第四节、多媒体计算机辅助地理教学

第四节多媒体计算机辅助地理教学一、计算机辅助教学技术在地理教学中的应用二、地理课程与地理教学的特点三、传统地理教学存在的不足四、多媒体技术在地理教学中的运用优势五、计算机辅助地理教学存在的问题六、信息技术与地理教学的整合七、地理信息技术辅助地理教学一、计算机辅助教学技术在地理教学中的应用

计算机辅助地理教学（ComputerAssistedInstruc-tionofGeography，简称CAIG）是计算机辅助教学CAI技术在地理教学中的应用。所谓计算机辅助地理教学就是运用计算机及其相关设备和设施，以及相关的教学软件（课件）来实施地理教学。二、地理课程与地理教学的特点1、空间性与时间性。2、系统性和综合性。3、基础性和素质性。地理课程的特点1、强调空间区域概念的教学，培养学生空间想象能力、空间分析能力。2、注重综合与分析，培养整体意识和分析问题的能力。3、注重实践环节，培养联系实际解决问题的能力。4、注重素质教育。地理教学的特点二、地理课程与地理教学的特点三、传统地理教学存在的不足1、教学信息表达方式单调，难以激发学习兴趣2、忽略教学对象的个体差异，难以做到因材施教3、忽视实践环节，难以做到理论联系实际4、教学“满堂灌”，缺乏有效的教学反馈机制四、多媒体技术在地理教学中的运用优势1、创设情趣，激发兴趣2、化静为动，形象直观3、创造理想的教学环境4、教学模式多样，教学组织灵活、方便5、多感官刺激，提高地理教学效率6、促进地理教师专业知识水平、教学业务能力和信息素养的提高五、计算机辅助地理教学存在的问题1、硬件条件和管理水平制约了计算机辅助地理教学的开展;2、教师对计算机辅助地理教学的重视不够;3、缺少能直接使用的课件，普通教师的课件制作水平不高;4、课件的教学设计不充分，对教学理论的指导作用重视不够;5、课件中存在的科学性、艺术性和交互性等问题6、地理性问题、对象性问题7、计算机辅助地理教学的模式问题8、局限于课件的既定模式，难以体现教学方法的多样性和教师的创造性五、计算机辅助地理教学存在的问题六、信息技术与地理教学的整合首先，要针对地理对象的空间和区域分布具有不同的空间和时间尺度的特点，发挥多媒体生动活泼的优势。其次，要针对地理课程内容的综合性和丰富性，发挥多媒体技术存储容量大、存取方便、表现方法多样的优势。第三，针对地理教学需要使用大量地图、图表的特点，发挥多媒体图表处理能力强，表现灵活方便的优势。第四，针对地理课程和地理教学的实践性特点，发挥多媒体技术模拟实验的优势。第五，针对地理课程和地理教学素质性的特点，发挥多媒体集成性高、交互性强的优势。第六，针对地理教学内容广泛、联系实际的特点，发挥网络多媒体资源丰富、使用灵活、方便和便于自学的特点，提高学生的探究、创新的能力。六、信息技术与地理教学的整合七、地理信息技术辅助地理教学

地理信息技术与数字地球

地理信息技术在教学中的应用

地理信息技术是传统地理学与现代信息技术的集合，为获取、存储、分析和处理空间数据提供了新的技术方法，已成为一门综合性的学科，在国民经济和人民生活各个方面有着广泛的应用,正在走向社会化和大众化。以遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）技术为核心的地理信息技术是构建“数字地球”的技术基础，也是信息技术（IT）的重要组成部分。地理信息技术教学内容的学习重点在于地理信息技术的应用，“任务驱动”学习方式是其基本的学习方法；将地理信息技术整合于地理教学之中，在应用中学习地理信息技术，用地理信息技术学习地理知识、提高分析和解决地理问题的能力。地理信息技术与地理教学内容提要在哪儿？——静态地理位置怎么走？——动态地理位置某地有什么？——地理信息分布……1、什么是地理信息技术？有80%的信息和地理位置有关！和地理位置相关的信息就是地理信息！地理信息也可以称为空间信息1、什么是地理信息技术?地理信息特点（1）：地理位置可以通过绝对坐标的方式进行表达：如经纬度、大地坐标系等；地理位置也可以通过相对空间关系（空间拓扑关系）进行表达。地理信息特点（2）：地理信息包括属性是位置的统一，在计算机表达时通常包括图形数据和属性数据；地理信息系统则将两者结合在一起——属性数据的地理编码1、什么是地理信息技术?地理信息特点（3）：地理信息是随时空动态变化的信息1、什么是地理信息技术?黄河三角洲多期影像分类结果对比图

