地理信息可视化技术范文

地理信息可视化技术篇1

关键词：信息检索；可视化；映射技术；显示技术

信息检索可视化是信息可视化技术在信息检索中的应用，是指把文献信息、用户提问、各类情报检索模型以及利用检索模型进行信息检索的过程中不可见的内部语义关系转换成图形，在一个二维或三维的可视化空间中显示出来，并向用户提供信息检索的技术[1]。

1.信息检索可视化的优势

1.1增强用户的认知能力

可视化检索则通过人类对图片处理的较强能力，将文本内容转化为空间的、图形的形式后，以直观地方式供用户浏览与分析，不再需要进行语言处理，从而减少人的认知负担。与此同时，检索结果的可视化，可以揭示文档中看不见得语义关系，通过一些空间属性如距离、长短、大小等来表示文档的相似性，可以便于用户快速地找到相关的文档，也方便用户理解检索到的信息之间的关联性，从而提高用户的认知能力。

1.2信息检索过程透明化

传统的信息检索系统对用户而言是一个不透明的黑箱，用户提交了提问式后，系统怎样分解用户提问式，怎么匹配提问词和标引词，怎样进行结果等等过程对用户而言都是不透明的，因此用户也无法对系统内部处理过程进行控制。一个可视化的信息检索环境使检索过程变得透明了，包括文献与提问的语义关联关系，文献与文献语义关联关系，信息发现过程，检索的显示等。这使得用户的检索更加容易、有趣，也大大增加了用户对信息检索过程的控制能力。

1.3方便用户进行信息浏览

在可视化的检索环境中，用户检索信息如鱼得水，各种各样的可视化检索技术充分利用了人们对图像处理的能力，既可以显示检索的核心信息，又以各种方式忽略或隐藏周围的细节信息。当用户点击检索结果时，可以很快发现感兴趣的领域，并且根据检索结果的语义关联性，可以研究相关兴趣领域，在一个兴趣领域里自然地过渡在另一个兴趣领域，同时还可以来回自由地在相关的兴趣领域寻找相关信息，这是传统的信息检索不能实现的。

1.4提供良好的人机对话和交流环境

信息检索过程应该是一个多回合的人机对话和交流过程。可视化的检索可视化的信息检索将人的因素引进系统内，在检索中可以发现检索结果之间的关联性，用户可以根据自己感兴趣的内容进行检索，不断获取所需的信息，也可以获取到相关领域的信息，这将会鼓励人的参与，促进人机对话，改善人机交流。

1.5提高检全率和检准率

信息检索可视化是数据可视化技术在信息检索领域的应用，可视化提高了信息相关性判别的效率，扩展了信息相关性判别的手段。信息用户可以通过图形界面与网络信息检索系统进行交互，评价检索过程中每次检索结果，优化提问或查询，从而提高查全率和查准率[2]。

2.信息检索可视化的实现技术

信息检索可视化的技术既包括信息检索的技术，也包括可视化的技术。而在可视化的实现技术中，映射技术以及显示技术是至关重要的，前者关系到采取何种算法将将不同的信息之间的语义结构进行呈现，后者则关系到如何将这种检索结果的语义结构以直观恰当的可视方式提供给用户浏览。

2.1映射技术

信息可视化过程中需要处理的数据为多维数据，而计算机处理及我们所能感知的数据一般为2维或3维数据。可视化映射技术主要用于把数据从多维空间映射到2维或3维空间以便于计算机处理。常用的映射技术主要有自组织映射（Self-Organizing Maps ，SOM），寻径网（Pathfinder， PFNET），多维尺度法（Multidimensional Scaling，MDS），潜在语义标引（Latent Semantic Indexing，LSI）等。

（1）自组织映射（Self-Organizing Maps ，SOM）

自组织映射（S0M）算法作为一种聚类和高维可视化的无监督学习算法，是通过模拟人脑对信号处理的特点而发展起来的一种人工神经网络[3]。其目标是把输入数据或信号的各种特征加以抽象和组织，并通过聚类作用将它们归并到不同的类目，同时保持拓扑结构的有序性，使输入征相似的数据或信号点在映射后处于相邻的空间。

（2）寻径网（Pathfinder网，PFNET）

寻径网PFNET可以用来生成网络导航图，从而进一步提高超媒体系统的导航机制。PFNET根据经验性的数据，对不同概念或实体间联系的相似或差异程度做出评估，然后应用图论中基本概念和原理生成一类特殊的网状模型[4]。它对不同概念或实体间形成的语义网络进行表达，从一定程度上模拟了人脑的记忆模型和联想式思维方式，主要应用于认知心理学和人工智能等研究方面。通过对寻径网的分析，可以对不同的概念、实体进行分层和聚类。

（3）多维尺度法 （Multidimensional Scaling，MDS）

多维尺度法（Multidimension Scaling，MDS）是一种用来发现被调查对象实证关系的方法，这种方法把对象可视化并在一个低维显示空间描绘它们的地理图像。它可以通过对相关对象进行多元探索和可视化数据分析，来揭示和阐述一系列相关方法的隐藏模型[5]。MDS的实际作用是可以用来分析各种距离或者相似的矩阵。这些相似性可以表达人们对文献之间相似度、基于共频引文的对象之间的相似度等的评价。

（4）潜在语义标引（Latent Semantic Indexing，LSI）

潜在语义标引（Latent Semantic Indexing，LSI）的基本思想是文本中的词与词之间存在某种潜在的语义结构，并且可以通过统计方法寻找该语义结构。LSI通过奇异值分解，将文档向量和词（Term）向量投影到一个低维空间，使得相互之间有关联的文献即使没有相同的词时也能获得相同的向量表示[6]，从而达到消除词与词之间的相关性，简化文本向量的目的。

2.2显示技术

可视化显示技术是指将经过聚类处理的文献信息在计算机上以图形的形式显示出来的技术。目前常用的可视化显示技术主要有Focus+Context， Cone-Tree，Tree一map， HyperbolicTree等。

（1）Focus+Context技术

Focus+Context（聚焦+上下文）技术又称为“鱼眼”可视化技术，它通过放大聚焦结点，同时缩小周边对象，将周围信息和以细节方式显示的焦点信息结合在一起，不但可以突出重点信息，也能够揭示信息上下文关系[7]。这种技术是基于人类视觉的观察特性而设计的，人们在现实生活中观察对象的时候，往往注重的某个对象的细节，而忽视了其它周围信息。Focus+Context技术假设用户既需要细节信息又需要周围信息，同时对这两种信息的需要程度不同。因此，Focus+Context技术可以实现这两种类型的信息结合在一个单一的（动态的）显示页面中。

（2）Cone-Tree技术

ConeTree（锥形树）技术是Robertson，Mackinlay和Card等提出的一种利用三维图形技术对层次结构进行可视化的方法，其基本思想是利用三维图形技术将传统的二维树形表示法扩展到三维空间[8]。

ConeTree利用将父节点置于一个圆锥形的顶端，在底部圆上安排子节点。对于每一颗子树，采取同样的处理方法。因此，在整体上就形成了多个圆锥组成的锥形树。它将用户感兴趣的节点置于前面，当点击某个节点时，对应的圆锥就可以转到前面，方便用户获取所需信息。与此同时，每个锥体之间透明遮拦，可以保证每个锥体能够很容易被感知，还不会妨碍后面的锥体显示，这样又可以确保用户查找时不会遗漏相关的信息。

（3）Tree一map技术

Tree一map（树图）技术是Shneiderman等人提出的一种表示层次信息的可视化模型，这是一种空间填充式的可视化显示技术，其主要思想是将整个信息集合对应到一个区域，例如一个矩形区域。节点按照他们各自的层次占据相应的大小，矩形的面积表示相应节点的权重。同时，表示一个父节点的所有子节点的矩形被表示该父节点的矩形包围着。

（4）Hyperbolic Tree技术

Hyperbolic Tree（双曲线）技术是Lamping和Rao等提出的一种基于双曲几何的可视化和操纵大型层次结构的Focus+context技术[9]。这种技术在基于双曲线的圆形平面区域内显示层次结构信息，将更多的可视化空间用于显示层次结构中当前被关注的部分，同时又能把整个层次结构显示出来。

双曲线树技术被用于开发浏览器、网站地图以及其它针对大型层次结构信息的可视化工具。特别适合浏览图库、文件系统、数据仓库、Web信息资源及其空间链接结构所包含的数据。

（5）四种显示技术比较

从上表可以看到，不同的可视化显示技术各有优点，但也不足，在信息检索可视化的应用中，要根据实际合理选择一种，或者将若干种技术整合在一起。

3.信息检索可视化面临的问题

3.1未形成系统的研究结构

国内的信息检索可视化大多是对国外信息检索可视化的跟踪介绍，主要研究单位有武汉大学信息资源研究中心，中科院国家科学图书馆，中科院软件所及部分大学的图书情报学院和计算机学院等。尚处于研究的雏形阶段，未形成一个完整的研究体系。

