導(dǎo)語(yǔ)：地理信息可視化原理講解教學(xué)思路一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:地理信息可視化是地圖學(xué)的核心內(nèi)容之一，自然也是地圖學(xué)課程教學(xué)的核心內(nèi)容。但是其中有一些抽象難懂的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，同時(shí)還有一些不易理解的科學(xué)內(nèi)容，加上現(xiàn)有教材內(nèi)容存在一些缺陷，給教學(xué)工作帶來(lái)了一定的困難。本文根據(jù)多年來(lái)的教學(xué)體會(huì)及理論研究，就該內(nèi)容教學(xué)方法做了一些探討。研究表明，從大處入手和本質(zhì)入手來(lái)解說(shuō)，講清楚地理信息可視化的理念、原則、影響因素、地理信息的類型及可視化優(yōu)先級(jí)、地圖語(yǔ)言的表達(dá)能力及特長(zhǎng)等方面問(wèn)題，有助于說(shuō)透地理信息可視化的原理。如果再布置作業(yè)讓學(xué)生進(jìn)行制圖實(shí)踐體驗(yàn)，則更能使其加深對(duì)這些知識(shí)的理解。

關(guān)鍵詞:地圖學(xué);地理信息;地圖符號(hào);地圖語(yǔ)言;可視化;教學(xué)思路

地圖被認(rèn)為是地理學(xué)的第二語(yǔ)言，但它卻是表達(dá)地理信息的最佳語(yǔ)言，因此地學(xué)工作者必須學(xué)會(huì)運(yùn)用地圖語(yǔ)言來(lái)表達(dá)地理信息。如何科學(xué)地運(yùn)用地圖語(yǔ)言來(lái)表達(dá)地理信息是地圖學(xué)的核心問(wèn)題。地理信息的有效表達(dá)有賴于地圖語(yǔ)言的科學(xué)應(yīng)用。做好地理信息可視化教學(xué)工作，對(duì)于學(xué)生奠定扎實(shí)的地圖學(xué)理論基礎(chǔ)，提高地圖語(yǔ)言應(yīng)用能力和地圖符號(hào)設(shè)計(jì)能力具有十分重要的意義。但是其中有一些不容易理解的內(nèi)容，本文根據(jù)多年來(lái)的教學(xué)體會(huì)及理論研究，就該內(nèi)容教學(xué)方法做一些探討，為地圖學(xué)教學(xué)工作提供參考。

1教學(xué)內(nèi)容的難點(diǎn)及教材內(nèi)容的缺陷

地理信息可視化教學(xué)內(nèi)容中有些難以理解，在一定程度上影響著教學(xué)效果。同時(shí)，現(xiàn)行教材內(nèi)容存在一些缺陷，無(wú)形中也給教學(xué)工作帶來(lái)一定難度。

1．1教學(xué)內(nèi)容中的難點(diǎn)

1．1．1教學(xué)內(nèi)容中涉及多個(gè)難以理解的術(shù)語(yǔ)在地理信息可視化知識(shí)的教學(xué)中涉及一些很抽象的基本術(shù)語(yǔ)概念，難以理解，比如信息、符號(hào)、語(yǔ)言、地圖符號(hào)和地圖語(yǔ)言等概念是地圖學(xué)中經(jīng)常出現(xiàn)的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，而且很抽象。這些術(shù)語(yǔ)的理解程度還會(huì)影響到其他相關(guān)知識(shí)的理解。1．1．2地理信息可視化的影響因素比較復(fù)雜為了更有效地傳達(dá)地理信息，地理信息可視化(符號(hào)設(shè)計(jì))應(yīng)當(dāng)全面考慮多種因素，比如內(nèi)容屬性特征、地物分布規(guī)律、技術(shù)條件、地圖語(yǔ)言的表達(dá)能力、讀圖心理、使用要求、生產(chǎn)成本、資料特點(diǎn)、視覺變量、視力及感受規(guī)律等因素，顯得特別復(fù)雜。如果面面俱到，不加以整合歸類，不抓住主導(dǎo)因素，容易導(dǎo)致理解上的混亂。1．1．3地理信息的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜一張地圖所要表達(dá)的地理信息的內(nèi)容結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，有地理事物空間分布特征和規(guī)律信息、地理信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)信息，還有每種事物個(gè)體特征信息等。至于這些信息究竟孰輕孰重，在傳統(tǒng)地圖學(xué)理論中根本沒有明確說(shuō)明，地圖符號(hào)設(shè)計(jì)思路也就不明確。1．1．4地圖語(yǔ)法理論尚不成熟地理信息可視化必須有科學(xué)的地圖語(yǔ)法。目前地圖語(yǔ)法理論尚不成熟，許多地圖語(yǔ)法問(wèn)題還沒有完全弄清楚。連專家都沒有弄清楚的問(wèn)題，一般任課教師和學(xué)生更難以把握。比如，視覺變量的分類及表意功能在不同教材中觀點(diǎn)不同，甚至還存在一些值得懷疑或錯(cuò)誤的觀點(diǎn)［1］，顯然這給我們理解地圖語(yǔ)法規(guī)律教學(xué)帶來(lái)了更多難題。