河口污染的遥感影像

①③②地理信息技术是处理地理空间信息的专业技术，主要包括但不限于以下三大技术（3S）：地理信息系统(GeographicInformationSystem)遥感应用技术(RemoteSensing)全球定位系统(GlobalPositioningSystem)1、什么是地理信息技术？1.1遥感技术的发展遥感技术是指从远距离、高空，以至外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等探测仪，通过扫描、信息感应、传输和处理，从而识别地面物质性质和运动的技术。911之前的五角大楼IKONOS影像(1m)—五角大楼911之后的五角大楼IKONOS影像(1m)—五角大楼世贸大厦的数字高程图“9.11”事件前“9.11”事件后RAMS™系统由激光测高计、GPS定位装置、惯性测量器和4096*4096的高分辨率数码照相机组成。高分辨率遥感的发展，1米及更高分辨率遥感的商业化，为地理信息系统建设提供了重要的数据源。1.1遥感技术的发展从分辨率为0.6米的卫星影象上，能看清输电线路！多光谱遥感的发展，为地物的识别提供更加精确的手段。全数字的航空遥感技术的发展，为遥感测量等提供多种技术手段。美空军现役的“铺路爪”相位数组雷达及导弹预警中心1：50001：1000卫星定位技术是基于空间的无线电定位系统。它是由若干颗卫星组成空间系统，并随时确定地表或地表附近的三维空间位置和时间。1.2卫星定位技术的发展GPSGPS原理注：DMA美国国防制图局，现改名为美国国防影像制图局，NIMA1.2.1.现有的卫星定位系统美国：GPS俄罗斯：

GLONASS欧洲：Galileo中国：北斗1.2.2.我国成功发射北斗导航卫星2000年10月和12月“北斗”1号和2号卫星发射成功。2003年6月“北斗”第三颗卫星发射成功。2004年10月加盟欧盟伽利略计划，旨在打破美国对GPS的垄断。1.3地理信息系统技术的发展GIS是获取、管理、操作和加工处理地理空间信息的综合计算机技术，这一技术能够为决策者提供综合分析结果，为决策提供辅助支持。3S之间的关系GISGPSRS提供准确的位置在地图上处理位置信息？1.3地理信息系统的发展提供详细的基础地图数字化过程属性表--------------------实景情况地图数据属性数据数字化计算机系统几何要素和属性记录：GIS的应用2无处不在的地理信息技术GIS的应用2无处不在的地理信息技术AM/FMGIS：设施管理GIS的应用2无处不在的地理信息技术GIS的应用2无处不在的地理信息技术GIS的应用2无处不在的地理信息技术地理信息技术从专业应用走向社会和大众化应用专业应用政府与企业应用社会与大众化应用制图信息管理信息服务2.1地理信息技术的发展方向

LBS移动位置服务系统功能搜朋索友查找定位现在是地理信息技术与IT其他技术集成的时代GIS+RS+GPS——3SGIS+多媒体技术GIS+数据库技术GIS+办公自动化技术GIS+移动通信技术GIS+Internet技术组件式GISOpenGIS格点计算GIS2.2地理信息技术的发展方向GIS正在融入IT的主流GIS是可应用到各个行业的信息化技术GIS正在走向社会化和大众化GIS技术需要创新和集成我国GIS技术需要自主知识产权

