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【停课·不停学】GISer们的一次技术攻“冠”战役——《地理信息系统》线上教学案例设计
2020-03-09 17:01  

《地理信息系统》课程是一门兼有很强学科理论性和应用技能性的专业技术类课程。早在1854年,伦敦爆发严重霍乱,当时流行的观点是霍乱是通过空气传播的,而John Snow医生深入现场绘制出伦敦苏豪区的死亡地图,发现霍乱是通过饮用水传播的。这是GIS在疫灾防治中的最早应用原型,很好的反映了 GIS 的核心“数据、分析、显示”。2003年非典时期,中科院地理所、国家疾控中心等单位联合研制了国家SARS疫情控制与预警地理信息系统,将空间定位、空间信息管理、空间信息分析技术和通信技术进行有机整合,形成了一体化的SARS疫情实时传输、处理、分析信息系统,充分体现了在SARS疫情的信息采集、管理、分析及其防治与监控措施的发布等方面发挥了重要的作用。2019年末这场新冠疫情,地理信息系统的相关专家也一直在参与攻“冠”战役行动,如中科院地理科学与资源研究所周成虎院士团队应用多源地理大数据分析技术,开发战疫分析系统,对本次疫情的时空分布进行分析,并研判其传播趋势;中山大学周素红教授团队研发的“疫情踪”APP,利用空间轨迹定位技术(尤其是时空地理信息技术),建立了基于个人手机GPS定位的行人轨迹追踪系统,及时发现与病患接触的潜在传播者。

在同学们了解了《地理信息系统》在传染病疫情分析具有强大应用能力的背景下,生物环境学院承担《地理信息系统》课程教学任务的杜泳老师重新调整《地理信息系统》教学内容,每天收集疫情确诊人数作为课程实验基础数据,以全国疫情空间分布图的制作为教学案例,开展了一次技术攻“冠”战役教学。同学们通过积极参与到疫情数据的收集和空间分布地图的制作,不仅能让同学们熟知疫情信息的动态变化,更好地保护自己和家人,为国家打赢这一场没有硝烟的疫情阻击战出一份暨阳力量,还能学以致用,强化大学生国家版图意识,培养学生的爱国主义精神。

一、课程数据:全国和浙江省的疫情累计确诊人数数据;全国和浙江省矢量地图


图 1 全国和浙江省COVID-19感染者确诊人数数据(截止3月4日)


图 2全国和浙江省矢量地图数据


二、数据处理:地图数据的投影变换;属性表操作;疫情动态空间分布图制作。

数据处理过程的关键技术:

1数据的投影转换:要求将“全国地级市及省界(CGCS2000大地坐标)”文件夹里面的数据,转换成与“国界线-地级市驻地-省会城市(Lambert投影)”文件夹数据一致的投影坐标。

2属性数据的输入:要把全国和浙江省的数据作为属性数据正确输入。

3疫情动图制作:在理解字段转置的基础上,启动时间滑块,制作好浙江省疫情动态变化图。

4地图版面设置:复习第三学期《地图学》的地图配置内容,使用好“数据视图”和“版面视图”,制作好浙江省疫情图。

三、教学互动


图 3 教学互动过程


四、布置实验作业

1)实验报告1:制作浙江省COVID-19疫情空间分布示意图

2)浙江省124-34日的疫情地图(疫情累计确诊人数数据已提供),共21幅;并制作出疫情累计确诊人数空间分布图。注意:数据等级划分标准要保持一致。

3)作业提交时间:38日之前。


图 4 钉钉平台发布实验任务


五、已提交的学生报告


图 5 学生1实验报告1



图 6 学生实验报告2


通过此次GIS技术攻“冠”战役的专题教学,不仅使学生的制图技能得到了加强,同时进一步加深学生对地理空间定位框架的理解,属性表基本操作的掌握,更学会使用“时间滑块”功能来制作空间动态分布图,现象地用动态图的方式展示疫情信息的动态变化。后续将在学习《地理信息系统》空间分析相关理论教学内容后,继续开展疫情传播的空间分析,以期揭示COVID-19疫情流行过程中的空间传播模式、传播中心的时空转移及其分异规律。







(生物环境学院)



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