基于Google Earth的自然地理野外实习基地数字化建设研究毕业论文.doc

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1、基于Google Earth的自然地理野外实习基地数字化建设研究摘要 随着数字地球的提出和地理信息系统技术的不断发展，数字校园的研究也得到了很多研究人员的重视。另外，根据课堂教学方法的更新要求，多元化、信息化和数字化的课堂教学日益受到各大专院校和中小学校的重视，多媒体教学已经在中国的大多数地方得到了普及。同时，为了在课堂上能够提供更多实用的和对教师教学辅助性更强的教学方法，以及为了能够实现课堂模拟野外教学实习的效果，当前很多学校都会设置自然地理野外实习基地，所以数字化的应用和推广都有很大的发展空间。因此，本文计划寻求一种基于当前的课堂教学硬件设备，运用Google Earth桌面地图软件提供的

2、各种素材及其支持技术，探寻出能实现自然地理野外实习基地的数字化的建设方法，这不仅能完善数字校园建设，还能有助于课堂教学技术的改进。关键词 Google Earth；数字化；罗浮山Using Google Earth toDigitalize a Physical Geography Field Practice BasesAbstract With the advance of digital earth and the development of GIS technology, the research of digital campus also has been taken serio

3、usly by many researchers. In addition, according to the new requirement of classroom teaching methods, diversification, information and digitalization are getting more and more attention from many schools, such as primary schools, high schools and universities extra. Besides, multimedia teaching has

4、 already been popular in most parts of China. Meanwhile, in order to provide more practical and helpful teaching methods for teachers and stimulate the results of field teaching practice in class, many schools will set up physical geography field practice bases, which will provides great development

5、 space for the application and popularization of digitalization. Therefore, this paper is going to find out ways to improve the efficiency of teaching and learning with the help of Google Earth. More over, a digital construction of physical geography field practice bases can also be helpful for the

6、improvement of digital campus. Key Words Google Earth; Digitalization; LuoFu Mountain; Field Practice Bases目录1.前 言41.1 研究背景41.2 研究现状51.3 研究意义61.4 主要研究内容62. 数字化技术82.1 数字化技术82.2 数字化技术的应用现状82.2.1 数字城市82.2.2 数字校园102.3 数字化技术在课堂教学中的应用113. Google Earth与KML语言133.1 Google Earth概述133.1.1 Google Earth 的功能143.1

7、.2 Google Earth系統配置要求153.1.3 Google Earth 使用详解163.2 KML语言173.2.1 KML的语法规则173.2.2 KMZ语言简介184. 自然地理野外实习基地194.1 罗浮山简介194.2 罗浮山在野外实习中的重要作用194.3 罗浮山野外实习基地数字化所具备的条件和意义205. 实习基地数字化设计215.1 系统设计原则215.1.1 系统设计225.2 数据内容设计225.2.1 数据获取225.2.2 数据组织235.3 Google Earth 数据离线浏览方法236. 实习基地数字化的实现246.1 实习线路及标注的实现246.2 各

8、个实习点沿途概况的实现266.3 土壤地理学实习过程与总结的实现266.4 植物地理学实习过程与总结的实现276.5 典型植物群落的实现286.6 其它相关信息297. 结论与展望317.1 结论317.2 讨论31参考文献331.前 言1.1 研究背景近年来，一系列基于地理信息系统技术的数字化建设项目被广泛的推广开来，并且同时也受到了各学校的重视。数字化，简单来说就是把现实中的物体转换成0和1的一系列二进制代码储存在计算机中。而目前，随着计算机软硬件的发展，数字化已经被人们赋予了更多更丰富的内涵，使其变成了一门充满生机活力的技术。比较普遍的应用有数字校园，数字城市，数字地球等。数字化的技术比

9、较多，最普遍的一种就是人工数字化，另外还可以通过扫描仪，数码相机和摄像机，遥感技术、虚拟现实技术等进行数字化。大多数院校均有自己相对固定的实习地点，假如有一种简洁方便的方法可以让教师和学生们在正式实习之前就能够对实习的内容有充分的了解，方便教师的课堂教学，是教师的教学手段更加直观，更加容易为学生所接受，而学生又可以在课后很方便的进行学习，不仅能促进教学手段的进步，也能提高学生的学习兴趣和效率。因此，本文提出了对自然地理野外实习基地的数字化建设进行研究。2004年10月27日Google宣布收购了Keyhole公司，并于2005年6月推出了Google Earth系列软件。Google Eart