3.2屏幕的显示面积

从理论上而言，如果检索到的信息越来，就需要向用户展示越多的模式和趋向。然而，显示的面积大小会受到电脑屏幕大小的影响。信息是海量的，然而屏幕可以显示的面积是有限的，在有限的显示面积上，信息越多，就会造成可视化环境非常拥挤，从而影响画面的清晰度，弱化对象间的差异，并让对象之间的交互关系的感知变得非常困难，这反而影响了用户检索信息。

3.3评价标准

信息检索可视化由于是对抽象体的描述，在在把它映射到二维空间后，对它的评价缺乏一种固有的准则，这对于可视化检索系统的研究是不利的。目前，尚未有为所有的信息检索可视化环境找到一个通用的评价系统。有许多问题，如可视语义框架的效率评价，视觉空间和用户行为中隐喻的影响，模糊，导航中的方向障碍等。因此，建立一个实际可行的信息检索可视化评价标准也是信息检索可视化必须要面临和解决的一个问题。

4.结语

俗话说，“一幅画胜过千言万语”。在读图的时代里，信息检索的可视化无疑是信息检索的一个新的发展点，它充分发掘了人类对图像的处理能力，提高了人类的认知能力。也使检索过程透明化，提高了用户的检索兴趣，提高了良好的人机对话环境等。虽然，信息检索的可视化目前还处于探索阶段，存在许多待解决的问题，但是我们相信，信息检索可视化的实际应用，已经不是遥不可及的梦想了。

参考文献：

[1]陈次白等.信息存储与检索技术[M].北京市：国防工业出版社，2008，8：230

[2]李爱国，汪社教.信息检索可视化[J].现代图书情报技术，2004，2：50-59.

[3]杨占华，杨燕.SOM神经网络算法的研究与进展[J]. 计算机工程，2006，16：201-228.

[4]周宁，张李义著.信息资源可视化模型方法[M].北京市：科学出版社，2008，08：128.

[5]（美）JIN ZHANG著.信息检索的可视化[M].北京市：科学出版社，2009，4：107.

[6]孙海霞，成颖.潜在语义标引（LSI）研究综述[J].现代图书情报技术，2007，9：49-53.

[7]李春旺.信息检索可视化技术[J].现代图书情报技术，2003，6：44-49.

[8][9]张学福.信息检索可视化基本问题研究[J].中国图书馆学报，2006，3：37-40.

地理信息可视化技术篇2

关键词：电缆管理；虚拟透视；现实增强；三维扫描；数字化全息

本设备将解决电缆线路增线施工、运行维护以下问题：

1、应用三维扫描成像技术进行电缆沟道内部建模，管理人员可以了解沟道内真实电缆布置情况。

2、应用手持机实现地下电缆的模拟显示，“真实看见”地下电缆走向、相别、叠加、燃气与供水等城市管网情况。

3、对电缆进行立体化、多维度管理，台账、图纸资料等信息与三维仿真模型结合地理信息系统对地下电缆实行数字化全息管理。

4、实现沟道作业方案三维仿真，模拟施工进度与开挖施工对周围管网的影响。

5、实现科学化、数字化、直观化的三维全息电缆档案与施工管理。

本设备采用现实增强技术与三维地理信息系统技术相结合，通过三维扫描成像技术构建真实的电缆沟建模。将利用三维扫描成像技术将电缆沟内的情况采集到三维地理信息系统，这与以往使用人工建立虚拟地下电缆不同，三维扫描成像技术可以实现真实的地下电缆仿真。进而结合城市管网数据更加直观、准确的管理地下电缆与进行施工方案制定。通过现实增强技术将地下电缆仿真数据显示在手持设备屏幕上，基于摄像头采集的实时影像叠加，为现场人员提供地下电缆的情况模拟就像为现场人员提供了一双“透视眼”。

本项目采用现实增强技术与三维地理信息系统技术相结合，通过三维扫描成像技术构建真实的电缆沟建模。

本系统将利用三维扫描成像技术将电缆沟内的情况采集到三维地理信息系统，这与以往使用人工建立虚拟地下电缆不同，三维扫描成像技术可以实现真实的地下电缆仿真。进而结合城市管网数据更加直观、准确的管理地下电缆与进行施工方案制定。通过现实增强技术将地下电缆仿真数据显示在手持设备屏幕上，基于摄像头采集的实时影像叠加，为现场人员提供地下电缆的情况模拟就像为现场人员提供了一双“透视眼”。

下面将逐一介绍本设备实现技术理论：

1、现实增强技术

现实增强技术（以下简称AR技术）是虚拟现实技术的一个重要分支，也是近年来的研究热点。现实增强技术，是在虚拟现实技术基础上发展起来的新技术，是通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术，并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中，从而实现对F实的“增强”。AR技术通常是以透过式空间显示系统和注册（AR技术中用户观察点和计算机生成的虚拟物体的定位）系统相结合的形式来实现的。AR技术是一个相对较新的研究领域，是一种利用计算机对使用者所看到的真实世界产生的附加信息进行景象增强或扩张的技术。AR技术不是把真实世界与使用者隔离，而是利用附加的图形或文字信息，对周围真实世界的场景动态地进行增强。在AR环境中，使用者可以在看到周围真实环境的同时，看到计算机产生的增强信息这种增强的信息可以是在真实环境中与真实环境共存的虚拟物体，也可以是关于存在的真实物体的非几何信息。在使用者眼里，真实物体和虚拟物体是共存的，是互相增强或者互为补充的。AR技术是以现实图像为主，而不是完全取代它。可见，AR技术在虚拟现实与真实世界之间架起了一座桥梁，使现场人员可以如同具有了“透视眼”穿透地表，“看见”地下真实的电缆与城市管网布置情况。

2、三维地理信息系统技术

三维地理信息系统技术作为本项目的核心处理平台技术，为系统提供良好、直观的操作交互界面，并利用其强大的分析功能进行电缆沟横、纵两个截面的数据分析提取。视觉是理解空间最有用的感觉，因此三维地理信息系统技术（以下简称三维GIS）在很大程度上也依赖视觉表现提供更为丰富逼真的信息，各种用户结合自己相关的经验与理解就可以做出准确而快速的空间决策。三维可视化能使人们只有抽象概念而难以直接感知的空间现象现实化和直观化，比如剖析地下结构、反演不会重现的历史过程、推演未来发展、仿真复杂的时空现象（洪水淹没、内部污染、事故影响、温度变化）等，由此能获得各种超越现实的空间感知经验。目前，大多数三维GIS的三维能力甚至被认为主要体现在三维可视化功能上，并且是区别于二维GIS最重要的特征之一。突出三维可视化功能的三维GIS在许多场合因此又被称为“虚拟现实GIS”、“三维可视化GIS”等等。三维可视化越来越多地成为GIS的终端表现形式，并且被认为是不同背景的用户进行空间信息交流和视觉分析与空间认知的有效媒介。与传统二维GIS固定的视角或视点观察效果明显不同，当用户把视点放在三维空间里时，不经意的旋转缩放和平移操作往往容易导致方位的迷失感，使得迅速定位产生困难。为了既能享受常规二维GIS地图表示优越的方位感，又能得到三维逼真显示的真实感和沉浸感，多视点的多模态可视化视图表示成为三维GIS最典型的界面特点。三维GIS基于数据库能提供多种形式的交互式三维动态可视化功能，比如，较宏观的飞越漫游能迅速把握整个空间分布包括地形特征和地物布局，较微观的穿行漫游则能准确分辨地形的微小变化和地物的明显特征，而且在运动中能及时更新可见的内容并根据距离远近以不同的细节或尺度进行表现。数据动态装载、图形渐进描绘、多重细节层次和虚拟现实表现等因此成为三维GIS可视化的典型技术特征。

三维地理信息引擎及三维电缆模型库集成，本设备具备依据三维扫描成像数据与电缆拓扑数据进行空间全息投影能力。手持移动应用可现实三维电缆模型展示、台账信息查询、电缆模型与施工方案全息投影等功能，同时手持移动应用具有三维地理信息展示功能，可以在现场直接观察三维电缆模型在地理模型上的状态。

结论

地理信息可视化技术篇3

关键词：器材；保障；识别；技术

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）36-0171-02

可视化技术是一种通过图形图像等可以看见的手段来形象认证内涵的技术。可视化、科学可视化已成为现代科学中的热门技术。大量研究表明，可视化技术能极大地提高知识理解和信息传播的效率。可视化的实现过程如图1所示。

图1 可视化实现过程

可视化体系结构的研究是实现舰船装备器材全程可视化的首要任务，也是最为基础的一环，舰船装备器材全程可视化一旦实现后，可以有效提高器材保障准备的针对性、改变器材保障的被动局面、减少保障物资积压浪费、大幅提高器材保障的效率，从而，使舰船装备器材保障能力跨上一个新的台阶。

