欢迎来到速发表网,咨询电话:400-838-9661

关于我们 登录/注册 购物车(0)

期刊 科普 SCI期刊 SCI发表 学术 出书

首页 > 优秀范文 > 地理信息技术的应用

地理信息技术的应用样例十一篇

时间:2023-08-28 09:23:31

地理信息技术的应用

地理信息技术的应用例1

当前形势下,已有多项教研资料指出,目前我国许多高中学校的地理学科教学中,尽管学校与大多数任课教师均已清楚意识到地理信息技术在课堂教学中的重要性,同时也在积极探索二者之间的融合策略,其中尤以辅助地理课堂教学更为明显;但在实践教学过程中,许多教师常常会遇到地理信息技术软件复杂、操作难以及缺乏实验素材等问题,教学效果不乐观。故现阶段,学校与任课教师需积极寻找和探索新型教学手段,实现地理信息技术与高中地理教学的有机统一,充分发挥其课堂辅助作用,提高教学有效性。

一、利用地理信息技术辅助教师队伍建设,夯实学校师资力量

对于高中地理教学来讲,任课教师自身的教学水平与综合素质至关重要,要想在地理信息技术辅助下的高中地理教学中实现高效课堂,需先配备高质量的师资队伍。所以当前环境下,学校需在遵循新课程标准的基础上,重视并加强对地理教师的教育培训,具体实施策略主要表现为:首先,将地理信息技术的相关知识纳入到地理教师的学校培训工作中,增强其对地理信息技术的认识,提高其地理信息技术辅助教学水平,培养优秀骨干教师,使其掌握最新的地理信息技术知识。其次,学校可充分借助计算机与网络环境,对地理教师进行远程的网上培训,并于网络中搜集和整理全面的教学资源,提高对教师自身素质与教学能力的要求,以便在最短时间内培养出高质教师,为地理学科的高效课堂教学增添助力。再次,学校为了增强教师对地理信息技术的认识,使其能够将该信息技术合理运用于实践课堂教学中,可采用“同一内容,不同呈现方式”的对比式教学,例如在人教版必修一《宇宙中的地球》的课堂培训教育中,可充分利用地理信息技术分别展现“地球全貌”与“地球在宇宙中的形态”等两种不同的画面,以加深教师脑海中对教学内容的印象,辅助教师队伍建设,夯实学校师资力量。

二、利用地理信息技术辅助课堂教学,激发学生学习兴趣

教材是高中地理学科教育教学中的重要媒介和知识载体,对促进教师带领班级学生顺利开展课堂教学活动,增强教学导向性等均具有重要作用。但是,由于现阶段我国现行的大多数地理教材中的知识结构均比较复杂,涉及面较广,若采用以往传统的“授-受”式教学方法,易导致学生学习兴致不高,课堂知识理解起来难度较大,教学效果不佳。对于以上这种情况,笔者建议任课教师在高中地理实践课堂教学中可充分利用地理信息技术辅助教学,增添课堂教学的灵活性与多样性,以激发学生学习兴趣,提高教学效果。例如,在人教版高中地理必修一《地壳运动》的课堂教学中,教师可依据本节课教学内容借助地理信息系统技术为学生呈现出“地壳运动”的动画视频,使学生在学习教材理论知识的基础上更清楚的观察到几近真实的地壳运动过程,增强其直观感受。通过此种抽象知识直观化教学,可有效激发学生学习兴趣,调动其参与课堂教学的积极性。

三、打造信息化教学环境,增强课堂教学真实性

现阶段,各高中学校与教师要想在地理教学过程中应用地理信息技术,需先配备一定的硬件设施。就目前情况来看,我国大多数高中学校中均已配备了专业的网络教室以及相关教学设备,目前只需将先进的地理信息技术植入到计算机系统中,便可辅助该学科课堂教学。当前环境下,学校可为该学科教学建立一个专业的地理实验室,并保证实验室内所配备的实验设备均符合教学内容与课堂实验活动标准,以增强新课标下地理信息技术辅助高中地理教学的效率;且通过此种教学方式,学生可直观地观察和了解地理信息系统技术,提高自身的认知水平与该技术应用能力。例如,在人教版高中地理必修二《城市内部空间结构》的实践课堂教学中,教师无需向学生详细讲解“城市内部空间结构的合理性”内容,可充分利用此种有效的地理实验室环境,借助GIS软件,指导学生认真观察并对比不同的城市结构,开发思维,鼓励其思考和探索其不合理之处,增强学生的课堂学习自主性,提高教学真实性与有效性。总之,目前在我国许多高中地理教学中,地理信息技术辅助课堂教学的实际应用效果不理想。针对这种情况,本文笔者建议各高中学校需科学利用地理信息技术辅助教师队伍建设,夯实学校师资力量,并借助地理信息技术辅助课堂教学,激发学生学习兴趣,同时为该学科教学打造信息化环境,增强课堂教学的真实性与有效性,提高教学质量。

作者:郑宏 单位:山西师范大学教育科学研究院

参考文献:

地理信息技术的应用例2

引言

就目前我国形势而言,平原地区的人们已经将通信成为生活中不可分割的一部分,而在偏远的山区农村内,通信却是人们难以接触的,而我国山区农村的人口数量庞大,如果一旦将农村的移动通信设施建立起来,将会增加许多移动用户,因此,开展农村的通信市场是一项十分值得投资的项目。想要在山区的农村建设好移动通信设施,首先要选好通信基站的站址,这对于整个移动通信设施的建设而言是重中之重。我们要充分的利用专业的地理信息技术,加上其他专业的相关技术,结合各方面的问题,科学的进行选址,减少建设的资金成本,尽可能多的扩大信息覆盖面积。

1通信基站的选址前提

我们在进行基站选址时,要考虑的首要因素就是通信基站的无线覆盖范围,范围越大越能增加通信质量,而我们要想知道通信基站的无线覆盖范围就必须对GSM的技术范围进行了解。通信基站无线覆盖范围的预测:从目前的通信技术而言,由于通信基站无线的频率不同,在对GSM基站无线覆盖范围进行预测时,一般有两种计算模式。其中GSM900MHz系统就是用Okumura电波传播衰减计算模式来对通信基站的无线覆盖范围进行计算。而GSM1800MHz系统则是选用Cost-2-Walfish-Ikegami电波传播衰减计算模式来对通信基站的无线覆盖范围进行计算。虽然这两种计算方式各有其优点,但是在现实环境中,会受到各种其他因素的影响,所以只靠数学模型来进行计算很难预测出精确的结果。由于地形对于电波的传播影响较大,因此我们在进行选址前要对当地环境进行仔细的勘察,结合山区的地理位置和气候环境等原因,运用地理信息技术与数学计算模式科学的进行选址,不能一味的凭借经验将通信基座建在高山上,那种选址方式无法将受益最大化。

2地理信息技术的优点

地理信息技术的基础是地理空间的数据库,由于我国幅员辽阔,地形复杂多样,加上古人对于我国地理的研究,我国的地理数据非常丰富。在如今的地理信息系统中,不仅在局限于地理位置、地形地貌等地学研究信息,还包括了道路规划、城乡管理、移动通信、电力等各种多样知识。而我们在建设移动通信基站时,就要应用地理信息技术考虑多方面的条件来进行科学的选址。

3选址时可应用的地理信息技术

3.1DEM数字高程模型

DEM作为存储区域高程的网格,在数学上一般以矩阵的形式来进行展示。DEM在对移动通信基座的选址上有很大的作用,可以帮助我们进行各方面的分析。DEM主要是结合地形地貌、地表的相对高度、基站的视距等因素来计算基站的无线覆盖范围,这种计算方式相较于数学计算方式而言,更加真实可靠,在偏远的山区会更加适用。但是DEM是无法计算电波反射、地性对于电波的阻挡等方面因素对覆盖范围的影响的。

3.2三维地形显示技术

三维地形显示技术相比于DEM而言,能够更加直观的将地表高程起伏、地形地貌、地理环境等情况表达出来,可以起到让人身临其境的感觉。三维地形显示技术可以让人们更加切身的体会,这样在进行通信基座的选址时,会考虑的更加周到。三维地形显示技术在进行表达某个区域的地形情况时,可以利用正射三维影像及三维显示技术来对区域地形情况进行形象的表达。三维地形显示技术可以由计算DEM像元法向量及光线夹角来设置颜色浓度,这样可以起到更好的视觉效果。

4如何用GIS技术来进行基站选址

在我国的山区农村中,地形地势复杂多样,而我们在进行移动通信基站的选址时,不仅要考虑地形选择地形阻挡较少的部位,还要考虑话务质量,这关系到移动通信设施完成后的受益质量,因此选好基站位置至关重要。在以往的通信设施建设时,工程人员要切身进行实地勘察,根据经验和常识来进行选址,这样不光是浪费人力物力,由于没有科学的计算只凭经验来进行选址无法将受益最大化,而且建设成本也较高,主观性较强。如果用GIS所包含的数字地形模型技术和相关的专业分析方法来进行分析的话,可以更加科学的得出良好的通信基站站址。其中的数据准备及站址选择是这个方案的主要核心部分。

