地图处理（共10篇）
地图处理 篇1
随着移动通信业务的发展、个人通信需求的迅猛增长,通信技术应用越来越广,微蜂窝技术由于采用频谱复用技术而得到广泛应用。在这种环境下,基站天线的高度一般低于周围建筑物的高度[1]。另一方面,随着无线通信形式和容量的增加,发射源也越来越多,使得城市电磁污染进一步加重,对人体及通信环境都有不利影响。因此有必要对微小区中某辐射源的电波传播特性进行确定性分析,对于在微小区情形下的电波传播预测模型的研究也尤为重要。射线跟踪方法因具有预测精度较高、计算工作量较小、易于程序化等优点而获得广泛应用[2,3,4]。然而,为满足不同传播环境下信号预测的实时性,射线跟踪算法的效率仍有待于提高。尤其是在建筑物密集的城市微小区环境下,射线跟踪加速算法是一项共同研究的课题。在所有的射线跟踪技术中,遮挡判断必须被反复执行。当城市微小区环境包含大量的建筑物时,射线跟踪算法程序需要大量的计算时间。
数字地图是整个射线跟踪算法的基础,准确高效的数字地图是射线跟踪算法结果是否理想的重要保障。在已有地图的基础上,如何对地图进行二次开发,结合射线跟踪算法的需求,设计出合理高效的环境地物信息数据库即地图的存储格式,是提高算法效率的关键技术。
文中用C++结合针对AutoCAD平台上的二次开发而推出的一个开发软件包ObjectARX,开发了一段高效的可批量提取AutoCAD画出格式的数字地图点坐标的程序,可批量一次性地提取建筑物的点坐标,使其转化成标准的数字地图格式,把点坐标写入数字地图数据库文件,攻克了如何能快速的获取地图中符合射线跟踪算法所需要的地图坐标格式的难题。实现了自动化提取技术,从而能够建立实用的、快速的、高精度的室外微蜂窝环境电波预测模型。
1 地图自动提取及预处理
1.1 应用软件说明
文中采用的开发环境是电子地图软件AutoCAD2008,开发软件ObjectARX2008,Visual Stdio2005作为开发工具。ObjectARX是AutoDesk公司针对AutoCAD平台上的二次开发而推出的一个开发软件包,它提供了以C++为基础的面向对象的开发环境及应用程序接口,能真正快速的访问AutoCAD图形数据库。与以往的 AutoCAD 二次开发工具 AutoLISP 和ADS不同,ObjectARX应用程序是一个DLL,共享AutoCAD的地址空间,对AutoCAD进行直接函数调用。所以,使用ARX编程的函数的执行速度得以提高。AutoCAD在批量提取点位坐标时没有相应功能,需要二次开发才能满足需要。AutoCAD的开发手段多种,如C++、ObjectARX、Java、VisualBasic、AutoLisp等,采用C++结合针对AutoCAD平台上的二次开发而推出的一个开发软件包ObjectARX,开发了一段可一次性批量提取点坐标的技术,且把点坐标写入文本文件。
1.2 提取数字地图
AutoCAD文件的图元对象属性有多种形式,文中采用的电子地图有多线段、线段和圆弧3种,需要根据射线跟踪模型和图元的不同情况,通过AutoCAD的二次开发功能ObjectARX编程提取所有的图元信息分别转化为边的形式,并存入数据库。
在AutoCAD定义的图元中,线段(Line)与边的模型完全符合。搜索当前地图内所有的“Line”对象,将其两个端点坐标和对象属性提取出来,载入数据库中文件即可。
为符合射线跟踪算法地形数据库模型需要,程序需要对数字地图中的3种特殊图形进行处理,即:多线段处理、圆弧处理和子块划分的处理。以多线段为例,循环搜索电子地图图元信息,载入数据库表格。
多线段(Polyline)由一些线段首尾连接而成,分成闭合和不闭合两种。
AutoCAD定义的多线段属性中没有图元的线段数,即程序无法知道Polyline由多少条Line组成。本文处理Polyline时预定义了90次的循环依次搜索多线段的各顶点,当遍历到最后一个顶点即跳出循环。在循环的过程中,提取当前线段的顶点坐标,载入数据库。当循环至最后一个顶点时,对多线段的闭合属性作判断,如果该多线段是闭合的,则将终点和起点作为一条线段的信息载入数据库,如果多线段为非闭合的,则忽略起点和终点的连线。
分解方法如图2所示,图1中建筑物由封闭多边形ABCDEFA构成,在AutoCAD地图信息中构成一个完整的图元。当程序搜索到这个多边形后将其分解,如图2所示变成6条线段,分别以边的形式存入数据库。获取步骤为:(1)打开Autocad地图。(2)在命令行键入appload命令。(3)在弹出的对话框中装载之前已经写好的arx应用程序。(4)运行ObjectARX程序,键入命令Gp。(5)结果输出到数据库,结束。
Autocad中dwg格式的二维数字地图的提取结果如,图3为原AutoCAD中富兰克林部分街道的微小区地图;图4是根据数字地图提取出来的线段的坐标;图5是经过信息提取后用Matlab画出的图形100%吻合原来的数字地图。
1.3 数字地图预处理
作为一种特定地形的电波预测模型,射线跟踪算法需要准确的地形环境信息,地形数据的准确性将会影响预测结果的精度。城市微小区的环境几何描述相当复杂,包含大量的不同物体,如建筑物、路灯杆、电话亭等,另外还有一些移动的物体,如汽车和人群等。它们都会对无线传播产生影响,在这样的环境中,若不作一定的简化,即使利用了近似的电磁技术,也无法得到确定性解。另一方面,小物体的几何信息通常不可能包括在内,因此不可能得到足够的和移动障碍物有关的信息。
1.3.1 前期
在数字地图的自动提取过程中就可以先把嵌套在建筑物里面的建筑物剔除,如图6存放的是建筑物投影到地面上轮廓的描述,该投影形成的轮廓为多边形。有不少多边形套在其他多边形的内部,其实两个多边形本来就是一个建筑物,只是由于一部分高,另一部分低所以把它分成了两个多边形处理。其实内部的多边形在准三维射线跟踪中是用不到的。假如在读取的时候就将这些建筑物去掉,会减少一部分存储量,同时也会降低搜索时间。
1.3.2 后期
相邻建筑物间的合并。室外微小区传播场景下,建筑物的分布密集。对于这种密集建筑物群,可以视为一个大的建筑物,从而减少了射线跟踪算法在遮挡判断时要处理的墙面数和墙角数。这种合理的做法,其准确性在文献[5,6]中得到了证明。文中的建筑物合并技术比文献[6]中的更全面,可用于任何复杂情况。
2 仿真结果分析
为验证预处理技术的效果,对曼哈顿市微小区数字地图中的部分区域进行处理。图8为没有进行预处理的微小区地图,图中含有315个建筑物,共2 956的垂直地面的墙角。该城市地图中建筑物的高度相对较高,适合2.5D射线跟踪算法,是一个典型的室外微小区场景。
利用上文提到的预处理技术对数字地图进行自动处理,处理结果表明,建筑物套嵌测试所删除的建筑物共有21个,这21个建筑物包含的总建筑物面数或墙角数为122个,这些几何信息的删除对准三维射线跟踪算法的预测精度并无影响;对建筑物进行剔除处理操作舍弃了73个墙角,套嵌和墙角剔除处理所删除的面占所有面的6.6%,依据文献[7]可知,建筑物几何信息对射线跟踪预测结果影响较大的是建筑物的空间方位,而不是墙角的微小偏移。
表1给出了不同合并间距下的预处理结果的对比,可以看出随着合并间距的增大,其合并掉的面在增加。当合并间距为1 m时,建筑物的套嵌、轮廓的修正和建筑物合并的3种操作,使环境中的面数减少了近14%,其对应的处理效果如图9所示。因此,随着射线跟踪算法考虑的反、绕射阶数越来越大,其预处理效果越明显。
3 结束语
以C++结合,针对AutoCAD平台上的二次开发而推出的一个开发软件包ObjectARX,开发了一段高效的 可批量提取AutoCAD画出格式的数字地图点坐标的程序,自动提取建筑物的顶点坐标,使其转化成标准的数字地图格式。相比较以往射线跟踪利用手动提取点坐标方面效率大大提高。后文的预处理技术能实现对数字地图的预处理,改进了射线跟踪算法的运行效率,并提高了射线跟踪算法的通用性。
参考文献
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地图处理 篇2
数字地图作为整个城市交通GIS系统的基础，它的地位是至关重要的。
首先了解一下数字地图的概念以及目前GPS实验室做过的与城市交通GIS系统相关的工作。
1栅格地图和矢量地图的基本概念 数字地图按照其数据结构的不同，又主要分为数字矢量地图和数字栅格地图两种（文中为叙述方便分别简称矢量地图和栅格地图）。
栅格地图是各种比例尺的纸介质地形图和各种专业使用的彩图的数字化产品，就是每幅图经扫描、几何纠正及色彩校正后，形成在内容、几何精度和色彩上与地形图保持一致的栅格数据文件。栅格数据为按给定间距排列的阵列数据,基本信息单元由数据点的空间位置和数据信息构成,数据信息可以是高程、遥感图象的RGB值或其它信息。数据按图幅或按区域存放,文件结构包括文件头和数据体,文件头包括对数据的各种描述信息(如行数、列数、格网间距、坐标等),数据体依次记录基本单元信息。一般为节省存储空间,栅格数据需进行压缩或以其它形式进行重新组织。
矢量地图是每幅经扫描、几何纠正后的影像图，对一种或多种地图要素进行矢量化形成的一种矢量化数据文件，是一种更为方便的放大、漫游、查询、检查、量测、叠加地图。其数据量小，便于分层，能快速的生成专题地图，所以也称作矢量专题信息DTI（DigitalThematicInformation）。此数据能满足地理信息系统进行各种空间分析要求，视为带有智能的数据。可随机地进行数据选取和显示，与其他几种产品叠加，便于分析、决策。通常矢量数据的基本单元定义为点、线、面3种目标形式。基本信息单元由反映其分类体系及位置的基本数据组成。同一类基本空间信息单元具有类似的质量、数量特征,构成一个要素层;多个图形要素层构成一个图幅,数据按图幅存放;同一比例尺的多个图幅构成一个区域。这两种数据结构的优缺点对比如下： 矢量数据，数据结构紧凑，冗余度低；有利于网络和检索分析；图形显示质量好，精度高；但是数据结构复杂，多边形叠加分析比较困难。栅格数据，数据结构简单；便于空间分析和地表模拟；现势性较强；但是数据量大，投影转换比较复杂。例如成都市地图，按照比例尺1：200000（约），转化为24位位图，大约15M，而利用城市交通GIS系统生成的矢量地图数据库，只有137K，近3000条道路（矢量边）的矢量文件大小只有约61K。可见矢量电子地图的优越性。2GPS实验室开发的城市交通GIS系统
绝大多数GIS系统中使用的地图是以矢量地图作为其表现形式的。国内目前矢量地图常用的生成方式有两种，一种是用数字化仪从纸质地图中提取，另一种是从点位图中利用模式识别的有关理论进行识别和提取。生成一个准确而完备的矢量地图要花费大量的人力和财力，一个中等规模的城市用数字化仪生成矢量地图，大约需要一个月的时间。如何以较小的代价生成一副实用的矢量地图，并在此基础上构造一个实用的GIS系统，是GPS实验室一直在研究的一个课题。
