雨田經(jīng)驗(yàn)隨筆電腦繪圖技術(shù)在地理教學(xué)寫作中的應(yīng)用
一
為什么要掌握計(jì)算機(jī)地圖繪制技術(shù)？
根據(jù)《中華人民共和國(guó)地圖編制出版管理?xiàng)l例》第十五條、十六條、十七條的相關(guān)規(guī)定，在教學(xué)和寫作中運(yùn)用的地圖應(yīng)當(dāng)符合相關(guān)的規(guī)定才能展示出來(lái)或出版。作為地理教師，在日常教學(xué)以及地理教學(xué)論文寫作過(guò)程中用到的地圖（包括地圖示意圖在內(nèi)）也應(yīng)當(dāng)遵守該規(guī)定。特別是在論文寫作過(guò)程中用到的或地理試題中用到圖，如果不符合規(guī)定的，出版社或編輯部可能直接將稿件退回。
過(guò)去，在地理教學(xué)中，要求地理老師能夠在黑板上繪制區(qū)域地圖或示意圖。在此背景下，有的地理老師甚至能迅速在黑板上畫出中國(guó)地圖，真是讓人敬佩。如今，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用推廣，甚至是新型的微課、翻轉(zhuǎn)課堂等模式下，更多的要求地理老師應(yīng)當(dāng)掌握一門地圖繪制技術(shù)。
在筆者看來(lái)，掌握一門地圖繪制技術(shù)是新時(shí)代地理教育工作者應(yīng)當(dāng)掌握的一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)，它可以讓我們輕松應(yīng)對(duì)日常教學(xué)和寫作過(guò)程中的地圖使用要求，使教學(xué)用圖、論文配圖、試題配圖等符合國(guó)家相關(guān)規(guī)定，更規(guī)范，更加符合要求；可以讓我們逐步擺脫對(duì)網(wǎng)絡(luò)地圖圖片的依賴，變被動(dòng)使用為主動(dòng)創(chuàng)作。
二
常用的地圖繪制軟件有哪些？
目前專業(yè)性比較強(qiáng)的功能齊全地圖繪制軟件主要有、、、 、、等。其中功能最強(qiáng)大、專業(yè)性最強(qiáng)的當(dāng)屬，但其對(duì)使用者的電腦技術(shù)要求較高，甚至涉及編程技術(shù)，地理老師不易上手；的主要功能有測(cè)量分析、緩沖區(qū)分析、地圖代數(shù)、多邊形操作、數(shù)字高程模型（DEM）分析，對(duì)于制作網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)地圖應(yīng)用較好，但對(duì)于教學(xué)和寫作而言用處似乎不大；方便進(jìn)行地圖三維可視化，表面建模、景觀可視化、等高線繪制等，在高中地理教學(xué)中，筆者比較喜歡用到其等值線繪制功能； 功能也比較強(qiáng)大，可以查看和打印各類地圖文件，可以利用全球情報(bào)系統(tǒng)資源，而且使用非常方便，初學(xué)者易上手，而且無(wú)需掌握編程技術(shù)；專業(yè)性也比較強(qiáng)，主要側(cè)重于原始數(shù)據(jù)的處理和分析，個(gè)人覺(jué)得對(duì)于地理教學(xué)而言，應(yīng)用不大；可以手繪比較簡(jiǎn)單的地圖，而且矢量化操作，比較方便，很多排版軟件都是用其編輯處理地圖。
其實(shí)，新版的有比較強(qiáng)大的繪圖功能，對(duì)于有母圖需要重給的人來(lái)說(shuō)是比較好的選擇。其中Excel繪制統(tǒng)計(jì)圖表比較方便，PPT蒙圖手繪地圖比較方便。現(xiàn)在，很多地理老師都用來(lái)重繪試題圖或創(chuàng)作新地圖。當(dāng)然，我們也可以用專業(yè)地圖繪制軟件與相結(jié)合來(lái)繪制自己教學(xué)所需要的地圖。
三
教學(xué)地圖繪制實(shí)例展示
下文將以“臺(tái)灣省主要交通線路分布圖”和“阿里山地區(qū)等高線分布圖”繪制為例介紹.1漢化版繪制教學(xué)地圖的基本方法。同時(shí)也將介紹一些地圖數(shù)據(jù)的收集方法，以及其與PPT結(jié)合繪圖的一些方法，方便大家以后收集和處理數(shù)據(jù)。
