地理空间数据可视化概念篇1
随着课程改革的推进，我们关于概念教学的侧重发生了一些变化。从教材来看，以前的数学教材中，关于概念会有明确的定义以及正式的文字呈现，现在使用的数学教材，很少出现关于概念的大段叙述，经常会在人物对话中揭示概念的含义，或者结合具体情境对概念进行描述。教材的这些变化充分说明：关于概念教学，我们从过去重视严谨的语言表述转变为对概念本质的体悟和理解，我们现在更为提倡学生对概念的个性化理解和表达，哪怕学生的语言不够简练，表达不够完美。
基于以上认识，笔者认为，我们在教学中应该重视学生对概念的自主构建，在帮助学生感悟概念内涵，理解概念本质上多下工夫。具体在教学中可以从以下几方面作出努力。
一、找准概念与问题的连接点，使概念的引入成为必然
任何一个概念的产生，都是思维活动的需要，学生体会到这一点非常利于学生对概念本质的理解和把握。概念教学中，对概念学习的必要性一带而过和充分铺陈所产生的效果是截然不同的。如果对概念产生的必要性简单处理，只能起到引入概念的过渡作用，如果对概念产生的必要性充分铺陈，就能起到帮助学生感悟本质的作用。
例如，《百分数的认识》一n，教材通过派谁来罚点球引入百分数的学习（如下图）。在教学中通常会有两种处理，第一种是直接出示三名队员近期罚点球的所有数据，让学生考虑派谁罚球比较合适。学生经过讨论，一般情况下能够想到要看进球数占罚球数的几分之几，但是更多会关注问题解决本身，对百分数产生的必要性体会不深，不能有效帮助学生感悟百分数是一种表示关系的数。
第二种处理是分步出示数据。先出示三名队员的进球数，再出示三名队员的罚球数，每次出示数据之后都让学生思考，派谁去罚点球比较合适，只出示进球数据时，学生一般会根据进球数来选人；当把罚球数据出示之后，学生会意识到考虑进球数不合适，因为三个人的罚球数不一样。这时候，学生容易考虑丢球数，如果教师提出“我不会踢球，罚了一个球没有罚中”的特例，学生会意识到看丢球数也不合理。在这种情况下，学生对解决这一问题不但要考虑进球数还应该考虑罚球数。这样充分铺陈之后引入百分数，利于学生体会百分数产生的必要性，利于学生体会百分数表示关系的本质内涵。
二、提供丰富的学习资源，使概念本质得到凸显
概念是反映对象本质属性的思维形式，要形成概念，就要从感性认识上升到理性认识，经历抽象、概括事物共同本质的过程。小学生的思维仍然以直观形象为主，要使学生对抽象的概念实现自主构建，充分的感知必不可少。因此，给学生提供的学习资源一定要丰富而多元，这样才能使概念的本质得到凸显。
例如，北师大版数学教材三年级下册《分一分（一）》一课，当创设情境引出半个之后，教材里的第一个问题是你能用什么方式表示一半？在实际教学中，有些教师直接要求学生：“请你自己试着画图表示一半。”有的老师虽然提的问题是“你能用什么方式表示一半”，但是在学生操作时又提出，你可以画一画。教材对一半的呈现也是用画图的方法完成。这些处理方法，容易让学生对一半的认识局限于（也就是后来的二分之一）图形。笔者认为，在这里素材越丰富越好，可以用图形、可以用纸张、也可以用积木、毛线等实物来表示，让学生在丰富的素材中感悟到：二分之一可以用各种各样不一样的材料来表示。只有这样，才可以褪去素材的外衣，突出“平均分两份、表示其中一份”这样的本质内涵。
三、创设多层次数学活动，让学生实现自主构建
纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行，构建概念也一样。我们在教学中不能急于对概念进行归纳和总结，应该多设几级思维台阶，创设多层次的数学活动，帮助学生实现自我感悟，最终达到自我构建。
例如，《体积和容积》一课，在构建体积概念的时候，许多老师会通过乌鸦喝水的视频让学生认识到：乌鸦之所以喝到了水，是因为石子占据了空间。接着会揭示“物体所占空间的大小叫做物体的体积”。这样的处理，学生对体积的理解容易停留在文字表面，对概念中的“空间”和“所占空间”缺乏感知。因为在这里，概念是整体呈现，学生缺乏自主构建的过程。因此，在学生由乌鸦喝水认识到石子占了空间之后，应该继续设计数学活动，让学生对“空间”和“所占空间”有所感受。可以先让学生用手摸一摸桌斗，感受里边空间的大小，再放入书包感受书包占据空间之后，桌斗的空间变小了，从而让学生对空间有所感悟。接着，可以利用橡皮泥和大小不一的两块积木，通过把积木按入橡皮泥然后取出的数学活动，让学生直观看到两块积木“所占空间的大小”。三次数学活动之后，对应橡皮泥中留下的空间告诉学生“这是积木的体积”，进而让学生尝试说一说什么是物体的体积。这样一来，学生通过乌鸦喝水的故事初次使用“空间”这个词语；接着通过摸桌斗感受“什么是空间”；然后借助橡皮泥看到物体所占的空间有大有小；最后尝试自己总结“物体所占空间的大小”是物体的体积。数学活动的丰富层次，为学生抽象概括体积概念打下了坚实的基础，使学生的自主构建成为可能。
四、加强运用概念的意识，在自觉应用中深化理解
匈牙利数学家波利亚说过：“当我们遇到问题的时候，回到定义中去。”这充分说明，运用概念的意识对我们解决问题有着至关重要的作用。在日常教学中，我们不要只是应用概念名称进行思考，应该有意识紧扣概念内涵寻求解决问题的思路。
地理空间数据可视化概念篇2
关键词:测绘;工程;空间;数据;不确定性
中图分类号：p24文献标识码：a
目前对空间数据不确定(一般指地理空间数据不确定性)的研究，大多数都是针对数据本身进行的，很少对地理空间数据的实际应用(应用范围、应用结果等)的不确定性展开研究。在GiS中，采集、收集、存储和查询地理空间数据只是完成应用资料的管理，而实现特定的应用目的，输出可靠的结果，则是GiS的核心功能和主要目的。由于地理空间数据来源的复杂性和综合性，引起地理空间数据不确定性的原因的多样性，再加上各种不确定性之间常常是相互联系、相互影响，各种不确定性之间也存在很大的相关性。因此，对地理空间数据的应用范围，以及在规定的应用范围内将产生怎样的应用结果进行不确定性评定，远比只研究地理空间数据本身的不确定性更为重要。通过对空间数据不确定性进行概念建模，及对空间数据不确定性模型进行研究，能够有效地减弱空间数据不确定性的产生，防止空间数据不确定性的传播，从而可保证空间数据的质量。
1、空间数据不确定性的定义
空间数据的不确定性属于一般不确定性的组成部分，包含了地球信息科学、大地测量、测绘与制图、遥感、卫星定位系统、地理信息系统、数据库及其在管理中的应用。对于数据的不确定性，虽然早在20世纪70年代初的电子测量和计量学的文献中就已经出现。但有关空间数据的不确定性定义，至今尚没有统一的认识，目前对它的一些论述，都是初步的。有人认为，空间数据的不确定性是包括属性、位置数据的不确定性、统计精度和偏差，更主要的是包括属性和位置偏差;Vanderwel将数据中的不确定性理解为“与某一个具体数据特征不能表达和有关真值知识的有用概”;pete:Fisher指出空间数据不确定性是用来表述所有自己已经发表的与位置信息不确定性相关的研究和一些认为与数据质量互补的研究领域的研究，他将空间数据的不确定性的研究分为四个方面，即:误差、模糊、歧义和不一致。
2、空间数据不确定性形成的原因
空间数据不确定性形成的原因是多种多样的，有的是客观世界引起的，有的是由于人为的因素造成的。Gottsegen和Coodchild把形成空间信息不确定性的原因归结为三点:(l)不确定性在一定程度上代表了获得的数据与真实世界之间明显的质量差别;(2)不确定性与专门需求与数据之间的兼容性与协调性有关;(3)不确定性和用户专门要求与数据之间的匹配有关。
同时，也由于地理数据大多为近似值，很少有真值，地理知识的不完备，地理分类(属性)定义不明、概念不清，地理数据大都为衍生数据等构成了客观世界引起的空间数据的不确定性。人们认知过程的复杂性与客观世界的复杂性两者的藕合决定了人为引起的不确定性。在不确定性的总量中，人为引起的不确定性约占70%。但是空间数据不确定性形成的主要原因是由人为和客观世界引起的。如何有效的防止人为造成空间数据的不确定性的产生，将不容忽视。
3空间数据不确定性的概念模型
通过对空间数据产生的不确定性进行概念建模，以及对概念模型进行分析，能有效的减弱不确定性的传播，从而提高空间数据的精度和质量。概念模型采用符号和数字相结合的公式或框图形式来表达，其是基于人们的经验与知识对某一种特定对象各要素的组成、关系等理解而构成的框图或图解形式，其反映了人们对现实世界的认知与理解。空间数据不确定性的模型由于其采用框图形式或图解形式，即概念模型来表达，能全面的反映空间数据之间的关系，对空间数据的不确定性的研究有着重要作用。
3.1一般空间数据及其不确定性的流程
空间数据及其不确定性是两位一体的，不确定性必须依附数据而存在，而数据的确定性与不确定性是其主要特征之一。空间数据的不确定性从数据采集过程就开始贯穿于数据的整个过程，有的错误或误差可能被发现并得到纠正，但新的误差又可能出现，这就使得空间不确定性存在于整个数据的生命周期。通过对空间数据一般流程(图l)的分析，能对削弱空间数据不确定性的产生，从而保证空间数据的质量。
从上图可以看出:从数据的收集开始，客观世界固有的不确定性，数据的误差(野外工作者，数据采集者的误差)、制图的误差(解译与制图人造成的误差)一数字化误差，建库过程的误差(GiS工作者造成的人为误差)一存储与管理中的误差(数据库工作者造成的误差)一网络传递的误差(网络工作者造成的误差)一分析、建模的误差等，都会造成不当的误差，从而引起不确定性的产生。更为严重的是，可能造成不确定性的传播，就难保证数据的精度。通过对其概念模型进行分析，可及早发现误差的产生，有效防止空间数据不确定性的传播。
3.2以认知过程为基础的空间数据及其不确定性概念模型
以认知理论为基础的数据不确定性认知阶段分为三部分:感性认知阶段、理性认知阶段和深人认知阶段。感性认知阶段是对客观事物获得初步的、表面的和粗浅的印象，有的甚至错误，该阶段不确定性的成分很大;理性认知阶段的特征可以对区域进行规划，对工程进行设计，获得较为深人的全面认识，但由于客观世界的复杂性和认知手段即科学技术的限制，仍然存在许多不确定性成分;深人认知阶段是人们对客观世界有了较全面认知的基础上开展的各种活动。但在活动之中，又会出现新的不确定性成分，虽然通过反馈纠正了一些认识上的错误，该阶段的不确定性并非不存在，只是减少了，但又会出现新的不确定性。
通过对以认知过程为基础的空间数据的不确定性进行建模分析，对不确定性的传播能起到一定的预防作用。
3.3基于图形的空间数据不确定性概念模型
空间数据具有三个基本特征:时间、属性、空间。凡是缺少其中任何一个要素的数据，都是不完整的数据，通过建立基于图形的空间数据不确定性概念模型，比较全面地反映空间数据之间的关系。对空间数据不确定性的分析起到积极的作用。
通过分析基于图形的空间数据不确定性概念模型流程图，将空间数据的时间、属性和空间三要素，采用直观的二维、三维图形(矢量坐标、栅格矩阵及四叉树等)或其它灵活的形式表现出数据的质量，能有效地进行空间矢量数据误差模型的可视化、影像分类不确定性的可视化、GiS应用系统中不确定性的可视化分析，可以把抽象的数据质量度量表现出来，以用户对质量的认识，减弱空间数据的不确定性;另一方面也会直接影响GiS软件的质量与水平，提高系统的实用性和可靠性，也利于提高数据的质量。
结束语
本文研究方法上注重多种方法综合使用，以建立不确定性数据处理模型为其出发点和基础。在建立模型时应顾及各种不确定性之间的相关性及数据如何抽样等问题，把空间数据不确定性研究与空间数据挖掘联系起来，建立基于知识的不确定性分析模型，从而使建立的不确定性模型具有更好的实用性与可操作性。空间数据质量控制的根本在于提高测量数据的精确性和对事物描述的抽象模型的科学性。因此，应该加强地理空间数据的元数据、不确定性的传播和可视化、数据完整性和逻辑一致性的研究，从数据集建立开始就建立起数据质量描述的体系等等。本文空间数据不确定性的分析希望能对今后空间数据不确定性的研究起到一定的借鉴作用。
参考文献
【1】.土立波.实用测量不确定度评定及案例「ml.北京:中国计量出版社，2007.
