等高线教学详案

等高线教学详案（精选7篇）

等高线教学详案 篇1

等高线地形图的绘制

教学步骤：

一、引导激趣（出示木兰山平面图）

１、看图设疑：平面图能体现地形的高低起伏吗？

２、揭题：这节课我们来学习如何绘制体现地形起伏的地图——等高线地形图的绘制

二、合作探究 １、认识等高线地形图

Ａ、出示等高线地形图

Ｂ、问：图中你看到了些什么？（学生自由回答）

Ｃ、得出定义：用等高线表示地面高低起伏的地图叫等高线地形图。２、认识等高线、等高面

Ａ、出示山体剖面图

Ｂ、分组讨论：图中等高线有什么特点？

Ｃ、汇报讨论结果：线上各点的海拔高度相等……..（适时复习海拔高度的定义：地面某点与海平面的垂直距离就是该点的海拔高度）

Ｄ、得出定义：把海拔相同的各点连接起来形成的线就是等高线。

Ｅ、认识等高面：等高线上各点的海拔高度相同，所以这些点在同一平面内，我们把这个面叫做等高面，或者说等高线所在的平面就是等高面。（显示等高面的概念）

Ｆ、动画演示等高线和等高面 ３、画一条等高线

Ａ、显示剖面图

Ｂ、讨论：你能在假山上画出一条等高线吗？

Ｃ、交流讨论结果，肯定最佳方法。

Ｄ、分组合作绘制第一条等高线

Ｅ、检查绘制结果，用等高面检验等高线是否准确。４、绘制等高线地形图

Ａ、设问：画出一条来了，你能尝试着多画几条吗？

Ｂ、显示绘制要求

Ｃ、学生分组绘制等高线地形图

Ｄ、交流绘制过程中的问题，展示学生的等高线地形图。５、认识等高线的分布特点

Ａ、演示完整的等高线地形图

Ｂ、问：图中等高线的分布均匀吗？什么样的地方等高线密集些，什么地方稀疏些呢？

Ｃ、学生结合山体观察并回答问题，教师总结。

三、课堂小节：本节课的大致内容。

四、适时训练

五、课堂活动

等高线教学详案 篇2

美国华盛顿图书馆挂有这样一条标语:“我听见了就忘记了, 我看见了就记住了, 我做了就理解了.”这条颇富哲理的标语充分说明了应用学具学习的必要性.高中地理新课程标准明确提出, 教师要创造条件增加低成本实验和其他实践活动.笔者在对“等高线地形图”一节内容教学时, 应用学具进行了教学实践, 取得了良好的教学效果.本文从学具促进学生转变学习方式、优化思维品质、实现情感体验、提升地理素养四个方面做初步探讨.

一、转变学习方式

新课程强调学生学习方式的变革, 倡导探究性学习.探究性学习是学生从问题或任务出发, 通过形式多样的探究活动, 以获得知识和技能、发展能力、培养情感体验为目的的学习方式.学生自己动手准备制作学具就是一个探究性学习的过程, 学生应用学具进行学习与陶行知先生提倡的“做学问”思想是相一致的.

在本节教学的前一周, 教师向各个小组布置任务:收集材料按照教材中的“等高线地形图”简单仿制, 要求有“山脉、盆地、悬崖、陡坡、缓坡、山脊、鞍部”等地形种类.学生准备学具的过程也是一个课前预习的过程, 而且是主动探究学习的过程, 学生兴趣浓厚, 学习效果也就会完全不一样.当然, 在学生一周的准备时间里, 教师要不断地关注和了解学生准备的进展, 及时予以帮助, 如取土、切割模型等.更重要的是经常和学生进行交流, 及时发现问题和误区, 运用自己的专业知识引导和帮助学生.通过亲历思考和探究的过程, 不仅使学生获得一定的知识, 还使学生学到获取知识的方法, 提高解决问题的能力.

