基于GeoHey云平台的地理数据可视化及其教学应用探究

基于GeoHey云平台的

地理数据可视化及其教学应用

刘 斌

摘要GeoHey是基于云计算、大数据、人工智能于一体的一站式地理云平台，其以地理空间数据为纽带，能够便捷地将地理属性数据映射到地图上，操作简易、图源精美、表现力极强，是一款不可多得的数据可视化在线地图引擎。本文以现阶段中学地图教学存在的问题为出发点，阐述了GeoHey在中学地理教学中的优势，并以“全球地震分布”等案例进一步论述了其在教学中的应用潜力。

关键词GeoHey数据可视化地理教学

一、中学地图教学的发展现状

地图是运用图形符号来记载和传输地理信息的特种文化工具[1]。空间认知与图形认知是地图的主要功能，也是中学地理学科素养的重要环节。《普通高中地理课程标准（2017年版）》指出充分利用地图、景观图像、地理视频、虚拟技术、地理信息技术和周边自然与社会资源支持教学[2]。不言而喻，地图在中学地理教学中扮演着不可或缺的重要角色。笔者统计了近30部优秀网络课例，发现现阶段中学地图教学主要存在以下问题：第一，虽然教师积极利用多种类型地图构建课堂，但是多数教师选用地图质量较低，数据陈旧，教学效果大打折扣。第二，地图教学以静态单要素地图为主，学生难以对地理事物的时空耦合关系和地理要素之间的相互关系进行深度认知，不利于培养学生地理学科的高阶思维能力。第三，教师多注重理论教学，忽视了地图实践教学的重要性，学生往往只是停留在读图与识图的结果性学习，而没有制图的过程性学习，不利于学生专业可持续发展。传统地理信息系统软件体系繁杂，学习周期长，时间成本高，一线教师只能浅尝辄止，难以从本质上解决中学地图教学存在的问题。因此，中学地图教学亟待一款操作简单、功能丰富、可视化能力较强的数字教学地图应用平台。

二、GeoHey云平台的功能与优势

GeoHey是基于云计算、大数据、人工智能于一体的一站式地理云平台，同时也是一款面向移动互联网环境的在线地图云服务引擎，网址为https://geohey.com。其为用户提供了以数据、地图、模型计算为核心功能的可视化服务体系，用户只需进行简单注册，即可快捷使用平台全部功能。其次，GeoHey以地理空间数据为纽带，能够便捷地将地理属性数据映射到地图上，使用者通过数据上图一键式操作，便可实现热力图、分类图、气泡图、流体场图等多种炫酷可视化效果。便捷、友好的操作界面极大的降低了制图门槛，提升了使用者的制图体验；丰富的第三方底图与强大的模型计算能力，有效地提升了地图渲染水平与数据可视化效果。除此之外，与传统地理信息软件相比，GeoHey无需安装软硬件环境，通过浏览器便可为用户提供从数据管理到可视化，从分析挖掘到辅助决策的全流程解决方案，降低了硬件需求。其还为用户提供了个人数据存储与管理、海量公共数据等特色服务，有利于地理数据的托管与共享，利于用户数据交流。鉴于上述功能与优势，笔者认为如果将GeoHey云平台推广应用到中学地理地图教学的实践中，在一定程度上有利于解决现阶段地图教学存在的问题，激发学生学习兴趣，培养学生学科素养，进一步促进学生专业可持续发展。因此，笔者以“全球地震火山分布动态图”为例，来进一步阐述其在中学地图教学中的应用潜力。

三、基于GeoHey云平台的教学案例探究

流程图具有规范表达思维逻辑的作用，因此为了厘清基于GeoHey云平台地理制图思维，笔者依据GeoHey可视化服务体系的开发逻辑，组织、建构了基于GeoHey云平台的地理教学制图引导式流程图（如图1）。在GeoHey云平台的辅助下，整个制图过程较为轻松。教师提前对教学内容进行梳理确定合适的制图主题，并积极在互联网上搜索相关数据。Geohey目前可支持多种数据格式，常见的主要为Excel、CSV、SHP三种文件格式。值得注意的是，由于SHP文件自带空间坐标信息，可直接上传生成点线面数据，因此，教师必须对Excel、CSV文件添加空间信息字段，以便进行空间化处理。点线面数据经过数据上图一键式操作，即可快速生成可视化地图符号层，教师可利用GeoHey内部提供的图层编辑器对数据进行细节上的处理与完善，并最终导出教学地图。下面，笔者以“全球地震火山分布动态图”为案例，具体说明基于GeoHey云平台的地理教学制图操作细节。

