地理圖片的特征與應用

地理圖像在當今社會得到了前所未有的關注和廣泛應用。它不僅在軍事、交通、旅游、政治、經濟和其他領域使用地理圖像，而且在教育和科學研究領域也越來越重視地理圖像的表現(xiàn)。新一輪課程改革的基本理念指出,學習對生活有用的地理,學習對終生有用的地理?；谶@樣的理念,近年來,各類地理學專業(yè)考試中出現(xiàn)了比例較高的以圖片為載體的題目,旨在考察學生的實踐應用能力。因此,在高師地理學教學中重視地理學圖片的運用,不僅是課程改革與培養(yǎng)應用型人才的需要,而且也有利于提高學生的綜合地理素質,因此構建科學的地理學圖片教學方案有著重要的理論與實踐意義。一、圖像的地理特征1.地理照片模型的建立傳統(tǒng)概念上的地理圖片可以描述為按照特定的數(shù)學法則,用規(guī)定的圖式符號和顏色,把地球空間地域系統(tǒng)的地理事物與人文事像,有選擇地縮繪在平面圖紙上的圖形載體?！皥D形”作為傳輸?shù)乩硇畔⒌墓ぞ咭呀洉r代久遠,盡管最原始的地理圖片只是人們試圖在樹皮、沙地、陶片上,用石塊、貝殼及一些利器保存和傳遞認識地理環(huán)境的印象,但這已孕育了一種最簡單的地理圖片模型。當今,隨著社會的發(fā)展,人類以地理圖片作為認識客觀世界、傳遞時空信息的一種主要方式,不但沒有被其他形式所代替,反而隨著科學技術的進步,地理圖片制作質量的精度迅速提高,表現(xiàn)形式靈活多樣,應用功能持續(xù)擴大,制圖的理論已日趨成熟。地理圖片作為可視化的空間信息日益受到生活與生產的重視。地理圖片是地表的模擬圖像,是一個時代、一個國家或一個民族發(fā)展水平的標準,代表著一種文明和文化,是人類認識世界和改造環(huán)境的工具。只要這種認識是循環(huán)反復永無止境的,那么地理圖片的優(yōu)化也是無止境的,地理圖片的形式和內容也因技術與文化的進步而不斷變化更新。2.地理照片的使用和評價無論從傳統(tǒng)的還是現(xiàn)代的地理學觀點,通過總結可以發(fā)現(xiàn)地理圖片是人類在生產活動中基于地理事物的數(shù)學法則、地圖概括、符號系統(tǒng)與地理信息載體的抽象概括。地理圖片的使用在一定程度上反映了人類社會的文明水平,隨著社會的發(fā)展,地理圖片與生產活動的聯(lián)系日益密切。近年來,不少高新技術在地圖學中滲入及應用,在地圖學的領域出現(xiàn)了許多富有生命力的理論,使地圖學課程的基礎性、綜合性與技術性地位進一步得到加強。因此,作為高師院校的地理學教師,有必要重新審視地理科學中的地理圖片教學方法及策略問題。二、地理圖片的生產自20世紀50年代計算機技術引入地圖學以來,對地圖學的建設和發(fā)展起到了巨大作用,從最初的計算機輔助地圖繪制發(fā)展到現(xiàn)在的基于地圖數(shù)據(jù)庫的全字式“地圖設計-地圖匯編-制版分色掛網膠片輸出”的一體化。這種快速發(fā)展減輕了地理圖片制作的勞動強度,增強了地理圖片生產過程的科學性;改變了傳統(tǒng)的地理圖片生產機制、分工和操作人員的結構等等。從現(xiàn)代地圖學的定義可以看出現(xiàn)代地圖學研究內容由理論、技術與應用三個方面構成,即已經形成的理論地圖學、技術地圖學和應用地圖學,這為高師地理教學如何解析地理圖片體系的結構提供了有益借鑒。1.能提供豐富的地圖學知識平臺以信息論為核心的現(xiàn)代地理學圖片結構主要包括地物信息的獲取、感知、傳輸、處理及應用等一系列過程。根據(jù)現(xiàn)代地圖信息傳輸論,地理圖片信息生成的基本過程是:第一,讓制圖者將認識到的客觀世界轉化成腦中的既有信息編碼,初步生成地物專題信息;第二,用圖者對地物信息進行解碼,變?yōu)橛脠D者儲備的世界圖景;第三,根據(jù)教學或者科研需要,運用專業(yè)軟件制成地理圖片,讓其科學價值指導人們生產活動。從客觀條件上講,在目前的制圖技術水平下,地理圖片要突破傳統(tǒng)觀念之束縛而成為新型的地圖學產品,對其結構組成研究是一個復雜的與時俱進的過程;從影響圖片制作的因素考慮,比例尺、用途與主題、區(qū)域地理特征、符號、資料與制圖者等成份對如何統(tǒng)籌現(xiàn)代地理學圖片體系與結構有著更綜合的要求。2.基于生物知識的地理圖片結構的分析筆者根據(jù)多年的實踐教學經驗,在研究地圖理論和具體制圖過程中對地理圖片機理進行了一定程度的探討(見表),旨在為形成一個完備、科學的地理圖片結構體系做些有益的嘗試,并促進新課改下的高師地理教學改革。