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有位专家这样说：“文字是地理学的第一语言，地图是地理学的第二语言，地理信息系统是地理学的第三语言。”这充分体现出 GIS 技术的重要性与价值所在。地理信息系统是“大管家”，为3S（GIS、遥感系统RS、全球定位系统GPS）技术的核心，这要求中学教师不仅要学习什么是GIS技术，更需要用GIS技术进行中学地理教学。
一、 GIS的基本概念
国内外学者对GIS的定义不尽相同，但都认为GIS是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，即采集编辑、存储管理、处理分析、传输地理数据，以多种形式输出数据和图形产品，为地理研究和决策服务的计算机技术系统。目前，GIS广泛应用于国民经济的各行各业，如环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。因此，从GIS的功能上看，主要面向对象并非地理教学，但GIS的某些方面的功能却值得借鉴，这主要是GIS的应用领域所决定的。
二、 GIS 技术应用在中学地理教学中的必要性
传统教学以地理挂图和幻灯片等作为辅助工具，因而教学效果不甚理想。将信息技术引入地理教学，将信息技术中的高端技术用于地理教学，是地理教学发展的必然。GIS技术可将复杂的自然景观、地理现象的空间分布甚至抽象的概念用三维的、动态的、直观的方法方式表现出来，可实现从感官、计量和逻辑上对显示空间进行模拟，对各类信息变化进行仿真，模拟自然过程的演变等，这是其他教育技术所不能实现的。
三、 教学内容上适度引入GIS，体现时代气息
学生在分析自然、农业、工业、人口和城市等这些地理事物的空间分布特征、时间变化规律时，可以适当接受现代地理信息系统的有关知识，下面以地貌演变、森林损害、安全生产监察部门等教学内容为例进行应用分析。
使用GIS技术模拟岩石受力及相关地貌的形成过程与结果，如岩石受到强大压力和张力时会发生断裂，并沿断裂面有错动或位移的现象，相对上升一侧地貌表现为断裂山或高地，相对下沉的岩石地貌表现为裂谷或低地。受内力作用，岩石在水平方向上受挤压导致褶皱；受外力作用，背斜中心岩石易被侵蚀形成谷地，向斜中心岩石坚固不易被侵蚀形成山，形象地展示了“背斜成谷，向斜成山”的过程。
下面是一个森林损害的讨论题：GIS要确定某地区森林损害情况及趋势，该用什么图层？至少需要几个图层来进行分析？先让学生讨论5分钟，让学生分组回答后，接着在TOPMAP显示如图1所示图片层：
图1表示早期的森林分布情况，线框部分表示损害的情况，图2表示后期的森林分布情况，线框部分主要有两部分：分别是原先损害的情况，以及后来损害的区域，利用图层交集取反菜单即能求出后来森林损害的区域，再利用求区域面积工具求出后来损害的面积，当然从图中很清楚地标明了森林损害发展的趋势。另外，利用此方法，能解决水灾受淹面积及水灾蔓延的方向，为当地有关部门的决策提供重大依据。
在GIS的最优路径查询中可设置这样一个案例：学校门口发生一起重大火灾，119指挥中心为使消防车能以最快的速度到达出事地点，必须求出最近距离，GIS的各种软件都提供了最优路径的查询，极为方便。通过这样具体的案例教学，极大地调动了学生的积极性，学生的参与性也很高。
在安全生产方面多突发性的事故。为此我设计了这样一个讨论题：GIS在研究“危险评估与扩散影响分析”方面有哪些作用？学生分析后教师总结如下：它模拟危险品在自然中受到风力、温度等因素的影响，预测不同时间危险扩散范围及受灾区域，应用GIS的空间分析功能，获取该区域内人员、单位、经济活动信息来估算灾害情况。
四、 地理信息系统引入中学地理教学的方法
首先要确定使用的软件，可以选用的平台有MapInfo GIS，ArcView GIS等，我们国产的有SUPERMAP，TOPMAP ACTIVEX，这些软件数据管理和分析功能都较强。笔者认为MapInfo GIS和TOPMAP ACTIVEX操作性较好。其次是具体的操作过程：
1. 课程内容：这是教学设计的核心，它规定了需要解决的问题。
2. 数据收集：地图数据是GIS的基础空间数据，属性数据是与具体教学内容相关的数据。数据收集过程的关键是数据来源，因特网是信息社会最大的数据源，大量的人口、社会经济等数据和数字地图数据可通过网络获取。
3. 数据库建立：为了用GIS进行数据分析，必须对所收集的数据建立数据库。其中的关键是建立空间地图数据和属性数据之间的关联。
4. GIS分析：这是利用GIS的数据分析功能研究地理问题的过程。GIS软件提供的分析功能包括查询分析、叠加分析、缓冲区分析等。其中查询分析就是GIS最基本的功能。叠加分析将不同要素特征的图层叠加，可分析地理要素间的影响关系。例如，将人口密度分布与地形叠加即可观察自然条件对人口分布的影响。缓冲区分析是对地理现象或事件等影响范围的分析操作。例如，确定水源地10 km范围的保护区，分析长江干流两岸10 km范围内的人口总量等都属于缓冲区分析。
5. 可视化与图表表达：GIS的分析结果最终需要通过地图可视化（2维，或3维）表达，并可附以统计图表等，形成专题地图，对于学生对地理知识的理解有相当大的作用。
需要说明的是，GIS引入中学地理教学要有两个前提：一是硬件设备要达到运行GIS相关软件的要求；二是师生的计算机软件应用水平。这两项有一定的基础就为GIS进入课堂提供了可能性。
