信息技术在地理学科的应用范文第1篇
地理信息系统简称GIS。它以地理空间数据库为基础, 对空间相关数据进行采集、编辑、管理、分析、模拟、显示和输出, 具有区域空间分析、多要素综合分析、规划以及动态预测等能力。自20世纪60年代初发展以来, 随着其本身空间分析功能和相关学科的迅猛发展, 应用领域不断拓宽, 渗透到社会的各个方面, 涉及许多学科和领域[1,2]。在环境保护领域, 地理信息系统技术的引进为这个复杂的多学科交叉领域的研究和发展带来了新的契机和巨大的益处[3], 表现在以下几个方面。
2 GIS在环境领域的应用
2.1 环境管理
环境管理系统 (EMIS) 是为环境管理和决策服务的技术过程系统。系统从现代管理的需要出发, 以计算机和GIS、数据库管理系统为工具, 运用软件工程方法开发, 面向环境管理和科研、实用性、针对性和自主开发是该系统的主要特点。GIS在其中的应用大大改善了EMIS基础数据的处理和收集方式, 提高了环境管理的效率。利用GIS的数据采集与编辑、信息查询、数据库管理、统计制图、空间分析等功能, 环境工作者可将已经编码的空间数据组合起来, 并确定其地理位置, 同时揭示不同信息间的相互关系, 尤其可对空间数据进行分析和运算。
2.2 环境影响评价
环境影响评价 (EIA, Environmental Impact Assessment) , 是对环境质量优劣的定性定量评价, 是环境管理的科学依据和实施可持续发展战略的有效手段和方法。其实施过程是按照一定的评价标准和评价方法, 确定一个区域范围内的环境质量状况, 预测环境质量变化趋势和评价人类活动对环境的影响, 按时间可以分为回顾评价、现状评价、预期影响评价。
由于GIS在建立和分析地理对象之间的拓扑关系上具有强大的功能, 因此, 可以对环境因素、污染物的数据属性和它们的空间分布进行科学分析。另外, GIS的图形用户界面使用户可直观地了解污染发生的情况, 并对污染物排放进行预测显示。任劲松等[4]就曾把GIS用于福建眉州湾区域环境质量现状评价, 利用实测值通过插值或拟合方法扩展得到浓度分布图, 了解各污染物的空间分布及超标情况, 再进行全区环境质量综合评价。
2.3 环境监测
在环境监测过程中, 利用GIS技术可以对实时采集的数据进行存储、处理、显示、分析, 为环境决策提供辅助手段, 配合环境监测采集系统还可以在GIS系统中清晰地显示、分析监测点的环境变化和趋势、进行监测点信息查询、监测点点位分析、等值线分析、区域噪声、环境噪声分析等。Hudak等[5]利用GIS技术对地下水的监测网络进行了设计, 可以对所选研究区域进行详细的场地监测和分析, 有利于管理地表和地下废物设施, 及时发现潜在污染源, 加强对水源井的保护。
2.4 环境应急预警预报
建立重大环境污染事故区域预警系统, 能够对事故风险源的地理位置及其属性、事故敏感区域位置及其属性进行管理, 提供污染事故的大气、河流污染扩散的模拟过程和应急方案。首先, 环境应急系统需要急速处理大量空间、时间、环境属性数据, GIS能够在最短时间内提供完整而全面的各种地理及环境数据, 并能按实际需要集成各种分析、统计功能, 切实提高环境工作人员的管理决策能力。其次, 将图形化技术应用到环境应急系统中, 对不同的参数指标, 配以不同颜色的色块, 可直观地将污染属性信息以图形方式显示在屏幕上, 还能对不同的污染信息进行分层的观察。再次, 将GIS能够提供的空间地理数据与各种环境属性数据之间关联起来, 让决策者和研究人员可以进行多向的互动式查询。这种与GIS相结合的环境应急系统只需要在互动双向查询功能中输入任意一个坐标参数即可方便地找到其他相对应的所有相关信息。
2.5 环境规划与决策
从80年代中期到90年代, GIS的研究和建设得到了飞速发展, 开始进入专业化应用和商品化生产阶段, 被广泛运用在自然生态现状分析、应急预测预报系统、城市定量考核、建立项目管理等专项环境保护问题中。例如, 美国将GIS广泛用于供热、区域开发、虫害控制、城市管网设计、河口特性评价、水库设计、废水处理厂设计、大气污染微量化学等领域[6]。近年来, 模型驱动的决策支持系统是GIS技术在环境科学领域应用的一个研究热点。GIS和环境模型分属于不同的研究领域, 但二者的结合无疑会有助于许多环境问题的解决和GIS的丰富与完善。环境模型对各种环境问题和环境过程描述准确、算法精炼且大都具有空间特性, 如二维和三维水质模型、大气扩散模型、污染物在地下水中运移模型等。但这些环境模型空间数据的操作, 尤其是结果显示方面仍显困难。而空间分析和空间数据管理正是GIS的优势。GIS可以为环境模型提供一整套基于GIS逻辑原理的空间操作规范, 用以反映具有空间分布特性的环境模型研究对象的移动、扩散、动态变化及相互作用[7]。
