采用GIS技术的地质实习辅助教学软件开发
发布时间：2021-08-20 11:20
将WebGIS和Mobile GIS应用到地质实习教学中,开发了地质实习辅助教学软件。该软件采用数据层、逻辑层和应用层3层架构,包含网络辅助、野外辅助2个子系统和前台应用、后台管理、地图操作、导航定位、信息查询、信息采集等7个模块,为学生和教师提供不同客户端的实习仿真环境,形成虚实结合的实习教学模式,提高了学生野外地质实习的趣味性和教学质量,丰富了实习基地建设的模式。
【文章来源】：实验技术与管理. 2018,35(08)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
图１软件总体框架
子系统是ＷｅｂＧＩＳ，主要用于课堂辅助教学；而地质实习野外辅助子系统则是ＭｏｂｉｌｅＧＩＳ，主要用于野外实习教学。图１软件总体框架１．３数据特点数据是整个软件系统建设的核心，数据组织方式会直接影响数据读取效率。本软件数据包括空间数据及属性数据。空间数据包括实习基地、区域及路线的矢量数据、卫星遥感影像数据以及实习点的坐标数据；属性数据包括实习区域、路线、实习点名称等相关文字、视频、录音、图片等数据（见图２）。图２数据描述数据库中包含秦皇岛、新汶、鲁东、巢湖等４个实习区２５条实习路线的各个实习点地质特征（岩性、地层、沉积、构造）。在区域空间范围，实习基地包含实习区、实习路线、实习点等３级，层层细化。基于地质特征，将地质实习内容分为岩性、地层、沉积、构造等特征类型。某个实习点可能对应一个或多个地质特征，需要厘清不同地质特征之间的关系，并针对每个实习点的所有地质特征逐个获取详细信息，包括：点号（名）、坐标位置、视频、录音、照片、图片、全景照片以及文字描述信息。另外，本软件还能够直接调用百度地图ＡＰＩ和谷歌地图ＡＰＩ。１．４软件功能地质实习辅助教学软件包含网络辅助子系统和野外辅助子系统，功能模块如图３所示。（１）前台应用模块包括地图导航、线路展示、实习区域相册展示以及三维效果显示等功能，三维效果显示包括三维虚拟全景和三维地质模型。（２）后台管理模块包括用户账户管理、区
图３软件功能课内容，既可以用于课堂教学的课前预习和课后复习，又可以在课后重听教师讲解。系统提供了２种典型地质现象的三维展示形式。一种是基于三维全景的地质现象外部构造展示，把二维照片模拟成真实的三维空间，实现可全方位互动式观看的真实场景展示，可拉近距离、放大、左右移动等，以达到身临其境的效果，如图４所示。另一种是针对地质体和地质过程的内部构造三维建模，借助三维建模技术实现了地质体特征和构造演变过程的三维可视化，如图５所示。图４三维全景某视角展示效果图５地质过程三维建模（俯冲带）２．２野外教学地图是地质实习的数据载体，而ＧＰＳ导航则是连接实习者与地图的中间部分。在学生实习的过程中，系统通过ＧＰＳ定位，自主获取自己当前的位置（见图６），判断是否位于实习点附近。若学生已位于实习点附近，系统将会提示已进入ｘｘ实习点，并自动弹出信息查询框，学生便可以查看该实习点的各类信息，在无教师引导的状态下进行自我学习。当学生面对新的或不明确的地质构造现象时，可以借助地质信息采集功能，将该地质现象的所在位置标注在地图上，并对该标注点进行文本编辑、拍照以及录制视频保存到本地，实现对该现象的复现。图６ＧＰＳ导航３应用效果评价通过应用地质实习辅助教学软件，形成了虚实结５５１刘善伟，等：采用ＧＩＳ技术的地质实习辅助教学软件开发
【参考文献】：
期刊论文
[1]移动GIS在行政区域界线勘测中的应用[J]. 张浩,肖海威,喻永平. 工程勘察. 2017(02)
[2]移动GIS版地理国情外业调绘系统的设计与实现[J]. 陈晓宁,刘金榜. 地理空间信息. 2016(06)
[3]地质调查手机移动GIS设计与实现[J]. 姚纪明,刘亚静,王森. 测绘科学. 2015(09)
[4]基于移动GIS的规划数据应用系统研究[J]. 欧佳斌,张新长,郭泰圣. 测绘通报. 2014(12)
[5]基于Web的虚拟野外地质实习系统设计与实现[J]. 祝德显. 内江科技. 2013(02)
[6]基于Flex与ArcGIS Server的全景地质信息系统的设计与实现[J]. 徐春辉,于国强,张伟,薛林福. 辽东学院学报(自然科学版). 2012(04)
[7]虚拟现实技术在地理野外实习中的应用[J]. 李斌,王岩松,秦奋,孔云峰. 实验技术与管理. 2011(08)
[8]基于Virtools的虚拟地学认识实习系统的实现[J]. 郝伟,曹代勇,应玺. 中国地质教育. 2011(02)
[9]虚拟野外地质实习系统（VFGTS）——野外地质实践教学平台[J]. 郭巍,薛林福. 世界地质. 2010(03)
