论文题目：虚拟地学实习平台的构建
摘要：对地学研究型人才的培养来说地学的野外实践教学处于非常重要的地位。在现代社会我国高校的教育模式也在不断适应当今社会环境的改变,在这种情况下,高校在组织地学野外实习过程中就会遇到一些新的问题,例如专业课程的课程数目减少,导致学生的理论知识与现场实践认识脱节,难以确保教学质量；野外的实习经费较少以及实习点难以保护的现象；野外实习的内容有限,实习路线则更新缓慢；实习学生人数逐年增多,指导实习的教师人数相对不足等等。与此同时传统野外地学实习教学模式也面临着新的挑战,主要表现在整个教学过程指导教师主要是凭借现场口述讲解,这样实习过程就会受到天气、嗓音等多种因素的影响；实习的教学素材不容易记录、保存和积累,就导致了实习用的教学素材就难以实现重复利用。另一个重要方面是,在这个信息化和全球化的时代里,学生希望了解的信息也越来越多,传统的野外地学实习模式的弊端也日益突出,并且也显得有点力不从心。 地理信息系统即GIS有时又被称作“地学信息系统”,它是一种特定的十分重要的空间信息系统。随着Internet技术的快速发展,将Internet技术与GIS相结合,就产生了互联网地理信息系统即WebGIS, WebGIS是依托于互联网环境,将Web页面视为GIS软件的用户界面,通过将Internet技术和GIS技术相结合来实现为各种地理信息的应用提供GIS功能。WebGIS由于拥有跨平台的特性、良好的扩展性、操作的简单、信息的分布共享、高效的负载平衡等特点,已经在众多的领域中得到广泛的应用。考虑到地学实习也具有空间的特性,本文将结合WebGIS技术构建一个地学野外实习的虚拟模拟平台来解决上述的这些问题。 为此,本文的研究工作主要有以下几个方面的研究工作： 1、对GIS的功能与地学野外实习工作所要解决问题相结合进行分析,探讨在GIS技术下支持虚拟地学实习的基本途径和解决方案,确定本文的可行性。 2、根据地学野外实习的特点以及目前所存在的问题,提出了借助计算机技术与GIS相关技术来服务当前的实习教学模式,用来改进现有的实习教学效果。对本平台进行需求分析,根据用户的立场分析出本平台应具备知识浏览、实习任务查询、实习路线查询、实习点信息查询和实习模拟等功能,以及为这些功能所服务的数据需求。 3、构建本平台的环境、结构、功能以及数据库的设计。本平台采用B/S结构,客户端是以浏览器页面的形式展示,利用ASP、NET、EXT、Silverlight等技术实现,这样用户在使用本平台时就不需要安装客户端软件,只需用浏览器打开相应地址即可,减少用户成本；服务器端的GIS应用服务器采用Esri公司的ArcGIS Server来实现,数据库服务器利用SQL Server2008,并利用ArcSDE使其对空间数据也可以进行管理。本平台的功能分为两个大部分：一个是虚拟实习部分,主要就是对学生野外实习的模拟,通过选定的实习路线,结合学生具备的地学理论知识对实习点进行观察分析,来巩固学生所学知识；另一个是为虚拟实习服务的知识库部分,实习之前学生可以通过知识库来了解学习地学相关知识。这是考虑到实习过程中,学生可以通过知识库来对地学理论知识进行扩展学习,有助于增强学生理论知识,开阔学生的视野。本平台的数据库设计,主要涉及到空间数据、属性数据库以及这两者之间集成。 4、根据平台的设计,利用ArcGIS Server、ArcGIS API for Silverlight,Ext等技术,以C#为开发语言,完成了平台的开发。 综上所述,本研究是对将WebGIS技术应用于地学野外实践教学的一次尝试,结合刘家场野外综合实习,提出了构建基于WebGIS的虚拟地学实习平台的思路,探索了野外实践教学辅助领域相关技术问题,并开发了刘家场野外综合实习平台,希望能在野外教学中起到辅助作用。
关键词：地学野外综合实习;网络地理信息系统;Silverlight
学科专业：地图学与地理信息系统
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究意义与目的
1.3 论文的组织
第2章 平台研究内容与方法
2.1 研究内容
2.2 关键技术
2.3 技术路线
第3章 平台需求分析
3.1 业务需求
3.2 用户需求
3.3 数据需求
3.4 功能需求
第4章 虚拟地学实习平台体系结构
4.1 平台的设计原则
4.2 平台的环境设计
4.3 平台的结构设计
4.4 平台的功能设计
4.5 数据库设计
第5章 服务于刘家场野外综合实习平台的实现
5.1 刘家场实习区域概况
5.2 平台的实现
第6章 总结与展望
致谢
参考文献
个人简介