1可视化技术在器材保障中的应用

对于器材保障而言，重点需要基于可视化技术，最终实现各种器材的可视化保障。目前，可视化技术在器材存储中进行了不少研究，有的通过虚拟现实技术，实现了储存仓库模型的仿真，较好地实现了现实仓库的环境模拟，但是更多的是停留在对仓库环境和具体对象的可视化，没有真正从现有仓库管理信息系统出发进行可视化。也就是说，还没有以仓库管理信息可视化为目的的研究成果实现器材包、装、储、运等各个环节的可视化，除了要能够形象“看到”仓库的器材装备和环境之外，更主要的目的是直观、准确、方便、快捷地掌握舰船器材在包、装、储、运等各个环节的状态信息和位置信息，并掌握器材的消耗、库存、供应等情况。

大力研发和应用各种自动识别技术，提高信息采集的准确性和时效性。可视化技术不是某一种单独的技术，而是多项技术的集成，可以自动获得资源数据，从而增强系统的识别、跟踪、记录能力以及控制器材、维修过程、力量部署和再部署、设备、人员和器材保障的能力。所谓“全程”是指进入舰船装备器材管理的所有器材的包、装、储、运等各个环节都必须纳入管理且可控，也就是也要能够实现实时可视管理，即为每个器材赋予唯一标识码并实时采集、监测器材所处的位置、状态等各方面信息。对于无法实现按件管理的器材，要能够实现按批次管理，为每个批次的器材建立实时可视系统。所谓“可视化”是指所有的器材资源数据都是可见的，所有的装备器材管理过程都是可见的，所有的器材状态变化都是可见的，具有授权的用户可以通过网络对舰船装备器材管理可视化中的各种数据库进行信息查询，得到不同详细程度的可视化数据

2可视化技术对器材保障应用案例

基于全程可视化信息的器材消耗预测

利用全程可视化技术，根据器材的消耗信息、调拨信息等对器材库存变化进行预测，并及时订货、再订货，及根据器材的故障失效原理制定相应的维修决策。

2.1基于灰色预测模型的器材消耗预测方法

对于器材消耗规律符合灰色模型增长趋势（单调指数增长）的器材，依据实际消耗数据结合灰色预测理论确定该项器材的消耗标准，其计算方法是：

1）根据所收集到的信息数据，构造一个原始的时间序列

=（x（0）（1），x（0）（2），L x（0）（n）），x（0）（k）≥0，k=1，2，L，n

2）作一次累加生成，得X（0）的1AGO序列

=（x（1），x（1）（2），… x（1）（n）），x（1）（k）=x（0）（i），k=1，2，l，n

3）对符合建模要求的X（1）作紧邻均值生成

Z（1）=（z（1）（2），z（1）（3），…z（1）（n））

其中：

Z（1）（k）=0.5x（1）（k）+0.5x（1）（k-1）； k=2，3，L，n

4）x（0）（k）拟合成一阶线性微分方程

x（0）（k）+az（1）（k）=b

5）按最小二乘法求得参数a，b的估计值，由：

得a^=（a，b）T=（BTB）-1BTY

6）确定模型，解微分方程从而求得GM（1，1）模型的时间响应式：

x^（1）（k+1）=（x（1）（0）-）e-ak+；k=1，2，L，n

7）利用GM（1，1）模型，求[X（1）]的模拟值；

8）作累减还原，得原始序列的预测模型，求X（0）的模型值：

x^（0）（k+1）=x^（1）（k+1）-x^（1）（k）；k=1，2，L，n

2.2 基于多元回归分析法的器材消耗预测方法

对于器材消耗规律不是单调变化的器材，依据实际消耗数据采用多元回归分析法确定该项器材的消耗标准，其计算方法是：

1）模型建立

设因变量y与自变量x1，x2，Λ，xm共有n组实际观测数据，分别为：

（xi1，xi2， Λ，xim，yi） i=1，2， Λ，n

y是一个可观测的随机变量，它受到m个非随机因素x1，x2，Λ，xm和ε随机因素的影响。若y与x1，x2，Λ，xm有如下线性关系：

其中：y为因变量， x1，x2，Λ，xm为自变量，β0，β1，Λ，βm是未知参数；ε是均值为零，方差为σ2>0的不可观测的随机变量，称为误差项，并通常假定ε～N（0， σ2）。

2）参数估计

采用最小二乘法估计总体参数β=（β0，β1，Λ，βm）T，其估计量为B=（b0，b1，Λ，bm）T，总体参数的最小二乘估计量：

BLS=（XTX）-1XTY

3）模型检验

回归系数的显著性检验（t检验）

其中： cjj为矩阵 （X’X）-1主对角线上的第j个元素。

3可视化技术应用涉及的关键技术

实现器材全程可视化首先是以信息化为依托，主要技术框架为：自动识别技术、车辆定位导航技术、物资编码技术研究和物联网数据安全技术，其技术核心是建立大型的综合数据库。信息技术是提供全程可视化能力的一种很有用的工具。全程可视化专家利用自动化工具收集和报告资源信息并确定资源状态。

3.1自动识别技术

自动识别技术是获取、汇总和传送数据的一整套管理技术，必须与装备保障和器材供应自动化信息系统结为一体。自动识别技术运用多种读、写存储标签，用于存贮资产识别信息。这些标签主要由条形码、识别卡、射频识别标签等部分组成。自动识别技术装置用于传送器材的识别信息，通过管理信息系统接口访问并更新读写点的在储、在运、在修、在处理装备器材的识别信息，能够实现“器材全程可视化”功能，有效地提高业务工作的效能。

3.2车辆定位导航技术研究

车辆定位和导航技术主要包括定位技术、地理信息系统和通信技术等。定位系统是指在车辆定位与导航系统中能够随时提供车辆的地理位置信息得系统。现阶段应用最广、技术最为成熟的定位系统是全球定位系统（GPS）和我国自主研制的“北斗”定位系统等；地理信息系统，简称GIS，GIS与GPS（北斗）集成在一起能够实现在运任务的实时调度和实时监控，提高对在运资源的控制能力和器材保障效率。可以通^GPS（北斗）将运输车辆的当前位置在电子地图上进行实时显示，同时根据道路交通状况向运输车辆发出实时调度指令，在必要的情况下实现运输车辆的跟踪和控制。

3.3物联网数据安全性分析研究

随着物联网军事应用的逐步推广，安全和保密愈加成为制约物联网军事应用的重要因素。物联网军事应用的成败，关键在于安全保密问题是否得到解决。因此，要构建一个完善的物联网军事应用安全保障体系，既要从信息安全技术的角度来确保安全，同时又要贯彻执行完整的安全标准规范和强效的安全组织管理，从制度上确保安全。

物联网军事应用中集成了RFID技术、无线传感器网络技术等多种感知层高新技术，而各种高新技术本身并不是天衣无缝的，因此，物联网在感知层存在着各种安全隐患和漏洞亟待解决。在网络层，物联网采用的则仍是传统的各种网络技术，传统的网络信息安全问题依然束缚着物联网的推广应用。军事活动的特殊性致使在军事应用中物联网定应具有更高的安全性、保密性、可靠性要求，使得系统的实现难度也随之加大。因此，除要解决传统网络的安全问题外，物联网军事应用还面临一些新涌现出的信息安全技术挑战。

信息安全的内涵在不断地延伸，从最初的信息保密性发展到信息的完整性、可用性、可控性和不可否认性，进而又发展为“攻（攻击）、防（防范）、测（检测）、控（控制）、管（管理）、评（评估）”等多方面的基础理论和实施技术。从信息安全工程的实际经验来看，安全技术才是解决安全问题的关键！可以毫不夸张地说：没有信息安全技术就没有信息安全！因此，要构建一个完善的物联网军事应用安全保障体系，就是要在横向逐层确保安全的基础上，纵向仍要贯彻执行完整的安全标准规范和强效的安全组织管理。

4结论

实现装备器材管理全程可视化是海军装备技术保障信息化建设规范的一项重要内容，该成果有助于理清装备器材管理活动的主要框架，落实器材全程可视化建设顶层设计要求，并采用系统分析方法，完成器材保障全程可视化总体框架的设计与分析；提出了全程可视化的实现过程，结合海军舰船器材装备保障实际，探讨了具体应用，并就确定了涉及的关键技术。这对加快器材管理建设步伐，优化建设内容，提高建设效益具有重要的参考意义。

其研究成果的采用将会缩短装备器材管理全程可视化系统的开发周期，提高系统开发的质量和系统之间的协同能力，对于满足现代战争对器材保障快速反应的要求具有重要的指导意义，推广应用前景广阔。

参考文献：

[1] 吕志彤，于胜学. 可视化器材物流管理系统的研究[J]. 中国修船，2007，20（3）：23-25.