[10]基于VR-GIS的庐山虚拟地理实习基地创设初探[J]. 王岽,林玉标. 宿州学院学报. 2008(02)
博士论文
[1]基于RIA的全景虚拟野外地质信息系统[D]. 邓春燕.吉林大学 2010
本文编号：3353407
【文章来源】：实验技术与管理. 2018,35(08)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
图１软件总体框架
子系统是ＷｅｂＧＩＳ，主要用于课堂辅助教学；而地质实习野外辅助子系统则是ＭｏｂｉｌｅＧＩＳ，主要用于野外实习教学。图１软件总体框架１．３数据特点数据是整个软件系统建设的核心，数据组织方式会直接影响数据读取效率。本软件数据包括空间数据及属性数据。空间数据包括实习基地、区域及路线的矢量数据、卫星遥感影像数据以及实习点的坐标数据；属性数据包括实习区域、路线、实习点名称等相关文字、视频、录音、图片等数据（见图２）。图２数据描述数据库中包含秦皇岛、新汶、鲁东、巢湖等４个实习区２５条实习路线的各个实习点地质特征（岩性、地层、沉积、构造）。在区域空间范围，实习基地包含实习区、实习路线、实习点等３级，层层细化。基于地质特征，将地质实习内容分为岩性、地层、沉积、构造等特征类型。某个实习点可能对应一个或多个地质特征，需要厘清不同地质特征之间的关系，并针对每个实习点的所有地质特征逐个获取详细信息，包括：点号（名）、坐标位置、视频、录音、照片、图片、全景照片以及文字描述信息。另外，本软件还能够直接调用百度地图ＡＰＩ和谷歌地图ＡＰＩ。１．４软件功能地质实习辅助教学软件包含网络辅助子系统和野外辅助子系统，功能模块如图３所示。（１）前台应用模块包括地图导航、线路展示、实习区域相册展示以及三维效果显示等功能，三维效果显示包括三维虚拟全景和三维地质模型。（２）后台管理模块包括用户账户管理、区
图３软件功能课内容，既可以用于课堂教学的课前预习和课后复习，又可以在课后重听教师讲解。系统提供了２种典型地质现象的三维展示形式。一种是基于三维全景的地质现象外部构造展示，把二维照片模拟成真实的三维空间，实现可全方位互动式观看的真实场景展示，可拉近距离、放大、左右移动等，以达到身临其境的效果，如图４所示。另一种是针对地质体和地质过程的内部构造三维建模，借助三维建模技术实现了地质体特征和构造演变过程的三维可视化，如图５所示。图４三维全景某视角展示效果图５地质过程三维建模（俯冲带）２．２野外教学地图是地质实习的数据载体，而ＧＰＳ导航则是连接实习者与地图的中间部分。在学生实习的过程中，系统通过ＧＰＳ定位，自主获取自己当前的位置（见图６），判断是否位于实习点附近。若学生已位于实习点附近，系统将会提示已进入ｘｘ实习点，并自动弹出信息查询框，学生便可以查看该实习点的各类信息，在无教师引导的状态下进行自我学习。当学生面对新的或不明确的地质构造现象时，可以借助地质信息采集功能，将该地质现象的所在位置标注在地图上，并对该标注点进行文本编辑、拍照以及录制视频保存到本地，实现对该现象的复现。图６ＧＰＳ导航３应用效果评价通过应用地质实习辅助教学软件，形成了虚实结５５１刘善伟，等：采用ＧＩＳ技术的地质实习辅助教学软件开发
【参考文献】：
期刊论文
[1]移动GIS在行政区域界线勘测中的应用[J]. 张浩,肖海威,喻永平. 工程勘察. 2017(02)
[2]移动GIS版地理国情外业调绘系统的设计与实现[J]. 陈晓宁,刘金榜. 地理空间信息. 2016(06)
[3]地质调查手机移动GIS设计与实现[J]. 姚纪明,刘亚静,王森. 测绘科学. 2015(09)
[4]基于移动GIS的规划数据应用系统研究[J]. 欧佳斌,张新长,郭泰圣. 测绘通报. 2014(12)
[5]基于Web的虚拟野外地质实习系统设计与实现[J]. 祝德显. 内江科技. 2013(02)
[6]基于Flex与ArcGIS Server的全景地质信息系统的设计与实现[J]. 徐春辉,于国强,张伟,薛林福. 辽东学院学报(自然科学版). 2012(04)
[7]虚拟现实技术在地理野外实习中的应用[J]. 李斌,王岩松,秦奋,孔云峰. 实验技术与管理. 2011(08)
[8]基于Virtools的虚拟地学认识实习系统的实现[J]. 郝伟,曹代勇,应玺. 中国地质教育. 2011(02)
[9]虚拟野外地质实习系统（VFGTS）——野外地质实践教学平台[J]. 郭巍,薛林福. 世界地质. 2010(03)
[10]基于VR-GIS的庐山虚拟地理实习基地创设初探[J]. 王岽,林玉标. 宿州学院学报. 2008(02)
博士论文
[1]基于RIA的全景虚拟野外地质信息系统[D]. 邓春燕.吉林大学 2010
本文编号：3353407
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