地图导航毕业论文设计

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摘要：随着私人汽车在中国的普及，车载导航仪成为了日常生活中必不可少的工具。车载导航系统的路径规划的研究无论是从方便驾驶员出行，提高运输效率，优化城市交通，还是在改造与提升交通管理系统上，都对现代的交通道路起着十分重要的影响，因此受到社会和政府部门的关注和大力支持。

本论文介绍了车载导航系统的发展历史和国内外研究现状，以及GPS车载导航系统的组成、功能、实现过程、路径规划算法以及地理信息系统的功能。并以MaoInfo为工具，在路径规划系统中实现了地图的基本操作。本文重点研究了车载导航系统的路径规划问题。综合考虑并比较了多种最短路径的选择算法,并对其优缺点进行了分析。

来自

关键词：GPS  GIS 车载导航系统路径规划  Dijkstra算法

ABSTRACT

With thepopularization of private cars in China，the navigatorsbecame the daily life of the necessary tools. The car's navigation system pathplanning research whether from convenient drivers travel to improve transportefficiency and optimize the urban traffic, or in the reform and improve trafficmanagement system, all the way to modern traffic plays a very importantinfluence, and it is by society and government departments of the attention andsupport.

This paperintroduces the development history of the car's navigation system and researchstatus from domestic and structure, function and the realizationof the whole system are demonstrated in detail in this thesis. TheGIS(Geographic Information System) theory is introduced .By using MapInfosoftware as a supporting platform, basic operation of map are realized. Thealgorithms of Route Planning are discussed in detail. Think over and comparemany shortest path algorithms and present a improved algorithm based on theoriginal Dijkstra algorithm in this thesis. It saves memory space and increasesefficiency.

Keywords:  GPS  GIS  Vehiclenavigation System  Route-Planning  Dijkstra algorithm

目录

第一章绪论................................................1

研究背景与意义...........................................................................................1

导航系统的发展概况............................................................................1

导航系统的发展历程....................................................................2

导航技术应用的发展趋势............................................................2

研究内容及安排...........................................................................................3

研究的内容...........................................................................................3

本文的安排...........................................................................................4

第二章GPS车载导航系统的结构与关键技术......................5

车载导航系统的发展...................................................................................5

车载导航技术的总体结构和关键技术.......................................................5

车载导航系统的总体结构...................................................................6

车载导航系统的关键技术...................................................................6

车载导航系统结构分析及功能要求...........................................................7

系统的功能要求...........................................................................................7

第三章路径规划的分析及设计.................................9

导航电子地图数据库的设计.......................................................................9

导航电子地图的数据结构与数据模型...............................................9

导航电子地图数据库的设计原则.....................................................10

导航电子地图数据库的结构设计与实现.........................................11

导航电子地图中道路网络的拓扑生成方法.............................................12

导航电子地图中道路网络的模型与储存.........................................13

折线道路网络的拓扑生成法.............................................................14

路径规划的分析及设计.............................................................................16

路径规划的基础算法.........................................................................16

限制搜索区域的路径规划算法.........................................................20

基于分层道路网络的分层路径规划算法.........................................22

限制搜索区域的分层路径规划算法.................................................24

第四章路径规划的优缺点分析................................25

算法的实验结果.........................................................................................25

算法实验结果的比对及优缺点分析.........................................................26

第五章结论...............................................29

论文小结.....................................................................................................29

路径规划系统的展望.................................................................................29

致  谢  ...................................................31

参考文献...................................................33

浅谈初中地理教学中如何培养学生的地图能力论文

在平时的学习、工作中，说到论文，大家肯定都不陌生吧，论文的类型很多，包括学年论文、毕业论文、学位论文、科技论文、成果论文等。你所见过的论文是什么样的呢？以下是我为大家收集的浅谈初中地理教学中如何培养学生的地图能力论文，希望能够帮助到大家。

