掌握新技术 理解新概念——远离地理信息技术考查误区

教育部考试中心（100087） 史辰羲 张亚南

地理信息技术作为地理学应用技术层次的重要发展方向，对资源与环境可持续发展、国家经济建设与社会进步有着巨大作用，且其应用日益大众化。《普通高中地理课程标准》将地理信息技术的应用纳入必修范围，在高中阶段开展地理信息技术教育，对培养学生的现代科学素养有重要意义。而《普通高等学校全国统一考试大纲》把地理信息技术的应用纳入必考内容，是要把地理信息技术与解决地理实际问题结合起来，以引导学生学习利用新技术手段思考问题和解决问题，从而考查学生的综合素质与能力。

近年来，高考地理试卷中不断出现考查地理信息技术及其应用的试题。从考查形式上看，有综合题，但更多的是以选择题形式呈现。从考查内容上看，主要通过比较遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)的概念、基本工作原理、特点及用途，区别其应用范围和意义。这其中有部分优秀试题能够依据地理信息技术的基本理论准确地考查其应用，并能鉴别学生的能力和地理思维品质，但大量试题在设计上存在误区，这种误区不仅导致试题答案出现歧义，也会误导中学地理教学。

例题1：在科学考察中，利用遥感技术可以

A. 获取卫星云图 B. 查询地理数据

C. 选择考察路线 D. 对科考船实时导航

该题设计的4个选项分别对应RS、GIS和GPS的应用范围，主题是针对遥感设问。利用传感器获取信息（如卫星云图）的确是遥感主要的应用，但遥感却不仅仅局限于获取信息。在实际工作中，例如考察土地荒漠化情况，利用遥感不但可以获取考察区域不同时段荒漠化土地面积，还可以根据荒漠化程度的不同进行快捷且较为准确的统计、查询。而根据实时更新的遥感图像选择考察路线，更是最为切实可行的方案。从该题答案设置为A项来看，其对遥感应用的认识失于片面。忽视利用遥感系统可进行图像处理、判读分析、数据汇集、统计制图等，将数据查询、路线规划简单限定为只有利用GIS可以完成，易造成学生对新技术的刻板认识。

例题2：对东北地区玉米气候生产潜力空间变化分析的手段属于

A. 计算机网络 B. 地理信息系统

C. 全球定位系统 D. 遥感

该题以我国东北地区玉米气候生产潜力空间分布变化创设情境，以3S技术和计算机网络作为选项。空间分析作为GIS的重要应用方向，对学生而言该题答案为B项似乎一目了然。但深入探究该案例，要针对特定地区玉米气候生产潜力的空间变化进行分析，前提是GIS数据库拥有进行分析所需的全部数据，而获取这些数据的过程离不开RS和GPS的支撑。仅利用一种技术手段，可能难以准确、高效地完成这项研究任务。

GIS、RS和GPS这三项技术合称为3S，在过去是相互独立发展的，但3S技术的融合是目前地理信息技术的主要研究方向，也是发展的必然趋势。3S技术的融合并不是将三种技术简单相加，而是通过数据接口将其紧密地结合起来，形成一个更具有应用价值的大系统。如GIS需要应用RS资料更新其数据库中的数据；遥感图像的判读需要在GIS支持下改善其精度；而所有数据的汇集都离不开GPS的准确定位，三者之间存在着密切的相互依存关系。目前这种结合仍受到数据结构、分辨率和识别技术的限制，但未来遥感图像的分辨率将有大幅度提高；在专家系统支持下，计算机识别精度也将有明显的改善；同时，新的数据结构也在不断出现。因此，地理信息技术发展，融合是关键。

以上两道例题的呈现形式虽然不同，但是代表了这类试题设计上存在的主要问题，就是对新技术认识的片面和僵化，又过于强调GIS、RS、GPS在应用领域上的差异，忽视3S技术的融合是现代地理信息技术发展的趋势。《课标》必修部分对地理信息技术的要求比较低，只要求学生知道每种技术的主要功能和应用领域，不涉及3S技术的综合应用，但这并不是意味着高考命题要违背地理信息技术发展的趋势，人为割裂GIS、RS、GPS的联系，重点考查不同技术功能和应用领域的差异。

此外，也有个别试题设计的技术层次逻辑关系错位，如：

例题3：实时监测和预报水稻病虫害灾情所运用的地理信息技术是

A. 全球定位系统、数字地球

B. 遥感技术、地理信息系统

C. 地理信息系统、数字地球

D. 遥感技术、全球定位系统

陈述彭院士指出：“数字地球就是要求地球上的信息全部实现数字化”。这种数字化是将大量的可以发挥积极作用的信息，按照地球地理坐标建立完整的信息模型，并且用网络联结起来的。这是一项庞大而复杂的系统工程，需要计算机及网络通信技术、GIS、RS、GPS、虚拟现实技术（VR）等作为其技术支撑。数字地球可以说是一个全新的信息概念，也是一种更高层次的技术集成。数字地球应用的领域既可以是局部地区、国家层面或是全球范围，又可以是不同行业与专业。数字农业就是利用数字地球技术形成一个包括农作物、土地、土壤从宏观到微观的监测、预测，农作物生长、发育状况以及环境要素的现状和动态分析、诊断预测、耕作措施和管理方案的决策支持在内的信息农业技术系统。

数字地球与GIS、RS、GPS不是一个技术层次，不应该并列。就例题3所提供的选项看，由于存在包容关系，含有数字地球的选项必然是正确项。出现这样的问题，可能是对数字地球的概念把握不准确，将注意力过于集中在数字地球的信息呈现上，忽略了数字地球作为一个复杂系统所具备的研究能力。这提醒我们，越是要求简单“了解”的基本概念，在命题和教学中，越是不能将其“标签化”，过于狭隘的理解可能会造成学生终身的认识误区。

高考考查的内容除了要考虑学科的继承性、经典性以外，还应该体现社会需求和学生发展的时代性。地理信息技术顺应时代发展潮流，既能提供丰富、鲜活的素材，又有利于考查学生的思维品质。但从命题的角度看，高考区别于学业水平测试，不应仅考查地理信息技术知识本身，而应该在准确把握学科内涵和发展方向的基础上，考查学生利用新技术手段解决具体地理问题的能力。