基于ArcGIS的地理分布图绘制——以“人口分布”为例

基于 ArcGIS的地理分布图绘制 ——以“人口分布”为例

苏泳岑

福建师范大学地理科学学院，福建 福州 350007

摘要：随着信息技术的不断发展和教育教学改革的不断推进，越来越多人将地理信息技术应用于教学。ArcGIS作为重要的地理信息技术软件，为地理制图提供强大的技术支持，能够将教学内容化抽象为具象，有利于教师的教和学生的学。本文以“人口分布”一课为例，介绍了利用ArcGIS绘制地理分布图的思路和方法，以期为扩充地理教学资源提供有益借鉴。

关键词：ArcGIS；高中地理；人口分布；影响因素

近年来，信息技术迅速发展并广泛应用，有力地促进了地理教学改革，一定程度上改变了学生学习方式和教师教学方式。《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》在实施建议中强调要深化信息技术的应用。ArcGIS作为重要的地理信息技术软件，为地理制图提供强大的技术支持，将其运用于地理教学可以有效提高学生的学习兴趣，落实地理核心素养的培养。

1. 设计思路

在利用ArcGIS绘制地图前，首先需根据需要确定绘制主题和成果目标，以及在教学中如何应用，然后根据制图目标收集数据并制作图像，最后导出图像并应用于教学（图1）。

例如，在利用ArcGIS绘制人口分布等相关图像以辅助地理教学前，教师应先了解人口分布的特点，打下知识基础，收集第七次人口普查数据，制作不同尺度的人口数量分级设色图,然后结合教材“自学窗”栏目进行教学，以增强学生从图像中获取有效信息的能力，不仅利于知识掌握，也有利于技能提升，更能增强学生关注国家、热爱祖国的家国情怀。此外，还需让学生对人口分布特点有直观的认识，即引导学生分析影响人口分布的因素，因此，还需制作影响人口分布因素的图像，自然因素主要包括气候、水源、地形等，人文因素主要包括经济发展水平，如各省的GDP，还包括历史、政治、文化、交通等。

图1 设计思路

2. 确定目标

1、制图目标依据

（1）课程标准

从高中地理课程结构来看，“人口分布”的内容属于必修模块地理2，课标要求能够运用资料，描述人口分布的特点及其影响因素，本条课标的行为动词是“描述”，这就要求学生会选择合适的地理要素作为位置参照，归纳不同尺度区域的人口分布特征，会从自然条件、社会经济条件等角度分析人口分布特征的形成原因，要求学生具有一定的综合思维能力。本条课标的行为条件是“运用资料”，学生要能够运用具体实例说明人口分布问题。因此，在教学中，教师应向学生提供多种形式的资料，引导学生从资料中提取有效信息。从内容来看，本条课标要求描述的人口分布，主要指人口数量在不同空间尺度的分布状况，包括全球尺度、国家尺度和地方尺度。而人口分布的影响因素是多元的，取决于各区域的本性，例如，自然地理条件、地表长期积累的人类建造、历史事件等。

（2）教材内容

教材中的资料大多是世界尺度和大洲尺度的人口分布数据，较为宏观，离学生的生活有一定距离，可能会影响学生对知识的理解。因此，除了补充中国人口分布图，可以尝试利用学生实际生活中的乡土资源，如福建省的人口分布及其影响因素资料，引导学生对其进行分析，帮学生理清认识区域人口分布。

2、制图目标

结合课标要求、教材欠缺的内容及教学目标，确定本次成果目标为：

（1）根据第七次人口普查数据，制作中国人口分布图、福建省人口分布图，用以辅助人口分布特点内容的教学。

（2）“影响人口分布的因素”主要包括自然和人文两大因素，在自然因素方面，经过初中和高一第一学期的学习，学生对中国整体自然状况相对较熟悉，因此不另外作图，为了让学生更清晰地认识到福建自然条件对人口分布的影响，故制作福建省地形图、福建省河流分布图；人文因素部分，分别制作中国和福建省的居民人均收入柱状图、GDP柱状图、产业结构图、医疗卫生机构个数比例符号图、主要交通干线分布图等以辅助此部分知识的学习掌握。

3、教学目标

通过阅读世界人口分布图、中国人口分布图、福建省人口分布图等资料，归纳人口分布特征，培养学生从空间-区域视角认识地理事物的思维；通过阅读中国各省或福建各县的的自然条件、生产总值、产业构成、人均收入、教育资源、交通线路等相关图像，分析其人口分布的影响因素（教学重难点)。即从全球、大洲、国家、地区等不同空间尺度，认识人口数量的分布状况及其影响因素,提升学生区域认知能力，同时也使学生的综合思维、人地协调观、地理实践力得到提升。

3. 数据来源及步骤简介

1、数据来源

（1）地理空间数据云、国家地球系统科学数据中心：获取中国省界面和省界线图层、省会点数据、中国县级居民地图层、中国县界面图层、中国主要公路和铁路图层、福建DEM图层等。

（2）国家统计局：在统计数据中可查看第七次全国人口普查公报(第三号)；分省年度数据中可获取2021年的各省GDP数据、三产数据、普通高等学校数、人均可支配收入数据、医疗卫生机构数等数据。

（3）福建省统计局：在（各地级市）2021年统计年鉴中获取2020年分县（市）区地区生产总值、三产数据、人均可支配收入数据。

2、步骤简述

①打开ArcGIS，加载中国省界面图层文件，打开其属性表，选中“ADCODE”字段单击右键，选择“汇总”功能导出所需的代码和名称，将收集到的中国各省相关数据（人口、GDP、三次产业增加值、普通高等学校数、人均可支配收入、医疗卫生机构数等）制作成Excel数据表，再从ArcMap中加入数据表；建立中国省界面图层与数据表的连接，根据所需在“符号系统”中进行设置、修改，由此制作中国人口分布图及人口分布影响因素图。

②利用ArcToolbox中的分析工具中的“裁剪”功能，将全国县界面、全国县级居民地图层、全国主要公路图层、全国河流分布图层裁剪为福建省范围的图层，然后按照①所述方式操作，可以制作得到福建省人口分布图及人口分布影响因素图。

4. 结语

随着信息技术的迅速发展,运用ArcGIS制图辅助地理教学将是优化教学方式、发掘多样教学资源的重要手段。ArcGIS制图不仅可以化抽象为直观，为高中地理课堂解决抽象问题提供良好选择,还为教师的教和学生的学提供了丰富的资源，潜移默化地培养学生提取有效信息、分析与解决问题的能力，助力地理核心素养的落实。