發(fā)布時間：2024-02-21 14:41:56
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的對地理信息科學(xué)的理解樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
給自己一個愛上它的理由。老話說上知天文下知地理，地理是一門內(nèi)涵十分豐富并且貼切生活的一門學(xué)科，它不僅包括自然地理中的日月山河斗轉(zhuǎn)星移，也包括人文地理中的風(fēng)土人情文化經(jīng)濟(jì)。那么接下來給大家分享一些關(guān)于高一地理怎么學(xué)能學(xué)好，希望對大家有所幫助。
高一地理怎么學(xué)能學(xué)好一、培養(yǎng)自己對地理學(xué)科的興趣，興趣是最好的老師。
如果對地理學(xué)科缺乏必要的學(xué)習(xí)興趣，一定要在學(xué)習(xí)生活中去培養(yǎng)。比如詩句中“春風(fēng)不度玉門關(guān)”，那么自己就要研究一下了，古人為何會寫出如此詩句呢?明白后，原來“春風(fēng)”是指影響我國的夏季風(fēng)，玉門在非季風(fēng)區(qū)，夏季風(fēng)影響不到這里，因而這里降水稀少，一片荒涼。如此這般，便可激發(fā)自己的學(xué)習(xí)興趣。
二、端正學(xué)習(xí)態(tài)度，積極主動。
作為一名學(xué)生，一定要有一個學(xué)生該有的樣子，不要相信天才怎么怎么樣，自己做好自己，踏踏實(shí)實(shí)做學(xué)問，不懂就問同學(xué)或者老師。“三人行，必有我?guī)熝伞薄＠蠋煏浅Ｏ矚g粘著自己的學(xué)生，內(nèi)心會倍感欣慰，就怕不懂還愣愣的自己研究，閉門造車，那樣很可能問題越積越多。
三、課前認(rèn)真預(yù)習(xí)要講的內(nèi)容，心中有數(shù);課上要認(rèn)真聽講，聚精會神”課下要認(rèn)真獨(dú)立完成作業(yè)，查漏補(bǔ)缺。
課上的一時打小差兒、分心，很可能會落隊(duì)而難以彌補(bǔ)。有時候，當(dāng)堂理解的知識，課下花幾倍的時間也可能難以突破，這時就是事倍功半了。
四、中學(xué)地理尤其是高中地理，特別強(qiáng)調(diào)理解記憶，硬背的方法終究沒有理解層面印象更深刻。
比如，地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)涉及到時區(qū)時差，多畫圖，多理解，多動腦才能把題目做對的。另外也可以記憶一些順口溜等，比如記憶亞歐分界線時可以這樣來記—“兩烏里大黑土地”(烏拉爾山、烏拉爾河、里海、大高加索山脈、黑海、土耳其海峽、地中海)
五、地理的學(xué)習(xí)離不開地圖的輔助。
地理的學(xué)習(xí)脫離圖來說話那是很難走遠(yuǎn)的，多看大、小地圖，注意不同類別的圖，河流、山脈、城市等位置是需要在腦中有圖存在的。特別是初中地理離開了圖，那知識點(diǎn)基本也就沒有依附了，初中地理可以多描圖，比如描下長江干流及主要支流圖，然后根據(jù)圖填寫發(fā)源地和入?？凇⒀亟饕鞘?、流域內(nèi)主要地形區(qū)等。
六、我做題實(shí)戰(zhàn)，是騾子是馬，到題目上見。
題目浩如煙海，一定要多注意自己薄弱環(huán)節(jié)所設(shè)計的題目，做題當(dāng)中一定要獨(dú)立完成，切忌翻書抄襲等，自欺欺人害得還是自己啊!老師講解完題目后要學(xué)會反思，多問幾個為什么，自己為什么會做錯這道題呢?是粗心大意還是真有知識漏洞存在呢?粗心大意失荊州，一定要告誡自己不要再犯此低級的錯誤!真有漏洞的話也不可怕，可怕的是不去總結(jié)整理，比如某地的農(nóng)業(yè)發(fā)展條件，那就包括自然條件和社會經(jīng)濟(jì)條件兩大類，自然條件又包括氣候、地形、土壤、水源等;社會經(jīng)濟(jì)條件包括市場、交通、農(nóng)業(yè)技術(shù)、國家政策、勞動力等，如果答題丟了某一點(diǎn)，要在筆記本上有所體現(xiàn)，后不再犯。
七、自己要經(jīng)常我做階段性總結(jié)，要有自己的學(xué)習(xí)計劃。
在周考或者月考等考試結(jié)束后，要針對自己在考試中暴露出來的問題有所總結(jié)，分析一下自己最近的學(xué)習(xí)情況，多和老師同學(xué)溝通交流，從而進(jìn)行調(diào)節(jié)和完善。
高考地理選擇題答題技巧一、直選法
直選法主要是針對一些考查識記性知識的試題而言的，這類高考地理試題往往考查考生對教材中基礎(chǔ)知識的記憶和基本原理的理解，解題時根據(jù)自身對知識的記憶情況，高考地理選擇出正確選項(xiàng)即可。雖然高考越來越重視對考生能力的考查，但知識是能力的基礎(chǔ)，不少試卷中還是會出現(xiàn)一些需用直選法來解答的選擇題。
二、圖文轉(zhuǎn)換法
圖是地理學(xué)科的一大特色，教材中的不少知識點(diǎn)都是以圖的形式呈現(xiàn)的，這就要求同學(xué)們在學(xué)習(xí)過程中，要關(guān)注教材中的圖表，認(rèn)真分析圖表中隱含的信息，學(xué)會分析各種類型圖的一般方法。對于教材中一些以文字描述的結(jié)論、原理，可試著將它們轉(zhuǎn)繪成圖形，以便記憶和理解，如轉(zhuǎn)繪出某日全球正午太陽高度的分布圖、某日全球各地晝長的分布圖等。在答題時，要注意適時地進(jìn)行圖文轉(zhuǎn)換，使題中所給的圖(或文)信息朝我們比較熟悉的文(或圖)去轉(zhuǎn)換，這將極大地提高高考地理答題效率。
三、排除法
大多數(shù)同學(xué)在解答高考地理選擇題時多采用排除法。所謂排除法，就是在認(rèn)真閱讀、分析題干所給條件的基礎(chǔ)上，對題目所給的四個選項(xiàng)逐一分析排除。高考地理解題時可先從自己最熟悉、最有把握的選項(xiàng)開始，然后把比較有把握的選項(xiàng)排除，直至最后剩下唯一的選項(xiàng)。找準(zhǔn)解題的關(guān)鍵點(diǎn)，根據(jù)這個關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行排除，不僅可以正確解題，也可大大節(jié)約寶貴的考試時間。
高中地理學(xué)的好適合報什么專業(yè)1.人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)
在我國，如何解決人口、資源、環(huán)境的問題，已經(jīng)被作為基本國策提出，三者成為各級政府施政綱領(lǐng)中必不可少的部分。人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃研究的內(nèi)容就是通過城鄉(xiāng)規(guī)劃和管理，合理利用資源和環(huán)境，促進(jìn)城鄉(xiāng)人口和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，該專業(yè)的社會需求將在很長一段時間內(nèi)保持旺盛勢頭。
2.地理信息科學(xué)專業(yè)
地理信息科學(xué)專業(yè)原名地理信息系統(tǒng)專業(yè)。是一門集地理學(xué)、計算機(jī)、遙感技術(shù)和地圖學(xué)于一體的邊緣學(xué)科，主要培養(yǎng)具備地理信息科學(xué)與地圖學(xué)、遙感技術(shù)方面的基本理論、基本知識、基本技能、通俗點(diǎn)可以理解為就是把地圖信息存儲到計算機(jī)里，制成電子地圖，使人們通過計算機(jī)迅速查詢到目標(biāo)。比如，應(yīng)用這種技術(shù)可以制成城市電子地圖，我們在查詢公共汽車路線時，只需輸入起點(diǎn)和終點(diǎn)的名稱，就可以查詢出相關(guān)車次，并獲取沿途經(jīng)過的道路和換乘車站等地理信息。
3.地理科學(xué)專業(yè)
地理科學(xué)專業(yè)是一門從各種角度對地質(zhì)、地表形態(tài)等地理特征進(jìn)行深入研究，同時也研究地域與人們生活關(guān)聯(lián)的一門學(xué)問。研究大致分為兩大領(lǐng)域，即以地形、地質(zhì)、氣候、海洋等自然環(huán)境為對象的自然地理學(xué)和以人口、城市、交通、文化等為對象的人文地理學(xué)。除此之外，還要進(jìn)行大量地理應(yīng)用方面的研究，學(xué)習(xí)者會接觸到有關(guān)地質(zhì)、勘探、地圖繪制、地理信息系統(tǒng)、城鄉(xiāng)規(guī)劃等等多方面的知識。
4.自然地理與資源環(huán)境專業(yè)
關(guān)鍵詞 遙感概論 教學(xué)策略 地理師范生
中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
0 引言
遙感概論是系統(tǒng)介紹遙感技術(shù)系統(tǒng)基本原理和方法的基礎(chǔ)課程，其融合理論性、技術(shù)性和實(shí)踐性的特點(diǎn)，在我國高等教育中，不僅是地理科學(xué)、地理信息科學(xué)、測繪科學(xué)等學(xué)科專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，同時，在地理師范生教學(xué)體系中，尤其在推行免費(fèi)師范生教育政策的六所部屬高校的地理教學(xué)中，也是重要的基礎(chǔ)理論課程之一。
隨著我國對專業(yè)教師培養(yǎng)力度的加大，高等教育地理師范專業(yè)的培養(yǎng)方案趨于科學(xué)和規(guī)范。作為培養(yǎng)方案中的基礎(chǔ)課程，遙感概論課程成為越來越多的地理師范生要面對的課程，以筆者所在的陜西師范大學(xué)旅游與環(huán)境學(xué)院的地理免費(fèi)師范生為例，每年約有250個地理師范生要學(xué)習(xí)該課程，不僅要學(xué)，還要學(xué)好。然而，在該課程的實(shí)踐教學(xué)過程中，由于地理師范專業(yè)的特殊性，筆者發(fā)現(xiàn)還存在諸多問題，極大地困擾著地理師范專業(yè)學(xué)生對遙感概論課程核心知識的理解與掌握，成為提高地理師范學(xué)科教育質(zhì)量所亟待解決的問題。
1 遙感概論課程的“教”與地理師范生在“學(xué)”中存在問題
按照地理師范生教學(xué)大綱要求，該門課程需要學(xué)生掌握遙感的基本概念和基礎(chǔ)理論，能力培養(yǎng)方面則要求了解并掌握遙感信息處理的基本原理和方法。然而，該學(xué)科是一門學(xué)科融合和交叉很強(qiáng)的學(xué)科，涉及測繪科學(xué)、空間信息科學(xué)、電子科學(xué)、物理學(xué)、計算機(jī)科學(xué)以及其他學(xué)科的相關(guān)知識。在針對師范生授課時，其教學(xué)內(nèi)容和授課方式有別于傳統(tǒng)的地理基礎(chǔ)課程，在實(shí)際課堂教學(xué)過程中，筆者發(fā)現(xiàn)在教與學(xué)之間，存在諸多矛盾，諸如：學(xué)科交叉融合所形成的知識點(diǎn)眾多與地理師范生基礎(chǔ)知識儲備不足的矛盾、學(xué)科知識體系與學(xué)生興趣點(diǎn)不對接的矛盾、遵從科研實(shí)踐案例引導(dǎo)教學(xué)還是遵從模式化課程體系引導(dǎo)教學(xué)的矛盾、海量遙感影像信息與單一課堂呈現(xiàn)模式的矛盾以及教學(xué)內(nèi)容與師范生工作實(shí)踐脫節(jié)的矛盾。
針對以上問題，筆者與學(xué)生積極互動交流，并通過抽樣調(diào)查的方式，總結(jié)出針對以上矛盾的可行性較強(qiáng)的解決方案，以供參考。
2 解決方案探討
2.1 深入淺出，教學(xué)初期避免提及過多專業(yè)術(shù)語
對于地理信息系統(tǒng)（GIS）專業(yè)學(xué)生而言，遙感概論課程的學(xué)習(xí)是建立在已經(jīng)接受地圖學(xué)、地理信息系統(tǒng)基本原理等基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上的，教師使用專業(yè)術(shù)語有助于提高教學(xué)效率和增加專業(yè)素養(yǎng)培訓(xùn)。然而，在面對地理師范專業(yè)學(xué)生教授遙感概論課程時，很多的GIS專業(yè)老師忽略了知識儲備層面上的差異，在教學(xué)初期，使用了大量的GIS行業(yè)術(shù)語，諸如：柵格數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)格式、解譯等師范專業(yè)學(xué)生在日常所接觸不多的術(shù)語，從而造成學(xué)生在知識理解上出現(xiàn)困難，產(chǎn)生學(xué)科交叉融合所形成的知識點(diǎn)眾多，與地理師范生基礎(chǔ)知識儲備不足的矛盾。在與學(xué)生溝通時，很多學(xué)生均提到這一矛盾。鑒于此，希望教師在該課程授課初期，盡量避免提及大量的GIS行業(yè)的專業(yè)術(shù)語，在不可避免提到時，應(yīng)盡量按照學(xué)生熟悉的理解方式，進(jìn)行詳盡深入的闡釋，加強(qiáng)教學(xué)初期學(xué)生對專業(yè)術(shù)語的理解。調(diào)研結(jié)果顯示超過95%的學(xué)生認(rèn)可該看法。
2.2 注重PBL（Problem Based Learning）教學(xué)模式的應(yīng)用，用實(shí)際問題激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
即使是GIS專業(yè)學(xué)生，在初次接觸遙感概論課程時，最渴望獲得解答的問題是遙感技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)生活應(yīng)用和科學(xué)研究活動中，能解決什么問題。這一問題在針對師范生授課時，更加突出。如果教師不能合理地將解決問題的方法和原理告知學(xué)生，學(xué)生會失去對該學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，從而出現(xiàn)學(xué)科知識體系與學(xué)生興趣點(diǎn)不對接的矛盾。例如，對于地形起伏引起的像點(diǎn)位移問題，雖然經(jīng)過原理解析和幾何結(jié)算，但很多學(xué)生仍然存在困惑。筆者引入了在拍大頭照和照鏡子發(fā)現(xiàn)影像存在誤差的生活小細(xì)節(jié)進(jìn)行類比，起到了很好的教學(xué)效果。調(diào)研結(jié)果顯示超過93%的學(xué)生認(rèn)可該方法。
2.3 注重多媒體教學(xué)方法的使用，利用現(xiàn)代信息技術(shù)展示直觀的數(shù)字遙感成果
遙感技術(shù)作為GIS學(xué)科中的數(shù)據(jù)采集模塊，在教學(xué)過程中涉及大量的遙感影像數(shù)據(jù)，例如對于高光譜遙感原理的講解，文字的描述顯得極為乏力。因此，傳統(tǒng)的教學(xué)手段不能很好地展示教學(xué)內(nèi)容，這就要求教師必須熟練使用現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段，通過數(shù)字化、全方位、立體化的展示，增加學(xué)生對遙感技術(shù)的理解和掌握。調(diào)研結(jié)果顯示，幾乎全部學(xué)生認(rèn)可多媒體的使用。
2.4 注重科研反哺教學(xué)實(shí)踐，靈活使用科研項(xiàng)目引導(dǎo)課堂教學(xué)方法
教學(xué)實(shí)踐如若過分遵從模式化課程體系引導(dǎo)，勢必會造成學(xué)生學(xué)習(xí)目的性喪失、盲從的結(jié)果。如果結(jié)合教師所從事的科研項(xiàng)目，按照科研項(xiàng)目引導(dǎo)教學(xué)的方式，在該課程教學(xué)中能收到很好的教學(xué)效果。筆者在實(shí)踐教學(xué)中，進(jìn)行了初步實(shí)驗(yàn)。針對在對歸一化植被指數(shù)（NDVI）講解時，結(jié)合自己的科研經(jīng)歷，向?qū)W生們詳細(xì)講解了如何利用該指數(shù)進(jìn)行大規(guī)模的農(nóng)作物估產(chǎn)，使學(xué)生認(rèn)識到原理在實(shí)踐中的應(yīng)用，調(diào)研結(jié)果顯示，超過85%的學(xué)生對該方式接受或認(rèn)可。
2.5 寓“教”于學(xué)，注重學(xué)生教學(xué)技能的熏陶
地理師范生與GIS行業(yè)學(xué)生最大的不同，是大部分學(xué)生畢業(yè)后從事中小學(xué)的地理教學(xué)工作而非從事GIS工程或科研，從而產(chǎn)生教學(xué)內(nèi)容與師范生工作實(shí)踐脫節(jié)的問題。針對這一問題，筆者在課堂上嘗試盡可能利用遙感原理去解釋中學(xué)地理教材中的基本理論。例如，通過動態(tài)氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)監(jiān)測洋流變化、通過熱紅外影像解釋城市的熱島效應(yīng)等，盡可能地顧及師范生的工作實(shí)踐需求。調(diào)研結(jié)果顯示，超過90%的學(xué)生對該方式接受或認(rèn)可。
項(xiàng)目來源：中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目（GK 201102012）；江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目
參考文獻(xiàn)
[1] 張國偉，賴紹聰.深化地學(xué)教學(xué)改革的探討[J].中國大學(xué)教學(xué)，2009.12.
