GIS在區(qū)域地理教學(xué)中的應(yīng)用

李佳園 劉吉平

（吉林師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院 吉林四平 136000）

GIS在區(qū)域地理教學(xué)中的應(yīng)用

李佳園 劉吉平

（吉林師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院 吉林四平 136000）

基于區(qū)域地理教學(xué)中對(duì)城市的區(qū)位因素教育教學(xué)操作方式的探討，利用DEM分析、疊加分析、緩沖區(qū)分析等GIS技術(shù)，分別分析地形、氣候和河流對(duì)城市區(qū)位的影響，希望可以為教學(xué)實(shí)踐提供依據(jù)。

GIS；城市區(qū)位因素；地理教學(xué)

本文利用Arcgis9.3軟件對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于城市的區(qū)位因素，利用GIS基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)處理功能來進(jìn)行課堂教學(xué)，課堂地點(diǎn)設(shè)置在機(jī)房，以下是本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的基本構(gòu)思和操作流程，均由教師引導(dǎo)學(xué)生完成。

一、地形對(duì)城市區(qū)位的影響

(一)統(tǒng)計(jì)三級(jí)階梯城市數(shù)。在Arcmap中打開中國(guó)DEM圖，根據(jù)地形特點(diǎn)畫出地勢(shì)分界線，用灰度代表海拔高度，根據(jù)有明顯差異的灰色分界可粗略繪制地勢(shì)分界線，得到的高亮曲線即為我國(guó)地勢(shì)三級(jí)階梯分界線，將其儲(chǔ)存為新的線圖層，用新的線圖層將中國(guó)地圖面圖層分割為三部分，分別建立各級(jí)階梯的面圖層。將各個(gè)面圖層分別與中國(guó)地級(jí)以上城市點(diǎn)圖層相交(Intersect)，得到分布在各級(jí)階梯中的城市圖層，統(tǒng)計(jì)城市個(gè)數(shù)。查閱屬性表可得，一級(jí)階梯分布城市個(gè)數(shù)為28個(gè)，二級(jí)階梯分布城市個(gè)數(shù)為105個(gè)，三級(jí)階梯分布城市個(gè)數(shù)為188個(gè)。

(二)觀察城市分布規(guī)律。在Arcmap中載入中國(guó)DEM圖，觀察各級(jí)主要地形。規(guī)律：我國(guó)地勢(shì)第三級(jí)階梯以平原丘陵為主，分布著我國(guó)城市總數(shù)的67%，這些地區(qū)海拔100m以下，地勢(shì)平坦，適于人類居住，土壤肥沃，耕作條件優(yōu)越，交通便利，促進(jìn)了城市的形成。

(三)提出巴西的特殊案例。亞馬遜平原是世界上最大的平原，大部分處于巴西境內(nèi)，但巴西的主要城市并沒有分布在平原上，這與城市集中分布于平原地區(qū)的觀點(diǎn)正好相悖。巴西的首都原來并不在巴西利亞，為了發(fā)展生產(chǎn)才遷到高原上，由于巴西位于熱帶地區(qū)，亞馬遜平原上氣候過分濕熱，并不適合人類居住，相反高原上比較涼爽，因此巴西的主要城市分布在巴西高原上。

二、氣候?qū)Τ鞘袇^(qū)位的影響

(一)討論世界城市分布緯度與海陸特點(diǎn)。由學(xué)生自主讀取全球夜間燈光分布遙感影像圖，教師引導(dǎo)得出規(guī)律，世界上很多大城市都集中分布在中低緯度地區(qū)，而這些地區(qū)均有氣候適中、降水適度的氣候特點(diǎn)。很多沿海地區(qū)分布的城市密度大，規(guī)模也比較大，在中低緯度和沿海地區(qū)幾乎分布著世界上大多數(shù)的城市。

(二)繪制我國(guó)400mm等降水量線。課堂所用降水?dāng)?shù)據(jù)為我國(guó)454個(gè)測(cè)量站點(diǎn)常年測(cè)量所得年降水量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中包含各站點(diǎn)的經(jīng)緯度、海拔及年降水量數(shù)據(jù)。在Arcmap中載入中國(guó)國(guó)家邊界線圖層，以及測(cè)量站點(diǎn)數(shù)據(jù)。對(duì)測(cè)試站點(diǎn)數(shù)據(jù)按照設(shè)定區(qū)間進(jìn)行分級(jí)，由站點(diǎn)分布情況繪制粗略400mm等降水量線(同時(shí)可繪制200mm、800mm及1600mm等降水量線)。由圖可得我國(guó)降水由東岸沿海向西北內(nèi)陸遞減的特點(diǎn)，而我國(guó)的城市分布密度也正是與之相隨。以400mm等降水量線為界，將中國(guó)地圖面要素分為兩部分(本操作與我國(guó)地勢(shì)三級(jí)階梯劃分相同)，將得到的兩個(gè)面圖層分別與中國(guó)地級(jí)以上居民點(diǎn)點(diǎn)圖層相交(Intersect)，其中降水量在400mm以下的城市，共有49個(gè)，降水量在400mm以上的城市，共有275個(gè)。我國(guó)百萬(wàn)以上人口城市降水在400mm以下的只有包頭、烏魯木齊和蘭州3個(gè)城市。