4.1各项数据的准备

想要科学的选定通信基站站址,就要有该地区的各项相关地理数据,这是在进行基站站址选择分析时必不可少的因素。在制作地理数据时,可以将地形按一定比例来进行相对应的缩放,在进行缩放时,若比例过小,则会影响地理数据的规格和精确度,直接影响到分析的结果,若地图比例过大,则会更加数据收集难度,耗费过多人力物力。为了保证数据的精确度和管理力度,我们选用1:25000的比例来对地形进行缩放,以便于获取地理数据。获取的地理数据主要分为两个方面:①道路交通、居民住址、山区地形、河流湖泊、国界线等等地理数据;②现在已经布置好的基站点。在有了充分的地理数据后,再进行科学的选址。

4.2通过数字化地形图进行初步选择

我们通过数字化的地形图来生成正射三维影像,在影像中可以直观快速的了解到该地区的地形地貌、地势环境、人口住址等因素。这样我们可以初步推测选择出几个较为合适的通信基站站址。

4.3优化初选站址选择方案

在我们选定好几个合理的基站站址之后,再结合其他条件进行排除,如:哪个站址可以覆盖更多的人口聚集区、哪个站址可以使无线通信范围扩散的更大、哪个站址可以将受益提升到最高、哪个站址的建设成本更低等等。这样可以将几个候选站址进行逐一比较,从而选出最佳的站址,增加话务质量,提高收益。

4.4进行实地勘测

在基站站址基本已经确定好之后,还要有相关专业人员去实地进行勘测,因为有着数据不符、技术不到位、地势突变等等其他因素影响,在站址选择已经进行优化完成后,对几个候选站址进行实地勘测必不可少,否则一切方案都只是纸上谈兵而已。只有实地勘测才能真正的确保通信基站站址选择的正确性。

地理信息技术的应用例3

一、空间信息技术在高中地理课堂中应用的教学价值

空间信息技术所包含的范围比较广泛。例如,我们通常使用的视频、图片和PPT等。在高中地理课堂教学中应用空间信息技术,迎合了新时期下新课改的教学理念。

1.地理课堂教学中使用空间信息技术顺应了时展

空间信息技术响应了党和国家的教学观念改革方针,也是新时期下现代化教育体制改革的发展趋势和必然产物。在高中地理课堂中,应用空间信息技术是促进教育行业发展和创新的必要条件。在传统的地理教学过程中,教师在对地理地形、当地的风俗习惯和人文历史等进行讲解时,需要在黑板上用粉笔画出地形图,再根据课本上的图片进行知识点的讲解,这种教学方式已经很难满足新时代教育的需求,新时代,网络信息技术得到了快速发展,在教育方面也应该引入计算机网络技术或者空间信息技术,让教师更加直观地通过网络进行图片的展示,使学生有身临其境之感,这样能更好地激发学生的学习热情和兴趣,使学生在课堂上紧跟教师的教学思维,大大提高了地理课堂的教学效率和学生的学习效果。

2.空间信息技术在地理课堂教学中使用的必要性和重要性

空间信息技术是一种全方位、多角度展示地理知识的方法,相对于传统枯燥的课堂教学方式,空间信息技术可以帮助学生了解和探索地理知识,在一定程度上提高学生的学习效率和学习兴趣。高中地理知识相对于其他学科来说,学习范围较广,对学生的学习能力要求较高。在学习过程中学生可能会遇到各种问题,比如,地球的公转和自转问题、世界各地的地质发展情况、整个地球圈的气候状况和洋流环境等,这些知识都比较晦涩难懂,对于学生的学习能力要求较高。如果学生空间思维能力缺失,就无法理解这些难懂的知识,而且相对的就会降低学习兴趣甚至不能对地理知识产生学习兴趣。而对于教师来说,如果在课堂中无法将这些难懂、抽象的知识具体呈现给学生,就会导致教师讲的内容学生听不懂,学生只能靠单纯的记忆,这会对提高学习效率造成非常大的影响。教师在高中地理课堂上应用空间信息技术,利用多媒体展示模拟地球运行时的外部环境和内部结构,可以让学生在课堂中获得直观感受,深化对地理知识的理解,所以空间信息技术的应用能够为学生展示更多更加丰富的地理资源。

3.空间信息技术在地理课堂教学中使用的优点和长处

空间信息技术可以以一种更加直观的方式使学生感受地球、感受地理知识,对于学生来说,丰富的教学方式可以提高学习的主动性和积极性。俗话说,兴趣是最好的老师,所以,提高学生的兴趣相应地也会提高学生的学习成绩和学习质量。空间信息技术能够创建有趣的教学情境,教师可以在课堂引入情境,利用空间信息技术的图片、声音、图形、动画、视频等方式对地理教学情境进行改善,利用动画对有趣的地理现象进行解释,比传统的书本教法更具有画面感,能够大大增强学生的学习兴趣和理解能力。地理教学的一大特点就是地理事物具有生动形象的特点,空间信息技术能够更好地展现地理事物的这一特征,让学生感受到丰富多彩的地理环境和人文历史。通过对图片的观察分析,学生能够进一步了解地理事物之间的规律性,感受到地理现象的奇特、地力地形的宏伟以及探索宇宙、学习地理的重要性。

二、空间信息技术在高中地理课堂中所遇到的阻碍

1.传统教学观念的阻碍

随着新时期下新的教学改革目标的发展,国家倡导在高中地理课堂上应用空间信息技术。但是对于高中地理教师来讲,许多教师对空间信息技术有一种错误的理解和认识,这样就使空间信息技术在高中地理课堂中的应用只是一种形式上的应用,而没有真正做到教学结合,所得到的课堂应用效果也非常差。甚至还有一些教师认为,在课堂上运用空间信息技术十分耽误时间,他们认为动态的图案和视频的播放是一种影响学生听课效率的行为。但是这些都是片面的认识,在高中地理课堂中使用空间信息技术是符合时展趋势的行为。

2.旧有基础设施的阻碍

由于各地区的经济发展程度不同,所以很多偏远地区的教学设施并没有得到完善和发展。如果想要加强信息技术在高中地理课堂中的应用,国家和政府就应该加强对资金和技术的扶持力度。提高基础设施建设是应用空间信息技术的基础,但是很多学校在技术提供方面还有很多不足,多媒体播放的软件设施也有待完善。

3.教师综合素质的阻碍

在传统的教学模式中,如果要在地理课堂中应用空间信息技术,就需要教师具备较强的技术能力,能够熟练地播放图片和视频,还要针对多媒体中的视频展示进行相应的知识讲解。这对教师的技术能力有很高的要求,但是在现实生活中,很多高中地理教师年龄较大,对高端信息技术的接受能力较弱,导致教师综合素质不足,这对于空间信息技术在高中地理课堂中的应用有一定的阻碍性。

三、信息技术在高中地理教学中的发展策略

1.加强基础设施建设

首先要规范和完善信息化的应用体系,加强信息技术的资本和技术投入,以此解决信息化教学中存在的问题。在高中地理教学中,为了实现信息技术的应用,必须改进相关的硬件和软件基础设施配置。学校要加强在硬件技术设施方面的资金投入量,为每个班级配备计算机、多媒体讲台和专业音响等相关硬件设备,同时在软件技术设施方面不断更新与完善地理教学信息系统,并结合新一轮学校课程改革进行网络利用的升级、基本教学资源数据库建设、网络区域地理教育资源的大力整合,以此实现跨区域地理教育资源共享这一目标,利用信息技术提高整体高中地理教学水平。在高中地理教学中,学校应大力推动计算机网络建设和教学资源建设,促进信息教育环境和学生综合素质的提升,为学生创造一个良好的学习环境。

2.转变教师教学观念

高中地理教学中,信息技术的应用是新课改和教育体制在信息技术发展时代的必然要求。高中地理教师要认识到高中地理教学的重要性并转变自身的教学观念,加强对空间信息技术的应用。很多高中地理教师认为只要利用信息技术制作课件或是在网络上下载相关的课件就属于信息技术的应用,然而这是错误的教学观念。信息技术在高中教学中的应用不仅要结合高中地理新课标的要求,更要与学生的兴趣和爱好相联系,做到在满足学生兴趣需求的同时也使教学内容得以彰显突出。教师可以在向学生讲解地理知识重点的同时,通过多媒体向学生演示地质构造变化,使学生更加深入地理解与掌握地理知识的要点。