[2] 汪閩，湯國安.高校地理信息系統(tǒng)專業(yè)“空間數(shù)據(jù)挖掘”本科教學(xué)初探[J].高等理科教育，2009.6.
地理信息系統(tǒng)（GIS）是采集、存儲、管理、分析和描述地理信息的空間信息系統(tǒng)。GIS誕生于20世紀(jì)60年代，隨著人們對資源、環(huán)境和災(zāi)害防治等問題的日益關(guān)注，其在短短五十年的時間里得到蓬勃發(fā)展，從一開始僅在地學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用到現(xiàn)今幾乎深入社會生活的各個領(lǐng)域。GIS的迅速發(fā)展，帶動了大量相關(guān)人才的需求，對GIS教育提出了更高的要求[1]。
GIS涉及計算機(jī)、測繪、管理等多學(xué)科，從理論和技術(shù)方法上，可分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)加工處理和應(yīng)用等多個分支，《地圖學(xué)》是其最重要的理論與方法支撐。GIS是《地圖學(xué)》在計算機(jī)技術(shù)支持下發(fā)展的產(chǎn)物，《地圖學(xué)》與GIS一樣，都以空間地理信息為操作和表現(xiàn)對象，其相關(guān)理論、原理和技術(shù)方法等在GIS中的地理信息加工處理、可視化表達(dá)、分析應(yīng)用等方面都得到充分體現(xiàn)[2]。
《地圖學(xué)》是使用圖形及符號模型系統(tǒng)再現(xiàn)客觀實(shí)體，反映和研究自然與社會現(xiàn)象的空間分布、變化、組合和相互聯(lián)系及其空間變化規(guī)律的科學(xué)。地圖是一種特定而又十分重要的空間信息描述及計算機(jī)表示信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)與來源，為以采集、存儲、管理、分析和描述整個或部分地球表面與空間和地理分布的數(shù)字地球系統(tǒng)提供最基礎(chǔ)與真實(shí)的圖形和相關(guān)屬性數(shù)據(jù)。因?yàn)榈厍蚴侨祟愘囈陨娴幕A(chǔ)，所以《地圖學(xué)》是與人類的生存、發(fā)展和進(jìn)步密切關(guān)聯(lián)的一門信息技術(shù)學(xué)科。知識經(jīng)濟(jì)時代，知識的更新日益加快，《地圖學(xué)》的基本理論和應(yīng)用技術(shù)也飛速發(fā)展[3]。
《地圖學(xué)》既是一門具有悠久歷史的傳統(tǒng)科學(xué)，又是一門隨現(xiàn)代信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展而迅速發(fā)展的學(xué)科。如何在教學(xué)中幫助學(xué)生牢固地掌握本學(xué)科的基礎(chǔ)知識，以適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展變化，一直是《地圖學(xué)》教育領(lǐng)域中最關(guān)注的問題。在整個世界都已經(jīng)信息化的今天，不同專業(yè)的學(xué)生學(xué)好《地圖學(xué)》是非常重要的。下面筆者以GIS專業(yè)為例，談一談《地圖學(xué)》教學(xué)。
長江大學(xué)是一所湖北省重點(diǎn)支持的綜合性大學(xué)。GIS專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，具備地理信息系統(tǒng)與地圖學(xué)的基本知識、基本理論、基本技能，熟練應(yīng)用計算機(jī)的能力，具有創(chuàng)業(yè)精神和創(chuàng)新能力的高級專門人才。根據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)，《地圖學(xué)》作為本專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，對于實(shí)現(xiàn)上述專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)具有舉足輕重的作用。通過對本門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握地圖學(xué)的基本知識、基本理論和地圖各要素的表示方法，理解并掌握普通地圖（特別是地形圖）的閱讀及量算，專題地圖的編制、分析及應(yīng)用，了解現(xiàn)代地圖制圖的新技術(shù)、新方法，為后續(xù)《地理信息系統(tǒng)原理》、《地圖編繪與設(shè)計》、《地圖分析》、《電子地圖學(xué)》等課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
二、精選優(yōu)秀教材
由于《地圖學(xué)》課程理論較深，涉及知識面廣，學(xué)習(xí)該門課程要求基礎(chǔ)知識較豐富，而該課程學(xué)時數(shù)又相對較少，因此教師針對專業(yè)特點(diǎn)，選擇合適的教材并合理安排教學(xué)內(nèi)容顯得十分重要。目前有關(guān)《地圖學(xué)》的教材版本很多，側(cè)重點(diǎn)各有不同。按照長江大學(xué)教材選用管理規(guī)定，優(yōu)先選用教育部推薦教材和國內(nèi)具有影響力的優(yōu)秀教材。2001-2006年，我們選用蔡孟裔等編著的由高等教育出版社于2000年出版的《新編地圖學(xué)教程》（面向21世紀(jì)課程教材）；2007-2009，年我們選用由武漢大學(xué)出版社于2004年出版的祝國瑞主編的《地圖學(xué)》（高等學(xué)校測繪工程專業(yè)核心教材）；根據(jù)我校GIS專業(yè)培養(yǎng)計劃的修改，最近幾年我們選用由科學(xué)出版社于2006年出版的王家耀等編著的《地圖學(xué)原理與方法》（21世紀(jì)高等院校教材）。這本書系統(tǒng)、完整地介紹了地圖學(xué)的原理和方法，包括地圖和地圖學(xué)的基本特征、定義、基本內(nèi)容、學(xué)科體系、發(fā)展歷史與趨勢，地圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，地圖內(nèi)容表示方法與制圖綜合，現(xiàn)代地圖制圖的技術(shù)方法，地圖分析與應(yīng)用等[4]。這本書強(qiáng)調(diào)原理與方法相結(jié)合、理論與實(shí)際相結(jié)合、經(jīng)典與現(xiàn)代相結(jié)合，內(nèi)容的可讀性、客觀性很強(qiáng)。經(jīng)過試用，本書十分符合制訂的教學(xué)計劃，教學(xué)效果良好。
一本教材肯定不可能達(dá)到最理想的教學(xué)效果，為了彌補(bǔ)教材的局限性，我們在教學(xué)過程中采用了由武漢大學(xué)出版社于2004年出版的祝國瑞主編的《地圖學(xué)》作為主要參考教材。該書系統(tǒng)地介紹了地圖學(xué)領(lǐng)域的理論、技術(shù)和方法，包括地圖的基本知識、地圖投影、地圖數(shù)據(jù)、地圖符號設(shè)計、圖形設(shè)計、制圖綜合、制圖數(shù)學(xué)模型、地圖編輯設(shè)計、地圖制圖工藝、地圖出版印刷及地圖分析應(yīng)用等[5]，是一本為測繪工程專業(yè)編寫的核心教材。該教材在某些知識的講解上具有獨(dú)到之處，十分適合作為補(bǔ)充教材。
三、教學(xué)內(nèi)容安排
如何在選定教材的基礎(chǔ)上做好教學(xué)內(nèi)容的安排是十分重要的一件事。《地圖學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容主要包括理論地圖學(xué)、地圖制圖學(xué)和應(yīng)用地圖學(xué)三部分。針對GIS專業(yè)的特點(diǎn)，應(yīng)將教學(xué)目標(biāo)與新技術(shù)的進(jìn)步結(jié)合起來，以現(xiàn)代的內(nèi)容對傳統(tǒng)的內(nèi)容加以拓寬及調(diào)整刪減，將新內(nèi)容、新技術(shù)與傳統(tǒng)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，把傳統(tǒng)內(nèi)容轉(zhuǎn)化到現(xiàn)代內(nèi)容中。
在長期的教學(xué)過程中，我們總結(jié)以前的經(jīng)驗(yàn)，對《地圖學(xué)》課程內(nèi)容采用模塊化的組織方法，共劃分為六大知識模塊。每個模塊具有相對的獨(dú)立性。知識點(diǎn)是教材的重點(diǎn)或難點(diǎn)，也是教學(xué)大綱要求理解、應(yīng)用的知識單元，根據(jù)知識單元的多少與掌握的難易程度，確定相應(yīng)的授課學(xué)時。下面對各知識模塊做詳細(xì)說明。
知識模塊一：地圖與地圖學(xué)的基礎(chǔ)知識，這一模塊的講授共用八學(xué)時。主要知識點(diǎn)包括：地圖的概念、地圖的類型、地圖的基本內(nèi)容、地圖的分幅與編號、地圖的基本功能能和用途、地圖學(xué)的歷史與發(fā)展、地圖學(xué)的學(xué)科體系構(gòu)成、地圖學(xué)與其他學(xué)科的聯(lián)系、地圖學(xué)的發(fā)展趨勢等。
知識模塊二：地圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，這一模塊的講授共用八學(xué)時。主要知識點(diǎn)包括：地球體的自然表面、物理表面、數(shù)學(xué)表面的概念及它們之間的關(guān)系、地球坐標(biāo)系與大地定位、地圖投影的基本概念、比例尺的概念、變形橢圓的概念、投影變形的基本公式、地圖投影的分類、幾類常見的地圖投影的特點(diǎn)、地圖投影的應(yīng)用與變換等。
知識模塊三：地圖內(nèi)容要素的表示方法，這一模塊的講授共用十八學(xué)時。主要知識點(diǎn)包括：地圖數(shù)據(jù)、地圖符號的分類、基本圖形變量、地圖符號設(shè)計、地圖圖形設(shè)計、地圖色彩設(shè)計、地圖注記、普通地圖內(nèi)容表示方法、專題地圖內(nèi)容的表示方法等。
知識模塊四：制圖綜合，這一模塊的講授共用四學(xué)時。主要知識點(diǎn)包括：制圖綜合的基本概念、影響制圖綜合的基本因素、制圖綜合方法、制圖綜合的基本規(guī)律、地圖要素的制圖綜合、制圖數(shù)學(xué)模型等。
知識模塊五：現(xiàn)代地圖制圖技術(shù)，這一模塊的講授共用四學(xué)時。主要知識點(diǎn)包括：數(shù)字地圖的概念、分類與產(chǎn)品、數(shù)字地圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、地圖數(shù)據(jù)庫、地形圖數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)生產(chǎn)、多媒體電子地圖與互聯(lián)網(wǎng)地圖、遙感制圖等。
知識模塊六：地圖分析與應(yīng)用，這一模塊的講授共用六學(xué)時。主要知識點(diǎn)包括：地圖分析方法、地形圖的野外應(yīng)用、地圖的專題應(yīng)用等。
制圖綜合和地圖分析與應(yīng)用兩個模塊所安排學(xué)時不多，是因?yàn)樵诮掏辍兜貓D學(xué)》后，我們還安排有《地圖編繪與設(shè)計》和《地圖分析與應(yīng)用》兩門專業(yè)課，作為對地圖學(xué)所講內(nèi)容的重要補(bǔ)充，以提高學(xué)生在《地圖學(xué)》領(lǐng)域的知識水平。
四、實(shí)踐教學(xué)設(shè)置
地圖學(xué)課程是地理信息、測繪和遙感等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，它的教學(xué)內(nèi)容緊湊、理論知識集成度高、實(shí)踐操作性強(qiáng)。為了培養(yǎng)學(xué)生的地理學(xué)綜合分析能力，全面提高學(xué)生素質(zhì)，本課程安排了八學(xué)時的實(shí)驗(yàn)和為期兩周的課程設(shè)計實(shí)習(xí)，實(shí)驗(yàn)安排在理論教學(xué)中穿行，課程設(shè)計安排在理論教學(xué)結(jié)束后集中實(shí)習(xí)。
地圖學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要目的是鞏固相關(guān)理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。具體內(nèi)容如下：
地圖投影：通過繪制某區(qū)域的經(jīng)緯網(wǎng)與方里網(wǎng)，加深有關(guān)高斯-克呂格投影的知識；根據(jù)經(jīng)緯網(wǎng)的特點(diǎn)判斷各地圖投影的性質(zhì)。
地圖符號的設(shè)計與使用：通過設(shè)計制作柵格、矢量的點(diǎn)狀符號，設(shè)計制作線狀、面狀符號，學(xué)會常見繪圖軟件中地圖符號的設(shè)計方法，并利用多種方法設(shè)計不同類型的符號。
地圖矢量化：基于屏幕矢量化普通地圖的部分要素，通過對地圖部分要素的矢量化，了解從紙質(zhì)圖形轉(zhuǎn)化為計算機(jī)數(shù)字圖形的基本過程，掌握數(shù)字地圖制圖軟件中地圖數(shù)據(jù)數(shù)字化輸入的處理方法。
設(shè)計制作專題地圖：基于ArcGIS或Mapinfo軟件，設(shè)計制作表示面裝地理信息的各種專題地圖。通過專題地圖的設(shè)計與制作，掌握表示面狀地理信息的主要方法，學(xué)會在制圖軟件支持下獨(dú)立地開展專題地圖設(shè)計與制作。
課程設(shè)計內(nèi)容包括：編制各種類型的專題地圖，對全國人口分布、構(gòu)成及演變進(jìn)行分析；設(shè)計和編繪一幅電子地圖。課程設(shè)計主要是結(jié)合實(shí)例，對地圖學(xué)基本理論和方法進(jìn)行綜合運(yùn)用。
上述實(shí)踐教學(xué)，提高了本科生解決問題和綜合分析的能力，使學(xué)生對地圖學(xué)知識的掌握提到了一個新的高度。
關(guān)鍵詞: 地理時空本體; 時間本體; 空間本體
時間與空間永遠(yuǎn)是人類永恒的話題, 也是一直困擾著各學(xué)科的少數(shù)共同概念之一. 對于地理學(xué)而言, 其所有的研究對象都與時間和空間密切相關(guān).地理信息具有區(qū)域性、多維結(jié)構(gòu)特征和動態(tài)變化特征. 地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn), 使其以地理信息世界來表達(dá)地理現(xiàn)實(shí)世界, 來真實(shí)、快速地模擬各種自然過程和思維過程. 傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)中只考慮了地物的空間特性, 忽略了其時間特性. 而在許多應(yīng)用領(lǐng)域, 這種動態(tài)變化規(guī)律在問題的求解過程中起著十分重要的作用. 因此, 近年來對g is 中時態(tài)特性的研究十分活躍, 即所謂“時空系統(tǒng)”. 時空語義對于在建立真實(shí)世界和地理信息系統(tǒng)的聯(lián)系起極其重要的橋梁作用. 但是, 受到研究理論和技術(shù)制約, 目前對于時空g is 的研究進(jìn)展仍十分緩慢. 隨著g is 的智能化、網(wǎng)絡(luò)化和大眾化的發(fā)展必然趨勢, 對g is 理論和技術(shù)上的創(chuàng)新也提出了更高的要求.