GPS实验室从1993年以来，一直在从事GPS定位、监控与导航和GIS系统的研究。无论是GPS定位、监控、导航，都离不开GIS系统的支持。在GIS系统方面，已经有过多个版本，分别是在DOS、WIND31和WIN95下开发的。经过许多人多年的努力GPS实验室形成了一套有实验室特色的，而且比较成熟的GIS软件和GIS环境矢量地图生成平台。下面，我们就介绍一下GPS实验室开发的矢量电子地图生成平台和GIS系统。2.1系统组成
我们所说的GIS往往是一个比较庞大的系统，而且包含了很多各类数据管理、决策的模块，它是一种针对性比较强的系统，对于不同的用户，往往对数据有不同的操作、管理、决策。但是它毕竟是一个以地理空间分布数据为基础的系统，所以有一个因素不能少，那就是电子地图，它为系统提供最基本的地理信息。我们如何来组织一份矢量地图呢？数据是矢量地图的核心，电子地图可以看作由点、线、面这三种几何对象以及它们的属性数据构成的数据的集合，所以我们引入了地图矢量库和地图数据库这两个概念[19]。矢量库是一组图形描述数据，保存了地图的几何数据；数据库则是一组描述数据，保存地图各种几何对象的属性数据，二者之间通过地物对象的序号建立索引关系。如下图：
图2-1矢量地图的组成
一副地图可以看成是由点、线、面三种几何图形构成的。点指的是单位之类的地物实体，线则是道路、铁路之类的实体，而区划这类的实体就可以用面来表征。依照传统的习惯，把点、线、面这三类地物按照从上到下的顺序排列。生成、编辑电子地图的过程就是生成、编辑地图矢量库和数据库的过程，下面我们来详细介绍一下这两个最重要的库。2.2地图矢量库
矢量库定义出几何结构的位置形状信息。点标志比较简单，只是一个点；面标志对应的几何结构就是一个多边形，也比较简单；而线标志则包含较多的内容，要相对复杂一些。下面主要介绍一下与线标志有关的一些定义，也就是道路的有关定义：
定义0：矢量边。是一些点的坐标的集合，表征着一条连续的折线。它有以下的性质：
a．点的排列顺序决定了折线的行进方向，决定了折线的形状和位置； b．只有两个端点可以属于别的矢量边。
定义1：大节点、小节点、节点。大节点是矢量边的端点；小节点是指矢量边除端点之外的内部点；大节点和小节点统称节点。
定义2：弧。一条弧就是一条矢量边，是若干个节点的集合。组成弧的节点是顺序排列的。
定义3：路。路是若干条弧的集合。如图所示：
图2-2几种拓扑结构的定义
我们以后所有的工作都要针对以上定义的几种结构来展开的。2.3地图数据库
地图数据库中包含了各种地物的属性数据。
对于面地物，需要知道的属性有：类型、位置、形状、名称、颜色等；
对于点地物，需要知道的属性有：类型、位置、名称、显示图标、显示级别等； 对于线地物，需要知道的属性有：类型、位置、形状、名称、颜色、显示宽度、显示级别等；
上面提到的各种地物的属性数据中都有一项——类型，也就是它所属的组（Group）。组，定义出了某一批地物的缺省属性，是一些具有相同或相近属性的同类地物的集合。
整个数据库的层次如下所示：
图2-3地图数据库的层次
地图的数据库有四个层次，最上层当然是地图数据库，它由三个部分（Division）构成的，也就是点、面、线三大类地物；每个部分又由若干个组（Group）构成；每个组又由若干个地物实体（Entity）构成，实体，就是点、面、线这类的地物个体。这种分层结构使得配置地图数据库时显得特别的方便。2.4面向对象的数据模型
采用面向对象的数据模型可以最自然地描述现实世界，将实体抽象为对象，用对象中的数据成员和成员函数模拟客观世界及其运动。面向对象的数据模型有很强的扩充性。根据面向对象的数据组织方式，用面向对象的方法设计了一个稳健的，易于扩充和修改的数据库模型。如图2-4所示：
图2-4地图对象间的关系
地图对象类包含地图的属性和组成成分，属性表示地图的基本特征：地图名、比例尺等等，在这个类的层次上我们可以定义地图的基本操作，例如放大、缩小、漫游等。从这个对象的关系图来看，在实现的时候，地图的数据库与矢量库并不是完全独立的，相反，数据库实际上包含了矢量库。也可以这么看，矢量库实际上是一个几何对象集，提供某些Entiy的几何数据。
Entity包含了基本地理对象的属性和空间几何信息，指明了基本地理对象的基本特征和组成的几何对象，几何对象包含几何对象的地理位置和相互关系的信息，可以分为纯几何对象类（如点、多边形等）和拓扑几何对象类（如节点、弧等），后者是由地图矢量库来提供的。3交通矢量地图的生成 要生成一副交通矢量地图，首先是生成地图的矢量文件，生成矢量地图的拓扑结构——矢量库。我们采用的是从点位图中识别、生成矢量地图的方式。我们将从纸制地图扫描得到的点位图进行识别，提取出其中的道路信息，然后将这些道路信息矢量化得到一副只包含道路信息的矢量文件，将这作为一副矢量地图的基础。然后，在这个基础上进行编辑、校正，并输入各种地图上的有关数据，生成电子地图的数据库，最终生成一个完整而准确的矢量地图。生成一副较完备矢量交通地图，主要包括以下三个步骤： ①彩色地图的道路识别； ②地图矢量化；
③矢量地图的校正和地图信息的添加； 彩色地图的道路识别，就是根据一幅彩色交通地图，利用一定的算法，提取出其中的道路、区域信息，形成一幅黑白位图[20]。地图矢量化则是根据得到的线状的黑白位图抽取出有意义的模式特征。矢量化后的地图经过校正和添加地图信息就可以很好的应用于我们的监控和导航系统了。下面我们将简要介绍一下地图矢量化和地理信息添加这两方面的内容。4地图矢量化
在矢量化之间一般要先作一些预处理工作，以减少噪声的干扰，保证数据的质量。预处理过程主要包括以下几个方面： ①平滑：
所谓的平滑处理是将图象上由于噪声引入的孤立点去掉，将孔洞、缺口、间隙填补上，将小突起删除。平滑处理是预处理的第一步，平滑的结果将影响细化的结果，最终影响矢量化。②细化：
所谓的细化是将图象上的线条细化成一个象素宽的线条的处理过程，细化的结果使得线条所在的地方总保持一个象素宽。对细化的一般要求是：保证细化后曲线的连通性，细化结果是原曲线的中心线，细化处理速度快，保留细线端点。矢量化结果的好坏，很大程度上取决于细化算法。③连接断点：
计算断点之间的距离，如果之间的距离小于给定的误差，则在断点之间画一条直线。
④删除毛刺：主要是删除图像点外细小的分杈。
在最终的细化位图上就可以完成图形的矢量化过程。我们给出地图矢量化的基本流程如下：
图2-10地图矢量化的流程
5矢量地图的编辑 地图矢量化完成以后，我们可以得到一个包含了所有道路拓扑信息的基本的矢量文件，它只是矢量地图库的一个雏形。在此基础上，我们要对矢量地图进行编辑，将地图上地物的属性信息输入地图属性数据库中，并确定地图的地理参数，从而生成一个完整而又准确的交通矢量地图。
矢量地图的编辑主要完成以下的几个方面的工作： 编辑GIS地图数据库；编辑地图的拓扑结构；利用已有的轨迹记录确定地图的地理参数。
一副地图编辑过程可以用如下的流程图来表示：
转换成矢量地图合并矢量地图地图数据库图形数据组属性数据组改正后地图地图修改无误差的地图有误差的地图矢量文件
图2-11地图编辑的流程
5.1地图数据的结构 数据是地图的核心。一副完备的电子地图的数据量是很大的，我们采用了分层的数据结构来组织这些数据，最大限度的考虑和满足用户的需要。地理数据的分层结构：
图2-12地理数据的分层组织
电子地图由基本地理对象集（点、线、面状地物集）组成；基本地理对象由几何对象（点、线、面）加上其属性数据组成，几何对象包含地理对象的几何数据，并维护对象间的拓扑关系。5.2矢量库的组织
地图矢量库保存了组成地图的线状元素的几何数据，也就是包含了节点、弧和路的信息。它是整个电子地图和GIS系统的根本，也是我们后面实现路径寻优、动态轨迹校正等智能决策功能的基础。下面我们就来看看在这个矢量库中是如何组织这些数据的。
像我们在最前面提到的，弧是节点的集合，路是弧的集合。我们可以把矢量库看成由三个表构成，一个节点的表，每一行表示一个节点，X、Y坐标组成这个表的两个列；一个弧的表，它的每一行表示一条弧，它的列是构成这条弧的点；还有一个路的表，它的每一行表示一条路，构成这条路的所有的弧是各个列。如图2-13所示。
另外，对于一个GIS系统，不可或缺的功能就是根据地理空间信息进行一些决策，例如搜索两个给定点之间的最优路径。在前面的讨论中，我们可以看到节点、弧、路之间的关系是很密切的，因此我们提供充分的机制，使得它们之间能够顺利的相互访问。如图2-13所示。
图2-13地图矢量库的组织
5.3矢量地图的编辑
主要包括地图的整体操作和地图上地物信息的编辑。地图的整体操作包括：地图的拼接和地图的平移。这两个功能是整个GIS和地图平台中非常重要的功能。因为一副纸制地图往往是很大的，由于条件的限制，我们不可能把地图全部一次扫描、处理完成，一般是将地图分成几个部分，分块扫描处理，得到这几个块小图的矢量文件，然后再将这几块矢量文件合并起来，地图拼接完成的就是这个功能。我们要将拼接图调整到合适的位置，然后将其中有用的信息加到目标图上，这就需要对地图进行整体的平移。
地图上地物信息的编辑包括：路的操作（定义，删除）、矢量边的操作（添加、删除、弧的整体调整）、节点的操作（节点的添加、删除、合并、拆分）、区域的操作（定义、调整、删除）。这些都涉及地图矢量数据库中各种拓扑结构的调整和他们之间的相互关系，对于整个矢量地图具有重要的意义，也是整个GIS系统和地图平台最重要的功能。
零流量地图 腾讯地图出新招 篇3
在零流量地图的使用上，产品具有普通、零流量和混合三种模式。地图中自带零流量模式开关，轻轻一点，即可完成模式切换。普通模式全程联网，支持全部功能。零流量模式可断开网络，支持浏览地图、搜索地点、查询公交和驾车路线、语音导航、路口实景图和步行导航等用户核心功能。混合模式则是零流量模式的基础上，根据用户需求，允许部分非核心功能服务联网，例如打车、团购、街景探索、位置共享、口袋路况等。
记者现场亲身体验了腾讯零流量地图的驾车导航功能。在腾讯零流量地图中搜索地点和查询出行路线，1秒钟即可显示结果，感觉不到明显延迟，稳定性和可用性较之前版本明显增强。在导航路径规划中，除具体线路及拥堵情况显示之外，还配有红绿灯数量提示。在路线偏好设置中，加入“不走高速”和“避开收费路段”开关， 用户可根据自身需求定制个性出行计划，地图导航支持全程语音播报。
腾讯地图副总经理王建宇介绍说：“腾讯零流量地图是目前惟一一款支持离线查询公交路线的地图，公交导航显示多种乘车方案并提供多种备选方案，每个方案均会显示距离、到达时间，并对比不同方案的特点。”