3.提高高中地理教师的综合素质

地理信息技术的应用例4

引言

配电网作为电力系统的主要负荷中心,配电网络规模不断扩大,其元件繁多,结构复杂的特点也愈加突出。地理信息技术可以在计算机软硬件的支持下,实现对地理分布数据的收集管理利用,与配电网中的各种信息具有密切的联系。采用地理信息技术与配电网运行规划相结合,应用于配电系统的实时运行维护规划中,可以提高配电网数据处理的效率和科学性,使配电网的设备设施管理与建设合理科学化,有效提高配电网的工作效率和经济效益。本文将地理信息技术在配电网中的应用分为三个方面:第一方面是地理信息技术在配电自动化建设中的应用,第二方面是地理信息技术在配电网规划中的应用,最后突出详述Voronoi图技术在配电网建设中的应用。本文旨在对地理信息技术在配电网中的应用进行全面阐述,推动配电网运行建设的进一步发展。

1.地理信息技术在配电自动化中的应用

基于地理信息系统的配电自动化系统,可以将实时的地理信息与在线的设备状态信息相结合,为配电网中的应用同时提供地理和设备的各种底层数据,同时利用软件技术对采集到的底层数据进行处理和管理,为配电网运行管理建立实时有限,兼顾地理信息的模型,新城既有空间概念又有配电网信息的分层管理数据库,极大地改善配电管理。目前在配电自动化中,地理信息系统已经在以下几个方面得到了应用:

(1)配电综合管理

传统的配电综合管理系统利用数据库系统处理数据,利用CAD技术处理图形,并不能够将二者有机的统一起来,而地理信息技术将数据与图形相结合,具备了双向查询的特点,既可以将配电网底层数据地理化,又可以将实时的运行数据可视化。将地理信息系统应用于配电综合管理系统中,将配电网情况生动直观化,综合整合了地理信息数据,配电网数据,它能够协助运行管理人员实时监控设备运行状况,为配电网运行管理提供实时准确的数据支持,还可以掌握用户分布情况和线路设备状态,合理调配资源,提高配电综合管理效益。

(2)SCADA

地理信息系统与SCADA相结合,将地理信息系统的数据库与SCADA的数据库之间建立映射关系,实现SCADA和地理信息系统的数据交换。将SCADA与地理信息系统集成在一起后,SCADA就能够利用地理信息系统中的图形作为基础,与本身数据库的实时数据相结合,调度员利用这一系统就可以直观实时的监督配电网的运行状态,准确的进行网络分析,制定调度指令,有效的减少突发事故带来的而损失,提高调度质量。

(3)变压器负荷管理

变压器负荷管理用来预防变压器过载损坏的情况和轻载低效运行的情况,利用地理信息技术进行变压器负荷管理时,变压器负荷管理的数据旧可以从地理信息系统和用户信息系统的数据库中取得。这种集成图形数据和费图形数据的功能显著提高了变压器负荷管理系统的能力。变压器过载预测功能可以根据地理信息系统和用户数据进行预测,将可能过载和轻载的变压器显示在地图上。配电调度人员可以利用变压器过载预测功能获得这些变压器的具体信息,并及时对这些变压器定位采取措施,避免损失。在地理信息技术的帮助下,配电调度人员可以通过跟踪负荷变化来将因过载或者轻载而受损的变压器数量大大降低。

(4)事故负荷转移

事故转移负荷可以利用地理信息系统数据库中存储的设备状态数据与网络拓扑相结合,用于三相潮流的计算,并将存储在数地理信息据库里的结果作为开关的属性值用于事故负荷转移的计算。当网络中事故发生时,依照网络运行管理的规定,通过及时调用存贮在数据库的分析计算程序找出应当执行操作的开关,对网络拓扑重新更新。将地理信息数据库应用于事故转移负荷中,可以存储大量的系统开关状态信息和空间坐标,极大的提高了开关定位操作的效率,实现了事故负荷转移的优化操作。

2.地理信息技术在配电网规划中的应用

2.1 空间负荷预测

在配电网规划中,空间负荷预测是首要步骤,只有对供电区域规划目标水平年的负荷做出合理科学的预测,才能够做出负荷发展需要的规划方案。将地理信息系统作为负荷预测的基础,利用地理信息技术处理收集基本数据,可以极大地提高减少数据收集量,提高数据的处理效率。文献[1]基于地理信息方法的实用性,建立了新的空间负荷预测的理论和模型,并提出了基于地理信息平台的负荷预测步奏,经实例检验科学合理。文献[2]通过对城市电网空间负荷预测的研究,提出了城市空间负荷预测的总体方案,基于地理信息系统的城市电网负荷预测操作平台。文献[3]针对空间负荷预测的数据需求,利用地理信息系统来收集处理基础数据,并且提出了新的空间负荷预测算法。应用模糊理论来构造配电网空间负荷预测,采用RBF神经网络训练模糊集,并根据城市发展需求调整训练模糊规则,在将供电区域分区的基础上,得出徒弟使用决策,计算出分区的目标年负荷预测值,为地理信息系统在空间负荷预测中的应用提供了新思路。

2.2 变电站的选址及站容优化规划

变电站规划是配电网规划的重要环节,根据目标年的负荷需求和城市规划的基本要求,在成本最小的前提下合理确定变电站建设的容量和位置。变电站规划对电网规划的网架结构建设的合理性有着重要的意义,是电网规划中承上启下的重要环节。文献[4]将微分进化算法引入到变电站规划选址中来,并且考虑地理信息系统对规划站址的影响,通过判断待选站址和地理因素的网络拓扑关系,确定可行的待选站址,通过动态的参数运用策略提供计算群体多样性,从而提高算法运算速度,提高算法性能效率。文献[5]以地价为例提出了能够计及地理信息自动进行大范围搜索的变电站选址模型和相应选址方法,在传统的单中位选址模型中加入了地块边界线性约束条件,将此条件带入单中位选址目标函数中,该方法能够计及地块价格自动进行无约束大范围搜索选址,且有效的避让了不可建站区域。文献[6]充分运用了地理信息系统的可视化功能和空间分析功能,借助经济容量的计算公式完成了站址的初选,以满足不同负荷密度下的经济负荷为前提,通过逐步搜索负荷点进行迭代计算,得出站址和最佳容量,并利用基于层次分析法的多级模糊综合评价选出最优的站址方案。

3.Voronoi图技术在配电网建设中的应用

Voronoi图作为地理信息技术中的一种空间划分方式,已被广泛应用到空间分析、空间查询、空间推理等领域的研究中,Voronoi图建立了一种并不依赖于坐标几何的空间邻近模型,对解决空间剖分问题有一定的优势。文献[8]提出利用Voronoi图解决变电站规划问题,利用Voronoi图进行了变电站供电区域的划分,该方法将配电网划分成各个变电站的供电区域,为供电区域划分提供了新思路。文献[9]进一步研究了顶点加权和路径加权Voronoi图,并结合电力系统的实际情况提出了基于平均负荷密度的顶点加权Voronoi图、基于变电站主变容量的顶点加权Voronoi图及基于近似最短路径的路径加权Voronoi图等几种加权Voronoi图的构造思路及其在新增变电站站址优化规划和变电站最佳供电区域合理划分中的应用。文献[11]应用障碍Voronoi 图实现变电站供电区域的划分,可以在变电站位置及障碍因素已知的情况下,在满足相关技术约束的条件下,以电气距离之和最短为目标函数,利用障碍Voronoi图的几何特性,实现变电站供电区域的最佳划分。

4.总结

本文以地理信息技术在配电网中的应用为题,从地理信息技术在配电自动化中的应用,在配电网规划中的应用和Voronoi图技术在配电网中的应用三个方面介绍了地理信息技术在配电网中的应用。从配电网智能化信息化的发展趋势来看,在以后的研究中,应当注重将地理信息系统与配电网管理运行系统相结合,开发应用智能化的在线配电网信息管理系统,利用实时的地理信息和电网运行信息对配电网进行科学合理化的管理。

参考文献

[1]王天华,范明天.基于地理信息系统平台的配电网空间负荷预测[J].电网技术,1999,23(5): 42-47.

[2]肖白,穆钢,杨右虹等.基于GIS的空间电力负荷预测平台的研究与开发[J].中国电力,2010(10).

[3]刘立辉.基于GIS的电网负荷预测及其优化研究[D].大庆石油学院,2009.

[4]牛卫平,刘自发,张建华等.基于GIS和微分进化算法的变电站选址及定容[J].电力系统自动化,2007(18).

[5]王笑一.计及地理信息的变电站选址模型研究[D].天津大学,2009.

[6]张建波.基于GIS的城市配网变电站规划的研究[D].湖南大学,2007.

[7]杨丽徙,王金凤,王家耀.基于Voronoi图的配电变压器定位和供电区域的[J].测绘通报,2004,05:33-35.

[8]朱向前.电力GIS及基于V图的变电站选址的研究[D].郑州大学,2006.

[9]杨丽徙,李晓君,郭清海等.障碍V图在变电站供电区域划分中的应用[J].电力系统及其自动化学报,2009(1):32-36.

[10]苏琳,康积涛.地理信息系统在配电网规划与设计中的应用[J].华东电力,2006(1).

