基本信息
- 项目名称：
- 庐山虚拟教学辅助系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 基于GIS技术建立的中国庐山野外实习辅助教学系统，通过对实习区域现有的各类资料和研究成果进行系统地分类汇总和集成，实现资源共享，是提高数据资源利用效率，充分发挥该地域科研、教学、科普、生态旅游等资源优势，实现地理野外实习管理现代化的重要手段。学习者在分析地理事物的空间分布特征和时空变化规律时,可以利用GIS的空间分析功能,认识地理信息的特殊性,培养对这些空间信息进行综合处理、仿真模拟的能力等。
- 详细介绍：
- 建立和运行中国庐山野外实习辅助教学系统（以下简称辅助教学系统）的目标和任务是，将虚拟现实技术引入高校地理实习教学，通过对野外实习数据有效的进行管理和分析，建立能够地学表现数据模型和地学过程数据模型，实现地理教学各分支学科实践教学的内容整合和形式整合，从而达到地理各学科知识综合学习，使学省在教学实践活动中能够更直观了解和掌握地理知识，起到辅助性教学的效果。主要有八个模块，系统管理模块，地图操作模块，控件查询模块，三维演示模块，虚拟实习模块，布局操作模块，风格设置模块，数据管理模块
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1、目的：基于GIS技术建立的中国庐山野外实习辅助教学系统，通过对实习区域现有的各类资料和研究成果进行系统地分类汇总和集成，实现资源共享，是提高数据资源利用效率。学习者在分析地理事物的空间分布特征和时空变化规律时,可以利用GIS的空间分析功能,认识地理信息的特殊性,培养对这些空间信息进行综合处理、仿真模拟的能力等。 2、基本思路：本系统以庐山野外实习为基础，利用实习前后记录、采集、收集的各种相关数据，借助SuperMap object开发平台，基于微软开发平台开发环境，利用.NET开发语言：整合地质学基础知识、基本理论与巢湖地质实习基地资料，模拟野外实习场景，建立一个内容全面、正确可信、描述生动、浅显易懂的多功能野外地质认识实习辅助教学平台。 3、创新点、技术关键：利用基于超图二三位一体化技术模拟庐山野外实习基地的地理环境方面，由于这是一个全新的技术领域，虽然以3S技术为核心的信息化技术已广泛应用于地理教学活动，在这些信息系统中，对二维空间信息的描述，GIS的各项技术已经比较成熟，但由于二维地理信息系统采用二维的方式表示实际的三维事物，具有很大的局限性，大量的多维空间信息无法得到利用。而近年发展迅速的虚拟现实技术，作为一种全新的人机交互技术，在信息表现与交互方面有着独特的功能。 4、主要技术指标：利用二三位一体化实现浏览体验，二维信息的整合，整合照片文本等信息，使其获取信息更加深刻而且学习更加方便易学。
科学性、先进性
- 科学性先进性：野外实习是地理实践教学中最直接的也是非常重要的一个环节。然而由于实验经费（如经费少而实习内容多）、实验设备（如设备少而价格昂贵，且实习学生年年增加）、实验的性质（如地质历史时期地壳运动、植物生长的不同阶段、一些地质灾害现象的发生等）等等因素的制约，有些野外实习内容在短期实习中不能加以细致观察或者难以观测到,这些都大大限制了野外实习在实践教学中作用的发挥。因此，通过本虚拟辅助教学平台，通过三维可视化效果实现三维浏览，通过照片和三维剖面浏览实现多层次的学习，通过路线分析实现整个路线的查看，对教学内容进行查看，降低教学成本，就显得非常必要。目前地理信息系统技术的广泛应用以及多媒体技术和虚拟现实技术的发展，为野外实习的辅助教学提供了技术上的可能性。
获奖情况及鉴定结果
- 没有评审过
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 图片，现场演示，视频，录像，磁盘
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 技术特点和优势：采用三维浏览显示，并对照片文本数据进行整合，比基于位置进行显示与浏览，通过线路浏览实现，使学生更好的了解自己所要去的实习地点的所有的教学内容，让其做好充足充分的准备。 适用范围及推广前景：面对所有要到庐山进行地理实习的学生，对学生学习有着促进做用，对老师的教学有着辅助作用，使学生通过三维的浏览能够更加直观的浏览庐山的整体，通过二维的图形查属性等功能使学生更好的了解所有地点的更加细致的细节。老师通过修改和添加属性等方面来实现数据的修改和更新，是老师的工作更加方便简洁。 市场分析和市场预计：面向的群体是所有在校的地理相关的学生和老师。通过一届届的野外实习活动，来不断的更新系统中的数据，使其不断的适应新的教学内容，使这个教学平台有更好更长时间的应用
同类课题研究水平概述
- 目前基于GIS的二维空间应用已经较为成熟，广泛应用于各个行业，配合传统的数据库系统软件提供空间图形信息，极大的改善了传统数据库管理系统软件的难以理解、不够直观生动等缺陷，因而得到广泛的应用。例如有中国地质大学的“Web数据库地质教学系统设计及周口店实践”，从教学形式角度探索Web数据库系统在野外地质教学的实践,以中国地质大学周口店野外教学为例,进行数据库设计和系统搭建；山东师范大学的“基于GIS的中学地理辅助教学系统的开发”，实现了GIS与地理教学的有机结合，有很强的交互性和友好性、数据信息量大且形式多样、高效性，较好地深化地理思维，是GIS应用于中学地理教学的一个有益的尝试。 借助于”3S”集成技术，GIS的应用涉及到更多重要的领域，提供更加精确、直观、生动的服务。而基于的三维图形应用也有较大的发展，广泛应用于城市展览、矿山模拟等。例如南京大学建立的“湖山VR-GIS野外地质实习系统”，将三维模型的建造技术和视景渲染的虚拟现实技术引入到地质学中。以湖山地区DEM 数据为基础、叠合高精度的卫星影像，构建了逼真的湖山三维数字模型，同时利用计算机通信，实现了三维窗口与数据采集窗口的同步漫游；同是南京大学建立的“数字测量野外作业系统”，以GPS确定的经纬度为依据，实现图形界面（二维和三维地形图）与数据库的连接，对确定的地质点，进行相关信息的输入、保存、查看和修改，并根据输入的数据生成实际材料简图。 随着GPS定位仪、掌上电脑、嵌入式软件的集成发展，越来越多的高校采用移动GIS技术辅助完成地质实习，例如同济大学采用超图软件公司与同济大学地质工程系合作开发了一款专门应用于地质测图的辅助软件GeologicPractice，传统的方法是采用地质罗盘仪，存在着坐标采集精度不高，操作复杂，数据采集时间长，内业工作量大等缺点。采用移动GIS软件后数据精度高，可快速定点，用地质罗盘仪定一个点的坐标要两分钟，用GPS只要1秒钟，而且操作更加方便。完成后数据可直接转成DXF格式到AutoCAD里进行编辑，省去了绘图的步骤。通过软件导航功能提示同学们目的地的距离和方位，可以方便的找到地质实习的目的地。 可以看出利用GIS软件服务于生产焕发出了无穷的生命力，GIS软件的开发紧紧贴合业务需求，特别适合各个地质勘察部门，同时也是各个高校进行地质教学的良好工具。