【2】.倪育才.测绘工程空间数据不确定度评定「ml.北京:中国计量出版社，2006
地理空间数据可视化概念篇3
关键词：电子地图；可视化
中图分类号：p28文献标识码：a文章编号：1674-7712（2014）04-0000-01
一、引言
电子地图定义的难度在于电子地图的“显示”与“存储”是相分离的。从多媒体信息时代角度，电子地图应是基于数字化地图数据的空间信息可视化表现。电子地图的制作包括地图符号的逻辑设计、空间信息可视化的表现手段，空间信息系统结构设计与空间信息浏览与查询设计等多个方面。更确切的说，电子地图一般意指多媒体地图，是可交互、多功能的空间信息多媒体可视化集成地图。即电子地图的概念是一个动态发展的概念，即数字地图-电子地图-电子地图系统。
二、电子地图的基本概念
talor（1991）将电子地图定义为“在电子介质上使用的地图”；郭仁忠（1995）年认为投影技术和设备的发展使显示电子地图的介质并不一定是电子介质，运用计算机主机和光学投影仪同样可以在屏幕（白纸、幕布甚至墙壁）上显示地图，故可以认为“电子地图是屏幕上显示的地图的总称”。但为了排除单纯投影与幻灯生成的屏幕地图，因此建议将笛子地图定义为“是基于电子技术的屏幕地图”，并进一步强调了计算机在电子地图中的作用。祝国瑞（2004）从数字地图的可视化作用出发，提出“电子地图是数字地图经可视化处理在屏幕上显示出来的地图”。吴忠性（1993）、张文诗（1994）等从地图数据来源和地图传输的不同角度也给出了电子地图的定义。造成了电子地图多样化现象的原因在很大程度上是因为发展中的电子地图鱼现代技术迅速结合，不断推出新的应用形式，从而在短时间内难以给出一个简洁、科学和明确的定义。从狭义上讲，电子地图是一种以数字地图为数学基础、以计算机系统为处理平台、在屏幕上实时显示的地图形式。而从广义上讲，电子地图应该是屏幕地图与支持其显示的地图软件的总称。前者强调了电子地图的地图特性，后者反映了电子地图的综合特性。
三、地图可视化的基础理论
地图可视化是地图学与可视化技术结合的结果，将地图形式从传统的纸质地图拓展到屏幕显示的电子地图，这是一个巨大的技术飞跃，成为现代地图学发展的支柱。但是，地图可视化不仅仅是技术层面的问题，它也随之带来了一系列地理信息表达与应用的理论问题。如何认识地图可视化的地位与作用，以及如何评价地图可视化与地图应用的关系，国内外地图学领域的许多专家学者对此做出了深入的研究，提出了一些重要的地图可视化理论。
（一）DiBiase的地图可视化理论
借助科学可视化和应用数据分析（exploratoryDataanalysis）的思想，DiBiase（1990）将可视化视为科学探究的工具，并提出了地理可视化的框架。在该框架中，他强调了地图在整个过程中的作用，这种基于地图的可视化由原始数据探究、确认、综合、表达等内容组成
了一条曲线。地图在探究一端的作用是促进个人的视觉思考，在表达一端的作用是把研究结果面向公众的视觉传输。DiBiase认为可视化在研究过程的早期侧重于个人特征的视觉思维，这一框架强调在探究一端地图促进地学视觉思考的作用，从而重建了地图学与地理学的联系。
（二）taylor的地图可视化理论
taylor将地图学理论原则和新的计算机技术作为三角形的底边，前者作为地图可视化的理论依据，后者是地图可视化的技术支撑，而传输和认知行为作为等边三角形的两腰，构成了可视化的两大主要作用。地图可视化不再仅仅是静止的表达，同时还具有交互和动态可视化的特征。
（三）maceachren的地图可视化理论
在maceaachren的概念模型中，把可视化和传输作为并列的两个方面，强调了可视化和的分析与认知功能，其立方体的对角线（虚线部分）具有和DiBiase模型一致的意义。
综上所述，这三种概念模型考虑问题的角度不同，但都体现了地图可视化所包含的视觉思维（认知分析）和视觉传输两个重要内容，从而将现代地图学与主要强调地图传输的传统地图学区分开来。造成这一变化的主要原因是现代信息技术包括计算机技术的发展，使得地图的表达不再是在传统介质上，而是通过计算机软硬件的支持，建立了更加丰富的交互手段，可以实时实现各种设定条件下的地图再加工与屏幕输出。因此，电子地图实际上就是地图可视化的产物，是集地图表达与动态交互功能于一体的新型的地图形式，是现代地图学发展的标志性成果之一。
四、可视化理论与地图学的结合
可视化理论与技术应用于地图学始于20世纪90年代初，国际地图学协会（iCa）在1993年德国科隆召开的第16届学术讨论会上宣告成立可视化委员会（CommissiononVisualization）；1996年该委员会与美国计算机协会图形学专业组（aCmSiGGRapH）进行了跨学科的协作，探索计算机图形学理论和技术如何有效地应用于空间数据可视化，同时探讨如何从地图学的观点和方法来促进计算机图形学的发展。可见，对地图学来说，可视化技术已经远远超出了传统的符号化及视觉变量表示法的水平，而进入动态、时空变化、多维的可交互的地图条件下探索视觉效果和提高视觉功能的阶段，重点是将那些通过难于设想和接近的环境和事物，以动态直观的方式表示出来。对于地图学来说空间信息可视化更重要的是一种空间认知行为，在提高空间数据的复杂过程分析的洞察能力，多维和多时相数据和过程的显示等方面，将有效地改善和增强空间地理环境信息的传输的能力，有助于理解、发现自然界存在的现象的相关关系和启发形象思维的能力。
参考文献：
[1]龙毅，温永宁.电子地图学[m].北京：科学出版社，2006.