地理信息技术的应用例5

一、当前高职地理教学中存在的问题

通过对信息技术在高职地理教学中应用的现状进行调查与分析,结合自身及同行在多媒体高职地理教学中的实践经验,归纳总结出以下几点当前存在的问题。

(一)高职地理教师融合信息技术的水平有待提升

在我们传统的高职地理教学过程中,大多数教学都是以高职地理教师为中心,是教师讲、学生听的单向沟通模式。虽然教学技术在不断进步,但多数高职地理教师都是简单地利用多媒体进行照片展示和课件放映,并没有深入挖掘多媒体的功能,以及深入研究信息技术与学科内容的融合和整合,扩展高职地理教学途径,提高工作效率。这种高职地理教学中的“表面文章”,既是对人力财力的浪费,也无益于高职地理教学。

(二)教师、学生与课件三者错位

多媒体高职地理教学中,在“以高职地理教师为中心的教”“以高职学生为中心的学”与“以多媒体为中心的手段”之间,过分强调其中的一面,都会走向极端,不能取得好的高职地理教学效果。目前高职地理教师过分强调“以高职地理教师为中心的教”,同时又过于突出“以多媒体为中心的手段”,更加忽视了“以高职学生为中心的学”,使得高职地理教师、高职学生、课件三者错位,并没有形成新的教学方式,依然是传统教育三中心的高职地理教学方式,没有突破了传统课堂中人数及地点的限制。

二、信息技术在高职地理教学中存在问题的原因

(一)高职地理教学中缺乏对现代教育技术应用的效果评价

很多高职院校都投入很大的力量进行软硬件建设,推动教育现代化的建设,但是对现代教育技术的应用并没有进行科学和系统的效果评价。总之,由于缺少对现代教育技术应用的效果评价机制,导致了大量现代高职地理教学媒体的浪费,而且高职地理教师缺少对现代教育理论和现代信息技术的学习动机,这不利于高职地理教师素质的提高,也不利用高职地理教学质量的提高。

(二)高职地理教学中信息技术有待提升

高职地理教学媒体日益丰富,而其在高职地理教学中的利用率却不高,这与高职地理教师信息技术薄弱有很大关系。这里所指的信息技术不仅包括多媒体软件的利用,还包括相应多媒体利用的知识技能。许多高职地理教师缺乏对高职地理教学媒体功能、特性的分析能力及选用媒体应遵循原则等基本知识技能,影响了高职地理教学媒体的合理选择和有效的设计、利用。

(三)高职地理教学中多媒体定位错误

多媒体高职地理教学是一种新的教育技术,代表着一种新的高职地理教学思想与高职地理教学模式,这更是现代教育的需求,这一先进的教学手段应该由先进的高职地理教学观念和教育思想做指导。而有的高职地理教师只是表面上热爱现代信息技术,内心则不以为然。于是便出现了用落后的理念指导先进的教学手段的“教育怪象”,在计算机辅助高职地理教学的先进教育形式下,沿袭着传统高职地理教学模式。多媒体高职地理教学对传统高职地理教学改革的影响仅仅是“治标不治本”。

三、信息技术在高职地理教学中的应用模式

(一)在高职地理学导式教学中应用信息技术的模式

坚持“以学生为主体,以教师为主导”的原则,即“以高职学生活动为主,高职地理教师讲述为辅,高职学生活动在前,高职地理教师点拨评价在后”的原则,根据高职学生的心理发展规律,联系实际安排高职地理教学内容。采用高职学生参与程度高的学导式讨论高职地理教学法。

(二)在高职地理问答式教学中应用信息技术的模式

在高职地理问答式教学中应用信息技术的模式,可培养高职学生初步学会利用课本以外的资源获取地理信息的基本技能,培养地理学习能力,使高职学生在课堂活动中产生学习乐趣、积极的情感,形成自主学习的意识。利用电脑课件,让高职学生观察卫星云图,可以培养实践能力。

(三)在高职地理讲授式教学中应用信息技术的模式

在高职地理讲授式教学中应用信息技术的模式可以突破时间方面与空间方面、微观方面与宏观方面的限制,将高职地理教学内容中的地理事物、情景、过程全部再现于课堂,充分调动高职学生的兴致,改变无趣的课堂,使高职地理教学重点和难点易于让学生掌握。同时,计算机多媒体简单、易操作,可以节省高职地理教学课件制作时间,提高高职地理教学的效率。

参考文献:

地理信息技术的应用例6

1.1有利于引发学生对地理的兴趣,提高学生学习地理的积极性传统的教学使学生将所学的知识与自身生活经验相结合起来,只能通过想象对知识加以理解,这样枯燥的学习只能使学生失去学习地理的兴趣。地理信息技术的应用,能够将重难点知识简化,创设地理教学情境,激发学生学习地理的兴趣。

1.2有利于将抽象的地理知识形象化高中地理理论知识较深入,大多是文字描述。地理本身是与生活息息相关的,但书本上的知识理论性较强,知识太抽象,学生难以理解。因此,将信息技术运用到地理教学中,能够将原本抽象且难以理解的知识生动形象地呈现在学生面前,使学生不仅仅学会知识,更懂得如何真正地将这些知识合理的运用在具体实践中。

1.3有利于将可持续发展观念落实到具体教学中高中地理课本内容主要是围绕人地协调的理念而展开的,学生在学习过程中,通过信息技术的应用,明白技术运用的真正目的,并通过对地理知识的深入掌握,能够从中领悟可持续发展的观念。

1.4有利于培养学生分析能力地理知识的学习不仅仅是对知识的理解,更多的是通过对知识的学习从而学会分析知识,解决现实问题。信息技术的实际应用,能够有效培养学生的分析能力,能从中明白知识所带来的真正的意义。

2.如何有效地将信息技术应用在高中地理教学中

2.1将多媒体与地理教学有效结合绝大部分的高中地理教学方式都是通过老师的讲述从而获得理论知识。但是这样只能使学生产生厌烦情绪。必须将多媒体运用到地理教学中,使原本抽象的知识形象具体化,简单易懂,学生才能够深入掌握地理知识,对地理学科真正地产生兴趣。多媒体包括很多方式,教师可以根据不同的课程内容采取不同的方式,这样既能够促进学生对知识的理解,也能够给学生带来学习上的新鲜感。比如,在讲到人地关系的矛盾时,可以考虑给学生播放一些由于人地关系不协调导致的一些灾害,在观看视屏的过程中引发学生的思考,对接下来的人地关系知识产生兴趣,更好地理解和掌握。

2.2有效地对地理教师的信息技术和教学方式的专业化进行培训科学技术的发展突飞猛进,一个新技术的出现伴随着另一个新的技术的产生。教师在教学过程中所运用的信息技术远远落后于新兴的科学技术。在教学中,学生是主体。教师首先要转变以往传统的教学观念,树立以学生为本的新的教学理念。教师只有树立科学合理的教学理念才能够实现信息技术在地理教学中的运用。学校要注重对教师的信息技能的培训,让教师在培训中真正学到新的技能,学会新的方法,并将所学方法和技能有效地展示在课堂中。在实际生活中,教师要细致观察学生感兴趣的地理内容,多渠道地搜集相关知识,在学习知识的同时不断提高学生的学习兴趣,激发学生自主学习的积极性;教师要积极思考怎样将抽象深奥的地理知识转变为简单易懂的并具有一定吸引力的知识,让学生在课堂上快乐地学习,轻松地学习。同时教师要不断更新自己的教学方式,使自己的教学理念跟上时代的步伐,满足当代社会高中政治教学的需要。

2.3促进学习资源有效合理地共享高中地理教材通过信息技术的应用能够将原本枯燥的文字和图片通过音频或视屏生动形象地展示出来。通过网络工具,实现互动式教学。在网络上创建一个分享平台,教师可以将自己的地理教学心得体会分享在网络上,或者录制微课,让教师之间实现教学上的互动,互相学习教学方式,教学工具的运用等。

地理信息技术的应用例7

现今由于多媒体技术的迅速崛起和高速发展,越来越多的应用软件都大量使用了多媒体技术.如果将多媒体技术应用于地理信息系统(geographic information system,简称GIS)软件中,势必大大增强GIS信息的表现能力,扩大GIS的应用领域.那么怎样将多媒体技术应用于GIS软件中呢我们认为应从两方面来设计:其一是怎样将多媒体数据溶于GIS数据库中,并保证提供GIS软件的双向检索及各种分析功能;其二是在应用过程中,怎样实现多媒体的播放功能.以下就这两个内容及其应用前景谈谈我们的看法.

1 多媒体数据的有效管理

通常,应用软件中的多媒体数据有两种生成方式:一种是媒体播放之前,将其数字化到数据库当中,播放时从数据库中取数据;另一种是播放时,边生成边播放.而GIS软件中的数据库又分为空间数据库和属性数据库,即我们可根据媒体数据的特性或应用软件的要求将多媒体数据分别溶于空间数据库和属性数据库中.

