《專題制圖與地圖輸出》講義

《專題制圖與地圖輸出》講義一、教材版本、冊別、章節(jié)與類型我們現在使用的是湘教版高中教材，選修Ⅶ，第三章地理信息系統(tǒng)中的第五節(jié)專題制圖與地圖輸出。這是地理學科中關于地理信息技術應用的一部分內容，屬于理論與實踐相結合的知識板塊。二、教學目標1、知識目標讓同學們了解專題制圖的概念、特點和用途。比如說，專題制圖就像是給地圖穿上了一件有特殊功能的“衣服”，它不是簡單地畫出山川河流、城市道路這些基礎地理要素，而是著重表現某一個特定的主題，像某個地區(qū)的人口分布密度、某種農作物的種植范圍等。理解地圖輸出的形式，包括紙質地圖輸出和電子地圖輸出。紙質地圖輸出就像是傳統(tǒng)的信件，我們能實實在在地拿在手里看、折疊、標記；電子地圖輸出呢，就像電子郵件，方便快捷，還能隨時更新，有各種交互功能。掌握地理信息系統(tǒng)（GIS）在專題制圖和地圖輸出中的作用。GIS就像是一個超級大腦，它能把各種各樣的數據進行分析、處理，然后變成我們看到的專題地圖或者電子地圖輸出的各種形式。2、能力目標能夠運用GIS軟件進行簡單的專題制圖操作。就像玩游戲一樣，通過一些簡單的指令和操作步驟，把數據變成有意義的地圖。比如說，把一個城市各個區(qū)域的空氣質量數據做成專題地圖，直觀地看到哪里空氣質量好，哪里不太好。學會分析不同專題制圖方法和地圖輸出形式的優(yōu)缺點。這就好比是挑選衣服，不同的場合（使用目的）要選擇不同的衣服（專題制圖方法和地圖輸出形式），而且要知道每種衣服的優(yōu)缺點。提高從專題地圖和電子地圖中獲取有效地理信息的能力。就像尋寶一樣，從地圖這個寶藏里找到我們想要的信息，比如在旅游電子地圖里找到最便捷的交通路線、最好吃的餐館位置等。3、情感目標培養(yǎng)同學們對地理信息技術的興趣。讓大家覺得地理不僅僅是山川河流、風土人情，還有這么酷的技術可以讓我們更好地了解地球。增強同學們的環(huán)保意識。通過制作一些和環(huán)境相關的專題地圖，比如森林覆蓋率變化圖、水污染分布專題圖等，讓同學們直觀地感受到環(huán)境問題，從而激發(fā)他們保護地球的決心。培養(yǎng)團隊合作精神。在進行專題制圖和地圖分析的過程中，同學們可以分組合作，共同完成任務，就像足球隊員們一起配合才能贏得比賽一樣。三、教學重難點1、教學重點專題制圖的流程和方法。這就像是做飯的菜譜，從準備食材（數據收集）到烹飪（數據處理）再到擺盤（地圖輸出），每一步都很關鍵。GIS在專題制圖中的數據處理和分析功能。GIS這個超級大腦是如何把雜亂無章的數據變成有意義的地圖元素的，這是重點中的重點。不同地圖輸出形式的特點。比如紙質地圖和電子地圖在精度、交互性、更新速度等方面的差異。2、教學難點復雜數據的GIS分析與專題制圖的結合。當遇到海量的、復雜的數據時，如何運用GIS進行有效的分析，并且準確地在專題地圖上呈現出來，這對同學們來說就像解開一道復雜的謎題。電子地圖輸出中的交互功能設計。電子地圖要實現搜索、導航、圖層切換等交互功能，這背后的原理和設計思路是比較難理解的。四、教學方法1、講授法由老師系統(tǒng)地講解專題制圖和地圖輸出的基本概念、原理等基礎知識。就像導游在旅游開始時給游客介紹景點的基本情況一樣，讓同學們先有一個整體的認識。2、演示法通過GIS軟件演示專題制圖的過程，從數據導入到最終地圖生成。這就像是廚師在做菜的時候，一步一步地展示給大家看，讓同學們更直觀地看到操作步驟。3、小組合作學習法安排同學們分組進行專題制圖項目，讓他們在實踐中互相學習、共同解決問題。就像一群探險家一起探索未知的領域，各自發(fā)揮自己的優(yōu)勢，共同完成任務。