为确保学生探究性学习的效果, 教师要积极营造良好的环境氛围, 善于调控探究性学习的进程.如在构建模型前, 要求各学习小组选出小组长进行统一协调, 组内每个同学要有明确的分工和合作, 并规定整个模型构建工作在限定时间内完成.当然, 在可能的情况下时间的安排尽量宽裕点为好, 使每个学生都有尽可能多的机会来提出个人的想法、见解和问题, 并展开讨论.

例如, 学生在做模型时都说最好做的是陡崖地形, 因为学生基本上就是用一把小刀直接切割模型就形成了.但是我在观察中发现, 有两个小组的建模中的陡崖切割带有歧义:他们把陡崖切割到了山谷地形中, 学生在介绍时说任何地方都可能有陡崖的存在.学生的观点也许没有错误, 但是他们忽略了一个事实:我们做的是模型, 是一个相对简洁、直观、易懂的模型, 不能把自然界中复杂的地形结构都表示出来.学生明白后主动把模型中的看上去不必要的东西去掉了, 把常规性的地形类型做的通俗易懂.

又例如, 用等高线表示建模中的各种地形类型一直是地理教学中的难点.每个小组在建模时相对难度较小, 但是在画等高线的时候不同的观点就很多, 讨论相对激烈.有的小组在请我做点评的时候, 我发现, 学生的个人观点有很多是正确的, 但是为什么没有得到其他同学的认可呢?原因就在于:一是建模相对较小, 学生基本都是以俯视的角度观察的;二是学生站的位置不同, 看到的建模地形也就不同;通过师生的交流和分析, 同学们明白了在观测地形时观测者的位置、观测角度等因素对观测结果的影响, 更通过这样的活动, 帮助学生学会从运动角度分析地理事物和规律, 培养和发展学生的多角度全方位分析问题的地理空间的抽象思维能力.

二、优化思维品质

在地理新课程的改革实践中, 一线的教师除了要注意掌握学科的新成果和变革学习方式外, 还应该重视引进新的学科思想, 提升地理课程思维训练的价值, 这也是现代科学课程所追求的目标.在本节课的教学中, 安排学生用学具构建地形图中的地形类型, 体验建立模型时抽象化和具体化的思维过程, 实现行为和思维的统一, 是进行思维训练、优化学生思维品质的极好机会.

学生操作学具构建模型的活动, 实际上是对不同地形类型概念进行具体化认知的过程.操作学具建模的过程能把抽象思维与形象思维结合起来, 学生在领悟模型方法的同时又使学生的思维能力得到发展, 有利于突破难点, 减轻学习的负担.

例如, 学生在做盆地和鞍部模型的时候, 就碰到难题了, 教材中虽然有马鞍形地形的定义, 但是真正在模型中如何正确体现就难了.我在学生建模活动中, 看到了有的小组做出的模型出现了错误, 但是我没有马上指出来, 而是让小组成员之间进行交流, 说出本组建模的依据, 其他小组进行评判.等到各小组之间交流结束, 我才给出正确答案, 并给出判定依据, 这样对全体学生来说, 不仅帮助他们理解了教材中的定义, 更把平常学生容易判断失误的观点罗列出来了, 这样学生的综合思维能力得到了训练.

三、实现情感体验

学习过程是以人的整体心里活动为基础的认知活动和情意活动相统一的过程.新课程理念强调情感、态度和价值观必须有机地渗透到课堂教学内容中, 成为教学过程的灵魂.把培养学生积极的学习情感放到至关重要的位置, 使学生具有学习的热情, 积极主动地学习.学具能促进学生之间的合作和交流, 而培养学生动口说, 是实现情感、态度和价值观教育的有效途径.

学生原有的知识结构和能力水平是有差异的, 对于同一知识也会有不同的理解, 这种差异就是教学的最大资源.在学具的操作过程中, 当学生遇到困难时, 通过相互交流、切磋, 可以从他人身上学到很多东西, 培养了学生与他人沟通、交流、合作的品质, 也增强了学生的群体意识和学生的自信心, 有利于其身心两个方面的和谐发展.

