用“谷歌地球”学习“河流地貌”

2011-05-31上海市闵行中学200240王金桃

地理教学 2011年6期

上海市闵行中学（200240）王金桃

随着信息技术的发展，地理信息系统、遥感、全球定位系统等信息技术的应用给地理学带来了新的认识、新的发现、新的内涵，使地理科学产生了革命性的变化。Google Earth(以下简称GE) 是一款对地理教学非常有用的免费软件，应用其可以直观地观看、测量和分析许多地理现象和地理事物。它在自然地理（地形、河流）以及分国地理等的教学中，均可以起到不错的辅助作用。

最近，我在上海市进行网络教学的研讨中，选择“河流地貌”，利用GE开了一堂市级公开课。如何应用GE学习“河流地貌”呢？我的设计思路是：载体选择为大家所熟悉的长江；内容主要有两大板块，一是长江上中下游各河段的地貌形态和特征描述，二是观察长江上中下游各河段人类大型工程设施并分析地貌对人类社会生产和生活的影响。

一、借助GE，通过考察长江上、中、下游地形、地貌，归纳其特征。

1.布置任务

利用GE完成下面表格。

（干流落差（米／20千米）指该地沿干流向上游方向10千米处与下游方向10千米处两地的海拔差值。）

长江上游中游下游玉树32°58′33″,97°14′38″荆州30°18′40″,112°12′05″南京32°07′46″,118°45′45″所在区域地形类型（平原、高原、丘陵、盆地、山地）干流江面宽度（千米）干流落差（米／20千米）总结该河段地貌特征

2.学习过程

该部分分别选取了长江上游的玉树、中游的荆州、下游的南京进行观察、测量。分析的内容分别为观察各个地点所在区域的地形类型、干流江面宽度、该河段干流落差（米／20千米），然后总结其地貌特征。以下以玉树为例，介绍利用GE实现目标的过程与方法。

第一步：利用GE来找点、定位

GE在中国境内确认地点主要有两种方式，一种为直接在搜索栏输入行政区名称，其中行政区主要是指一些比较大的的城市，较小的城市和农村暂时还不能够通过直接输入地名查询到。第二种方式非常直观，直接在搜索栏中输入该地的地理坐标即可，其中地理坐标有几种写法，最简单的格式为“+（或者-）度分秒，+（或者-）度分秒”，逗号前面数值为纬度，后面数值为经度，中间的逗号为半角状态。“+”号表示的是东经或北纬，“-”号表示的是西经或南纬，“+”号可以省略不写，GE默认为东经和北纬。所以教师给出的玉树这个“点”，学生有两种查询方式，但是第一种查询方式即直接输入行政区名称的话，GE上直接显示的是这个城市的中心位置，长江干流还需要再花费很多的时间来找到。（见下图，图中添加的线条为教师在玉树这个城市寻找长江干流的路径。）

这样的查找很费时，因而在本节课的学习中，教师不建议使用这样的方式。为了使学生能够更加准确地找到，教师可以事先将观察点附近的长江干流找到，在干流上选取一个点，记录并将该点的地理坐标呈现给学生来找，就方便很多。具体操作为：输入城市名称，找到该城市附近的长江干流，将鼠标停留在选好的长江干流的一点上，记录状态栏中该点的地理坐标，然后以上述地理坐标的记录方式呈现给学生。学生直接输入该地地理坐标后回车或者按搜索栏后面的放大镜图标。在GE图上，就可出现一个方框，此方框所在地即为教师事先定好的地点。分别向上和下滚动鼠标滑轮，或者利用导航控制工具，可以调整该幅图的比例，选择合适的比例尺来进行观察和测量。

第二步：观察该地所在区域的地形类型

为了使得地形的起伏更加明显和直观，事先我们可以在GE中做些设定。在“工具>选项>地形质量”中，选择地形质量为高，提升高度为2，这样的调整使得显示的地形更加地直观。以玉树为例，当我们键入玉树的地理坐标进行搜索并选择合适的比例后，利用控制键“ < ”或者 “> ”（也可以利用鼠标左右拖动）就可观察该地的地形特征，直观显示地形起伏很大，学生会判断为山地或者丘陵，这两种地形的区别在于绝对高度和相对高度的数值大小。接下来我们将会用到GE进行海拔高度和相对高度的测量来断定该地究竟为山地还是丘陵。方法为：选择合适的比例，确保将鼠标停留于一个山峰上，在状态栏中，可以看到该山峰的海拔高度等信息，做好记录。然后再测山脚下的海拔高度，我们会发现这里的高差很大，符合山地的定义。这里还可以利用GE的环视功能，全方位、立体式地观察该地的地形和地貌特征，方法为调整控制轴上的“∨”和“∧”，GE的观察视角就会发生变化，由默认的俯视逐渐变为了侧视，调整到自己认为最合适的角度，就可以做到从侧面去观察当地的地形和地貌特征。同时调整“<”和“>”，就能够实现多角度的环视。