4、案例分析法分析一些實際的專題地圖案例，如城市規(guī)劃專題圖、地質災害分布專題圖等，讓同學們從中學習專題制圖的應用和意義。這就像是看別人的成功經驗，然后自己借鑒學習。五、教學過程（一）導入（5分鐘）1、老師開始上課的時候先給同學們展示一些有趣的專題地圖，比如“世界上最受歡迎的旅游目的地分布專題圖”“全球各國人均壽命專題圖”等。然后問同學們：“同學們，你們看這些地圖和我們平時看到的普通地圖有什么不一樣呢？”引導同學們思考專題地圖的特點和用途，從而引出本節(jié)課的主題——專題制圖與地圖輸出。（二）知識講解（20分鐘）1、專題制圖的概念和特點老師開始講解專題制圖的概念，說：“專題制圖啊，就像是我們給地圖定制一個特殊的主題。比如說我們要做一個我們學校的學生興趣愛好分布專題圖，那這個地圖就不是簡單地畫出學校的教學樓、操場這些東西，而是重點表現每個班級的同學都喜歡什么，是籃球、繪畫還是音樂。它是突出某一個特定的地理現象或者人文現象的地圖?！苯又v專題制圖的特點，“專題制圖有幾個很重要的特點。第一呢，它的主題性很強，就像剛剛說的只關注某一個特定的東西。第二呢，它的數據來源很廣泛，可以是問卷調查的數據，像我們剛剛說的學生興趣愛好調查；也可以是官方統(tǒng)計的數據，比如人口普查數據等。第三，它的表現形式多種多樣，可以是色彩鮮艷的圖，用不同的顏色表示不同的類別或者數值范圍；也可以是用符號來表示，比如用小三角形表示山峰，用小圓圈表示城市?！?、地圖輸出的形式老師繼續(xù)講解：“同學們，地圖輸出有兩種主要的形式哦。一種是紙質地圖輸出，這個大家都比較熟悉，就是我們在書店能買到的地圖，或者旅游的時候拿到的景區(qū)地圖。紙質地圖輸出有它的優(yōu)點，比如方便攜帶，不需要電子設備就能查看，而且在一些沒有信號或者電子設備不方便使用的地方，它就很有用。但是它也有缺點，比如更新比較困難，一旦印刷出來就很難修改了?！薄傲硪环N是電子地圖輸出，像我們手機里的地圖軟件。電子地圖輸出就很靈活啦，它可以隨時更新，比如說道路施工了，電子地圖很快就能顯示出來。而且它還有很多交互功能，我們可以搜索想去的地方，還能看實時的交通狀況。不過呢，它也需要電子設備和網絡的支持，如果手機沒電或者沒信號就麻煩了?！?、GIS在專題制圖和地圖輸出中的作用老師說：“現在我們要講講GIS這個超級厲害的工具在專題制圖和地圖輸出中的作用了。GIS就像是一個魔法盒子，它可以把各種各樣的數據進行收集、整理、分析。比如說我們要做一個城市的空氣質量專題圖，GIS可以把各個監(jiān)測點的空氣質量數據收集起來，然后進行分析，判斷哪些地方空氣質量好，哪些地方不好。接著呢，它根據分析的結果把這些數據變成地圖上的顏色或者符號，這樣我們就得到了空氣質量專題圖。在地圖輸出方面，GIS可以根據我們的需求輸出紙質地圖或者電子地圖，而且還能控制地圖的精度、比例尺等參數?！保ㄈ┭菔经h(huán)節(jié)（15分鐘）1、老師打開GIS軟件（可以是ArcGIS等常見軟件），開始演示簡單的專題制圖過程。老師說：“同學們，現在老師要帶大家玩一玩GIS這個神奇的工具啦。我們先導入一些數據，比如說我們要做一個我們城市的公園分布專題圖，那我們就導入城市的地理底圖數據和公園的位置數據?！币贿呎f一邊操作，把數據導入到軟件中。然后老師繼續(xù)演示：“接下來，我們要對這些數據進行處理，比如說我們要把公園按照面積大小進行分類，小公園是一類，大公園是另一類。”在軟件中進行數據分類操作。最后，老師說：“現在我們要把處理好的數據變成專題地圖啦，我們可以選擇用不同的顏色來表示不同大小的公園，然后加上標題、比例尺等元素，看，一個簡單的公園分布專題圖就做好了。”把做好的專題圖展示給同學們看。