1.1 GIS数据库中多媒体数据的管理

1.1.1 GIS空间数据库中多媒体数据的管理 目前,多数GIS应用软件所能描述的空间目标都是静态的,实际上,很多GIS所要表达和研究的空间目标都不会是一成不变的,因此,GIS研究者已广泛关注能对时空过程和时空目标进行描述和分析的时态GIS(temporal GIS).时态GIS的组织核心是时空数据库,即设计一个合理的时空数据模型是建立时态GIS的关键所在.虽然目前还没有较成熟的能支持时态GIS产品的时空数据模型,一但时空数据模型的研究有所突破,不仅能解决时态GIS的应用问题,还将解决空间数据库中动画数据的管理问题,即可通过使用动画技术来实现在屏幕上动态播放时空过程.如动态显示卫星云图的变化情况、地壳变动情况、森林沙化和城市化情况以及海岸或河滩的侵蚀或淤积变化情况等.

有关时空数据模型,张祖勋[1]提出使用分级索引方法来对基本修正法进行改进.这种方法就是不存贮研究区域中每个状态的全部信息,而只存贮某个时间的数据状态(称为基态)以及相对于基态或邻近状态的变化量.在此基础上,建立分级索引,以便能快速找到所需的时空过程的数据.

要使用这种建索引的基本修正法,需要考虑两个问题,一个是如何建立索引;另一个是如何设计用来描述两个状态变化量的差文件.

关于建索引的问题,笔者认为:基态,亦a,b,c,d分别表示时态GIS的4个时期;T.时间轴;t0,t1,…,tn分别表示 时态在GIS某个时期的n+1个时态,其中tn为基态,即“现在”时态 一次数据状态——“现在”时态总是变化的,每产生一个新的现在时态,就应生成一个现在时态与前一次时态的差文件,同时根据现在时态所处的时间位置来决定是否产生新的索引差文件.以四叉树为例,如图1所示,当n为2i(i=2,3,…)的整数倍时,就需产生tn-2i~tn的索引差文件.相应地为了减少索引差文件所占的存贮空间,而又不影响对任一时态的检索速度,可将tn-2i+1~tn-2i的索引差文件删掉,所删的索引名文件个数正好比新建的索引差文件个数少一个.

关于差文件,笔者认为在设计中应考虑如下几个因素.(1)由于差文件是通过对两个时态的目标信息进行异或而产生的,这意味着差文件包含有两类目标信息:一类是前一时态有而后一时态无的目标信息;另一类是前一时态无而后一时态有的目标信息.为了能根据差文件快速、连续地由一个状态到过去另一状态或最近另一状态进行检索,应在差文件中将这两类目标信息予以标识区分.(2)两个状态之间目标变化应是有对应关系的,即01(目标从无到有);10(目标从有到无);1N(目标从一个变成多个);N1(目标从多个变成一个),以及目标空间信息无变化,属性信息有变化;目标局部空间信息有变化等.为了能进行快速检索,在差文件中应将两类各目标之间的对应关系予以标明,当然,这会增加差文件生成过程的复杂性.(3)和所有地图数据库模型类似,差文件也由空间信息、属性信息和关系信息组成,差文件中应将每个目标这3种信息之间的关系予以标明.

1.1.2 GIS属性数据库中多媒体数据的管理 有些GIS的应用中,认为多媒体数据是一种特殊的专题属性数据.怎样选择多媒体数据的数据模型,使得既能遵循其自身特点,又能有效地建立起它与空间数据的联系,是多媒体技术在GIS应用中的关键所在.

目前,多数GIS属性数据库使用的是关系模型.为能将关系模型应用于多媒体数据管理系统中,就必须对现有的关系模型进行扩充,使它不但能处理格式化数据,也能处理非格式化数据.杨学良[2]就这个问题提出了3种技术策略:将多媒体数据文件名作为关系中元组某列(或属性);将每个元组作为一个完整文件保存;元组中存贮格式化数据以及非格式化数据的引用项,而非格式化数据单独存贮.

对比这3种技术策略,第一种技术策略方法简单、容易实现,适宜于对多媒体数据进行播放.第二、三种技术策略虽然能够实现并发控制和恢复,以及实现对多媒体数据进行编辑和拮取的应用,但由于此两种技术策略将每个元组所对应的空间目标的专业属性和多媒体属性混在一起,这既增大了应用程序设计的复杂性,又不利于那些只需使用空间目标的专业属性的一些应用的实现.为此,我们认为,在第一种技术策略的基础上,增加一个或多个属性项,用于存放多媒体数据的文件信息和数据流信息,当我们需要对多媒体数据文件进行特殊应用时,可根据文件信息和数据流信息对多媒体数据文件进行操作.

1.2 GIS区域分析中多媒体数据的生成

多媒体数据生成的另一种方式是在GIS应用中,边统计、分析运算,边生成结果数据——多媒体数据.

1.2.1 空间分析中多媒体数据的生成 空间分析是一组分析结果依赖于所分析对象的位置信息技术[3],因此,空间分析要求获得目标的空间位置及其属性描述两方面信息.空间分析主要有:地形分析、叠加分析、缓冲区分析和网络分析等.

为了能更清楚地表示上述一些空间分析的结果,我们可用虚拟现实技术来实现.所谓虚拟现实[4]是一种由计算机生成的高级人机交互系统,即构成一个以视觉感受为主,也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境,使用者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验,有身临其境之感.比如,可用虚拟技术来观察地形分析或网络分析得到的空间效果,使用者可用交互操作的方式来控制自己与观察对象的角度、距离以及光照等,使观察对象随使用者的操作而动态旋转.此时以动画形式显示的媒体数据随使用者的操作产生并显示.

1.2.2 统计分析中多媒体数据的生成 统计分析就是用数理统计方法开展区域分析.数理统计方法主要有:统计特征值、研究两种或多种地理现象之间的相关分析,通过一组实际观测数据分析系统变量之间因果关系的回归分析,以及主成分分析等.

为了更加形象化,我们可以将数理统计结果以直方图、曲线、曲面或区划图表示,甚至可以将重要的部分以醒目的颜色、特殊的符号或闪烁的显示形式来告诉使用者,还可以配上解说词,以增加系统的感染力,而表现这些现象的媒体数据是在统计分析之后由系统自动生成并播放的.

2 GIS应用系统中多媒体功能的实现

在GIS应用软件中进行多媒体功能实现,首先是受GIS应用软件自身开发平台的限制.多数情况下,GIS应用软件的多媒体开发平台宜选择编程语言,如VC++,VB或BC++等,以利于和GIS应用软件相结合.一旦多媒体开发环境确定下来,那么怎样实现区域分析中多媒体功能

2.1 空间数据库中多媒体数据的播放

由前所述,空间数据库中存贮的多是各期间的时空数据,这些数据的结构与MCI所能接受的多媒体文件格式RIFF(resource interchange file format)不同,所以应用程序不能直接调用MCI函数和API函数,必须根据时态GIS的空间数据库结构,设计一个相应的动画播放程序来实现动态显示功能.

下面简述动态显示时态GIS中ti~tj状态的算法步骤(0≤i≤j≤n,其中n为现在时态).(1)由基态开始检索各索引差文件直到生成ti状态信息.(2)显示ti状态信息.(3)根据ti差文件,擦除ti状态有而ti+1状态无的信息,显示ti状态无而ti+1状态有的信息.(4)i+1i.(5)当i<j时,转(3);否则结束.

如果用上述算法来实现动态显示时空过程,还有很多细节需要设计.首先,在(1)步骤,从基态开始,逐级逐步检索,每检索到一个状态差文件,就需根据差文件来生成该状态信息,直到ti状态处;其次,在(3)中,需要用到动画技术,擦除前一状态信息实质为恢复该处显示内容,而显示后一状态信息之前,需保存后一处信息内容,再予以显示新状态信息.

2.2 属性数据库中多媒体数据的应用

一般来说,多媒体数据主要应用于两个方面:一个是简单播放;另一个是对多媒体数据进行编辑和拮取.对于前者,只要使用MCI函数或API函数按属性数据库中其他属性的要求进行播放;对于后者,这就要求程序员熟悉多媒体数据文件格式RIFF,根据多媒体数据的文件信息和数据流信息,通过调用多媒体文件输入/输出函数来实现多媒体的播放、编辑、拮取以及同步控制等操作.

3 多媒体技术在GIS中的应用前景

(1)实现资源信息的科学管理,提供信息服务.GIS一改为用户管理提供单一的图表、数据信息形式,而在管理空间信息的同时,对图形、图象、视频、声音、动画等形式的信息进行管理和播放,大大增加了信息的表现能力.(2)家庭教育和个人娱乐.将多媒体和GIS溶于一身,会丰富教育、娱乐软件的内容及表现手段.比如有关地理、历史等课程的教学软件和娱乐软件的设计.(3)销售和演示信息系统.GIS和多媒体技术合为一体的这类系统会比以往的信息系统更具有表现力.比如房地产公司的销售系统,既能表明所售住房的空间位置,又能从中检索其住房环境及内部结构,而且可以动态地删去当天已售出的房子,给出不同价格等;旅游导游系统,可以在为观光游客制定导游路线时,就能对不同地方的景点产生身临其境的感觉.

