地理信息技术在高中辅助教学中的探索应用

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1、地理信息技术在高中辅助教学中的探索应用——ARCGIS在区域交通可达性分析中的实践探索李强陕西咸阳中学/黄静周陵中学交通可达性是高中地理教学城市地价分析的重要影响因素，进而影响到城市功能区的分布。在城市功能区分布的经济因素分析时，学生对于距离城市中心的远近对城市功能区的分布的影响易于理解，但对于交通可达性的概念理解不够直观，为此本文试图通过ARCGIS软件的应用实践来尝试性的进行区域交通可达性分析，为学生的理解提供直观的教学素材，以其提高高中课堂教学的有效性。一、研究方法和基础数据假设本文以陕西省的区域交通可达性为例进行尝试性探索，鉴于区域可达性的概念在学术界无明确定义，为便于课堂上学生的易

2、于理解，本文对可达性的定义为区域系统中到达目的地的便利程度，采用公式1-1计算交通可达性，其值越小可达性越好。（公式1-1）其中，表示某区域的可达性水平，n为节点个数（本文中为栅格个数），表示从给定区域段i到第j个节点的最短通行时间。同时，为了反映研究区不同栅格可达性在一定时间段内的发展均衡情况，本文引入了可达性系数的概念，并将其定义为：(公式1-2)其中，表示栅格i的可达性系数，表示通过公式1-1计算的栅格的可达性。为分析简单起见，本文在进行交通可达性分析时仅以陕西省2010年公路交通网为研究对象，不考虑铁路、航空交通系统。不同时期各道路类型汽车运行时间是由不同时期道路的设计速度决定的。为

3、此根据中华人民共和国行业标准《公路工程技术标准》同时结合陕西省的实际情况设定2010年各类公路平均运行速度：2010年陕西省形成“高速公路+国道+省道”的公路网络，设定高速公路120km/h、国道100km/h、省道80km/h。由于路面状况受到天气、交通量等因素影响，而车辆运行速度受到路面状况的影响，故为反映不同年份路面质量状况对车辆运行影响，实际车辆运行速度要在设定速度基础上进行折减。为使研究简单化本部分统一将折减系数定为0.8。在公路交通系统中为实现高速公路的封闭性，我们将高速公路两侧500米范围进行缓冲并设定高值表示不通过，而对于高速公路的交点和低等级公路同高速公路的交点赋低值表示公

4、路网络中只能通过高速路口进入高速网络。二、陕西省交通可达性具体实现步骤2.1数据搜集及处理本研究部分的数据来源如表2-1所示。表2-1交通可达性处理数据来源数据资料来源陕西省行政区划底图国家基础地理信息中心1：400万行政区划图2010年陕西省交通网络2011年中国高速公路及城乡公路网地图集2.2主要实现步骤（1）2010年陕西省交通网络数字化在ARCGIS中将2010年省道、国道、高速公路分别进行分层数字化，结果如下图所示：（2）投影转换：将2010年的矢量化图层统一进行高斯-克吕格投影转换。采用ARCTOOLBOX中的DefineProjection工具和Project工具对矢量化图层进

5、行投影定义和投影转化，最终将所有适量化图层全部转化为高斯-克吕格投影。（3）底图栅格化：将投影后的矢量化图层按1km×1km的栅格进行栅格化。采用ARCTOOLBOX中的PolylinetoRaster工具将高速、省道、国道失量化文件进行栅格化，如下图所示：（4）交通成本栅格表面的生成：按照不同道路类型的设计速度进行栅格赋值，并对高速公路进行了封闭性实现，得到陕西省1km×1km交通成本栅格表面本部分主要采用ARCTOOLBOX中的Reclassify工具和RasterCalculater工具实现。最终得到陕西省1km×1km交通成本栅格表面，如图所示：（5）时间成本栅格表面的生成：在时间成

6、本表面的生产时借鉴其他学者的研究成果，将每个栅格内将有公路网络通过的公路长度设定为栅格宽度的1.22倍。据此计算出公路网在每个栅格的通达时间，从而得到交通网络的成本栅格图。（6）研究区各栅格的可达性计算采用ARCTOOLBOX中的CostWeighted工具并应用公式1-1计算出2010年陕西省交通可达性，栅格值越小说明该栅格的交通可达性越强。其空间分布状况如图所示：利用ARCGIS进行区域交通可达性分析可以利用现势性交通数据对特定区域进行可达性分析，执行过程简单方便，直观易懂，可以有效的降低课堂教学的难度，非常适合在中学教学中常识性使用。声明：本文章未进行一稿多投作者简介：李强陕西师范大学

7、硕士研究生毕业，现任教于陕西咸阳中学联系方式：邮箱：cyliqiang@china.com.cn电话：15929372206地址：陕西省咸阳市渭城区东风路34号地理组邮编：712000