為此, 將本體論作為新的理論和方法引入時空g is 的研究中具有十分重要的意義. 論文由于本體技術(shù)對于地理信息科學(xué)研究的重要性以及地理信息科學(xué)中時空的重要性, 地理本體必須包含一個對于世界的全面的時空觀點(diǎn), 成了地理時空本體研究的重要背景. 本文介紹了時空本體的相關(guān)概念、表示模型等, 綜述了目前時空本體的研究進(jìn)展, 并對目前研究中存在的一些問題及發(fā)展方向進(jìn)行了探討.
1 時空本體的起源基礎(chǔ)
本體最初為哲學(xué)概念, 是指關(guān)于存在及其本體和規(guī)律的學(xué)說, 是關(guān)于世界某個方面的一個特定的分類體系. 本體論發(fā)展到后來, 演變成了一種“借用”或“承諾”. 后來被引入人工智能領(lǐng)域后, 本體被認(rèn)為是共享的概念模型的明確的形式化規(guī)范說明[ 1 ]. 在地理信息領(lǐng)域, 雖然目前還沒有達(dá)成共識的地理本體的概念, 但一致認(rèn)為地理本體應(yīng)該包含哲學(xué)本體和信息本體的內(nèi)涵.
時空地理本體的研究是建立在前人對時間本體和空間本體的大量研究成果之上的. 畢業(yè)論文這里簡要介紹時間本體以及空間本體的基元、屬性以及表示模型等.
1. 1 時間本體
心理學(xué)和哲學(xué)領(lǐng)域通常把時間分為3 種, 即自然時間( natu ral t im e )、習(xí)俗時間( conven t ional t im e) 和邏輯時間( logic t im e) [ 2 ]. 在人工智能領(lǐng)域,由于應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜性, 需要使時間概念更加明確. 因而時間本體的建立一般是基于時間基元( tempo ral p rim it ive) 的, 時間基元的選擇對于表示時間概念的時間模型尤其重要. 目前對于時間基元主要有兩種對立的觀點(diǎn), 即時間點(diǎn)( in stan t s o r po in t s) 和時間段(periods o r in tervals). 有些學(xué)者認(rèn)為時間基元可以同時包含二者. 此外, 也有學(xué)者并不基于純粹的時間基元建立時間本體. 例如moen 等人便從語言學(xué)角度出發(fā), 研究了基于原因、結(jié)果等概念上的時間本體[ 3 ].
時間本體的屬性主要涉及次序、結(jié)構(gòu)和界限性等問題. 時間的次序性問題主要為: 時間流是線形、分支還是循環(huán)的? 時間的結(jié)構(gòu)是密集的、離散的還是連續(xù)的? 時間是有限的還是無限的? 線性時間是最普遍的模型, 而分支模型考慮了將來可能發(fā)生的多種可能性, 循環(huán)時間可以看作是線性時間的特殊形式. 密集型時間與有理數(shù)集(q ) 同構(gòu), 離散時間與整數(shù)集(z) 同構(gòu), 而連續(xù)時間則與實(shí)數(shù)集(r ) 同構(gòu). 時間的無限延展可以發(fā)生在連續(xù)的線性時間和循環(huán)時間中, 卻不能發(fā)展在離散的線性或分支時間里; 在時間系統(tǒng)里引入度量關(guān)系就可以轉(zhuǎn)化為一個日歷系統(tǒng).
決定時間關(guān)系類型以及時間表現(xiàn)形式的時間約束有基于定性時間關(guān)系的和基于定量信息的, 也有將二者融合進(jìn)行約束的. 定性關(guān)系主要有a llen的時間區(qū)間代數(shù)[ 4 ]、m atu szee 等人的基于時間段端點(diǎn)的局部信息方法[ 5 ]、f rek sa 基于鄰近概念的半?yún)^(qū)間方法[ 6 ]等. 定量關(guān)系中最簡單的例子是根據(jù)日期或其他準(zhǔn)確的數(shù)值形式獲得時間信息. kau tz和l adk in[ 7 ]等人提出了把時間的定性和定量關(guān)系相結(jié)合的方法來處理不同精度時間知識的可得性.
時間關(guān)系的表示模型很多, 根據(jù)它們所采用的時間本體的基元不同可以大致分為兩類, 即以時間點(diǎn)為時間基元的表示模型和以時間段為時間基元的表示模型. 在人工智能早期的研究中, 多數(shù)的工作是以時間點(diǎn)為時間基元的, 例如狀態(tài)演算(situat ional calcu lu s) [ 8 ]、b ruce 的ch rono s 系統(tǒng)[ 9 ]以及時間專家系統(tǒng)( t im e specialist) [ 10 ]等. 但是在后來的研究中, 以a llen 為首的許多學(xué)者認(rèn)為時間段比時間點(diǎn)更能體現(xiàn)人們常識中的時間概念.a llen 提出, 由于時間段是表示屬性(p ropert ies) 和事件(even t s) 的最好概念, 因而它應(yīng)該是唯一的時間基元. 此后, 許多學(xué)者都以此為依據(jù)建立一些模型. 也有學(xué)者提出過包含兩種基元的時間模型, 例如v ila[ 11 ]等人.
1. 2 空間本體
對于空間本體的基元, 主要有基于點(diǎn)和基于區(qū)域兩種選擇[ 12 ]. 最初的空間數(shù)學(xué)理論中, 把點(diǎn)作為基本空間實(shí)體, 并用點(diǎn)把區(qū)域定義為點(diǎn)的集合. 在q sr (定性空間表示) 中, 更趨向于把區(qū)域作為基本空間實(shí)體. 盡管本體的出現(xiàn)意味著為多數(shù)空間和幾何概念建立新的理論, 但是多數(shù)學(xué)者仍認(rèn)為區(qū)域是本體基元.
除了基元問題外, 空間本體還要考慮空間的性質(zhì), 即它是同維的還是混合維的、離散的還是連續(xù)的、有限的還是無限的.碩士論文 這些問題引發(fā)了允許什么樣的基元“計算”的問題. 即相當(dāng)于邏輯理論中什么樣的簡單非邏輯符號在沒有定義而只是被某個公理既約束條件下可以被承認(rèn). 另一個本體問題就是多維空間的建模問題, 一個方法是通過分別考慮每個維來進(jìn)行空間建模, 但這種方法仍非常不完備.
由于空間關(guān)系可以分為3 類, 即拓?fù)潢P(guān)系、方位關(guān)系和度量關(guān)系. 因而, 其表示模型可以分為拓?fù)淠Ｐ?、方向模型和度量模? 空間拓?fù)淠Ｐ陀悬c(diǎn)集拓?fù)浜蛥^(qū)域拓?fù)鋬深? 影響較大的是rcc 模型[ 13 ] , 它是以區(qū)域作為空間基元的. 方向模型研究中, 使用了點(diǎn)和區(qū)域兩種基元, 例如f rank 的“錐形法”和“投影法”[ 14 ]以及f rek sa 的“雙十字模型”[ 15 ]等都是針對點(diǎn)對象的; 而goyal 和egenhofer 的mbr 法則[ 16 ]依據(jù)于區(qū)域. 度量關(guān)系模型中多以點(diǎn)為空間基元, 定量度量關(guān)系通常使用歐氏距離來進(jìn)行量算, 偶爾也采用曼哈頓距離等; 而定性度量關(guān)系則常用遠(yuǎn)、近、中等等來表示距離. 在定位時, 度量關(guān)系往往需要和方向關(guān)系進(jìn)行結(jié)合.
2 時空本體的研究進(jìn)展
現(xiàn)實(shí)世界中時間和空間是緊密聯(lián)系、不可分割的. 因而, 人們?nèi)找嬲J(rèn)識到真實(shí)世界的時空模型的重要性和必要性. 目前, 有兩種建立時空模型的思路, 其一是利用已有的時間模型和空間模型; 其二是試圖重新建立統(tǒng)一的時空模型. 前者主要是在已有的時態(tài)模型的基礎(chǔ)上添加對空間的支持能力; 或在已有的空間模型的基礎(chǔ)上添加對時態(tài)的支持; 或者是將時態(tài)模型和空間模型作正交組合. 后者則將時空看作原子實(shí)體, 以此為基礎(chǔ)建立新的時空統(tǒng)一模型. 兩種思路各有千秋, 從實(shí)現(xiàn)難度看, 前者與現(xiàn)有研究基礎(chǔ)結(jié)合比較緊密, 更易于實(shí)現(xiàn); 而從理論角度看, 后者則更為完美. 總的說來, 目前從本體角度對時空關(guān)系進(jìn)行研究仍處于探索階段, 尚無十分成熟的理論和技術(shù)方法.
2. 1 主要研究趨向
目前孤立研究時間關(guān)系或空間關(guān)系的學(xué)者較多, 但是將二者結(jié)合起來, 并明確提出從本體角度研究時空關(guān)系的學(xué)者仍比較少, 主要有a uf rank, b it tner t , p ierre grenon 等. f rank 最早開始在對時空數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)本體的研究中提出了一個5 層的本體, 每層都應(yīng)用不同的規(guī)則. 他把自然事實(shí)看作一個四維場模型, 構(gòu)造公式a= f (x , y , z , t) 來表示一個只有唯一值的函數(shù), 該公式表明只有唯一的時空世界[ 17 ]. 此外他還從語言學(xué)和認(rèn)知角度研究了時空g is 中的本體的一致性[ 18 ].