在零流量模式下使用地图，由于减少联网操作，所以相较使用在线地图更省电，全程导航可节省约30%电量，显著提升手机续航能力。而零流量地图之所以能够实现，就是将云端的地图、位置和公交等数据迁移到手机端，搜索和导航等服务引擎也实现本地化，核心服务不再需要移动通信网络和云平台。王建宇说：“在技术层面上，腾讯零流量地图采用高性能压缩算法，同等数据量的情况下最大程度节省用户手机空间，数据包体积缩减达60%，相同城市的离线数据远比市场同类产品精简。”
地图处理 篇4
1 GPS定位信息的获取
GPS定位信息需要通过GPS模块接收卫星定位信息,GPS模块每一秒钟会接收一次GPS定位信息,按照GPS标准协议格式输出,用户可以根据GPS标准协议格式解析出从GPS模块[1]接收过来的GPS定位信息,由于本设计只需要使用到经纬度信息进行定位,所以,需要解析出GPS模块传输过来的经纬度信息。
使用串口2作为GPS模块的控制设备,在Linux操作系统中,输入指令cat/proc/devices可以查到串口2在Linux设备文件系统中对应的设备文件名为”/dev/ttySAC2”,打开这个文件,即:
因为GPS模块使用串口通信,所以需要设置串口通信的方式和波特率等信息。在串口通信设置完成之后,在GPS接收程序中定义一个结构体,用来存放串口解析出的GPS定位信息:
2 GPRS无线网络通信
GPRS模块负责整个网络通信,由GPRS无线通信[2]实现与服务器的通信和GPS定位电子地图的下载。
本设计采用SIM300芯片来实现GPRS模块无线通信,SIM300 GPRS模块的初始化启动流程如图1所示。
使用串口1来控制GPRS模块,在Linux操作系统中,串口1对应的设备文件名为“/dev/ttySAC1”,打开该文件
设置好串口1之后,就可以在Linux操作系统管理GPRS模块。
按照图1中给出的初始化流程,分别向串口发送AT指令,在Linux操作系统下定义了负责发送控制命令和接收GPRS信息函数:write(fd,send_buf,strlen(send_buf))和read(fd,rcv_buf,buf_len)。其中write函数中的send_buf就是需要发送控制GPRS模块启动和通信的AT命令的字符串,如果发送正常,返回值会大于0,否则,发送失败。GPRS模块初始化需要分别发送字符串“AT”,“AT+CREG?”,“AT+CGREG?”,“AT+CSQ”,如果每次都能够正常发送,就可以开始GPRS无线网络通信;read函数中的参数rcv_buf是GPRS接收数据存放的缓冲区,buf_len是缓冲区的最大长度。
GPRS模块主要是为了实现无线网络数据传输,因此,需要对GPRS模块连接网络进行设置启动。设置流程如图2所示。
如图2所示,GPRS连接网络需要设置一些连接网络准备条件,如连接网络数据收发格式、设置用户名和密码等。首先,为了发送数据方便,关闭发送数据时带上“<>”标记号,并且关闭接收数据时带上IP包头,这主要是在接收数据的时候为解析IP数据包提供方便。然后是设置用户名和密码。最后,建立一个TCP连接,在“IP地址”填写需要连接的IP地址,且服务器和客户端端口号设置应一致,建立TCP连接主要是提高数据传输的可靠性,TCP是面向可靠连接的,这样就完成了GPRS无线网络TCP通信,可以进行TCP无线网络连接。
3 基于VC服务器的制作
3.1 服务器与GPRS模块实现连网
服务器需要与GPS定位终端实现GPRS无线通信,因此,服务器需要建立网络连接。
VC下的MFC[3]提供了丰富的网络套接字处理函数,处理流程如图3所示。
首先,需要为服务器和客户端创建网络套字,通过套字来进行网络通信,在创建好套字之后,必须把网络事件关联到窗口事件中。MFC中通过函数WSAAsyncSelect将网络事件关联到窗口中,在网络事件关联处理完成之后,可以读入窗口中输入的IP地址和端口号,
然后使用bind函数绑定IP地址和端口号,最后,使用listen函数侦听客户端连接。
3.2 服务器的Web网页浏览下载GPS定位地图
电子地图是GPS车载定位的最终目的,是通过服务器Web浏览器实现下载Google电子地图定位的,所以需要实现服务器的Web网页浏览。
在MFC下添加Web浏览器控件。只需要用m_webBrowser.Create函数创建一个Web浏览事件,通过这个事件实现Web网页浏览,然后使用函数m_webBrowser.Navigate函数连接需要连接的网页。针对Navigate(URL,NULL,NULL,NULL)中的参数URL做一个详细的说明。
URL是Web浏览器需要浏览的网页,由于GPS定位需要浏览到Google电子地图网页,所以,需要对Google电子地图网页访问参数详细了解。下面是一个Google静态电子地图网页地址的格式:
其中:center是地图的中心位置,一般输入经度和纬度;size是电子地图的总大小;zoom是电子地图的放大比例;maptype是地图的移动方式;markers是中心点标记;key是网址申请密锁;sensor是使用用户传感器确定用户位置。
有了Google静态地图网页的具体参数格式,就可以根据这些参数得到所需要的电子地图。通过GPS模块得到车辆的经纬度定位信息,在URL参数center后面填写GPS定位信息即可,然后在markers后面同样给出定位点标记方式,最后设置电子地图大小和缩放比例,并把包含所有Google地图参数信息的URL作为Web网页的访问地址,就可以下载到GPS定位电子地图。
3.3 电子地图的处理
由于通过Web网页下载的地图只是网页形式的地图,要通过CSocket网络套接字传输地图。首先,需要将网页地图转换为Bmp位图格式形式保存起来,然后再将Bmp位图电子地图转换为BYTE数组格式通过CSocket网络套接字传输出去。
VC的WebBrowser控件有一个函数URLDownloadToFile,可以实现将Web下载的电子地图保存起来,该函数完整格式为:URLDownloadToFile(NULL,URL,PATH,0,NULL),只要在PATH下面给出网页图片的存放路径,就可以将网页下载的电子地图保存。
电子地图下载完成之后,需要将电子地图转换成BYTE形式保存,才能直接发送到GPRS无线网络接收端。Bmp位图包含4个内容[4],即位图头文件、位图信息头、位图彩色表和位图数据。位图头文件包含了位图标示、位图总大小和位图信息头地址到实际像素数据之间的字节偏移量;位图信息头文件包含了位图大小、高度、单位像素占用比特位数分辨率等信息;位图彩色表包含RGB三色度的分量强度;位图数据就是实际位图像素存放数据。根据位图的内容信息,一幅位图的所有信息都在位图数据中,位图头文件和位图信息头文件包含了位图的一些参数数据,所以,要实现位图保存到BYTE类型的数组中,就需要将位图的头文件、信息头文件和位图数据都读入BYTE类型的数组中。具体算法如图4所示。
如图4所示,首先,读入位图的头文件,头文件中包含了位图文件类型(bfType)、文件大小(bf Size)和位图头文件地址到位图数据之间的偏移量(bf OffBits)这几个重要信息,由位图类型检查读入文件是否为Bmp位图,标志为“BM”,由文件大小检查Bmp位图是否损坏;位图信息头的大小等于位图头文件地址到位图数据之间的偏移量减去位图头文件大小,计算式(伪代码)为:
位图数据大小等于位图文件大小减去位图头文件地址到位图数据之间的偏移量,计算式(伪代码)为:
有了位图信息头文件大小和位图数据大小,就可以在内存空间中申请位图相应信息数据的存放空间,然后将这些位图数据复制到申请的内存空间,可以使用VC提供的file.Read函数实现位图数据的复制。
3.4 服务器系统设计
服务器主要实现3个功能,即连接GPRS无线网络、电子地图的获取和处理。
首先,服务器连接GPRS无线网络,连接成功之后,开始接收GPRS传输过来的数据,包含一些对于电子地图的处理功能指令,主要有3个指令:获取电子地图指令、放大电子地图指令和缩小电子地图指令;其次,在接收到GPRS指令之后,服务器需要根据接收到的指令构建Web浏览器的URL连接Google电子地图地址,设置好连接参数;最后,将Web浏览器接收的电子地图处理并发送到GPRS无线网络终端。整个流程如图5所示。
首先,服务器需要实现与GPRS无线网络连接,在VC中,需要使用CSocket网络套接字实现与GPRS模块的点对点连接,连接成功后,服务器开始侦听GPRS网络通信连接,当接收到GPRS传送过来的控制指令之后,判断是否获取电子地图的数据,如果是,就将这些数据构建Web访问Google电子地图网页的URL,从Google电子地图网页上获取GPS定位地图。在获取到需要的电子地图之后,接下来就是对电子地图的处理。
电子地图是以网页的形式下载到服务器VC控制界面上的,需要先将电子地图保存成Bmp位图格式,为了方便网络传输,还需要将保存的Bmp位图转换成BYTE数组格式,最后通过网络发送到车载终端,由GPRS无线网络通信模块接收数据并保存,最后将保存的图片数据在终端显示出来。
4 仿真结果与分析
GPS定位信息接收数据打印输出如图6所示,从图6中可以看到GPS协议格式几个常见参数的信息,如GGA,GLL等信息,并且给出了经纬度提取出来的信息,根据GPS接收的经纬度信息可以直接用来作为服务器定位参数。服务器端仿真图如图7所示,在接收到GPRS无线网络传输过来的经纬度信息之后,开始下载电子地图,显示结果如图7所示,并自动完成对图片的处理,并发送到GPRS终端,完成GPS定位终端电子地图的下载。结果可靠、正确。
5 结束语
针对GPS定位系统中地图获取问题,提出了一个基于Web浏览器下载Google定位地图的方案。该方案详细地分析了GPS定位信息获取和GPRS无线网络通信实现,并通过GPRS将GPS定位信息发送到VC制作的服务器,服务器在接收到GPS定位信息后构建Web网页访问Google地图网址URL,并最后实现GPS定位地图的下载,通过对下载地图处理,实现将地图传输到GPS定位终端,最终实现Web浏览器下载和处理GPS定位地图。整个设计可靠,而且解决了图片网络传输的难题,并且地图获取方案简单,具有很好的市场应用价值。
参考文献
[1]张志强,王才.基于GPS/GPRS的车辆监控系统中车载台的设计[J].自动化与仪器仪表,2007(5):17-19.
[2]刘宪鹏,吴长贵,凌筱清.基于GPRS远程显示系统的设计与实现[J].微计算机信息,2011,27(1):124-126.
[3]刘锐宇,梁水,宋坤.Visual C++开发技术大全[M].北京:人民邮电出版社,2009.