1．2教材內(nèi)容存在缺陷

在教學(xué)內(nèi)容有難點(diǎn)的情況下，如果教材中有明確解說(shuō)，也就可以減輕理解難度，遺憾的是，目前發(fā)行的教材在這方面做得不夠到位，這給做好教學(xué)工作帶來(lái)了困難，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。1．2．1對(duì)一些重要概念未能說(shuō)清楚絕大多數(shù)教材都是在未對(duì)信息、符號(hào)、語(yǔ)言等重要概念做深入解釋的情況下，直接敘述地理信息、地圖符號(hào)、地圖語(yǔ)言等概念，顯然這是不利于學(xué)生從本質(zhì)上理解這些概念的。1．2．2地理信息可視化的理念未明確地理信息可視化的理念是地圖學(xué)理論中一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題，在傳統(tǒng)理論中一直未點(diǎn)明或者說(shuō)得比較含糊。如果設(shè)計(jì)理念未明確，就不知道最終要達(dá)到什么效果，就會(huì)迷失方向，那么后面的設(shè)計(jì)行為就是盲目的，就容易犯方向性錯(cuò)誤，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，會(huì)感到?jīng)]有頭緒。1．2．3對(duì)一些原理性問(wèn)題未能說(shuō)清楚對(duì)地理信息可視化原理方面的內(nèi)容，大多數(shù)教材在信息、符號(hào)和語(yǔ)言等基本概念及地理信息可視化的目標(biāo)、原則、影響因素、地圖語(yǔ)言的功能未說(shuō)清楚的情況下［2－4］，直接告訴人如何去做，只告訴人其然卻不告訴其所以然，怎能讓學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)呢?比如關(guān)于地圖符號(hào)設(shè)計(jì)的影響因素眾說(shuō)紛紜，有的教材將可視化的影響因素考慮得很多［2］，考慮的因素多了，就容易造成思路的混亂，而有的教材對(duì)影響因素避而不談［3］。對(duì)沒有任何地圖設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，會(huì)很迷茫。教學(xué)活動(dòng)的根本目的是讓學(xué)生理解和掌握知識(shí)，只有達(dá)到這個(gè)目的才算是有效的教學(xué)。只有講清楚原理，才能讓學(xué)生真正理解知識(shí)。只有理解了才能真正掌握知識(shí)，只有理解的知識(shí)才是自己的，只有理解的知識(shí)才能舉一反三地加以應(yīng)用。在教材不給力的情況下，如果任課教師也只停留在教材內(nèi)容之上照本宣科，那么，就達(dá)不到教學(xué)目的，學(xué)生也無(wú)法真正理解和掌握所學(xué)的知識(shí)。

2地理信息可視化原理講解的教學(xué)思路

按照以下思路來(lái)進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，有助于清楚講解地理信息可視化原理，更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