总之,将多媒体技术和GIS技术相结合,是计算机应用领域的一个发展方向,它会改变人们的工作、生活、思维方式,推动信息社会的前进.

参考文献

1 张祖勋.时态GIS数据结构的研讨.测绘通报,1996, (1): 19~21

地理信息技术的应用例8

现今由于多媒体技术的迅速崛起和高速发展,越来越多的应用软件都大量使用了多媒体技术.如果将多媒体技术应用于地理信息系统(geographic information system,简称gis)软件中,势必大大增强gis信息的表现能力,扩大gis的应用领域.那么怎样将多媒体技术应用于gis软件中呢我们认为应从两方面来设计:其一是怎样将多媒体数据溶于gis数据库中,并保证提供gis软件的双向检索及各种分析功能;其二是在应用过程中,怎样实现多媒体的播放功能.以下就这两个内容及其应用前景谈谈我们的看法.

1 多媒体数据的有效管理

通常,应用软件中的多媒体数据有两种生成方式:一种是媒体播放之前,将其数字化到数据库当中,播放时从数据库中取数据;另一种是播放时,边生成边播放.而gis软件中的数据库又分为空间数据库和属性数据库,即我们可根据媒体数据的特性或应用软件的要求将多媒体数据分别溶于空间数据库和属性数据库中.

1.1 gis数据库中多媒体数据的管理

1.1.1 gis空间数据库中多媒体数据的管理 目前,多数gis应用软件所能描述的空间目标都是静态的,实际上,很多gis所要表达和研究的空间目标都不会是一成不变的,因此,gis研究者已广泛关注能对时空过程和时空目标进行描述和分析的时态gis(temporal gis).时态gis的组织核心是时空数据库,即设计一个合理的时空数据模型是建立时态gis的关键所在.虽然目前还没有较成熟的能支持时态gis产品的时空数据模型,一但时空数据模型的研究有所突破,不仅能解决时态gis的应用问题,还将解决空间数据库中动画数据的管理问题,即可通过使用动画技术来实现在屏幕上动态播放时空过程.如动态显示卫星云图的变化情况、地壳变动情况、森林沙化和城市化情况以及海岸或河滩的侵蚀或淤积变化情况等.

有关时空数据模型,张祖勋[1]提出使用分级索引方法来对基本修正法进行改进.这种方法就是不存贮研究区域中每个状态的全部信息,而只存贮某个时间的数据状态(称为基态)以及相对于基态或邻近状态的变化量.在此基础上,建立分级索引,以便能快速找到所需的时空过程的数据.

要使用这种建索引的基本修正法,需要考虑两个问题,一个是如何建立索引;另一个是如何设计用来描述两个状态变化量的差文件.

关于建索引的问题,笔者认为:基态,亦a,b,c,d分别表示时态gis的4个时期;t.时间轴;t0,t1,…,tn分别表示 时态在gis某个时期的n+1个时态,其中tn为基态,即“现在”时态 一次数据状态——“现在”时态总是变化的,每产生一个新的现在时态,就应生成一个现在时态与前一次时态的差文件,同时根据现在时态所处的时间位置来决定是否产生新的索引差文件.以四叉树为例,如图1所示,当n为2i(i=2,3,…)的整数倍时,就需产生tn-2i~tn的索引差文件.相应地为了减少索引差文件所占的存贮空间,而又不影响对任一时态的检索速度,可将tn-2i+1~tn-2i的索引差文件删掉,所删的索引名文件个数正好比新建的索引差文件个数少一个.

关于差文件,笔者认为在设计中应考虑如下几个因素.(1)由于差文件是通过对两个时态的目标信息进行异或而产生的,这意味着差文件包含有两类目标信息:一类是前一时态有而后一时态无的目标信息;另一类是前一时态无而后一时态有的目标信息.为了能根据差文件快速、连续地由一个状态到过去另一状态或最近另一状态进行检索,应在差文件中将这两类目标信息予以标识区分.(2)两个状态之间目标变化应是有对应关系的,即01(目标从无到有);10(目标从有到无);1n(目标从一个变成多个);n1(目标从多个变成一个),以及目标空间信息无变化,属性信息有变化;目标局部空间信息有变化等.为了能进行快速检索,在差文件中应将两类各目标之间的对应关系予以标明,当然,这会增加差文件生成过程的复杂性.(3)和所有地图数据库模型类似,差文件也由空间信息、属性信息和关系信息组成,差文件中应将每个目标这3种信息之间的关系予以标明.

1.1.2 gis属性数据库中多媒体数据的管理 有些gis的应用中,认为多媒体数据是一种特殊的专题属性数据.怎样选择多媒体数据的数据模型,使得既能遵循其自身特点,又能有效地建立起它与空间数据的联系,是多媒体技术在gis应用中的关键所在.

目前,多数gis属性数据库使用的是关系模型.为能将关系模型应用于多媒体数据管理系统中,就必须对现有的关系模型进行扩充,使它不但能处理格式化数据,也能处理非格式化数据.杨学良[2]就这个问题提出了3种技术策略:将多媒体数据文件名作为关系中元组某列(或属性);将每个元组作为一个完整文件保存;元组中存贮格式化数据以及非格式化数据的引用项,而非格式化数据单独存贮.

对比这3种技术策略,第一种技术策略方法简单、容易实现,适宜于对多媒体数据进行播放.第二、三种技术策略虽然能够实现并发控制和恢复,以及实现对多媒体数据进行编辑和拮取的应用,但由于此两种技术策略将每个元组所对应的空间目标的专业属性和多媒体属性混在一起,这既增大了应用程序设计的复杂性,又不利于那些只需使用空间目标的专业属性的一些应用的实现.为此,我们认为,在第一种技术策略的基础上,增加一个或多个属性项,用于存放多媒体数据的文件信息和数据流信息,当我们需要对多媒体数据文件进行特殊应用时,可根据文件信息和数据流信息对多媒体数据文件进行操作.

1.2 gis区域分析中多媒体数据的生成

多媒体数据生成的另一种方式是在gis应用中,边统计、分析运算,边生成结果数据——多媒体数据.

1.2.1 空间分析中多媒体数据的生成 空间分析是一组分析结果依赖于所分析对象的位置信息技术[3],因此,空间分析要求获得目标的空间位置及其属性描述两方面信息.空间分析主要有:地形分析、叠加分析、缓冲区分析和网络分析等.

为了能更清楚地表示上述一些空间分析的结果,我们可用虚拟现实技术来实现.所谓虚拟现实[4]是一种由计算机生成的高级人机交互系统,即构成一个以视觉感受为主,也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境,使用者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验,有身临其境之感.比如,可用虚拟技术来观察地形分析或网络分析得到的空间效果,使用者可用交互操作的方式来控制自己与观察对象的角度、距离以及光照等,使观察对象随使用者的操作而动态旋转.此时以动画形式显示的媒体数据随使用者的操作产生并显示.

1.2.2 统计分析中多媒体数据的生成 统计分析就是用数理统计方法开展区域分析.数理统计方法主要有:统计特征值、研究两种或多种地理现象之间的相关分析,通过一组实际观测数据分析系统变量之间因果关系的回归分析,以及主成分分析等.

为了更加形象化,我们可以将数理统计结果以直方图、曲线、曲面或区划图表示,甚至可以将重要的部分以醒目的颜色、特殊的符号或闪烁的显示形式来告诉使用者,还可以配上解说词,以增加系统的感染力,而表现这些现象的媒体数据是在统计分析之后由系统自动生成并播放的.

2 gis应用系统中多媒体功能的实现

在gis应用软件中进行多媒体功能实现,首先是受gis应用软件自身开发平台的限制.多数情况下,gis应用软件的多媒体开发平台宜选择编程语言,如vc++,vb或bc++等,以利于和gis应用软件相结合.一旦多媒体开发环境确定下来,那么怎样实现区域分析中多媒体功能

2.1 空间数据库中多媒体数据的播放

由前所述,空间数据库中存贮的多是各期间的时空数据,这些数据的结构与mci所能接受的多媒体文件格式riff(resource interchange file format)不同,所以应用程序不能直接调用mci函数和api函数,必须根据时态gis的空间数据库结构,设计一个相应的动画播放程序来实现动态显示功能.

下面简述动态显示时态gis中ti~tj状态的算法步骤(0≤i≤j≤n,其中n为现在时态).(1)由基态开始检索各索引差文件直到生成ti状态信息.(2)显示ti状态信息.(3)根据ti差文件,擦除ti状态有而ti+1状态无的信息,显示ti状态无而ti+1状态有的信息.(4)i+1i.(5)当i<j时,转(3);否则结束.