地图处理 篇5
关键词：城市地图；色彩；应用
1.引言
从颜色的定义可知，颜色是一种视觉心理感受。我们的大脑里分门别类地存
储着各种颜色信息。以记忆色为例，我们明白钥匙是灰色的，草是绿色的，它们已经在我们的脑海里烙下了深深的印迹。因此地图的呈现方式除了要有科学性外，还讲究地图的艺术性。单色的地图使人感到单调，搭配合理的多色地图让人感到明快。
《中华人民共和国地图集》中城市地图各种要素的色彩的设计，主要包括背景色的设计、街区色的设计、绿地色的设计、水系色的设计、道路色的设计和符号色的设计。
1.1 城市地图的背景色的设计
背景色是充满地图整个图廓范围的底色，对于一个幅面上只有一个区域的地图时，一般情况下我们可以根据自己的爱好任意选择上面几种背景色中的任意一种，但是如果在一个较大版面上要表示几幅同一地区但不同主题或几个不同的小城市的地图时，我们要根据实际情况选择不同的背景色，这样在增加地图幅面艺术性的同时又不至于使地图显得过于浓重。我们在设计背景色时要充分考虑好颜色的选用，它在一定种程度上决定了整幅图的风格。
一般情况下可在背景色中加入饱和度为3-6的灰色以增加质感，背景色可由以下配色比中选用：
浅黄 Y10； 浅紫 C6M4； 浅红紫 C4M6；
浅橙 M5Y10； 浅红 M6； 浅绿 C5Y10；
1.2 城市地图街区色的设计
街区是一个城市的重要组成部分，街区色的饱和度一般设计在35-45左右，饱和度太大会使地图幅面显得过于浓重，给人压抑的感觉，同时会和背景色形成太大的反差，使图面显得不和谐，饱和度太低和背景色区分不明显，容易给人的视觉造成混乱，下面举几个该图集中用到的六种街区色设计的CMY值：
M16Y25（淡褐黄） C11M15（淡紫） M20（淡红）
C22Y20（淡绿） C8M12Y25（浅土黄） C13M9Y25（淡灰绿）
在一般情况下如果设计一幅街区范围比较大的区域的颜色（如省会城市），建议使用黄色系的两种颜色，因为大面积的淡紫、淡红、淡绿显得过于俗气，这里增加这三种颜色的原因主要是为同一版面上设计多幅小幅面的城市图而设计的。
1.3 城市地图绿地色的设计
在城市地图的制作中，绿地是必不可少的一部分，城市公园绿地作为城市居民最主要的休闲娱乐场所当然要有所表示，绿地范围在城市图中所占地范围一般都比较小（除了个别城市以外），我们在设计绿地的颜色时充分考虑了色彩的内涵及联想功能，所以一方面我们设计的饱和度相对比较大一些，在这本图集中我们设计的是C50Y60的颜色；我们在设计绿地时改变了传统的平面制作方法，在绿地内设计了网纹，这样更具新意，设计新颖，增加了地图的美感。
绿地的色彩及网纹设计示例
1.4 城市地图水系色彩的设计
自古以来人们都用蓝色代表海水，由此外延到人们提到水就联想到蓝色，因此我们在制作这本图集中仍采用的颜色值为C25M5边线为C100的具有传统意义的蓝色代表水，从整体上看，这种饱和度与其他要素的颜色搭配的和谐，效果比较好。
河流的色彩设计方案示例
1.5 城市地图道路色彩的设计
道路是一个城市的动脉，在这本图集中我们把省会城市（包括直辖市）和一般城市区分开来，省会城市（包括直辖市）道路分三级，一般城市分两级，所有的道路，我们都采用双线表示，边线的颜色是饱和度为K55的灰色，对于一般的道路的路面色，我们采用白色，对于比较重要的道路如环线我们采用的颜色值为Y50，高速公路M30Y50，对于铁路色，路面色设计为C30K40的暗青色，再配上白色斑线，很具有象形意义，这样从整体看起来路面色既保持了传统的颜色风格又具有新意，与背景色及街区色搭配较好，整体效果较好。
1.6 城市地图符号色彩的设计
地图符号是为读者的视觉所感受，传输地图信息的一种图形变量。色彩符号是地图三种视觉图像中的一种，色彩表现主要在于其象征意义，它既可以单独具有符号意义，也可以作为图形符号视觉变量的一部分使用，色彩和配合使用的符号具有更准确、更完善的表现力。
在这本图集的制作中，除了一些符号是传统的沿用下来的并被大家认可的之外（如医院的符号），我们还设计了自己的一些独特的符号，首先我们在设计符号时要用到色彩的联想性，如地质公园，想到“地质”人们一下子就会想到褐黄色或土黄色，因此我们就设计这一具有象征意义的符号，如图（12），再如港口的符号，必然在有水的地方才有港口，水的代表色是蓝色，因此我们在设计港口的符号时采用了蓝色，如图（13），黑色给人阴森、悲凉、恐怖的心理感觉，因此我们在设计墓碑的颜色时完全采用了黑色，如图（14）。
结论
在当今社会条件下，国民经济迅速发展，必然促进地图科学的进步和成图手段的更新；而后者反过来也会为经济的发展提供新的支持。所有制图单位、全体地图工作者，应共同努力、相互协作，为推动地图科学的进步、促进城市地图的不断改革和创新，为繁荣地图市场进一步前进继续努力。
参考文献
[1]郭礼珍-基于色彩对比与调和理论的政区地图设色方案的自动实现
[2]俞连笙 王涛，1993，地图整饰，测绘出版社
[3]何宗宜-《深圳市地图集的设计研究》
贸易地图原理与中国出口产品地图 篇6
进入21世纪, 我国对外贸易面临着全新的国际、国内环境。一方面, 我国从贸易大国到贸易强国转变的步伐加快, 政府和企业对出口增长转变方式的关注程度越来越高;另一方面, 企业开拓国际市场面临着更加激烈的竞争。时代的发展需要科学的方法帮助政府制定和完善国际贸易发展战略, 指导企业分析和开拓国际市场。为满足政府和企业的需要, 我们在借鉴联合国贸发大会相关研究成果的基础上, 推出“中国出口地图”。本文简要介绍贸易地图的基本原理以及中国出口产品地图, 以后还将陆续刊登中国出口国别 (或地区) 地图。
贸易地图是从供给与需求相结合的角度对贸易状况进行分析, 并通过图表加以表述的一种贸易分析方式。贸易地图可分为出口贸易地图、进口贸易地图两大类, 每一类又可从不同角度细分为若干种类。例如, 出口贸易地图可分为出口产品地图和出口国别地图;出口产品地图又可分为出口产品增长地图和出口产品份额地图等。
贸易地图能为企业开拓国际市场, 并为政府、贸易促进机构等帮助企业开拓国际市场提供有益的帮助。首先, 贸易地图能为政府制定贸易和产业发展政策提供一定的依据。通过贸易地图, 政府可以了解哪个国家或地区市场具有开发潜力, 哪种行业或产品应该鼓励生产、扩大供应, 哪个行业属于夕阳产业等等, 从而有助于政府制定有效的贸易政策或产业结构调整政策;贸易地图可以帮助贸易促进机构确定重点扶持的出口行业与产品以及重点开拓的国外市场, 利用有限的资源, 促进贸易发展;贸易地图还可以帮助企业进行产品和市场定位, 寻找市场机会, 降低出口风险。
贸易地图的使用方法
贸易地图由平面坐标图 (通常称为泡泡图) 、数据表和文字解析三部分内容构成。泡泡图形象地展示贸易状况;数据表提供贸易状况的基本数据;文字解析则对贸易状况进行高度概括。
下面以出口产品增长地图为例, 介绍贸易地图的使用方法:
出口产品增长地图主要分析一国 (或地区) 出口产品增长情况。内容包括三部分:泡泡图 (2幅) 、数据表 (1张) 和文字解析 (1篇) 。
1、泡泡图
泡泡图能够直观、形象地展示一国 (或地区) 的贸易状况。在出口产品地图中, 泡泡图分为两种:出口产品增长地图、出口产品份额地图。
出口产品增长地图显示一国 (或地区) 出口产品增长率与世界进口增长率的对比情况 (见下图) 。
图中, 横坐标是一国 (或地区) 出口增长率, 纵坐标是世界进口增长率。泡泡代表不同产品。泡泡的大小由该国 (或地区) 某产品的出口额决定, 泡泡的位置由该国 (或地区) 该产品的出口增长率以及同期该产品世界进口增长率决定。
斜线是450线, 用于比较一国 (或地区) 出口增长率与世界进口增长率的大小:在450线上, 该国 (或地区) 出口增长率等于世界进口增长率;在450线右侧, 该国 (或地区) 出口增长率高于同期该产品世界进口增长率;在450线左侧, 该国 (或地区) 出口增长率低于同期该产品世界进口增长率。
横坐标轴与450线将平面分成4个区域:
一是第一象限中450线右侧区域, 即OAB三角形区域, 如右图中阴影部分。
若泡泡落在这个区域, 表明这些产品的世界进口在增长, 但同期该国 (或地区) 这些产品的出口不仅增长, 而且出口增长率高于世界进口增长率。说明该国 (或地区) 的这些产品是在扩大的世界市场上保持了上升的势头, 出口状况良好, 我们称之为“赢家”。
二是第一象限450线左侧区域与第二象限, 即OAGF梯形区域, 如右图中阴影部分。
若泡泡落在这个区域, 表明这些产品的世界进口在增长, 但同期该国 (或地区) 这些产品的出口增长率低于世界进口增长率甚至下降。说明该国 (或地区) 的这些产品是在扩大的世界市场上出现了萎缩的情况, 出口状况不佳, 我们称之为“表现不佳”。
OAGF梯形区域又可以分为两部分:OAH三角形区域与O F G H方形区域:在O A H三角形区域, 这些产品的世界进口在增长, 该国 (或地区) 这些产品的出口也在增长, 只是出口增长率低于世界进口增长率;但在OFGH方形区域, 这些产品的世界进口在增长, 该国 (或地区) 这些产品的出口却在下降。
三是第三象限中450线左侧区域, 即OEF三角形区域, 如右图中阴影部分。
若泡泡落在这个区域, 表明这些产品的世界进口在下降, 该国 (或地区) 的出口也在下降, 且该国 (或地区) 的出口比世界进口下降的幅度更大。说明该国 (或地区) 这些产品的出口是在萎缩的世界市场上出现了萎缩的情况, 我们称之为“衰落部门”。
四是第三象限中4 5 0线右侧区域与第四象限, 即O B C E梯形区域, 如右图中阴影部分。
若泡泡落在这个区域, 表明这些产品的世界进口在下降, 但同期该国 (或地区) 这些产品的出口在增长或下降幅度小于世界进口下降幅度。说明该国 (或地区) 这些产品的出口是在萎缩的世界市场上保持了上升的势头, 我们称之为“逆势增长”。
OBCE梯形区域又可以分为两部分:ODE三角形区域与OBCD方形区域:在OBCD方形区域, 这些产品的世界进口在下降, 该国 (或地区) 这些产品的出口却在增长;但在ODE三角形区域, 这些产品的世界进口在下降, 该国 (或地区) 这些产品的出口也在下降, 只是出口下降幅度低于世界进口的下降幅度。
2、数据表
数据表提供一国 (或地区) 出口产品状况的基本数据。例如:
上表中主要指标解释如下:
“出口额”:报告期某产品出口额;
“出口增长率”:基期至报告期, 一国 (或地区) 某产品出口年均增长率;
“世界进口增长率”:基期至报告期, 世界某产品出口年均增长率;
“占世界进口比重 (%) ”:报告期, 一国 (或地区) 某产品出口占世界该产品总出口的比重;
“占世界进口比重增加”:报告期比重减基期比重;
“最大出口市场及对其出口比重”:报告期一国 (或地区) 某产品最大出口市场及对该市场出口占该国 (或地区) 该产品当年总出口的比重。
上表中, 基期是1999年, 报告期是2003年。
3、文字解析
文字解析概括分析一国 (或地区) 的出口产品状况, 从中可以了解出口详细信息。
中国出口产品地图
1999-2003年, 中国出口的所有14类产品均为赢家, 这些产品的世界进口在增长, 而中国出口增速更快, 占世界市场份额持续增加。
在这些产品中, 中国矿产品和化学品出口表现尤为突出, 其中, 中国矿产品年均出口增长率为22.21%, 大大高于世界矿产品10.62%的进口增长率, 而世界矿产品进口增长率又高于世界进口平均增长率, 说明中国矿产品在迅速增长的世界市场上不断扩大份额, 出口势头良好;化学品的出口表现与矿产品类似。
中国电子产品和机械设备出口表现良好。中国电子产品和机械设备出口年均分别增长42.67%、35.05%, 远高于这些产品不到6%的世界进口增长, 出口势头较好, 占世界市场份额也较大幅度增加, 其中, 电子产品占世界市场份额增加最多, 2003年较1999年增加2.89个万分点。但是, 世界电子产品和机械设备市场增长相对较慢, 低于世界平均进口增长率, 世界市场扩张乏力可能会对我国电子产品长期扩大出口产生不利影响。
地图处理 篇7
“鬼城”遍地开花?