(一)數(shù)據(jù)收集與準(zhǔn)備
首先，在電腦非系統(tǒng)盤里新建一個(gè)“臺(tái)灣相關(guān)數(shù)據(jù)”文件夾，以便收集存放下載臺(tái)灣地區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù)。我們將通過(guò)不同的方式下載臺(tái)灣地區(qū)的鐵路和公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及臺(tái)灣地區(qū)的DEM高程數(shù)據(jù)、阿里山鄉(xiāng)的地標(biāo)數(shù)據(jù)，為后續(xù)的地圖繪制做準(zhǔn)備。
1.下載臺(tái)灣公路和鐵路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
打開(kāi)DIVA-GIS網(wǎng)站（），在“”下選擇“”，對(duì)應(yīng)的“”選擇“” （如圖1所示），然后點(diǎn)擊“OK”按鈕進(jìn)入下載頁(yè)面，點(diǎn)擊“”下載鐵路數(shù)據(jù)。用同樣的方法“”選擇為“Roads”，來(lái)下載公路數(shù)據(jù)。將下載的數(shù)據(jù)均存放于新建的“臺(tái)灣相關(guān)數(shù)據(jù)”文件夾。
圖 1
2.下載臺(tái)灣DEM高程數(shù)據(jù)
打開(kāi)“地理空間數(shù)據(jù)云”網(wǎng)站（），注冊(cè)（免費(fèi)）登陸后，點(diǎn)擊“高級(jí)檢索”導(dǎo)航菜單，進(jìn)入數(shù)據(jù)搜索頁(yè)面。然后點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)集”，在彈出對(duì)話框中選擇“DEM數(shù)字高程數(shù)據(jù)”，繼續(xù)選擇“ 90M分辨率數(shù)字高程產(chǎn)品”，然后確定。在“行政區(qū)”下選擇“臺(tái)灣省”，然后點(diǎn)擊“搜索”，頁(yè)面上將呈現(xiàn)搜索到的相關(guān)高程數(shù)據(jù)（設(shè)置如圖2所示），最后逐個(gè)點(diǎn)擊
圖標(biāo)下載高程數(shù)據(jù)并存放到“臺(tái)灣相關(guān)數(shù)據(jù)”文件夾。
圖 2
3.下載“阿里山鄉(xiāng)”地標(biāo)數(shù)據(jù)
打開(kāi)谷歌地球，找到“阿里山鄉(xiāng)”，并放大，點(diǎn)擊
來(lái)添加地標(biāo)文件，把地標(biāo)光標(biāo)移動(dòng)到“阿里山鄉(xiāng)”位置，并在屬性對(duì)話框中輸入“阿里山鄉(xiāng)”并確定（如圖3所示）。完成后在屏幕左側(cè)位置欄中找到“阿里山鄉(xiāng)”，單擊右鍵“將位置另存為”將地標(biāo)數(shù)據(jù)保存到“臺(tái)灣相關(guān)數(shù)據(jù)”文件夾里。
圖 3
(二)繪制教學(xué)地圖
1.繪制“臺(tái)灣省主要交通線路分布圖”
1.1數(shù)據(jù)導(dǎo)入
打開(kāi)軟件，在屏幕上點(diǎn)擊“加載樣例數(shù)據(jù)”，點(diǎn)擊
工具，拖動(dòng)地圖找到臺(tái)灣，點(diǎn)擊
工具，將地圖縮放到適當(dāng)大小，也可用鼠標(biāo)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)調(diào)整地圖縮放大小。然后單擊“文件”選擇“打開(kāi)數(shù)據(jù)文件”，或直接在菜單欄上點(diǎn)擊
，找到“臺(tái)灣相關(guān)數(shù)據(jù)”文件夾，選擇“臺(tái)灣的公路”和“臺(tái)灣的鐵路”文件，點(diǎn)擊“打開(kāi)”即可完成導(dǎo)入（如圖4所示）。導(dǎo)入后效果如圖5所示。
圖 4