地理空间数据可视化概念篇4
[关键词]地理信息系统 数字图书馆 知识管理
[分类号]G202
在对数字图书馆发展的研究和探讨过程中，人们不断提出新的方向，发现已有的不足。图书馆管理信息系统(miS)作为图书馆信息化建设的阶段性产物，只关注信息资源本身的处理与管理，忽略了与信息资源收藏有关的空间地理信息、信息资源间的相互关系以及其他地理要素间的联系。信息资源数字化的同时，其空间布局的数字化也应当作为一个重要的组成部分。另一方面，现实中图书馆的发展与日常活动也迫切的需要一种新的空间管理方式。上世纪60年代起，地理信息系统(GeographicinformationSystems，GiS)得以迅速发展，并逐步应用于数字图书馆的发展之中。
1 GiS及其在图书馆界的应用
1.1 GiS的概念
GiS自诞生以来就存在很多的定义。一般认为，GiS应用软件是允许用户创建人机会话，分析空间信息，编辑数据、地图并展示所有这些操作结果的工具。著名的GiS应用软件开发公司eSRi在其主页上这样描述GiS的功能：地理信息系统将硬件、软件及数据整合起来以获取、管理、分析及显示各种形式的地理相关信息。它可以让我们以地图、报告、图表等各种形式观察、理解、解释、形象化数据从而揭示其关系、模式和趋势。
1.2 GiS的功能
可以理解为，GiS是以地理空间数据为基础，整合空间相关信息，在计算机软件和硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，采用模型分析方法，重组为特定的知识信息，为研究和决策服务的计算机系统。它的功能主要有以下几点：
・数据的存储和管理，涉及到空间数据和属性数据的组织。将地物的点线面位置、空间关系组织到数据库中，既便于计算机处理又方便用户查询。数据管理实际上是采用如关系模型、层次模型或网状模型等，建立数据库管理系统(DBmS)。
・空间的查询与分析。空间查询包括位置、属性、拓扑等查询。空间分析包括地形，网络，叠加，缓冲区、决策数据等。
・图形的显示与交互。一方面将已获得的地理空间数据经过空间可视化模型的分析，转换成直观的二维或三维图形图像；另一方面也可以将用户所需的相关属性数据借由空间数据的内部关系加以显示。
1.3 GiS在国内外图书馆的应用概况
GiS在图书馆的应用已有近20年的历史。得益于数字地球概念的优先提出和战略性重视以及GiS研发的领先性，西方国家对于数字化地理信息的收集和整理较为全面。因而，国外图书馆界应用GiS一直以来多着眼于图书馆建筑之外的一定范围，如街区、城市乃至国家。主要方式是图书馆向公众提供地理信息相关服务，或分析图=B馆及其用户在一定社会范围内的关系等。如用以评估和剖析图书馆辐射范围内社会经济特性，描绘公共图书馆用户空间分布，通过人口数据分析图书馆潜在用户以改进服务等，高飞等人在其文中介绍了美国部分图书馆在CiS资源建设及信息服务上的应用。近年来研究人员开始将注意力转移到图书馆内，Xia在其文中提出了以GiS作为图书馆空间管理的解决方案，并尝试通过分析GiS馆藏空间数据与读者借阅记录，针对读者的借阅行为改善书架排布。
我国对GiS在图书馆领域的应用关注较晚，目前主要关注点在图书馆空间管理与馆藏资源管理方面。如沈健针对GiS在图书馆空间管理及馆内阅览的应用进行了探讨，高飞亦描述了GiS馆藏空间地理信息系统的设计与实现等。
1.4 当前应用的不足
地理信息系统也许仅被当作地理信息储存、获取及显示的工具，高飞等人在总结检验图书馆GiS服务的效果时提到，对于很多图书馆来说“GiS服务”就是收集、维护、保存和构建空间信息。然而G]S真正的价值在于依据现有数据间关联完成一定模型分析，生成新信息并加以展示，这种功能往往能解答一些原本并未存在于数据中的问题，这就是GiS的分析与决策辅助功能。
2 利用GiS进行知识管理
GiS相对传统miS具有显著优势已不容置疑，深入发掘GiS的功能潜力应当成为下一步发展所需要考虑的问题。如果说传统信息管理系统对应的是信息管理，那么GiS将扮演知识管理承载者的角色。知识管理是近年来管理领域出现的一种的新理念。野中郁次郎提出了知识创新的SeCi(Socialization，extemaliza-tion，Combination，internalization)模型，即显性与隐性知识的产生、转换、表达及组合的过程。在可视化研究领域，eppler和Burkard认为除了传播信息之外，知识可视化的更高目标在于传输见解、经验、态度、价值观、期望、观点、意见和预测等，并以这种方式帮助他人正确地重构、记忆和应用这些知识。
2.1 实现GiS的知识管理功能
知识管理的主要意图在于对既有主客观信息进行抽象、归纳与重组，将新的认知在个人或组织间进行传播与反馈，此过程不断重复产生了一种认知的繁衍与进化。将GiS作为知识管理的承载平台，需使其具有一定的抽象、归纳与重组能力，再通过可视化表达，完成读者与读者、读者与馆藏信息以及馆藏信息之间的交互。此处引入几个概念作为构建分析模型的重要依据：
2.1.1 单元网络和二元网络此两者的概念来自于复杂网络，是一种对包含大量属性个体及个体间相互关系的复杂系统的抽象。近年来涉及到了科研合作网络、信息检索、竞争情报、人际网络等情报学领域。二元网络一般被认为包含有两类节点，并通过一定的关系相连接。图书借阅过程中，每本书和每个读者都被认为是网络中的一个节点，如果某位读者借阅了某一本书，即在网络中相应节点间建立联系而形成一个二元网络。同时，不同读者间借阅同本书，不同书籍被同一读者借阅，均可形成关于读者或书籍的单元网。傅林华及洪少春对上述的图书借阅网络模型进行了研究。洪少春对单元读者网络的聚集系数进行了计算，认为大部分读者的借阅兴趣一般限于某一两类的书，读者可按照读书兴趣划分。这一研究的意义在于，我们可以通过分析读者的借阅行为发现读者的群体性阅读趋向，通过推荐热门书籍达到分享阅读经验、促进关联性知识传播的目的。同时，读者借阅行为中还有更多的潜在关系值得探讨和研究。傅林华、洪少春均发现了图书借阅网络的单标度性质，其具体成因二位研究人员也并未得出结论。另外，复杂网络的小世界效应在借阅关系网络中的表现值得研究。所谓小世界性是指网络同时具有较高的聚簇系数和较短的平均路径长度，较高的聚簇程度促成了节点间相互的信任和
更紧密的合作，从而提高信息交流的效率和准确度。最短路径的存在使节点可以从较远的节点处获取与既有信息不同但具有一定相关度的信息。那么，借阅关系网络中最短路径是否可以帮助揭示和促进拓展性阅读，是一耐人寻味的话题。
2.1.2 本体间映射及领域本体 上文我们认为，知识管理的主要意图在于对既有主观或客观信息进行抽象、归纳与重组，本体研究在一定程度上满足了这种要求。赵英、雷强在其文中研究了数字资源整合的贝叶斯本体映射方法，在不同的本体中计算其概念节点之间的相似度，使得同类本体可以互相对应及转化以完成知识共享的任务。同时，抽象与归纳的过程，实际上是对于既有信息的一种过滤。易明、王学东提出了基于领域本体的数字图书馆信息过滤模型。模型依据不同用户对资源库中相关资源的评价，分别将资源和用户进行转化、聚类形成用户组及概念集，同时考虑使用户兴趣的相似性在同用户组间最大化，在不同用户组间最小化，并利用聚类的质心点矢量来表征评价值。该模型通过转化、聚类形成不同的过滤函数，或直接利用针对某一读者形成的过滤函数来剔除没有价值的资源。
2.1.3 情景用户模型 知识管理的主要目的是将新的认知在个人或组织间进行传播与反馈，这个过程也可以理解为个性化服务。袁静描述了基于本体的个性化检索及推荐服务，在构建个性化用户模型时考虑显示构建和隐式构建。前者是本体库根据用户提供的信息进行语义分析，返回并让用户自行选择符合需求的实体概念，从而构建用户模型。隐式构建则是通过挖掘用户浏览行为和所访问页面，进行需求分析并借助本体库中规范化的概念自动构建用户模型库。当用户发出检索请求时，其最近活动创建的用户情景模型与查询请求同时提交到服务器，检索结果依据与用户情景模型的相似度进行重排序后返回给用户。上述基于本体的情景用户检索及个性化推荐服务，既包含了资源的匹配，又使得相近兴趣的用户群体之间可进行相互推荐。
由上述几种模型概念可看出，当前对于读者借阅行为及信息检索的研究中，群体读者特性、信息资源的聚类及两者之间的关系是一个关注的重点。利用复杂网络研究借阅关系更为基本和直接，读者与书本间的联系可能直接依附于某一本书的图书分类法，而基于本体的研究方法则建立在将不同的信息资源抽象聚类的前提下。无论以哪种研究作为切入点，其根本目的都在于揭示人与人、资源与资源、人与资源间的潜在联系，进而为将信息管理转变为知识管理，提高信息共享程度和传播速度创造条件。研究中所采用的理念、算法等，可以作为利用Gis进行可视化知识管理的一个先决条件。
3 馆藏Gis流程及知识管理功能实现
3.1 馆藏相关信息数据库的形成
从数据的获取、数据的编辑、数据的存储和管理、空间的查询与分析到图形的显示与交互，GiS系统的各个部分是统一且相互关联的。首先，需要对大量文字、数据属性及各种图件进行处理，形成的属性数据编入属性数据库，而各种矢量化后的图件资料，进行点线编辑、建立拓扑关系并编人矢量数据库。可以数字化的图件资料，在扫描及栅格化后编入栅格化数据库。栅格数据库、矢量数据库以及属性数据库三者经过统一的数据转换处理及属性挂接后再经由格式转换，最后形成一个馆藏相关信息数据库，如图1所示：
该数据库中，空间数据在逻辑上采用分层管理的方式构建。建筑区域、功能区域、楼层、基础设施、书架、借阅室等依照空间坐标的相关性分别存储于不同的图层之上。各图层又根据不同内容或以楼层为基础划分成不同的图层集，从而明确各要素问的空间关系。属性数据根据是否与空间信息相关分为两种，其中空间相关属性信息一般是对空间实体描述，如名称、类型、位置、编号等；空间信息无关的属性数据则诸如读者信息、借阅记录、著录信息、本体信息、固定资产信息等。
3.2 馆藏信息的关联性
值得注意的是，不同的关联将不同馆藏信息联系在一起并使其具有逻辑性，使得不同性质的数据库可以相互链接。将矢量、栅格、属性数据整合在不同的层面上，更是以后进行模型建立与计算、辅助决策的关键所在。下图总结了一些常见信息及部分信息间的关联(见图2)。
图2中，除各个数据库所包含的信息间存在联系外，读者与馆藏可以通过借阅记录关联；馆藏的领域本体可以和读者信息关联；文献资源通过分类号与书架关联；设施、楼层、区域、书架等可通过指定的标识号关联等，在此不再赘述。在GiS系统中，关系型数据库的作用就是使得空间信息和网性信息可以互相成为检索依据。
3.3 以知识管理为目的信息查询方式
在明确馆藏相关因子及其关联性后，依据前文所述的几种模型所采用的算法与函数构造约束条件，同时利用GiS组件开发相应的应用程序，以实现知识管理为目的信息查询方式。基本框架示意如图3所示：
用户提出查询要求时，一方面可以直接对相关属性数据进行检索，如具体某一本书以及任意的空间设施，或同时采集用户的情景记录对比相关情景模型形成情景用户分析；另一方面，通过用户检索词的语义分析或者直接对应本体查询，在由属性数据中归纳的诸多本体及用户模型映射集合、聚类产生的领域本体中进行匹配。亦可以通过事先由借阅关系生成的单元及二元网络模型进行节点匹配以寻求其他相关节点信息。在此基础上，检索反馈给读者的将不仅仅局限于传统图书馆GiS所检索出的文献信息和空间位置，更为重要的是将知识间的关联性展示在读者面前。其他相近专业、学科的读者都在关注什么问题，哪些的文献可以对当前的学习提供额外帮助，哪些知识需要被进一步认识，研究可以向什么方向拓展，可能从何处发现研究交叉的灵感，这些都是读者更加渴望了解的内容和期望的知识获取渠道，也是符合野中郁次郎SeCi知识创新模型的知识管理方式。从文献角度看，原本侧重点不同或专业性较强的文献资源，被相关专业或其他专业领域的读者关注和借阅几率也将大大提高，从而了加速知识传播的速度。无论采取何种查询方式，单一或综合，相关空间属性信息都将与所检索的结果一一对应，在不同的图层上叠加后高亮显示，从而实现反馈给用户文字信息的同时完成空间图形的展示与交互并初步实现知识可视化的目标。当然，也可以加入最佳路径的算法模块和对RFiD的支持，直观的向用户提供精确导航，进一步提高读者利用馆藏文献的效率。
4 结 语
本文从GiS在图书馆界的应用现状着眼，通过引入知识管理的理念，介绍复杂网络、本体、情景用户模型在个性化信息检索方面的作用等，试图寻找一种将GiS馆藏空间管理强化为GiS馆藏知识管理、扩展知识传播范围、加速知识传播速度、提高图书馆使用效率的途径，并对可能采取的应用方式进行了初步探讨。
地理空间数据可视化概念篇5
关键词：介词；空间隐喻；认知理据；意象图式
abstract：asacognitiveactivityinwhichhumanbeingsusetheexperienceofadomaintoexplainorunderstandthatofanotherdomain，metaphoristhemappingofconceptsbetweenthetwocognitivedomains.Byanalyzingthecognitivemotivationofprepositionalspatialmetaphor，wecansafelyconcludethatprepositionshaveproducednumerousdifferentmeaningsanddevelopedcolorfulmetaphoricalconnotations，andthepolysemanticnetworkisthusformed.illustratedbyat-on-in，theirprototypalmeaningsareexplainedandextendedtotime，actionsandabstractconcepts.Finally，thepaperpointsouttherealisticsignificanceofusingspatialmetaphortoexpoundprepositionalphrasesinenglishteaching，particularlyinvocabularyteaching.
