將WebGIS和Mobile GIS應(yīng)用到地質(zhì)實(shí)習(xí)教學(xué)中,開發(fā)了地質(zhì)實(shí)習(xí)輔助教學(xué)軟件。該軟件采用數(shù)據(jù)層、邏輯層和應(yīng)用層3層架構(gòu),包含網(wǎng)絡(luò)輔助、野外輔助2個(gè)子系統(tǒng)和前臺(tái)應(yīng)用、后臺(tái)管理、地圖操作、導(dǎo)航定位、信息查詢、信息采集等7個(gè)模塊,為學(xué)生和教師提供不同客戶端的實(shí)習(xí)仿真環(huán)境,形成虛實(shí)結(jié)合的實(shí)習(xí)教學(xué)模式,提高了學(xué)生野外地質(zhì)實(shí)習(xí)的趣味性和教學(xué)質(zhì)量,豐富了實(shí)習(xí)基地建設(shè)的模式。 

【文章來(lái)源】：實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2018,35(08)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

圖１軟件總體框架

子系統(tǒng)是ＷｅｂＧＩＳ，主要用于課堂輔助教學(xué)；而地質(zhì)實(shí)習(xí)野外輔助子系統(tǒng)則是ＭｏｂｉｌｅＧＩＳ，主要用于野外實(shí)習(xí)教學(xué)。圖１軟件總體框架１．３數(shù)據(jù)特點(diǎn)數(shù)據(jù)是整個(gè)軟件系統(tǒng)建設(shè)的核心，數(shù)據(jù)組織方式會(huì)直接影響數(shù)據(jù)讀取效率。本軟件數(shù)據(jù)包括空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)�？臻g數(shù)據(jù)包括實(shí)習(xí)基地、區(qū)域及路線的矢量數(shù)據(jù)、衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)以及實(shí)習(xí)點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；屬性數(shù)據(jù)包括實(shí)習(xí)區(qū)域、路線、實(shí)習(xí)點(diǎn)名稱等相關(guān)文字、視頻、錄音、圖片等數(shù)據(jù)（見(jiàn)圖２）。圖２數(shù)據(jù)描述數(shù)據(jù)庫(kù)中包含秦皇島、新汶、魯東、巢湖等４個(gè)實(shí)習(xí)區(qū)２５條實(shí)習(xí)路線的各個(gè)實(shí)習(xí)點(diǎn)地質(zhì)特征（巖性、地層、沉積、構(gòu)造）。在區(qū)域空間范圍，實(shí)習(xí)基地包含實(shí)習(xí)區(qū)、實(shí)習(xí)路線、實(shí)習(xí)點(diǎn)等３級(jí)，層層細(xì)化�；诘刭|(zhì)特征，將地質(zhì)實(shí)習(xí)內(nèi)容分為巖性、地層、沉積、構(gòu)造等特征類型。某個(gè)實(shí)習(xí)點(diǎn)可能對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)地質(zhì)特征，需要厘清不同地質(zhì)特征之間的關(guān)系，并針對(duì)每個(gè)實(shí)習(xí)點(diǎn)的所有地質(zhì)特征逐個(gè)獲取詳細(xì)信息，包括：點(diǎn)號(hào)（名）、坐標(biāo)位置、視頻、錄音、照片、圖片、全景照片以及文字描述信息。另外，本軟件還能夠直接調(diào)用百度地圖ＡＰＩ和谷歌地圖ＡＰＩ。１．４軟件功能地質(zhì)實(shí)習(xí)輔助教學(xué)軟件包含網(wǎng)絡(luò)輔助子系統(tǒng)和野外輔助子系統(tǒng)，功能模塊如圖３所示。（１）前臺(tái)應(yīng)用模塊包括地圖導(dǎo)航、線路展示、實(shí)習(xí)區(qū)域相冊(cè)展示以及三維效果顯示等功能，三維效果顯示包括三維虛擬全景和三維地質(zhì)模型。（２）后臺(tái)管理模塊包括用戶賬戶管理、區(qū)

圖３軟件功能課內(nèi)容，既可以用于課堂教學(xué)的課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，又可以在課后重聽(tīng)教師講解。系統(tǒng)提供了２種典型地質(zhì)現(xiàn)象的三維展示形式。一種是基于三維全景的地質(zhì)現(xiàn)象外部構(gòu)造展示，把二維照片模擬成真實(shí)的三維空間，實(shí)現(xiàn)可全方位互動(dòng)式觀看的真實(shí)場(chǎng)景展示，可拉近距離、放大、左右移動(dòng)等，以達(dá)到身臨其境的效果，如圖４所示。另一種是針對(duì)地質(zhì)體和地質(zhì)過(guò)程的內(nèi)部構(gòu)造三維建模，借助三維建模技術(shù)實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)體特征和構(gòu)造演變過(guò)程的三維可視化，如圖５所示。圖４三維全景某視角展示效果圖５地質(zhì)過(guò)程三維建模（俯沖帶）２．２野外教學(xué)地圖是地質(zhì)實(shí)習(xí)的數(shù)據(jù)載體，而ＧＰＳ導(dǎo)航則是連接實(shí)習(xí)者與地圖的中間部分。在學(xué)生實(shí)習(xí)的過(guò)程中，系統(tǒng)通過(guò)ＧＰＳ定位，自主獲取自己當(dāng)前的位置（見(jiàn)圖６），判斷是否位于實(shí)習(xí)點(diǎn)附近。若學(xué)生已位于實(shí)習(xí)點(diǎn)附近，系統(tǒng)將會(huì)提示已進(jìn)入ｘｘ實(shí)習(xí)點(diǎn)，并自動(dòng)彈出信息查詢框，學(xué)生便可以查看該實(shí)習(xí)點(diǎn)的各類信息，在無(wú)教師引導(dǎo)的狀態(tài)下進(jìn)行自我學(xué)習(xí)。當(dāng)學(xué)生面對(duì)新的或不明確的地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象時(shí)，可以借助地質(zhì)信息采集功能，將該地質(zhì)現(xiàn)象的所在位置標(biāo)注在地圖上，并對(duì)該標(biāo)注點(diǎn)進(jìn)行文本編輯、拍照以及錄制視頻保存到本地，實(shí)現(xiàn)對(duì)該現(xiàn)象的復(fù)現(xiàn)。圖６ＧＰＳ導(dǎo)航３應(yīng)用效果評(píng)價(jià)通過(guò)應(yīng)用地質(zhì)實(shí)習(xí)輔助教學(xué)軟件，形成了虛實(shí)結(jié)５５１劉善偉，等：采用ＧＩＳ技術(shù)的地質(zhì)實(shí)習(xí)輔助教學(xué)軟件開發(fā)

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3353407