但也有學(xué)者認(rèn)為時空本體并非是唯一的, 單一四維模型不能有效的表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界的時空關(guān)系.b it tner[ 19 ]首先提出了建立兩種時空本體, 即sna pon to logy (快照本體) 和span on to logy (時段本體) , 前者認(rèn)為永久的實(shí)體處于特定的時刻之中, 后者認(rèn)為實(shí)體持續(xù)存在于完整的時間之中. 并且他提出了粒度的概念來分解空間和時間, 分別建立對應(yīng)的本體論. grenon[ 20 ]定義的時空本體在時空表示方面也區(qū)分了兩種對象: 持續(xù)對象(endu ran t) , 可以在給定時刻存在的物質(zhì)、性質(zhì)、關(guān)系、功能等; 連續(xù)對象(perdu ran t) , 對應(yīng)某個過程, 并不在某個給定時刻存在, 而是作為整體存在于一段時間之內(nèi).這兩種對象分別對應(yīng)e2本體和p2本體. 持續(xù)對象可以作為連續(xù)對象的組成部分, 參與連續(xù)對象對應(yīng)的過程. 他還給出了時空本體的20 條公理. 在隨后的工作中, grenon 和sm ith[ 21 ] 針對地理現(xiàn)實(shí)的動態(tài)性, 進(jìn)一步提出一個好的本體應(yīng)該既能表示同時發(fā)生的現(xiàn)實(shí)又能表示歷史事實(shí), 針對這兩個不同的任務(wù)他們提出了用當(dāng)代哲學(xué)本體中的三維和四維相結(jié)合的辦法來解決, 他們建立了一個包括兩個成分的形式本體sna p 和span , 一個是針對地理對象, 一個針對地理過程. sna p 處理三維實(shí)世界, 包括它們所處的空間區(qū)域以及所有的性質(zhì)、功率、功能、角色以及其他從一個時刻到下一個時刻保持一致的實(shí)體. span 則適于處理包括持續(xù)實(shí)體在內(nèi)的過程以及這些過程發(fā)生的時空體( spat io tempo ralvo lum es). 國內(nèi)也有學(xué)者[ 22 ]將其分為tsoo (時空對象本體) 和tspo (時空過程本體) , 其觀點(diǎn)與grenon 觀點(diǎn)實(shí)質(zhì)相同.
雖然目前對于時空本體的形式化尚未取得一致性意見, 但是有一些學(xué)者提出了自己對建立時空本體的規(guī)范性要求的看法. galton[ 23 ] 在在回顧了地理學(xué)以及地理信息科學(xué)范圍內(nèi)的多種現(xiàn)象種類后, 確定了3 個可以全面、適當(dāng)處理這些現(xiàn)象的時空地理本體所必要條件, 一個這樣的本體必須:①提供合適的表現(xiàn)和操作形式以適當(dāng)處理基于場和基于對象的世界視點(diǎn)間的豐富的相互連接的網(wǎng)絡(luò); ②把基于場和基于對象的模型, 以及用來處理這些模型的表現(xiàn)形式擴(kuò)展到時間領(lǐng)域; ③提供一種方法來發(fā)展時空范圍以及范圍內(nèi)存在的現(xiàn)象的不同模型, 尤其是對于那些諸如暴風(fēng)雪、洪水、野火等似乎既表現(xiàn)為對象性又表現(xiàn)為過程性的雙重性的現(xiàn)象.
2. 2 時空本體庫
由于時間與空間都屬于常識范疇, 是重要的常識概念, 因此, 任何重要的上層本體都必須考慮時間和空間的問題. 目前已有的時空本體庫里一般是將時間本體與空間本體分開建立. 比較大型的本體庫有斯坦福大學(xué)的p ro tégé本體庫[ 24 ]、cyc 上層本體庫[ 25 ] , ieee 的標(biāo)準(zhǔn)上層本體工作組開發(fā)的sumo 本體[ 26 ]等. 其中p ro tégé本體庫中涉及到時間和空間本體的有na sa 開發(fā)的sw eet( sem an t ic w eb fo r earth and environm en tal term ino logy ) 本體系統(tǒng); o gc (open g is con so rt ium ) 的地理標(biāo)記語言o gc 本體系統(tǒng); iso的owl 本體中包括地理信息空間框架( iso 19107: 2003)、地理信息時間框架( iso 19108:2002)、地理信息空間坐標(biāo)參考( iso 19111: 2003)、地理信息空間地理標(biāo)記參考( iso 19112: 2003) 等.比較常用的是以語言命名的daml 時間本體和空間本體. 也有學(xué)者嘗試著對建立統(tǒng)一的時空本體提出了自己的構(gòu)想, 如胡鶴在其博士論文中利用owl dl 對daml 時間本體和空間本體進(jìn)行結(jié)合建立了統(tǒng)一的時空本體框架[ 27 ]. 此外, 還有一些小的時間本體、空間本體以及時空本體的存在.
2. 3 研究熱點(diǎn)
2. 3. 1時空本體建模的形式化語言與推理
f rank 認(rèn)為本體需要形式化語言來描述, 并且這種語言應(yīng)該具有客觀的形式、明確的聲明性、類型化、自動的一致性檢驗(yàn)機(jī)制以及可執(zhí)行性[ 17 ]. 研究時空本體的傳統(tǒng)方法主要是邏輯的方法. 且使用較多的是以一階謂詞邏輯為基礎(chǔ), 引入其他非經(jīng)典邏輯的方法. 例如,wo lter 等人[ 28 ] (2000) 采用語義的方法, 將時態(tài)模型t 和空間模型s 結(jié)合成一個多維時空結(jié)構(gòu). 他們把時空解釋成時間和空間結(jié)構(gòu)的迪卡爾乘積, 并基于brcc - 8 進(jìn)行時空表示, 構(gòu)造st 0、st 1、st 2 這3 個時空邏輯. 對st i 應(yīng)用模態(tài)算子、得到stb i, 在stb i 上添加時間區(qū)域項(xiàng)得到stb i+ . wo lter[ 29 ]等人(2002) 構(gòu)造了一階時空邏輯(fo st ) , 并指出在基于無限時間流的拓?fù)鋾r態(tài)模型中, 由于時態(tài)操作符和作用于區(qū)域變量上的量詞導(dǎo)致fo st 的可滿足問題是不可判定的, 他們將brcc- 8 嵌入到雙模態(tài)邏輯s4u 中(可判定的) , 然后再把s4u 嵌入到一階邏輯單變量子集中(n p- 完全的) , 構(gòu)造出命題時空語言(pst ) , 有關(guān)任意拓?fù)淠Ｐ椭械膒st 公式可滿足性問題的計算性質(zhì)還有待研究. 通過在brcc- 8 中加入?yún)^(qū)間時態(tài)邏輯(all - 13) 得到arcc- 8 邏輯. arcc- 8公式在時態(tài)拓?fù)淠Ｐ椭惺莕 p 完全的. bennet t 等人[ 30 ] (2002) 將命題時態(tài)邏輯ptl 和空間模態(tài)邏輯s4u 結(jié)合起來, 形成了“二維”時空邏輯pstl.
pstl 是否可判定, 仍然是未解決的問題, 但通過嵌入pstl 到rcc8 空間邏輯, 能得到一些可判定的子系統(tǒng). m u ller[ 31 ] (2002) 把時間和空間看成同質(zhì)(homogeneity) 的, 以時空區(qū)域(時空歷史) 為基本實(shí)體, 在擴(kuò)展a sher 的空間邏輯公理集基礎(chǔ)上,定義了時序關(guān)系和時空約束, 建立了一階時空邏輯模型, 并基于該邏輯提出了有關(guān)運(yùn)動的推理理論.隨著更易被人和機(jī)器理解的描述邏輯(dl ) 的出現(xiàn)與發(fā)展, haarslev 在alc (d) 的基礎(chǔ)上對描述邏輯進(jìn)行了擴(kuò)展. 他研究了alcrp (d ) 理論作為地理信息系統(tǒng)領(lǐng)域的知識表示和查詢操作的基礎(chǔ), 通過具體領(lǐng)域和一個角色形成謂詞算子的結(jié)合, 把時間推理加入了空間和術(shù)語推理中, 克服了過去alc(d) 只能進(jìn)行概念推理或只能進(jìn)行空間定性推理的局限性. 并且haarslev 還證明了alcrp (d ) 在具體的時空領(lǐng)域應(yīng)用中具有明顯的優(yōu)勢[ 32 ]. 該方法后來被sw iss 國家基金委o fes 支助的部分歐洲know ledgew eb 和d ip 項(xiàng)目所采用.
2. 3. 2時空本體的粒度問題 粒度是構(gòu)成完整的空間和時間數(shù)據(jù)所必需的, 粒度問題是影響時空不確定性的關(guān)鍵因素. 大量的應(yīng)用要求事實(shí)以及其時空背景一起存儲, 這就需要根據(jù)合適的粒度來表示. 并且, g is 中時空數(shù)據(jù)可以用不同的粒度來記錄和查詢. 因此需要在不同粒度之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化與合并. 目前已經(jīng)有許多學(xué)者分別研究了時間粒度和空間粒度的問題. bet t in i[ 33 ] 等人提出了形式化表示的時間粒度——日歷代數(shù)(calendar a lgeb ra) , 并把它應(yīng)用到時間數(shù)據(jù)庫、時間csp、時間數(shù)據(jù)挖掘等領(lǐng)域. 他將時間劃分為日歷法中的年、月、日、小時、分鐘等不同粒度. wo rboys[ 34 ]等則研究了空間的粒度問題. b it tner (2000) 采用了一個基于粗糙集理論的時間或空間粒度理論, 提出用大致位置的方法來表示近似空間區(qū)域[ 35 ] 或時間段[ 36 ]. stell[ 37 ](2003) 對時空粒度的定性外延進(jìn)行了研究. 但是這些工作都沒有形式化理論來解決時空信息的多時空粒度問題. b it tner 的理論只適合解決單一的時間或空間問題, 而stell 只進(jìn)行了描述, 沒有給出明確定義和操作.ith 和b rogaard[ 38 ] 于2002 年在對l ew is 提出的個體與個體和的部分- 整體關(guān)系的分類進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上提出了粒度劃分(granu lar part it ion). 該方法以集理論和部分- 整體理論為其理論基礎(chǔ), 可作為形式化本體的工具和人類認(rèn)知表現(xiàn)結(jié)構(gòu). 隨后sm ith 和b it tner 又提出了粒度劃分的形式化理論[ 39 ] , 并針對時空本體sna p和span 提出了粒度時空本體sna p 和span [ 40 ].國內(nèi)也有部分學(xué)者提出了自己的觀點(diǎn), 王生生等人[ 41 ]提出了一個對于時空數(shù)據(jù)模型通用的支持多粒度和不確定性時空粒度的理論. 他主要是使用了時間粒度和空間粒度的乘積空間來表示時空粒度.也有人[ 22 ]提出了用于g is 整合的時空語義粒度,即時空對象粒度本體與時空過程粒度本體, 二者都可以根據(jù)粗糙程度進(jìn)一步細(xì)分為良性粒度和粗糙粒度.
2. 3. 3時空本體的應(yīng)用 由于時空問題普遍存在于各領(lǐng)域中, 因而時空本體的研究對于解決不同時空表示系統(tǒng)之間的交互、集成、共享、重用等有著重要的意義. 醫(yī)學(xué)論文 目前, 時空本體已經(jīng)引起了生物信息化、g is、常識庫建造以及語義w eb 領(lǐng)域?qū)W者的廣泛關(guān)注, 并且在一些應(yīng)用領(lǐng)域已有一些實(shí)證研究. 但是,目前對于地理時空本體的應(yīng)用研究仍然處于探索階段, 主要用于時空推理方面, 例如, kaupp inen 和hyv nen 等[ 42 ]建立20 世紀(jì)到2004 年的芬蘭的時間區(qū)域本體, 他們使用了本體的時間序列模型來進(jìn)行推理以解決與歷史相關(guān)的數(shù)據(jù)庫中的信息查詢問題, 該方法成功的表示了芬蘭歷史地理區(qū)域隨時間演變的過程.
3 結(jié)論與展望
總的來說, 目前對于時空地理本體的研究, 仍然處于起步階段, 因而很多研究領(lǐng)域都存在亟待解決的問題.
(1) 地理時空本體基元的選擇. 不同基元的選擇受人們對時空現(xiàn)象認(rèn)知的影響, 反過來, 基元的選擇對于時空本體的形式化表示至關(guān)重要, 以不同基元為基礎(chǔ)的時空本體會影響人們對世界的進(jìn)一步認(rèn)知以及知識的交流. 目前對于時空本體基元的選擇仍未有統(tǒng)一看法.
(2) 地理時空本體的形式化表示以及時空本體的建立. 目前對時空本體采用的形式化工具多是基于一階謂詞邏輯的基礎(chǔ)上的, 而使用描述邏輯定義時空本體的工作仍較少. 因此應(yīng)該進(jìn)一步研究時空本體的形式化方法, 建立良性的形式化時空本體, 使得所建立的時空本體更適合于人們對時空常識的理解. 此外, 如何在建立的時空本體之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化, 尤其是如何在以不同基元為基礎(chǔ)的時空本體之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化與無縫結(jié)合也是個值得探索的問題.
(3) 地理時空本體粒度的研究. 粒度的變化影響人們對地理時空的認(rèn)識, 不同粒度下, 人們認(rèn)知的時空范圍大小與層次有所不同. 如何選擇適合人們不同視點(diǎn)需求并且易于在g is 中表達(dá)的粒度是值得進(jìn)一步研究的課題.