Keywords：preposition；spatialmetaphor；cognitivemotivation；imageschemata
传统上，主要是修辞学家、文学家、哲学家和符号学家对隐喻进行研究，而主流的生成语言学家对此是不屑一顾的，在他们看来，隐喻仅仅是一种修辞手段，不值得深入探讨和分析。自1980年隐喻研究的代表人物G.Lakoff和m.Johnson的著作《我们赖以生存的隐喻》问世以来，语言学家才开始全面反思和挑战旧有的隐喻观，认为隐喻无处不在，是人类对混沌世界的知识和抽象范畴进行有序组织和概念化的有力工具，是人类用某一领域的经验来解释或理解另一领域的经验的一种认知活动，即两个认知域的概念之间的映射[1]10。而这两个领域之所以能够产生映射，是缘于二者之间存在着某种相同或类似的认知结构模式意象图式。何谓“意象图式”?它是人们对某些有关联的事物经过长期的反复感知后，在大脑中形成的一种抽象的认知模式，是沟通抽象概念和具体意象的桥梁。意象图式不仅是一个抽象的语义规则，更是一个基本的心理图像。人脑在形成了某种意象图式之后，就会不自觉地运用业已存在的图式去认知新鲜、复杂或抽象的事物和现象，从而实现从一个认知域向另一个认知域的隐喻性映射，衍生出丰富多彩的隐喻含义。
认知语言学家发现大多数的意象图式来自于空间概念，如“上下模式”、“里外模式”和“容器模式”等。这是因为空间作为认知客观世界的基础，是人类赖以生存的第一要素，在认知域中占据着核心地位。空间概念是人类最早熟知的有形而具体的概念，在此基础上，人们开始将诸如时间、动作、数量、身体状况、心理活动、社会地位和价值观念等抽象概念投射到具体的空间方位概念上，其结果便是空间隐喻的大量产生。
一、介词空间隐喻的认知理据
人是万物的尺度。在认知外部世界的过程中，人类以自身躯体为体验基础去构思情景、合成图像，并细化成各种空间概念，最终通过不同的语言符号介词固化下来。英语中共有100多个介词，其中大部分的原型都是表示空间的，是人们对空间方位最重要、最直接的语言表达形式之一，为抽象思维提供了不可或缺的基础和路径。然而，空间介词往往表现得十分活跃，用法灵活多变，在固定短语中的意义尤为纷繁复杂，使得整个语言结构显得无理据可寻，让学习者倍感迷惑。能否正确地运用介词，已成为学习者是否真正掌握现代英语的标准之一。
人类的思维和语言是不断发展的，但相对于现实世界中无限的事物和现象而言，人类的词汇毕竟是非常有限的，而且为每一种事物、每一种感觉和经验去创造完全独立于其他词汇的单词也是没有必要的，不符合语言发展的“经济原则”。为了认识和描写未知事物和现象，人类依据已知的概念及其语言表达方式，由此及彼、由表及里，同时发挥惊人的想象力，把熟悉和不熟悉的事物进行不寻常的并列，从而加深了我们对未知事物和现象的认识[2]。在这个过程中，隐喻起到了核心和关键的作用。
任何语言都具有语义再生功能。按照认知语言学的假设，空间表达作为语义编码的基础，可以通过隐喻来表述更为抽象的概念。隐喻是语义引申的重要手段，具有空间指涉意义的介词意象性强，自然成为隐喻引申的重要温床，从而使空间介词具有了多方位映射的特征。而在把空间概念作为源域投射到目标域上的过程之中，空间域的意象及内在逻辑都会保留下来，这就形成了空间隐喻的基础。
我们之所以不能随意用一个空间方位来描绘本体，是因为空间隐喻是有理据的，不是任意和约定俗成的。事实上，我们大部分概念都是根据一个或多个空间隐喻建构的[1]42。根据原型理论，每个空间介词的语义范畴是一个原型范畴，并在其空间概念的基础上通过隐喻性映射发展了介词的多义性，产生了大量不同的义项，并最终形成了介词的多义性网络。原型义在语义范畴中最为突显、最具代表性，是人们最先认知，也是介词最初获得的义项，即“空间”义。其他义项把原型义作为认知参照点，通过家族相似性不断向外延伸和扩展，形成一条相互关联的意义链。如在onpinsandneedles中，由于on的原型义是“在…之上，并与表面直接接触”，所以在与无数的针尖接触和摩擦后，肯定会感觉难受，这才有了“坐立不安”的语义。又如in的原型义是“在…里面”，表示具体的空间方位，但在markisinlovewithmary一句中，表征容器意义的in则被投射到抽象的love之上。通过这种从具体到抽象的隐喻性投射，介词发展了不同的义项，产生了丰富多彩的隐喻含义。尽管每个义项延伸和扩展的语义各不相同，但都具有交叉相似性，即边缘义项的语义无论如何抽象，均与原型义有着不可分割的内在联系，具有相同的基本功能。源域对目标域映射的制约和控制一直都没有减弱，即目标域内的意象图式结构始终保持着源域的基因。
二、介词at-on-in的原型义及其意义延伸
本文之所以选择at-on-in为例，是缘于它们一起构成了一个“点面体三位一体”的微观系统，值得进行系统性地研究分析，而在《大学英语课程教学要求(试行)》中列出的1877个词组中，与它们相关的词组数量分别为75个(at，所占比例为4%)，170个(on，所占比例为9.1%)和281个(in，所占比例为15%)，比例合计达到了28.1%，非常具有代表性。
1.at-on-in“点面体三位一体”微观系统
空间性是人类最根本的身体经验，是人类与客观世界互动而形成的最基本概念。多数介词的原型义都与空间关系密切相关，因此理解它们的形象特征是理解其隐喻含义的重要前提。一般来说，介词按维度可分为点、线、面、体四种类型。点，即无维度，形象特征最为简单；线，即一维形象；面，即二维形象；体，即三维形象。at的原型义是将某处视为一点或指示较小的地点，如athand(在手边)；on的原型义是表示在表面上有接触点，一个平面被另一个平面所支撑这一概念，如onboard(在船、飞机或车上)；in的原型义是表示处于某个三维空间之中，其空间意义与容器的意象图式相关联，如inthemiddleof(在…的中间)。
at-on-in的隐喻意义的构建就是由始发的空间域向其他认知域映射的过程，在这个过程中，两个各有差异但又相互联系的认知域相互作用，两个不同的语义场相互对立和对比。王寅认为，上述介词被转用来表示时间、动作和抽象思维等概念时，也大致遵循“点、面、体”系统对应映射规律。at-on-in“点面体”语义结构形成了一个跨概念域的隐喻微观系统，对其进行分析可以为当代隐喻认知理论提供一个实例，同时对于英语教学也有着较为重要的参考意义[3]317。
2.at-on-in的意义延伸
(1)at-on-in在时间方面的意义延伸
在人类的认知过程中，空间概念和时间概念是最为基本、也是最早被认知的，但时空观念并不平衡，空间概念的出现先于时间概念，不借助空间隐喻的载体，就无法直接描述时间。因此表达时间概念时势必要借用空间意象图式来加以定义和界定。
按照时间概念实际上是对空间概念的隐喻这一假设，英语在表达时间概念时有两个相互参照的意象：时间点和时间段。at表示时间点，指极短的一瞬间，或作为按时间点考虑的时间段，如allatonce(立刻，马上)，attheageof(在…岁的时候)。on指某一时段中的某一时间点，或两个时间点的紧密接触，表示比at更长的时间，如某日、某日某段时间，或修饰语+某日某段时间，如onthepointof(正要…的时候)，onschedule/time，onthehour(准点)，onholiday(度假)，onarainyday(雨天)。in表示时间时，通常是把事件或行为看做一个物体，物体穿过有界的空间与物体穿过容器所花的时间产生了空间和时间的内在联系，在时间范围内就在容器里，在时间范围外就在容器之外。由此可见in表示的是在某段时间里或某一个过程，时间跨度可以和空间一样无穷大，如inthemorning(在早上)，inthefuture(未来)，inthecourseof(在…期间)，intheshortrun(近期内)。
(2)at-on-in在动作方面的意义延伸
at表示动作概念时，多表示在短暂时间内发生的动作，如atthethoughtof(一想到…就)，atfirstsight(乍一看)，atthementionof(一提到…就)；当at接在那些表示“急促、有力、迅猛”等含义的动词之后，则隐喻性地暗指动作的能量聚集于一点，如shootat(向…射击)，gaze/glance/stareat(盯着看)，catchat(抓住)。on与表示动作概念的单词连用时，其原型义“面”可隐喻性地表示“工作面”，含有“将某事置于…之上，担当或承担”之义，如buildon(建立于)，planon(打算)，onguard(警戒)。此外，on还可隐喻行为对象或动作的持续，如lookdownon(轻视)，waiton(服侍)，onthego/move(活跃，忙碌)，ontheincrease(在增加中)。in表示动作时，通常把各式各样的事件或活动当做容器，如果参加此活动或与此事件相关，就处于容器之中，如inblossom(开花)，inoperation(运转)，pullin(进站)，takepartin(参加)。
(3)at-on-in在抽象概念方面的意义延伸
at接表示数量、速度或价格等的单词时，具有点性特征，表征点性概念，如atmost(至多)，atanyblast(全力以赴)，atthepriceof(以…价格)，atanycost(以任何代价)；当它接在表示情感的形容词之后，往往表示因某事(可视为一点)而引发的一定反应，如beamazed/shocked/surprisedat(对…感到惊讶)，bedelighted/happy/pleasedat(对…感到高兴)，beangry/annoyed/furiousat(对…感到生气)。在同某些抽象概念共现时，on通常表示“面”、“上”等隐喻性概念，蕴涵“论/关于”等意义，如onrecord(纪录在案)，onthewhole(大体上)，onthepartof(就…而言)，throw/castlighton(解释，说明)。in后接表示抽象概念的单词时，隐喻为精神、情感、权力等被某种状态包围，如ingoodspirits(心情好)，inhotwater(处于困境之中)，inpanic(惊恐地)，inpower(掌权)。
三、介词空间隐喻在教学中的现实意义
在语言系统中，介词属于封闭型词类，在偌大的词汇库中所占的比例很小，但使用频率却非常高。这与英美人的表达习惯有关，更重要的是，它用法简练、表达灵活，特别是可以和其他词类搭配，构成介词隐喻，在其原型义的基础上延伸和拓展出众多的义项。这种“以空间概念意义为源域向其他认知域映射而获得抽象意义的认知方式揭示了认知思维和语言表达之间最本质的联系”[4]，对于语言教学和学习有一定的启发意义，尤其是在词汇教学中无疑具有重要的现实意义。
语法学家常说英语是介词的语言。相比其他词类，介词最容易被用于隐喻映射，它们最初的文字意义大都表征空间关系，继而喻指时间关系，然后逐渐地引申到许许多多其他的关系。任何概念都具有无限可分的特点，任何原始概念都是下一级新生概念的起点，而不是概念衍生的终点。空间介词的语义随着社会的发展和人类抽象思维的完善不断得到丰富，从而由原型义衍生出更多的边缘义项。只要有人类社会的存在，空间介词的语义延伸就会永不停息。
英语是最具一词多义特性的语言，但大多数学习者在学了原型义后对其他义项关注不够。其原因在于他们往往未能认识到各个义项的隐喻理据，对隐喻中本体和喻体之间的映射规律认识不足，无法真正掌握多义性。如果能从认知角度解释或理解介词的空间意义及其隐喻意义，明晰词组或短语中所包含的隐喻概念，将会把学习者从死记硬背中解放出来，习得创造性活用语言的能力。本族语者由于已经经历了这种体验，不再需要有意识地推理。而非本族语的学习者则有必要弄清楚隐喻的轨迹，了解词义构建与转换的理据，体验类似习得母语一样的隐喻化心路历程。
今天，我们若能掌握这种隐喻认知理论，将“隐喻能力置于与语法能力和交际能力同等重要的位置”[3]326，在英语介词教学中适当地运用空间隐喻概念，重视分析认知结构，指导学习者挖掘意义的构建模式，摸索隐喻的映射规律，从而促进他们对空间映射的充分理解和对英语介词搭配的掌握。在实际教学中，处理的关键是通过一定的手段使隐喻在学习者的大脑中得到复现，说明单词的原型义和隐喻的推理过程，而不是生硬地、孤立地讲解各个义项。学习者应特别注意词汇在其原型义基础上意义延伸的隐喻理据，这样才能有效激活自己的意象图式，发展推理规则和思维模式，明晰语义之间的内在联系，探索语言表达的心理基础。从这个意义上来说，隐喻认知理论既能为介词教学提供新思维、新角度、新方法，也能为其他词类词义的研究提供一定的借鉴。
四、结语
隐喻是一个概念化的过程，表现为由源域向目标域的映射，不仅使语言符号具有了多义性，也使语言符号具有了新鲜感和生动性。它是人类认知和了解世界的根本方式，是词汇语义扩展的核心理据。在我们的概念系统和人类体验世界的过程中发挥根本作用的是空间概念，而介词在表达空间概念域中起着十分关键的作用。凭借隐喻认知机制巨大的语义生成力，介词基于空间原型这个认知参照点，以家族相似性不断向外延伸和扩展其语义。
在浩瀚的英语词汇中，介词在数量方面虽微不足道，但其语义繁殖能力之强，使用频率之高，以及使用难度之大，都是其他词类所不及的。本文分析了介词at-on-in从空间概念扩展至时间、动作和精神、心理、情感等抽象概念领域的过程，旨在对当代隐喻认知理论作一个实例补充。同时，从认知角度来探讨介词意义多元性的理据，运用认知语言学对介词惯用法作出合理的解释，对英语教学，尤其是词汇教学具有重要的现实意义。
参考文献
[1]LakoffG，Johnsonm.metaphorsweliveby[m].Chicago：theUniversityofChicagopress，1980.