例如, 当学生的建模做好后, 我给每个小组布置不同的任务和要求:说出小组判断结果和判断依据.

第一小组:想在模型中建一个小水库, 请问水库位置应该放在上面位置?

第二小组:在建模中放一个标记代表村落, 请同学们想想, 能不能看到陡崖?山坡上村落的居民想修一条公路, 应该如何修?

小组三:在建模上放两个标记代表不同的村落, 请同学们思考:两个村落的居民能相互看到对方吗?哪个村落的居民看到的日出最早?哪个村落的居民饮水方便?

当三个小组的建模放在一起时, 同学们通过动手和学习后会产生很多想法, 教师要积极鼓励学生发表自己的感想, 让学生敢说、会说、能说, 学生动口说能拉近师生之间的距离, 营造轻松、愉快的教育环境, 使学生的心态和思想不受拘束, 促进学生展开想象与思考的翅膀, 从而去学习、研究实现自身价值.

四、提升地理素养

简易教具，突破等高线教学难点 篇3

“等高线地形图”的剖面图是学生最难理解的地方，在教学中一般方法是按部就班教学生根据等高线地形图绘制剖面图，这是教学中的常规方法，学生画起来比较容易，但对于等高线地形图的理解不够深刻，做题过程中不利于学生的活学活用，为了让学生更直观形象地理解等高线地形图，本人在教学中自制教具，使学生对这一知识点的理解更加透彻了。

兹介绍如下：

1.教师课前将纸折叠，表示山脉的一个侧面的模型，图上有山脊，有山谷，如图1所示：

2.课堂上，教师首先让学生观察自制模型上的山脊、山谷，接着为了让学生看到山脊、山谷的剖面图，教师将山脊、山谷用剪刀竖直剪下，这样学生就看到了山脊和山谷的剖面，然后教师引导学生观察，山脊和山谷的剖面各有什么特点，师生讨论，最后得出规律，山脊的剖面是峰型，山谷的剖面是谷型，如图2所示：

通过自制教具学生可以直观、形象地看出山脊和山谷的剖面，另外山脊的最高处是山顶，而山谷的最高处往往是鞍部，依此可以推断出山头和鞍部的剖面图。这样，学生对剖面图的本质也会有更深刻的理解，在其他等高线地形图上，可以活学活用，快捷地判断出各种地形的剖面图形状，能够达到举一反三的效果。

等高线教学详案 篇4

也就是要能够通过比较抓住等高线地形图上山体不同部位特点，最好是让学生能够通过等高线地形图的绘制体验，结合实物比对，能够理解和识记住等高线地形图上山体不同部位特点。

而据经验知道，在学习这一课之前，有些同学虽然爬过山，但并没有仔细地俯视过一座山，也并没有接触过山体不同部位名称，山脊和山谷等概念，并不曾在脑海中留下空间。

所以，这一节课看似读图训练，却需要一环扣一环，层层过渡，引导学生一步步观看，来实现学习目标的过关。

鉴于此，我们决定在引导学生看上分解难点，让学生一看再看。同时为了增强课堂的情趣性和迎合学生争强好胜的特点，我们将学习过程设计为“大王叫我来巡山闯三关”。

课前在《大王叫我来巡山》的音乐中回顾节假日人们的休闲方式，爬山的不同图片，提出爬山不仅能够愉悦身心，休闲锻炼，还能够让亲朋好友在相互扶持中拉近情感。于是，开发山，设计旅游路线就成为一门修炼，你知道我们看瀑布，攀岩，修路，建t望塔等一般选择山体的什么部位，开发和设计人员用什么样的地图做设计和判断。

出示等高线地形图，提出这种图该怎么看，判断时应注意有什么特点?切入学习目标，明确学习主题《等高线地形图的判断》，学习目标的达成我们将闯三关实现。

首先第一关“火眼金晴第一看――看山是山”：要求学生在老师出示的山体素描图各编号位置选出部位名称：山脊，山谷，山峰，陡崖，鞍部，陡坡，缓坡，比较不同编号位置的高低。旨在让学生直观形成山体不同部位名称概念，以及海拔和相对高度概念，并通过结合老师分发的山体模型展示，抽验学生熟悉概念。