(4) 地理時空本體與實(shí)際應(yīng)用. 時空本體是可應(yīng)用于各學(xué)科領(lǐng)域的頂級本體, 因此, 可以表達(dá)地理學(xué)領(lǐng)域與時空相關(guān)的一切地理現(xiàn)象. 但是, 目前對于地理時空本體的實(shí)際應(yīng)用研究尚不多, 工作總結(jié) 仍然處于探索階段. 因而, 應(yīng)該積極探索地理時空本體的廣泛應(yīng)用領(lǐng)域, 并建立與具體應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)的推理規(guī)則, 推理模型等, 以解決領(lǐng)域中的實(shí)際問題. 參考文獻(xiàn):
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>> 基于夜間燈光數(shù)據(jù)的城市化研究進(jìn)展 基于DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù)的城市經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度關(guān)研究 基于DMSP―OLS夜間燈光數(shù)據(jù)的中國城市擴(kuò)張規(guī)律研究 數(shù)據(jù)地圖在地理教學(xué)中的應(yīng)用 GIS在地理教學(xué)中的應(yīng)用 地圖在地理教學(xué)中的應(yīng)用 提問在地理教學(xué)中的應(yīng)用 “案例”在地理教學(xué)中的應(yīng)用 詩詞在地理教學(xué)中的應(yīng)用 古詩在地理教學(xué)中的應(yīng)用 MapInfo在地理教學(xué)中的應(yīng)用 淺析燈光設(shè)計在會展中的應(yīng)用 燈光設(shè)計在園林景觀中的應(yīng)用 燈光設(shè)計在娛樂空間設(shè)計中的應(yīng)用 PLC在舞臺燈光控制中的應(yīng)用 LED燈具在電視燈光中的應(yīng)用 地理圖表在區(qū)域地理教學(xué)中的應(yīng)用 鄉(xiāng)土地理在地理教育教學(xué)中的應(yīng)用 淺析“地理地圖”在地理教學(xué)中的應(yīng)用 淺論地理插圖在地理教學(xué)中的應(yīng)用 常見問題解答 當(dāng)前所在位置：l）進(jìn)行下載，和 Landsat TM 遙感衛(wèi)星相比，不需要選取軌道號、日期等信息，方便地理教師進(jìn)行下載。
（二）夜間燈光數(shù)據(jù)的缺點(diǎn)
事物都有兩面性，有優(yōu)點(diǎn)，就會有缺點(diǎn)。DMSP 夜間燈光數(shù)據(jù)也有缺點(diǎn)，首先，DMSP 夜間燈光數(shù)據(jù)的分辨率不是很高，只有 1 km，這就限制了 DMSP 不能應(yīng)用于高精度的圖像展示，只能展示空間范圍較大的地理信息，比如省域、全國范圍、全球范圍。其次，DMSP 夜間燈光數(shù)據(jù)是非輻射定標(biāo)數(shù)據(jù)，簡單來說，就是數(shù)據(jù)存在著一些誤差和缺陷，需要通過一些校正方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行校正才能更好地使用，但是 DMSP 夜間燈光數(shù)據(jù)在地理教學(xué)中的應(yīng)用主要是圖示作用，并不是運(yùn)用于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究，對它是否進(jìn)行校正可以根據(jù)教師的地理信息系統(tǒng)技術(shù)是否嫻熟來決定，也受教學(xué)環(huán)境和教學(xué)目的所影響。
二、夜間燈光數(shù)據(jù)在地理教學(xué)中的應(yīng)用
（一）GDP 空間化的操作步驟
首先是數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備，在互聯(lián)網(wǎng)相應(yīng)網(wǎng)站和廣西統(tǒng)計年鑒中得到 2013 年DMSP 夜間燈光數(shù)據(jù)、廣西的縣級和市級行政區(qū)界線、面的 shp 格式數(shù)據(jù)以及2013 年廣西各縣市區(qū)的 GDP 數(shù)據(jù)。利用 Arcgis 軟件平臺的區(qū)域分析功能得到每個縣市區(qū)的夜間燈光亮度值，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到 Excel 表格和對應(yīng)的各縣市區(qū) GDP 進(jìn)行一元線性回歸，得到回歸方程的系數(shù)，再利用 Arcgis 的柵格計算器的乘法功能得到廣西的 1 km*1 km 分辨率的 GDP 空間化圖像。如果追求更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)可以利用增強(qiáng)型植被指數(shù)（EVI）對 DMSP 夜間燈光數(shù)據(jù)進(jìn)行飽和校正，然后再進(jìn)行提取數(shù)據(jù)和 GDP 進(jìn)行線性擬合，最后再通過系數(shù)調(diào)整校正得到更準(zhǔn)確的 GDP 圖像。
（二）GDP 在空間上的分布的教學(xué)展示
根據(jù)上述步驟，就可以得到廣西GDP 空間化的結(jié)果。雖然 GDP 在空間上的差異可以縣級、市級、省級作為地理單元在地理信息系統(tǒng)上展示出來，但是還是不能確定 GDP 在空間上的具置，給學(xué)生的展示效果欠佳，基于夜間燈光數(shù)據(jù)的 GDP 空間化突破了行政界線的限制，能直觀地展示 GDP 在空間上的確切位置，有利于加深學(xué)生對于 GDP 來源以及分布的理解，為下一步對 GDP分布影響因素做進(jìn)一步的深入分析做好準(zhǔn)備。根據(jù)廣西 GDP 空間化結(jié)果圖，可以在課堂上引導(dǎo)學(xué)生觀察哪個市的 GDP 最多？市轄區(qū)的 GDP 和縣級的 GDP 有什么差異？廣西的 GDP 在空間上的分布有什么規(guī)律？在地理教學(xué)中，特別是傳統(tǒng)人文地理教學(xué)中，GDP 空間的分布、大小排名只是借助文字或者表格給學(xué)生展示，缺少地理空間上的識別教學(xué)，通過夜間燈光數(shù)據(jù)的 GDP 空間化成果，可以培養(yǎng)學(xué)生識圖能力和加深對 GDP 空間分布的理解。以廣西為例，在以夜間燈光數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)制作的廣西 GDP 空間化圖像中，引導(dǎo)學(xué)生觀察制作的廣西 GDP空間化專題地圖的圖例、行政界線和行政區(qū)名稱，依據(jù) GDP 空間化圖像中柵格的多寡來判斷 GDP 的排名依次如下：從市級行政區(qū)域而言，南寧市>柳州市>桂林市>玉林市>梧州市>百色市>欽州市>貴港市>北海市>崇左市>來賓市>河池市>防城港市>賀州市；從縣市級行政區(qū)域而言，南寧市轄區(qū)>橫縣>武鳴縣>賓陽縣>隆安縣>上林縣>馬山縣。這比簡單地看表格中 GDP 數(shù)字更加直觀，更加容易理解。
（三）地形對 GDP 的分布影響的教學(xué)展示
在 GDP 排名中，南寧市 GDP 第一，柳州市次之，桂林市排在第三，西北部的百色市和河池市的 GDP 最少。這樣的分布是受什么影響呢？在 Arcgis 平臺上將高程和廣西 GDP 空間化結(jié)果圖疊加，得到廣西高程與 GDP 空間化疊加圖，可以很明顯地看出地形對 GDP 的影響。之前的GDP 大小排名只能做到“識圖”，也就是認(rèn)識地圖，通過疊加圖則能做到更深一步的“析圖”――解析和分析地圖。同樣以廣西為例，引導(dǎo)學(xué)生識別高程、GDP空間化圖例、行政界線和行政名稱，可以發(fā)現(xiàn)：從省級行政范圍而言：南寧市的GDP 主要集中于海拔 200 m 以下的南寧盆地，柳州市、桂林市、玉林市、梧州市、北海市等東南部城市 GDP 都分布于海拔 200 m 以下的平坦地區(qū)，西北部山區(qū)的河池市、宜州市市區(qū)和百色市市區(qū) GDP 都分布于海拔 200 m 以下的平坦谷地，而河池市和百色市的縣級 GDP 幾乎都分布于平均海拔 200-1000 m 的喀斯特山區(qū)。在教導(dǎo)學(xué)生“識圖”之后，就要引導(dǎo)學(xué)生思考為什么GDP都分布于海拔較為平坦的區(qū)域，這就是一個“析圖”的過程，通過不同地貌區(qū)域的 GDP 對比，可引導(dǎo)學(xué)生得到以下結(jié)論：相比平原地區(qū)，喀斯特山區(qū)典型的峰林、峰叢洼地地貌導(dǎo)致百色市和河池市大部分地區(qū)耕地較少，平坦地方較少，對交通路線的建設(shè)，工農(nóng)業(yè)的發(fā)展都受到極大的限制，這就是西北部山區(qū)的百色市和河池市 GDP 排名落后的重要原因之一；從縣級區(qū)域，南寧市內(nèi)的 GDP 排名是：南寧市轄區(qū) GDP>橫縣 GDP>武鳴縣 GDP>賓陽縣 GDP>隆安縣 GDP>上林縣 GDP>馬山縣 GDP，從疊加圖上可以發(fā)現(xiàn)，這和各個縣市級行政區(qū)域的平均海拔 200 m 以下的土地面積有極大關(guān)聯(lián)。從圖上明顯看出，平坦區(qū)域土地面積大小排名如下：南寧市轄區(qū)所在的南寧盆地>武鳴縣盆地>賓陽縣平原>上林縣丘陵>馬山縣喀斯特山區(qū)，同樣可以得出：平原或者盆地地區(qū)的GDP>丘陵或者山區(qū) GDP。這些因素的分析，教師可以在課堂上結(jié)合廣西高程與 GDP 空間化疊加圖對學(xué)生進(jìn)行提問、搶答或者其他擴(kuò)展教學(xué)活動。
（四）交通對 GDP 的分布影響的教學(xué)展示
除了可以展示地形對 GDP 分布的影響，還可以展示交通對 GDP 的影響分布。通過 Arcgis 將交通路線，主要是公路和鐵路疊加到廣西高程與 GDP 空間化圖像上，就得到高程、GDP 空間化結(jié)果與交通路線疊加圖。從疊加圖上看，市轄區(qū)交通線路數(shù)量>縣級行政區(qū)交通線路數(shù)量，交通線路越多，交通越發(fā)達(dá)，這和之前展示的市轄區(qū) GDP>縣級 GDP的趨勢是一樣的，說明了交通對 GDP 的分布呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系；從地級市范圍而言，交通路線排名如下：南寧市>柳州市>桂林市>玉林市>梧州市，這和 GDP 的排名分布也是一致的，可見交通對 GDP 的巨大推動作用；從更大的區(qū)域而言，西北山區(qū)（河池市和百色市），雖然有公路和鐵路經(jīng)過，但是受到喀斯特峰林、峰叢等地貌的影響，大型交通路線對當(dāng)?shù)氐目h級行政單元資源、人口的輻射作用和經(jīng)濟(jì)帶動作用相對較弱，東南部較平坦，海拔較低，地形開闊，有利于交通路線的輻射，有更多土地發(fā)展工農(nóng)業(yè)。最后得出結(jié)論：東南部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)和西北部山區(qū)的相對落后，這些都是地形、交通路線等多種因素的綜合作用。地理教師可以參照以上這樣的案例講解在課堂上培養(yǎng)學(xué)生綜合思考的思維模式。
經(jīng)過上文分析，可以得到以下結(jié)論：夜間燈光數(shù)據(jù)量小，信息量大，處理比較簡單，適合中學(xué)地理教師發(fā)掘利用來進(jìn)行地理教學(xué)，特別是人文地理方面的教學(xué)。除了利用夜間燈光數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單的GDP 空間化以外，夜間燈光數(shù)據(jù)還可以進(jìn)行城市建設(shè)用地的提取、人口的空間化等地理要素的分析和處理，再結(jié)合高程、交通路線等數(shù)據(jù)的疊加可以激發(fā)學(xué)生對地理教學(xué)的興趣，同時加深學(xué)生對地理這一門課相關(guān)內(nèi)容的理解。隨著地理教師教學(xué)水平以及電腦信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，不久的將來可以引入更多有助于教學(xué)的遙感數(shù)據(jù)，使地理教學(xué)更上一層樓。
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關(guān)鍵詞：地球信息科學(xué)與技術(shù)；地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)；秭歸
中圖分類號：G642.45 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1674-9324（2012）03-0030-03
一、地球信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)定位與專業(yè)設(shè)置
實(shí)踐教學(xué)是保證地學(xué)教育質(zhì)量的關(guān)鍵，是培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的重要途徑[1]。目前，實(shí)踐教學(xué)在高等學(xué)校的人才培養(yǎng)中的地位尤為突出，實(shí)踐教學(xué)改革已成為高校中的現(xiàn)代教育改革的重要環(huán)節(jié)[2]。地球信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是新興學(xué)科，以地球科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、空間信息科學(xué)（遙感、地理信息、衛(wèi)星導(dǎo)航定位）的交叉為特色學(xué)科，也是一門應(yīng)用基礎(chǔ)理論解決實(shí)際問題的前沿學(xué)科。它在國土規(guī)劃、城市建設(shè)、資源勘察和管理、災(zāi)害預(yù)防與預(yù)報、地質(zhì)環(huán)境研究、全球變化模擬、水體監(jiān)測等方面都得到廣泛的應(yīng)用。本專業(yè)基于計算機(jī)技術(shù)和遙感技術(shù)，應(yīng)用地球科學(xué)和必要的數(shù)字化制圖知識，通過對各類圖像的數(shù)字處理和解譯，快速、準(zhǔn)確、大量地提取各種信息，建立數(shù)據(jù)庫和數(shù)學(xué)模型，著重于研究并解決地質(zhì)環(huán)境與自然災(zāi)害、資源、土地利用、生態(tài)系統(tǒng)、城市建設(shè)等方面的勘察、規(guī)劃、管理和動態(tài)監(jiān)測等問題[3]。2003年，我校開辦該專業(yè)并招收第一屆本科生，學(xué)科定位主要以計算機(jī)科學(xué)為主、地學(xué)為輔。隨著國際國內(nèi)人才市場的需求的更新，并為了突出我校學(xué)生與其他學(xué)校本科生在專業(yè)上有特色性的差別，本專業(yè)在開辦過程中，專業(yè)基礎(chǔ)課程更加突出了地學(xué)課程的地位。本專業(yè)培養(yǎng)方案的變化不僅在于學(xué)分?jǐn)?shù)量的增加，更在于地學(xué)課程的具體化和專業(yè)化。如，由2007年的地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課，分劃成《普通地質(zhì)學(xué)》、《巖石學(xué)》、《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》和《地史學(xué)》四門課程，從而能充分保證學(xué)生能受到專業(yè)、更扎實(shí)的地學(xué)基礎(chǔ)理論知識的訓(xùn)練；此外，在以往基礎(chǔ)上，增加《礦物學(xué)》、《地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險分析》等專業(yè)選修課程，能豐富學(xué)生的視野、引發(fā)學(xué)生對專業(yè)應(yīng)用的興趣。在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，三峽秭歸地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)課程建立在為期一周武漢周邊地質(zhì)認(rèn)識實(shí)習(xí)基礎(chǔ)之上，實(shí)習(xí)周期增加、實(shí)習(xí)內(nèi)容增加，是本專業(yè)一門非常重要的專業(yè)實(shí)習(xí)課程。作者通過多年帶課經(jīng)歷，對本專業(yè)野外實(shí)踐教學(xué)有些基本認(rèn)識，也有一些問題需要探討。