[2]胡壮麟.认知隐喻学[m].北京：北京大学出版社，2004：64.
地理空间数据可视化概念篇6
关键词：高中地理；地理概念；高中地理概念教学；有效转变
狄塞萨曾说过：“在学习科学中，概念转变是最重要的领域之一”。显然，地理概念转变在地理学科中也是一个非常值得关注研究的领域，地理概念的转变研究有助于助推高中地理概念教学的进一步发展。高中地理概念的有效转变通常包括地理概念内涵的有效转变、地理概念外延的有效转变、地理概念关系的有效转变、地理概念表达方式的有效转变等四个部分。
1地理概念内涵的有效转变
由于地理概念内涵在地理概念中占据极其特殊的地位，因此地理概念内涵的转变可以说是地理概念转变的一个十分重要的方面，地理概念内涵的转变依据其是否发生质的变化，可以分为地理概念内涵的量变与地理概念内涵的质变。
1.1地理概念内涵的量变
地理概念内涵的量变是在以保持原有的地理概念内涵不变的前提下发生的，通常表现为内涵的增加或减少。地理概念内涵的量变的发生往往是通过学生地理学习认知过程中体现出来，与此同时也与学生的日常生活经验的丰富与地理理论知识的积累密切相关。例如以高中地理中“大气的热状况与大气运动”一节中出现的“气团”这一地理概念进行说明。在没系统学习高中地理地球运动这一部分理论知识之前，大部分学生对气团的内涵已经有了一定的了解，如知道是大团空气等，显而易见，这种了解是不全面的。通过系统的学习之后，才对气团这一地理概念的内涵更加清晰明确，如内涵还有温度﹑湿度﹑气团等物理属性比较均匀﹑相似等。由此可见，虽然经过后来的学习，气团的内涵有所增加，但显然并没有改变气团是大团空气这一内涵。通过这一例证可以发现通过学生前后认知变化可以实现地理概念内涵的量变。
1.2地理概念内涵的质变
地理概念内涵的质变是对原有的地理概念内涵的彻底变革。透视地理概念内涵的量变与质变的内在联系，可以挖掘出其深层次蕴涵的哲学思维理念。地理概念内涵的质变与地理概念内涵的量变紧密相联，地理概念内涵的质变的发生要以地理概念内涵的量变为基础，量变积累到一定程度必然会发生质变。从某种意义上说，质变后的地理概念内涵与原有地理概念内涵体系根本不同，可以说是另起炉灶，往往伴随着创新性与批判性。由此看来，地理迷思概念代表质变前的地理概念，地理科学概念代表质变后的地理概念，两者往往与地理概念内涵的质变紧密相连。因此，可以说地理概念内涵的质变就是地理迷思概念转变为地理科学概念的过程。由此看来，地理概念内涵的质变是地理概念内涵转变的核心，它关系到地理概念内涵转变的成败。高中地理部分的许多地理概念都与地理概念内涵的质变紧密相连，学生对地理概念的学习认知过程可以较好的反映地理概念内涵的质变。在此从学生的学习认知领域对地理概念内涵的质变加以阐述。例如以高中地理中”地球的运动“一节中出现的”地球的远日点与近日点“这两个地理概念为例进行说明。在没系统学习高中地理地球运动这一部分之前，大部分学生对“地球的远日点与近日点”这两个地理概念的认知是错误的。大部分学生认为地球的远日点是在冬季1月份，地球的近日点则是在夏季七月份。而经过系统的理论学习之后，学生才意识到之前的认知错误，从而加以纠正。不难看出，学生对“地球的远日点与近日点”这两个地理概念的认知过程就是促进地理概念内涵质变的过程，从而使地理迷思概念转变为地理科学概念。
2地理概念外延的有效转变
地理概念外延的转变往往与地理概念内涵的转变紧密相联，地理概念内涵的变化都会相应的引起地理概念外延的变化，两者存在一一对应关系，地理概念内涵的量变与质变都会引起地理概念外延的转变。由此从地理概念内涵的量变与质变视角出发进行审视，地理概念外延的转变可以分为两个方面，即：“由地理概念内涵的量变引起的地理概念外延的有效转变”与“地理概念内涵的质变引起的地理概念外延的有效转变”。
2.1量变引起的地理概念外延的有效转变
在地理概念内涵的量变没有达到质变之前，由于地理概念内涵没有发生实质性的核心变化，因此地理概念外延一般不会发生大的变化，还是保持其原有范畴的延续性。在此以高中地理中“工业区位”一节出现的“工业区”这一地理概念加以说明。工业区一般是指多个基于原材料、市场需求、交通运输、科技等区位条件聚集而形成的综合性工业地域的组合。中国工业区的外延有：辽中南工业区、环渤海工业区、长江三角洲工业区、珠江三角洲工业区等。假如在区位条件中增加“环境与政策”因素，在加以划分中国工业区的外延，其实与之前相比并无多大差别。中国工业区的外延还可以划分为：辽中南工业区、环渤海工业区、长江三角洲工业区、珠江三角洲工业区等。
2.2质变引起的地理概念外延的有效转变
与地理概念内涵的量变引起的地理概念外延的转变有着本质的不同，由地理概念内涵的质变引起的地理概念外延会发生根本性变化，地理概念外延的划分体系由此会重新进行建构。在此以高中地理中“城市化”一节中出现的“城市化”这一地理概念加以说明。在初期，城市化主要是指农业人口转为非农业人口，但是伴随着社会的发展，城市化的内涵也悄然发生了质的变化。原有的城市化外延主要为：城市人口比重增加、城市数量增加等。现在的城市化主要是指农业人口转为非农业人口、农村地域转化为城市地域、农业活动转化为非农业活动的过程。由此看来，城市化外延的划分也发生了质的变化，现在的城市化外延变为：城市人口比重增加、城市数量增加、城市密度加大、城市建设用地扩展、二、三产业比重加大等。
3地理概念关系的有效转变
3.1由直接关系向间接关系转变
在现实地理概念教学中，往往发现学生会被地理表象所迷惑，会特别关注地理概念间的直接关系而忽视了间接关系，然而事实上地理概念间关系更多的表现出间接关系。由此看来，在学生地理学习认知中要特别注意地理概念关系由直接关系向间接关系的转变。高中地理中许多地理概念反映了这种关系的转变，在此以“大气的热状况与大气运动”一节中出现的“水平气压梯度力”与“风”这两个地理概念加以说明。在学生没接受系统的学习之前，往往会认为水平气压梯度力直接导致产生了风，两者是存在直接关系，但事实上同时还会受地转偏向力与摩擦力的影响。由此可以看出，地转偏向力与风存在间接的关系。
3.2由单一关系向复合关系转变
地理概念间关系往往不是单一的，通过多视角审视可以从中挖掘出多层关系，从而体现出地理概念间的复合关系。例如，高中地理中“大气的热状况与大气运动”出现的“冷锋”与“暖锋”这两个地理概念，不仅存在着并列关系这一单一关系，同时还存在着时间关系、矛盾关系、空间关系等多重关系。在实际的地理教学中，教师要注意引导学生进行发散思维，多视角全面地理清地理概念间的复合关系。
3.3由表层关系到深层关系的转变
地理概念关系往往在存在表层关系的同时更蕴藏着深层关系，教师要注意引导学生把握两者的关系，实现由地理概念表层关系向深层关系的转变。在高中地理中许多地理概念间就蕴含着这两种关系，在此以“人类面临的主要环境问题”一节中出现的“臭氧层”与“地球大气层”这两个地理概念加以说明。显而易见，臭氧层的破坏会导致地球大气层的破坏，臭氧层可以有效地保护地球大气层，两者存在明显的表层关系。仅仅理解这两者的表层关系显然是不够的，还要深入挖掘其中更深次的关系。臭氧层对地球大气层的保护作用根本在于臭氧层可以有效地减少紫外线辐射，这才是关键所在。由此看来，引导学生深入挖掘两者关系对于地理概念认知学习极其重要。
4地理概念表达方式的有效转变
4.1地理概念语义表达与图示表达的互变
地理概念语义表达与图示表达的互变是地理概念教学中最为常见的一类现象。两者的互变不仅具体形象地阐释了地理概念的内涵，而且也有助于学生深
化对地理概念的理解。例如，上面这幅图形就可以形象地说明以上两种方式的互变。
显而易见，通过此图学生可以更加形象化地认知了省会城市、河流、湖泊、省区分界线等地理概念，同时也更加提升了对地理概念语义表达与图示表达的互变的认识。
4.2地理概念语义表达与数据表达的互变
从某种意义上说，地理概念语义表达与数据表达的互变是地理概念教学中极其重要的一个方面。通过对地理数据的统计、收集、分析、处理，可以深入挖掘地理概念的某些本质特征，形成对地理概念更加理性的认识。例如，下图就可以具体地说明地理概念语义表达与数据表达的互变。
若X、Y、Z分别表示影响我国不同地区的水土流失、盐碱化及寒潮灾害，其数值越大，表示影响程度越大。
通过此图形中的数据加之下面的语义解释，学生通过对图形中的数据的统计分析，可以对影响我国不同地区的水土流失、盐碱化及寒潮灾害等地理概念有一个更加相对理性的认知。
由此可见，地理概念内涵的有效转变、地理概念外延的有效转变、地理概念关系的有效转变、地理概念表达方式的有效转变作为构成地理概念的有效转变的四个重要方面，互为补充、相互依存，共同构成了一个有机统一的整体。只有深刻把握这四个方面才能实现真正意义上地理概念的有效转变，从而真正把握与运用地理概念。
参考文献：
[1]陈澄.地理教学论[m].上海：上海教育出版社，1999.
