例谈ＧＩＳ技术在中学地理教学中的应用

沈　涛

〔关键词〕 GIS技术；地理教学；

应用模型；分析

〔中图分类号〕 G633.55

〔文献标识码〕 Ｃ

〔文章编号〕 1004—0463（2009）

07（Ａ）—00５２—０1

地理信息系统（即Geography Information System，简称GIS）是以地理空间数据库为基础，在计算机软、硬件支持下，用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据，并通过空间解析模型来分析空间数据为地理研究和决策服务的计算机信息系统。目前，GIS技术已经非常成熟，它被广泛应用于国土资源管理、城乡规划管理、自然灾害预防、军事、教育等诸多领域。

在地理教学中，采用GIS技术可以对一些复杂的地理现象，例如地形的三维描述、各种地理事物的分层描述等，尤其是地理空间分析过程，在思维和认识的更高层次上实现分析与表达，从而在提高课堂效率的同时，实现素质教育的目的。但是由于GIS技术具有很强的专业性，使得其众多的空间分析功能不能被恰当地应用在具体的课堂教学活动中。因此，非常有必要确定几个能在中学地理教学中灵活应用的GIS空间分析模型。在中学地理教学中应用到的GIS空间分析模型，主要有以下几种：数字地面模型（包括：DTM和DEM）、空间叠置分析、空间统计分析等。

一、数字地面模型和地形分析

在地形分析中，平面地图缺乏对山峰、山谷、山脊、鞍部与陡岸等概念直观形象的可视化表达，对于中学生来说，空间想象是一个难点。利用GIS技术的数字地面模型中的数字高程模型（DEM），进行可视化表达处理，便可展示出一座山体，直观地观察山峰、山谷、山脊、鞍部、陡岸等多种地形。在此基础上，将影像数据与矢量数据再镶嵌在数字高程模型上，进行数据的融合，则山体表现得更加形象、逼真。使人感到身临其境，这种教学明显调动了学生学习的积极性，加深了学生对地形特征的理解，达到了降低理解难度的目的。

二、空间叠置分析

空间叠加就是将两个或多个图层以相同的空间位置重叠在一起，经过图形和属性运算，产生新的空间区域的过程。叠加的每幅图层称为一个叠置层，每个叠置层带有一个将用于综合运算的属性，一个叠置层反映了某一方面的专题信息。

例如在关于城市的区位因素的教学中，可以将某一地区的城市分布图和这个地区的地形图打开即可。通过这种分层展示就首先表达出城市的分布特征，然后让学生分析这些城市的分布为什么会出现这样的现象，通过分析思考，学生就理解了影响城市分布的自然地理因素。不用死记硬背，就让学生掌握了相关的内容，而且培养了学生空间分析的能力。

三、空间统计分析

利用各种统计图表来表达区域之间的差异，这既可让学生掌握抽象的数字化地理信息如何体现在空间上，同时也让学生知道反映一种地理现象有多种方法以及这些方法之间的关系。

方法之一，使用等级图。利用等级图来表示地区人口密度的差异（不同颜色表示人口密度的不同等级）。

方法之二，使用统计直方图来表示某一区域在某一个时间段内自然地理、社会经济各要素的变化和发展。通过这些直方图的信息，让学生根据相关的知识来分析这些变化产生的地理原因。

以上只是使用空间统计分析常用的几个简单举例，但是这些基于空间统计分析而制作出来的专题地图，却能帮助学生提高思考问题、分析问题的能力。

四、缓冲区分析

缓冲区是以某类图形元素（点、线或面）为基础拓展一定的宽度而形成的区域。缓冲区在实际工作中具有重要意义，如查找一个噪声点源的影响范围，可以以该点源为中心建立一个缓冲区，缓冲区的半径即最远的影响距离；又如一个飞机场噪声的影响范围就是以飞机跑道为基准向外扩展的范围。

从以上的几个简单实例可以看出，GIS技术在中学地理教学中有着非常广阔的应用空间，教师在使用GIS技术时只要注意这种地理问题产生的基本原理就可以使得地理教学发挥出令人满意的效果来。