ArcGIS在地理分層作業設計的應用實例

福建省廈門市第九中學（361000） 杜秀敏

ArcGIS在地理分層作業設計的應用實例

福建省廈門市第九中學（361000） 杜秀敏

作業是學生鞏固新知識、運用新知識來解決地理問題的重要途徑，也是教師及時獲得教學反饋的重要手段。目前的初中教學中，教師通常是根據教學內容從配套練習中選取部分題目，要求全體學生在課堂上完成。這種方式能及時了解學生對知識點的掌握情況，有一定的積極意義，卻無法滿足學生個性化學習的需求。學生的個性、興趣、學習能力都存在分層，在作業設計中應尊重學生的個體差異。地理作業的設計離不開地圖，許多教師在設計作業的過程中往往會遇到這樣的情況：圖片分辨率低，原圖與所設計的題目不想符合，需要對部分地理要素進行修改，這就需要教師自己繪圖。ArcGIS軟件在描圖方面有著其自身的優勢，矢量的數據可以根據不同層次作業的需要進行編輯，解決了分層作業地圖的獲取問題。地理教師如何根據每節課的重難點知識和學生自身的差異，利用ArcGIS軟件繪制所需地圖，設計相應的分層作業，喚起不同層次學生學習地理的積極性，這一問題顯得尤為重要。本文以“中國的河流”一節中的“滔滔黃河”為例，從設計分層性作業的角度，淺談如何利用ArcGIS軟件繪制地圖，提高作業的有效性。

一、繪制地圖

1. 分析所需的地圖素材

本節課的教學難點在于黃河的源流概況。學生對于黃河流經的地形區名稱、源頭、各河段的分界點、注入的海洋、支流等位置及名稱的記憶難度較大，需要教師根據不同學生的學習情況設計分層作業，鼓勵每個學生都積極參與到作業的完成中，以及時獲取教學反饋。對于層次高的學生來說作業中用到的地圖中可以不需要提示，就能快速知道地理事物的分布等；而對于層次低的學生，僅靠課堂的學習很難記住地理事物的分布，教師所設計作業的圖中需要給出一定的提示，才能保證每個學生都能完成作業。因此，對于不同層次的學生，在設計作業時應注意地圖要素的顯示不同，讓全體學生都能根據所學知識完成作業，獲得成功的喜悅。

針對不同學生，設計關于“滔滔黃河”這一知識點的分層作業，關鍵在于不同地圖的獲取。作圖中需要用到的底圖為中國政區圖、中國的主要大河流底圖和中國的主要湖泊圖，相應數據可從國家地理信息中心下載。作業中需要描繪的要素為黃河流域界線，參照圖片可從湘教版教師用書附帶的光盤中獲取“黃河流域”的jpg格式圖片。

2. 處理圖層，獲取黃河水系的干支流

在ArcMap中，加載中國的主要大河流及中國的主要湖泊圖層，打開其屬性表，點擊屬性表右下方中的“options”→“Select by Attributes”，出現Select by Attributes對話框，Method選Create a new selection。由于需要獲取的黃河干流和支流為圖中“JB”字段為1、2、3，即1～3級河流，所以輸入選擇命令“[JB]=1OR[JB]=2OR[JB]=3”，如圖1所示。點擊“Apply”，級別為1、2、3的干支流就以高亮形式顯示在圖中（圖2）。右擊圖層中的“主要河流”圖標→“Data”→“Export Data”，選擇圖層保存路徑，將圖層命名為“1～3級河流”。點擊界面左下方的“Selection”選擇環境頁，只打鉤1～3級河流圖層，回到“Display”視圖環境頁。點擊“Editor”→“Start Editing”，對“1～3級河流”圖層進行編輯，將不屬于黃河水系的干支流刪除，剩余要素為黃河干流、渭河、汾河，點擊“Editor”→“Stop Editing”，右擊圖層中的“1～3級河流”圖標→“Data”→“Export Data”，選擇圖層保存路徑，將圖層命名為“黃河水系”。

圖1 Select by Attributes對話框

圖2 1～3級河流

3. 配準圖片，獲取黃河流域的邊界線

加載黃河流域圖片、黃河水系圖層及中國政區圖層，右擊菜單欄中的空白處，選中“Georeferencing”點擊按鈕，添加控制點，在圖片上點擊黃河流域中的某個點之后，以“中國政區圖”或“黃河水系”圖層為參照，再點擊相應位置上的點（因為示意圖對精度要求不高，只需至少要做三個控制點），對控制點反復調試，直到黃河流域圖片與“黃河水系”圖層中黃河的干支流幾乎重疊為止，如圖3所示。

圖3 黃河流域圖與“黃河水系”圖的控制點示意圖

4. 數字化黃河水系邊界線

點擊界面左下方的“Selection”選擇環境頁，只鉤選黃河水系層，點擊“Display”。點擊“Editor”→“Start Editing”,使黃河水系圖層處于編輯狀態，點擊“Editor”→“Snapping”，點擊圖標，沿著黃河流域圖片中的黃河流域邊界線進行數字化，完成后點擊“Editor”→“Stop Editing”，保存圖層數據。

5. 輸出地圖

點擊菜單中的“File”→“Export Map”，導出的格式選擇jpg，分辨率選擇300dpi。圖4為最后輸出的效果圖，由于分層作業中的地圖需要顯示的要素不同，如果需要對本圖的要素進行效果渲染、增加或減少要素等操作，只需在ArcMap中對相應圖層進行處理，不需重新繪制，降低了繪圖難度，縮短了制圖時間。

圖4 黃河流域圖

二、設計分層作業

【作業一（基礎較好的學生完成）】

材料：小明利用暑假期間跟隨爸爸到黃河游玩，游玩過程中觀察到黃河不同河段的不同景觀。

圖5

小明和爸爸游玩的路線分三段：

（1）上游段從黃河發源地A_______（山脈）（位于________高原）出發，到B________鎮。

（2）中游段從B到C________，沿途經過黃河的支流D位于________省和支流E________河，觀察到F________水電站。

（3）下游段從C出發，到入海口，黃河注入的海洋是G________ 海。

（4）小明在某河段觀察到千溝萬壑的景象，此處位于____游，含沙量________，原因是該河段流經________（填地形區名稱），水土流失嚴重，治理水土流失的主要措施是___________________________。

（5）小明在________省聽當地導游介紹，初春時節往往形成凌汛。

（6）黃河下游成為舉世聞名的“________”，其成因是_____________________________________________。

【作業二（基礎較弱的學生完成）】

材料：小明利用暑假期間跟隨爸爸到黃河游玩，游玩過程中觀察到黃河不同河段的不同景觀。

圖6

小明和爸爸游玩的路線分三段：

（1）上游段從黃河發源地________高原出發，到________鎮。

（2）中游段的游玩終點為________，沿途經過黃河的支流________河和________ 河，觀察到________水電站。

（3）下游段到入海口，發現黃河注入的海洋是________海。

（4）小明在中游段經過世界上黃土覆蓋面積最大的地區——________（填地形區名稱），水土流失嚴重。

（5）小明在________省聽當地導游介紹，初春時節往往形成凌汛。

A. 寧夏回族自治、山東省

B. 山東省、河北省

C. 青海省、陜西省

D. 陜西省、山西省

（6）黃河下游成為舉世聞名的“地上河”，其成因是________。