3 结论和展望
GIS应用于环境领域不仅节省大量的人力、物力、财力, 最主要的是获得成果的速度快, 精度高。GIS所提供的强大的空间数据的管理、分析能力, 空间地理数据以及环境评价模型相结合, 可以很好的实现环境数据与基础地图相连接的地图编辑、数据管理、空间分析和环境信息的可视化输出, 能够方便的进行数据传输、共享和应用功能模块的扩展。就其应用发展前景而言, 3S技术、应用模型开发、空间决策支持系统、Web GIS技术, 虚拟地理环境被不断地引入环境科学领域, 为环境科学领域的研究提供更加丰富而有效的研究手段或方式。
摘要：本文主要总结了地理信息系统在环境科学领域的应用, 归纳总结了GIS在环境管理、环境影响评价、环境监测、环境应急预警预报以及环境规划与决策方面的应用, 提出了在环境领域应用中的一些问题, 并对GIS在环境保护方面的应用前景作出了展望。
关键词：地理信息系统 (GIS) ,环境,应用现状,发展前景
参考文献
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[5] HUDAK P F.Regional Trends in Nitrate Content of Texas Groundwater[J].Journal of Hydrology, 2002, 28 (1P2) :37) 47.
[6] 郑继东.GIS在焦作市大气环境模拟中的实现[D].焦作:焦作工学院资源与环境工程系, 1999.
信息技术在地理学科的应用范文第2篇
1 地理信息系统在城市测绘中的需求分析
1.1 地理信息系统
简单地讲, 地理信息系统是处理地理信息的系统, 是关于采集、存储、管理、处理、分析和表达地理空间数据的计算机系统, 是分析和处理海量地理数据的通用技术。将地理信息系统应用于城市测绘中, 将会使城市测绘数据十分的详尽和准确, 同时也大大提高了城市测绘工作的科学性。
1.2 必要性分析
测绘工作是一项十分艰巨, 且用途极为重要的任务。传统上, 城市规划的设计是基于测绘人员提供的测绘图件和资料的, 因为城市测绘的主要目的是用来进行城市规划的, 但是因为测绘与规划设计存在脱节的情况, 使得测绘人员完全不能认识测绘的目标, 以至于对规划设计起不到很好的配合作用, 因而不利于整体设计工作质量和工作效率的提高。基于数字地图基础上的地理信息系统的出现和发展, 能够很好地解决这个问题, 因为地理信息系统主要是按照数字地图的形式来进行输入和输出的, 使得测绘工作变得易于查询和分析, 也变得直观且易于看懂和理解。
2 地理信息系统在城市测绘中的应用
本文采用Arc Info来探讨地理信息系统在城市测绘中的具体应用。
2.1 数据处理
地理数据一般具有三个基本特征:属性特征 (非定位数据) 、空间特征 (地位数据) 和时间特征 (时间尺度) 。在城市测绘中, 涉及到的主要设施有城市建筑物、城市道路、管线等, 其信息包括了这些设施的空间数据和属性数据, 属性数据又可以分为客观和主观两类, 客观属性数据如城市道路的名称、交叉口的形状等, 主观属性数据如城市道路与交叉口的交通量等。
Arc Inf o提供叠合层 (Coverage) 将多种数据组织在一起, 叠合层中包含多种类型的要素 (Feature) , 比如弧段 (Arcs) 、节点 (Nodes) 、标记点 (Label Points) 、配准点 (Tics) 、多边形 (Polygon) 等。
Arc Info中用如下方法实现地物特征的空间信息与专题属性信息的联系:每个地理对象都存储一个标志码, 对象的标志码在对象的空间特征 (描述它的坐标信息) 产生时一同产生, 它唯一地代表这个地理对象, 这个标志存储在一张记录有对象几何特征 (线的长度、多边形地面积等) 的属性表中, 这个属性表称为特征属性表 (Feature Attribute Table, FAT) 。地理特征的专题属性信息可以直接存储于FAT表中, 也可以存储在其他数据表中, 后者通过对象标志码与FAT产生联系。从空间信息检索专题属性信息, 或从专题属性信息检索空间信息的实现就依赖于地理信息系统所建立起来的这种联系。