接着第二关“火眼金晴第二看――看山不是山”：要求学生按照视频示范，每小组学生给老师分发的山体模型上描出等高线，可以在不同等高距位置描点，再使用细胶带粘出等高线，并能在老师在绘制过的山体模型上空垂直俯拍打印的相片上结合标注的“山脊，山谷，山峰，陡崖，鞍部，陡坡，缓坡”等部位观察等高线疏密和弯曲特点。在一组组展示中强化概念，重复训练，旨在让学生直观审视等高线地形图绘制过程及与实物的关联，有效形成转换。这样，结合山体不同部位分体判断，一步步内化等高线地形图上不同部位等高线特点，最终能够在新的等高线地形图上完成相应编号部位的判断。

之后，进行第三关“火眼金晴第三看――看山还是山”：要求学生依据提供的等高线地形图按照不同要求作出判断，如哪里适合建电视发射塔，哪里可能会形成河流，哪里会看到瀑布，哪里适合攀岩，哪里修建登临山峰路线省力一点……从而让学生学以致用，形成学生活中的地理的.习惯。这一关可以采用抢答赛的方式，要求学生首先亮明方案，还要能够解释方案决策的出发点，达到触类旁通，举一反三。

最后，在针对学习目标进行当堂检测，从而发现个别学生的遗漏点，为个别辅导把关。并寄语学生，每一天的学习都是在锻造我们的金睛火眼，我们看的越多，听的越多，实践的越多，也就越会衍生出更多的创新点，不断扮美我们生活的明天。

《学会看病》教学详案 篇5

师：同学们，昨天老师带着大家一起简单了解了一下第六组课文的单元主题，谁还记得是什么吗？没错，就是父母的爱。如果提到“爸爸”，第一个出现在你脑海中的词语是什么？妈妈呢？和你们不同的是，今天我们要一起来认识的一位母亲用了让人难以置信的一组词来形容自己，让我们一起进入今天的学习。板书：20 学会看病

师：请同学们自由朗读课文，注意读准字音，读通句子并尝试着读出感情。

在大家读书的过程中，我发现了一个很有趣的词。请你来读读看。它在哪？知道它是什么意思吗？

按图索骥：按照画好的图案去寻马，比喻按照已有的线索寻找需要的东西。你预习得可真不错，那你知道它在文中是什么意思吗？

师：看，我们从一个词语就找到了课文的主要内容，多简单。除此之外，我还找到了一组词。读读看，这些词语有什么特点？是用来形容谁的？谁形容母亲？对了，刚才老师就说过，有位母亲用了一组让人难以置信的词语来形容自己，就是它们了。那母亲是怎么说的呢？请你快速浏览课文，看看谁最先找到它们在哪。

请全班同学一起读一读这些句子。是不是和咱们平时形容母亲的词语不太一样？ 接下了就是体现团队力量的时候了。让我们一起进入小组讨论环节，一起来解决我们预学单上的第二个问题。

PPT出示：母亲为什么要用这样一组词来形容自己，请同学们在小组之间交流自己的预习结果，完善后进行全班汇报。还记得我们的讨论步骤么？先？自由朗读课文一遍，没错。为了让大家能更快、更好地找到原因，细心的罗老师还给大家准备好了小贴士：

PPT出示：找找描写儿子状态的小细节，以及母子间的对话吧。现在开始。时间有限，咱们的讨论暂时结束，让我们来听听每个小组都有着什么样的发现吧。你们小组从哪里看出了母亲的狠心与残忍？

是啊，儿子的手是滚烫的，声音也已经沙哑了，连走路都是摇摇晃晃的。可母亲呢？谁愿意和老师一起来扮演一下这对母子？其他同学看看她是怎么样步步紧逼的，并且思考，如果是你被这样逼问，内心会想些什么？我来当那位狠心的母亲怎么样？ 有什么感受？

