GIS在區域地理教學中的應用

李佳園 劉吉平

（吉林師范大學旅游與地理科學學院 吉林四平 136000）

GIS在區域地理教學中的應用

李佳園 劉吉平

（吉林師范大學旅游與地理科學學院 吉林四平 136000）

基于區域地理教學中對城市的區位因素教育教學操作方式的探討，利用DEM分析、疊加分析、緩沖區分析等GIS技術，分別分析地形、氣候和河流對城市區位的影響，希望可以為教學實踐提供依據。

GIS；城市區位因素；地理教學

本文利用Arcgis9.3軟件對課程內容進行設計，對于城市的區位因素，利用GIS基礎的數據處理功能來進行課堂教學，課堂地點設置在機房，以下是本節教學內容的基本構思和操作流程，均由教師引導學生完成。

一、地形對城市區位的影響

(一)統計三級階梯城市數。在Arcmap中打開中國DEM圖，根據地形特點畫出地勢分界線，用灰度代表海拔高度，根據有明顯差異的灰色分界可粗略繪制地勢分界線，得到的高亮曲線即為我國地勢三級階梯分界線，將其儲存為新的線圖層，用新的線圖層將中國地圖面圖層分割為三部分，分別建立各級階梯的面圖層。將各個面圖層分別與中國地級以上城市點圖層相交(Intersect)，得到分布在各級階梯中的城市圖層，統計城市個數。查閱屬性表可得，一級階梯分布城市個數為28個，二級階梯分布城市個數為105個，三級階梯分布城市個數為188個。

(二)觀察城市分布規律。在Arcmap中載入中國DEM圖，觀察各級主要地形。規律：我國地勢第三級階梯以平原丘陵為主，分布著我國城市總數的67%，這些地區海拔100m以下，地勢平坦，適于人類居住，土壤肥沃，耕作條件優越，交通便利，促進了城市的形成。

(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，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的觀點正好相悖。巴西的首都原來并不在巴西利亞，為了發展生產才遷到高原上，由于巴西位于熱帶地區，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、氣候對城市區位的影響

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

(二)繪制我國400mm等降水量線。課堂所用降水數據為我國454個測量站點常年測量所得年降水量數據，數據中包含各站點的經緯度、海拔及年降水量數據。在Arcmap中載入中國國家邊界線圖層，以及測量站點數據。對測試站點數據按照設定區間進行分級，由站點分布情況繪制粗略400mm等降水量線(同時可繪制200mm、800mm及1600mm等降水量線)。由圖可得我國降水由東岸沿海向西北內陸遞減的特點，而我國的城市分布密度也正是與之相隨。以400mm等降水量線為界，將中國地圖面要素分為兩部分(本操作與我國地勢三級階梯劃分相同)，將得到的兩個面圖層分別與中國地級以上居民點點圖層相交(Intersect)，其中降水量在400mm以下的城市，共有49個，降水量在400mm以上的城市，共有275個。我國百萬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個城市。

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

(四)歸納填寫表格。

三、河流對城市區位的影響

(一)處理初始數據。在Arcmap中加載一級河流線圖層，利用的融合(Dissolve)功能將NAME字段為相同名稱的數據條合并，可得長江包含的四段河流，依次為：沱沱河、通天河、金沙江以及長江。選中屬性表中相應內容，導出長江線圖層。選中四段河流，使用merge功能合成一個字段，以便進行下一步操作。

(二)對河流進行緩沖區分析。對長江線要素進行緩沖區分析(Buffer)，緩沖半徑為1千米，將緩沖區間與我國地級以上居民區圖層進行交叉(Intersect)，得到緩沖區內的城市點圖層，這個點圖層里的城市代表位于長江兩岸的較大城市，包括上海、南京、武漢等大城市以及蘇州、無錫、常州、鎮江、揚州、泰州、南通、蕪湖、南昌、長沙等中等城市。

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

(四)河流的其他影響。河流兩岸也會形成城市，如匈牙利的首都布達佩斯，在多瑙河兩側一端叫布達，另一端叫佩斯，兩邊的地區同時發展，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，如我國廣州位于珠江入海口，上海位于長江入海口，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、海港得以發展壯大。

(五)課后練習。對照課堂中對長江及其支流的數據分析，對黃河進行類似的數據分析，熟悉課堂中涉及的相關Arcmap操作流程，同時復習課堂內容。

四、結論

GIS工具為學生提供了一個開放的自主學習空間，在課堂中利用GIS技術教學可以把學生領入一個嶄新嚴謹的數據時代，學生在逐漸熟練GIS軟件數據分析操作以后，可以自行探究和解決一些實際問題，從而培養較高的地理素養。本文對GIS在地理教學中的應用作了一個簡單的探索，實際教學過程中還需要以PPT作為輔助工具，具體的授課流程還有待在今后的教學實踐中進行進一步的研究。

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[4]丁琳.GIS輔助中學地理教學研究[M].華東師范大學碩士學位論文,2011.

[5]段玉山.地理信息技術輔助教學功能初探[M].中小學教材教學,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，從事地理學科教學方面研究。

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