2.2 数据管理
A r c I n f o中图形是以点 (P o i n t) 、线 (Polyline) 、多边形 (Polygon) 来表达实物信息的, 在城市测绘中, 主要涉及到用点来表示的实物信息有城市道路路段上的桥、城市道路交叉口等;主要涉及到用线来表示的实物信息有城市道路中线、城市道路边线、通讯线的走向等;主要涉及到用面来表示问候的实物信息有道路周边的建筑物 (比如企事业单位、学校、医院、公园等) 。可以把上述所有关于点、线、多边形相关的实物合理地分层组织如下:首先建立一个地理数据库, 在地理数据库中建立城市测绘要素集, 其中包括的特征类有城市道路中线、城市道路交叉口、桥、城市道路周边建筑物等;同样在相同的地理数据库中建立一个管线要素集, 其中包括的特征类有路边线、电力设备、电力线、通讯线等。
2.3 数据显示
Arc Inf o中的Arc Map提供了一个易于使用的用户界面, 使得对Arc Map的操作变得简单方便。Arc Info支持广泛的数据源, 在Arc Map中用来显示的地图格式主要有Shapef ile和Coverage。一般来说, 地图特征的图形表达有以下几种方式:单一的符号、单一值地图、用类似于人口的字段属性来表达数量 (颜色分级、符号分级和密集度分级) 、相关多种属性的表达。用单一的符号展示数据于地图可以从图形上得知特征分布的密集程度, 从而可以清晰地表达出分布情况。在城市测绘中, 可以用点表示城市不同区的居民居住情况, 这样就可以用点的密集程度来直观表达居民居住的分布密集程度;同样, 道路可以用线的特征来表示在区域内道路网密集程度。对于上述每个区的居民密集程度的表示, 也可以先统计每个区的居民人数, 然后按照一定的标准划分, 用不同的颜色来表示每个区的居民居住情况, 并且还可以用符号本身的大小来表示居民分布情况。同样地, 城市道路交通也可以通过交通量的统计之后, 依据交通量的范围分类对城市道路进行等级颜色分类。
3 结语
本文从数据的角度探讨了地理信息系统在城市测绘中的具体应用, 通过地理信息系统的使用, 可以使得城市测绘工作更加准确, 更加科学。同时, 对于测绘学来讲, 地理信息系统、全球定位系统、遥感系统的结合使用, 将使测绘由原来单纯提供信息的服务性变为决策管理的重要组成部分, 将有力地推动管理的严格性、决策的科学性、规划的合理性和设计的高效性。
摘要：本文基于ArcInfo探讨了地理信息系统在城市测绘中的基本应用, 包括数据处理、数据管理和数据显示。
关键词：地理信息系统,城市测绘,ArcInfo
参考文献
[1] 万邦旭.城市规划与测绘中的地理信息系统[J].建设工程理论与实践, 2005:348～350.
[2] 马平华, 路文科, 刘永宏.论测绘地理信息系统的建设[J].安徽地质, 2009, 12 (4) :308～310.
信息技术在地理学科的应用范文第3篇
1 演示课件的作用
目前大多数计算机辅助教学都属于这种类型。我们可以把这种方式看成为传统教学的延伸和改进。一般学校的教室中往往配备有电脑和大屏幕电视或液晶投影仪。教师按照教学大纲, 使用预先编制的课件来进行教学。
从使用的软件来看, 不少公司在90年代都推出了自己的演示型课件产品, 其中最著名的有《巨人多媒体系列教育软件》和《鹏博士多媒体系列教育软件》。另外, 教师也可以用Powerpoint、Author Ware等多媒体制作工具, 综合利用各种教学素材, 编写自己的演示文稿或多媒体课件。这种教学主要还是以讲授为主, 其优点有: (1) 直观、易懂。可以表现一些常规方法无法直观演示的内容, 如地震的成因、大陆的形成、植物的双受精过程等。进行这类模拟费用少、时间短、没有危险, 技术上没有较大的困难。 (2) 经济、方便。一间多媒体教室只需要一台电脑、一台投影仪, 成本不过三四万元人民币, 但可以满足五六十名学生的学习要求。
2 辅导学习的作用
人们在很大程度上是使用计算机软件来进行练习和实践, 以及模拟教师教学过程, 对学生进行指导。在前一个模式中, 学习者可以根据自己的水平和学习要求, 选择不同的练习环境, 使学习更有成效。在后一个模式中, 学习者可以按照计算机给予的教学程序来学习新概念、新知识。