数字地球（DigitalEarth）最初是由美国前副总统AlGore于1998年1月31日在加利福尼亚科学中心召开的OpenGISConsortium年会上所作的“数字地球：展望21世纪我们这颗行星”的演讲中提出来的，很快得到了很多国家的响应。戈尔，男，1948年生，美国前副总统；负责美国航天和科技方针政策领导工作，毕业于哈佛大学政府专业。他认为，数字地球是指以地球坐标为依据的、具多分辨率的、由海量数据组成的、能立体表达的虚拟地球。

戈尔想象有一个小女孩来到博物馆的数字地球陈列馆，戴上头盔显示器，她立刻看到一个能辨别陆地和海洋，犹如正在空间轨道运行的地球。使用特殊的数据手套，她开始放大景物，分辨率越来越高，小女孩看到了美洲、亚洲和非洲，随之是更具体的区域，诸如国家和城市的景观，后来她还看到了房屋、树木以及其它各种自然景观。在发现自己特别感兴趣的目标后，她乘上“魔毯”去探查究竟，所看到的景物全部是以三维图像显示。使用数字地球系统的声音识别装置，小女孩可以了解有关土地覆盖、动植物种类分布、气候、道路、行政区域的实时信息，以及人口等方面的文本信息。她还可以和世界各地的孩子们一起工作。戈尔设想，他的小女孩正在和其他国家的孩子共同开展一个“全球项目”。在这里，她看到自己以及世界各地的孩子们为“全球项目”收集到的环境信息。这些信息可以无缝地融入数字地图或地面数据里。她用数据手套敲击超连结部分，还可以获得更多的有关她所见到的物体的信息。虚拟现实头盔(HMD)更精彩的场景是，假若全家要去黄石国家公园步行旅游度假，小女孩在计算机上先将步行的线路从头到尾地浏览了一遍，然后制定出计划。她跨越了不同的空间，在时间线上奔驰。小女孩不仅能够在美国虚拟旅游，而且可以到其他国家。为了去参观法国的卢浮宫，小女孩先在巴黎游览了一番，仔细阅读数字化地图以及报纸、古老传说等许多的一手资料，她还可以了解到法国的现实与历史。这条时间线可以延伸到久远的过去，从数日、数年、数世纪，甚至能够到百万年前的地质纪元，去了解恐龙活动的情况。黄石公园卢浮宫数字地球的基本概念，可以归纳为三个方面：数字地球是指数字化的三维显示的虚拟地球，或指信息化的地球，包括数字化、网络化、智能化与可视化的地球技术系统。实施数字地球计划，需要有政府、企业和学术界共同协力参加。实施数字地球计划是社会的行为，需全社会来关心和支持。数字地球是一次新的技术革命，将改变人类的生产和生活方式，进一步促进科学技术的发展和推动社会经济的进步。数字地球的含义

数字地球的基本框架

RSGPSGIS辅助地理教学用地理信息技术遥感的教学应用遥感图像的展示：大范围、立体、形象、直观

遥感图像的对比：认识地理环境的变化遥感图像的判读、对比：智力和能力的培养遥感图像的情感教育功能本图利用遥感影像经纠正镶嵌而成，制作精良，是目前所见到的质量最好的全国遥感影像图。分辨率为100米。中国卫星遥感样图香港岛九龙维多利亚港最新统计显示，中国沙化土地已达１７４万平方公里，占国土面积的１８．２％。沙化面积每年仍以３４３６平方公里的速度扩展。干旱的频繁发生，会造成沙尘暴肆虐、森林覆盖率降低、草原退化严重、天然水域缩小、河道断流、水资源锐减、土地沙化面积扩大等，致使自然灾害的发生频率加大，给国家的经济建设和人民生命财产造成巨大损失。干旱造成的环境影响有土壤和地下水的盐碱化、淡水生态系统污染加剧、动物品种的区域性灭绝等。值得注意的是，随着人类的经济发展和人口膨胀，水资源短缺现象日趋严重，直接导致了干旱地区的扩大与干旱化程度的加重。干旱灾害是我国最主要的自然灾害之一。据统计，自然灾害中85％为气象灾害，而干旱灾害又占气象灾害的50％左右。我国最早的旱灾记载始于公元前206年。从那时起至1949年的2155年中，发生过较大的旱灾1056次，平均两年一次。我国最严重的干旱首推明朝崇祯年间的大旱，连旱17年，赤地千里、民不聊生。近百年来我国又出现了1900、1928－1929、1934、1956－1961和1972年等大旱，进入20世纪九十年代我国北方干旱频繁发生，特别是西北地区出现了1995年和1997年的严重干旱。南京ikonos遥感影像-玄武湖南京市东部TM遥感图像（321波段真彩色合成2）