[2] 王朔. 可视化技术在舰船装备物资保障中的应用研究[J]. 车船装备保障科技信息，2013（4）：5-8.

[3] 赵建忠，叶文，尹延涛. 加强海军航空军械器材信息化建设的对策研究[J]. 国防科技，2014，35（1）：14-17.

[4] 顾金星，苏喜生，马石. 物联网与军事后勤[M]. 北京：电子工业出版社，2012.

地理信息可视化技术篇4

【关键词】多媒体技术 数据处理 通信 网络化

随者计算机多媒体技术的突飞猛进，多媒体凭借着自身的优势越来越受到广泛关注和应用，它的出现已经改变了传统意义上的人们的工作与生活方式，对人类社会的的发展产生了巨大的影响。

一、计算机多媒体技术的概述

1.多媒体的概念

所谓多媒体，就是融合了两种或两种以上媒体的一种人机交互式信息交流和传播的媒体，其使用的媒体包括文字(text)、图像(image)、图形(graph)、动画(animation)、音频(audio)、视频(video)。各种媒体表现形式各不同。但都为数字化形式存在，即计算机二进制数字文件。

2.多媒体的内容

多媒体包括：

(1)文本：由语言文字和符号字符组成的数据文件。

(2)图像：通过描述画面中各个像素的亮度和颜色等组成的数据文件。也叫点位图或位图图像。

(3)图形：矢量图形的简称。即生成一幅图形由数学方法组成的数据文件。一般可将图形看作是图像的抽象。

(4)动画：将静态的图像、图形及连环图画等按一定时间顺序显示而形成连续的动态画面。

(5)音频：声音信号，即相应于人类听觉可感知范围内的频率。

(6)视频：可视信号，即计算机屏幕上显示出来的动态信息，如动态图形、动态图像、动画等。而多媒体技术。是指采用计算机技术，将各种媒体以数字化的方式集成在一起。从而使计算机具有了能同时获取、处理、编辑、存储和展示多种媒体信息的能力。

3.计算机多媒体技术主要特性

计算机化至少对终端用户来说媒体信息的播放是由计算机控制的。集成化涉及的设备的类型与数量尽可能地单一。包括存储集成化、捕捉集成化、播放集成化、网络集成化(istn与ispn)。

二、计算机多媒体技术的应用

1.多媒体数据处理技术的应用

计算机多媒体技术是处理文字、数据、图像、声音、视频及各种感知、测量等信息的技术。它集合了数据的转化、存储和传输。数字化了的各种信息的数量是非常之大的，多媒体数据处理目前严重依赖处理器的能力、存储器的存储容量、通信传输的能力以及这些系统的处理效率。多媒体数据处理技术涉及音频技术、视频技术、图像技术、压缩与编码和虚拟现实等。

(1)视频技术。视频技术包括视频数字化和视频编码技术两个方面。视频数字化是将模拟视频信号经模数转换和彩色空间变换转为计算机可处理的数字信号，使得计算机可以显示和处理视频信号。视频编码技术是将数字化的视频信号经过编码成为视频信号，从而可以录制或播放。

(2)音频技术。音频技术主要包括4个方面：音频数字化、语音处理、语音合成及语音识别。音频技术发展较早，一些技术已经成熟并产品化。越来越多的声像信息以数字形式存储和传输，这为人们更灵活地使用这些信息提供了可能性。随着计算机的普及，如何给不熟悉计算机的人提供一个友好的人机交互手段，是人们感兴趣的问题，而语音识别技术就是其中最自然的一种交流手段。目前，世界上已研制出汉、英、日、法、德等语种的文语转换系统，并在许多领域得到了广泛应用。

(3)数据压缩技术。数据压缩技术包括图像、视频和音频信号的压缩，文件存储和利用。图像压缩一直是技术热点之一，是计算机处理图像和视频以及网络传输的重要基础，目前iso制订了两个压缩标准即jpeg和mpeg，同时使计算机实时处理音频、视频信息，以保证播放出高质量的视频、音频节目。

(4)虚拟现实。多媒体计算机和仿真技术结合可以产生一种仿佛使人置身其中的虚拟世界中，对其真实毫不怀疑，通常把这种技术称之为“虚拟现实”(virtual reality，简称vr)。换句话说，虚拟现实是由多媒体技术与仿真技术相结合而生成的一种交互式人工世界，在这个人工世界中可以创造一种身临其境的完全真实的感觉。

2.多媒体通信技术的应用

计算机多媒体通信是指能同时提供多种媒体信息———声音、图像、图形、数据、文字等的新型通信方式。它是通信技术和计算机技术相结合的产物。

目前的通信方式只有两种物理形式：一是有线通信方式，二是无线通信方式。这两种通信方式目前都在广泛使用，只是在中间插入计算机多媒体技术就形成了计算机多媒体通信。和电话、电报、传真、计算机通信等传统的单一媒体通信方式相比，利用计算机多媒体通信，相隔万里的用户不仅能声像图文并茂地交流信息，分布在不同地点的多媒体信息，还能步调一致地作为一个完整的信息呈现在用户面前，而且用户对通信全过程具有完备的交互控制能力。这就是多媒体通信的分布性、同步性和交互性特点。今天，随着多媒体计算机技术和通信技术的发展，两者相结合形成的多媒体通信和分布式多媒体信息系统较好地解决上述问题。多媒体通信技术涉及多媒体数据的压缩编码、多媒体数据的同步、多媒体数据库、多媒体通信网等。

三、多媒体技术的发展前景

由于计算机相关技术的飞速发展，多媒体技术无论是在硬件上还是在软件上都已经是很成熟的技术了。但是，随着社会的不断进步，通信技术的发展和人们的需求的多样化，多媒体技术网络化，成为人们的期待。

计算机多媒体技术网络化的发展主要取决于通信技术的发展，信息技术渗透到了人们生活的方方面面，其中网络技术和多媒体技术是促进信息世界全面实现的关键技术。蓝牙技术的开发应用，使多媒体网络技术无线化、小型化。计算机多媒体技术网络化可以描述成是一个决定性(关键)技术的集成，这些技术可以通过访问全球网络和设备实现对多媒体资源的使用，可以肯定是未来发展的主题。

总而言之，计算机多媒体技术的应用和发展正处于高速发展的过程中，随着各种观念、技术的不断发展和创新，并且融入多媒体技术中未来将出现丰富多彩的、耳目一新的多媒体现象，它注定要改变人类的生活方式和观念。多媒体技术在模式识别、全息图像、自然语言理解(语音识别与合成)和新的传感技术等基础上，利用人的语音、书写、表情姿势、视线、动作和嗅觉等多种感觉通道和动作通道，通过数据传输和特殊的表达方式与计算机系统进行交互在未来有着最为广阔的前景。

参考文献：

[1]谢川.微型计算机多媒体技术应用[m].2004，5.

[2] 曾尘.多媒体技术在教学环节中的应用探讨[j].宁波广播电视大学学报，2006，4.

地理信息可视化技术篇5

1.1应用系统人机界面的可视化

更好地实现人机交互接口和有利于应用系统的操作是应用系统人机界面的可视化的主要目的，拟写电气操作票的点图成票是应用系统人机界面可视化中最为主要的具体应用方式。

1.2信息检索的可视化

凭借图形形成大量的信息索引是信息检索可视化的主要目的，限额的稳定、定值保护和设备信息的可视化等是信息检索可视化的具体应用。

2可视化技术在电力调度过程中可能存在的问题

2.1在基础数据方面存在的问题

对于现代的电力调度领域内常用的可视化技术，现代的可视化技术主要涉及三方面的内容，其一，数据的展示技术；其二，图形化的操作技术；其三，信息检索方面的技术。在可视化技术的应用过程中，在国内外已经存在大量可供参考的文献和软件系统，但可视化技术还需要必要的数据作为可视化技术的基础。电力调度中可视化技术的应用和开展不仅需要必要的数据基础，同时还对这些必要的数据有较高的要求和较高的标准。可视化技术对数据范围也扩大了，系统的频率、数据的潮流和电力电压等电力调度运行的实时数据是可视化技术必需的一方面的内容，在另一方面，限额稳定、运行操作提示和各种设备参数等方面的信息数据也在可视化技术的应用中起到了重要作用。

2.2在可视化界面组织方面存在的问题

在电力调度中，可视化技术在它的应用中涉及到了很多种类的数据，将信息集成在电气接线的界面有利于方便快捷地进行信息检索，可视化界面的组织方面，大屏接线中可以用两种方法来实现，其一是地理信息系统；其二是电力调度系统的应用。此外，对同一接线图的信息要进行分层操作和控制。

2.3在可视化固有缺陷角度方面存在的问题

可视化技术有自身的优点，人类通过可视化的应用可以实现对图形和图像数据的高效处理，同时，这项技术的应用也可以帮助调度员提更好地把握电力运行的整体情况，调度员也可以更加迅速、精确地对电力运行的整体情况做出更好地分析和判断。虽然可视化技术自身存在很多优点，可视化技术的长期使用也会不可避免地产生很多负面问题，也即是在可视化固有缺陷角度方面存在的问题。