图1 基于GeoHey云平台的地理教学制图引导式流程图

1.研究教学内容，明确制图主题

自然灾害教学是中学地理的重要教学内容之一，而地震火山是常见的地质灾害，了解与掌握地震火山的时空分布、成因，有利于提升学生的灾害意识与观念，塑造学生防灾减灾的学科内驱力。因此教师可明确此次制图主题为“地震火山的时空分布与成因分析”。

2.搜集规范数据，生成形状数据

针对制图主题，教师可明确所需具体数据有地震、火山、断层、板块数据，并通过互联网搜索下载相关内容的“毛数据”（如表1）。

教师需要进一步对“毛数据”进行二次处理，尤其是对Excel、CSV文件要检查其是否有地址、行政区、经纬度等空间字段的必要信息，并将数据单元格格式调整为“数字与文本”格式。如地震数据中包含了时间字段“01/02/2000”，教师需要将其更改为数字格式“20000102”，这样做的目的是能够使地震点数据按照时间进行动态播放。教师对数据做出全面检查和规范后，便可上传数据，并通过选择经纬度空间化方式，地震数据便会生成地震点数据。

3.一键数据上图，激活教学氛围

GeoHey云平台内部生成的点线面数据经过一键数据上图后，所展现的地图表现效果并不是很理想。此时教师则可以利用平台内部编辑器对可视化方式、图层的顺序、数据属性、图例、标签等进行个性化修改。在地震火山时空分布图中，为了突出主要信息，故将图层顺序调整为地震-火山-断层-板块，并适当调整了地震、火山点数据的直径和板块面状数据的透明度，得到全球地震火山时空分布动态图（如图2），便可用于地理教学。

图2 2000-2016年全球地震火山时空分布动态图

教师利用地图可以进行多方位设问、多角度创设教学情境。例如教师可从时空角度分别进行设问，点击下方时间按钮，让学生观察地震点数据随时间发生的变化，体会全球地震发生的频次；其次，教师还可以呈现全球地震火山的空间分布，让学生探究地震火山的空间分布规律与成因，根据示意图学生可以轻松得出“地震火山主要分布在板块交界与断层附近”等结论，并逐渐增加比例尺，将视野缩放到我国，让学生深入认识我国地质灾害的发生情况，并适时追问学生“针对我国多发自然灾害的客观事实，我们该做些什么”等措施性问题，激发学生关注国家内部自然灾害的观念，培养学生灾害意识，提升学生预防灾害的内驱动力。

四、结论

总体而言，GeoHey是一款可操作性强、表现力丰富的地理制图平台，教师可利用其方便快捷的制作出精美专业的教学用图，充实课堂教学素材，构建高效地理课堂。除此之外，教师还可以利用GeoHey开设地理制图实践课程，完善中学地理教学体系，提升学生的专业素养，促进学生专业可持续发展。未来随着大数据时代的快速发展，各行各业均将受到影响，教育业界首当其冲，教师应当大胆采用新型技术手段，孵化“数据化”的地理教学生态，推进一线教学改革。

注：全球地震火山分布动态图网页链接（一定要点看看哈☺）https://geohey.com/apps/dataviz/3508cf4b5175493e96c7753a2369ae43/share?ak=MDZmMTliMzhhZmNiNDY3OWI2NGNlMDE5NjcyNGMxMDk。

参考文献

[1]毛赞猷,朱良,周占鳌,等.新编地图学教程[M].2版.北京:高等教育出版社.2008.

[2]中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准(2017版)[M].北京:人民教育出版社.2017.

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