为了让孩子独自去看病，母亲的态度怎么样？ 很坚决

正是这种坚决母亲的形象才显得越发的冷漠起来。让我们再一次齐读课文的2——17自然段，感受一下母亲的坚决与冷漠吧。

但是，这真的是一位狠心的母亲吗？在她那看似残忍的言行下有着一颗怎样的心呢？ 让我们又一次进入小组讨论，用集体的力量为这位母亲平平反吧。PPT出示：找找描写母亲语言、心理的句子吧

1、我咬着牙说，我喋喋不休地指教着，我的心立刻软了。——犹豫

2、从他出门的那一分钟起，我就开始后悔……——后悔

母亲在后悔什么？这里有个词“雪上加霜”，我们刚刚说，它是什么意思？在这里“雪”指什么？那“霜”呢？，雪上加霜，多狠心呐，至少，第一次应该带儿子去，给他一个按图？对，给他一个按图索骥的机会嘛。母亲给了吗？连这样的机会都没给，难怪当妈的会说，从他出门的那一分钟起，我就开始？全班一起，再来深深地体会母亲此时的悔意吧。将自己的心理活动写详细写具体，可比空洞的一句“我好后悔啊”有用的多。

3、时间艰涩地流动着……——担忧

这是一个非常好的句子，同意吗？咱们一起来读读看。好在哪？忐忑不安，心忽上忽下，多形象的词语，沙漏，一点一点却绵延不断，多残忍的折磨。文中还有一个地方提到了时间，是哪？两个小时，长吗？不过是三节课，但对于一个牵挂着儿子的母亲来说，是如此的漫长。想想，在这两个小时里母亲可能会做些什么？是啊，既然如此担忧，为什么还那么坚决地让孩子独自去看病呢？真让人想不明白。

4、但我还是深深地谴责自己……——自责

通过阅读以及小组合作，我们重新认识了这位母亲，她犹豫着、后悔着、担忧着，还深深地自责着。可这一切并没有阻挡她让孩子独自看病的，决心。让我们来看一看这两段。PPT出示25、26两段

独自看病回来的儿子似乎有些不一样了，他发生了什么变化？在这之前呢？你是怎么理解最后一句话的？

文中的所有关于母亲的语言、心理描写都蕴含着母亲对儿子深深的爱，它被母亲看似残忍、冷漠的表象所掩盖，让我们一起来听一听母亲内心的声音，去真正认识一下这位伟大的母亲吧。

这是一张看病的路线图，这也是我们在面对生活、面对困难时种种应对的办法。不要被母亲的表象所迷惑了，你成长时所经历的蜕变的疼痛，母亲都恨不得替你承担。课后大家可以去看看作者的另外两篇文章《剥豆》以及《孩子，我为什么打你》，相信你将更能体会母亲的良苦用心。

详案元日教学设计 篇6

执教：三闸镇瓦窑小学 范小平

【学习内容】古诗《元日》 【学习目标】

1.学习本课4个生字，认识本课重点词语。

2.有感情地朗诵古诗《元日》，理解古诗《元日》大意。

3.了解诗句所描绘的欢天喜地、热热闹闹的节日景象，感受诗中表达的全民族欢度佳节、辞旧迎新的美好愿望。【重点难点】

1.理解古诗《元日》大意。

2.了解诗句所描绘的欢天喜地、热热闹闹的节日景象，感受诗中表达的全民族欢度佳节、辞旧迎新的美好愿望。

3.诗人抒发的思想感情

【学法指导】结合课本知识，指导学生自主学习、合作探究、展示交流等。

【课前准备】教学课件

三、教学过程

（一）走近生活，谈话导入

1.（课件出示图片引出春节），同学们，再过没多久，就要迎来大家都特别期盼的春节了，那你知道春节指的是农历的哪一天吗？（指名并板书：正月初一）这一天在古时候又叫做“元日”（板书）“元”是开始的意思，“元日”就是正月初一，即春节。

