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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 廬山虛擬教學(xué)輔助系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 基于GIS技術(shù)建立的中國(guó)廬山野外實(shí)習(xí)輔助教學(xué)系統(tǒng)，通過對(duì)實(shí)習(xí)區(qū)域現(xiàn)有的各類資料和研究成果進(jìn)行系統(tǒng)地分類匯總和集成，實(shí)現(xiàn)資源共享，是提高數(shù)據(jù)資源利用效率，充分發(fā)揮該地域科研、教學(xué)、科普、生態(tài)旅游等資源優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)地理野外實(shí)習(xí)管理現(xiàn)代化的重要手段。學(xué)習(xí)者在分析地理事物的空間分布特征和時(shí)空變化規(guī)律時(shí),可以利用GIS的空間分析功能,認(rèn)識(shí)地理信息的特殊性,培養(yǎng)對(duì)這些空間信息進(jìn)行綜合處理、仿真模擬的能力等。
- 詳細(xì)介紹：
- 建立和運(yùn)行中國(guó)廬山野外實(shí)習(xí)輔助教學(xué)系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱輔助教學(xué)系統(tǒng)）的目標(biāo)和任務(wù)是，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入高校地理實(shí)習(xí)教學(xué)，通過對(duì)野外實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)有效的進(jìn)行管理和分析，建立能夠地學(xué)表現(xiàn)數(shù)據(jù)模型和地學(xué)過程數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)地理教學(xué)各分支學(xué)科實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容整合和形式整合，從而達(dá)到地理各學(xué)科知識(shí)綜合學(xué)習(xí)，使學(xué)省在教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中能夠更直觀了解和掌握地理知識(shí)，起到輔助性教學(xué)的效果。主要有八個(gè)模塊，系統(tǒng)管理模塊，地圖操作模塊，控件查詢模塊，三維演示模塊，虛擬實(shí)習(xí)模塊，布局操作模塊，風(fēng)格設(shè)置模塊，數(shù)據(jù)管理模塊
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 1、目的：基于GIS技術(shù)建立的中國(guó)廬山野外實(shí)習(xí)輔助教學(xué)系統(tǒng)，通過對(duì)實(shí)習(xí)區(qū)域現(xiàn)有的各類資料和研究成果進(jìn)行系統(tǒng)地分類匯總和集成，實(shí)現(xiàn)資源共享，是提高數(shù)據(jù)資源利用效率。學(xué)習(xí)者在分析地理事物的空間分布特征和時(shí)空變化規(guī)律時(shí),可以利用GIS的空間分析功能,認(rèn)識(shí)地理信息的特殊性,培養(yǎng)對(duì)這些空間信息進(jìn)行綜合處理、仿真模擬的能力等。 2、基本思路：本系統(tǒng)以廬山野外實(shí)習(xí)為基礎(chǔ)，利用實(shí)習(xí)前后記錄、采集、收集的各種相關(guān)數(shù)據(jù)，借助SuperMap object開發(fā)平臺(tái)，基于微軟開發(fā)平臺(tái)開發(fā)環(huán)境，利用.NET開發(fā)語言：整合地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論與巢湖地質(zhì)實(shí)習(xí)基地資料，模擬野外實(shí)習(xí)場(chǎng)景，建立一個(gè)內(nèi)容全面、正確可信、描述生動(dòng)、淺顯易懂的多功能野外地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)輔助教學(xué)平臺(tái)。 3、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵：利用基于超圖二三位一體化技術(shù)模擬廬山野外實(shí)習(xí)基地的地理環(huán)境方面，由于這是一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域，雖然以3S技術(shù)為核心的信息化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于地理教學(xué)活動(dòng)，在這些信息系統(tǒng)中，對(duì)二維空間信息的描述，GIS的各項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但由于二維地理信息系統(tǒng)采用二維的方式表示實(shí)際的三維事物，具有很大的局限性，大量的多維空間信息無法得到利用。而近年發(fā)展迅速的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，作為一種全新的人機(jī)交互技術(shù)，在信息表現(xiàn)與交互方面有著獨(dú)特的功能。 4、主要技術(shù)指標(biāo)：利用二三位一體化實(shí)現(xiàn)瀏覽體驗(yàn)，二維信息的整合，整合照片文本等信息，使其獲取信息更加深刻而且學(xué)習(xí)更加方便易學(xué)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 科學(xué)性先進(jìn)性：野外實(shí)習(xí)是地理實(shí)踐教學(xué)中最直接的也是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。然而由于實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)（如經(jīng)費(fèi)少而實(shí)習(xí)內(nèi)容多）、實(shí)驗(yàn)設(shè)備（如設(shè)備少而價(jià)格昂貴，且實(shí)習(xí)學(xué)生年年增加）、實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)（如地質(zhì)歷史時(shí)期地殼運(yùn)動(dòng)、植物生長(zhǎng)的不同階段、一些地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象的發(fā)生等）等等因素的制約，有些野外實(shí)習(xí)內(nèi)容在短期實(shí)習(xí)中不能加以細(xì)致觀察或者難以觀測(cè)到,這些都大大限制了野外實(shí)習(xí)在實(shí)踐教學(xué)中作用的發(fā)揮。因此，通過本虛擬輔助教學(xué)平臺(tái)，通過三維可視化效果實(shí)現(xiàn)三維瀏覽，通過照片和三維剖面瀏覽實(shí)現(xiàn)多層次的學(xué)習(xí)，通過路線分析實(shí)現(xiàn)整個(gè)路線的查看，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行查看，降低教學(xué)成本，就顯得非常必要。目前地理信息系統(tǒng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及多媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，為野外實(shí)習(xí)的輔助教學(xué)提供了技術(shù)上的可能性。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 沒有評(píng)審過