媒体上所称的“鬼城”大量出现, 与我国城市的快速扩张有关。国家发改委城市和小城镇改革发展中心在去年4月进行的一项调查显示, 90%的中国地级市正在规划新城新区, 部分城市新城总面积已达建成区的七、八倍, “鬼城”现象频现。
而《南华早报》这次报道对大陆的“鬼城”做了概括式的报道。
《南华早报》称, 西方国家的“鬼城”, 通常是由战争、自然灾害、疾病或者失败的经济造成的, 但在内地情况并不一样。在内地, 地方政府任意匆忙地发展项目, 试图以此推高GDP增长, 并达至城镇化目标。而鬼城往往是在这一过程中被制造出来的。
在成熟经济体, 例如美国, 根据里昂证券 (CLSA) 地产研究的数据, 这一比例维持在10%左右, 比内地要低。甚至在香港这个房地产被认为是重要投资项目的城市, 在1997年至1998年期间, 即房地产泡沫爆破之前, 房地产占GDP的比例也仅为8%至9%。
地方政府希望从大片土地上获利, 但内地三线城市中, 许多新城都未能成功建起。在这里, 三线城市包括了7 4个相对有经济活力的中小型城市, 这些城市往往不能提供足够的就业机会, 以持续吸引其他地方的民众移居当地。
报道称, 从地图上可以看出, 在经济重度倚赖于自然资源、重工业和农业的内地东北部, “鬼城”的分布十分密集。在这个地区, 经济多样性不足, 未能提供多种类的就业机会。
在内地东部, “鬼城”大量分布在山东省沿海地区。当地政府希望通过海岸上如雨后春笋般建造起来的度假区, 推动旅游业进一步发展。
报道又称, 贵州省的人均GDP排名在内地垫底。与贵州省的其它地区相比, 贵阳的福利系统和基础建设条件较好, 因此能吸引人来到这个城市, 但在短期来说, 这并不能构成一个足够高的人流涌入。
三亚、常州、赣州和温州等城市也布满了空置的建筑或烂尾楼。在夜晚, 这些建筑会在黑暗中亮起一些诡异的灯火——有人住在那里。三亚是一个沿海的热门城市, 但旅客作为临时人口占据了很大比例。其它发展稍落后的城市由于过于偏远, 天气寒冷, 或者不能提供足够的就业机会, 因而未能吸引人们到那里去。
(二)
统计方法存在缺陷?
然而, 一些研究人员对于将这些城市标签为“鬼城”持谨慎态度。
《南华早报》的报道, 是根据内地经济研究人员陈勤提出的实验模型编制的内地“鬼城”地图。陈勤的模型主要根据两个指标, 包括未来的供需比例, 以及对照一个城市内现有住宅数目, 供应的单位数目是过剩还是不足。这个统计方法可以帮助人们了解一些可能发展成“鬼城”的地区, 预测到2020年, 哪些地方的房屋供应会超过需求。
但有研究人员认为, 如果仅根据城市住房的供应量, 就将城市标签为“鬼城”, 进而对该城市的未来发展持悲观态度是不够客观的。因为现在一个家庭拥有多个房产的情况很普遍。另一方面, 城市的发展、新城人气的集聚, 往往需要一个过程。
研究房地产市场的内地房产信息集团 (CRIC) 针对关于贵阳的悲观预测特别予以反驳, 并称由于省会城市通常会在社会福利、基建设施和经济发展上被给予优先政策, 对于省内其它地区的民众来说, 贵阳是一个具有吸引力的城市。
曾在哈佛住房研究所担任研究员的朱小棣同意这个观点。他说, 如果仅根据未来的过量供应就将一个城市称作“鬼城”是不准确的。多重业权 (一个家庭拥有多个房产) 已经让城市内的不少单位被空置。
“这些空置的住宅会对城市生活造成多大的影响?你必须先观察, 而后再得出结论。”他表示, 总的来说, 人们在寻找“鬼城”的时候需要谨慎一点。“人们过于热衷寻找‘鬼’, 很可能会将任何一个地方标签为‘鬼城’”。
中国房地产数据研究院执行院长陈晟也表示, 对城市的定位, 不能轻易冠以“鬼城”的说法。比如说, 短期内一定数量的空置, 是为城市建设做出的提前量, 这一类算不上“鬼城”。
部分“鬼城”是一个误会?
误认“鬼城”, 并非没有先例。比如曾被长期认为是“鬼城”的郑州郑东新区, 现在其实是一片繁华。
2010年底, 美国一家名为“商业内幕”的网站公布了若干幅郑东新区的卫星图片, 称其可能是中国最大的“鬼城”。
这一报道遭到郑州官方强烈反弹, 新区管委会发布数据称, 郑东新区CBD入住率达到90%。克而瑞郑州机构的研报指出, 2014年, 郑州市各区域成交土地价格波动相对较大。从具体区域来看, 郑东新区土地单价最高, 为10678.26元/平方米。
一位郑州当地房地产业内人士表示, 郑州属刚需性城市, 但郑东新区属于河南省的高端住宅片区, 价格在郑州也处于第一梯度。“前几年因为是新发展区域, 在认知度方面都相对低, 再加上郑州老城区为二七区和中原区, 客户地缘性比较强, 郑东形成了‘鬼城’的误区。外地的金融机构来郑州了解过, 后来发现不是 (鬼城) 。”
中国城市经济学会副会长牛凤瑞表示, 郑东新区原来也不是真“鬼城”。郑东新区发展到今天, 是河南省乃至中原经济区发展的缩影, 也是郑州市发展的一个必经阶段。“不去进行房地产的开发、基础设施的建设, 不会有今天城市的承载力。”据了解, 郑东新区目前已累计入驻各类金融机构226家, 人民银行、河南证监局等机构, 汇丰、渣打、东亚等多家外资银行, 中行、农行、工行、民生、广发等1 2家全国性银行省级分行, 中国人寿、中国人保等2 0余家保险机构以及中原证券、中原信托、郑州银行等本地法人金融机构均汇聚于此。
牛凤瑞认为, 对河南来说, 郑州是中原地区的中心, 河南本身有1亿人口, 欧洲任何大国都没那么多人口。人口的支撑和政策的支持下, 郑东新区作为中原地区的区域金融中心, 摘去“鬼城”帽子, 也是顺理成章的。
(三)
如何给鬼城纠偏?
那么, 什么样的“鬼城”能够“摘帽”?
牛凤瑞给出了一个公式:鬼城改变面貌的时间, 等于其依附的主城区的发展势头, 除以主城区与鬼城的距离。换句话说, 主城区发展势头越强劲, 依附于主城区越近的“鬼城”, 越容易“摘帽”。
首都经济贸易大学土地资源与房地产管理系主任赵秀池认为, 郑东新区能够“摘帽”, 经验就在于政府主导, 规划在先, 通过打造中原经济区的金融中心, 吸引多家知名企业入驻, 使城市具有了产业生命力, 加之郑州作为省会城市, 人口不断增加, 随着郑东新区交通、教育、医疗等优质公共资源的不断改善, 郑东新区“筑巢引凤”才逐渐成为现实。
赵秀池认为, 郑东新区的例子说明, “鬼城”的概念也是相对的。随着时间的推移, “鬼城”可以变为富有活力的新城。其他“鬼城”也一样, 这需要根据当地实际, 结合当地资源优势, 以居业联动、产城融合为基点去规划、设计, 制定相应的政策来促使“鬼城”的转变。
知名房产研究员严跃进分析, 鬼城能否“摘帽”, 要看“鬼城”出现的原因和要素供给能否跟进。
第一类是土地资源供给规模大的城市, 此类城市出现“鬼城”, 在于资源供给过度, 忽视了市场需求。此类城市“鬼城”阴影的消失可以做到, 关键在于控制土地出让规模。第二类是资金供给规模大的城市, 比如一些滨海城市“忽悠”外地购房者买房, 结果产生了大量空置房。第三类是城市重心转移背景下的城市, 比如郑东新区就逐渐承担了老城区人口的转移, 此类新城未来出现繁荣, 是必然的。
不同城市需区别治理
严跃进的观点其实点出了一个问题:同样被称为“鬼城”的城市, 具体情况或许千差万别, 必须区别对待。
从事研究房地产市场的克而瑞信息集团曾就中国内地“鬼城”作了三类划分。其中, 产业单一的资源型城市在产业间歇期会与“鬼城”称号相伴;现实发展跟不上规划预期的区域新兴城市会呈现阶段性“鬼城”现象;有产业支撑的综合型城市成为“鬼城”的可能性微乎其微。
中国人民大学区域与城市经济研究所教授张可云更进一步指出, 严格说来, 国内媒体对“鬼城”概念的使用是含混的, 包括了ghost city和empty city两种含义。
所谓ghost city, 可译为“鬼城”, 是指经历过一段辉煌的发展历史后由于产业结构与产业布局调整不及时而陷入了长期的衰退的城市。在工业化起步较早的国家, 都一定程度上存在“鬼城”。这类城市的主要表现是大量厂房与办公楼遭弃用, 人去楼空, 城市破败。但是, 一定要注意, 这些城市历史上曾经是发达的都市, 经济发展水平与人民生活水平曾经很高。因此, 可以说, “鬼城”不是造出来的, 而是城市发展到老年阶段没有找到医治“萧条病”良方而出现的一种问题。《南华早报》所说的“鬼城”, 实际上大部分指的是空城而非真正意义上的“鬼城”。
而empty city, 可译为“空城”, 是指建成后缺乏产业支撑、人气不旺的新城, 根本就不具有真正的“鬼城”所表现出来的一些典型特征。
那么, “鬼城” (ghost city) 与“空城” (empty city) 的治理方法与前景自然也是不一样的。“鬼城”是老年期的城市, 其出路在于通过转型振兴经济, 恢复往日活力;而“空城”是年青城市, 其出路在于找到一条适合城市特点的社会经济发展路径。“鬼城”的基本格局是经过长期历史演变而形成的, 因而在短期内是难以改变的;而“空城”的发展尚未定型, “空城”是可以通过合理规划改变“有城无市”现象的。也就是说, “鬼城”的路径依赖问题比较严重, 而“空城”具有很大的可塑性。在中国, “鬼城”是典型的老工业基地, 这类城市在国外亦称萧条地区。根据国际经验, 这类地区的萧条病的治理需要一个痛苦且漫长的过程。在治疗萧条病的过程中, 防止因产业竞争优势丧失而造成的人口大量流失是重中之重。“空城”改变面貌的关键则在于增强对产业与人口的吸引能力。
(四)
地图虽失真, 问题却不假
不可否认, 在过去的城镇化过程之中, 地方造城运动存在许多问题。正因为如此, 中央政府于2014年发布了《国家新型城镇化规划 (2014—2020年) 》, 出台这一规划的主要目的就是纠正过去城镇化的偏差, 引导全国走“以人为本、四化同步、优化布局、生态文明、文化传承”的城镇化道路。
依靠卖地带动地方财政收入和拉动经济发展, 是过去的“旧常态”。如今地方政府应着力发展其他实体经济产业, 改善城市环境、提高就业, 吸引更多人进入经济循环, 而非介入房地产微观市场。
房地产作为“调结构”的主要对象之一, 行业规模不太可能再度扩张;与此同时, 行业数年高速发展已经使得住房稀缺性下降, 住房需求基本满足, 故而行业需求结构在持续变化。目前房地产市场存量大, 地方政府应在此基础上发展配套设施, 改善居民居住质量, 着眼于中观的生活质量环境和房地产业态环境, 找准适合当地发展的新经济增长点。
对处于“鬼城”阴影下的一些城市而言, 稳定住房消费、去库存将是未来一段时期楼市“主旋律”, 亟待地方政府转变经济发展思路, 停止“为建而建”的项目审批, 积极适应经济发展新常态, 优化产业与经济结构, 培育新的经济增长点。
而媒体在对城镇化过程中的错误做法进行报道与批评时, 也应辨析清楚真相, 既不夸大问题, 也不混淆问题。
“鬼城”与“空城”的治理层级有明显区别。“鬼城”的问题比较严重, 因而需要中央政府支持;“空城”是地方政府造成的, 其问题一般在地方政府层面解决。
用张可云教授的话说, 任何城市发展到一定程度后都会遇到“老化”问题, 但这不并表明任何城市都会陷入萧条的泥潭之中。在即将进入老年阶段之前, 城市若能未雨绸缪, 就有可能避免陷入“鬼城”陷阱。目前, 空城问题比较突出, 但将“空城”归为“鬼城”之列就差之毫厘谬之千里了。“鬼城”与“空城”是完全不同的两个现象, 混淆二者有可能会误导地方政府的决策, 也可能会误导中央政府治理老工业基地的决策。