2.今天我们要学的这首古诗的题目就叫作“元日”，请大家一起来读题。

[“元日”这个名词对学生来说比较陌生，而“春节”是人所共知的，以“春节”引入，不但学生感兴趣，而且帮助了学生理解诗题。]

（二）、回忆生活，说说“春节”

1.春节是个喜庆的节日，能说说你们是怎么过的吗？

指名交流，教师适当引导：说说自家或见过别人家怎么过节。

A：放鞭炮（引导学生知道人们大多喜欢在大年三十晚上12点放鞭炮，目的是告别旧年，迎接新的一年的到来。）

B：吃年夜饭，喝洒庆祝（庆祝新的一年的到来，新起点的开始，预祝有一个新的、美好的未来。）

C：贴对联（表达自己美好的心愿）

2.教师归纳：根据同学们刚才提供的信息，老师大致可以归纳出这几点：（PPT出示）炮竹声声，告别旧年

举杯同庆，迎接新年

大红春联，美好心愿

[本处设计这个让学生说说现在人们怎么过春节，是为了接下来的理解诗意作铺垫的，主要是为了帮他们理解诗中的“爆竹”、“屠苏”和“桃符”这几处词。其实古今时候，人们过春节的方式没有太大的区别，说出了这些，这首的字面意思也就明白了一大半了。]

（三）、联系“春节”，想想“元日”

过渡：其实，古代的时候，人们过“元日”的方式和我们现在没有

太大区别，接下来，就让我们一起来学习这首诗，看看古时候人们是怎么过年（过“元日”）的。

1.会读古诗

（1）学生自读，要求借助课后生字表，读准字音，读通诗句。

（2）幻灯出示生字,学生认读。

（3）指名朗读，相机正音

（4）范读，要求学生边听边注意什么地方停顿，并标一标。

（5）古诗朗读欣赏学生配乐跟读。

（6）再读古诗，读出停顿和节奏。

（7）多种形式练习朗读。

[指导学生的朗读应是循序渐进的，过多或过高的要求对部分学生来说是有困难的。本课4个生字，本首诗就占了3个，所以在设计中我先要求学生把诗读正确，当然，诗不像其它的文体，语言比较口语化，随意化，它有着较强的节奏感，所以会读诗，也应当包括读好诗句中的停顿，表现出节奏。]

2.理解古诗

（1）课件出示整首诗，背景是课文插图，感知元日热闹的景象。

（2）同桌互读古诗，读后借助字典、结合插图也可以联系我们现在过年的情景交流“我读懂了哪句诗。”

[鼓励学生小组合作，进一步培养学生相互合作、探究的意识。联系我们现在过年的情景，与一开始学生畅谈过春节相呼应，学生可以根据之前说的，大致推测出诗句的意思。]

（3）指名集体交流，在学生理解诗句的过程中，教师可以根据需要适当引导学生反馈收集到的资料，了解有关春节的知识。如：为什么贴春联？为什么放鞭炮等。

A：爆竹：古人烧竹子时发出的爆裂声。用来驱鬼避邪，后来演变成放鞭炮。一岁除：一年已尽。除，去。

B：屠苏：药酒名。古代习俗，大年初仪全家合饮这种用屠苏草浸泡的酒，以驱邪避瘟疫，求得长寿。

C：曈曈：日出时光亮的样子，诗中指“天刚亮时”。

D：桃：桃符，古代一种风俗，农历正月初一时人们用桃木板写上神茶、郁垒两位神灵的名字，悬挂在门旁，用来压邪。演变到现在，人们大多会用对联贴于大门上。

（4）、理解全诗的意思：同桌互说，指名说说，师生评议。

3诵读古诗

（1）过春节的时候，你们的心情怎样？为什么？

（2）作者的心情出是一样的，从他写的这首诗我们可以看出，也可以从这幅插图中看出来。请你试着把诗中欢快、喜庆的场面读出来。鼓励学生多种形式读诗，相机播放视频唱诗。

[文中的插图描绘得很形象，给一种过节时喜庆的感觉，有助于学生读好这古诗。]