GIS引入中学地理教学是具有前沿性的尝试。随着 GIS在我国各个领域应用的逐步扩大，也必将推动中学地理教学的改革与发展。
（浙江省浦江县中学）
一、 GIS的基本概念
国内外学者对GIS的定义不尽相同，但都认为GIS是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，即采集编辑、存储管理、处理分析、传输地理数据，以多种形式输出数据和图形产品，为地理研究和决策服务的计算机技术系统。目前，GIS广泛应用于国民经济的各行各业，如环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。因此，从GIS的功能上看，主要面向对象并非地理教学，但GIS的某些方面的功能却值得借鉴，这主要是GIS的应用领域所决定的。
二、 GIS 技术应用在中学地理教学中的必要性
传统教学以地理挂图和幻灯片等作为辅助工具，因而教学效果不甚理想。将信息技术引入地理教学，将信息技术中的高端技术用于地理教学，是地理教学发展的必然。GIS技术可将复杂的自然景观、地理现象的空间分布甚至抽象的概念用三维的、动态的、直观的方法方式表现出来，可实现从感官、计量和逻辑上对显示空间进行模拟，对各类信息变化进行仿真，模拟自然过程的演变等，这是其他教育技术所不能实现的。
三、 教学内容上适度引入GIS，体现时代气息
学生在分析自然、农业、工业、人口和城市等这些地理事物的空间分布特征、时间变化规律时，可以适当接受现代地理信息系统的有关知识，下面以地貌演变、森林损害、安全生产监察部门等教学内容为例进行应用分析。
使用GIS技术模拟岩石受力及相关地貌的形成过程与结果，如岩石受到强大压力和张力时会发生断裂，并沿断裂面有错动或位移的现象，相对上升一侧地貌表现为断裂山或高地，相对下沉的岩石地貌表现为裂谷或低地。受内力作用，岩石在水平方向上受挤压导致褶皱；受外力作用，背斜中心岩石易被侵蚀形成谷地，向斜中心岩石坚固不易被侵蚀形成山，形象地展示了“背斜成谷，向斜成山”的过程。
下面是一个森林损害的讨论题：GIS要确定某地区森林损害情况及趋势，该用什么图层？至少需要几个图层来进行分析？先让学生讨论5分钟，让学生分组回答后，接着在TOPMAP显示如图1所示图片层：
图1表示早期的森林分布情况，线框部分表示损害的情况，图2表示后期的森林分布情况，线框部分主要有两部分：分别是原先损害的情况，以及后来损害的区域，利用图层交集取反菜单即能求出后来森林损害的区域，再利用求区域面积工具求出后来损害的面积，当然从图中很清楚地标明了森林损害发展的趋势。另外，利用此方法，能解决水灾受淹面积及水灾蔓延的方向，为当地有关部门的决策提供重大依据。
在GIS的最优路径查询中可设置这样一个案例：学校门口发生一起重大火灾，119指挥中心为使消防车能以最快的速度到达出事地点，必须求出最近距离，GIS的各种软件都提供了最优路径的查询，极为方便。通过这样具体的案例教学，极大地调动了学生的积极性，学生的参与性也很高。
在安全生产方面多突发性的事故。为此我设计了这样一个讨论题：GIS在研究“危险评估与扩散影响分析”方面有哪些作用？学生分析后教师总结如下：它模拟危险品在自然中受到风力、温度等因素的影响，预测不同时间危险扩散范围及受灾区域，应用GIS的空间分析功能，获取该区域内人员、单位、经济活动信息来估算灾害情况。
四、 地理信息系统引入中学地理教学的方法
首先要确定使用的软件，可以选用的平台有MapInfo GIS，ArcView GIS等，我们国产的有SUPERMAP，TOPMAP ACTIVEX，这些软件数据管理和分析功能都较强。笔者认为MapInfo GIS和TOPMAP ACTIVEX操作性较好。其次是具体的操作过程：
1. 课程内容：这是教学设计的核心，它规定了需要解决的问题。
2. 数据收集：地图数据是GIS的基础空间数据，属性数据是与具体教学内容相关的数据。数据收集过程的关键是数据来源，因特网是信息社会最大的数据源，大量的人口、社会经济等数据和数字地图数据可通过网络获取。
3. 数据库建立：为了用GIS进行数据分析，必须对所收集的数据建立数据库。其中的关键是建立空间地图数据和属性数据之间的关联。
4. GIS分析：这是利用GIS的数据分析功能研究地理问题的过程。GIS软件提供的分析功能包括查询分析、叠加分析、缓冲区分析等。其中查询分析就是GIS最基本的功能。叠加分析将不同要素特征的图层叠加，可分析地理要素间的影响关系。例如，将人口密度分布与地形叠加即可观察自然条件对人口分布的影响。缓冲区分析是对地理现象或事件等影响范围的分析操作。例如，确定水源地10 km范围的保护区，分析长江干流两岸10 km范围内的人口总量等都属于缓冲区分析。
5. 可视化与图表表达：GIS的分析结果最终需要通过地图可视化（2维，或3维）表达，并可附以统计图表等，形成专题地图，对于学生对地理知识的理解有相当大的作用。
需要说明的是，GIS引入中学地理教学要有两个前提：一是硬件设备要达到运行GIS相关软件的要求；二是师生的计算机软件应用水平。这两项有一定的基础就为GIS进入课堂提供了可能性。
GIS引入中学地理教学是具有前沿性的尝试。随着 GIS在我国各个领域应用的逐步扩大，也必将推动中学地理教学的改革与发展。
（浙江省浦江县中学）