[发明专利]一种使用GoogleEarth进行地理位置认知能力在线测试的方法

说明书

技术领域

本发明涉及地球空间信息技术领域中的数字地球技术，具体地说是一种使用Google Earth进行地理位置认知能力在线测试的方法，该方法针对地理位置认知能力测试工作，能够解决在Google Earth数字地球平台中进行地理位置认知能力在线测试过程中所遇到的各种难题。

背景技术

地理位置认知能力，即在地图上定位和命名地点的能力，是地理素养的重要组成部分，也是进行地理研究的基础。虽然地理位置认知能力并不完全等同于地理素养，但地理位置认知水平可作为评价地理素养的关键指标，能在一定程度上代表一个人的地理素养水平。地理位置认知能力不仅能检验特定主体的地理知识，还可以评估其空间认知水平。因此，培养和测试地理位置认知能力是提高个体地理素养的关键步骤。

近年来，教育界和学术界逐渐重视地理位置认知能力的培育工作，取得了一些有用的研究成果。特别是在地理位置认知能力测试方面，形成了以问卷调查为基本工作方法的地理位置认知能力测试技术，为推动地理位置认知能力的培育与提升发挥了巨大的作用。但使用现有的问卷调查方法进行地理位置认知能力测试，仍然面临着很多局限。问卷调查方法一般基于无地名信息提示的地图，要求被调查者指出特定国家、地区或城市的位置，并在地图上标示出来，然后根据被测试者对一些代表性题目的答题情况，综合评定被调查者的地理位置认知能力。这种方法虽然简单易行，但各个调查机构使用的测试问卷不尽相同，难以对测试结果进行横向比对。另外，在进行问卷调查时，问卷题目的数量和内容都是预先设定的，一般仅供进行一次调查使用，不能被重复使用，也无法起到在测试的过程中同时提高被调查者地理位置知识的作用。

近20年来，“数字地球”科学概念的提出，以及地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GPS)、遥感(RS)、国际互联网(Internet)、虚拟现实(VR)等应用技术的发展，为地理位置认知能力的培育和测试工作提供了新的机遇。特别是近10年来，数字地球技术飞速发展，先后涌现出了以Google Earth为代表的一系列技术成熟、功能强大的数字地球软件系统。这些数字地球软件系统，不仅可用于浏览、分析全球范围内的地理位置、地形地貌和遥感影像，还可作为支持以地理位置为基础的地学教育和科研工作的基础平台。近年来，学术界开展了利用Google Earth数字地球平台来提升地理素养的探索。一些初步的研究和应用表明：以Google Earth为代表的数字地球系统为地理位置认知能力的培养与测试工作提供了新的技术手段和支撑平台。Google Earth在培养和测试地理位置认知能力方面具有以下的优势：Google Earth可为地理位置认知能力的培养与测试工作提供直观、形象、统一、规范的地理底 图和工作平台；Google Earth对地球的三维可视化表达有利于培养被测试者的三维地理空间认知能力；Google Earth具有灵活、开放的体系架构，支持二次开发，利用Google Earth插件及其应用程序接口，可以根据实际应用的需要，扩展Google Earth的功能，构建功能复杂的Google Earth应用系统。

可以看出，Google Earth在地理位置认知能力的培养与测试工作中具有很大的优势，但现有的研究工作缺乏系统的理论指导，尚未形成标准的技术流程与实用的操作方案。这些技术问题的存在，严重限制了Google Earth在地理位置认知能力测试中的应用。因此，研究在Google Earth数字地球平台中进行地理位置认知能力测试的方法并形成一个通用的技术方案显得极为必要。

发明内容

Google Earth创建了一个关于地球表层信息的三维镜像表达，它内置了一个地理边界图层，其中包含全球范围的国家/地区行政边界和地名信息，以方便用户查找、定位地理位置。在地理位置认知能力测试的过程中，需要使用不含地名标注提示信息的地理边界底图，以利于被测试者在没有外界帮助信息的情况下查找并定位到特定的地理位置，进而评估被测试者的地理位置认知能力。然而，在Google Earth内置的地理边界图层中，行政边界和地名信息是融合在一起的，不能单独分开显示。这显然无法满足“不显示地名、只显示边界”的需求。要解决这一难题，需要关闭Google Earth内置的地理边界图层，然后基于KML(Keyhole Markup Language)编码规范，自行组织和表达地理位置认知能力测试所需的地理位置信息，最后将这些信息加载到Google Earth插件中，进行可视化分析和在线测试。