（3）谁已经能背了？（指名背诵）

4联系“元日”，迁移学习

（1）作者描写元日中的喜庆场面，主要抓住了哪些过年习俗？

（根据学生的回答相机在一开始贴的句子旁板书：“放爆竹”“饮屠苏”“换桃符”）

（2）简单小结、介绍：同学们一定发现了，从古至今，过新年的方式没有太大的不同，只不过一些叫法不同而以，比如，现在我们叫“春节”，面古时候叫——“元日”，也有一些物品经过时间的推移而简化了，比如“爆竹”简化成现在的——“鞭炮”、“桃符”简化成现在的——“对联”。像这种从古时就有，并世代流传下来的节日，我们称为“传统节日”。

（3）你还知道我们中国有哪些传统节日？简单说说节日的主要活动。

[语文应该是在生活中学习，又服务于生活的，联系“元日”，迁移学习，让学生对中国的传统节日有一个进一步的了解。]

5.了解作者生活，体味诗的深层内含

（1）这首诗的作者是谁？有谁知道他？（指名简单介绍）

（2）师出示、介绍：王安石

（3）再读古诗，诗中哪一句与王安石除旧革新的思想是一致的？（总把新桃换旧符）。

[王安石《元日》可以视为写元旦的诗词中之翘楚。他不仅将除夕与元日的宋代风俗记录在案，写出唐宋时代除岁迎新的景况，而且表达了自我的哲学观念。给学生介绍王安古创作背景，为的是引领学生理解这首诗的深层内含。]

（四）总结

1.总结全诗情感(教师板书:欢天喜地

美好期望）2.金钥匙—学习古诗方法

（五）巩固拓展

（六）课后作业 1.默写古诗《元日》

2.课后查阅资料，了解有关春联的知识。板书设计

元

日

放爆竹

欢天喜地

饮屠苏

换桃符

等高线教学详案 篇7

随着信息技术的快速发展,传统纸制地图保存方式很难满足大信息量、快捷方便、批量操作和修改、分析获取信息的需求,需要利用计算机处理地形图以使之满足本行业的专业用途,这就需要将早期的地形图数字化。等高线是地图上的重要要素,其数字化工作量约占全部工作量的40%,在山区份量更重[1]。因此,提高等高线矢量化速度,对降低生产作业劳动强度,提高地图数字化速度,具有十分重要的意义。

1 等高线的特点及矢量化的难点

等高线之所以成为地形图矢量化的难点,主要因为等高线具有以下特征:

(1) 整体而言每条等高线都是封闭的,但小区域内等高线不一定是完整的封闭曲线;

(2) 对于单条等高线来讲,曲线的走向是随意的,没有先验信息的约束[2];

(3) 受原地形图质量及扫描仪性能的影响,地形图图像含有大量的过渡色彩及失真;

(4) 地形图上的各类要素相互交叉及覆盖,等高线中含有大量的断点。同时,地形图图像颜色的不均匀性不可避免地在等高线稀疏的地方产生断线,在线状要素稠密的地方产生粘连。

通过以上分析可以看出,等高线在颜色上的模糊性、在形状上的任意性并且含有大量断线的特征,决定了等高线是图形矢量化研究最难解决的问题之一。

2 方法探究

2.1 矢量化前的准备工作

扫描的地形图有黑白、灰度及彩色图像之分。对灰度和彩色图像进行跟踪矢量化,常常得不到满意的效果,而黑白二值图像能实现全自动矢量化及交互矢量化,矢量化效果也最好。所以矢量化等高线之前可将彩色地形图转换成黑白二值图,以简化和消除彩色地形图各要素之间的相互干扰和影响,使后续工作得以顺利进行。

