用“谷歌地球”學習“河流地貌”

上海市閔行中學（200240） 王金桃

隨著信息技術的發展，地理信息系統、遙感、全球定位系統等信息技術的應用給地理學帶來了新的認識、新的發現、新的內涵，使地理科學產生了革命性的變化。Google Earth(以下簡稱GE) 是一款對地理教學非常有用的免費軟件，應用其可以直觀地觀看、測量和分析許多地理現象和地理事物。它在自然地理（地形、河流）以及分國地理等的教學中，均可以起到不錯的輔助作用。

最近，我在上海市進行網絡教學的研討中，選擇“河流地貌”，利用GE開了一堂市級公開課。如何應用GE學習“河流地貌”呢？我的設計思路是：載體選擇為大家所熟悉的長江；內容主要有兩大板塊，一是長江上中下游各河段的地貌形態和特征描述，二是觀察長江上中下游各河段人類大型工程設施并分析地貌對人類社會生產和生活的影響。

一、借助GE，通過考察長江上、中、下游地形、地貌，歸納其特征。

1.布置任務

利用GE完成下面表格。

（干流落差（米／20千米）指該地沿干流向上游方向10千米處與下游方向10千米處兩地的海拔差值。）

長江 上游 中游 下游玉樹32°58′33″,97°14′38″荊州30°18′40″,112°12′05″南京32°07′46″,118°45′45″所在區域地形類型（平原、高原、丘陵、盆地、山地）干流江面寬度（千米）干流落差（米／20千米）總結該河段地貌特征

2.學習過程

該部分分別選取了長江上游的玉樹、中游的荊州、下游的南京進行觀察、測量。分析的內容分別為觀察各個地點所在區域的地形類型、干流江面寬度、該河段干流落差（米／20千米），然后總結其地貌特征。以下以玉樹為例，介紹利用GE實現目標的過程與方法。

第一步：利用GE來找點、定位

GE在中國境內確認地點主要有兩種方式，一種為直接在搜索欄輸入行政區名稱，其中行政區主要是指一些比較大的的城市，較小的城市和農村暫時還不能夠通過直接輸入地名查詢到。第二種方式非常直觀，直接在搜索欄中輸入該地的地理坐標即可，其中地理坐標有幾種寫法，最簡單的格式為“+（或者-）度 分 秒，+（或者-）度 分 秒”，逗號前面數值為緯度，后面數值為經度，中間的逗號為半角狀態。“+”號表示的是東經或北緯，“-”號表示的是西經或南緯，“+”號可以省略不寫，GE默認為東經和北緯。所以教師給出的玉樹這個“點”，學生有兩種查詢方式，但是第一種查詢方式即直接輸入行政區名稱的話，GE上直接顯示的是這個城市的中心位置，長江干流還需要再花費很多的時間來找到。（見下圖，圖中添加的線條為教師在玉樹這個城市尋找長江干流的路徑。）

這樣的查找很費時，因而在本節課的學習中，教師不建議使用這樣的方式。為了使學生能夠更加準確地找到，教師可以事先將觀察點附近的長江干流找到，在干流上選取一個點，記錄并將該點的地理坐標呈現給學生來找，就方便很多。具體操作為：輸入城市名稱，找到該城市附近的長江干流，將鼠標停留在選好的長江干流的一點上，記錄狀態欄中該點的地理坐標，然后以上述地理坐標的記錄方式呈現給學生。學生直接輸入該地地理坐標后回車或者按搜索欄后面的放大鏡圖標。在GE圖上，就可出現一個方框，此方框所在地即為教師事先定好的地點。分別向上和下滾動鼠標滑輪，或者利用導航控制工具，可以調整該幅圖的比例，選擇合適的比例尺來進行觀察和測量。

第二步：觀察該地所在區域的地形類型

為了使得地形的起伏更加明顯和直觀，事先我們可以在GE中做些設定。在“工具>選項>地形質量”中，選擇地形質量為高，提升高度為2，這樣的調整使得顯示的地形更加地直觀。以玉樹為例，當我們鍵入玉樹的地理坐標進行搜索并選擇合適的比例后，利用控制鍵“ < ”或者 “> ”（也可以利用鼠標左右拖動）就可觀察該地的地形特征，直觀顯示地形起伏很大，學生會判斷為山地或者丘陵，這兩種地形的區別在于絕對高度和相對高度的數值大小。接下來我們將會用到GE進行海拔高度和相對高度的測量來斷定該地究竟為山地還是丘陵。方法為：選擇合適的比例，確保將鼠標停留于一個山峰上，在狀態欄中，可以看到該山峰的海拔高度等信息，做好記錄。然后再測山腳下的海拔高度，我們會發現這里的高差很大，符合山地的定義。這里還可以利用GE的環視功能，全方位、立體式地觀察該地的地形和地貌特征，方法為調整控制軸上的“∨”和“∧”，GE的觀察視角就會發生變化，由默認的俯視逐漸變為了側視，調整到自己認為最合適的角度，就可以做到從側面去觀察當地的地形和地貌特征。同時調整“<”和“>”，就能夠實現多角度的環視。

