【摘 要】
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随着技术的进步以及教育领域的发展,传统教学正逐渐将新的信息技术纳入到课堂应用中。在地理教学中,各类地理现象、地理过程的学习和理解是一项重要工作,这些知识的教学具有综合性与区域性的特点,部分地理现象、地理过程的学习难度大,且较为抽象,缺乏与学习者的交互,因此教学过程常常是单向的。针对部分地理现象过程教学的传统方式一般以文字,图片以及视频为主,虽然有成本低,使用方便的优点,但是展示不够直观,缺乏一定的
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随着技术的进步以及教育领域的发展,传统教学正逐渐将新的信息技术纳入到课堂应用中。在地理教学中,各类地理现象、地理过程的学习和理解是一项重要工作,这些知识的教学具有综合性与区域性的特点,部分地理现象、地理过程的学习难度大,且较为抽象,缺乏与学习者的交互,因此教学过程常常是单向的。针对部分地理现象过程教学的传统方式一般以文字,图片以及视频为主,虽然有成本低,使用方便的优点,但是展示不够直观,缺乏一定的交互能力,相关知识的理解难度大。为了在地理教学领域充分发挥信息技术进步所带来的优势,实现地理现象过程的理解性教学,本研究在构建AR地理教学沙盘的过程中使用新的技术手段对各类地理现象过程进行可视化,帮助学习者理解地学领域的相关知识,分析其影响因素,了解其发展变化。研究利用Kinect深度相机传感器采集可塑地形的基础高程数据,以不同的算法刻画各类地理现象过程,分析影响地理现象可视化形态的地理学规律等主要因素,并通过投影仪实时投影展示在可塑地形表面,最终实现多种功能的AR地理教学沙盘,为地理教学提供新的工具。本研究的具体工作如下:（1）开发了一套AR地理教学沙盘系统,在此系统平台的各类硬件基础之上实现数据流在硬件之间的获取、处理、可视化过程,可作为地理教学中的直观教学工具。（2）以AR地理教学沙盘为基础学习平台,开发出不同的交互手段以及可视化方法,实现不同地形地貌,各类水文径流、海平面变化、火山熔岩流过程地理现象的可视化模拟。（3）在AR地理教学沙盘上开发地理数据的不同计算方法,提供了沙盘尺度下的地理数据分析过程,实现了坡度监测以及区域内土方量计算的地理数据分析应用。
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