《走遍美国》系列教学软件就较好地完成了信息技术的个别辅导的作用, 《K12考评王》等软件的设计开发也体现了这种思想。在因特网上, 如洪恩在线网站推出的洪恩英语学习, 其界面简单易操作, 较好地实现了利用计算机进行学习时的交互。
许多教师都比较喜欢这种类型的软件, 因为学生既可以直接接触优秀软件, 提高学习的主动性, 当学习遇到问题时又可以及时向教师或同学请教。有些地方的老师还提出了一种被称为“各出奇谋”的新思路:学生自己出题, 通过局域网提交给教师;教师选择其中符合要求的题目, 使用计算机迅速组成一套新试题, 提供给学生网上测试, 由计算机给予及时反馈。笔者认为, 这种教学为方法能够促进学生对学习的全程参与, 真正体现信息技术在教学中的优势。
3 获取学习资源的作用
众所周知, 因特网是世界上最大的知识库、资源库, 它拥有最丰富的信息资源, 而且这些知识和资源是按照符合人类联想思维特点的超文体结构组织起来的, 因而特别适合于学生进行“自主发现、自主探索”式的学习。这就为学生批判性思维、创造性思维的发展和创新能力的孕育提供了肥沃的土壤。
从因特网获取学习资源主要有两个渠道。一是利用搜索引擎。目前因特网比较著名的搜索引擎有“雅虎”、“搜狐”等门户网站, 还有“google”、“Baidu”这样专门的搜索引擎。二是利用教育网站。目前教育网站可分为四类:如: (1) “中国教育部”、“中国教育和科研计算机网”等; (2) 教育门户网站, “K12中小学教育教学网”、“中基网”等; (3) 学科专业网站或教师个人主页, 如“中学语文教育”、“化学教育资源网”等; (4) 主题网站, 如“鲁迅”、“保护绿色家园”、“数学奥林匹克”等。利用因特网所提供的资源环境就是要突破课本是知识主要来源的限制。教师指导学生自主地从网络资源中获取知识, 同时也为学生使用信息技术作为知识组织构建工具打下基础。
4 信息交流的作用
据有关学者提出:信息技术以辅助教学的方式引入教学, 能够增进师生之间情感交流的作用。我们通常是在互联网的硬件环境下, 开通论坛、聊天室等, 让学生在网上进行交流。使用这种方式, 每个学生可以看到其他同学的观点, 还可以把讨论由课堂延伸到课外, 有效地实现学习时间和空间的拓展。
如某校有一节生物网络课《芽》, 就把论坛和聊天室作为信息交流的工具。学生围绕自己感兴趣的话题在其中进行讨论, 教师作为学习的组织者、指导者和帮助者与学生一起进行讨论。在学习中, 一些学生还将“芽在太空中的发育情况是怎样的”这一问题发贴在相关网站, 寻求专家的帮助。这种课利用了网络通讯技术, 组织各类协商、讨论活动, 培养了学生的合作精神。
但是, 这种方式只能作为师生交流的辅助形式。面对面的交流是最主要的, 在目前是不能够完全被替代的。
5 探索研究的作用
信息技术还可以培养学生主动发现问题和解决问题的能力, 主要方法有两种:一是用信息技术虚拟实验环境, 让学生通过实际操作、观察现象、读取数据和科学分析, 培养探索精神。例如在中学化学教学中, 学生可以使用chemlab (一个虚拟化学实验软件, 可以从互联网上免费下载) , 在电脑上“做实验”, 通过选取实验器材、药品, 设计实验步骤, 对各种化学现象进行探究学习。在中学生物学教学中, 也有一个Funny Bone的类似软件。二是利用工具型教学软件对教学和学习提供支持。例如在中学数学教学中, “几何画板”可为学生提供自己动手, 探索问题的机会:当面对问题时, 学生可以提出假设和推理, 然后用“几何画板”自己做实验来发现、总结一些数学规律和数学现象。
但是chemlab、Funny Bones这类自然科学实验的虚拟软件不能全代替真实的实验。信息技术提供的虚拟实验环境只能够起模拟、示范和帮助探究的作用。
6 知识组织构建的作用
现在出现了许多基于信息技术的教学模式, 如Web Quest, Intel未来教育 (http://www.teachfuture.com) 等。这些新的教学模式都有一个共同的特点:学习者使用信息技术来表达自己的观点。也就是说, 信息技术在这里起到了知识组织构建工具的作用。学习者使用的是最常用的工具软件 (Word、WPS) 、信息集成工具 (如Front Page) , 还有一些作图、制表的工具。这类教学方式并不要求学生如何高明地使用工具软件, 而强调学生在对大量信息进行快速提取的过程中, 对信息的重整、加工和再应用。
