漫游、放大、縮小的校園電子地圖。還可以把制作精美的校園地圖發(fā)到校園網(wǎng)上，增強學(xué)生的動手能力和愛校情節(jié)。

“3S”技術(shù)綜合應(yīng)用：數(shù)字農(nóng)業(yè)和數(shù)字地球

遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）綜合使用，稱為“3S”技術(shù)，“3S”技術(shù)在環(huán)境、資源、土地管理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。在中學(xué)地理信息技術(shù)教育中，有必要向?qū)W生滲透“3S”應(yīng)用的理論和實例，如數(shù)字農(nóng)業(yè)和數(shù)字地球。數(shù)字農(nóng)業(yè)又稱精準農(nóng)業(yè)，是在“3S”技術(shù)的支持下，進行抽樣調(diào)查，獲取農(nóng)作物生長的各種影響因素數(shù)據(jù)，通過產(chǎn)量對比，分析產(chǎn)量差異的原因，根據(jù)每個地塊的農(nóng)業(yè)資源特點，按需要實施微觀調(diào)控，以充分利用現(xiàn)代化和機械化，精耕細作，獲得較高的經(jīng)濟效益。RS技術(shù)可以準確及時地獲取農(nóng)作物的長勢，進行病蟲害預(yù)報和農(nóng)業(yè)估產(chǎn)。GPS具有精確的定位功能，農(nóng)業(yè)機械可以將肥料、水、農(nóng)藥送到準確位置，提高產(chǎn)量，減少農(nóng)藥、化肥的浪費。GIS管理田地數(shù)據(jù)信息，提供分析和決策參考；可見數(shù)字農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。數(shù)字農(nóng)業(yè)關(guān)注的是農(nóng)業(yè)，數(shù)字地球關(guān)注整個地球，要把地球信息化。數(shù)字地球是對真實地球及其相關(guān)現(xiàn)象的統(tǒng)一數(shù)字化描述，是以因特網(wǎng)為基礎(chǔ)，以空間數(shù)據(jù)庫為依托，以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為特征，具有三維界面，面向公眾開放的系統(tǒng)。數(shù)字地球的實現(xiàn)，離不開“3S”技術(shù)的支持，只有“3S”技術(shù)發(fā)展了，數(shù)字地球的建立才有技術(shù)上保證。數(shù)字地球作為一種全球戰(zhàn)略，是信息化社會的重要目標(biāo)。各國都在努力構(gòu)建數(shù)字地球，誰在這方面做得好，誰就擁有了優(yōu)先發(fā)展的機會。數(shù)字地球作為信息社會如此重要的內(nèi)容，理應(yīng)在中學(xué)地理教育中向?qū)W生介紹。

新一輪基礎(chǔ)教育改革加強了中學(xué)生信息素養(yǎng)教育，學(xué)生通過對地理信息技術(shù)的學(xué)習(xí)，學(xué)會了地理信息新技術(shù)多方面的應(yīng)用。地理信息技術(shù)對中學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)有別于信息技術(shù)課，它從獨特的地理視角來培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，有自己得天獨厚的優(yōu)勢。學(xué)生親自動手，加工、應(yīng)用信息，提高了動手能力，相應(yīng)地，學(xué)生的信息素養(yǎng)也得到了提高。通過介紹“3S”實際應(yīng)用的例子，對學(xué)生如何加工信息，應(yīng)用信息都有很大的啟發(fā)作用。學(xué)生在理解、掌握地理新技術(shù)的同時，逐漸養(yǎng)成和完善了自己的信息素養(yǎng)。