10、h其卫星影像部分来自于美国DigitalGlobe公司的QuickBird商业卫星与EarthSat公司，航拍部分的来源有BlueSky公司、Sanborn公司等。经过了功能上的完善和操作界面美化，到目前为止，该系列软件已经推出了4.3版，有国外媒体就报道，其受众已经达到了3.5亿。作为一款免费软件，用户可以通过Google Earth对世界大部分地区进行了解，据美国大众科学杂志报道，世界规模最大的商业卫星遥感公司Geo Eye，将于2008年4月发射一颗迄今技术最先进、分辨率最高的商业对地成像卫星Geo Eye-1。相信，随着硬件门槛的不断降低和互联网速度的不断提升，其用户数量还将得到一个更

11、到的提高1。Google Earth采用了成熟的宽带流技术，能实时地为用户提供数据，3D图形技术则让用户可以从任意角度浏览到高清晰的地图。Google Earth中，除了直接的卫星影像浏览外，还提供有多种其他功能给用户，如线路勾勒，地标定位、图片叠加等，另外还提供KML语言支持，使用户可以方便的保存浏览过的信息，还能够把保存下来的信息分享给其他用户。1.2 研究现状数字化的概念很早以前就已经提出来了，后来是美国前副总统戈尔提出建立“数字地球”的想法，数字地球，是现实地球多分辨率、三维的虚拟表达，它让用户使用有关现实地球自然、历史和文化的海量数据，并可亲身体验据数据模拟的现实地球的各种现象2。在

12、接下来的一段时间里，数字化这一说法才得到了推广。世界各国都对数字化进行了大量的研究，如数字校园、数字城市、数字工厂等，这些内容的数字化，都属于数字地球的组成部分。而实习基地数字化建设，它不是一个独立的概念，而是与数字校园一脉相连，作为其补充内容而提出的。数字地球数字中国数字美国数字日本数字数字广州数字佛山数字广州大学数字校园数字自然地理野外实习基地图1 数字地球体系自从Google公司发布该款软件以来，吸引了众多的爱好者，有爱好者利用KML的基本功能实现了影视功能，为观众展示了一连串的精彩镜头，2008北京奥运火炬传递路线也被制作成地标文件（KML格式）提高给Google Earth爱好者下载

13、。湖北大学教育学院教育技术系的荣先海和雷体南在中国教育信息化杂志里发表的Google Earth在中学地理教学中的应用3，介绍了这款软件的基本功能，提出中学地理课堂应该普及这款软件，丰富地理课程的教学内容。在科研领域，胡著翱等发表的Google Earth 在土地开发整理项目管理中的应用结合4，提出利用Google Earth 全球三维地理信息系统的特点和功能，将其引入到土地开发整理项目管理中，达到基于位置管理项目的目的。薛亚婷在其硕士论文中就提出了基于Google Earth及KML的数字校园设计与实现方法研究5，使数字城市、数字校园和Google earth平台的虚拟现实场景相结合，形成一

14、种更直观、更实用的数字城市、数字校园系统。还有北京林业大学的王强也在起硕士毕业论文中研究使用Google Earth这一平台实现武汉木兰天池景区的数字化6。自然地理野外实习基地作为高校教学的重要一环，如何使实习基地与Google Earth的丰富资源结合形成一种适宜于高校课堂教学的多媒体教学手段，成为数字校园建立的一个重要课题。广州大学的陈颖彪也曾就本研究的主体罗浮山的多媒体教学软件进行过设计和实现方法的研究，并取得了良好的成果7。1.3 研究意义自然地理野外实习基地是地科学学专业培养人才的一个重要的场所，其不仅是一种生动直观的学习环节，也是课本知识结合生活实际，在野外中把握地理学的学习理念。

15、可是随着学习节奏的加快，特别是很多课程压缩课时的情况下，教师只能在有限的时间里用最有效的方法来进行教学。而数字化技术，就能够把实习点的大部分信息都进行收集、整理和归纳，然后按照地理科学专业的教学特点来建立信息模型，再利用Google Earth的离线浏览技术，即使在缺乏网络连接的情况下也能进行正常的教学。充分发挥Google Earth这款软件的作用，从而实现数据共享，运用多种的表现手法，不仅丰富了高校的教学手段，也向学生在课外提供了一个预习实习内容、复习实习基地知识的途径。1.4 主要研究内容本论文的目的就是希望利用已有的数字化技术，建立数字化自然地理野外实习基地的，辅助教师课堂教学和学生的学习，促进高校教师与学生在教法与学法的创新。本文主要围绕以下几方面进行研究和讨论： 一、首先提出自然地理野外实习基地数字化建设属于数字校园的一部分，而基于Google Earth的自然地理野外实习基地数字化建设在国内还没有这种做法。实习基地的数字化，对于实习教学具有重要的作用，使学生对实习的内容有更清晰的认识。而运用Google Earth进行数字化也是一种技术的前沿，对于教学方法的创新和学生学习自主性能起到巨大的推动作用。二、数字化的技术。讨