圖 5
1.2風(fēng)格樣式調(diào)整
1.2.1設(shè)置地圖背景顏色
點(diǎn)擊菜單“視圖”，選擇“背景顏色”（如圖6所示），在彈出的對(duì)話框中選擇藍(lán)色方塊后“確定”。
圖 6
1.2.2設(shè)置陸地地圖樣式
點(diǎn)擊
打開(kāi)控制中心，彈出“覆蓋層控制中心”窗口，單擊對(duì)話框中“[2137，]”，然后點(diǎn)擊“選項(xiàng)…”（如圖7），彈出新對(duì)話框，然后點(diǎn)擊“區(qū)風(fēng)格”菜單，單選“所有圖元使用同一樣式”，彈出“選擇區(qū)風(fēng)格”對(duì)話框，在這里我們可以統(tǒng)一設(shè)置陸地的填充顏色及邊框顏色。我們將填充模式設(shè)定為“Solid fill”，顏色設(shè)置為白色，邊框顏色設(shè)置為黑色，去掉“顯示區(qū)域標(biāo)簽”前的勾，然后確定（如圖8所示），這時(shí)我們得到的陸地部分就全部變成白色黑邊框了。
圖 7
圖 8
1.2.3設(shè)置公路線型樣式
在“覆蓋圖層控制中心”單擊“.shp[]”，然后點(diǎn)擊“選項(xiàng)…”，在彈出的對(duì)話框中選擇“線風(fēng)格”，點(diǎn)擊“所有圖元使用同一樣式”電腦excel圖標(biāo)是白色，將線型選擇為“Solid with Black Edges”，顏色設(shè)定為白色，不顯示線條標(biāo)簽（如圖9所示）。
圖 9
1.2.4設(shè)置鐵路線型樣式
在“覆蓋圖層控制中心”單擊“.shp[]”，然后點(diǎn)擊“選項(xiàng)…”，在彈出的對(duì)話框中選擇“線風(fēng)格”，點(diǎn)擊“所有圖元使用同一樣式”，將線型選擇為“( Ties)”，顏色設(shè)定為藍(lán)色，不顯示線條標(biāo)簽（如圖10所示）。
圖 10
1.2.5設(shè)置主要輸出圖例
在工具欄中選擇數(shù)字化工具
，任意單擊地圖中一條公路線，然后單擊右鍵，選擇“編輯線圖元”，在彈出的對(duì)話框中選擇“創(chuàng)建新類型”，類型名稱定為“主要公路”，然后確定（如圖11），用同樣的方法設(shè)置“主要鐵路”圖例。要保證屏幕中顯示主要圖例，首先要保證顯示圖例功能打開(kāi)，可點(diǎn)擊工具欄中
進(jìn)行設(shè)置，可以對(duì)圖例顯示的位置和方式進(jìn)行調(diào)整。
圖 11
1.2.6設(shè)置經(jīng)緯網(wǎng)輸出格式
點(diǎn)擊菜單“工具”，選擇“設(shè)置”，彈出“配置”窗口，在窗口中點(diǎn)擊“一般設(shè)置”，網(wǎng)格顯示選擇“經(jīng)緯度網(wǎng)”，網(wǎng)格間距選擇“自定義”，設(shè)定為1度，然后點(diǎn)擊應(yīng)用查看效果，可反復(fù)設(shè)置，直到滿意后點(diǎn)擊“確定”。
圖 12
1.2.7地圖輸出
地圖輸出的方式有三種：導(dǎo)出PDF文件、打印預(yù)覽輸出“jpg”圖片文件、截圖，教學(xué)和寫作過(guò)程中可以根據(jù)自身需要靈活選擇輸出方式。
導(dǎo)出PDF文件方法（如圖13）如下：
在彈出的對(duì)話框中，選擇“導(dǎo)出邊界”，點(diǎn)擊“繪制方形區(qū)域”盡量把臺(tái)灣置于選框的中間（如圖14），然后確定。輸出文件名定為“臺(tái)灣省主要交通線路分布圖”，保存到“臺(tái)灣相關(guān)數(shù)據(jù)”。
圖 13
圖 14
打印預(yù)覽輸出“jpg”圖片文件方法如下：
首先點(diǎn)擊“文件”菜單，選擇“打印設(shè)置”，將紙張大小設(shè)定為“”自適應(yīng)范圍，然后點(diǎn)擊確定退出（如圖15）。
圖 15