南京市东部TM遥感图像（543波段假彩色合成2）极轨卫星遥感图象

哈尔滨市2005年3月18日卫星遥感监测土壤墒情结果目前哈尔滨市土壤墒情绝大部分正常，仅呼兰、巴彦、木兰北部少数地块有轻旱。其中：正常区域占哈尔滨土地总面积的比例为：98.9%正常区域面积为：52441.7平方公里轻旱区域占哈尔滨土地总面积的比例为：1.1%轻旱区域面积为：583.3平方公里此图为美国商业卫星在南海撞机事件后拍摄的遥感影象，分辨率在1米左右。从影象中可以看到海南陵水机场的全貌，机场跑道、机窝、维修机库以及生活办公设施等清晰可见。机场北部停机坪上的大型飞机即为美军的EP-3C电子侦察飞机。中部停机坪为一架运-8和两架轰-6飞机，在机场和机窝中有一些歼-8II、强-5或歼-6飞机。飞机全部为露天存放，除几处维修设施外，未见到机库，说明基本设施比较落后。机场周围被农田围绕且空地不多，未见到明显的防空导弹或高射炮。海南陵水机场位于美国东南部佛罗里达州卡那维拉尔角的肯尼迪航天中心是美国的主要航天发射场，美国的绝大部分卫星、登月火箭和航天飞机都在这里发射。临近海岸，地势低平，湖沼分布，人烟稀少，适合航天发射。该图中显示了两个发射台，基础设施差别不大，有火箭运输道路相连。肯尼迪航天中心酒泉卫星发射中心新疆的罗布泊[LopNor(罗布诺尔)]核试验场。该图片为Ikonos卫星所拍摄，时间是2000年1月份。中国的核试验场也称为国防科工委21基地，其真实位置位于北纬41°30‘，东经88°30‘E，在新疆库尔勒正西方向185公里的山谷之中，这个地方离罗布泊也有约185公里之遥，中国公开出版的地图对这个地区标注的很简略，在较详细的地图上在附近会找到一个很小的地名“马兰”。要到这个地方可从乌鲁木齐到库尔勒公路上的库米什镇或乌什塔拉镇走通往东南的岔道。三峡坝区朝鲜秦川的核设施印度洋海啸遥感影像圣.海伦斯火山1998年5月21日1998年8月20日青海湖已从单一的高原大湖泊分裂为一大数小的湖泊群。青海湖是中国第一大咸水湖，现有面积约4200平方公里。青海湖在最近这一段相对很短的地理时期逐渐分裂成一大多小的高原湖泊群，其原因一是青海湖湖水下降，湖面收缩，一些相对洼地形成新的湖泊。另一原因是湖区周围沙化后，刮入湖中的沙尘和原来湖底的泥沙在类似海洋湾流的作用下，在湖湾口逐渐筑起沙堤，然后分离出新的湖泊。GIS的教学应用

GIS地图显示应用:图层叠加的、可无级缩放的电子地图地理位置空间分析：定点查询、范围查询、线路查询缓冲区分析应用专题地图应用与其它教学软件的集成应用GIS