如果用上述算法来实现动态显示时空过程,还有很多细节需要设计.首先,在(1)步骤,从基态开始,逐级逐步检索,每检索到一个状态差文件,就需根据差文件来生成该状态信息,直到ti状态处;其次,在(3)中,需要用到动画技术,擦除前一状态信息实质为恢复该处显示内容,而显示后一状态信息之前,需保存后一处信息内容,再予以显示新状态信息.

2.2 属性数据库中多媒体数据的应用

一般来说,多媒体数据主要应用于两个方面:一个是简单播放;另一个是对多媒体数据进行编辑和拮取.对于前者,只要使用mci函数或api函数按属性数据库中其他属性的要求进行播放;对于后者,这就要求程序员熟悉多媒体数据文件格式riff,根据多媒体数据的文件信息和数据流信息,通过调用多媒体文件输入/输出函数来实现多媒体的播放、编辑、拮取以及同步控制等操作.

3 多媒体技术在gis中的应用前景

(1)实现资源信息的科学管理,提供信息服务.gis一改为用户管理提供单一的图表、数据信息形式,而在管理空间信息的同时,对图形、图象、视频、声音、动画等形式的信息进行管理和播放,大大增加了信息的表现能力.(2)家庭教育和个人娱乐.将多媒体和gis溶于一身,会丰富教育、娱乐软件的内容及表现手段.比如有关地理、历史等课程的教学软件和娱乐软件的设计.(3)销售和演示信息系统.gis和多媒体技术合为一体的这类系统会比以往的信息系统更具有表现力.比如房地产公司的销售系统,既能表明所售住房的空间位置,又能从中检索其住房环境及内部结构,而且可以动态地删去当天已售出的房子,给出不同价格等;旅游导游系统,可以在为观光游客制定导游路线时,就能对不同地方的景点产生身临其境的感觉.

总之,将多媒体技术和gis技术相结合,是计算机应用领域的一个发展方向,它会改变人们的工作、生活、思维方式,推动信息社会的前进.

参考文献

1 张祖勋.时态gis数据结构的研讨.测绘通报,1996, (1): 19~21

地理信息技术的应用例9

传统的教学模式是以教师、教材和课堂为中心,对发挥学生的主动性先天不足,不利于学生智能的发展和创造性思维的培养。现代教育理论认为,学生是学习活动的主体,必须相信学生拥有发展的潜能,能达到自我实现。在教师的引导下,让学生利用材料,主动地去探究、发现与创新,不能把学习内容的现成结论直接提供给学习者。现代信息技术为实现学生的学习主体地位创造了可行的条件,计算机与粉笔和黑板一样,成为教师的一种教学工具。通过信息技术,让学生动脑、动口、动手,在形象感知、自主感悟、合作讨论、相互评价、自由表达、分析归纳、抽象概括、创造想象等探索性活动中,体验创新的情感,领悟创新的策略,健全创新性人格,培养创新能力。如“多媒体网络教学”模式就是以学生为中心、以实践为中心的现代教育模式,可代替教师现场的讲解、板书和演示,尤其对重复授课多的地理教师来说,多媒体教学减轻了教师重复、繁杂而机械操作的劳动。首先,在地理教学中,要充分运用集图、文、声、像为一体的现代教育技术,探究创新的情景,激发学生的创新欲望,优化教学过程。其次,要营造一个群体交流的良好氛围,变信息流动的单向性为信息交流的多向性,在合作讨论中引发学生积极探索,开发学生的创造潜能。再次,要以大地理教育观、全球化为指导,构建课内外联系、校内外沟通、国内外联网、学科间融合的全球化的地理教育体系,拓宽创新教育的内容、形式、方法、渠道等,给学生创新思维提供一个更广阔的空间。

二、应用信息技术实现教师角色的转变

地理信息技术的应用例10

一、绪论

数字社区是指配备有智能化系统和信息网络系统的居住小区,通过管理信息化和社区服务信息化,为住户提供一个安全、舒适、便利、高品质的居住环境。它通过信息技术将社区管理者、社区服务者与每个家庭联结起来。

数字社区服务和管理的对象是在社区生活的居民及相关物业、公共设施等。

地理信息系统技术(Geographic Information System 简称GIS)作为一种空间信息的管理工具,其独特的空间信息查询、管理、分析功能,在数字社区管理和服务方面具有很好的应用前景。地理信息系统可将社区安防报警、视频监控、消防监控、房产资源、公共设施等各种信息与地理空间位置很好地结合在一起,图文并茂、简捷直观。GIS技术在数字社区中的应用包括数字社区管理和数字社区服务两个方面(见图1),本文着重从这两方面的应用进行介绍。

二、GIS技术在数字社区管理中的应用

1.GIS技术支持下的管线管理系统

社区地下管线和垂直管线是社区设施的重要组成部分,是社区生存和发展的血脉。社区地下管网主要包括给水、排水(包括雨水、污水)、煤气、热力、通讯、电力、有线电视、工业管线等。随着社区的逐渐建设和完善,一条条新的规划管道的铺设和旧有管道的拓宽改造,地下管线大量增加。原有的只靠图纸和测绘对地下管线进行管理的方式已经不能满足数字社区建设和管理的需要。因地下管线位置不明、底线不清等原因而导致的管线维护故障频频发生,对社区居民的生活造成重大的影响。而GIS技术非常适宜于解决这样的问题。基于各种测绘数据和GIS技术建立的数字社区管线管理系统,可以灵活地管理社区中各类管线信息,并为后期社区建设规划提供一种有效的计算机辅助决策手段。

利用GIS和计算机技术,可以方便地实现图形与属性的交互查询。一方面,可以根据所选管线、管点查询管道的相应属性,比如管线名称、所属单位、埋设类型或材质等;另一方面,可以根据属性条件查询相应管道的位置、图形。同时,可以利用GIS的图形显示功能,对查询结果进行图形化、符号化显示。

对于管线的变化,GIS的空间数据管理技术,可以及时地对管道进行更新,从而解决了传统的图纸管理方式更新烦琐的问题,减少了因管道变化造成的施工事故。

利用GIS技术还可以实现任意管线的横断面分析和纵断面分析,从而得出各管线在垂直位置上的相互关系,描绘出管径类型、管网埋设坡度、深度变化等信息,便于在施工时正确掌握管线的埋深和相互关系。

实践证明,综合运用GIS技术、数据库管理技术来实现社区管网的空间数据、属性数据和拓扑关系的一体化管理,对于社区管网的管理和维护提供了强有力的技术支持手段。

2.GIS技术支持下的物业管理系统

社区各住宅小区物业管理主要是指对社区主要的基础数据的管理。统一社区物业管理模式和数据类别、格式,可以为社区综合管理提供最丰富的数据资源。采用WEB-GIS技术,使用B/S架构,只需在社区管理中心服务器安装,各物业管理公司和业主通过社区管理中心开设一个帐号,设定一个登陆密码,便可以通过PC机上网使用这个系统。系统主要提供住户管理、收费管理、住户服务、设备管理、仓库管理、维修管理、安全卫生、办公管理、经理查询、系统维护等功能。

WEB-GIS的采用,使信息可视化、管理直接化,任何需要管理的信息均可以与地理位置联系,为数字社区物业管理提供了便利性,使物业公司彻底改变了传统物业管理的理念,逐步以计算机智能信息管理取代了人工信息整理的烦琐工作。

3.社区突发事件报警应急预案

社区的安全问题也是数据社区需要解决的首要问题。根据不同突发事件类型、性质、发生地点环境、安防配备条件以及处理各类报警事件的经验,建立出面向对象的、人机交互的智能化与数字化应急系统。报警应急系统是实现社区发生的突发报警事件快速指挥调度的保障。系统应充分利用GIS的多源地理信息一体化管理能力、空间查询、分析和辅助决策能力,当家庭发生报警事件时系统将会在社区电子地图以红色标志显示报警建筑位置上,并快速提供在什么楼栋、楼层单元号、房型、报警位置与发生什么类型报警,提供报警处理预案和业主信息,将所有相关数据集中显示在电子地图上,直观地显示突发事件的地理位置,以及所有可以参考的部署参数,供管理人员快速做出正确的判断与科学的决策。

三、GIS技术在数字社区服务中的应用

1.社区信息查询

利用GIS作为平台,把包括CAD平面图、建筑图等数据进行社区空间信息数字化处理,以社区总体设计平面图为背景,通过电子地图导航,业主可以方便了解社区各种资源环境,包括房产资源、售楼网上展示、交通道路、绿化、景点、公交站点。

在GIS的空间分析技术的支持下,业主可以方便地查找社区周边的体育锻炼场所、会所、商业、银行、医院、学校等。

利用三维GIS技术,业主更可以浏览社区内楼盘形象,三维全景虚拟社区,三维全景虚拟社区内楼盘样板房展示。三维GIS技术的实现,使业主对小区内楼盘结构,小区周边环境的了解更加直观和形象。