2．1從大處入手來(lái)講解

講解科學(xué)問(wèn)題要有大視野，不能把視野局限在一個(gè)小學(xué)科之內(nèi)。一門學(xué)科的理論知識(shí)傳授不應(yīng)當(dāng)就事論事，觀察問(wèn)題的視野不能只局限在本學(xué)科領(lǐng)域，應(yīng)當(dāng)居高臨下放在一個(gè)大的學(xué)科背景下，按照從大到小、從宏觀到微觀的思路進(jìn)行敘說(shuō)。這樣才有利于說(shuō)清楚本學(xué)科的原理，不僅如此，這樣還有利于開闊學(xué)生的學(xué)科視野，打破學(xué)科界限去思考問(wèn)題，明確當(dāng)前所學(xué)知識(shí)在學(xué)科的定位，激發(fā)創(chuàng)新思維。比如，針對(duì)地理信息可視化問(wèn)題，如果從信息學(xué)、符號(hào)學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、社會(huì)學(xué)多學(xué)科理論入手，有利于闡明其本質(zhì)問(wèn)題。首先要說(shuō)明清楚的是:信息是什么，信息對(duì)人類活動(dòng)有什么用處，信息溝通常用語(yǔ)言有哪些，地理信息對(duì)人類活動(dòng)有什么用處，地理信息與其他信息有什么聯(lián)系與區(qū)別，地理信息可視化在信息可視化中處在什么地位，地圖語(yǔ)言對(duì)地理信息可視化有什么功能和優(yōu)勢(shì)等。

2．2從本質(zhì)入手來(lái)講解

要說(shuō)清楚一個(gè)學(xué)科問(wèn)題，先要說(shuō)明“是什么”，再說(shuō)明“為什么”的問(wèn)題，才能讓學(xué)生真正理解自己所學(xué)的知識(shí)。地理信息的本質(zhì)是什么，有哪些特征，為什么要可視化，為什么要用地圖語(yǔ)言可視化而不用其他語(yǔ)言。依據(jù)符號(hào)學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、信息學(xué)理論來(lái)闡明地理信息、信息可視化、地圖符號(hào)、地圖語(yǔ)言的本質(zhì)和概念，可以更好地幫助學(xué)生理解。信息是(物質(zhì)和非物質(zhì))事物的普遍屬性，是看不見摸不著的東西，它可以通過(guò)符號(hào)來(lái)告訴你，但不是符號(hào)和事物本身。信息是個(gè)涵蓋面廣泛的概念，通常是指以聲音、文字、圖像、手語(yǔ)等方式所傳達(dá)的內(nèi)容、含義。信息不能脫離物質(zhì)形式而獨(dú)立存在，必須依托于一定的物質(zhì)載體，這種載體就是符號(hào)或語(yǔ)言。語(yǔ)言通常指自然語(yǔ)言，其實(shí)這是狹義的理解。廣義的語(yǔ)言應(yīng)當(dāng)包括人類有意識(shí)地用于傳遞信息的所有符號(hào)?！胺?hào)”和“語(yǔ)言”兩個(gè)術(shù)語(yǔ)究竟有沒有區(qū)別，學(xué)界一直沒有明確的定論，現(xiàn)在的教材都沒有說(shuō)明白，或者含糊其辭，弄得大家稀里糊涂。筆者認(rèn)為，這兩者雖有共同之處，但是并非相同的概念，主要區(qū)別為:語(yǔ)言必須是人工的，而符號(hào)未必都是人工的，還有非人工的。也就是說(shuō)，語(yǔ)言只指人工符號(hào)。這一點(diǎn)說(shuō)清楚以后，學(xué)生自然就理解了。教師應(yīng)當(dāng)站在更高的理論高度去解釋。