2.4在可视化应用的灵活性方面存在的问题

随着电力调度的环的变化，调度业务也要随着这些环境的变化做出相应的改变，特别不同的阶段会对数据的统计和分析提出不同的要求和标准。因此，可视化技术不仅需要固有的可视化手段，还需要必要的可视化工具，在可视化应用的灵活性方面还存在很多问题。

3可视化技术在调度领域的应用

3.1电力调度中电力调控一次接线图对于可视化技术的应用

电力调度中电力调控一次接线图对于可视化技术的应用通常要将地理信息系统和电力调度系统两者有机地结合起来，电力调度过程中的运行状况主要依靠电力调度系统才能真实反映出电力调度电力调控一次接线图中对于可视化技术的应用，例如，线路走向和厂站位置等通常要靠电力调控一次接线图来实现，电力调度系统除了会提供固有可视化手段之外，还需提供必要性的可视化工具，以此来保证足够的灵活性与适应性。电力调度中电力调控一次接线图对于可视化技术的应用是可视化应用技术的基础和根本，可视化技术的很多应用都要以电力调度系统中的电力调控一次接线图作为底版，在此基础上才能进行分层信息的展示。

3.2生产实时监控系统的可视化

生产实时监控系统的可视化在实时运行中包括多种技术，而这些技术的综合应用又反过来有利于实现生产实时监控系统的可视化，其一，电压监控的可视化技术；其二，潮流监控方面的可视化应用；其三，旋转备用方面的可视化应用；其四，其他运行状态监视的可视化应用技术。文章将从这几方面对生产实时监控系统的可视化进行简要论述。生产实时监控系统的可视化技术主要包括厂、站节点的电压可视化应用这两方面。电压方面的高低及其分布在厂、站节点电压的可视化应用中，都是衡量电网能否安全运行的重要依据。这一主要目的是科学数据可视化被广泛接受的内容，科学数据可视化的具体应用有多种形式。生产实时监控系统的可视化在实时运行中包括多种技术，而这些技术的综合应用又反过来有利于实现生产实时监控系统的可视化。

3.3预防、紧急以及恢复控制方面的可视化应用

对电力系统进行故障扫描并且进行潮流计算是人们经常所说的预防控制，也在通常情况下被叫做实时事故预想。预防、紧急以及恢复控制方面的可视化应用是指将预防控制方面的计算结果和分析结果做出直观的展示，在事故和异常的情况下对系统的运行方式进行调整的辅分析方法很多，但主要的方法是紧急控制和恢复控制。预防、紧急和恢复控制方面的可视化应用有利于预防紧急情况的发生。

3.4能量管理系统（EMS）在电力调度中的可视化

能量管理系统（EMS）是现代电网调度自动化的总称，由基础功能和应用功能两个部分组成。在能量管理系统（EMS）可视化应用软件支持下，电力调控中心采集到的电网信息必须经过应用软件的处理，才能最终以各种方式服务于调度生产，通过可视化应用软件调度员才能监视到电网运行状况，才能迅速有效地分析电网运行的安全与经济水平，才能迅速完成事故情况下的判断、决策，由调度员经计算机操作系统和（EMS）支撑系统有效的实施遥控和遥调操作。基础功能包括：计算机、操作系统和（EMS）支撑系统，应用功能包括:数据采集与监视（SCA－DA）、发电控制（AGC）与计划、网络应用分析。

3.5地、县调控一体化系统（OMS）的可视化在电力调度计划管理及同业对标方面的应用

调控一体化系统OMS的可视化在电力调度操作方面的应用过程中的调度操作有多种类型，可视化在调度操作方面的应用主要包括两个方面，其一是电气相关的操作；其二是指非电气相关的操作。限额的稳定、定值保护和设备信息的可视化等是信息检索可视化的具体应用。调控一体化系统OMS的可视化可以满足与电气相关的操作的多种需求。

4结束语

通过文章对可视化技术在电力调度中的应用的探讨和研究中不难发现，电力调度中可视化技术的应用在电力调度中占据了重要地位和起到了重要作用。可视化技术随着科技的发展和进步被广泛应用于电力调度中，同时，可视化技术的范围也将得到较大的扩展和延伸。文章也简要探讨了可视化技术在电力调度运行过程中可能存在的问题，这些问题的存在只是暂时性的，可视化技术的不断发展和完善也将在一定程度上解决这些暂时性的问题，电力调度系统也将到不断地发展和优化。

地理信息可视化技术篇6

1信息化测绘技术所面临的挑战

新地理时代的到来，使得信息化测绘迎来了非常好的发展环境，同时也遇到了非常大的挑战。目前，我国的测绘技术虽有所发展，但也存在一定的问题，尤其是同国外先进的测绘技术相比而言，我国的测绘技术整体缺乏一定的创新，且我国所使用的高科技测绘装备大多也来自于国外。经研究分析，可以总结出我国信息化测绘技术在发展过程中所面对的挑战主要有以下四个方面：（1）测绘体系的建立与后期维护对于国外先进设备的依赖程度过高。这种状况不利于信息化测绘技术的发展，想要改善这种状况，我国必须重视自主卫星定位技术的开发与创新，且要力争提升三维测量基准的精度；（2）遥感系统相对落后，导致获取信息的能力有限，且通过信息所获取的数据实际应用性较差。为了改善这种情形，我国必须开发新型的遥感系统，确保系统能够实现天-地-空三位一体，并且实时地获取数据，确保地理信息的采集与更新速度；（3）测绘数据的分析、整理技术相对滞后，导致数据的利用率不高。对此，我国需要创建集智能化、实时化与自动化为一体的测绘数据研究分析与整理系统，来对遥感系统所获取的数据进行集中式的规范管理；（4）地理信息产品存在着很多需要改善的问题，比如产品类别单一、信息管理技术需要提高、管理的保密性急需提高等。对于需要改善的这些问题，我国必须尽早开发地理信息的相关新技术，解决地理信息产品所面临的问题，促进我国地理信息技术的发展。

2信息化测绘服务的基本要求与相关内容

2.1信息化测绘的基本要求目前，对于信息化测绘的基本要求有以下五个方面：（1）大众性。高新技术的发展为测绘地理信息的应用与普及提供了更好的平台，使得每个人都可以参与到空间数据的建设中来，且各种信息的公布与共享也体现了信息化测绘的大众性；（2）开放性。开放的接口借助一定的方法将很多的地理信息纳入到互联网系统中去，同时，互联网系统的用户也能够加入到相关软件的开发与应用进程中。因此，我们所要建立的网络地图一定是有很多网民参与的、开放的“数字地球”；（3）三维可视技术。借助三维可视技术可以呈现出不同分辨率与尺度的影像材料与地形信息，三维可视技术使得地理信息数据更加具象化，同时可以对相关的地理信息数据进行统一的分析与管理。因此，三维可视技术在新地理信息时代是非常需要的；（4）供挖掘与测量。信息化测绘服务提供给用户的服务具有直观性，同时，用户浏览信息、挖掘信息、定向解析与相对测量都可以采用插件、应用软件、APP等直接简单的方式即可。信息化测绘服务体现出真实的地理状况，并将社会中的经济、人文知识等方面很好地融合在一起；（5）实时性。信息化测绘服务想要满足实时性的要求，就要做到快速获取地理信息数据、流程化的产品作业形式、测绘资源的共享性、地理信息服务的互操作。这要求信息化测绘服务能够快速地回应用户所提出的问题，并及时响应各种应急需求。

2.2信息化测绘服务的相关内容信息化测绘是由测绘服务的提供者、网络基础设施、服务使用者和注册中心共同组成的体系。信息化测绘系统需要来自网络基础设施、网络测绘服务的支持，系统主要通过对所有的地理空间数据进行组织管理，再借助零码组装、在线或者离线等方式来服务于广大的用户。

3新地理信息时代的信息化测绘的应用与发展

在新地理信息时代，需要建立专门的系统来负责地理信息数据的处理与分析，并采用三维立体回绘图技术来将一些地理信息数据具体化。这种方式可以应用到很多领域中去，不仅能够在城市、农村的布局规划中采用，也可以用来统计计算农作物的产量与分布情况。这种方式对我国的农业、交通运输业等领域都有很大的实用价值，新地理信息时代的信息化测绘技术可以为很多行业提供可靠的信息，这也决定了它会在我国的社会发展进程中起到举足轻重的作用。想要实现信息化技术的应用就必须依靠完备的基础设施建设与相应的技术支持。地理信息测绘技术包括高级技术与低级技术，其中高级技术包含卫星信息通讯技术、利用卫星传感技术等，而低级技术主要是指人工测绘技术等。为了促进信息化技术的实践应用，我们需要关注基础设备的开发与建设，并投入非常大的人力、财力、物力来从事这项工作。如此一来，在促进社会工业更加快速地发展的同时，也带动了我国社会经济的快速发展。所以，在我国社会科学发展的进程中，信息化技术的应用是必不可少的。信息化技术的开发与应用，将对我国社会的发展提供非常大的支持与动力。

