基于ArcGIS和Google Earth的時區課件制作

楊 廷葉 雷劉學梅孫秀勇（.安徽師范大學 國土資源與旅游學院, 安徽 蕪湖 4003; .滁州第二中學, 安徽 滁州 39000）

基于ArcGIS和Google Earth的時區課件制作

楊 廷1葉 雷1劉學梅1孫秀勇2
（1.安徽師范大學 國土資源與旅游學院, 安徽 蕪湖 241003; 2.滁州第二中學, 安徽 滁州 239000）

強調信息技術在地理學習中的應用是地理課程標準基本理念之一。這要求教師對信息技術有一定程度的了解，并能在教學中運用信息技術。ArcGIS和Google Earth是在地理教學中被廣泛使用的兩種軟件。本文以時區為例，利用ArcGIS和Google Earth軟件，詳細介紹了時區課件的制作。

ArcGIS；Google Earth；時區

一、引言

在課本中以及在中學地理教學中，時區往往是以平面形式展現給學生，由于時區的知識比較抽象，對學生的空間思維能力要求較高，致使教師對該知識的教授和學生的理解均比較困難。然而利用ArcGIS和Google Earth（以下簡稱GE）制作的時區課件能夠解決這一問題。ArcGIS可以實現高效、精確的制圖，其中的ArcMap工具是ArcGIS的重要組成部分，包含了所有制圖的功能；GE將一個個獨立、抽象的地理知識點結合于虛擬地球儀模型，可以很形象地進行操作演示，兩者的結合使用可以充分發揮ArcGIS圖形處理和GE虛擬地球儀的優點。基于ArcGIS和GE制作的時區課件以立體形式展現，直觀地把時區的相關知識呈現給學生，能夠更好幫助學生理解該部分知識。下面筆者將具體的介紹時區課件的制作方法。

二、基于ArcGIS和GE的時區課件制作

1.地理數據庫創建

打開ArcGIS 10.1軟件，定位到【目錄】窗口，在“文件夾連接”的子文件夾中新建一個名為“我的時區”的文件夾，以此來存儲地理數據庫，之后在該新建文件夾中新建一個文件地理數據庫用于存儲要素類文件。

2.建立要素類

在【目錄】窗口中右鍵單擊新建文件數據庫，在快捷菜單中選擇新建要素類，在【新建要素類】對話框中設置要素類的名稱（即要素類的名稱）、要素類型、坐標系統，完成要素類創建。此處圖層的名稱和要素類型見表1，坐標系統一選擇“GCS_WGS_1984”。

表1 地圖分層

3.設置數據框坐標系統

為方便后面的操作，將所有新建的圖層添加到當前地圖顯示窗口，然后雙擊【圖層】數據框，打開【數據框屬性】對話框，在【坐標系】選項卡中將數據框的坐標系統設置為“GCS_WGS_1984”。

4.繪制時區要素類

開始編輯圖層“時區”之后，利用【編輯器】工具條上的【直線段】工具任意繪制一個由四個點組成的四邊形。利用【編輯工具】按鈕雙擊所繪制的四邊形，使其處于折點編輯狀態。然后單擊【編輯器】工具條上的【編輯草圖屬性】按鈕，打開【編輯草圖屬性】窗口，可以看見該四邊形的四個折點的X和Y坐標。從四邊形的右上角的點開始，順時針將四點的坐標分別修改為（-7.5，90），（7.5，90），（7.5，90）和（-7.5，-90）。然后可以發現原有隨意繪制的四邊形已經變為長條形的矩形，即時區圖中的一個時區。

選中該矩形，使用快捷鍵CTRL+C復制、CTRL+V粘貼該矩形。使處于選中狀態的復制的矩形向東西方向移動可以避免重復繪制。展開【編輯器】工具條上的下拉菜單，選擇【移動】，在打開的【增量X、Y】對話框中的第一個文本框中輸入15，即可將選中的矩形向東移動15度，即由原來的中時區變為東一區。以此方法可以將其它時區（東西十二區除外）快速編輯。此處需注意，東西十二區的繪制與上述方法類似，但需將該時區的圖形一分為二，分別放置于西十一區的西邊（左側）和東十一區的東邊（右側），這樣即可完成時區圖中24時區要素的編輯（如圖1）。