在平时教学当中, 据笔者对学生的调查观察情况来看, 70%的学生愿意用信息技术来表达自己的观点, 却只有40%的学生表示自己有能力完成这项工作。因此, 要在教学中发挥信息技术在知识构建的作用。还必须加强学生工具软件的使用能力。
7 深思和建议
“信息技术与课程整合”是我国面向21世纪基础教育教学改革的新视点, 是继承了传统的学科教学的优势, 同时又具有一定相对独立的特点的教学类型。而现在的课程整合还存在着许多值得沉思的问题:有部分老师过多使用计算机;有些学校还以课件教学、网络教学的多少来评价一名教师的教学的好与坏, 如果上多的老师就是优质课, 年终可以评优、加奖金, 这样使我们在探索创新教学的同时, 大大迷失了方向。例如:生物老师在上课时, 如果使用3D动画技术向学生展示不同植物的叶序, 其实这样的课, 从校园采摘几根枝条就可以讲得既直观又具体了。这样盲目使用信息技术进行教学, 造成不必要的浪费。
总之, 信息技术与课程整合是一个系统工程, 但我们的实质无非是要如何运用信息技术将提高学科教学质量工作落到实处。所以笔者建议以下两点: (1) 各学校应该大力加强硬件的建设。目前, 作为沿海开放城市的广西防城港市的中学中, 大概平均每20名学生拥有1台电脑, 美国早在2000年每5名学生就拥有1台电脑, 可以说, 硬件的不足还是制约课程整合的瓶颈。 (2) 进行教学过程的变革。信息技术课到底教什么?怎么教?怎么考试?怎样评价?信息技术课程的目标如何把握?零起点的问题如何解决?等等。这些问题我们不能只停留在思辩的基础上。要解决这些问题, 我们必须采取实证研究, 做出符合我国国情的一套方案来, 摆正信息技术课程和课程整合的关系。这样, 才能使信息技术在与课程整合的过程中发挥出最大的作用。
摘要：这20多年来, 为了适应时代的发展, 我国已经确定在中小学普及信息技术教育, 并特别强调要加强信息技术与其他课程的整合。“信息技术与课程整合”是指课程教学过程中, 把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合, 共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式。
关键词：信息技术,学科整合,新型教育方式,作用
参考文献
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[2] 辛思楹.如何在信息技术课教学中培养学生的创新能力[J].东方青年.教师, 2012.2.
信息技术在地理学科的应用范文第4篇
1多媒体辅助教学的优越性
课堂教学的精髓是教师、学生间的相互交流、相互影响,从而形成一种有助于认知活动的教学环境。
1.1多媒体辅助教学有助于培养学生的学习兴趣和强烈的求知欲
多媒体辅助教学能使学生在充分感知的基础上, 实现视、 听、思的有机结合,从而使知识能多层次、多角度、直观形象地展示于学生的面前,这样既活跃了课堂气氛,又大大提高了课堂效率。 它可以把多种教学方法,如直观教学、启发式教学、愉快教学和视听强化教学等紧密结合起来,从而达到启发学生主动思考,开发学生智力,提高学生多方面能力(如有利于学生注意力的保持和学生的学习兴趣的培养等)的教学目的。 在教学形式方面,网络教学具有灵活多变的特点。
1.2多媒体教学使得课堂知识具体化、宏观化、动态化
对生物学科来说, 通过信息技术的整合可使学生对概念、 现象的理解由抽象变具体,由微观变宏观,由静态变动态,从而使教学活动变得生动有趣,富有吸引力。 如讲到遗传物质DNA的时候,学生很难想象它到底是什么样子,碱基又是如何排列的,通过多媒体课件模拟DNA分子双螺旋结构,设置不同颜色代表不同的碱基,用鼠标拖动DAN链进行旋转,就可以让学生感性地观察到DNA链上碱基的排列方式。 让学生理解其原理, 通过小组讨论,加深学生对知识的掌握,培养学生的思维概括及探究学习的能力。
1.3多媒体教学为生物的实验教学提供了虚拟的实验空间,从而更好地培养了学生的生物素养。
生物是一门实验学科,很多的教学内容离不开实验,需要通过实验进行验证,通过实验培养学生的兴趣、观察能力、思维和动手能力,从而提高学生的生物素养。 而培养学生的科学素养是新课程的基本任务, 科学素养即对科学学习的正确态度、 科学情感、探索自然的好奇心和求知欲、对事物作出各种解释和相关决策的能力。 例如:《观察细胞的分裂和生长过程》的实验,在中学实验室里无法进行,但通过网上点击浏览课前已经制作好的虚拟实验,在这个实验里,学生可以观察到细胞的分裂和生长的全过程,与真实的实验几乎一样,但是不用等待。