4结束语

综上所述，新地理信息时代的信息化测绘是各种高新技术的综合成果，有着强势的发展态势。为了信息化测绘技术的快速发展，我们应该在前人的基础上，加大相关技术、设施的开发力度，以确保我国的信息化测绘更快更好地实现。测绘技术是一个前沿性与交叉性共存的领域，而现代测绘技术的进一步发展既体现了我国高新技术的快速发展，也体现了我国综合国力的进一步提高。进入到新地理信息时代，想要真正地做到信息化测绘的实践应用最重要的是解决服务问题。通过技术的不断发展来做到地理信息的优化与实时更新，只有这样，用户才能体验到来自测绘体系更加方便、快捷、安全的服务。因此，信息化测绘仍然需要进一步的完善，才能更好地为我国社会的发展服务。

地理信息可视化技术篇7

新信息技术在我国中小学教育中应用的总的或根本的策略应该是树立现代教育观念，强调运用教育技术的 理论与方法支持和指导新信息技术在我国中小学教育中的应用。

现代信息社会对教育提出了很高的要求，在人才的培养规格和培养目标上要求从培养知识积累型人才转向 培养创造型人才，要求学习者能够有良好的素质和持续发展的能力。这就要求更加重视学习者的学习效果，让 学习者的学习过程包含更多的主动获取知识、处理信息、促进发展的成分。为达到这样的培养目标，新信息技 术在教育中的应用提供了好的机遇，它不仅为学习者提供了各种供选择的学习资源，还将导致教育思想、教育 观念、课程内容、教育模式、教学方法、教育手段乃至教育体制等全方位的变革。因此必须以现代教育思想来 考虑新信息技术在教育中应用的发展策略。

新信息技术本身不会孤立地在教育中必然地发挥作用，它必须要在现代先进的教育价值观念、现代教育思 想的指导下才能对发展全民教育产生积极的推动作用。只有把新信息技术的应用作为中小学教育系统的有机组 成部分，与科学地确定课程内容和目标，正确地分析学生的学习需要和特征，选择适合的教学策略，确定合理 而科学的评价标准等教育教学过程中各方面的因素结合起来，用教育技术的思想和方法进行支持和指导，才能 发挥教育系统的整体功能，真正做到充分、合理、有效地发挥新信息技术的功能效益和优势，达到优化教育系 统的目的，实现全民教育的宏伟目标。

教育技术是关于学习过程与学习资源的设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。教育技术的思想和 方法符合现代教育观念，强调应用系统思想和方法对各种教育系统进行全面地分析、设计、开发、管理和评价 。

学习过程是学习者学习新知识和掌握新技能的认知过程，学习资源是学习过程中所要利用的环境和条件。 新信息技术在教育中的应用扩大了学习的资源，改善了学习环境，丰富了传授的方法与途径，但必须对与新信 息技术的应用有关的教学过程和新信息技术所构建的学习资源环境进行设计、开发、利用、管理和评价才能保 证促进教学过程的优化，这正是教育技术的研究领域的组成部分。

二、新信息技术在我国中小学教育中应用的一般策略

（一）必须加强调查研究，进行科学决策

教育中应用新信息技术是百年机遇，不可放过，但必须走一条自己的路，要面向未来、着眼现阶段，作好 分阶段总体规划是当务之急。

应建立各种专家咨询和调查研究的机构和组织，为政府决策提供咨询。重大决策应在有关专家多角度、多 层次评议、论证的基础上进行，以确保决策的科学性和政策的连续性。

新信息技术在中小学教育中的应用是一个新的、投入较大、影响深远的课题。国家教委和各级教育行政部 门需要围绕这一新课题认真开展调查研究，应从新信息技术对教育教学整体改革，对教学目标、教学内容、教 学模式、学习方式、方法和过程等多方面的影响进行有效的实验，并定期地、有组织、有计划地作定量定性的 跟踪调查，以及时分析现状，发现问题，修订策略，推动进一步发展。

要重视对信息社会中人才培养规格和目标、模式的研究，建立适应国际化、个性化、信息化的信息教育课 程及其它相关课程目标，着重能力和素质的培养。尤其在计算机教育的目标、内容、课程方面作深入思考，重 新确定计算机教育的政策和目标、学科内容，摆脱强调程序设计语言的偏向，以计算机应用为主，把计算机作 为教与学的工具，培养学生利用计算机和其它手段去探索、获取和处理各种知识信息的能力。

要重视对新信息技术所构建的教学资源的设计、开发、利用、管理与评价。建立与新信息技术应用相适应 的运行机制和管理机制，开展与新信息技术应用相适应的课程目标、教学结构、教学评价的研究，重视对新信 息技术应用的评价是一个很重要的方面。这包括对成本效益的评价、对应用新信息技术的教育系统有效性的评 价、对学生学习成就的评价等与新信息技术的应用有关的教学过程与教学资源的各方面的评价。

要研究制定信息社会中的教育政策，尤其是网络技术和多媒体技术在教育中应用的规划、政策和策略。无 论是视听技术、计算机技术，还是多媒体技术和网络技术，它们在教育中的应用都需要中央和各级地方政府尽 快作出合理的发展规划，制定相应的发展政策和策略，并切实有效地组织实施，这是当前新信息技术的发展特 点所要求的。

（二）加强政府行为，切实处理好几个关键的问题

1.领导的重视与认识问题

各级领导的重视是推动新信息技术在中小学教育中应用的关键。领导者的重视及正确的认识可以直接转化 为政府的一系列有效行为。由于存在经费、认识、师资、软件以及升学压力等多方面的原因，当前新信息技术 在中小学教育中的应用发展十分缓慢。如果政府采取一系列的政策措施，通过政府行为来推动，十分有利于新 信息技术在中小学应用的发展。

2.经费投入问题

首先，各级政府应为新信息技术的应用和发展建立稳定的经费来源渠道，确保经费投入，可以考虑以下一 些可供选择的措施：

（1）在中央和地方财政中设立专项资金，通过拨款、奖励、 补助、贷款等形式向中小学增加投入；

（2）通过制订企业向学校资助经费可抵税收的政策， 鼓励企业向学校提供资助和各种设施；

（3）通过教育附加、勤工俭学等多种形式，多渠道筹措经费， 同时通过奖励、补助等形式鼓励中小学继 续自筹经费，投入新信息技术的应用；

（4）考虑确立教育部门购置教育资源的价格优惠政策；

（5）积极争取国际援助， 鼓励国内企事业单位和一些民间组织与中小学共建。

其次，切实保证硬件、软件、培训和管理维护的合理投入比例，发挥资金使用的整体效益。

再次，国家在经费投入政策上应有所倾斜，尤其对经济落后地区和条件较差的中小学，要增加拨款和补助 的比例，以加快其发展速度，缩小教育差距。

3.硬件问题

新信息技术的应用和发展程度取决于国家、地区和学校的具体情况和发展阶段，不应盲目追求最新、最高 技术。每个地区、每所学校要根据自己经济和教育发展水平、不同的教育教学需求、资源与约束条件来确定自 己最基本的教育技术设备作为有效利用信息技术改进教学的条件。

同时，必须对硬件维修、维护措施作出有效的安排，以保证硬件设备的正常运转和新信息技术在教育中的 有效应用。

4.软件问题

软件的开发和应用是保证新信息技术作为工具、手段去改善教育质量的最为重要的因素。为此，必须采取 以下措施：

（1）建立有效的教材建设和软件开发机制与科学的质量标准 教学软件的质量和它能否被教师和学生接 受是使用新信息技术提高教学质量的关键。因此，教材建设和软件开发必须建立有效的机制与科学的标准。

中小学教材的设计、开发应作为一个系统工程，在国家教委主管部门的组织规划下，由学科内容专家、学 科教学教师、教育技术专家、教学媒体专家、软件编程专家、教育心理学专家和教学研究人员等多方面专家组 成的小组共同设计、开发，并要有相应的政府行为，形成相应的规划、投入、管理、设计、开发、试用、反馈 、修改、评审、生产、推广、出版发行的工作系统。

国家教委主管部门应进一步规范视听教材和计算机课件的开发标准和纲要，建立科学的质量评价体系和软 件规范标准，加强视听教材和计算机课件的评审。所有软件均应有配套的使用说明或手册。