地图是地理知识的综合载体，是地理学科独有的一种语言。地图是地理教学中应用最广泛、最实用，同时也是最不缺少的工具。十几年的地理教学使我深深感觉到，如果学生掌握了运用地图学习地理知识的技能，不仅能帮助学生高效的理解，记忆地理知识，而且能够培养学生分析、判断、推理、概括、综合等多种思维能力。因此，培养学生的识图、读图、析图、绘图等地图能力是地理教学中最基本而重要的内容。但对于刚跨入中学的学生来说，地理是一门崭新的学科，地图概念几乎没有，由于年龄的关系，空间思维能力比较差，所以大多数学生普遍反映地理知识难记，地理学科难学，究其原因，最主要的是学生没有掌握运用地图学习地理的能力和方法。那么怎样在地理教学中培养学生的地图能力呢？下面，我粗浅地谈一谈自己在初中地理教学中培养学生地图能力的几点做法：

一、教会学生识别地图

认识地图就是让学生掌握构成地图的基本条件和要素，能够看懂地图并分清地图的类别和所表现的区域范围。认识地图是学生地图能力培养的第一步。它分为三个阶段，第一阶段是使学生掌握地图的三要素，即能够在图中辨认方向、会换算比例尺、懂得各种图例和注记，这一阶段的知识在初中地理《地图》一章中做了专题介绍。这部分知识对于刚入校的七年级新生来说是个难点，但它又是今后使用地图的基础，因此教师在教学中一定要把起点放低，要耐心细致的讲解指导，并给予热情的鼓励，一定要把这部分知识基础打牢固。第二阶段是让学生分清地图的种类，明确各类地图的用途。初中新教材在编排上大量增加了地图的数量，各种不同类别的地图散布于教材的各章节中，教师在教学中一定要整理归类，由计划的分类渗透，使学生分清地图的种类，并明确各类地图的用途，在解决问题时，根据需要，能够正确选用合适的地图。第三步使学生熟练识别不同区域的地图。初中阶段，区域地理的学习是教材内容到重中之重，不论是世界地理还是中国地理，都分别讲述了多个不同尺度的区域，分区地图多而复杂，学生难记，并且容易混淆。我在教学中，利用形状观察法，就是引导学生认真观察图的轮廓、形状、看看是否有明显好记的特征。再根据观察出的形状、特征把地图记住。这个方法能帮助学生轻松地判读出所表现的是哪个区域。从而为进一步解答有关问题奠定了良好的基础。

二、教会学生阅读地图

阅读地图是学生从图中直接获取某些信息点的过程。在教学中，要经常指导学生阅读教学挂图、课本插图和地图册，让学生养成良好的读图习惯、掌握正确的读图方法。培养学生阅读地图的能力，重在教他们阅读的方法。怎样阅读地图是有规律和方法可循的。一看地图表的标题或图名，因为图名是一幅图的主体和主要地理事物的概括。有些学生看了半天图，还是不知该看什么，看的又是什么，很多时候因为忽略了图名，抓不住要点就降低了读图的效率。二看图例、注释，这是读图是基础。三看图表的内容，看时要细，要抓重点。一幅地图中包含的信息量很大，有些信息是需要读出并牢记的，但有些信息是无需知道的。因此要求学生读图时一定要按课标要求和教师的设问读图，提取有用信息，去除无关信息，有选择的读图，即抓重点。通过这些步骤，学生掌握了读图的基本程序，学会有序、有目的阅读地图，就为下一步析图能力的培养奠定了基础。

三、教会学生分析地图

仅仅会阅读地图，能够从图中直接获取到某些信息这是远远不够的，地图中往往隐含着好多更有价值的信息，特别是隐性知识，需要在读图的基础上加以析图才能够获得。所谓析图，就是对读图过程中获取的信息进行思维加工，通过对直观信息的分析、取舍和重组，归纳出地理特征、地理规律、地理成因及地理要素之间内在联系的过程。在课堂教学中，利用“一图多思、多图并用”，比较分析，综合概括，是培养学生析图能力的重要方法。

每一幅地图都可以提出是什么？有什么？在哪里？为什么？直至解决“怎么办”。这样由浅入深，由表及里，使学生的认知不断深化，思维程度不断提高，解决问题的能力得到有效培养。如我在教学“辽中南工业基地”时，就利用《辽中南工业基地》图，设计提出了一系列层层递进的问题：“有哪些主要工业部门？”“各工业部门主要分布在哪个工业城市？”“根据图中的信息说一说该工业基地发展的优势条件有哪些？”等。