二、實(shí)踐教學(xué)資源和教學(xué)條件
中國地質(zhì)大學(xué)秭歸實(shí)習(xí)站坐落在距三峽大壩1Km的新秭歸縣城，是我校繼周口店、北戴河之后的第三個教學(xué)實(shí)習(xí)基地。實(shí)習(xí)區(qū)位于揚(yáng)子地臺鄂黔臺褶帶與四川臺向斜兩個二級構(gòu)造單元過渡區(qū)段的黃陵背斜內(nèi)，結(jié)晶基底及蓋層出露廣泛，構(gòu)造比較發(fā)育，巖石類型豐富，基礎(chǔ)地質(zhì)教學(xué)內(nèi)容齊全。實(shí)習(xí)區(qū)（包括江北）距今18億年前的古元古代到距今百萬年前的新生代之間的各個地質(zhì)時代的地層發(fā)育比較完整，出露較齊全，具有不同時代的地層、各種類型齊全的巖石以及路線尺度、露頭尺度等各種類型的構(gòu)造現(xiàn)象；實(shí)習(xí)區(qū)內(nèi)崩塌（危巖體）、滑坡、泥石流、溶洞塌陷以及大型典型工程（如舉世聞名的三峽工程、鏈子崖危巖體、新灘滑坡等）具有實(shí)例可看；區(qū)內(nèi)具有典型的峽谷、巖溶等地貌類型，為地理學(xué)、地貌學(xué)、旅游、美術(shù)等專業(yè)提供了不可多得的活教材；此外，實(shí)習(xí)站交通便利，生活環(huán)境良好，是一個集基礎(chǔ)地質(zhì)、工程地質(zhì)、地球化學(xué)、旅游等幾位一體的綜合性野外實(shí)習(xí)基地[4]。
三、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和階段規(guī)劃
為期一個月的秭歸地質(zhì)實(shí)習(xí)，目的在于使學(xué)生能具備以下基本技能：掌握三大巖類的野外觀察方法與描述內(nèi)容，以及地層系統(tǒng)的建立原則；掌握野外褶皺、斷層等構(gòu)造現(xiàn)象的識別、觀察與描述；掌握野外相關(guān)地質(zhì)圖件的繪制與要求；具備一定的資料綜合分析和整理能力，獨(dú)立完成實(shí)習(xí)報告的編寫，為以后的學(xué)習(xí)與工作打下堅實(shí)的地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)。實(shí)習(xí)期間，教學(xué)形式多樣，如室內(nèi)教學(xué)、老師領(lǐng)教、學(xué)生半獨(dú)立教學(xué)、學(xué)生獨(dú)立填圖、階段性考試、報告編寫、學(xué)術(shù)報告以及學(xué)生自由答辯等。整個實(shí)習(xí)可以分為六個階段：
1.領(lǐng)教階段。該階段安排教學(xué)路線12條，學(xué)生由老師帶領(lǐng)，采取老師講解、學(xué)生記錄觀察的方式，主要使學(xué)生掌握野外地質(zhì)工作的基本技能，掌握野外三大巖類以及褶皺、斷裂構(gòu)造的野外觀察、識別與描述方法。主要路線安排如下：①實(shí)習(xí)區(qū)踏勘：主要向?qū)W生介紹野外地質(zhì)工作的基本技能與要求，包括：地形圖、羅盤和野外記錄本等的正確使用；標(biāo)本的采集與編號要求；另外，實(shí)地向?qū)W生介紹實(shí)習(xí)地自然地理和地質(zhì)概況。②地層路線（含褶皺、斷層內(nèi)容）。翼家灣―九畹溪震旦系和寒武系地層路線：帶學(xué)生觀察震旦系與寒武系地層的巖性特征以及巖性組合特征，觀察層間褶皺構(gòu)造、斷層構(gòu)造、以及層間劈理構(gòu)造等；了解信手剖面圖的繪制，并繪制翼家灣―九畹溪震旦系地層信手剖面圖；九畹溪―鏈子崖地層、構(gòu)造與災(zāi)害地質(zhì)路線：帶學(xué)生觀察寒武系至二疊系地層的巖性特征以及巖性組合特征，觀察層間褶皺構(gòu)造（平臥褶皺）、九畹溪斷層，觀察認(rèn)識新灘滑坡與鏈子崖危巖體；泗溪震旦系路線：帶學(xué)生觀察巖體與圍巖的接觸關(guān)系；觀察震旦系地層剖面，觀察各組地層的巖性特征以及巖性組合特征；觀察地層間的接觸關(guān)系及其特征。③巖石路線。黃陵巖基茅坪復(fù)式單元巖漿巖路線：巖體類型為侵入巖，主要為蘭陵溪巖體、中壩巖體、太平溪巖體、堰灣巖體和東岳廟巖體。主要觀察巖體的巖性特征、脈體特征及其穿插關(guān)系等；黃陵巖基黃陵廟復(fù)式單元巖漿巖路線：巖體類型為侵入巖，主要為三斗坪巖體、青魚背巖體和小灘頭巖體。主要觀察巖體的巖性特征與脈體特征等。④變質(zhì)巖路線（含褶皺、斷層內(nèi)容）：觀察崆嶺群區(qū)域變質(zhì)巖巖性特點(diǎn)，了解區(qū)域變質(zhì)作用和混合巖化作用的基本特點(diǎn)，觀察變質(zhì)巖區(qū)構(gòu)造特點(diǎn)。⑤實(shí)測地層剖面路線：選擇泗溪日月坪南華系蓮沱組作為實(shí)測對象。讓學(xué)生掌握實(shí)測地層剖面的基本方法，在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)測地層剖面工作。
2.室內(nèi)授課。①區(qū)域地質(zhì)介紹（3學(xué)時）：簡述實(shí)習(xí)區(qū)區(qū)域地質(zhì)特點(diǎn)、區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征，概述構(gòu)造運(yùn)動與沉積發(fā)展史。②實(shí)測地層工作方法（2學(xué)時）：介紹實(shí)測地層剖面的意義與工作方法，分工、注意事項(xiàng)；講解實(shí)測地層剖面的后期資料整理、剖面圖的繪制方法與注意事項(xiàng)。③野外地質(zhì)填圖工作（3學(xué)時）：介紹地質(zhì)填圖工作的意義與方法，實(shí)習(xí)區(qū)地質(zhì)填圖范圍、填圖單位與相關(guān)要求等。④實(shí)習(xí)報告的編寫與附圖的繪制（6學(xué)時）：向?qū)W生介紹編寫野外地質(zhì)實(shí)習(xí)報告的意義、報告的格式、章節(jié)與相應(yīng)內(nèi)容、報告主要附圖的繪制方法與要求等。
3.半獨(dú)立階段。選擇高家溪震旦系地層作為填圖單元，在老師的帶領(lǐng)下，讓學(xué)生掌握野外地質(zhì)填圖的基本方法并分組練習(xí)。
4.階段性考試。安排一次室內(nèi)閉卷考試，考查學(xué)生對前期路線教學(xué)階段對教學(xué)內(nèi)容的掌握程度，促進(jìn)學(xué)生對前期的實(shí)習(xí)內(nèi)容有個全面的掌握、鞏固和提高，并為后期的獨(dú)立填圖打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。
5.獨(dú)立填圖階段。學(xué)生獨(dú)立完成測區(qū)的填圖工作，老師在填圖區(qū)主要地段留守及時指導(dǎo)與解決學(xué)生遇到的各種問題。
6.報告編寫階段。學(xué)生按報告編寫和圖件繪制要求，在規(guī)定時間內(nèi)完成報告的編寫與裝訂。
7.自由答辯。在獨(dú)立填圖階段結(jié)束后，讓學(xué)生以小組為單位，自由報名，自由選題，以PPT形式，匯報實(shí)習(xí)成果及其中存在的疑問等。
8.學(xué)術(shù)報告。在實(shí)習(xí)期間，老師選擇與實(shí)習(xí)相關(guān)的內(nèi)容，以PPT形式，開展相關(guān)教學(xué)內(nèi)容或者科學(xué)研究的學(xué)術(shù)報告活動，讓學(xué)生在課余時間更多地了解地質(zhì)實(shí)習(xí)的相關(guān)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生對地質(zhì)相關(guān)學(xué)科的興趣。
四、實(shí)踐教學(xué)效果
此次實(shí)習(xí)，學(xué)生在對理論的深層次理解、對專業(yè)的認(rèn)識和對自我人格鍛煉等方面，都有著不同程度的收獲。
1.教學(xué)內(nèi)容本身。實(shí)踐教學(xué)使學(xué)生對所學(xué)地質(zhì)相關(guān)理論知識有了更深刻的實(shí)踐性認(rèn)識。在開展此次實(shí)習(xí)工作之前，學(xué)生已學(xué)過《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》、《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》和《巖石學(xué)》等課程，但平時對理論的理解僅停留于書本和課堂，缺乏對地質(zhì)知識的直觀認(rèn)識。通過實(shí)踐教學(xué)的學(xué)習(xí)，學(xué)生認(rèn)為對課堂知識掌握更加牢固。實(shí)習(xí)也在學(xué)生腦中形成了基本的地質(zhì)工作步驟、程序和規(guī)范。經(jīng)過前期的野外觀察實(shí)習(xí)，建立了基本的思維方式和分析研究的方法，對我們以后的工作至關(guān)重要。
2.對專業(yè)的認(rèn)識程度加深。由于本專業(yè)相對我校其他專業(yè)而言較新，學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)識尚且處于道聽途說階段，缺乏對專業(yè)的理解。通過此次實(shí)習(xí)，學(xué)生普遍認(rèn)為所學(xué)的專業(yè)是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，明白了未來就業(yè)和繼續(xù)深造的具體方向，更加積極地?zé)釔酆屯度肽壳暗幕A(chǔ)知識的學(xué)習(xí)中。
3.人格鍛煉。野外實(shí)踐教學(xué)中，具備獨(dú)立填圖環(huán)節(jié)，其具體實(shí)施過程是要求學(xué)生在沒有老師帶領(lǐng)的情況下，學(xué)生以小組為單位在規(guī)定的時間內(nèi)完成面積約1.2km2的地質(zhì)填圖工作。工作過程中，學(xué)生需要自己制訂工作計劃，分配工作任務(wù)，指定相應(yīng)工作的負(fù)責(zé)人；遇到知識分歧時相互辯論，在老師的鼓勵下，勇于創(chuàng)新，大膽提出自己的設(shè)想和見解；在野外遇到行動上的困難時，小組成員之間相互幫助，形成一個有凝聚力的團(tuán)隊(duì)；在野外的生活上，學(xué)生艱苦樸素，能克服生活條件的困難；在需要當(dāng)?shù)乩习傩諑椭鷷r，不再畏縮猶豫，能很好地跟他人進(jìn)行交流和溝通。從挑戰(zhàn)自我方面，除追求科學(xué)、追求真知的態(tài)度外，還要有不服輸不氣餒的態(tài)度，累了，再堅持一下就會有重大的發(fā)現(xiàn)；傷了痛了，忍耐一下，你就能成就一只隊(duì)伍……
五、教學(xué)過程中的工作體會
1.踏勘階段。踏勘是整個教學(xué)實(shí)習(xí)的最基礎(chǔ)路線。在實(shí)習(xí)過程中，應(yīng)教授學(xué)生開展地質(zhì)工作的基本思維方法，即宏觀――微觀――宏觀的工作模式。有的老師在領(lǐng)教過程中，只要遇到教學(xué)點(diǎn)，就讓學(xué)生近距離觀看，使得學(xué)生沒有一個宏觀的概念，沒有一個獨(dú)立思考的過程。因此，在學(xué)生近距離接觸教學(xué)點(diǎn)之前，讓學(xué)生手持實(shí)習(xí)區(qū)地形地質(zhì)圖，使其明白其所處的地形位置、地質(zhì)區(qū)域，知道自己下一步要做什么；在觀察描述結(jié)束后，再遠(yuǎn)距離觀察，用宏觀思維的方式思考，總結(jié)此教學(xué)點(diǎn)與其他教學(xué)點(diǎn)之間的區(qū)別與聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生自主思考后再做總結(jié)，不能盲目灌輸。踏勘時，要求教會學(xué)生熟練使用羅盤。有的學(xué)生沒有一定的工作基礎(chǔ)，不能熟練使用羅盤；可現(xiàn)場攜帶一塊小黑板，將書本中闡述的巖層產(chǎn)狀理論用圖示的方式給學(xué)生演示并講解；將小黑板作為巖層面，讓學(xué)生模擬測量產(chǎn)狀，并教給學(xué)生在不同圖件（如平面圖、剖面圖）中正確的產(chǎn)狀表達(dá)方式。
2.素描圖的現(xiàn)場描繪。在野外，有的學(xué)生為了室內(nèi)野簿的美觀和整潔，遇到構(gòu)造觀察點(diǎn)時，不愿使用野簿方格子頁面，而是采用隨手的筆記本。這樣做的后果是，學(xué)生的素描比例不協(xié)調(diào)，室內(nèi)整理時圖件失真。在這種情況下，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在現(xiàn)場使用野簿，教授其簡單繪圖方法，教其采用地形突變點(diǎn)作為繪圖控制點(diǎn)、使其學(xué)會估算現(xiàn)場的實(shí)際距離或高度，以便接近真實(shí)地進(jìn)行素描。
3.變質(zhì)巖的教學(xué)觀察。同巖漿巖的教學(xué)形式基本相同，但有所不同的是，某一教學(xué)點(diǎn)可見的變質(zhì)巖巖性多樣。在教學(xué)時間有限的情況下，可以以某一種巖性為例，講述描述方法后，讓學(xué)生以小組為單位，采集不同的標(biāo)本，老師現(xiàn)場認(rèn)可后，讓學(xué)生回到室內(nèi)，對野外標(biāo)本進(jìn)行觀察和詳細(xì)描述。
4.室內(nèi)野簿檢查。由于野外教學(xué)時間有限，學(xué)生在野外對教學(xué)內(nèi)容的消化也是有限的；此外野簿檢查結(jié)果可以作為實(shí)習(xí)平時成績的依據(jù)。因此，需要在野外教學(xué)后，在當(dāng)天下午或者晚上進(jìn)行室內(nèi)野簿的整理和消化。在這種情況下，老師可以告知學(xué)生野簿檢查方式和具體時間。實(shí)踐證明，在學(xué)生上交野簿前半小時以小組抽查的形式效果十分顯著。
5.讓學(xué)生帶著疑問進(jìn)行第二天的教學(xué)。在當(dāng)天野外教學(xué)結(jié)束時，現(xiàn)場總述教學(xué)內(nèi)容，簡要介紹第二天的教學(xué)內(nèi)容，并對學(xué)生提出疑問。學(xué)生回到室內(nèi)，復(fù)習(xí)理論知識，帶著疑問參加第二天的實(shí)踐教學(xué)。實(shí)踐表明，學(xué)生第二天野外實(shí)踐的積極性非常高。