(三)高緯寒冷地區(qū)與熱帶雨林地區(qū)的城市分布。 高緯寒冷地區(qū)人口分布少，很難形成很大的城市。熱帶雨林地區(qū)過分濕熱，不適于人類居住，因此人口稀少，城市密度小。過分干旱、寒冷、濕熱的地區(qū)都不適合人類居住，不利于城市形成和發(fā)展，分布規(guī)模較小。

(四)歸納填寫表格。

三、河流對(duì)城市區(qū)位的影響

(一)處理初始數(shù)據(jù)。在Arcmap中加載一級(jí)河流線圖層，利用的融合(Dissolve)功能將NAME字段為相同名稱的數(shù)據(jù)條合并，可得長(zhǎng)江包含的四段河流，依次為：沱沱河、通天河、金沙江以及長(zhǎng)江。選中屬性表中相應(yīng)內(nèi)容，導(dǎo)出長(zhǎng)江線圖層。選中四段河流，使用merge功能合成一個(gè)字段，以便進(jìn)行下一步操作。

(二)對(duì)河流進(jìn)行緩沖區(qū)分析。對(duì)長(zhǎng)江線要素進(jìn)行緩沖區(qū)分析(Buffer)，緩沖半徑為1千米，將緩沖區(qū)間與我國(guó)地級(jí)以上居民區(qū)圖層進(jìn)行交叉(Intersect)，得到緩沖區(qū)內(nèi)的城市點(diǎn)圖層，這個(gè)點(diǎn)圖層里的城市代表位于長(zhǎng)江兩岸的較大城市，包括上海、南京、武漢等大城市以及蘇州、無錫、常州、鎮(zhèn)江、揚(yáng)州、泰州、南通、蕪湖、南昌、長(zhǎng)沙等中等城市。

(三)河流交匯處形成城市。高亮顯示長(zhǎng)江與主要支流交匯的城市：岷江流入長(zhǎng)江，交匯點(diǎn)宜賓；嘉陵江流入長(zhǎng)江，交匯點(diǎn)重慶；漢江流入長(zhǎng)江，交匯點(diǎn)武漢。河流交匯地點(diǎn)人流物流集散中轉(zhuǎn)頻繁，頻繁的河流水運(yùn)也帶來了城市的繁榮。

(四)河流的其他影響。河流兩岸也會(huì)形成城市，如匈牙利的首都布達(dá)佩斯，在多瑙河兩側(cè)一端叫布達(dá)，另一端叫佩斯，兩邊的地區(qū)同時(shí)發(fā)展，共同繁榮，形成了匈牙利最為繁華的城市。另外河流的河口也是影響城市區(qū)位的重要因素，河流入海口，支流入主流的河口都是如此，由于腹地非常寬廣，如我國(guó)廣州位于珠江入海口，上海位于長(zhǎng)江入海口，天津位于海河入海口河口的位置，這些大城市正是借助河港、海港得以發(fā)展壯大。

(五)課后練習(xí)。對(duì)照課堂中對(duì)長(zhǎng)江及其支流的數(shù)據(jù)分析，對(duì)黃河進(jìn)行類似的數(shù)據(jù)分析，熟悉課堂中涉及的相關(guān)Arcmap操作流程，同時(shí)復(fù)習(xí)課堂內(nèi)容。

四、結(jié)論

GIS工具為學(xué)生提供了一個(gè)開放的自主學(xué)習(xí)空間，在課堂中利用GIS技術(shù)教學(xué)可以把學(xué)生領(lǐng)入一個(gè)嶄新嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)時(shí)代，學(xué)生在逐漸熟練GIS軟件數(shù)據(jù)分析操作以后，可以自行探究和解決一些實(shí)際問題，從而培養(yǎng)較高的地理素養(yǎng)。本文對(duì)GIS在地理教學(xué)中的應(yīng)用作了一個(gè)簡(jiǎn)單的探索，實(shí)際教學(xué)過程中還需要以PPT作為輔助工具，具體的授課流程還有待在今后的教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

[1]朱水照.“城市的區(qū)位因素”教學(xué)構(gòu)思[M].高中地理.

[2]陳慈穎.地理信息系統(tǒng)在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用[M].福建地理,2002,9(17):55-56.

[3]劉忠林.地理信息技術(shù)在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用研究[M].東北師范大學(xué)教育碩士學(xué)位論文,2011.

[4]丁琳.GIS輔助中學(xué)地理教學(xué)研究[M].華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文,2011.

[5]段玉山.地理信息技術(shù)輔助教學(xué)功能初探[M].中小學(xué)教材教學(xué),2005(3):53-54.

The Application of GIS in Regional Geography Teaching

Li Jia-yuan, Liu Ji-ping

(College of Tourism and Geography, Jilin Normal University,Siping Jilin, 136000, China)

Based on the discussion on the teaching operation mode of the urban location factors in the regional geography teaching,this paper uses GIS technologies like DEM analysis,overlay analysis,buffer analysis to analyze the influence of terrain,climate and river to the urban location,and I hope these can be the basis for teaching practice.

GIS ;urban location factors;geography teaching

G642

A

1000-9795（2014）05-0182-02

［責(zé)任編輯：劉麗杰］

2014-03-03

李佳園（1993-），女，山西靜樂人，碩士研究生在讀，從事地理學(xué)科教學(xué)方面研究。

劉吉平（1972-），男，山東定陶人，博士，從事教授資源與環(huán)境信息系統(tǒng)研究。