接著在文件菜單中點(diǎn)擊“打印預(yù)覽”，在“一般設(shè)置”中格式定為“JPG”，勾選“打印到一個(gè)圖像文件”，文件名定為“臺(tái)灣省主要交通線路分布圖”，保存到“臺(tái)灣相關(guān)數(shù)據(jù)”（如圖16）；在“打印邊界”中點(diǎn)擊“繪制方形區(qū)域”，將臺(tái)灣省置于選框中間（如圖14），最后確定進(jìn)入打印預(yù)覽頁(yè)面，然后在頁(yè)面上點(diǎn)擊“打印”電腦excel圖標(biāo)是白色，系統(tǒng)便自動(dòng)生成一個(gè)“臺(tái)灣省主要交通線路分布圖”的JPG文件。
圖 16
截圖方法如下：
在截圖之前，首先需要綻放地圖到需要的大小，檢查顯示的經(jīng)緯網(wǎng)是否符合需要，圖例和比例尺是否正確顯示，然后用截圖軟件（win7自帶有截圖工具）截取想要的區(qū)域，粘貼到PPT軟件中，進(jìn)行簡(jiǎn)單的編輯處理。效果如下圖17所示：
圖 17
2. 繪制“阿里山鄉(xiāng)附近的等高線圖”
2.1數(shù)據(jù)導(dǎo)入
本案例的主要方法步驟與上一案例大致相同，我們只需要在以上案例中導(dǎo)入臺(tái)灣省的DEM高程數(shù)據(jù)和阿里山鄉(xiāng)的地標(biāo)文件即可，并在“覆蓋層控制中心”中關(guān)閉“[2137，]”。為了讓視圖更易辨識(shí)，我們將背景設(shè)置為白色。導(dǎo)入后效果如圖18所示
圖 18
2.2生成等高線
等高線是基于DEM高程數(shù)據(jù)由電腦模擬生成。首先將地圖縮放到能看清“阿里山鄉(xiāng)”的位置為準(zhǔn)，然后點(diǎn)擊菜單“分析”，選擇“生成等高線”，彈出“等高線產(chǎn)生選項(xiàng)”窗口，在窗口中我們可以進(jìn)行等高線的相關(guān)設(shè)置，這里我們將等高距設(shè)置為200（設(shè)置得越小，等高線越密集），“簡(jiǎn)化”設(shè)置拖動(dòng)到值為0（數(shù)據(jù)越小，等高線越平滑，文件越大），“網(wǎng)格化”設(shè)置保持不變，“等高線邊界”中點(diǎn)擊“繪制方形區(qū)域”，注意把“阿里山鄉(xiāng)”置于選框中間（如圖19），最后點(diǎn)擊確定生成等高線，效果如圖20所示。
圖 19
圖 20
2.3繪制小流域河流
點(diǎn)擊菜單“分析”，選擇“生成分水嶺”，在彈出的對(duì)話框中選擇“流域邊界”，點(diǎn)擊“點(diǎn)擊繪制方形區(qū)域（如圖21），然后點(diǎn)擊確定。
圖 21
流域生成后，點(diǎn)擊工具欄中
數(shù)字化工具，按住Ctrl鍵，逐個(gè)選擇圖中的流域色塊，選擇完后，點(diǎn)擊“”鍵刪除流域色塊，剩下的為藍(lán)色線條的河流（如圖22）。
圖 22
2.4可視化及樣式調(diào)整
首先，我們?cè)凇案采w層控制中心”中關(guān)閉顯示“.img”圖層（實(shí)為臺(tái)灣DEM高程數(shù)據(jù)）。接著我們對(duì)等高線和河流線型樣式進(jìn)行設(shè)置，方法與上一案例中相似。這里“ [31 ]”為生成的等高線圖層，“ [10 ,1 ]”為生成的河流圖層。分別選擇各圖層進(jìn)行“選項(xiàng)…”設(shè)置，設(shè)置成想要的風(fēng)格樣式即可。等高線的設(shè)置及等高線標(biāo)簽字體大小的設(shè)置如圖23所示。
圖 23
2.5生成等高線地圖
設(shè)置好圖例和經(jīng)緯網(wǎng)后就可以按照上一安例的方法輸出地圖了，最終截圖輸出效果如圖24所示。
圖 24
四
與進(jìn)倶進(jìn)，學(xué)無(wú)止境
現(xiàn)代社會(huì)日新月異，很多新信息、新技術(shù)在不斷的涌現(xiàn)，作為地理教師應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn)，積極開(kāi)拓創(chuàng)新，不斷地掌握新的教育教學(xué)技術(shù)，才可能跟上時(shí)代賦予地理教學(xué)改革的步伐。本文限于篇幅只能介紹部分的地理繪圖技術(shù)，但能過(guò)這些繪圖技術(shù)的學(xué)習(xí)，可以進(jìn)行無(wú)止境的拓展，使之與教育教學(xué)和寫作緊密結(jié)合，使我們的工作更加輕松，也更具創(chuàng)造性。