圖1 時區圖24時區繪制結果

5.繪制案例城市要素類

案例城市可根據授課的需要自行選擇，本文選擇書本時區圖中的北京、莫斯科、倫敦等7個城市為例，說明城市點要素的編輯方法。在開始編輯之前，在GE上定位并記錄以上城市的經緯度坐標，GE的經緯度坐標為度分秒格式。開始編輯“案例城市”圖層之后，選擇【編輯器】工具條上的【點】按鈕，然后隨意在主窗口中右鍵，在右鍵快捷菜單中選擇【絕對X，Y】，打開【絕對X，Y】對話框。單擊該窗口右上角的黑色倒三角，在展開的下拉菜單中選擇【度分秒】，即使用度分秒格式輸入點坐標。將已記錄的案例城市坐標依次輸入即可完成該圖層編輯（如圖2）。

圖2 標記案例城市繪制結果

6.繪制經緯網要素類

為繪制方便，本文用面狀矩形替代線狀經緯網。經緯網的繪制步驟與時區的繪制類似，以只需從右上角開始，順時針將四邊形的四點的坐標分別修改為（-180，90），（-150，90），（-150，60）和（-180，60），即可繪制一個正方形。通過復制、粘貼和移動操作可以繪制整個經緯網。

7.繪制注記要素類

注記要素的繪制無法通過上述圖形繪制的方法快速完成，需逐個進行繪制并放置在合適的位置。此外，注記要素轉為KML文件之后在GE中也無法修改其符號屬性，因此需在ArcGIS中進行符號化。以時區注記為例，開始編輯圖層“時區注記”之后，單擊【編輯器】工具條上的【創建要素】按鈕，打開【創建要素】窗口，在該窗口中選擇圖層“時區注記”，在【構造工具】選項卡中選擇“水平對齊”點構造工具，在時區圖中的相應位置輸入“中時區”。單擊【編輯器】工具條上的【屬性】按鈕，打開【屬性】窗口，選用【編輯器】工具條上【編輯注記工具】可以選中和移動注記，此時【屬性】窗口中會顯示該注記的內容、字體、字號、顏色等信息，此處可將字體設為華文中宋，16磅，黑色（也可根據自己的需要設置注記的相關信息）。將該注記移動到圖所示區域即可完成注記要素的編輯（如圖3）。

圖3 注記繪制結果

時區圖在ArcGIS中繪制的最終結果如圖4所示。

圖4 ArcGIS中時區圖繪制的最終結果

8.圖層轉換KML文件

所有要素類在ArcGIS10.1中處理完成之后，需將所有圖層轉換成KML文件。在ArcMap中單擊【標準工具】，選擇【ArcToolbox】按鈕并打開【ArcToolbox】窗口，選擇【圖層轉KML】工具，在【圖層轉KML】對話框中分別選擇需要轉換的圖層，根據自己的需要來命名輸出的KML文件的名稱和圖像的分辨率等，然后將圖層分別轉換成自己需要的KML文件。

9.地圖符號化

將上述轉化的K ML文件在GE中打開，打開【位置】對話框，新建一個文件夾，命名為“時區”，并將6個KML文件存放在該文件夾中，并調整各個圖層之間的上下疊加順序（順序如圖5）。進而修改6個KML文件的符號屬性。在【位置】對話框中右鍵單擊需要修改屬性的KML文件，在打開的右鍵快捷菜單中選擇【屬性】，打開【屬性】對話框，選擇【樣式顏色】選項卡并在其中設置點、線和面的屬性參數。時區在GE中的展示效果如圖5所示。

三、結語

圖5 在GE展現時區和日照效果

本文利用ArcGIS軟件繪制了時區的矢量圖形，并轉換成KML文件在GE中進行展示，在GE中演示的立體時區，再配合GE的日照效果（如圖5），能夠展現24時區，講授不同經線的地方時、區時的知識、國際日期變更線，以及在GE中標注自己需要講解的案例城市等，而且具有高度的立體感和真實感，這樣教師在地理教學中，能夠把時區的相關知識直觀、生動呈現給學生，使學生對時區知識有更為真切的感受和直觀的認識，可以提高學生對該知識的認知，從而提高教師教學和學生學習的效率。