地图处理 篇8
近年来, 欧美等国以及我国港澳台地区越来越多的高校开始使用课程地图, 大陆也有个别高校参照台湾高校的做法开始尝试课程地图的制作工作。但大陆可供参考的中文文献很少且很弱, 在CNKI能检索到的9篇文献中, 有7篇与台湾高校的课程地图有关。由于我国大陆地区与西方高等教育在体制、管理模式、文化传统, 以及课程和教学等方面存在着较大差异, 而港澳台地区与大陆是同根同源的炎黄子孙, 有着共同的历史渊源和文化传统, 这些高校在引进国外先进理念和方法的过程中, 也都结合实际进行了消化吸收。因此, 借鉴这些高校在课程地图开发过程中的经验、教训和不足, 在学习中创新, 是大陆高校课程地图发展的一条路径。
一、课程地图是什么
Curriculum在中文里可以理解为学校或专业的全部课程, 也可以指我们的课程体系 (具体课程英文一般用course表示) , 而Mapping既有名词“地图”、“绘图”和“映像”之意, 也有动词“绘制”地图之说。因此, “Curriculum Mapping”实际上是指包括课程体系或教学计划、甚至全校课程在内的课程地图。而且, 它不只是名词的“课程地图”, 也包含着“绘制课程地图”的过程。为了弄清课程地图究竟是什么, 需要从它的起源和发展说起。
1. 课程地图起源与发展。
课程地图起源于20世纪80年代美国的初等教育。当时为了应对教育质量下滑, 美国兴起了“标准化运动”。1983年, 美国国家卓越教育委员会颁布的报告《危机中的国家》建议, 应该加强核心课程的内容建设以及利用可以测量的标准来提高人们的期望[1]。此后, 学生学习成果 (student learning outcomes, 也有学者将outcome译为“结果”或“产出”等) 的概念和方法逐渐取代了传统的难以测量的培养目标, 其实质是将培养目标变成某种可以测量的“标准”。人们发现, 要确保真正提高学生成绩, 仅有标准是不够的, 还需要教师能够将这些标准转化为课堂实践, 这涉及教师应该教什么、如何教, 以及如何评估学生的掌握情况等问题, 否则这些标准不会对学生学习产生太大影响。一项研究指出, 要实现基于标准的教学改革, 许多学校还缺乏对所需变化的理解和进行变革的能力。对于学校, 重要的是考虑设计的课程体系要与相关的标准一致;对于教师, 则要努力使教学和学业测评的内容与设计的课程体系相一致[1]。
可以想象, 要解决教学计划、教学内容和学业测评与标准之间的一致性问题, 最简洁的办法, 就是检查这些标准是否在教师教学和对学生测评中得到了体现, 而这正是课程地图产生的基本思想。Timothy G Willett认为课程地图是由Hausman在1974年首先提出的[2]。但更多文献认为, 课程地图的概念和方法起源于20世纪70年代末和80年代初Fenwick English的工作, 它主要用来关注和记录教师们讲授了什么主题和时间安排 (授课顺序和时间等) , 最初的做法是由相关人员或第三方利用调查和访谈方式, 确定教师以什么样的主题或技能、按照什么样的顺序、在哪个时间段进行教学。第三方人员将收集到的数据、分析的信息和调查的结果反馈给学校和教师, 要求他们对教学内容、顺序或时间安排中发现的问题进行调整或修改, 以促进传授的内容和对学生的评价能与教学计划的要求相一致[1]。
20世纪90年代, Heidi Hayes Jacobs将日历作为组织课程地图的一种手段, 要求教师将一年的课程按照月份或者分年级的“时间块”来描述实际所教的内容或“绘制”出自己的“地图”, 生成的文件是一个描述课堂学习的图表或一个包含内容、技能和对学生评估的“地图”。这为大家提供了一个纵向 (从年级到年级) 和横向 (一个年级中所有课程) 实际讲授的课程体系, 以及对学生学业测评的视图[3]。
信息技术推动了电子课程地图的使用。教师可以通过检查电子地图生成的图表, 查找教学计划、讲授的课程内容之间是否存在缺口 (gaps) 和重叠 (overlap) 现象, 确定在什么地方添加或消除什么内容, 最终可以产生一个更加精简和综合的课程体系[4]。Jacobs认为, “……课程地图有望成为学校教与学的决策中心。它能将学校的一系列要求和积极行动汇集到一个可以通过互联网从任何地方都能访问的中央数据库……绘制地图变成了一个整合力量的过程, 在解决课程问题的同时, 也解决了教学计划的问题。”[3]
课程地图在高等教育中的应用日益增长, 许多大学建立了基于网络的课程地图。国际医学教育权威Ronald Harden教授将课程体系这个学界一直有争议的概念, 看成是教育策略、课程内容、学习成果、教育体验、评估、教育环境和学生个体学习风格、个人时间表和工作计划的复杂混合物。他认为课程地图的功能如同黏着剂, 能将所有组成课程体系的要素连接起来, 形成一个完整的课程拼图, 而课程地图所要做的, 就是努力促进和保证学校与教师以系统的、有组织的方式按照那些已制定的标准进行教学[5]。Willett认为, 用信息技术的语言讲, 典型的课程地图就是一个关系数据库 (若干能与其他数据库连接的数据库) , 这些数据库存储着有关课程、人员和各种不同要素相互联系的信息[2]。
从以上讨论不难看出, 课程地图由早期利用第三方人员来记录课堂上究竟发生了什么, 到教师用电子数据库以校历作为组织方式来与相应的标准进行比较;从用地图形式来表现课程体系的组成要素以及要素间的关系, 到将课程地图看成是关系数据库, 反映了课程地图的发展趋势。但无论如何, 其本质是为了保证制定的标准能在教学实践中落到实处, 只是随着应用的深入, 它在功能上更全面, 在范围上更广泛, 在形式上更直观, 在技术上更综合。
2. 课程地图形式与功能。
谈到地图, 容易让人想到日常生活中的地图。课程地图作为一种特殊地图, 是否具有类似日常地图的形式与功能呢?
实际上, 课程地图并没有特定的样式和标准。但从课程地图要表现的内容来看, 可以想到, 它至少应该有教学计划和具体课程两个不同层面。教学计划层面的地图主要反映课程体系要实现的学习成果, 以及为了实现这些成果而选择的课程, 这一层面的地图不仅要表现不同成果间的关系, 也要体现教学计划中不同课程间的关联, 更要反映学习成果与课程之间的培养关系。此外, 这一层面还可以包含课程管理、教师分工等相关信息。
具体课程的地图是由教师根据教学计划的目标和课程地图的设计要求绘制的。它所表现的是具体教与学的过程, 它应该准确反映每一门课程为了实现学习成果要求而安排的具体教学实践活动, 包括教学主题和内容、学习机会和场所、学习活动与体验、考试方式与方法, 以及可利用的相关学习资源等信息。这一层次地图的灵活性更高, 有些学者将其与概念图等方法结合起来, 使具体课程的地图更加丰富多彩[6], 这个层次地图的重点在于确保学习成果都能按照设计要求在相应层次上得到培养。
课程地图的主要功能可以体现在改善课程体系质量、促进教师团队合作、满足不同用户需求, 以及促进学习资源有效整合等方面。例如, Hege等人通过课程地图发现, 德国慕尼黑大学医学院的职业医学和环境医学专业中各有8个目标条目未能体现在具体课程和教学中;部分课程之间的内容重复过多, 职业医学和环境医学中分别有31个和6个目标条目反复出现;职业医学和环境医学中分别有5个和2个学习目标在相关的考试中出现, 但却没有包含在任何讲授的课程中[7]。这些问题在我国高校中也普遍存在, 而课程地图是发现和消除这类问题、改善课程体系质量的有效工具。
一个好的课程地图可以作为师生、开发人员、管理者和社会公众在内的所有利益相关者交流沟通的工具。例如, 它是学生的学习指南、学习工具和自我评估的手段;它使教师明确所授课程在整个教学计划中的地位和作用, 并要求根据学习成果来组织教学, 确保想要发生的事情确实能够发生;它是管理人员管理课程的有效工具, 能够帮助分析和判断应该增设哪些课程、停止哪些课程, 能为更大层面的课程整合提供强有力的帮助;它应该能够满足评估机构人员对课程体系和教学的评估需要, 它通过展现课程体系的不同方面及其关系, 使整个课程体系和教与学的过程变得更加透明和易于理解[5]。
二、课程地图在台湾
台湾高校的课程地图主要是在教育主管部门推动下迅速发展起来的[8,9]。
1. 台湾高校课程地图的推动力。
20世纪80年代末, 台湾实现了高等教育大众化, 如今大学毕业生已是供大于求, 许多大学面临着招生不足的窘境, 就业竞争的加剧导致了毕业生高不成低不就、学用不符、失业率相对攀高的现象。此外, 学生所学与业界期望不符的现象也是高校面临的问题。正是在这种背景下, 台湾“教育部”自2005年起开始施行“奖励大学教学卓越计划”, “教育部”顾问室2007-2010年推动的“以通识教育为核心之全校课程革新计划”的“全校课程地图”子计划, 提出了课程地图的概念与建设目标:“ (课程地图) 指学生大学四年之清晰修课学习路径。目的为协助学生选课前、后能够规划、组织、整合所修课程及学程。课程地图所涉之课程内容与目标应互有融贯炼结, 并具系统性与层次感, 而非仅单一课程综合。同时, 应开设具备完整性与系统性之课 (学) 程, 以作为全校课程地图之映照, 发挥全校课程地图指导课程开设之目标。”
在卓越计划推动下, 台湾各大学陆续开展了课程地图绘制工作, 将地图作为全校通识教育课程与各专业课程之间进行系统设计的工具, 同时也作为检验课程是否开设完整的工具。2009年起, 台湾教育部门在教学卓越计划评估项目中增加了课程地图的评估内容, 在该“年度奖励技专校院教学卓越计划”中增加了“建立完善之课程地图, 协助学生选课及学习规划”;在该“年度奖励大学教学卓越计划”考核指标中新增了“学校发展全校学生选课地图, 提供学习咨询协助学生进行职涯探索及生涯规划之作法”。这些评估指标, 加速了执行卓越计划大学的课程地图发展。
2011年, 台湾“教育部”顾问室持续推动深化课程地图工作, 推出的“教育部办理补助公民素养陶塑计划”第一项就是“全校课程地图之改善”, 该计划推动的前提是已初步建立课程地图的高校, 强调课程地图中必须融入伦理、民主、科学、美学与媒体五大素养。该计划对“全校性课程地图之改善”界定如下:由既有之课程地图延伸发展为各类知识与能力的关联地图, 使之不只是职业指引, 更必须是校内各单位的各类课程、学程及非制式课程与学习活动 (社团、演讲、生活学习等) 间的互相关联图。它应该标示不同知识间的互补性, 且能呈现培养各种公民素养的可能路径, 未来并有可能推展校际的连接。其目的为协助学生选课前、后能够规划、组织、整合所修之课程乃至于学程及活动, 不仅对课程内容与目标应互有融贯炼结, 且具系统性与层次感, 让学生明了课程目标可养成何种核心能力、达成何种生涯或职涯发展, 促进学习动机及效果。这个关联地图不仅能使学生在学期间有清晰的修课学习路径, 建立个人的知能, 也能显现学程、知识、公民素养及能力群组的关联性、传统学科领域的界限与新兴领域的关联。对于课程种类与数量较多之综合性大学, 本计划也鼓励利用信息科技, 开发适当之数据库与关联图产生软件。本项应与选课系统链接, 以便利学生使用。
由此可见台湾课程地图的发展过程:教育部门首先推出“以通识教育为核心进行全校课程革新计划”, 目的主要是为了解决课程零碎化、专业教育与通识教育课程之间没有连结等问题, 该计划主要由各高校通识教育单位来负责, 强调课程地图能达到整合课程的功能;其次, 在“教学卓越计划”中增加课程地图的评估指标, 目的在于推动各高校开设出具有整体性、连贯性的课程;最后, 教育部门推进了改革幅度与整合层面更大的“五大公民素养”融入课程地图工程。