2.GPS卫星定位监护服务

基于数字社区空间信息系统平台,我们可以很容易扩展GPS卫星定位监护服务。

该系统的主要功能是:把移动目标的定位信息(车辆、个人)通过移动通讯传递到社区管理中心。社区管理中心在电子地图上可以知道车辆或个人的位置信息,并可处理车辆发出的报警请求。移动目标监控信息可以到网络上,从而使社区授权用户可以查询、了解其授权访问的车辆和个人信息。

基于该系统,社区物业管理者可以为业主提供超出社区之外的远程监护服务,如:

(1)家庭车辆监控报警服务;

(2)利用手机和移动通讯的位置查询、追踪功能,针对老人、小孩提供安全监护服务。

该功能使社区居民随时随地受到小区关怀,充分体现以社区居民为终极目标的全面客户关怀和服务的理念,促进和谐社区的建设。

四、结论和展望

信息化的数字社区管理与服务手段是建设和谐社区、和谐社会的重要技术保障,地理信息技术以其可视化、直观、简捷的特点可以在数字社区的管理与服务中起到重要的作用,尤其是在基于位置的服务基础上,可以扩展传统的社区物业服务范围,使社区居民能体验到更全面、周到的服务和关怀。相信随着地理信息技术的发展,它在数字社区中的应用会更加深入和成熟。

参考文献

地理信息技术的应用例11

地理是一门研究地球表层自然环境以及人类活动与地理环境相互关系的学科,是一门综合性很强的学科。所涉及的知识和培养学生的知识与技能是相当广泛的。在一定的时间内,要求学生掌握如此广泛的地理知识与技能,并达到培养创新能力和实践能力的教育教学目标,信息技术是提高教学效率最理想的教学途径。

一、信息技术在地理教学应用中的意义

信息技术具有海量信息、虚似现实、扩展空间和同步时间的特殊优势,可以辅助跨时空较大的地理学科完成教学任务。把地理事物的空间、声音、颜色、时间以及运动等特性,完整地呈现在学生面前,这样有利于学生观察地理事物,又能启发学生思考问题、分析问题。信息技术对地理信息的传播能力、可控性、重现能力、直观性以及学生的参与度高,比较容易引起学生学习地理的热情,启发学生学习地理的兴趣。在学习小组的谈论过程中,还可以相互学习和帮助,便于学生掌握当堂知识和技能。

信息技术在地理教学中的应用要在一定教育教学理论的指导下,结合信息技术与地理学科各自的特点,给地理教学创设良好的情景,培养学生对地理事物的认识,提高学生对地理事物的理解和判断能力,形成良好的地理思维能力、创新能力和实践能力,培养学生正确的人地观,强化人口、资源、环境、社会相互协调的可持续发展观念。信息技术在地理教学中的应用主要体现在地理教学内容、结构、资源、实施与信息技术的整合,成为教学的组成部分。

二、信息技术在地理教学中的应用

信息技术运用于地理教学主要有多媒体技术、网络技术和3S技术(GIS、RS和GPS),《普通高中地理课程标准(实验)》和《义务教育初中地理课程标准(实验)》均有相关要求和内容等,信息技术在地理教学中的应用主要有以下方面:

1.利用信息技术现实教学目标,完成地理实验

地理学科的自然地理部分,需要很多的实验来验证,寻找真理的科学性,而信息技术就是一个良好的演示手段。教师可以使用演示文稿视频、多媒体课件ppt、3S技术等,将复杂、抽象、难以理解和空间立体等地理事物形象地用图表、模型、动画等展示出来。

例如:在学习七年级地理上册(人教版)第一章第二节“地球的运动”这一课时,可以运用Flas制作地球的自转和公转示意图以及利用多媒体课件ppt展示地球运动产生的现象。引导学生观察计算机显示出来的地球运动示意图,通过学生观察思考地球自转和公转分别产生的现象。让学生理解地球自转是绕地轴旋转,产生昼夜交替现象;地球公转是绕太阳旋转,产生季节变化,且两者是同时进行的。这节的内容空间立体很强,比较抽象,学习起来有一定难度,但是利于信息技术重现能力,学生学习兴趣明显高涨,积极性也很强。

2.利用信息技术创设教学情境,开展地理教学

由于地理环境的范围是整个浩瀚的宇宙,所涉及的空间并不是我们每个人能亲临的,但是现代的信息技术可以创设一个良好的地理情景。地理环境情景的创设,使学生有身临其境的感觉,从而提高学生学习地理的兴趣和积极主动探索地理科学的热情。

地理环境情景的创设要遵循地理学科本身的特点和教学大纲的具体要求。在不同的情形下采用不同的技术手段和科学方法来创设,根据实际需要可以形象生动也可以简练概括,来开展地理教学,让学生在这些地理情景中进行探究问题、发现问题和解决问题,不仅可以加强学生对学习内容的掌握和提高地理自学能力,而且还能达到教学目标。

例如:在学习七年级地理上册(人教版)第一章第二节“地球的运动”这一课时,制作多媒体课件ppt中,可以用红色标题以达到醒目的效果;用蓝色的天空做背景以达到逼真;用Flas制作回旋使地球在绕地轴自转的同时在太空中绕太阳运动。由于信息技术能突破时间和空间的限制,在有限的时间内完成静态变动态的时空画面,具有很强的重现能力和传播能力,学生能尽快地融入当堂的地理学习情境中,展开学习。

3.利用信息技术扩展学习,开发地理探索空间

地理学科涵盖着广泛的知识和技能,单凭教科书知识的来源有限,而信息技术刚好提供了一个教学资源平台,可用各种资源来满足当今社会发展需要的地理教学资源,极大补充了地理教学的知识量。使学生不仅学习教科书中的内容,而且还能扩展思维,提高发现问题和解决问题的能力,这样对学生的创新能力和素质教育的培养有很大的帮助。同时也丰富了教师不断学习提高自身知识量的空间,不断开发和探索地理。

例如:在学习八年级地理上册(人教版)第四章第一节“交通运输”这一课时,教师可以调查班级里面学生乘坐过哪些交通工具,去某个地区用哪种交通工具比较方便又经济实惠。要求乘坐过的同学结合课文内容,给班级里的同学讲讲所了解的情况。如果没有乘坐过的或者不大了解的同学可以在网上查找具体交通工具优劣资料。这样,不仅提高了学生的感知力,还大大提高了教师的教学水平。由此可见,信息技术不仅扩展了教学空间,提高学生的自学能力,而且很好地开发了地理教学资源的空间。

4.利用信息技术开展学生协作,进行学习小组讨论

信息技术的利用,不仅局限于教师个人的利用,而是师生共同享用的资源平台,需要教师与学生、学生与学生之间的协作开发利用。学生可以通过搜集网上资料、制作演示文稿和多媒体课件ppt、电化教具操作等,来提高他们之间的协作能力。还可以通过学习小组完成一项专题课题,不同小组之间交流比较,比一比哪个小组自主探究能力强,达到“先学后教、当堂训练”的高效课堂。

协作学习还有利于促进学生认知水平的开发,有助于学生协作团体意识、社会责任感、集体荣誉感等方面的培养。

例如:在学习年级地理上册(人教版)第二章第四节“自然灾害”这一课时,教师可以利用现有的学习小组分组完成本节的课题“常见的自然灾害有哪些?面对自然灾害应采取什么措施?”利用课余时间让小组成员协作完成搜集资料并制作多媒体课件ppt,再在课堂上各个小组分别展示自己小组的成果,让其他小组进行谈论对比。最后教师通过总结归纳,比比哪一小组自学能力强,激发他们的竞争意识。这样可以提高学生学习地理的热情和积极性,又有助于地理教学创新能力的培育,信息技术为此营造了一个理想的地理教学环境。

5.利用信息技术展示学习成果,完成课堂练习

利用信息技术来展示学生学习成果,是一个不可替代的最科学最快捷的方式。在地理学习中,学生须要掌握的知识和技能很多,如:搜集地理探究资料、地图绘制、气象统计图设计与绘制、月相的观测等。面对这样的地理技能,信息技术可以便捷地一一完成,从而对学生的学习成果进步分析、比较、归纳和总结。以学生为中心的课堂教学理念,一定程度上激发了学生学习地理的兴趣和激情,同时也激发了他们的竞争向上的意思,培养他们的创新能力和实践能力。

例如:在学习八年级地理上册(人教版)第一章第一节“疆域”这一课时,教师可以让学习小组分别研究识记我国34个省级行政单位的方法,并在课堂上展示分享。经过一定的分析、比较、归纳和总结,可以得出一套适合个体学生快速识记的方案,达到因材施教、高效学习的效果,同时又培养了他们的创新思维。

参考文献:

[1]张建平.现代教育技术――理论与应用[J].高等教育出版社,2010(10):4.

[2]秦月花.信息技术在地理教学中的运用[M].桂林师范高等专科学校学报,2004(3):46-48.