（四）小組合作實踐（30分鐘）1、老師給同學們分組，每組4~5人。然后給每個小組布置一個專題制圖任務，比如“制作我們學校周邊的商業(yè)網點分布專題圖”或者“制作本地區(qū)的河流污染狀況專題圖”等。2、每個小組開始分工合作，有的同學負責收集數據，可以通過實地調查、網絡搜索等方式；有的同學負責把數據整理成GIS軟件能識別的格式；有的同學負責在GIS軟件中進行數據處理和制圖操作；還有的同學負責對制作好的專題圖進行檢查和完善。3、老師在同學們小組合作的時候在教室里巡視，觀察每個小組的進展情況，及時給予指導和幫助。如果有小組遇到困難，比如說不知道如何收集某一類數據，或者在GIS軟件操作中遇到問題，老師就停下來耐心地解答。（五）成果展示與評價（20分鐘）1、每個小組派一名代表上臺展示他們制作的專題地圖，并且介紹他們的制作過程、遇到的問題以及是如何解決的。2、其他小組的同學可以進行提問和評價。比如說，“你們這個專題圖的顏色搭配不太合理，我覺得可以用更鮮明的對比色來突出重點”或者“你們的數據來源好像不太準確，我在網上查到的數據和你們的不太一樣”等。3、老師最后進行總結評價，先肯定每個小組的努力和成果，然后指出存在的問題和改進的方向。比如，“第一組的同學們在數據收集方面做得很全面，但是在GIS軟件的操作上還可以更熟練一些；第二組的專題圖顏色搭配很合理，但是數據的準確性還需要再核實一下?！保┲R拓展（10分鐘）1、老師給同學們介紹一些專題制圖和地圖輸出在現代社會中的新應用。老師說：“同學們，現在專題制圖和地圖輸出在很多新興領域都有應用哦。比如說在智能交通系統(tǒng)中，通過專題制圖可以實時顯示道路的擁堵情況、交通事故分布等，然后根據這些信息調整交通信號燈的時間，疏導交通。再比如說在精準農業(yè)中，農民可以通過專題地圖了解自己土地的土壤肥力分布、農作物病蟲害分布等情況，然后有針對性地施肥、噴灑農藥。”2、老師還可以給同學們介紹一些未來的發(fā)展趨勢，比如三維專題制圖、虛擬現實（VR）和增強現實（AR）技術在地圖中的應用等。老師說：“以后啊，我們可能會看到三維的專題地圖，就像我們看3D電影一樣，能更直觀地感受到地理現象。而且隨著VR和AR技術的發(fā)展，我們可能拿著手機或者戴著眼鏡就能在地圖里身臨其境，比如說我們想了解古代的某個城市，就可以通過AR技術讓古代的建筑出現在我們眼前?！保ㄆ撸┱n堂總結（5分鐘）1、老師對本節(jié)課的內容進行總結：“同學們，今天我們學習了專題制圖和地圖輸出的知識。我們了解了專題制圖的概念、特點和用途，知道了地圖輸出的兩種形式以及GIS在其中的重要作用。我們還通過小組合作制作了專題地圖，并且學習了一些新的應用和未來的發(fā)展趨勢。希望同學們回去之后可以再復習一下今天的內容，有興趣的同學還可以自己找一些數據做更多的專題地圖哦?！绷⒄n后作業(yè)1、讓同學們自己選擇一個感興趣的主題，如家鄉(xiāng)的方言分布、本地的鳥類棲息地分布等，運用GIS軟件或者在線制圖工具制作一個專題地圖。要求在專題地圖上標注清楚數據來源、制圖方法以及對專題圖的簡單分析（例如分布特點、形成原因等）。2、讓同學們思考電子地圖輸出如何在智慧城市建設中發(fā)揮更大的作用，寫一篇300~500字的小短文。答案：1、對于專題地圖制作作業(yè)，同學們根據自己選擇的主題，按照要求完成地圖制作和分析即可。例如選擇家鄉(xiāng)的方言分布主題，數據來源可以是實地調查、查閱地方文獻等，制圖方法可以是根據不同方言區(qū)域在地理底圖上用不同顏色或者符號標注，分析可能包括由于歷史移民、地理隔離等因素造成的方言分布特點。2、關于電子地圖輸出在智慧城市建設中的作用小短文，可能的答案如下：在智慧城市建設中，電子地圖輸出有著不可