2. 台湾高校课程地图主要特点。
正是因为政府的推动, 查看台湾高校课程地图网站容易发现, 许多大学的地图具有很多共性, 其形式往往是一张带有工具性目的的地图, 它预设了一个毕业生能够适应职场竞争环境的主体图像, 让学生依据某种特定路线行走, 以成为这种预设的、理想的主体。
一是课程地图作为一个选课系统, 给出了修课的要求与顺序。例如, 毕业前要完成哪些必修和选修课程, 哪些课程必须先修、哪些可以后修, 这实际上反映了课程之间的某种逻辑关系;这种情况的另一种形式是基于就业的学习路径, 这种路径大多以线性结构形式呈现:学生按照某些指定的路线一步步行走, 最后就能达到某个职业类别的终点;或者反过来, 以某个想要从事的职业为起点, 可以倒推找出必须行走的路线。这当中存在着预设的假定, 如此行走的路线通常是固定的, 沿着A路线就能到达B终点。以中学师资培养为例, 要想当中学教师, 就必须修习教育基础课程、教育方法学课程、教材教法、教学实习课程, 以及若干选修课, 修完这些课程后, 再到中学实习半年, 并通过教师资格鉴定考试, 才能取得中学教师资格。
二是将“核心能力”纳入课程地图。许多高校都有强调各种能力培养的“能力地图”, 重在强调要获得的能力以及培养这些能力的课程, 其中不乏各种“证照地图”, 这是学生在校期间可以通过参加相应社会考试获得的与某项职业或能力相关的证书 (就像大陆四、六级考试、计算机等级考试证书一样) 。这类地图实际上是成果导向的, 引导学生了解修完哪些课程后可以获得什么能力, 以及具备这些能力后可以从事何种职业。
3. 台湾学者对课程地图的反思。
随着台湾课程地图的发展, 许多学者结合实践中存在的问题和倾向, 在理论层面上进行了反思。
一是课程地图不应该仅仅是工具理性的。有学者根据当前课程地图应用过程中出现的线性结构现象, 反思了“什么是课程地图?”, 认为如果不清楚这个基本问题, 就很难制作出令人满意的课程地图。这会让人认为, 课程地图就是课程结构图或者职业路径图, 主要目的是为了帮助学生拿到学位并找到好工作。这样的大学教育就成了就业前的预备教育, 是为学生进入职场做准备的教育, 一方面借助课程让学生习得将来工作所需的各种能力, 另一方面让雇主可以找到符合职场需要的员工。这种功利倾向多少偏离了课程地图的本质。
二是课程地图绘制过程需要调动广大教师的积极性。台湾高校课程地图是由行政部门推动, 而主要由学生使用。在行政推动和学生使用之间, 必须由教师来填充课程数据并根据自己的教学进行编排和充实。然而, 一些大学在推动过程中似乎没有足够重视教师的观点。课程地图究竟需要提供哪些功能, 哪些目标应该优先绘制等, 这些并没有经过系统研究, 没有体现教师对课程地图应该怎样建设等核心问题的讨论与分析。换句话说, 地图绘制期间没有建立起良好的沟通与对话机制。
课程地图开发的主体是教师, 若教师不能积极投身到地图的绘制过程中, 即使学校构建了再好的地图系统, 但没有教师给出完整的课程内容, 课程地图的成效也是有限的。
例如, 弘光科技大学在台湾高校课程地图制作和使用方面表现优秀, 经过3年多建设后的一项实证研究发现, 课程地图虽然得到了大多数教师认可, 但对于一些功能, 如在“学生可以在线预约老师的Office hour”、“能够反映修习该课程的学生意见”等方面, 教师仍有疑虑, 觉得需要的程度并不高。研究发现通识教育的教师对课程地图的期望相当高, 但实践中的落差却较大。不过, 课程地图在整合全校课程、并让学生清楚地知道通识教育与专业课程之间的关系方面, 高达90%的学生对地图所提供的信息是满意的。
从台湾高校课程地图的发展过程可以看出, 行政部门的政策和资源配置作用, 推动了高校课程地图的迅速发展, 而反映出的不足则是各大学课程地图建设中工具主义的功利化倾向和趋同化的现象, 没有真正体现各个学校的自身特色。从形式上来看, 它也只反映了课程地图的一部分功能, 并没有完全体现课程地图的本质, 即为了保证培养目标、教学计划、教学和对学生评价过程的一致性。即使如此, 台湾高校的许多研究表明, 课程地图对于提升大学教育的质量发挥了积极作用。
三、对大陆高校课程地图发展的启示
随着我国高等教育在国际合作中的地位提升, 课程地图的发展机遇已经来临。以工程教育为例, 2013年6月, 我国成为《华盛顿协议》预备会员, 这意味着我国工程教育得到了国际同行认可。而该协议成员国大多采用基于学习成果 (工程教育界多译为“学习产出”) 的认证标准, 它是将学生表现作为教学成果的评量依据, 注重学生学到了什么而不是教师教了什么, 强调学生经过培养后具备了怎样的综合能力。作为预备会员, 我国要在签约机构指导下, 逐步完善认证程序和标准, 使经过认证的毕业生能达到国际从事职业工程师的学术要求和基本质量标准, 同时每6年还要接受一次国际同行的实地审查、监督, 这就需要我国工程教育要按照该协议的要求, 积极开展基于学习成果的教育和认证[10]。有台湾学者总结得好:“没有核心能力的课程地图是虚的, 没有课程地图的核心能力是空的。”这里的核心能力就是学习成果。可见, 为了保证学习成果的标准能落到培养实处, 除需要相应的改革外, 还应重视发挥课程地图在促进培养目标、课程体系设计、课程教学及学业评价之间一致性的作用。
当前, 国内已有个别高校正在开展基于成果的教育改革尝试, 也有个别高校正在开展课程地图的绘制工作, 为了使课程地图能够快速健康发展, 借鉴台湾高校课程地图的发展经验和不足, 笔者认为, 我国大陆地区应该重视以下6个方面的工作:
一是重视基于学习成果的教育改革。课程地图的本质是为了保证人才培养的质量能达到培养目标的要求, 因此, 如何建立可以测量和可以评价的培养目标就成了课程地图开发的关键。应当承认, 培养目标的制定在我国高等教育中还存在许多问题[11], 而改革的出路在于建立像学习成果这样可测量和可评价的目标。值得一提的是, 国家留学基金委2013年为参与《国际本科学术互认课程》 (ISEC项目) 高校的教师举办了包括学习成果在内的培训, 笔者与一些参训教师交流发现, 很多教师感触和收获很大, 影响了他们的教学实践, 可见, 只要措施方法得当, 用学习成果取代传统目标就大有希望。
二是鼓励研究基础上的探索。课程地图没有明确定义, 加之其跨学科特点, 如果再缺乏深入全面的研究和了解, 往往容易给人造成“盲人摸象”的感觉, 例如当前一些人受台湾地图的表面影响就认为它只是某种逻辑关系图。而建立在研究基础上的实践, 可以减少实践中的弯路, 研究工作也可以在总结实践经验基础上进一步指导实践的创新。
课程地图的开发和实施不是一件容易之事, 它需要长期努力和不断改进, 这一点在开发初期就要做好充分准备。笔者在与参加过课程地图制作的台湾教师接触时, 听到最多的体验是“不停的开会和讨论”。但正如国外高校实践所证明的, 开发和维护课程地图所花费的时间和精力对于人才培养质量提高极为有益。没有这些就难以为学生提供真正优质的课程体系[5]。需要强调的是, 由于每所高校的基础不同、资源不同, 需要解决的问题也不完全相同, 地图的开发应该与高校教与学的实际运作情况相结合, 体现自身办学特色, 使地图能真正发挥出应有的目的和功能。
三是充分发挥政府推动作用。台湾课程地图的发展充分证明了这一点。结合大陆实际, 笔者认为, 行政推动应该建立在试点和激励基础上, 把握好一个“度”的问题, 避免课程地图的建设与学校实际不符, 避免地图开发成为应付和获取资源的手段。可以想象, 理想与现实脱节的地图将会变成徒具形式而没有实际功能的系统, 而一个不好的课程地图不仅仅是人力、物力资源的浪费, 它对于课程改进不会带来根本帮助, 也难以体现学校特色, 更难以真正发挥提高人才培养质量的作用。
因此, 在靠行政手段推进课程地图开发的过程中, 应该建立起对地图本身的质量评估制度。对课程地图开发的目的、功能和实际作用进行评价, 以促进课程地图健康发展。
四是处理好行政推动与教师参与间的关系。课程地图开发应该是一个从上到下发动, 由下至上操作的过程。地图的开发只有领导重视是远远不够的, 更要调动和发挥广大教师的主动性和积极性, 与广大教师深入对话、广纳教师意见。台湾学者研究表明, 课程地图所提供的功能和内容一定要得到广大教师的认可和支持, 否则设计的一些功能就难以实现。
必须清楚地认识到, 课程地图往往会被教师认为是一种威胁到自主教学权的东西。一些教师因为地图的复杂性、依赖于技术, 而感觉受到了威胁。为什么要使用地图, 地图的价值, 以及谁能获得最大的利益, 这些问题都必须让教师、学生和管理人员明白。另一方面, 国外实践表明, 高校中那些面临职称晋升压力的教师参与此类改革的积极性往往不高, 为此, 在地图开发试点阶段, 应注意吸纳那些积极性高的教师参加, 并在教师晋升职称过程中给予一定的评价。
五是充分促进信息技术深度融合。课程地图需要信息技术的支撑, 高校应整合学校现有教学与行政管理系统, 努力将课程地图建成学校的学生学习中心、教学辅导和师生交流中心、课程建设与课程管理中心、校内外学习资源的汇聚和配置中心, 充分发挥课程地图汇集学校数据的作用, 在此基础上将人工智能等技术引入课程地图, 将其逐步建成学校教与学管理的决策中心。
六是将课程地图建成学校的评估工具。不难想象, 主管部门或第三方评估机构、甚至高校自身评估专家可以通过地图网站, 以网评方式了解专业的目标与学习成果是否与学校实际相符, 课程体系与课程内容是否满足学习成果要求, 学业测评手段和方法、甚至试卷是否与学习成果相关联, 课程安排与实验之间是否合理, 以及在需要评估的细节和重点标准上的情况如何等。评估专家甚至可以在线评估具体课程教学, 查询课程学习资源和学习机会等相关信息, 评估对象“现场”回答专家提问。这样, 课程地图就成为了学校教与学, 以及教学评估工作的有机组成部分, 成为了学校与社会交流的平台。
摘要：课程地图产生的目的是为了保证人才培养的质量能够达到预期的设计目标和要求。台湾地区高校的课程地图主要是由台湾教育主管部门推动的, 因此, 许多大学的课程地图带有很多的共性, 其表现形式往往给人以某种带有工具色彩的课程“路径”图或者课程逻辑关系图, 而这只是课程地图功能的一部分。通过对台湾高校课程地图发展的过程讨论, 以及对现状和存在问题的分析, 可以为大陆高校即将到来的课程地图开发及健康发展提供相关的启示和政策建议。
关键词：课程地图,地图形式与功能,台湾高校
参考文献
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地图处理 篇9