2多媒体辅助教学的缺陷
多媒体教学的格式化、定义化、程序化的特点,使整个课堂只能按照教师事先设计的程序按部就班地进行, 过多使用多媒体,将使教学效果绝对化。
2.1多媒体教学不利于课堂师生情感的交流
新一轮课程改革倡导学生开展自主学习、探究学习、合作学习,倡导建立积极的价值观,倡导“参与式”教学理念,在教学过程中渗透学生的创新精神和创造能力的培养。 多媒体在教学运用中是有其优势的,但应该使其成为实施教学的一种有效手段, 而不是唯一手段。 多媒体的运用过程中,教师将目光转移到课件的顺利衔接、内容的花样等,从而忽略自己的主导地位,变成机器的演示者。 学生忙与应付眼花缭乱的课件,没有思考的间隙, 仍然是知识的被动接收者。 过多使用多媒体阻碍了师生情感的交流。 不利于现代教学中探究学习能力的形成。
2.2多媒体不能代替生物学传统的实验操作
生物学是一门以实验为基础的学科, 直观性和实践性都很强, 教师在教学的过程中不能忽视对学生的动手操作能力的培养,通过实验操作可以加深学生对课堂理论知识的理解和巩固, 让学生自主地参与观察生命现象,探索生命本质,培养学生的思维能力和实事求是的科学作风,这一点是多媒体所缺少的。 比如要了解动植物的形态结构,通过解剖实验就可以观察得知。 要认知一个小分子植物细胞结构,解剖植物组织后,将其置于显微镜下进行观察,学生通过感官获得的结果更直观,印象也较计算机演示的更深刻。
3结语
多媒体教学具有传统教学模式所没有的优势, 但它只能作为“辅助”的作用,而不能完全替代传统教学模式。 教师始终是教学的设计者、学习的倡导者、课堂的组织者。 运用多媒体教学时需要根据课堂教学内容和要求、 学习者的状态来考虑课程是否适用, 而不是处处滥用。 教学中要特别重视学生主体的积极参与、积极思维,增强教师与学生的互动,使多媒体教学实现价值最大化、效率最高化,努力提高教学质量。
摘要：21世纪人类正以惊人的速度步入了信息时代。现代信息技术的广泛应用极大地改变着人们的思维习惯与学习方式,也促进了学校教育越来越走向网络化、虚拟化、国际化和个性化。本文探讨了多媒体教学手段在生物教学中所起的积极作用以及存在的问题。
信息技术在地理学科的应用范文第5篇
1、地理信息系统概述
地理信息系统包含了大数据技术, 主要解决数据层、模型层、应用层的大规模计算问题, 实现对空间数据的支持和空间分析、流数据处理、时空可视化模块, 将GIS从单机时代推进到了大型集群时代, 并进一步开发了桌面GIS、移动GIS、Web GIS等软件;三维技术:主要解决虚拟化、可视化、3D交互问题。近年来GPU技术发展惊人, 计算能力突飞猛进, VR在硬件和软件都已经成熟。运用三维空间实体技术进行实时空间布尔运算, BIM (建筑信息模型) , 未来与无人机-服务系统-前端应用形成实时数据链路;基于Docker、Kubernetes、Linux Kit、Infrakit等的新一代IT基础设施和项目开发、运维体系呼之欲出, 并与云计算基础设施相结合, 建设大规模、社会化的数据和计算服务设施。区块链:云计算向对等计算、边缘计算、雾计算快速演进;在边缘节点计算能力增强以后, 实现无中心的泛在存储、智能合约和广域集群已经成为可能。GIS中的体系架构和数据存储、应用模式也将从区块链的分布式架构中得益, 分布式时空数据库、泛在编辑与一致性协同、无中心GIS应用、众包地图有可能突破并有机会获得快速发展;物联网主要面向广域联网、数据采集、终端交互和智能控制;还有微小卫星、激光雷达、立体摄像头、点云处理技术、无人驾驶、高精度定位与室内定位等技术也取得了重要的进展。综上地理信息技术已经实现了数据采集和成图手段的自动化、实时化, 效率和精度大幅提升, 在岩土勘测工程领域开拓出全新的应用领域。
2、岩土工程勘测
岩土工程勘测主要用于建筑环境、建筑工程等领域, 是包含了勘察、设计、施工、治理、监测等在内的完整的技术体系, 岩土勘察工程的业务广泛, 从土结构物、土石方工程、地基处理、基础工程等, 都需要借助信息技术的手段, 将工程施工的全方位进行勘察。采用地理信息系统能够对施工过程中的问题进行及时的发现, 采取预防措施, 进行施工。包括地下设施、管网、线路等, 都能够及时地进行数据的采集, 防止出现较大的损失[1]。