2．3要講清楚可視化的理念和原則

地理信息可視化就是地圖符號(hào)設(shè)計(jì)問(wèn)題，設(shè)計(jì)工作開始之前必須確立設(shè)計(jì)理念，屬于頂層設(shè)計(jì)問(wèn)題，這也是一切設(shè)計(jì)行為所要遵循的規(guī)律。地理信息可視化應(yīng)秉承的理念是直觀、精準(zhǔn)、藝術(shù)地表達(dá)地理信息［5］，也就是從技術(shù)設(shè)計(jì)和藝術(shù)設(shè)計(jì)兩方面去考慮設(shè)計(jì)地圖符號(hào)問(wèn)題，才能提高信息傳遞效果［6－10］。這是可視化的根本目標(biāo)。既然目標(biāo)明確，其他設(shè)計(jì)問(wèn)題的展開就有了明確的方向，再將這種理念具體化，就可以制定一些符號(hào)的設(shè)計(jì)原則，環(huán)環(huán)相扣，這樣其他設(shè)計(jì)就更為嚴(yán)謹(jǐn)、有效。這是說(shuō)明“為什么”的問(wèn)題，是關(guān)系設(shè)計(jì)原理的問(wèn)題。根據(jù)可視化的理念，地圖信息可視化應(yīng)當(dāng)遵循精準(zhǔn)化、形象化、系統(tǒng)化、簡(jiǎn)潔化、藝術(shù)化等基本原則［5］，這是全面考慮信息傳遞效果的一些設(shè)計(jì)思想。精準(zhǔn)化包括位置精準(zhǔn)、意義精準(zhǔn);形象化即盡力使各種信息可視化;系統(tǒng)化是要讓各種符號(hào)組合成一個(gè)不可分割的系統(tǒng);簡(jiǎn)潔化是要避免符號(hào)冗余;藝術(shù)化是提高欣賞價(jià)值。這是闡明地理信息可視化原理的內(nèi)容，也是不可或缺的內(nèi)容，而這一點(diǎn)在大多數(shù)地圖學(xué)教材中極少提到。

2．4要說(shuō)清楚可視化需考慮的因素

完美的設(shè)計(jì)方案是全面考慮了各種因素的，是符合設(shè)計(jì)原則的，而沒有依據(jù)的設(shè)計(jì)是盲目的設(shè)計(jì)。如果符號(hào)設(shè)計(jì)所要考慮的因素不明確，設(shè)計(jì)思路也就不能明確。因此，說(shuō)清楚可視化所要考慮的因素，是解決“為什么”的問(wèn)題。關(guān)于這部分內(nèi)容，有的教材根本沒提到［2］，有的教材將地圖符號(hào)設(shè)計(jì)的影響因素分為五種，有的教材分為八種:使用要求、生產(chǎn)成本、地圖內(nèi)容、資料特點(diǎn)、所需感受水平、視覺變量、視力及感受規(guī)律、習(xí)慣標(biāo)準(zhǔn)［1］?？傮w上看，有總比沒有強(qiáng)。但是沒有理清各種因素的邏輯關(guān)系和涵蓋關(guān)系，則不便于理解與掌握，相當(dāng)于將簡(jiǎn)單的問(wèn)題復(fù)雜化了。將因素科學(xué)合理地整合、歸類、簡(jiǎn)化，有利于設(shè)計(jì)者把握設(shè)計(jì)思路。如果將可視化影響因素歸納為內(nèi)容、讀者、技術(shù)三個(gè)方面［5］，不僅簡(jiǎn)潔，而且具有全面系統(tǒng)性，更有利于理解和掌握。地圖內(nèi)容(所表達(dá)的地理事物)在一定程度上決定著表示方法選擇，順理成章;讀者因素包括視覺生理、視覺認(rèn)知和欣賞心理、認(rèn)知能力，這些都是地圖個(gè)體符號(hào)及符號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要考慮的問(wèn)題，這樣能充分體現(xiàn)人性化設(shè)計(jì)理念;技術(shù)因素包括技術(shù)方法和制圖工具的功能與可行性等問(wèn)題。

2．5要說(shuō)清楚地理信息的類型及可視化優(yōu)先級(jí)

每一張地圖都是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的地理信息系統(tǒng)，雖然它所表達(dá)的地理信息很多，但是可以分為三大類，按重要程度由高到低依次為:地理信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)信息、地理事物空間分布特點(diǎn)和規(guī)律信息、地理事物個(gè)體特征信息。第一類信息是不同地物之間的類型和層次關(guān)系信息，即系統(tǒng)性信息;第二類信息大家都熟悉，不用解釋;第三類是每一種具體事物的個(gè)體(如外形、色彩、內(nèi)在性質(zhì)等)屬性信息［5］。知道信息的類型后，還要知道表達(dá)的優(yōu)先級(jí)。當(dāng)這幾類信息表達(dá)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)矛盾時(shí)，應(yīng)當(dāng)先表達(dá)上一級(jí)信息，下一級(jí)的信息應(yīng)當(dāng)弱化或省略。必須要有全局意識(shí)，遵循下級(jí)服從上級(jí)、個(gè)體服從整體的原則，只有這樣才能讓地圖具有系統(tǒng)性、整體性、有序性。比如說(shuō)，公路的本色通常為黑色，這是它的個(gè)體屬性，但是為了體現(xiàn)它在地圖符號(hào)系統(tǒng)中的類型關(guān)系或?qū)哟侮P(guān)系，往往不用它的本色，而是用紅色、黃色、綠色等。如果用本色，則可能打亂整張圖的視覺秩序。正確處理這種關(guān)系，就可以讓地圖變得很有序，再?gòu)?fù)雜的信息系統(tǒng)都不會(huì)顯得混亂。掌握了這個(gè)規(guī)律，學(xué)生也就能深入理解地圖內(nèi)容可視化的本質(zhì)和原理，也就具備了在設(shè)計(jì)實(shí)踐中能舉一反三的能力。