软件开发中要特别重视教师与学生的参与，要了解学生和教师的需要并考虑到教师和学生在相应教学环境 中的相互作用。要注意软件不是课堂教师的电子替代物。

（2）建立若干高标准的视听教材与计算机课件的骨干编制基地当务之急是中央和地方应建立若干高标准的 视听教材与计算机课件的骨干编制基地，统筹规划，重点投入，分区协作。采用政府与企业联手的方式开发软 件（由国家教委提出软件产品的详细指标及要求，让企业投标制作，版权归国家教委所有）以增强软件开发能 力，克服开发人员和资源的严重不足。软件开发必须重视前瞻性、适应性、交换性，以实现资源共享。

（3）在软件开发上提供特殊政策 视听教材与计算机课件属于特殊商品，既要面向教育市场，又要实行 特殊政策，在一定时期以文字教材的收益补贴视听教材与计算机课件的建设，国家和地方都应有重点投入，或 采取一定的政策措施吸收社会资金编制中小学视听教材与计算机课件。通过确立对教育行业优惠的市场机制， 教育电视台或计算机网络传送等多种形式促进视听教材与计算机课件的流通。通过视听教材与计算机课件评选 、软件竞争等方式鼓励优秀教师参与教材或软件的开发，对编制视听教材与计算机课件应视为“著书立说”， 国家和地方应有相应的认定与奖励办法。

（4）适当引进国外优秀的教育教学软件 适当引进国外优秀的教育教学软件，结合我国中小学教学的实 际进行改造和编译，提供给中小学使用。引进的主要目的是学习和借鉴国外软件制作的经验和技术。

5.培训问题

任何一种新信息技术在教育中的创造力得以发挥的重要条件是教师使用新信息技术的自觉要求和能力。因 此，建立一支足够数量的、稳定合格的现代化干部教师队伍，是新信息技术在中小学教育中成功应用的关键。

（1）建立职前教育与在职培训并重的培训体系 要在教师继续教育以及师范院校中开设教育技术课程和 计算机等信息文化课程，培养广大教育行政干部、教师和在校师范生的信息文化意识和适应新信息技术的教学 和管理能力。培训必须形成制度，经常地定期进行，以不断更新知识和技能。

（2）要特别重视对校长的培训 校长是推动新信息技术在学校应用的关键力量，因此要特别重视对校长 的培训。教育行政人员对信息文化和信息技术的理解和掌握程度，直接关系到对与新信息技术有关的国家政策 的理解与执行程度，重视对他们的培训，有助于为新信息技术在中小学教育中的应用提供科学合理的行政支持 。

（3）要重视专兼职电教教师的培训 首先要普遍地进行岗位培训，实行凭证上岗的制度。在此基础上分 级组织专业进修、学历、双学历教育和骨干教师培养，逐步形成一支合格的、稳定的、拥有更多教育技术、教 学设计和媒体专家的电教教师队伍，适应新信息技术应用的需要。

（4）对学科教师实行全员培训 学科教师是应用新信息的主力军。对学科教师要实行全员培训，除了关 心他们技能的提高外，还应注意他们态度的转变，利用一切机会阐明新信息技术和相应的教学软件改进教学过 程的教育结果，要尽可能联系课程、联系教师的经验和观点来进行培训。要注意到教师使用新信息技术的勉强 性常常是设备使用中实际困难的反映；要注意消除教师对媒体会代替他们或降低他们的地位和作用的担心；要 注意消除教师害怕在学生面前暴露他们对新技术的不适应的心理。

（5）重视加强对师范生的信息技术能力的培养 要重视对师范生的信息技术能力的培养，把“教育技术 基础”和“计算机基础”列为必修课，为学校输出适应信息社会和教育现代化要求的合格教师。

（6）重视对教学软件开发人员的培训 重视对教学软件开发人员的培训，使他们不断掌握新知识、新技 术。尤其要加强教与学的理论和教学设计理论的培训。

（7）建立分级培训体制 采用分级培训体制， 利用和改进现有的培训系统广泛开展信息技术的培训，除 调动中央和地方培训机构的积极性外，要充分利用社会力量开展培训。

（8）重视对培训效果的考核和评价 要以行政、法律、 经济等手段规范、吸引广大教师和教育行政干部 参加培训，并重视对培训效果的考核和评价。对有一定基础的教师和干部要有一定的政策鼓励他们通过自考、 远距离教育等形式进修第二学位或获取证书。

6.管理体制问题

新信息技术在中小学教育中的应用，必须按照系统原则进行科学管理，才能充分发挥其功能作用和效益。

要将新信息技术的应用状况纳入中小学“双基”督导、检查、评估范围，制定评估标准和相应的政策，分 类推进，督导检查，促进新信息技术应用的制度化、规范化管理。

（1）尽快改变视听教育与计算机教育分而治之、 多头管理的状况由于历史的原因，我国中小学电化教育 与计算机教育基本上是分别管理的，从国家教委到地方，甚至到学校，多为两个工作系统，彼此分离，人们在 思想观念上也常把二者分割并列，这已带来管理上的很多问题，对于未来的发展更为不利。因此，只有采取相 应措施将二者统一起来，才有利于教学资源的合理配置、统筹规划与设计使用，才有利于新信息技术在中小学 教育中应用的协调发展。

（2）教育电视台的建设与管理在当前是一个非常紧迫的任务 它直接关系到卫星电视教育网络的发展和 卫星电视教育的成败，对达到《中国教育改革和发展纲要》中的目标至关重要。国家教委应尽快与广播电视部 门协商，制定一个教育电视台管理条例，促进教育电视台的标准化、规范化建设，加强管理，提高社会效益。 对于教育电视节目进入有线电视网，国家应在立法上加以考虑。

（3）搞好教育电视栏目，合理设计和编排节目内容 紧密结合中小学教学的实际需要，搞好教育电视栏 目和节目内容、形式的合理设计和编排。卫星电视教育的主要落脚点是中小学及家庭、社会，卫星电视教育节 目播出的主要对象和客观评价者之一是中小学，优化节目播出的基础源泉之一是中小学教育与教学实践。因此 ，教育电视台应针对中小学实际，播出与中小学教学配套的小版块节目，配合课堂教学，同时办好“开放性课 程”和各类教育活动。有条件的学校应建立校内电视接收和闭路系统，同教育电视台“联网”形成相互配合施 教、两翼齐飞的态势。

教育电视要为中小学提供与学科教学配套的丰富的教学资源，总体上要做到与中小学教学进度基本同步或 略超前，这样一方面可以给中小学教师提供一种教学示范，另一方面也便于教师将有关的教学材料整合到课堂 教学中去，以充分发挥教育电视资源的效益。

（4）重视教育电视节目的反馈 要重视教育电视节目的反馈， 建立有效的教育电视节目收视情况反馈网 络，定期开展节目收视调查，收集反馈意见，以调整播出计划和修改教学节目。

（三）普及和提高基于视听技术（投影、录音、电视、录像、语言实验室、计算机辅助教育等）的多媒体 教学形式，大力发展基于卫星通讯技术的远距离教育形式，积极试验基于计算机网络技术的网络教学形式和基 于计算机多媒体技术的多媒体教学形式。

这一策略的实现，可以采取以下具体策略：

1.分类指导，分层推进

当前在经济比较发达，科学技术和教育水平发展较好的地区，多数中小学的校舍、师资、一般教学设施、 正常经费等办学的基本条件已经达到基本要求，学校科学管理基本成型，教育改革被提到议事日程，校长一般 具有较强的现代教育意识，在这些学校中应大力提倡应用新信息技术。在经济、科技和教育发展较差的地区， 多数中小学的办学条件较差，在这些学校应首先改善基本的办学条件，同时积极创造条件开展新信息技术的应 用，并利用已有的新信息手段开展师资培训。对新信息技术的应用应该考虑到既能在有条件的地区与学校迅速 有效地发展，又能对较为落后地区与学校进行辐射与扶持。

有条件学校，应根据各自的实际情况分别确定不同层次的应用新信息技术的目标和模式，分步推进。在多 媒体技术和网络技术兴起的情况下，必须仍然重视以投影、幻灯、录音、电视、录像等视听媒体为主的多媒体 教学形式的应用。各级政府和教育行政部门应确立一批不同层次、不同应用模式的示范校，要重视和扶持一批 条件较好的学校积极试验和推广多媒体教学形式和网络教学形式，影响和带动一般。

我国多数乡村贫穷落后，中小学布局分散且条件较差。对这些学校来说，首先的是确保最基本的办学开支 、维持正常教学、改善办学条件等问题。有条件的农村中小学应用新信息技术发展教育可以有两个基本方法： 一是以中心校为点，充分利用县乡建立的广播电视接收装置，接收广播、电视教育节目，获得教学资料和教育 信息，建立县乡教学资源中心，开展教研与教师培训，进行德育与公共课教学；二是在学校和班级进行以常规 媒体应用为主的实验，取得经验，创造条件，逐步推广。