地图已有几千年的历史, 它不仅是人类活动需要, 而且也是几千年来人类进步和文明的需要。地图提供给人们的是直观、形象、具体的地球表面某一区域的综合描述。可是设计制作一幅地图, 能够让读者一看即明白这一地理区域的大体情况, 则不是一件容易的事情。例如, 用地图视觉语言将地表事物描述清楚, 地图视觉语言以丰富多样的图形或色彩表现一个个制图对象, 还作为一个完整的系统, 以符号相互之间的顺序、整体结构和空间连接方式, 描述各种制图对象的内在联系和规律。就是因为有这样作用, 地图语言才具备表现有系统、有规则的客观世界的能力, 才能完成复杂的空间和时间信息的转换和交流。在描述清楚地表事物的过程, 就是要让读者在认知地图的过程中, 在大脑中产生一轮廓, 即在读者心里产生心象地图。心象在生理基础是留在大脑两半球皮层上的过去兴奋的痕迹, 在刺激的影响下, 在大脑皮层上旧的神经联系恢复起来, 产生映象。虽然从制图者到读者通过地图这一载体传递信息, 将设计制图者的地图认知能否完全传递给读者, 是地图设计中必须考虑的因素, 因此, 设计一幅好地图, 将不是容易的事情, 尤其在小比例尺地图、专题地图、地图集等方面, 要考虑地图空间认知的理论。
2 地图设计
地图表示各种复杂的自然或社会现象, 是通过特殊的地图语言系统来实现的, 如, 各种符号、色彩、文字、图片等。设计地图是根据地图制图科学技术的一般原理, 结合所编制地图的具体特点实现。一般原理指的是制图理论原则, 并根据所设计地图的用途、区域特点和比例尺等因素。把一般原理同具体特点结合起来, 才能设计出既符合一般规则, 又具有不同个性的地图。地图符号的设计必须考虑读者在阅读地图的感受过程。地图符号的设计必须考虑形状、大小、方向、颜色、明度和结构等, 通过这几项视觉变量的运用, 才能将制图对象在读者阅读地图过程中对地图的认知才能弄清楚。读者在阅读地图时, 通过阅读被感受的过程包括观察、分辨、识别和解译这四个阶段。地图符号的设计时必须考虑人眼的视觉因素, 因为人眼通过光觉、色觉、视觉的敏感程度来扫描目标, 这一过程就是读者的观察过程。在阅读地图时, 能够分辨出地图符号间的差别, 因为符号的差别表现为形状、尺寸、颜色、明度等, 这一过程也比较复杂, 要受到读者的心里、生理的影响。读者通过分辨后, 就要根据图例和自己头脑中储存的信息去领会符号的含义, 这就是识别的过程。最后就是对地图的理解, 根据自己的知识经验和思维, 从识别了的图像中获得地理现象的结论, 在这过程中, 除了符号外, 还有比例尺、地图投影、地图定向及制图综合等多种因素可能引起的图形差别, 准确地知道所表示现象的名称和地理特点。从感受过程的四个阶段了解到, 设计地图符号时, 在读者能够看清楚时, 应该注意不同符号间有差别, 使读者容易分辨和识别。地图设计的任务主要包括:确定地图生产的规划与组织, 根据使用地图的要求选择地图内容, 各种地理现象和物体在地图上的表示方法和使用符号的设计, 制图资料的选择、分析和加工;制图数据的处理、制图综合原则和指标的确定、地图的数学基础设计、图面设计和图面整饰设计等。其中地图符号的设计、色彩的使用也是其中的内容, 下面略谈一下自己对两者的使用。
颜色对每个人的感受程度略有不同, 可大部分情况有相同之处。做地图设计时, 就是利用读者对颜色的共同处来设计。大多数人对色相的差别都很敏感, 所以, 地图上总是用色相来区分地表事物。如, 红色最为敏感, 一般常用表示党政机关所在地。从视觉上对颜色形成远近感, 在制图中形成一种惯例, 蓝色表示水系, 绿色表示植被, 用红棕色表示山地。许多地图都是在彩色的背景上用点状或线状符号表示出大量的细部。很明显, 背景色调越单一, 亮度越大, 眼睛就越容易辨出细部, 所以, 在彩色面积底色上绘制彩色的线状或点状符号时则应尽可能选用互补色或对比色。从颜色的感觉与象征意义来分析, 从颜色对人们的刺激或激发感情的角度来看, 把颜色分为兴奋和沉静两类, 红、橙, 黄色给人以兴奋、热烈、向前的感觉, 称为积极色;青、蓝色有沉静、收缩和后退的感觉, 称为消极色;绿、紫色居中, 有宁静与平和感。颜色也分为冷色和暖色, 一般有青、蓝、白给人以寒冷感, 红、橙、黄给人以暖热感。通过对颜色色相的分析, 在地图设计时充分考虑读者的地图认知过程, 就应将颜色运用的恰当, 使读者阅读地图时容易产生心理上的想象, 同时也加深对地图的了解。
3 地图的空间认知
空间认知论是认知理论中的一个方面, 也是地学可视化的基础理论之一, 主要研究人们空间感知和空间思维信息处理的过程, 具体而言就是人们怎样认识自己赖以生存的环境, 包括其中的诸事物和现象的相关位置、空间分布、依存关系, 以及它们的变化和规律[3]。
地图是为读者提供地表某一区域的空间信息的载体, 通过它可以获得一些这一区域信息。可对于不同的读者来说, 获得信息不一样。地图空间认知就是利用地图学方法来实现对地理空间环境的认识。其实这一过程就是地图设计者和使用者的空间认知规律。地图设计就是通过对地表的事物认识, 根据制图的目的和要求, 加工出制图对象的信息, 再利用地图语言描述地表事物, 最后就构成了一幅地图。读者通过阅读地图, 将地图上的符号还原为地表上的现实事物。
地图空间认知主要研究读者如何利用地图获取空间信息, 根据获得的信息来认识地表事物。按照地图空间认知的基本过程, 分为感知、表象、记忆、思维过程等。地图空间认知的感知过程, 是研究地图图形作用于人的视觉器官产生对地理空间的感觉和知觉的过程。如, 一幅土地利用现状图, 看到图上用不同颜色表示的图斑, 对照图例就可以知道某一个图斑代表农用耕地。再进一步分析其它图斑, 就可以知道这一区域共有几种用地, 每一种用地所占的面积, 这样在土地管理部门就可以决策下一步土地的使用分配问题。如图1所示。
通过地图上的图斑直接刺激物, 读者获得关于现实中土地利用中的个别地块的属性、特性, 这是知觉过程的基础。知觉是对客观事物的各种属性、各个部分及其相互关系的综合整体的反映。地图空间认知的表象过程, 是研究在地图知觉的基础上产生表象的过程, 它是通过回忆、联想使在知觉基础上产生映象再现出来。这一过程中, 在读者大脑中就心象地图, 尽管心象地图的形成是一种内部化的心里过程, 是不可见的, 但他是确实存在的。从人的生理机制上分析, 心象地图是人脑中由于地图图形符号刺激的痕迹的再现而产生的, 这种痕迹在人的不断反映客观事物的过程中不断地进行分析综合, 所以, 就产生了概括性的心象地图。它具有客观性、概括性。其实把思维与感知觉统一起来的媒介就是心象地图。地图空间认知的记忆过程是人们对某一事物在过去发生的映象与现在分析认识该事物的记忆过程。记忆过程也有很多种类, 就是对某一事物的分析认识过程。对于地图空间认知中的记忆, 根据记忆时间的长短, 可以分为感觉记忆、短时记忆、长时记忆等三种基本类型, 还有其他的动态记忆和联想记忆。如, 现在已制作好的许多地理信息系统中, 所用到的多维、多时相的数据及数据结构, 认为都是与地图空间认知中的动态记忆有关。联想记忆有因果联想和现实联想, 如, 冰川地貌中的雪线, 雪线以上是雪冰盆地;雪线以下是冰体部分, 这是通过因果联想记忆来分析冰川地貌。现实联想记忆按照常规分析, 红色一般表示党政机关事业单位的符号, 蓝色表示地表水域的分布状况, 通过河流就联想到桥梁等其他道路附属物等。地图空间认知的思维过程构成了地图空间认知的高级阶段。地图空间认知的思维提供关于现实世界客观事物的本质特性和空间关系的知识, 在地图空间认知过程中实现“从现象到本质”的转化, 它是对现实世界的非直接的、经过复杂的中介——心象地图的反映, 是在心象地图及其存储记忆的基础上进行的。地图空间认知的思维的最显著的特性是概括性和间接性。基于心象地图的思维的概括性, 是指思维所反映的不是个别事物或其个别特征, 而是一类事物的共同的本质的特性。如, 当看到地图上的桥梁时, 想到的是各种桥梁, 有人行桥、车行桥、铁路与公路公用的双层桥等。地图空间认知的思维的间接性, 指它不是直接地、而是通过心象地图来反映现实世界。
经过地图空间认知的四个阶段的分析, 地图制图与读者认知地图是两个方向相反, 相互作用的过程, 用来联接两者的媒介是心象地图。
地图设计是一种创造性的思维过程, 特别是设计、制作一本地图集。作为一名地图制作者, 首先要进行细致分析制图区域, 将对该区域的空间认知如何在制图的过程中表现出来, 必须在大脑中形成一个映象, 确定几种较好的地图设计, 并将它们在制图过程中再现出来;经过对几种设计进行评价、分析和对地图制图过程中其它因素的分析, 最终确定一种最佳方案。在这个过程中, 认知地图和心象地图都在起作用。设计、制作地图集, 其中有版面设计、表示内容及其指标确定, 符号及表示方法设计、色彩及地图整饰等各个环节, 都经历着感知、表象、记忆、思维等地图空间认知的基本过程, 所有从事地图集设计与制作都应有这样过程。
以上是对地图空间认知在地图设计、制作中的作用, 通过充分的理解地图空间认知理论的四个过程, 将它完全融入于地图学这门课程中, 认识到地图空间认知论的重要性, 将会在地图设计中起着十分重要的作用, 将在以后设计制作中作出更好的地图作品。
4 结束语
地图空间认知理论作为地图学的基础理论, 地图空间认知理论对地图学的作用十分明显, 其中认知地图与地图制图是执行的两个方向相反的过程, 相互作用的过程。地图设计是地图制图过程中必不可少的环节, 要想将地图空间认知的理论在地图设计应用的更恰当, 要自己在这方面多研究、实践、学习, 不断地完善、充实自己, 才能将这方面理论应用好。
摘要：对地图使用者来说, 其地图空间认知过程与客观世界认知过程是相同的, 即包括感知过程、表象过程、记忆过程、思维过程等。而地图空间认知论对地图设计制作者来说, 主要表现在认知地图与心象地图在地图设计中的应用上, 这是因为地图设计制作是一种创造性的思维过程, 特别是对于小比例尺地图、地图集的设计与制作来说。主要阐述了地图空间认知论在地图设计中的作用, 分析了地图的使用者和设计者之间的关系, 以之为基础, 讨论如何在地图设计制作过程中更好地运用地图空间认知论的知识。
关键词：地图空间认知,地图设计,符号设计,心象地图
参考文献
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[5]王家耀, 孙群, 王光霞, 江南, 吕晓华.地图学[M].郑州:解放军信息工程大学, 2003, 85-89.
地图处理 篇10
关键词：百度地图API,JavaScript接口,人社自助服务一体机
百度地图API的开放, 各网站、APP可以将百度地图嵌入自己的系统中, 与自身应用功能相结合, 提供更加丰富的人机交互形式, 并提升用户的体验度。主要介绍如何利用百度地图的Java Script接口嵌入自助服务一体机网站, 以实现自助机地图分布与定位功能。
1 数据库以及接口的建立
1.1 建立自助服务一体机的布点 GPS 数据库这里以 Oracle11G 数据库为基础进行建表:
1.2 生成百度地图 Java Script 需要的 JSON 格式数据包
这里使用PHP来进行代码编写, 首先建立一个数据库类Db.php, 内容如下 :
1.3 编写一个将布点与坐标数据转换成 Json 数据格式的程序Get Json.php
代码如下:
执行结果如下:
2 关键实现代码
2.1 将坐标点信息标注到地图的代码
以上的代码主要基于百度地图的Java Script接口的来实现将数据库中的坐标标注在地图中, 并实现点击相应的标点显示点上具体信息, 如图1所示。
2.2 自动定位并显示对话窗口
用户点击左侧布点列表时自动定位到地图中的相应位置,并显示对话窗口。下面的代码将左侧列表中的<a>标签进行了点击事件的绑定, 用于实现点击列表项定位到地图中相应标注点的功能。
其中list_item是列表所在的DIV的ID名称。
3 运行效果
运行效果如图2所示。
4 结语