(1) 利用MAPGIS图像分析模块进行彩色图像HSV分解

扫描获得未经压缩的JPEG格式或TIFF格式彩色图像,利用MAPGIS图像处理中的镶嵌配准或图像分析模块,经数据输入转换生成MAPGIS内部图像MSI格式。利用影像处理中的“HSV分解”,输入要处理的图像文件,处理生成H、S、V 3个分量的灰度MSI格式图像,点击确定后提取出以等高线为主的图像,该图像基本淡化或去除了原来彩色地形图中黑色、蓝色图像内容。对于彩色地图中表示植被的绿色色斑,实际上由较密集的绿色斜线构成,会对HSV分解提取工作造成干扰,可利用Photoshop软件中菜单“图像→调整→替换颜色”,利用吸管工具吸取图像中的绿色,调整其明度后将其淡化[3]。

(2)图像二次化处理

MAPGIS色彩HSV分解生成的*.msi图像文件输出生成Photoshop可以识别的JPEG或TIFF格式,利用Photoshop软件进行图像的二次处理。如果使用生成的H波段或S波段灰度图像,由于底色比较灰暗,难以分辨图像中的等高线,这时可采用人机交互式方式,利用Photoshop中的“图像→调整→反相”菜单对灰度图像进行反相变换,V波段文件底色较淡,能比较容易地分辨出等高线,可不作上述处理。处理后的图像可能会出现一些断线或粘连现象,这时可利用Photoshop中的“图像→调整→色阶”,通过调整色阶来调整图像的暗调、中间调和高光等强度级别,校正图像的色调范围和色彩平衡;对于图像中比较模糊的地方可利用锐化菜单,通过增加相邻像素的对比度来聚焦模糊的图像;调整阈值将灰度图像生成相应分辨率的黑白二值图像。

2.2 等高线矢量化方法

借助MAPGIS平台进行等高线矢量化,根据处理后的地形图情况,可采用全自动矢量化和半自动矢量化。

(1) 全自动矢量化

经图像处理后,如果地形图图像清晰、地理要素线条鲜明、间断少并且无疵点,可利用MAPGIS中的全自动跟踪方式,一次性获得当前地形图对应的矢量数据。此方法的优点是省时、高效,但当图像中的等高线有断线或等高线之间模糊不清时,自动矢量化会出现错误。

(2) 半自动跟踪矢量化

对于图中要素互相重叠、交叉的图像,可以使用动态跟踪法对线状要素进行交互式跟踪。跟踪时遇奇异点会停下来,可手动连接跨过奇异点,然后继续自动跟踪直至结束,重复上述步骤完成全图的矢量化工作。在跟踪的过程中,可采用各种快捷方式,如F5放大、F7缩小、F9后退、F12捕捉等高线首尾节点等以提高矢量化的速度。

3 实例分析

实例所显示的是1∶50000云南龙塘圩的部分图像。图1为未经处理的原图像,图2为经过图像处理生成的黑白二值图像。对比两图可以看出,处理后的图像基本上除去或淡化了原图的色块,等高线弯曲走向比较清晰,可利用MAPGIS软件进行半自动交互式矢量化。

实际中一幅地图往往只是地形的某一部分的描述。在图廓边处等高线是被截断的,对于在图廓处断开的等高线,可根据与图廓边相交时某条等高线与相邻等高线的高程关系来判断其走向;在地貌形态连续变化的地区,相邻高程的等高线有着不同程度的相似性,对于图中出现的等高线的断线问题可根据相邻高程等高线的拓扑关系。每条与图廓相交的等高线其走向由相邻较高和较低等高线的空间位置所决定,从而确定等高线唯一的闭合方向。

4 结 论

所论述的等高线处理过程中遇到的问题和解决方法,只是在交互式人工处理过程中提高矢量化速度和准确矢量化的一些方法,和全自动矢量化方法相比,有其不足之处。但是由于到目前为止尚未见着能够实现完全自动矢量化软件和方法,所以本文所论述的不失为提高交互式人工处理等高线速度和准确度的方案。

参考文献

[1]王列平.等高线图的自动生成.西部探矿工程,2006(7).

[2]黄培之.等高线形状变化规律的研究.中国图像图形学报,2006,11(1).