[2]路海东.教育心理学[m].长春：东北师大出版社，2002.
[3]鲍国达.地理概念的习得、巩固和应用[J].地理教学，2003.
[4]罗秋官.关于地理概念间逻辑关系的探讨[J].地理教育，1996.
[5]褚亚平等.中学地理教学法[m].北京：高等教育出版社，1985.
地理空间数据可视化概念篇7
关键词：数学概念层次性
数学概念是进行判断、推理和建立定理的基础，清晰的概念是正确思维的前提，数学概念教学是数学教学的重要组成部分。由于数学概念本身的复杂性、抽象性，理解和掌握时可将其分解为多个层次，先一层一层地认识，理解每层次表达的含义，然后再分析和综合各层次间的内存联系，使其形成完整的易于掌握的知识。文章将“理解”进一步分为直接性理解、解释性理解、推断性理解、创造性理解四个层次，无疑对我们很有启发。
一般说来，理解一个数学概念也可为分以下几个层次：
（1）直接性理解。即对数学语言、称号的表面理解，能用语言准确地表述数学概念，能识别概念的语言描述中的错误或不妥之处，能直接找出肯定实例或否定的反例等。
（2）解释性理解。即对数学概念内存联系的理解，能理顺概念间的上位、下位、同位关系，深刻理解要领的内涵和外延，能把握概念产生的过程，提示概念间的联系等。
（3）推断性理解。在充分理解数学概念的基础上，能对有关数学对象作出个人推断。
（4）创造性理解。能摆脱有关材料的束缚，对数学概念提出创造性的理解。
进行“分层次的概念教学”能引导和帮助学生克服思维障碍，推动思维多层面逐步深入地发展，使知识和能力不断升华。在概念教学中，我们可根据知识结构的繁简和理解程度的难易，把包含在数学概念内的复杂和隐蔽的内涵层层剥离，进行多层面的展开，从而使教学由表及里、深入清晰地揭示数学概念的本质，提高学生的思维素质。
一、重要数学概念的发生过程及其层次性
一个数学概念的建立和形成，必须通过学生的亲身体验、主动建构。为此，从引进新概念开始就要创造启发式的教学环境，揭示概念的本质属性，并用简单的文字加以表述，再对概念进行结构分析和概念的应用，形成一个生动的概念发生的过程。
例1“异面直线”的概念。
教材中定义为“不同在任何一个平面内的两条直线”。新课伊始若直接给出这种定义，学生理解难度大。我们在教学改用与教材定义等价的叙述（更换定义形式）：首先通过观察实物或模型，引导学生将空间中既不平行又不相交的两条直线定义为异面直线（外延定义）；然后根据公理3的推论2、3，得出a、b为异面直线，通过逐次抽象，最后概括成教材中的定义。这样，学生就不会认为难以理解了。
例2“异面直线所成角”的概念。
我们可按以下线索将整个课堂活动分为四个组块。
组块Ⅰ：展示概念产生的背景，从进一步研究异面直线的相对位置的需要出发，揭示异面直线所成角出现的背景，明确新课题研究的必要性，触发学生积极的思维活动的展开。
组块Ⅱ：创设得到概念的求知情境。①复习平面几何中如何用数学量来刻划平行直线和相交直线间的相对位置；②从旧知识的复习逐渐迁移到对新问题的解决，利用化归的思想将空间问题转化为平面问题（将异面直线所成的角转化为相交直线所成的角），从而提高学生的数学素养，优化学生的认知结构。
组块Ⅲ：概念的获得。①由学生概括得出新概念――异面直线所成角的定义；②对得到的概念进行解剖，使学生看到抽象的数学术语和符号与现实存在的具体事物和现象之间的联系，了解整个定义的结构，培养学生思维的严密性。
组块Ⅳ：概念的应用。在运用中巩固和深化概念，加深对概念的内涵与外延的进一步理解。
二、重视概念理解和掌握过程中的层次性
一个数学概念的建立和形成需要一个过程，需分层次递进，低层次的理解是高层次理解的基础，各层次之间最好不好越级，任何急功近利的想法或做法都是不可取的，一个数学概念的理解和掌握是一个螺旋式上升的过程。
例3对“复数的模”的理解。
首先可通过观察，作出表层认识：
复数的三角形式z=r(cosθ+isinθ)进行关联；
在以上表层理解的基础上，通过进一步扩展思维，可使理解进入更深的本质的层次。
层次Ⅲ（推断性和创造性理解）；复数的模的概念是实数的绝对值的概念从一维空间到二维空间的推广。
至此，通过这样多层次的概念的展开，逐步揭示了“复数的模”的本质，达到了全面而深入地理解概念之目的。
学习概念的重要目的之一是为了应用，应用的结果又会加深对概念理解，从而形成一个良好的认知结构。运用概念时，我们在用典型的例子从正面加深对概念的理解、巩固以外，还针对某些概念的定义中某些关键字眼不易被学生所理解，或容易被忽视；某些概念的条件比较多，学生常顾此失彼，不易全面掌握；某些概念与它的邻近概念相似，不易区别；等等来加深学生对概念的内涵与外延的理解。
三、重视概念的系统化、整体化及其层次性的把握
有些概念的理解一般不是一次可以完成的，教师应有计划地使学生不断丰富和加深理解。可以通过单元复习或阶段复习的方式使所学有关概念系统化和整体化，可用类比启发式和归纳启发式。
例4关于“角”的概念的加深与系统化。
（1）平面角：①从一点出发的两条射线所组成的图形（静态的定义）；②以一条射线的端点原点旋转所成的图形（顺时针旋转为负角，逆时针旋转为正角，不作任何旋转为零角）（动态的定义）。
（2）异面直线所成的角：在空间任意取一点，分别引两条异面直线的平行线所成的锐角或直角叫做两条异面直线所成的角。
（3）直线与平面所成的角：若直线在平面内或直线与平面平行，规定它们所成的角为0°；若直线与平面垂直，规定它们所成的角为90°；平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角，叫做这条斜线和这个平面所成的角。
地理空间数据可视化概念篇8
从平常数学概念的教学实际来看，学生往往会出现两种倾向，其一是有的学生认为基本概念单调乏味，不去重视它，不求甚解，导致概念认识和理解模糊；其二是有的学生对基本概念虽然重视但只是死记硬背，而不去真正透彻理解,只有机械的、零碎的认识。这样久而久之，从而严重影响对数学基础知识和基本技能的掌握和运用。只有真正掌握了数学中的基本概念，我们才能把握数学的知识系统，才能有正确、合理、迅速地进行运算，论证和空间想象。从一定意义上说，数学水平的高低，取决于对数学概念掌握的程度。
数学是由概念与命题等内容组成的知识体系。它是一门以抽象思维为主的学科，而概念又是这种思维的语言。因此概念教学是中学数学中至关重要的一项内容，是基础知识和基本技能教学的核心，正确理解概念是学好数学的基础,学好概念是学好数学最重要的一环。一些学生数学之所以差，概念不清往往是最直接的原因。因此抓好概念是提高学生数学质量的重要一环。学习过程中如果能够充分考虑到这一因素，提高自身的数学素养是完全可以做到的，同时，数学素养的提高也为自身的各项能力和素质的培养提供了有利条件以及必要保障。
那么，作为学生应如何进行数学概念的学习呢？
一．注重概念的本源，概念产生的基础。
每一个概念的产生都有丰富的知识背景，舍弃这些背景，直接学习一连串的概念是传统学习模式中司空见惯的做法，这种做法常常使自己感到茫然，丢掉了培养自身概括能力的极好机会。由于概念本身具有的严密性、抽象性和明确规定性，传统学习中往往比较重视培养思维的逻辑性和精确性，使思维呈依赖，这不利于创新型人才的培养。“学习最好的途径是自己去发现”。学生如能在教师创设的情景中像数学家那样去“想数学”，“经历”一遍发现、创新的过程，那么在获得概念的同时还能培养他们的创造精神。由于概念教学在整个数学教学中起着举足轻重的作用，引入是概念教学的第一步，也是形成概念的基础。概念引入时学生依据已有的材料和知识作出符合一定经验与事实的推测性想象，让自己经历数学家发现新概念的最初阶段。牛顿曾说：“没有大胆的猜想，就做不出伟大的发现。”猜想作为数学想象表现形式的最高层次，属于创造性想象，是推动数学发展的强大动力，因此，在概念引入时培养自己敢于猜想的习惯，是形成数学直觉，发展数学思维，获得数学发现的基本素质，也是培养创造性思维的重要因素。如，在立体几何中异面直线距离的概念，传统的方法是给出异面直线公垂线的概念，然后指出两垂足间的线段长就叫做两条异面直线的距离。学习可以先让回顾一下过去学过的有关距离的概念，如两点之间的距离，点到直线的距离，两平行线之间的距离，思考这些距离有什么特点，发现共同的特点是最短与垂直。然后，思索在两条异面直线上是否也存在这样的两点，它们间的距离是最短的？如果存在，应当有什么特征？于是经过共同探索，得出如果这两点的连线段和两条异面直线都垂直，则其长是最短的，并通过实物模型演示确认这样的线段存在，在此基础上，自然地给出异面直线距离的概念。这样做，不仅使自己得到了概括能力的训练，还尝到了数学发现的滋味，认识到距离这个概念的本质属性。
二．概念的学习中注重思维品质的培养