2．6要說(shuō)明地圖語(yǔ)言的表達(dá)能力及特長(zhǎng)

信息是抽象的，語(yǔ)言是物理的、具體可感的，信息必須借助語(yǔ)言這種物理的媒體(工具)才能被傳播和接收。信息存在于符號(hào)之中，離開符號(hào)，信息就不存在。信息可視化全靠視覺語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，而地圖語(yǔ)言是地理信息表達(dá)的最佳語(yǔ)言。沒有一種萬(wàn)能的語(yǔ)言，每一種語(yǔ)言都有其優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也存在缺陷。圖形、色彩、文字三種地圖語(yǔ)言在信息表達(dá)能力上各有千秋。圖形語(yǔ)言擅長(zhǎng)表達(dá)空間定位信息，也能表達(dá)性質(zhì)、數(shù)量、外觀、動(dòng)態(tài)變化等屬性信息;色彩語(yǔ)言擅長(zhǎng)表達(dá)地理事物分類、數(shù)量、等級(jí)信息，同時(shí)也能表達(dá)地物的肌理、硬度、彈性、透明度、比重、冷暖、濕度等屬性信息;文字擅長(zhǎng)表達(dá)地物名稱、地物性質(zhì)、數(shù)值、圖名等非空間位置信息或抽象屬性信息。但是色彩和文字都不適宜表達(dá)定位信息［5］。說(shuō)清楚每一種語(yǔ)言的優(yōu)缺點(diǎn)，有利于學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)地運(yùn)用地圖語(yǔ)言來(lái)表達(dá)地理信息。

2．7要通過(guò)制圖作業(yè)來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果

地圖學(xué)理論是應(yīng)用理論，實(shí)踐是檢驗(yàn)理論學(xué)習(xí)效果的最好方法，只有能在理論指導(dǎo)下創(chuàng)造性地完成實(shí)際工作，才算是真正理解和掌握了理論知識(shí)。因此，要觀察學(xué)生是否掌握了相關(guān)知識(shí)，還應(yīng)當(dāng)布置符號(hào)(含色彩、文字)設(shè)計(jì)作業(yè)，作業(yè)最好是設(shè)計(jì)制作一張圖。教師再針對(duì)學(xué)生在作業(yè)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤或不足，結(jié)合相關(guān)理論進(jìn)行課堂講解或個(gè)別指導(dǎo)，這樣才有利于更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

3結(jié)語(yǔ)

地理信息可視化是地圖學(xué)的核心內(nèi)容，但是這部分內(nèi)容中有一些抽象難懂的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，還有一些比較復(fù)雜難懂的知識(shí)點(diǎn)，加上現(xiàn)有教材內(nèi)容存在一些缺陷，給教學(xué)工作帶來(lái)了一定的難度。如果能在教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，講清楚地理信息可視化的基本原理，再加上實(shí)踐過(guò)程，就有助于學(xué)生真正理解和掌握這些知識(shí)。對(duì)于教師來(lái)說(shuō)，除了制定科學(xué)的教學(xué)方案外，對(duì)于個(gè)人素養(yǎng)應(yīng)該有更高的要求，應(yīng)當(dāng)具備廣博的知識(shí)，同時(shí)在這方面有所研究，努力成為這方面的專家，這樣才能駕馭教學(xué)內(nèi)容，避免照本宣科。

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作者：凌善金 單位：安徽師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院