3、地理信息系统在岩土工程勘测中的应用
3.1建立GIS系统的空间模型。采用计算机和网络技术, 以资源管理载体为依托, 进行工程数据的引入和建模。空间分析通过注入GIS系统中的数据, 获得相关的数据的特定关系, 例如经纬度、坐标、海拔、高度等。形成区域地图或者规划图, 关联起不同的建设场地的岩土工程数据, 描述地表、地下和大气的二维三维特征, 将特定区域的建筑物、地下水情况进行制图, 形成工程岩土绘制图, 利于分析论证。通过GIS技术可以识别数字化数据中的空间关系, 建立拓扑关系, 形成复杂的空间建模的分析图表, 包括连接、包含和临近的地理实体。
3.2采用地理信息系统能够对岩土工程中的灾害进行分析和预警。地理信息系统中的灾害信息系统运用到GIS技术, 形成数据层、逻辑层和表示层, 数据层输入和管理数据, 逻辑层可以对灾害信息进行综合和融合, 处理地质灾害的建模和空间分析, 表示层能够将信息展示给用户, 提供查询和统计功能。例如对于岩土中的滑坡现象, 由于岩体碎屑是沿着一个滑动面或者多个破裂面出现华东的, 因此, 采用GIS技术, 能够对华东产生的信息进行空间分析, 制定出关于滑坡的各种分析计算模型, 管理相关信息, 包括空间和时间上的尺度关系, 形成定量和半定量的评价。对于灾害发生进行预警或者评价[2]。
3.3采用RS和GPS进行勘测、勘探等手段, 获取地理坐标标准的数字形式, 形成基本信息, 并利用GIS技术进行存储和管理, 建立起滑坡灾害危险评价模型, 区分滑坡危险性, 为地区的生态环境保护和滑坡灾害防治提供依据。
3.4采用地理信息技术对于地震灾害以及次生灾害进行勘测, 能够对地震灾害的突发性、不可预知性等机型预警, 融合了工程地震预测研究成果的地理信息系统技术, 可以对地震造成的破坏、人员伤亡和经济损失进行预测和评估, 为救援工作提供重要的数据。
4、案例分析
以某地铁建设工程中采用地理信息系统技术进行岩土环境和地下水分布特征的勘测为例。在工作中, 引入地理信息技术, 针对建筑场地的岩土环境、地下水进行了综合的物理力学指标的勘测。完成了地下水资料空间数据库、研究区段的属性数据库的建立工作, 实现了对数据的有效管理, 使用MAPGIS成图功能创建了地下水彩色立体等值线图、工程地质剖面图等, 揭示了岩土状态和地层水位分布状况。利用三维可视化技术, 建立了建设区段的三维模型和立体剖切栅状图, 演示了不同角度的地层结构。初步分系了可能引起灾害的地下水的形成机理, 建立了典型区段的地下水影响评价标准, 区分了地下水的灾害类型, 设置了风险等级, 为建设中的工程防止灾害提供了可靠的依据。
结语:
岩土工程的勘测离不开地理信息系统的技术支持, 随着工程建设的规模不断扩大, 诸如矿山、隧道、地下轨道交通等建设项目中, 对于岩土的勘测工作难度在不断增大。地下工程的数据量大、类型复杂和隐蔽性强的特点, 为地理信息工程的技术研发带来挑战。因此, 当前, 进行地理信息系统的技术研发和优化是非常重要的课题。今后随着技术的发展和成熟, 将得到更加广泛的应用。
摘要：我国在岩土工程勘察中已经更多地运用到地理信息系统相关技术。本文对地理信息系统在岩土工程勘察中的应用展开论述, 例如GIS技术、勘察信息系统数据库的建立等等, 期望能够减少工程勘测工作中的资源浪费现象, 提高工作效率。
关键词：地理信息系统,岩土工程,应用策略
参考文献
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信息技术在地理学科的应用范文第6篇
因此，美术教师要转变思想观念，提高自身认识，加强信息意识，开发和利用网上信息资源为教学服务，创设有利于学生素质培养的学习环境。指导、组织他们感知、探索、协作，学会发现，学会学习，学会创造，这样，多媒体就在教学中发挥着越来越重要的作用。