6.結(jié)合學(xué)生專業(yè)進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)。為了讓學(xué)生明確野外地質(zhì)實(shí)習(xí)的重要意義，并進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對專業(yè)的興趣和愛好，在野外教學(xué)過程中，老師可以結(jié)合專業(yè)特征，講述各教學(xué)內(nèi)容在專業(yè)中的體現(xiàn)。此外，由于地球信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是一門較新的專業(yè)，相對本校其它地質(zhì)專業(yè)而言，其在人才市場上的認(rèn)可度還較低，學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)識還不夠深刻；因此，有必要在此次重要實(shí)踐教學(xué)過程中，結(jié)合專業(yè)進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)。在進(jìn)行礦物含量估計和巖性定名時，是否可以通過影像的解譯快速和準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)呢？在地質(zhì)災(zāi)害教學(xué)過程中，學(xué)生是在鏈子崖頂遠(yuǎn)距離觀察對面的新灘滑坡，遙看就如一幅影像圖，那么就可以引導(dǎo)學(xué)生思考：根據(jù)滑坡的野外地貌特征，如何使用遙感影像快速解譯滑坡并圈出邊界呢？
以上僅僅是教學(xué)中幾個簡單的例子，但是，實(shí)踐表明：通過這樣的例子，學(xué)生對自己所學(xué)專業(yè)的應(yīng)用方面有了一個更為直觀的認(rèn)識和了解，學(xué)習(xí)的積極性和興趣會有很大的提升。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：現(xiàn)代地圖計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
中圖分類號：G4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791(2012)03(A)-0000-00
1 前言
隨著地圖學(xué)的發(fā)展和各學(xué)科之間的滲透[1-2]，電子技術(shù)、系統(tǒng)工程和信息科學(xué)在地圖學(xué)中的引用，地圖制圖和遙感制圖技術(shù)的出現(xiàn)，使具有幾千年發(fā)展歷史的地圖生產(chǎn)實(shí)踐活動又增添了新的生命力。地圖的表示對象和形式有了很大的變化，已從單一的地球擴(kuò)展到了其他星球，表現(xiàn)形式也趨于多樣化，不僅可以用線劃符號，還可以用影像和數(shù)字的形式，出現(xiàn)了如數(shù)字化地圖、數(shù)字地形模型、立體影像等地圖新品種。隨著地圖信息的計算機(jī)處理和屏幕顯示的發(fā)展，記錄在磁帶上的地圖，經(jīng)計算機(jī)處理后，也可得到物體和現(xiàn)象的詳細(xì)而準(zhǔn)確的特征資料，在必要時可用計算機(jī)將數(shù)字形式的地圖自動轉(zhuǎn)換成線劃圖形形式的地圖，同時還可以根據(jù)用圖者的需要和要求進(jìn)行屏幕顯示，實(shí)現(xiàn)瞬時變化，極大的方便了使用者。隨著地圖功能的不斷增強(qiáng)，尤其是經(jīng)濟(jì)建設(shè)和空間信息傳遞對地圖的需要，地圖的應(yīng)用領(lǐng)域迅速拓寬。地圖不僅是地學(xué)工作者的好助手，而且已成為其他表現(xiàn)事物空間分布科學(xué)共同擁有的工具，目前已廣泛應(yīng)用于地學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)學(xué)等各個領(lǐng)域，日益發(fā)揮著特殊的重要作用。可見，在高等院校中給地球科學(xué)類各專業(yè)的大學(xué)生講授地圖學(xué)方面的基礎(chǔ)知識, 不僅是素質(zhì)教育中不可缺少的內(nèi)容, 更是地學(xué)與相關(guān)專業(yè)大學(xué)生必須具備的基本知識[3]。此外，21世紀(jì)是信息技術(shù)的時代, 對于從事GIS、遙感圖像處理及應(yīng)用軟件開發(fā), 或者作為這些軟件用戶的一般人員, 自始至終都要和地圖圖形圖像的處理問題打交道, 所以掌握空間信息技術(shù)之重要基礎(chǔ)的地圖學(xué)的基本知識是十分必要的。但目前地圖學(xué)教材內(nèi)容、教學(xué)手段尤其是實(shí)習(xí)條件明顯落后于當(dāng)前地圖制圖與地圖分析應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展, 造成教學(xué)內(nèi)容陳舊,理論與教學(xué)實(shí)踐落后于生產(chǎn)實(shí)際，一定程度上影響了教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
2 網(wǎng)絡(luò)在信息傳輸中的優(yōu)勢
“網(wǎng)絡(luò)”簡單地說是指兩個以上相聯(lián)在一起的計算機(jī)。某種類型的電纜把計算機(jī)直接連在一起的網(wǎng)絡(luò)稱局域網(wǎng)（LAN），局域網(wǎng)之間通過一種叫做路由器（router）的專門設(shè)備連接構(gòu)成廣域網(wǎng)和更大的廣域網(wǎng)。互聯(lián)網(wǎng)Internet是連接世界各地不同計算機(jī)系統(tǒng)的全球性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它是目前世界上最大、增長最快的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通過網(wǎng)絡(luò)，可以完成大量的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸并能遠(yuǎn)程索取信息。
網(wǎng)絡(luò)不受膚色、國界、貧富等的任何限制，任何人，在任何時間，任何地點(diǎn)，只要你愿意，都可以上網(wǎng)；使用網(wǎng)絡(luò)傳遞信息方便、快捷，只要有一臺上網(wǎng)計算機(jī)，隨時可以傳遞和索取信息，十分方便，而且不管相距多遠(yuǎn)，只要服務(wù)器給你提供足夠的帶寬，你可以在極短時間內(nèi)完成信息傳遞，比任何一種傳遞方式都快；網(wǎng)絡(luò)（Internet）是一組全球信息資源的名稱，這些資源的量非常大，誰也無法估測，而且可以免費(fèi)享用其中大量的信息源和軟件資源，因此Internet不僅是一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，而且是一個龐大的，實(shí)用的、可免費(fèi)享用的信息源。此外，網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸量非常大，可以同時傳遞聲音、文字、圖像、數(shù)據(jù)等。因此，在當(dāng)今信息時代里，網(wǎng)絡(luò)在擔(dān)負(fù)信息傳輸功能方面的優(yōu)勢是無法比擬的。
3 網(wǎng)絡(luò)在提高現(xiàn)代地圖教學(xué)實(shí)踐效果中的巨大潛力
我國地圖學(xué)家認(rèn)為, 地圖學(xué)由理論地圖學(xué)、地圖制圖學(xué)和應(yīng)用地圖學(xué)三大分支學(xué)科構(gòu)成。其中理論地圖學(xué)理論性較強(qiáng), 比較抽象, 需要使用理論推導(dǎo)、邏輯思維和空間想像才能理解與掌握。后兩個分支主要是掌握編制地圖和應(yīng)用地圖的方法和技術(shù),技術(shù)性特征更為明顯,因此，理論講授和實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合的要求更高,“講講練練”的方法應(yīng)貫穿始終。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不僅能同時傳遞聲音、文字、圖像、數(shù)據(jù)等，實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)和多維立體可視化顯示，增強(qiáng)學(xué)生對地圖模型的感性認(rèn)識，幫助學(xué)生理解地圖學(xué)理論。尤其重要的是，在網(wǎng)絡(luò)上，學(xué)生可以共享大量的實(shí)習(xí)資料，如航空像片、衛(wèi)星影像、專題地圖和各種不同比例尺的普通地圖等，大大提高了教學(xué)實(shí)踐的可行性和趣味性。因此，網(wǎng)絡(luò)對于提高現(xiàn)代地圖教學(xué)實(shí)踐效果具有巨大的潛力。
3.1通過網(wǎng)絡(luò)可以獲取豐富的制圖信息
作為空間信息載體的現(xiàn)代地圖，其信息源是相當(dāng)廣泛的。地圖上表現(xiàn)的內(nèi)容早已超出傳統(tǒng)地理圖的范圍，可以毫不夸張地說幾乎地球和其他星球上的一切物體和現(xiàn)象都能以某種形式顯示在地圖上，現(xiàn)有地圖的內(nèi)容已涉及到地學(xué)、天文學(xué)、生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、醫(yī)學(xué)、人類學(xué)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、社會學(xué)等許多專業(yè)學(xué)科，涵蓋人類社會生活的各個方面。此外，由于計算機(jī)制圖技術(shù)的不斷發(fā)展，使人們逐漸擺脫了過去手工操作技術(shù)的約束，地圖無論品種還是表現(xiàn)形式都日趨多樣化，因此，使制圖信息資料大大豐富和垂手可得。這些制圖信息資料當(dāng)然可以通過傳統(tǒng)方法直接獲取。尤其是一些基礎(chǔ)資料必須用傳統(tǒng)方法親自量測、收集。而大量的第二手、第三手可以與別的學(xué)科、部門共享的信息資料完全可以通過網(wǎng)絡(luò)查詢、下載或向?qū)Ψ桨l(fā)電子郵件索取，學(xué)生之間也可以通過網(wǎng)絡(luò)互通有無，實(shí)現(xiàn)信息共享，或在網(wǎng)絡(luò)上開辟專欄對有關(guān)問題展開討論。所有這一切，既方便、快捷，又不受地域、時間、資金的限制，充分實(shí)現(xiàn)信息共享，不僅能獲取大量的制圖信息，節(jié)約大量的資金，也極大地提高了學(xué)生實(shí)習(xí)的效率。
3.2通過網(wǎng)絡(luò)幫助學(xué)生學(xué)習(xí)使用地圖，提高空間認(rèn)識和分析能力。
我國地圖學(xué)家高俊教授在他的《地圖的空間認(rèn)知與認(rèn)知地圖學(xué)》中指出“地圖要靠使用才能產(chǎn)生信息價值，人們要通過以各種方式使用地圖的實(shí)踐，才能提高空間認(rèn)識和分析能力，才能產(chǎn)生制作新的地圖、增加地圖品種和數(shù)量的愿望和需求，才能促進(jìn)地圖的生產(chǎn)，地圖學(xué)才能活躍”。他指出我國文化界不善于運(yùn)用地圖的事實(shí)，分析了造成這種局面的原因，“假如讀者都是一些缺乏空間信息感受基礎(chǔ)的人，則我們?nèi)匀粺o法發(fā)揮地圖的真正作用；假若沒有多少人想起利用地圖去開發(fā)它的環(huán)境認(rèn)識，地圖缺乏市場，則地圖也就沒有發(fā)展的活力。”因此，他呼吁人們“要重視地圖的空間認(rèn)知價值，并在各種可能的場合去努力加以利用，去宣傳，向廣大對象提供各種地圖，把人們的這條認(rèn)知渠道打通[4]?！?/p>
如何讓學(xué)生打通地圖這條認(rèn)知渠道，問題的關(guān)鍵是要想辦法讓學(xué)生去用地圖。用地圖首先要有地圖，而且在學(xué)生還沒有充分認(rèn)識使用地圖所能帶來的好處的條件下，要能方便地輕而易舉地得到地圖，學(xué)生才肯去用地圖，地圖一旦被使用，就能產(chǎn)生信息價值，并且在這個過程中，學(xué)生的空間認(rèn)識和分析能力也得到提高，其結(jié)果就是學(xué)生對地圖開始產(chǎn)生興趣，有了用圖的需求。這樣不斷反饋強(qiáng)化的結(jié)果，學(xué)生不僅有用地圖的需求，對地圖興趣也越來越大，從而提高地圖教學(xué)的效果和質(zhì)量。因此第一步讓學(xué)生方便地得到地圖是很重要的，傳統(tǒng)的地圖發(fā)行方式由于數(shù)量少，品種單一，而且需要花錢選擇購買很難滿足。而現(xiàn)在有一種方便、快捷、貼近大眾，又可免費(fèi)共享信息資源的新事物--網(wǎng)絡(luò)，正好可以解決這些問題。通過上網(wǎng)，學(xué)生不僅可以不出門輕而易舉，方便快捷地得到地圖，而且可以從網(wǎng)上大量的地圖中隨意挑選。同時，學(xué)生還可以通過人機(jī)對話學(xué)習(xí)有關(guān)讀圖、識圖的基本知識和技能，通過點(diǎn)擊鏈接獲取有關(guān)地圖背景資料。獲取地圖的途徑多了，方便了，自然學(xué)生就能掌握更多的地圖知識。
綜上所述，現(xiàn)代地圖教學(xué)將是一種基于數(shù)字化、交互式、多媒體的新型教學(xué)模式，這種新模式的特點(diǎn)是教學(xué)活動圍繞著網(wǎng)絡(luò)展開，教育目標(biāo)一定程度上通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)，因此，探討網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)代地圖教學(xué)中的作用，重視地圖教學(xué)中網(wǎng)絡(luò)的巨大潛力，已經(jīng)成了一個重要的任務(wù)。
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摘要：本文首先介紹了現(xiàn)代測繪的本質(zhì)和內(nèi)涵，接著介紹了在現(xiàn)代測繪的背景下測繪人才培養(yǎng)所出現(xiàn)的問題，最后具體從各個角度探討了測繪專業(yè)人才培養(yǎng)的措施。
關(guān)鍵字：測繪工程現(xiàn)代測繪人才培養(yǎng)
隨著全球經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，必將充滿各種競爭，無論是政治、軍事的競爭，還是經(jīng)濟(jì)、科技的競爭，歸根結(jié)底都是人才的競爭。高等學(xué)校是培養(yǎng)人才的重要基地，特別是要培養(yǎng)適應(yīng)社會、經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的人才，是普通高等學(xué)校肩負(fù)的重要使命。目前各高校都在深入開展專業(yè)教學(xué)改革工作，探索具有現(xiàn)代觀念的人才培養(yǎng)模式，提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。本文對高等院校測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行了探討，并為應(yīng)用型測繪人才的培養(yǎng)提供參考意見。
一、現(xiàn)代測繪的內(nèi)涵