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 圖片，現(xiàn)場(chǎng)演示，視頻，錄像，磁盤
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：采用三維瀏覽顯示，并對(duì)照片文本數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，比基于位置進(jìn)行顯示與瀏覽，通過線路瀏覽實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生更好的了解自己所要去的實(shí)習(xí)地點(diǎn)的所有的教學(xué)內(nèi)容，讓其做好充足充分的準(zhǔn)備。 適用范圍及推廣前景：面對(duì)所有要到廬山進(jìn)行地理實(shí)習(xí)的學(xué)生，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)有著促進(jìn)做用，對(duì)老師的教學(xué)有著輔助作用，使學(xué)生通過三維的瀏覽能夠更加直觀的瀏覽廬山的整體，通過二維的圖形查屬性等功能使學(xué)生更好的了解所有地點(diǎn)的更加細(xì)致的細(xì)節(jié)。老師通過修改和添加屬性等方面來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的修改和更新，是老師的工作更加方便簡(jiǎn)潔。 市場(chǎng)分析和市場(chǎng)預(yù)計(jì)：面向的群體是所有在校的地理相關(guān)的學(xué)生和老師。通過一屆屆的野外實(shí)習(xí)活動(dòng)，來不斷的更新系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，使其不斷的適應(yīng)新的教學(xué)內(nèi)容，使這個(gè)教學(xué)平臺(tái)有更好更長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用
同類課題研究水平概述
- 目前基于GIS的二維空間應(yīng)用已經(jīng)較為成熟，廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，配合傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)軟件提供空間圖形信息，極大的改善了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件的難以理解、不夠直觀生動(dòng)等缺陷，因而得到廣泛的應(yīng)用。例如有中國(guó)地質(zhì)大學(xué)的“Web數(shù)據(jù)庫(kù)地質(zhì)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及周口店實(shí)踐”，從教學(xué)形式角度探索Web數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在野外地質(zhì)教學(xué)的實(shí)踐,以中國(guó)地質(zhì)大學(xué)周口店野外教學(xué)為例,進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)搭建；山東師范大學(xué)的“基于GIS的中學(xué)地理輔助教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)”，實(shí)現(xiàn)了GIS與地理教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，有很強(qiáng)的交互性和友好性、數(shù)據(jù)信息量大且形式多樣、高效性，較好地深化地理思維，是GIS應(yīng)用于中學(xué)地理教學(xué)的一個(gè)有益的嘗試。 借助于”3S”集成技術(shù)，GIS的應(yīng)用涉及到更多重要的領(lǐng)域，提供更加精確、直觀、生動(dòng)的服務(wù)。而基于的三維圖形應(yīng)用也有較大的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于城市展覽、礦山模擬等。例如南京大學(xué)建立的“湖山VR-GIS野外地質(zhì)實(shí)習(xí)系統(tǒng)”，將三維模型的建造技術(shù)和視景渲染的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入到地質(zhì)學(xué)中。以湖山地區(qū)DEM 數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)、疊合高精度的衛(wèi)星影像，構(gòu)建了逼真的湖山三維數(shù)字模型，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)了三維窗口與數(shù)據(jù)采集窗口的同步漫游；同是南京大學(xué)建立的“數(shù)字測(cè)量野外作業(yè)系統(tǒng)”，以GPS確定的經(jīng)緯度為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)圖形界面（二維和三維地形圖）與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，對(duì)確定的地質(zhì)點(diǎn)，進(jìn)行相關(guān)信息的輸入、保存、查看和修改，并根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)生成實(shí)際材料簡(jiǎn)圖。 隨著GPS定位儀、掌上電腦、嵌入式軟件的集成發(fā)展，越來越多的高校采用移動(dòng)GIS技術(shù)輔助完成地質(zhì)實(shí)習(xí)，例如同濟(jì)大學(xué)采用超圖軟件公司與同濟(jì)大學(xué)地質(zhì)工程系合作開發(fā)了一款專門應(yīng)用于地質(zhì)測(cè)圖的輔助軟件GeologicPractice，傳統(tǒng)的方法是采用地質(zhì)羅盤儀，存在著坐標(biāo)采集精度不高，操作復(fù)雜，數(shù)據(jù)采集時(shí)間長(zhǎng)，內(nèi)業(yè)工作量大等缺點(diǎn)。采用移動(dòng)GIS軟件后數(shù)據(jù)精度高，可快速定點(diǎn)，用地質(zhì)羅盤儀定一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)要兩分鐘，用GPS只要1秒鐘，而且操作更加方便。完成后數(shù)據(jù)可直接轉(zhuǎn)成DXF格式到AutoCAD里進(jìn)行編輯，省去了繪圖的步驟。通過軟件導(dǎo)航功能提示同學(xué)們目的地的距離和方位，可以方便的找到地質(zhì)實(shí)習(xí)的目的地。 可以看出利用GIS軟件服務(wù)于生產(chǎn)煥發(fā)出了無窮的生命力，GIS軟件的開發(fā)緊緊貼合業(yè)務(wù)需求，特別適合各個(gè)地質(zhì)勘察部門，同時(shí)也是各個(gè)高校進(jìn)行地質(zhì)教學(xué)的良好工具。
