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摘要：地理区位分析是提升学生综合思维能力和地理实践力的重要内容，运用GIS的网络分析方法可以很好地解决公设施的选址和最佳路径选择问题。通过教学案例展示此方法在中学地理教学中的运用，让学生学会如何运用网络数据进行地理分析，提升了学生地理实践力，有利于学生地理综合分析能力的提高。

关键词：GIS；网络分析法；地理实践力

地理学科的核心价值是通过地理学科的学习让学生形成正确的价值观、必备品格和关键能力，地理学科核心素养是落实地理学科核心价值观的重要手段。其中，地理实践力是地理课程的重要学习方式，有助于提升人们的行动意识和行动能力，更好地增强社会责任感[1]。地理学落实综合思维和地理实践力的方法论主要是地理多要素的综合分析法，地理信息技术将地理要素用图层的形式直观地呈现出来，在地理综合思维教学中具有不可替代的优势。因地理信息技术可以直观地分析、查询、发掘地理要素的相互关系，为区位选择提供技术支持，使其在选址方面的运用优势明显。本文以ArcGIS软件对“地理信息技术在城市管理中的应用”这一部分内容，利用GIS的网络分析手段对公共资源的分配选址和最佳路径进行教学，以期提高学生的地理实践能力，并从中探讨地理信息技术在地理综合思维培养中的运用。

一、GIS在课堂教学中的构建方式

地理信息技术的发展，提高了中学地理课堂的效率，在地理教学中融入GIS技术不仅可以收集和呈现地理数据，也可以利用GIS独特的网络分析技术优化公共服务设施的数量和空间分布，这一过程的实现包括了对地理数据的收集、分析和展示三个阶段，也是对地理数据的解释和运用的过程，具体的实现过程模式如下：课题选择与方案设计——地理信息数据的收集、处理和加工——地理数据库建构——数据空间分析——解决地理问题。

二、基于GIS技术的案例教学

（一）基于网络分析的公共设施选址

课题选择：城市消防设施优化布局分析

本课程以了解地理信息技术在城市管理中的应用为出发点，从分析地理网络问题的方法角度设计地理案例情境，让学生在学习过程中学会综合分析地理信息，提高地理实践力。

问题分析：消防站是城市公共服务设施，其选址布局是市政规划建设的重要内容，最佳的布局方式是谋求消防设施实现最优化的空间分配。考虑到交通路网、城市居住空间分布等城市空间要素，在参考相关资料进行课程资源数据准备[2]：（1）城市道路网络模型数据；（2）城市可能火灾发生地点的模拟数据；（3）现有消防站和候选消防站选址数据。

类似于消防设施这一类的公共服务设施，其在空间布局方法上常采用最大化覆盖范围和最小化设施点数两种模型进行分析选址，这两种模型同时关注了设施的最大覆盖及设施点到需求目标点的最短路径两个角度，最终目的是使得设施最大服务半径内的需求目标点最多。本课程针对这两种模型都进行了课程设计。

第一步，采用最小化设施点数模型进行课堂展示。

教学过程和结果：将上述课程资源数据载入ArcGIS，调出Network Analyst工具，并使用最小化设施点数模型进行网络分析，设置参数，经过系统网络分析得到的消防站的选址结果（图1），从图1中可以看出在已有消防站之外，该区域内只需另外再建2个消防站即可满足公共需求。

第二步，采用最大化覆盖范围模型进行课堂展示教学过程。

教学过程和结果：将上述三个数据载入ArcGIS的Network Analyst工具并使用最大化覆盖范围模型进行网络分析，设置分析参数为分析2、3、4三种情况，经分析得到的选址结果见图2～图4。分析图2～图4可以看出总共只需三个消防站即可满足需求。

对比分析以上两种模型分析可以发现，采用两种分析方法取3个消防站便能够实现区域的完全覆盖。而且在两种选择的情况下2个新的消防站的选址是相同的。

（二）最佳路径选择

为进一步落实提升学生地理实践力的教学目标，笔者利用前面所构建的地理网络数据模型，采用GIS技术进行最佳路径的选择。

假设：A处突发事故，现有消防站如何选择路线，以最快的速度到达事故现场进行救援（图5）。针对这个问题常用“最短路程”和“最短时间”两种分析模式，本课程按照这两种模式运用ArcGIS的网络分析技术，分别设置参数进行分析，结果见图6和图7。

三、结论

本文从地理学习中区位选址的分析入手，结合城市公共服务设施的选址要求，利用GIS的网络分析技术，以可视化的具体形式呈现出来，把公共服务业选址的方法具象化，让服务业的选址教学立刻简单明了，同时也利用网络分析技术实现了最佳路径的选择。两个案例的分析过程，锻炼了学生运用地理工具解决实际问题的能力。有利于地理信息技术在中学教学中的推广，有利于提升学生的野外调查能力和地理数据处理的能力，有利于强化学生在解题当中获取和分析地理数据的能力，有利于提高学生的地理综合实践能力和综合思维能力。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）[M].北京：人民教育出版社，2020：3-4.

[2]牛强.城市规划GIS技术应用指南[M].北京：中国建筑工业出版社，2012，2：151-186.

基金项目：2022年龙岩市基础教育教学研究课题：信息技术在高中生地理综合思维素养培养中的应用研究（JKYJX22-032）。