下面以“两条异面直线所成的角”一课的学习为例，谈谈概念学习中各个阶段上培养思维能力，优化思维品质的一点粗浅体会．1．展示概念背景，培养思维的主动性，思维的主动性，表现为学生对数学充满热情，以学习数学为乐趣，在获得知识时有一种惬意的满足感．（正方体为例观察异面直线）学习异面直线所成的角时，先寻找异面直线所成的角出现的背景，使自己沉浸于对新知识的期盼、探求的情境之中，积极的思维活动得以触发．2．根据求知情境，敏锐地感知，迅速提取有效信息，进行“由此思彼”的联想，果断、简捷地解决问题．（如何刻划两异面直线的相对位置呢？角和距离?揭示课题．）3．精确表述概念，培养思维的准确性。新概念的引进解决了导引中提出的问题．自己参与形成和表述概念的过程培养了抽象概括能力．（用相交直线的夹角刻划异面直线的夹角）4．解剖新概念，培养思维的缜密性，抓住概念的本质特征，对概念的内涵与外延的关系全面深刻地理解，对数学知识结构的严密性和科学性能够充分认识．（两异面直线所成角的概念完全建立），在这个过程中渗透了把空间问题转化为平面问题这一化归的数学思想方法．5．运用新概念，培养思维的深刻性。在用概念解题时，能抓住问题的关键．巩固深化阶段：在深刻理解数学概念之后，应立即运用所学概念解决“引入概念”时提出的问题（或其他问题），在运用中巩固概念．认识到数学概念，既是进一步学习数学理论基础，又是进行再认识的工具．6．分析错解成因，培养思维的批判性。深化阶段：对数学概念的理解要防止片面性．除在运用概念时，用典型的例子从正面加深对概念的理解、巩固概念之外，还应针对某些概念的定义中有些关键性的字眼不易被理解，容易被忽视；某些概念的条件比较多，常顾此失彼，不易全面掌握；某些概念与它的邻近概念相似，不易区别；等等??举反例，从反面来加深对概念的内涵与外延的理解，培养思维的批判性．三．针对概念的特点采用灵活的学习方法
地理空间数据可视化概念篇9
关键词：词语来源隐喻概念整合流行原因
一、词语来源
“颜值”来源于日语“颜值”，在日语中的解释为：“外レベル;颜面のビジュアル的。”即表示“外表水平，颜面的视觉性的价值”。
外来词是汉语词汇系统中的重要组成部分。词语中往返借用的现象，最典型、最大量的还是存在于日语和汉语之间。由于汉日文字的相似性，社会文化的相互影响以及人类趋同的认知机制，在日本出现并广泛使用的许多词语也同样会通过网络之间的交流和影响，在汉语中使用并流行起来。“颜值”一词就是最好的体现。汉语中存在相当大的一部分日语借词，从构词材料、构词规则甚至词语本身都是汉语所固有的，加上借回的方式是汉字，回到汉语中并不保留日语中的读音而换成了当时汉语的读音，所以从音义关联上看也与本族语完全没有差别。这样汉语大多感觉不到它们有外来词的色彩，不知道它们是从日语借回来的词语。由于这些词语与汉语的构词结构规则相一致，所以我们可以从汉语角度对其进行分析。“颜值”一词完全符合汉语的词义解释和构词规则，所以下面主要从汉语角度对其进行分析。
其实“颜”在汉语系统中就有表示脸面、颜面的意思。颜，形声字，从页，彦声。从页，与头有关，本义是印堂。印堂即两眉之间，许慎《说文》中解释为“颜，眉目之间也”，后来以部分代指整体，发展出颜面，面容，面色等意义，脸色是会有变化的，故又引申为色彩。可见，汉语“颜”本身就含有容貌的意思。“颜值”一词中，“颜”即“容颜、容貌”的意思;“值”是“数值”，是一种评判标准，两者以“词根+词根”的构词方式形成双音复合词“颜值”，用来评价人的容貌长相。
二、认知视角下的“颜值”
认知科学自产生以来，以其强大的实用性而被应用到各个领域的研究，在语言研究领域，引入认知语言学，使得许多语言现象得到了解释，并为语言研究提供了全新的角度，丰富了语言学研究理论，扩大了语言学研究的视野。
以往对于网络词语的研究多集中于语文学和修辞学的角度，认知语言学从全新的角度对语言现象进行了解释和说明。从认知角度研究网络词语符合语言现象产生的规律以及人们对新事物的认知规律，并有利于透过现象认识网络词语的本质。本文从认知角度分析“颜值”一词的构词方式以及意义建构的过程，从隐喻理论和概念整合理论两大方面进行分析说明，透过表面的语言现象来认识和理解词语的本质内涵。
（一）隐喻理论视角下“颜值”构词的静态宏观描写
传统理论常将隐喻限定在修辞角度进行研究，自Lakoff和Johnson出版metaphorsweLiveBy之后，越来越多的学者接受了他们的观点，将隐喻视为一种认知方式，以一个认知域来理解另一个认知域，并且还将此看作是人们认知世界、组织思维、进行推理、建构语言等不可缺少的心理机制。Lakoff和Johnson说过：“隐喻存在于我们的日常生活中，不但存在于语言学中，而且存在于我们的思想和行为中，我们依据不言而喻的或潜在的隐喻在思维或行动。”的确，网民以网络文化为基础，通过网络经验，运用隐喻手段，创造出了大量的网络词语。
隐喻作为“无处不在的语言现象”，在网络构词中也得到了充分的体现，在网络新词语创造过程中，形象化的类比、想象和联想等多种隐喻方式起着举足轻重的作用，词义派生和复合构词是两大主要的隐喻方式。“颜值”一词属于复合构词，将两个语素“颜”“值”组合在一起，表示对于人的容貌的评判标准。
对于容貌的评价人们都是从修辞角度进行的，如“貌美如花”“眉清目秀”“青春的面孔”“衰老的容颜”“好看”“难看”等等。“颜值”一词的出现，打破了这种局限，人们发现可以使用一个指数来评价人的容貌，这个词语似乎涵盖了所有评判容颜的词语，只要使用一个指数就可以清晰简明地对外貌做出评价和描写。“值”即数值，经常用于数学或经济学领域，由此映射到人体容貌描写的领域，实际上是一种隐喻。这种隐喻是建立在相似的基础之上。经济学上有价值的高低，“人有三六九等”，同样人的容貌也有美丑等程度的差别。
隐喻不仅是语言现象，更是一种认知方式，其运作原理是通过认知推理将一个概念域映射到另一个概念域，使得语句具有隐喻性，获得隐喻义。“颜值”一词是从数学和经济学这一领域向人体外貌评价这一领域的映射。数字上数值的大小可作为评判价值和产值的标准，因为这些在人头脑中是以数字的形式呈现的，人们可以直观地进行计算和评价。对于人体外貌的评价一直都局限于修辞学的角度，人们经常使用一些模糊的词语进行评价，如“好看”“丑”到什么程度，使用语言描述总会有模糊点存在。而“颜值”一词的出现，相当于在人们心目中树立起了“一条数字轴”，表明了从0到100的数字。由于人类认知方式的相似性，人们总能在使用这条轴的同时，找到一个平衡点。这种跨域映射产生的基础正是人类隐喻这种认知方式。
隐喻方式的使用，不仅扩大了数值评判的范围，而且为人体容貌的评价提供了全新的视角。这个角度下所进行的评判更为具体化，简单化。符合语言表达追求经济性的原则。因为在任何情况下，数字比修饰性的语言更具有说明性和理据性。隐喻理论下的认知方式也符合人类认识新事物的认知方法和规律，能够收到很好的效果。为了直观方便起见，可参看图1。
图1：
（二）概念整合理论视角下“颜值”意义建构过程的动态分析
概念整合理论是美国加州大学语言学家Fauconnier提出的，该理论强调整体大于部分之和，批判了传统的语义组合观，参与整合的概念经过组合、完善与精制三个加工程序后，最终得到浮现结构。概念整合理论涉及到四个空间：两个输入空间、一个类属空间和一个融合空间。认知主体提取两个输入空间部分信息进行匹配并映射入融合空间，融合空间利用并发展两个输入空间中对应部分的连接，将相关事件整合成一个更为复杂的事件，类属空间则包括两个输入空间中所共有的轮廓结构，以保证映射能够正确而顺利地进行，融合空间中会包含一个带有新创性、富有想象力的结构，叫做“新创空间”，其中可能会创造出原来输入空间所没有的新信息，产生新意义。这就是概念整合理论的运作原理。不同于概念隐喻理论，概念整合理论能够清晰地展现出意义建构的动态过程。
沈家煊将概念整合分为两类――“糅合”和“截搭”，“糅合”是基于相似性，例如人脚――墙脚，“截搭”是基于相关性（归国华侨――归侨）。“颜值”的构词属于“糅合”型，是基于相似性而构建起来的。数值有高低，经济学的价值和产值评判可以使用指数表示，例如“高产值”，关于人体容貌的评价也可以使用指数进行评价，并且更为具体直观，所以创制出评判人体容颜指数的“颜值”，并用“高颜值”来代指漂亮和英俊。
语言符号意义的建构是一个复杂的过程，一个新的语言单位代表一个新的概念，这个概念的形成必定与语言中已有的一个或多个概念发生关联，这种关联的过程实际上就是概念整合的过程。在复合词的语义建构中，构成复合词的组成成分分别激活相应的认知域，构建出两个输入空间，两个输入空间在类属空间的统摄下，通过映射、组合等过程投射到合成空间中，再经过进一步的完善和扩展形成层创空间，这是合成新词语义形成的总原则。概念整合主要有四种类型：简单型、镜像型、单域型、双域型。“颜值”一词的概念整合应归属于“单域型”。见图2。
“颜值”一词的意义建构过程涉及到两个组织框架，两个输入空间各有自己的组织框架，输入空间i“值”域，作为数字量化标准，具有自己的组织框架，包括数量多少的数值、经济学中价值的评价、评价所涉及到的程度高低（高值/低值）等。输入空间ii“颜”域，作为人物容貌的描写与评价，也具有自己独立的框架，包括人物长相的不同（特征各异）、抽象的描写形容、可进行鉴赏评判等。两个输入空间的“比较评判”把二者联系起来，进行概念整合后映射到合成空间，形成评价人体容貌指数的“颜值”。最终保留的是“值”域框架，强调的是评价的方式是用“指数”来进行评判。两者的类空间是综合两个输入空间的特征，“人体容貌”“评价标准”来统辖两个输入空间意义整合的建构过程。
图2：
（三）小结
网络词语的创造并不是凭空的，其创造的基础是人类对于生活的体验和对于世界感知的理想化认知模式，其意义建构受认知规律的制约。从认知角度研究网络新词，能够揭示语言的创造性，帮助我们了解人们创造新词的思维方式、心理机制和认知特点，揭示人们对事物和经验进行概念化，通过语言认识世界的认知能力。
结构主义语言学家索绪尔认为语言具有任意性，任意性也有程度的差别，有的是绝对任意，不可解释的，有的则是相对任意，具有一定理据性的。在新词创造过程中，也体现了任意性，最初人们在创制一些词语的时候是任意的，但由于人类大脑容量是有限的，为了方便认识和记忆，人们会把自己熟悉的多个字和多种概念进行整合，创造出新的概念和意义。这样一来，既不会对人类的认知造成干扰，又增加了人类对于新事物的认识，扩充和丰富了词汇量。“颜值”作为一个网络词语，正是把人类熟悉的两个概念，通过隐喻的思维模式，经概念整合意义的建构过程，从而形成新的概念意义。并且这个新词更加符合人类认知规律，通过具体数值对人体容貌进行评判，从而使得评价方式更为具体、量化，更加符合人际交流沟通过程中追求顺畅性和经济性的心理。