從現(xiàn)代信息論的觀點(diǎn)看，測繪學(xué)是一門關(guān)于地球空間信息的學(xué)科。傳統(tǒng)的測繪受地面測量技術(shù)、時空尺度和精度水平以及投入的局限，其產(chǎn)品主要是單一的地形圖和在地形圖基礎(chǔ)上編繪的專用地圖；它不能及時反映地球表面形態(tài)的變化，特別是大范圍或全球變化；其產(chǎn)品制作周期長，已不能滿足地區(qū)經(jīng)濟(jì)和全球經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的多種需要。信息技術(shù)加快了人類社會的運(yùn)行速度。測繪學(xué)是提供人類生存空間、自然環(huán)境及其變化信息的學(xué)科，它的學(xué)科內(nèi)涵發(fā)生了巨大的變化，因此，如何界定測繪學(xué)的含義，已是世界各國測繪工作者所關(guān)注的問題。從20世紀(jì)90年代開始，國際上將測繪學(xué)(SurveyingandMapping)更改為一個新詞，以準(zhǔn)確反映學(xué)科實(shí)質(zhì)，Geomatics一詞由此應(yīng)運(yùn)而生。隨后，有關(guān)Geomatics的提法在我國學(xué)術(shù)界主要是地學(xué)界成為熱門話題，由于對其含義理解不同，其中文譯名將它譯成。地球空間信息學(xué)。，已基本得到認(rèn)同。不管人們對Geomatics的含義如何理解，根據(jù)ISO的標(biāo)準(zhǔn)定義和國際測繪聯(lián)合會(IUSM)對。測繪學(xué)。的定義，兩者的含義是基本類同的，只不過Geomatics所涉及的地球空間信息的范圍更寬一些。Geomatics更準(zhǔn)確地描述了測繪學(xué)在現(xiàn)代信息社會中的地位和作用，適應(yīng)了現(xiàn)代社會對地球空間信息的大量需求的特點(diǎn)，因而發(fā)展和提高了測繪學(xué)的研究和工作領(lǐng)域，符合現(xiàn)代測繪學(xué)發(fā)展的實(shí)際?，F(xiàn)代測繪工程的核心技術(shù)是空間技術(shù)，包括GPS、衛(wèi)星遙感和航測，測繪的范圍從地面擴(kuò)展到整個近地空間，加之通訊、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)，使地球空間信息學(xué)科的理論和技術(shù)體系比傳統(tǒng)的測繪學(xué)有了很大的發(fā)展和更新，由此，Geomatics適合于納入數(shù)字地球的理論和技術(shù)框架。隨著數(shù)字地球構(gòu)想的實(shí)施，測繪學(xué)面臨一個歷史性的發(fā)展新機(jī)遇，傳統(tǒng)的或現(xiàn)代測繪學(xué)將以地球空間信息學(xué)的新面目立于地球科學(xué)分支學(xué)科之林，以更強(qiáng)的活力向前發(fā)展。
二、測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)出現(xiàn)的問題
當(dāng)前測繪工程專業(yè)在課程設(shè)置及目標(biāo)定位中還存在著不容忽視的問題和矛盾。主要表現(xiàn)為：在課程內(nèi)容整體設(shè)置上具有一定的盲目性和隨意性，不重視研究社會的需求，因人設(shè)廟、因人保廟的現(xiàn)象時有發(fā)生。在課程結(jié)構(gòu)安排上表現(xiàn)出重技術(shù)課程、輕管理課程，從而導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)后適應(yīng)能力較差，尤其是到建筑施工、路橋施工一線的畢業(yè)生。沒有很好地緊貼市場，國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速與測繪學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)模式等方面反應(yīng)相對遲緩的矛盾仍然存在，適應(yīng)社會需求的大量面向市場經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場的技術(shù)應(yīng)用型、復(fù)合型測繪人才沒有得到充分的培育。人才培養(yǎng)模式多樣化和目前專業(yè)框架、格局相對單一的矛盾。在中國市場經(jīng)濟(jì)不斷完善的情況下，測繪作為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)的一項(xiàng)先行性、基礎(chǔ)性工作，具有很強(qiáng)的科學(xué)性、技術(shù)性。面向21世紀(jì)，中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出、北京申辦2008奧運(yùn)成功、數(shù)字地球、數(shù)字中國、數(shù)字省區(qū)、數(shù)碼城市的建立、中國成功加入WTO、注冊測量師制度的逐步建立和測繪主體體制及運(yùn)行機(jī)制的改革完善等都對測繪市場及測繪教育帶來了空前發(fā)展的機(jī)遇，也帶來了巨大的挑戰(zhàn)。具體來說，現(xiàn)代社會對測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)要求上，正從過去的技術(shù)型向市場技術(shù)應(yīng)用管理型轉(zhuǎn)變。主要表現(xiàn)為：三個高技術(shù)的綜合運(yùn)用(GPS、GIS、RS)，三大能力的提高(分析解決問題的能力、公關(guān)能力、職業(yè)遷移的能力)、三大意識的形成(市場經(jīng)濟(jì)主體意識、工程質(zhì)量管理意識、國際競爭合作意識)。因此重視和加強(qiáng)對測繪工程專業(yè)應(yīng)用性、復(fù)合型人才培養(yǎng)的研究，提高測繪工程專業(yè)學(xué)生的社會競爭能力和適應(yīng)能力更具有現(xiàn)實(shí)和長遠(yuǎn)意義。
三、測繪專業(yè)人才培養(yǎng)措施
1.測繪學(xué)科研究的方向
測繪學(xué)科是采用各種方法和手段研究空間對象的定位、描述和表達(dá)，動態(tài)變化與監(jiān)測，并將所獲得的各種空間信息進(jìn)行加工、存儲與處理，使之綜合應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)、科學(xué)研究、社會發(fā)展等各個領(lǐng)域中所形成的一門學(xué)科。測繪科學(xué)既是地球?qū)W科的重要分支，又是一門工程應(yīng)用學(xué)科，她服務(wù)于各種工程建設(shè)，包括地面、空中、地下、水下各種民用工程、礦山工程、海洋工程、軍事工程、環(huán)境工程、生態(tài)工程等領(lǐng)域。
隨著空間和信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，測繪學(xué)科正在經(jīng)歷著一場深刻的革命，并將成為一個重要的信息產(chǎn)業(yè)。面向二十一世紀(jì)，測繪學(xué)科的發(fā)展趨勢和方向是：測量數(shù)據(jù)采集和處理自動化、實(shí)時化、數(shù)字化、智能化；測量數(shù)據(jù)管理科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、一體化；測量數(shù)據(jù)傳播與應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化、多樣化、社會化、廣泛化。GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、RS技術(shù)及其集成是測繪學(xué)科的前沿領(lǐng)域，也是未來數(shù)字地球的基礎(chǔ)。
2.注重課程設(shè)置
現(xiàn)代測繪科學(xué)研究的主要對象是空間信息，而以空間信息理論為核心的測繪學(xué)科，與地學(xué)、生態(tài)、環(huán)境、城建土地管理等相關(guān)學(xué)科都有密切的聯(lián)系?，F(xiàn)代測繪高新技術(shù)，往往是多種專業(yè)技術(shù)的綜合系統(tǒng)，只有將各類知識融匯貫通，構(gòu)成有機(jī)的知識網(wǎng)絡(luò)，才能適應(yīng)現(xiàn)代科技相互交叉、滲透、移植的特點(diǎn)。而傳統(tǒng)的測繪工程專業(yè)的課程設(shè)置，專業(yè)性過強(qiáng)，學(xué)科領(lǐng)域單一，知識結(jié)構(gòu)面太窄，特別缺乏相鄰的專業(yè)知識，這種知識結(jié)構(gòu)顯然滿足不了現(xiàn)代社會的要求。因此為了培養(yǎng)應(yīng)用型測繪專業(yè)人才，我們認(rèn)為課程設(shè)置應(yīng)根據(jù)目前的國情、市場經(jīng)濟(jì)的要求，既要考慮測繪知識的系統(tǒng)性，又要兼顧學(xué)科的綜合發(fā)展趨勢具體應(yīng)設(shè)置的主要課程如下:基礎(chǔ)及公共課:包括數(shù)學(xué)、物理、政治、外語、大學(xué)語文、文獻(xiàn)檢索、計算機(jī)基礎(chǔ)、計算機(jī)高級語言、計算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)字圖像處理、技術(shù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、法律基礎(chǔ)、體育等。測繪專業(yè)課:包括測量學(xué)、數(shù)字測圖原理與方法、大地測量學(xué)基礎(chǔ)測量平差基礎(chǔ)、攝影測量與遙感、工程測量、測量原理及應(yīng)用、地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用、地籍測量與土地管理等。相關(guān)專業(yè)課:包括城鎮(zhèn)規(guī)劃、自然地理學(xué)、采礦學(xué)工程與工業(yè)攝影測量、土建概論、數(shù)據(jù)通訊與模式識別。
3.注重工程意識和應(yīng)用能力的培養(yǎng)
與精英化高等教育或研究型大學(xué)的人才培養(yǎng)模式相比較，。應(yīng)用型人才。培養(yǎng)途徑具有以下4個主要的特點(diǎn)：應(yīng)用型人才的知識結(jié)構(gòu)是圍繞著一線生產(chǎn)的實(shí)際需要加以設(shè)計的，在課程設(shè)置和教材建設(shè)等基本工作環(huán)節(jié)上，特別強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)、成熟和實(shí)用的知識，而相對忽略對學(xué)科體系的強(qiáng)烈追求和對前沿性未知領(lǐng)域的高度關(guān)注；應(yīng)用型人才的能力體系也是以一線生產(chǎn)的實(shí)際需要為核心目標(biāo)，以大工程為背景，在能力培養(yǎng)別突出對基本知識的熟練掌握和靈活應(yīng)用，比較而言，對于科研開發(fā)能力就沒有更高的要求；應(yīng)用型人才的培養(yǎng)過程更加強(qiáng)調(diào)與一線生產(chǎn)實(shí)際的結(jié)合，更加重視生產(chǎn)實(shí)習(xí)這個教學(xué)環(huán)節(jié)，通常將此作為學(xué)生貫通有關(guān)專業(yè)知識和集合有關(guān)專業(yè)技能的重要教學(xué)活動，而對于研究型人才培養(yǎng)中在理論上給予特別重視的畢業(yè)設(shè)計與學(xué)位論文，則更重視與工程實(shí)踐地結(jié)合，或者用綜合實(shí)踐代替。應(yīng)用型人才要注重工程意識(求真務(wù)實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范拼搏進(jìn)取)和工程文化(求善求美、以人為本、協(xié)調(diào)發(fā)展)地培養(yǎng)，建立科學(xué)的發(fā)展觀，能夠妥善處理人與自然的關(guān)系;科學(xué)活動是認(rèn)識世界地活動，工程活動是改造世界地活動，在工程活動中能夠協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系尤為重要。要注重培養(yǎng)應(yīng)用型人才的創(chuàng)新精神、增強(qiáng)其創(chuàng)新意識、激發(fā)其創(chuàng)新愿望、提高其創(chuàng)新能力，以便他們更好地與各自的專業(yè)相結(jié)合而創(chuàng)造地學(xué)習(xí)，即在學(xué)習(xí)中進(jìn)行創(chuàng)造，在創(chuàng)造中深入學(xué)習(xí)，把自己培養(yǎng)成為富有創(chuàng)新意識的應(yīng)用型人才。
4.完善實(shí)踐教學(xué)體系
測繪工程專業(yè)同其它專業(yè)相比尤其注重學(xué)生的實(shí)踐能力和動手能力，大學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)日益受到人們的重視，因?yàn)閷?shí)踐是創(chuàng)新的基礎(chǔ)。應(yīng)該徹底改變傳統(tǒng)教育模式下實(shí)踐教學(xué)處于從屬地位的狀況，構(gòu)建科學(xué)合理培養(yǎng)方案的一個重要任務(wù)是必須為學(xué)生構(gòu)筑一個合理的實(shí)踐能力體系，并從整體上策劃每個實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。這種實(shí)踐教學(xué)體系是與理論教學(xué)平行而又相互協(xié)調(diào)、相輔相成的。科學(xué)合理的實(shí)踐教學(xué)體系包含三個方面。第一，受實(shí)驗(yàn)學(xué)時的限制，很多實(shí)驗(yàn)不能保證每一位學(xué)生都能夠有充分的時間親自動手，因此，應(yīng)增加實(shí)驗(yàn)室的開放時間，讓每個大學(xué)生都能經(jīng)過多個這種實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)和訓(xùn)練，這不僅能培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的基本技能與實(shí)踐能力，而且對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)很有好處。第二，應(yīng)盡可能為學(xué)生提供綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)造性比較強(qiáng)的實(shí)踐環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和自我探究能力，這也是素質(zhì)教育的根本要求。第三，從長遠(yuǎn)的觀點(diǎn)來看，實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)盡量與測繪單位的生產(chǎn)實(shí)際相接合。測繪教育的最終目的是為生產(chǎn)服務(wù)，因此，實(shí)踐環(huán)節(jié)必須要面向?qū)嶋H的生產(chǎn)應(yīng)用，當(dāng)然要做到這一點(diǎn)還需要教育部門與生產(chǎn)單位共同努力去創(chuàng)建一個良好的互動機(jī)制。
總之，探索對于測繪人才的一種合理的培養(yǎng)模式有著重大的現(xiàn)實(shí)意義，測繪專業(yè)教育者應(yīng)該從多個角度探索測繪人才的培養(yǎng)，為我國的測繪事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。
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