ArcGIS在地理分层作业设计的应用实例

福建省厦门市第九中学（361000） 杜秀敏

ArcGIS在地理分层作业设计的应用实例

福建省厦门市第九中学（361000） 杜秀敏

作业是学生巩固新知识、运用新知识来解决地理问题的重要途径，也是教师及时获得教学反馈的重要手段。目前的初中教学中，教师通常是根据教学内容从配套练习中选取部分题目，要求全体学生在课堂上完成。这种方式能及时了解学生对知识点的掌握情况，有一定的积极意义，却无法满足学生个性化学习的需求。学生的个性、兴趣、学习能力都存在分层，在作业设计中应尊重学生的个体差异。地理作业的设计离不开地图，许多教师在设计作业的过程中往往会遇到这样的情况：图片分辨率低，原图与所设计的题目不想符合，需要对部分地理要素进行修改，这就需要教师自己绘图。ArcGIS软件在描图方面有着其自身的优势，矢量的数据可以根据不同层次作业的需要进行编辑，解决了分层作业地图的获取问题。地理教师如何根据每节课的重难点知识和学生自身的差异，利用ArcGIS软件绘制所需地图，设计相应的分层作业，唤起不同层次学生学习地理的积极性，这一问题显得尤为重要。本文以“中国的河流”一节中的“滔滔黄河”为例，从设计分层性作业的角度，浅谈如何利用ArcGIS软件绘制地图，提高作业的有效性。

一、绘制地图

1. 分析所需的地图素材

本节课的教学难点在于黄河的源流概况。学生对于黄河流经的地形区名称、源头、各河段的分界点、注入的海洋、支流等位置及名称的记忆难度较大，需要教师根据不同学生的学习情况设计分层作业，鼓励每个学生都积极参与到作业的完成中，以及时获取教学反馈。对于层次高的学生来说作业中用到的地图中可以不需要提示，就能快速知道地理事物的分布等；而对于层次低的学生，仅靠课堂的学习很难记住地理事物的分布，教师所设计作业的图中需要给出一定的提示，才能保证每个学生都能完成作业。因此，对于不同层次的学生，在设计作业时应注意地图要素的显示不同，让全体学生都能根据所学知识完成作业，获得成功的喜悦。

针对不同学生，设计关于“滔滔黄河”这一知识点的分层作业，关键在于不同地图的获取。作图中需要用到的底图为中国政区图、中国的主要大河流底图和中国的主要湖泊图，相应数据可从国家地理信息中心下载。作业中需要描绘的要素为黄河流域界线，参照图片可从湘教版教师用书附带的光盘中获取“黄河流域”的jpg格式图片。

2. 处理图层，获取黄河水系的干支流

在ArcMap中，加载中国的主要大河流及中国的主要湖泊图层，打开其属性表，点击属性表右下方中的“options”→“Select by Attributes”，出现Select by Attributes对话框，Method选Create a new selection。由于需要获取的黄河干流和支流为图中“JB”字段为1、2、3，即1～3级河流，所以输入选择命令“[JB]=1OR[JB]=2OR[JB]=3”，如图1所示。点击“Apply”，级别为1、2、3的干支流就以高亮形式显示在图中（图2）。右击图层中的“主要河流”图标→“Data”→“Export Data”，选择图层保存路径，将图层命名为“1～3级河流”。点击界面左下方的“Selection”选择环境页，只打钩1～3级河流图层，回到“Display”视图环境页。点击“Editor”→“Start Editing”，对“1～3级河流”图层进行编辑，将不属于黄河水系的干支流删除，剩余要素为黄河干流、渭河、汾河，点击“Editor”→“Stop Editing”，右击图层中的“1～3级河流”图标→“Data”→“Export Data”，选择图层保存路径，将图层命名为“黄河水系”。

图1 Select by Attributes对话框

图2 1～3级河流

3. 配准图片，获取黄河流域的边界线

加载黄河流域图片、黄河水系图层及中国政区图层，右击菜单栏中的空白处，选中“Georeferencing”点击按钮，添加控制点，在图片上点击黄河流域中的某个点之后，以“中国政区图”或“黄河水系”图层为参照，再点击相应位置上的点（因为示意图对精度要求不高，只需至少要做三个控制点），对控制点反复调试，直到黄河流域图片与“黄河水系”图层中黄河的干支流几乎重叠为止，如图3所示。

图3 黄河流域图与“黄河水系”图的控制点示意图

4. 数字化黄河水系边界线

点击界面左下方的“Selection”选择环境页，只钩选黄河水系层，点击“Display”。点击“Editor”→“Start Editing”,使黄河水系图层处于编辑状态，点击“Editor”→“Snapping”，点击图标，沿着黄河流域图片中的黄河流域边界线进行数字化，完成后点击“Editor”→“Stop Editing”，保存图层数据。

5. 输出地图

点击菜单中的“File”→“Export Map”，导出的格式选择jpg，分辨率选择300dpi。图4为最后输出的效果图，由于分层作业中的地图需要显示的要素不同，如果需要对本图的要素进行效果渲染、增加或减少要素等操作，只需在ArcMap中对相应图层进行处理，不需重新绘制，降低了绘图难度，缩短了制图时间。

图4 黄河流域图

二、设计分层作业

【作业一（基础较好的学生完成）】

材料：小明利用暑假期间跟随爸爸到黄河游玩，游玩过程中观察到黄河不同河段的不同景观。

图5

小明和爸爸游玩的路线分三段：

（1）上游段从黄河发源地A_______（山脉）（位于________高原）出发，到B________镇。

（2）中游段从B到C________，沿途经过黄河的支流D位于________省和支流E________河，观察到F________水电站。

（3）下游段从C出发，到入海口，黄河注入的海洋是G________ 海。

（4）小明在某河段观察到千沟万壑的景象，此处位于____游，含沙量________，原因是该河段流经________（填地形区名称），水土流失严重，治理水土流失的主要措施是___________________________。

（5）小明在________省听当地导游介绍，初春时节往往形成凌汛。

（6）黄河下游成为举世闻名的“________”，其成因是_____________________________________________。

【作业二（基础较弱的学生完成）】

材料：小明利用暑假期间跟随爸爸到黄河游玩，游玩过程中观察到黄河不同河段的不同景观。

图6

小明和爸爸游玩的路线分三段：

（1）上游段从黄河发源地________高原出发，到________镇。

（2）中游段的游玩终点为________，沿途经过黄河的支流________河和________ 河，观察到________水电站。

（3）下游段到入海口，发现黄河注入的海洋是________海。

（4）小明在中游段经过世界上黄土覆盖面积最大的地区——________（填地形区名称），水土流失严重。

（5）小明在________省听当地导游介绍，初春时节往往形成凌汛。

A. 宁夏回族自治、山东省

B. 山东省、河北省

C. 青海省、陕西省

D. 陕西省、山西省

（6）黄河下游成为举世闻名的“地上河”，其成因是________。