三、网络词语“颜值”流行的原因探究
（一）共同的认知语境
共同的认知语境是网络新词产生并流行的根本保证。认知语境指的是认知形成的语言和社会环境。不同的经历使得每个人的信息、知识结构体系、信仰、认识和观察事物的角度存在差异，但人们居住工作的环境、社会文化和认知能力具有共性，尤其是网络时代下人们趋同的认知特征更加明显，所以网络新词更容易被人们所接受认可并流行开来。“颜值”一词正是基于人们共同的认知语境产生并流行的。
（二）认知发展产生“补位”需求
社会是不断发展变化的，新事物、新概念的不断涌现以及人类思想观念、情感认识的变化都使人类认知系统不断发展。在日常交际过程中，一旦出现找不到合适的词语来说明某种事物或描述某种现象时，就出现了“表达空缺”。因为人们在交际过程中总是以完整准确为目标，一旦具有补位功能的词语出现以后，很快就会被人们所认可接受，并流行起来。
以往对于人体容貌的评价多是从修辞角度进行的，这种评价只能使人们形成抽象的概念轮廓，而且人们经常会进行比较，这样一来，人们很难找到一个量化的标准和词语进行描述。比如“两个人都很好看。”“甲比乙更好看。”那么甲比乙好看多少呢？这种更深层次的程度对比，显然现有词汇很难简洁表明。“颜值”一词很轻松地解决了这个问题，填补了在容貌比较程度上的词汇空缺，这正是认知发展产生的“补位”需求促使“颜值”一词的流行。
（三）符合语言经济性原则
语言表达自产生以来就以经济性作为原则。“颜值”一词似乎可以涵盖所有有关容颜的表述，只要一个简洁的数字，人们就能直观地评判美丑程度。形容漂亮英俊的众多词语，用“高颜值”一词就能代替说明。可见符合经济性原则也是“颜值”一词流行的重要原因。
（四）社会文化观念的影响
“这是一个看脸的时代。”这种表达随处可见，这的确代表了人们的一种观念――对于容貌的关注和对于外表的在乎。每个人都喜欢美的事物，近几年来各种选美、比美大赛的举行，校花的评选等活动，充分说明人们对于容貌的关注。人类的关注突显了其概念的重要性。“颜值”一词也因人们对于容貌的关注而使用更加频繁。这是“颜值”一词流行的社会认知因素。
参考文献：
[1]郭振伟.《现代汉语词典（第6版）》新增词语的认知语言学阐释[J].杭州师范大学学报（社会科学版），2013，（3）.
[2]潘幼萍.浅析网络语言中的隐喻构词[J].浙江教育学院学报，2006，（4）.
[3]王寅.什么是认知语言学[m].上海：上海外语教育出版社，2011.
[4]尹铂淳.概念整合理论视域下汉语网络词在线意义[J].汉代汉语（语言研究版），2013，（8）.
[5]游玉祥.新词语的特点分析及其认知解释――以2006-2009年汉语新词语为例[D].上海：上海外国语大学博士学位论文，2014.
地理空间数据可视化概念篇10
空间想象能力是数学的三大基本能力之一，是指人们对客观事物的空间形式进行观察、分析、抽象、概括，在头脑中形成反映客观的形象和图形，正确判断空间元素之间的位置关系的能力。
现在我就结合我在立体几何的教学实践，谈谈自己对培养学生的空间想象能力方面的一些心得体会，以期与广大同仁共同探讨。
一、要重视空间概念的形成
从数到形的转变，从平面到空间的概念转化，是一个很大的认识跨越，必须有一个逐步的培养过程。
1、利用实物模型等手段进行直观教学
运用实物模型进行直观教学，使学生在头脑里形成空间观念的整体形象，一维、二维图形与实物形状和人的视觉形象基本一致，因此，平面几何的直观能力较易为学生所掌握。三维空间的实物画在二维平面上，图形、实物和人的视觉形成不完全一致，空间形状的直观想象便变得特别困难。在数学教学中，教师要指导学生通过对实物模型的观察、剖析，制作模型、实地实物测量等实践活动，使空间形式在学生头脑中具体化。这样日积月累，逐步离开实物、模型、图形而进行空间形式的思考。形象越深刻，想象越丰富。例如，在讲授棱柱的概念时，我指导学生对一系列不同的棱柱实物模型进行观察，总结归纳出这一系列实物模型的共同点，然后得出棱柱的概念。因此，借助实物模型等直观教具进行直观教学，是培养学生空间想象能力不可或缺的有效途径。
2、加强画图能力和识图能力的培养
通过绘画草图或示意图使学生头脑中形成的空间概念“具体化”、“形象化”。空间想象能力是形象思维和逻辑思维交替作用的思维过程，几何语言即几何图形是表达这种思维的最好语言。首先应从画直观图入手，熟悉基本图形的画法，能在头脑中保持基本图形的形状，并据此分析图形中的基本元素的位置关系和度量关系。以正方体和长方体作为画直观图的向导是可行的，应引起特别重视。其次，在熟悉基本图形的基础上，发展到从实物或普通语言描述的空间形状，分析基本元素之间的位置关系和度量关系。
例1：一个正三棱锥，其侧棱长为1，且三条侧棱两两垂直，求该正三棱锥的体积。
分析：很多学生会把图形画成图1的形式，结果对解本题带来很大不便。图1的空间图形的位置摆放不利于本题的解答。由题意“三条侧棱两两垂直”，所以可以如图2摆放。
解：如图2所示，正三棱锥的体积为：
V=?SpBC?pa=××1=
3、研究图形的组成关系及其性质
通过深入了解空间形式的内部结构和特征，从复杂的图形中“取得”基本图形，进而分析其中的基本图形和基本元素之间的关系。
例2：如图3，是直三棱柱，aBC-a1B1C1，∠BCa=90°点D、e分别是a1B1、a1C1的中点，若BC=aC=CC1，求异面直线BD与ae所成角的余弦值。
分析：要求异面直线BD与ae所成角的余弦值，就必须清楚直三棱柱的内部结构，可以取BC中点F，连接eF，连接De、aF，在aeF中求∠aeF的余弦值。
解：取BC中点F，连接eF，连接De、aF
在a1B1C1中，点D、e分别是a1B1、a1C1的中点
则De∥＝B1C1
由BC∥＝B1C1，则De∥＝BC即De∥＝BF
则四边形BDeF为平行四边形，则DB∥eF
则异面直线BD与ae所成角为∠aeF
设BC=aC=CC1=1
在RtaCB中，aB==
aF==
在RtBB1B中，BD==
则eF=BD=
在Rtaa1e中，ae==
在aeF中，
cos∠aeF==
二、掌握空间形式的表达方法
1、用常规作图工具
人们为学习、生活、工作的需要，根据人们的视觉规律将空间图形表达成各种平面图形。例如绘"正方体"直观图，要求学生在掌握如何作平面图形的基础上进一步掌握立体图形的作图方法。
例3：在棱长为a的正方体aC1中，点e、F分别是aB、BC的中点，求截面a1eF的面积。
分析：画出正方体的直观图，如图4，求出截面a1eF的三条边长。
解：连接aF
在Rtaa1e中，a1e==a
在RteBF中，eF==a
在RtaBF中，aF==a
在Rta1aF中，a1F==a
在a1eF中，
cos∠a1eF==-
则sin∠a1eF=
则Sa1eF=×a×a×sin∠a1eF=×a×a×=a2
2、计算机辅助教学
使用常规作图工具如纸、笔、圆规和直尺等手工绘制的图形都是静态呈现的，容易掩盖它极其重要的几何规律。使用计算机软件“几何画板”辅助教学，它能动态地保持几何规律。几何画板绘制的图形可以运动：用鼠标锁定目标可以随意拖动；可以定义动画移动表现几何体的运动，如把正方体的一个角切割下来，通过控制按钮来定义它的分离和合并；可以让几何体转动起来或动态呈现几何体的形成，从而培养学生的空间想象能力。
一些立体抽象的空间图形或空间想象，要想利用传统的教学手段使学生建立起正确的空间概念，有相当大的困难。运用计算机中的多媒体技术对各种图形进行表现，加深学生对该类图形的理解；运用计算机二维和三维图象技术对三维空间图形进行处理，使学生系统直观地建立起空间概念。例如，在讲授“三垂线定理”时，我采用“几何画板”教学软件，将“平面、平面内的直线、平面的垂线、平面的斜线、斜线在平面内的射影”等图形一一显示在屏幕上，能分能合，通过鼠标拖动或控制按钮，可以从任一角度观察到“平面内的直线、平面的斜线斜线在平面内的射影”三者的位置关系，学生反映这种直观呈现容易理解，有利于概念的掌握。
三、培养空间想象能力应注意的几点
1、立足空间图形基本概念的教学，防止因概念模糊导致的错误
例4：如图5，在棱长为3的立方体aC1中，e、F、G、H分别是棱a1D1、B1C1上的三等分点，求几何体aBCD-eFGH的体积。
分析：部分学生会误认为几何体aBCD-eFGH为四棱台，结果导致解题错误。如果以BCGH为底面来看，几何体aBCD-eFGH是一个直四棱柱。
解：由题意可知几何体aBCD-eFGH是一个直四棱柱，其体积为：
VaBCD-eFGH=SBCGH×aB=×aB
=×3=18
2、克服思维定适的负面效应
要引导学生善于画图和识图，能根据已知条件适当作图或根据所给图形运用空间想象能力识图，防止画图和识图方面的一些负面影响。尤其要紧记当空间图形以平面直观图形呈现时，“眼见为实”不一定适用。
例5：如图6，在棱长为a的正方体aC1中，求异面直线aD1与a1B所成角的度数。
分析：要求异面直线aD1与a1B所成角的度数，就必须连接BC1、a1C1，在a1BC1中求a1BC1的度数，很多学生凭借观察，认为a1BC1是90°或45°。
解：连接BC1、a1C1
在a1BC1中，
易知a1B=BC1=a1C1=a