第三步：進行三地干流江面寬度的測量

打開“工具>標尺”選項，可以看到有“線條”和“路徑”兩類工具。測量兩地的直線距離，可以采用線條工具，而兩地曲線距離， 則要利用“路徑”工具測量。在對玉樹江面寬度的測量中，首先輸入玉樹的地理坐標，搜索到指定的江面位置，選擇合適的比例尺（使得比例尺盡可能大，同時江面清晰不模糊），再選中“工具>標尺>線條”，在河流的一側河岸點擊鼠標，然后再在對岸點擊鼠標，這時候圖中出現一個直線條，而在標尺對話框中出現了長度的數據，此即河流寬度。

第四步：進行河流的縱坡降的計算和比較

鍵入玉樹的地理坐標并選擇合適的比例尺后，選擇“工具>標尺>路徑”，以所選點為端點，沿著長江干流向上游方向點擊生成節點（注意使得節點盡可能落在江面上）。此時會發現對話框的長度顯示不斷變化，即為最后一個節點與起始點的距離，當顯示為10千米時，結束選點，將鼠標停留在最后的節點上，記錄該點的海拔高度。同樣的操作沿著長江另外一個方向進行，最后經過計算即可得到結論。

第五步：歸納長江不同河段的地貌特征

最后學生可以根據三地的觀察和測量結果，比較并總結長江上中下游三地不同的地貌特征。上游長江流經高原、山地，江面狹窄，落差很大，為典型的峽谷地貌。中游和下游均流經平原地區，江面較寬，而下游的江面更加寬，落差都比較小，中游地區可以看到河流比較彎曲。

二、借助GE，通過考察長江沿岸一些工程設施，理解河流地貌與人類活動的關系。

1.布置任務

（1）長江上游建有許多水電站和水利樞紐，如三峽“30 49 25,111 00 14”、葛洲壩“30 44 13,111 16 39”，請在GE圖上觀察兩水利樞紐處地貌特征，并思考水電站建在該地貌區的原因：

（2）荊江大堤承擔著長江中游重要的防洪任務，分別輸入坐標“30 02 33,112 23 42”和“29 47 29,112 51 10”可以幫助你快速找到這條大堤起止點的大致位置。

①測量兩地的直線距離約為________km，河道長度約為_________km。

②彎曲度指的是河段的實際長度和直線長度之比。彎曲度≤1.3，為低彎曲度河，彎曲度＞1.5為高彎曲度河。

計算：所測兩地間河流的彎曲度約為_________，屬于_________（高彎曲度河、低彎曲度河）。

③彎曲度對河水流速有明顯的影響，彎曲度增大，流速減緩，水流不暢，反之流速加快。因而該地河水流速較_____，當汛期來臨時，容易造成_____災害。

對于此段易發災害，可以采取哪些措施？你在圖中可以找到這些工程嗎？

_________________________________________。

提示：①在圖中可以清晰地看到，該區域河流兩側有許多“U”形的湖泊，這樣的湖叫牛軛湖。②兩地處，請選取合適比例，就能找到著名的荊江大堤。

（3）長江下游江闊水緩，水流平穩，利于航行，在下游形成了很多港口城市，如揚州、張家港、鎮江等。在GE中，分別鍵入城市名，沿著長江河岸，查找各城市的碼頭，觀察碼頭的分布。回答：

①你是根據什么判斷出此處是碼頭的？____________________（可用截圖補充說明）

②從碼頭的分布看，建造碼頭的河岸形態有什么共同點？________________（可用截圖補充說明）

③從地貌條件來講，你認為在這樣的河岸建造碼頭，有什么好處？

2.學習過程

該部分主要設計了三個任務，分別觀察長江上中下游大型的人類工程設施，并分析與地貌之間的關系。

第一個任務中，首先在“工具>選項>地形質量”中，選擇地形質量為高，提升高度為3。然后分別鍵入兩地的地理坐標并搜索后，點擊控制柄上的“∧”，即可逐漸將觀察視角轉換為側視的方向，就能清晰地顯示兩地大壩處的地貌特征，根據特征很容易分析此地建立水電站的原因。（下圖為三峽大壩附近地貌的側視圖）

第二個任務中，選擇“添加>地標”，在彈出的對話框中，將題目中的地理坐標數值復制在對話框中對應的緯度和精度處，確定后在GE圖上就會出現該地的地標。兩地的地標都添加結束后，在GE圖上利用前述的測量方式可以對兩地進行直線和河道距離的測量并進行計算。在兩地標之間可以根據提示清晰地看到很多的牛軛湖（如下圖U形的湖泊），而兩地標處選擇合適的比例尺后在圖上能夠清晰地看到荊江大堤（圖中白色線條所在）。

第三個任務中：利用前面的功能，學生很輕易地能夠得到下面的畫面并進行判斷和分析。

在這樣的圖中，學生顯然非常容易利用碼頭的形態、碼頭配備的起吊設備來判斷碼頭，甚至選擇觀察效果好的地方，能夠看到大量的船只于此、且堆放大量的集裝箱、碼頭的堆場（相關的圖省略）等。

而在如下的圖中，碼頭集中建在凹岸的特征非常鮮明，同時對岸凸岸堆積不利于碼頭的選址也是非常明了的。