三、典型地理圖像結構1.網絡地理圖片發(fā)布的基本結構及其與b/s模式的關系網絡地理圖片是通過互聯(lián)網應用的新型地圖產品,它在發(fā)揮網絡優(yōu)勢的同時也實現(xiàn)了地圖數(shù)據(jù)極大共享和便捷應用。它的實用價值、交互性、簡便快捷性具有不可替代的特點。網絡地理圖片作為空間信息,雖然形式不同的專題網絡圖片突出顯示的地圖要素各有側重,并迎合大眾用戶的要求,但從總體上分析,當前網絡地理圖片發(fā)布的基本結構具有較高的重合性。一個典型的網絡地理圖片Web發(fā)布體系結構屬于B/S模式,包括Web瀏覽器、Web服務器、地理圖片應用服務器及地理圖片數(shù)據(jù)庫服務器。地理圖片數(shù)據(jù)庫用于收集、存儲和輸出空間數(shù)據(jù)信息,其運行通過數(shù)據(jù)服務器端實現(xiàn)可視化效果;地理圖片應用服務器接受專業(yè)用戶的請求,向相關處理功能模塊發(fā)出操作指令,通過管理操作系統(tǒng)對用戶提取的空間信息進行處理,然后將處理結果以圖片的形式傳至Web服務器;Web服務器能夠接收瀏覽器端專業(yè)用戶的請求,發(fā)揮其整合與管理功能,根據(jù)HTTP協(xié)議,以HTML格式及Script語言為載體,將規(guī)范格式封裝處理結果,及時準確地傳遞到客戶端;Web瀏覽器為專業(yè)用戶提供一個高分辨率的圖像,并將圖像信息按照需求與用途提供給特定用戶,以更好的圖片質量為科學研究與教學服務。2.基于不同地理科學工作者的研究模型一般情況下,網絡地理圖片發(fā)布必須憑借WebGIS策略。目前,運用頻率較高的處理模型有基于地理圖片服務器、基于客戶端、基于服務器和客戶端三種模型。這些模型為許多地理科學工作者參與區(qū)域發(fā)展規(guī)劃、生態(tài)與環(huán)境建設與保護規(guī)劃、自然資源開發(fā)規(guī)劃旅游發(fā)展規(guī)劃、城市發(fā)展規(guī)劃以及土地資源的詳查、減災方案的設計、城鄉(xiāng)信息管理系統(tǒng)的建設提供了重要的信息平臺。通過較長時間的教學實踐與科學研究,筆者對一個典型的網絡地理圖片發(fā)布及處理過程進行總結概括,詳情如圖所示。四、地理照片的運用效率較高19世紀中葉以來,自然地理學逐漸分化出許多分支學科,緊隨分化思潮出現(xiàn)的新綜合思潮很快催生了一門新學科——綜合自然地理學。以自然環(huán)境的整體性、分異性、結構和功能為主要對象的綜合自然地理學作為高師地學系的主干課程,實踐性強,地理圖片的運用效率很高。在此,以伍光和、蔡運龍主編的《綜合自然地理學》(第2版)為例,筆者就其地理圖片教學談如下認知。1.局部到局部的定位指導學生認知靜態(tài)和動態(tài)地圖信息對于教材中的地理圖片及根據(jù)教學實際制作的圖片,基本的觀察方法首先是指導學生有序地觀察,從整體到局部分辨地理事物主次;其次是指導學生認知靜態(tài)地圖和動態(tài)地圖有用信息,靜態(tài)主要是觀察地物既有的直觀特征,動態(tài)主要考察其潛在的發(fā)展變化信息?？傊?觀察地理圖片是一個很復雜的多向思維過程,讓學生在觀察中分析和思考,提取有價值的信息,對學生綜合地理素質的提高有著重要意義。2.地理圖景的科學思維過程對于豐富多樣的地理圖片,如何引導學生把認知獲得的信息描繪成地理圖景,將地圖語言轉化為文本語言與數(shù)學語言,這是一個較為多元的科學思維過程。在此環(huán)節(jié)中,須設計有針對性的系列化問題,通過訓練,提高學生地圖語言的轉換能力。3.在地理圖片教學中的應用教材中,許多實驗與實踐教學需要根據(jù)收集的地物信息數(shù)據(jù)進行制圖,從而生成有用的地理圖片。指導學生能夠安裝專業(yè)制圖軟件ARCGIS10.0與ENVI遙感影像處理軟件,并熟練掌物操作方法,這是高師地理教學的工具性充分體現(xiàn)。為此,在綜合自然地理學實踐教學中,筆者將此作為一個重要內容,并突出了制圖軟件的分析功能。4.積極探索和培養(yǎng)方式第一,讀圖、析圖能力應貫穿在平常的教學中,通過組織文本語言與數(shù)學語言使地理圖片內容規(guī)律化與系統(tǒng)化;第二,讀圖和用圖分析問題的習慣和對地圖的興趣的養(yǎng)成指導;第三,引導學生利用地圖語言積極思維,發(fā)現(xiàn)、探索問題;第四:學生析圖用圖能力的循序漸進性不可忽視。總之,高師地理教學中的大量圖片是教