[信息素养]从纸质地图到数字地图,看知识传授到信息素养教育转化的必由之路

司空见惯的地图 , 从纸质到数字的变化 , 表面上看是纪录介质的变化 , 实质上是社会进入信息社会关键性的一大步 。 教育 , 尤其是青少年教育 , 要瞄准立德树人的战略 , 走上素质教育的道路 , 分析纸质地图到数字地图的变化 , 可以充分证明从知识传授到信息素养教育转换的教育的必由之路 。
纸质地图到数字地图不仅仅是介质的变化
自古以来 , 地图就是发达进步的标志 , 航海家冒着生命危险 , 绘制航海图 , 标示自己的游历路线、岛屿与大陆之间的地理关系 。
曾几何时 , 大型建设项目前 , 决策者铺开大开张的纸质地图 , 运筹帷幄;关键战役中 , 司令员从皮包中掏出纸质地图 , 指挥若定;个人出差旅游 , 那种折叠的纸质地图也是囊中必备之物 。 可见地图在各行各业的重要作用 。
无论这样的地图是印刷还是手绘、是单色还是四色、是行政区图还是地形图、是1:10000还是1:100000 , 它们的最突出的特征是地图的静态性 。
数字地图是信息社会典型的标志之一 , 它涵盖了信息科技的各种进步 。 首先说信息获取 , 刚开始只是把传统纸质地图扫描变成像素图 , 现在是利用卫星、激光各种方法的遥感遥测、利用人工智能的地质地貌识别 。 再说数据的组织 , 刚开始的扫描得到的是像素图(位图) , 是典型的非结构化数据 , 很难得到语义层级的表达 , 很难实现自动搜索 , 现在通过遥感遥测和人工智能识别的地图 , 由位图和矢量图融合而成 , 含有丰富的语义 , 半结构化的数据、甚至结构化的数据 , 非常便于各种搜索 。 最后是呈现方式 , 刚开始扫描的位图 , 实现了在计算机屏幕上看地图 , 实质上和纸质的地图差别不大 , 现在各种结构的数据够成的数字地图 , 有多个图层 , 比如地形图、街道图、行政区图、等高线图、卫星图等 , 每个图层代表不同的地理属性 , 地形图层呈现地形特征、街道图层呈现街道和建筑物、行政区图层呈现行政区划分、等高线图层用海拔高度等高线的方式标示出高度信息、卫星图通常是卫星拍摄的位图 , 图层可以单独使用 , 也可以叠加使用 。
数字地图的应用非常广泛 , 人口密度信息、人口流动信息、车流信息、交通事故及其辐射的堵车信息、空气品质信息、植被信息、水资源信息、经济信息 , 所有和地理位置相关的信息都可以是数字地图的一个图层 , 各种地理位置相关的数据可以融合在一起分析和研究 , 催生了一个新的学科 , 地理信息系统(GIS) , 其应用覆盖了从国土资源管理到导航 , 覆盖了广泛的研究和应用 。
纸质地图到数字地图的变化还有三个本质的进步 , 一是从静态到动态 , 二是从二维到三维、三是从封闭到交互 。
纸质地图记录的是一个时间点的状态 , 是静态的 。 但是数字地图可以是静态的、某一个时间点的状态、是脱机离线使用的 , 它也可以是动态的、在线的、信息是不断实时更新的 , 只有这样的动态特性才能呈现城市的实时人流、天空的实时飞机流、空气品质的实时变化、电力的消耗……
纸质地图的介质就是二维的 , 尽管有些绘制成立体的效果 , 也仍然是二维的 。 地理数据以经纬度为基础 , 但是加上高度信息就是三维的 , 在三维空间里加上时间轴 , 就是更多维度了 。 数字地图的矢量结构化数据组织 , 当然就可以按三维、甚至更高维度来呈现 。 在三维空间里 , 用户可以选择自己需要的任意角度去观察 。
数字地图的放大缩小就是两个手指在屏幕上的往里拨还是往外拨 , 视线往左还是往右就是一个指头在屏幕上右划还是左划 , 进入一幢建筑物就是在该建筑物上连击两下 , 放置一个图钉、选择一个兴趣点都是一两个非常简单直观的操作 , 很多时候不用读手册就会操作 , 地理信息系统即时响应操纵者的指令 , 实现交互 。
数字地图和地理信息系统带来的信息科技进步
数字地图测量采集方式非常多元 , 遥测遥感是现代常用的方法 , 机载或星载可见光相机、红外相机、雷达等感应设备 , 获取各种波长的电磁波信号 , 激光测距近年也广泛用于地理数据测量 。 依赖电子设备采集到的地理数据通常更加准确、更加密集、和更加多元 , 是数字地图的基础 。


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