变抽象的说教为形象的演示，是多媒体教学的最主要特色。各种图形处理的软件使我们可以轻松地制作教学课件。可以完成各种复杂编辑的处理任务，但仅有这些是不够的，多媒体课件制作必须由教材本身入手，认真分析、研究教材，找准教学的突破口及重点和难点所在，并根据教学的实际需要制作课件。如在进行湘版七年级上册《扮靓生活的花卉纹样》这一课的教学时，为使学生理解在不同点、线、面的装饰时的不同视觉效果，我选定一幅花卉纹样作品。我将点、线、面逐次添加的图片分别放在PowerPoint软件中不同的图片中。在演示可以加强学生对点、线、面装饰手法的学习，使学生对点、线、面的重要作用有一个完整的认识，而色彩则可以随时用不同图片展示，这种演示既直观又方便，学生很轻松就掌握了花卉纹样的装饰手法。
运用多媒体教学课件可以把一些抽象的事物如思维过程形象化，有利于学生思维的发展。在进行《扮靓生活的花卉纹样》一课的教学时要求学生理解相似形和不相似形的置换，用传统的方法解决学生感觉枯燥，又不易理解其联系，为此我制作了一课件。把花的原始图形与不同的置换形进行逐步过度，象放动画片一样。孩子们被吸引住了，目不转睛地看着屏幕，当花瓣进行了有趣的变化后，他们也都明白了置换的奥妙。
利用电脑手段使教师更容易营造美的气氛使学生受到美的感染。在进行欣赏教学时可使用photoshop校正教材中图片在色彩上的偏差，调节画面的对比度、饱和度、清晰度，还这些图片以本来面目。同时可以运用各种视觉、听觉素材，营造美的氛围，加深学生对作品的理解。
综上所述，由于多媒体把文字、图形、影像、声音、动画等集于一体，具有不受时间、空间限制的再现性和运动变化的可控性、模拟性，可大幅度增加课堂教学中信息的输入量，大面积提高课堂效率，这些年来被越来越多地应用于美术教学中。但多媒体只是一种技术，它无论多么先进，评判它在课堂教学中所起的作用的标准只有一条：即教师如何合理运用，以达到较好的教学效果。但如果什么地方都用多媒体，甚至为用而用，也就是“滥”用，不但发挥不了它的优势，有时反而会产生反面效应。
镜头1：最近在一次较高级别的教学科研活动中，我有幸听了这样一节美术课，是手工制作，课题是《心灵的观爱——贺卡制作》。导入新课，教师即通过多媒体游动画面展示了一张张“贺卡”。各式各样贺卡五彩缤纷，令人眼花缭乱，目不暇接……学生看得目不转睛。可当电脑操作完后，教师问能不能做出来时，却没有一个学生能回答。
由此可见，滥用多媒体并没有起到应有的作用，如果开门见山，教师亲自演示贺卡制作，这种设计·制作课的效果是不是更好呢?像这样的多媒体演示能代替教者的范画讲解吗，这样的多媒体演示科学吗?
毋庸置疑，多媒体在教学中确实有其他教学无法代替的优势，但这并不意味着所有教学内容都能适用。要从教学内容和学生实际出发，当用则用，不当用则不用，切不要片面地追求形式——教学媒体的高档化。
镜头2：一堂美术观摩课上，一位教师讲《和平鸽》这一招贴设计课时。首先，教师“讲”了一则故事来说明招贴的重要性，他把故事用文字形式在微机上展示出来，然后学生看街头各样的录像，教师用微机展示课题，再用微机提出问题，回答问题在这段时间，始终看到教师在紧张的操作微机，有时命令执行稍慢，课题出现停顿，整堂课教师和学生之间的交流不是那么融洽，气氛比较低沉。以前也曾经听过这节课，虽没有使用多媒体，但双边活动和效果却更好。难道采用多媒体教学就是让大家都成为它的奴隶，让整堂课都用来表现教学手段如何的“先进”吗? 类似以上“滥”用多媒体的现象真是举不胜举，有些教师制作的多媒体课件可用事无巨细来形容：本来写在黑板上的板书都已事先刻录在内：一些要提问的问题也被精心设置在内，并配上回应学生回答的音响效果;映在银幕上的文字也以各种方式变换着自己的形状与颜色……于是，教师只要鼠标轻点，教学过程便在银幕上演。许多教师认为制作一个课件是一件一劳永逸的事。但在华丽的银幕背后，教师可能忽略了一个重要现象——一个不变的课件是并不适合不同班级同样使用的。因为学生特点、教学情景是不同的。教师如果忽视具体情况，整堂课其实是被多媒体牵者鼻子走，教学活动其实也就成了为多媒体的存在而存在，本末倒置，从而偏离了教学目的。
多媒体并不是万能的，比如他无法代替教师的示范，无法适时讲解，无法随意触摸，而实际操作却具有这样的优势。
教学媒体的选择还必须遵循低成本、高效能的原则，我想镜头2如果改用传统的教师边示范边讲解的方法，会既经济又实惠。美国大众传播学施拉姆讲得好：“如果两种媒体在实现某一教学目标时，功能是一样的，我一定选择价格较低的那种媒体。”对多媒体认识上的误区是一个时髦的误区，也是一个难以割舍的情结。但我们在初学画时便明白一个简单的道理：一张画上某个精彩的细节或漂亮的颜色，只有在符合整体时，它才是合理的，有生命的，这个道理也同样适合于多媒体在教学中的应用。