第三步：进行三地干流江面宽度的测量

打开“工具>标尺”选项，可以看到有“线条”和“路径”两类工具。测量两地的直线距离，可以采用线条工具，而两地曲线距离，则要利用“路径”工具测量。在对玉树江面宽度的测量中，首先输入玉树的地理坐标，搜索到指定的江面位置，选择合适的比例尺（使得比例尺尽可能大，同时江面清晰不模糊），再选中“工具>标尺>线条”，在河流的一侧河岸点击鼠标，然后再在对岸点击鼠标，这时候图中出现一个直线条，而在标尺对话框中出现了长度的数据，此即河流宽度。

第四步：进行河流的纵坡降的计算和比较

键入玉树的地理坐标并选择合适的比例尺后，选择“工具>标尺>路径”，以所选点为端点，沿着长江干流向上游方向点击生成节点（注意使得节点尽可能落在江面上）。此时会发现对话框的长度显示不断变化，即为最后一个节点与起始点的距离，当显示为10千米时，结束选点，将鼠标停留在最后的节点上，记录该点的海拔高度。同样的操作沿着长江另外一个方向进行，最后经过计算即可得到结论。

第五步：归纳长江不同河段的地貌特征

最后学生可以根据三地的观察和测量结果，比较并总结长江上中下游三地不同的地貌特征。上游长江流经高原、山地，江面狭窄，落差很大，为典型的峡谷地貌。中游和下游均流经平原地区，江面较宽，而下游的江面更加宽，落差都比较小，中游地区可以看到河流比较弯曲。

二、借助GE，通过考察长江沿岸一些工程设施，理解河流地貌与人类活动的关系。

1.布置任务

（1）长江上游建有许多水电站和水利枢纽，如三峡“30 49 25,111 00 14”、葛洲坝“30 44 13,111 16 39”，请在GE图上观察两水利枢纽处地貌特征，并思考水电站建在该地貌区的原因：

（2）荆江大堤承担着长江中游重要的防洪任务，分别输入坐标“30 02 33,112 23 42”和“29 47 29,112 51 10”可以帮助你快速找到这条大堤起止点的大致位置。

①测量两地的直线距离约为________km，河道长度约为_________km。

②弯曲度指的是河段的实际长度和直线长度之比。弯曲度≤1.3，为低弯曲度河，弯曲度＞1.5为高弯曲度河。

计算：所测两地间河流的弯曲度约为_________，属于_________（高弯曲度河、低弯曲度河）。

③弯曲度对河水流速有明显的影响，弯曲度增大，流速减缓，水流不畅，反之流速加快。因而该地河水流速较_____，当汛期来临时，容易造成_____灾害。

对于此段易发灾害，可以采取哪些措施？你在图中可以找到这些工程吗？

_________________________________________。

提示：①在图中可以清晰地看到，该区域河流两侧有许多“U”形的湖泊，这样的湖叫牛轭湖。②两地处，请选取合适比例，就能找到著名的荆江大堤。

（3）长江下游江阔水缓，水流平稳，利于航行，在下游形成了很多港口城市，如扬州、张家港、镇江等。在GE中，分别键入城市名，沿着长江河岸，查找各城市的码头，观察码头的分布。回答：

①你是根据什么判断出此处是码头的？____________________（可用截图补充说明）

②从码头的分布看，建造码头的河岸形态有什么共同点？________________（可用截图补充说明）

③从地貌条件来讲，你认为在这样的河岸建造码头，有什么好处？

2.学习过程

该部分主要设计了三个任务，分别观察长江上中下游大型的人类工程设施，并分析与地貌之间的关系。

第一个任务中，首先在“工具>选项>地形质量”中，选择地形质量为高，提升高度为3。然后分别键入两地的地理坐标并搜索后，点击控制柄上的“∧”，即可逐渐将观察视角转换为侧视的方向，就能清晰地显示两地大坝处的地貌特征，根据特征很容易分析此地建立水电站的原因。（下图为三峡大坝附近地貌的侧视图）

第二个任务中，选择“添加>地标”，在弹出的对话框中，将题目中的地理坐标数值复制在对话框中对应的纬度和精度处，确定后在GE图上就会出现该地的地标。两地的地标都添加结束后，在GE图上利用前述的测量方式可以对两地进行直线和河道距离的测量并进行计算。在两地标之间可以根据提示清晰地看到很多的牛轭湖（如下图U形的湖泊），而两地标处选择合适的比例尺后在图上能够清晰地看到荆江大堤（图中白色线条所在）。