2.多类型、多层次布局

在中小学教育中应用新信息技术，可按照如下四种类型和层次布局：

（1）重点配置，形成若干应用新信息技术的教学点 有些中小学的班级、学科较多，物质条件与经济力 量有限，教育方式和手段又需逐步更新。针对这种情况，学校可以把新信息技术应用的重点放在年级和学科上 ，在一些宜于应用新信息技术开展教学，又需重点保证的学科与内容上，根据需要配备一定数量的投影、幻灯 、录音、录像与计算机等设备和相应的软件。

（2）以班级为基点，形成应用新信息技术的班级体系在一些条件较好的中小学，适应班级授课制，把应用 新信息技术的基点放在班级，在每个教室里装备投影、幻灯、电视、录像等视听设备和计算机设备，给教师提 供相应的软件和教材，方便教师使用。也可以在电化教室、语言实验室、计算机室、音像阅览室等一室或多室 配备投影、幻灯、电视、录像、计算机等设备和相应的软件，供一些学科使用。

（3）以学科为基点，形成应用新信息技术的学科专业体系 在办学条件有较大改善，教学改革不断深入 的情况下，班级授课趋于“专业化”，个别化教育逐步得到发展，多数学科教学在专业教室进行。适应这种情 况，学校把新信息技术应用的基点放在学科，在每个学科的专业教室除装备相应的演示、实验设备，挂图、教 具与学具外，根据学科需要装备特定的视听设备、计算机设备和教学软件。

（4）以多媒体教学形式和网络教学形式的试验为中心， 将基于视听技术的多媒体教学形式和基于卫星通 讯的远距离教学形式等多种新信息技术的应用形式组合形成现代教育技术体系。

在少数办学条件有根本改善的中小学，在新信息技术普遍应用的基础上，以发展多媒体技术为重点，建立 校园网，形成包括广播电视、录像、通讯、计算机与投影、幻灯、实验设施等各种应用形式在内的网络系统， 覆盖学校教育教学各个方面，并留有接口同国内外联网。

3.建立资源中心，实现资源共享，强调媒体的优化组合利用

新信息技术为教育教学活动提供了丰富的资源，建立正确的资源观念并强调资源共享有利于充分有效地利 用新信息技术。当前中小学经费短缺，软件、硬件缺乏，应该在省、市、地、县、乡（镇）、学区建立学习资 源中心，为周围学校提供资源服务，实现资源共享。这种资源中心还将为开放学习和个别化学习提供条件，促 进学习的社会化和社会的学习化，为实施全民教育起到积极的推动作用。

地理信息可视化技术篇8

关键词：高中化学 信息技术教学 学习兴趣

在我国进行教学改革的过程中，要求不断革新教学方式，对高中化学的课堂教学提出了更高的要求。所以，在高中化学的教学中，灵活的运用信息技术，是促进高中化学教学质量提高的有效方法。信息技术主要是指利用生产力发展的成果来为教育教学服务，帮助进行更好的课堂教学。例如：运用信息技术可以把动画、声音、影像等有机结合，在高中化学中运用这些技术，可以帮助学生更加深入的理解化学反应的过程，促进学生对化学原理的掌握。

1在进行化学教学的过程中合理地运用信息技术

在当前社会的发展中，信息技术已经被运用到各个行业中，对社会的发展起到了很大的促进作用。但是在当前高中化学的教学过程中，只有科学合理地运用信息技术，才能够有效促进化学教学质量的提升。这就要求在进行化学的教学过程中，要深刻考虑到教学的可操作性以及可行性，最终决定是否运用信息技术，而不是不切实际的盲目套用。

1.1在教学中合理地运用信息技术

在高中化学的教学过程中，我们不难发现，很多化学知识都能够在日常的生活实际中找到，就像学习到酸碱的反应时，教师就能够引导学生在生活中找到相关材料进行亲身的试验，这样不仅促进学生对理论知识的理解，还能让学生加深对实验原理的掌握。但是，还有很多的教学情况是不能轻易的在生活中找到相关的试验材料的，例如，在讲解分子和原子的关系这一内容时，现实的实验设备很难达到教学需求，这个时候，学生就不能够亲身做实验来促进学习效率的提高。并且，如果组织学生进行实践基地的学习，不仅费时费力，还有找不到实践基地的问题。所以这个时候，利用信息技术就是最好的解决办法，通过信息技术，学生可以利用视频、图像等资料对实验流程进行大致的了解，这样就可以让学生加深对知识的理解，促进教学效率的提高。

1.2运用信息技术展示化学中的微观反应

高中时候的化学教学，主要是关于原子、分子、同分异构等这些微观粒子的知识理论，这些理论知识的概念都是比较模糊，在教学中并没有具体的形象让学生进行参考理解，这就造成教师的讲解不能很好地传达，所以运用信息技术中的动态视频可以为学生直观生动的展示化学反应的过程，如在进行分子分裂过程的教学中，教师可以让学生通过视觉感受到原子、分子的具体形态，通过这样直观的表达出化学现象，培养学生学习的兴趣，促进学生学习效率的提高。

1.3运用信息技术进行课堂内容的拓展

在传统的教学中，学生学习化学主要都是通过书本或者报刊来进行课堂理论知识的补充学习，而在高中化学教学中运用信息技术之后，教师就可以在教学中充分利用信息技术的巨大资源，通过庞大的网络信息资源帮助学生开拓视野，学习更多的知识。这样，不仅可以帮助学生复习巩固学习的化学理论知识，还能够促进学生查找书面资料的效率，从而提高学生学习的效率。

2创造能够有效发挥信息技术作用的教学方式

在高中化学的教学中运用信息技术进行辅助教学，可以很好地提高学生学习的兴趣，从而促进教学效率的提高，但是，在教学过程中，要根据实际情况进行教学工作，而不能单一的追求轻松的学习环境。传统的教学方式虽然在教学中有缺点，但是也有它独到的作用，所以化学教师在进行教学的过程中，要注重信息技术和教学方式的有机结合，从多方面促进教学效率的提高。

2.1信息技术不能代替传统的教师板书

在高中化学的教学中，运用多媒体进行辅助教学可以有效促进学生的学习兴趣，提高学生学习的热情，促进学生学习效率的提高，还能够有效节省很多繁琐环节花费的时间，促进教学效率的提高。但是，信息技术依然不能完全地代替教师板书的作用。在教师进行课堂只是板书的时候，学生能够根据教师所做的板书，明白教师的思考思路，帮助学生对理论知识进行合理的总结以及梳理，同时，在教师进行板书的时候，学生可以顺着教师的思路进行再次的思考，促进学生对知识的理解和记忆。此外，教师进行板书可以具有很大的变动性，这是板书相比较信息技术所独有的优势，教师可以根据学生具体的学习情况来改变板书的具体内容，并且还可以根据重点内容以及学生学习的难点来进行针对性的板书，帮助学生加深对难点知识的掌握程度，并且还可以通过让学生补充板书的方式加深学生对知识的记忆，促进学生学习的效果，这些都是信息技术所不具备的独特优势。

2.2信息技术的展示并不能代替真正的实验

高中化学的教学不同于其他学科，它是一门以实验为前提基础的学科，在化学的实验中，要求较高的实验操作能力，帮助学生在试验中获得对理论知识更深刻的理解，促进学生对理论知识的掌握。所以在高中化学的教学过程中，单一的运用信息技术是不够的，就算学生在信息技术的帮助下获得了很好的理论知识，没有亲身感受，依然不能获得真正的知识技能。只有通过真正的化学实验，让每个学生都可以亲自动手，在自己的亲身实践中获得实验的结果，才能真正促进学生对理论知识的理解和掌握。而信息技术，虽然让学生通过视频等看到了化学的反应过程，但是由于没有学生亲身参与实验的切实感受，对于学生的实验操作能力以及创造力都没有实质性的作用。这就要求，教师在利用信息技术进行化学教学的时候，要依然重视学生实践的重要性，让学生在实验中获得知识素养的提升。

3促进学生信息技术式的学习方法的养成

随着社会的进步，科学技术的不断发展，信息技术已经在普通人的领域中得到普及，每个人都可以通过网络获得大量的信息资源，所以教师可以要求学生在课余的时间，运用网络学习化学知识，查找化学学习资料等。这样，不仅可以促进学生化学的学习，还能有效节省学生查找书面资料的时间，获得更多的学习实践，促进学生学习效率的提高。

4总结

在高中化学的教学中，教师需要做到把教学方式和信息技术进行有机结合，从而促进教学效率的提高，进而提高高中化学的教学质量。但是，教师需要根据化学教学的实际情况，合理科学地运用信息技术，做到既重视信息技术对化学教学的重要意义，又不忽视掉传统有效的教学方式的运用，这样，在进行教学方式的科学改革下进行信息技术的辅导教学，以达到较好的教学效果。

参考文献：

[1]李素英.如何运用多媒体技术进行高中化学课堂教学[J].中华少年（研究青少年教育），2013，（1）：279.

[2]刘教造.运用信息技术提升高中化学教学[J].读写算（教育教学研究），2012，（84）：88.