多图并用就是重视图与图之间的联系，同时用几幅图来综合说明、比较某些地理事物和现象。这是教学中经常性使用的方法。如我在教学“中国人口分布东多西少”的原因时，就选用了《中国的地形分布图》、《中国的降水分布图》、《中国的交通图》等多幅地图。学生通过多幅图的分析会发现：我国东西部地区在自然条件（地形、气候）和社会经济条件等方面存在着明显的差异，因而导致我国人口东西部分布不均的特点。

教学中多渠道、多方式地进行地图教学，一图多思，多图并用，对培养学生分析问题的能力，提高理解能力发挥着重要的作用。

四、教会学生填绘地图

填绘地图是学生学习过程中，一个动手操作的阶段。学生通过模仿、记忆、想像，做到脑想、眼看、手动，进一步熟悉地图上有关地理事物的分布，巩固所获得的地理知识。培养学生绘制地图的技能、技巧，可以让学生加深对地图实质的理解，是阅读地图过程中，一个重要环节，因此，教师要积极鼓励学生绘制草图、简图，如轮廓图、水系图、等高线地型图等。

绘图训练需要经教师示范，学生由临摹发展到自绘，并养成化繁为简、突出重点、严格图例、相对准确的习惯。七年级的绘图，主要指导学生绘简单的曲线图、柱状图、勾画各大洲、分区国家的轮廓图，绘山脉、河流、城市等单项地理要素。八年级时，学生已有了一定的绘图技能，指导学生绘制中国政区简图，再结合不同章节的教学内容，加绘山脉、河流、铁路、城市等多种地理要素。随着绘图能力的提高，之后要求学生绘制一些剖面图、柱状图和一些简单的示意图。

以上四个方面，在学生地图能力培养的过程当中，相互联系，互相支持。地图能力的培养，不仅在于使学生看懂地图，更重要的是理解地图和分析地图，并运用地图说明地理问题。

在学生地图能力培养的过程中，还要注意以下几点：

1、在地图能力的培养过程中，教师的示范和引导，起着至关重要的作用，这就需要教师在教学中，首先用好地图。

2、要培养学生读图、析图、用图的良好习惯和对地图的兴趣。

3、要认识到初步利用地图的困难性，注意帮助学生克服认知上的障碍。

地图地理学的第二语言，是学生获得地理知识的主要途径,使用地图也是学生应掌握的最基本的地理能力。地理图象印证文字内容，文字描述图象。图象知识的讲授，也就是地理知识的传授过程，掌握了图象知识能更好地理解教材的文字内容，教学中要将二者有机结合起来，把地理知识落实在地图上，边讲解边引导学生看图，做到“左图右书”，图文结合。这样，才便于学生理解、记忆，建立空间概念，收到事半功倍之效。运用地图进行教学，把地理知识落实在地图上，有利于学生理解和掌握许多较为抽象的地理知识；有利于学生认识地理事象的分布、演变规律；有利于学生建立地理事象的空间概念；有利于对学生进行地理基本技能的培养训练和发展学生能力。

一、地理地图能直观地显示地理事物的形象

学生在学习地理知识的过程中，会遇到地理事物的形象问题，既“什么样的”。教学地图可以将地理事物真实的展现在学生面前，比任何语言的描述都更有利于学生接受。更重要的是，地理课不同于语文课或美术课，他的目的不是形成对某一地理客观事物或景观的想象的或创意的图景，而是认识地理事物的真实面貌，在此基础上形成科学的概念总结。

二、地理地图能激发学生探究学习的兴趣

视觉刺激产生的兴趣比起听觉刺激和触觉刺激产生的兴趣来得更快。在地理教学中，教师通过合理的教学设计，利用地图创设适宜学生探究的情境，引起学生进行有目的的探究活动，使学生产生期盼解决问题的强烈动机，激发探究兴趣。例如，在讲地球自转及公转意义的时候，让学生用手电筒光照射地球仪，同时拨动地球仪，地球仪表面会出现什么现象？整体移动地球仪模拟地球公转又会出现什么现象？等同学们顿时兴趣盎然，积极思考踊跃回答，同时也就把地球自转及公转意义这个教材中的难点给突破了。

三、地理地图能培养学生的形象思维能力

进行地理空间分布知识的教学，最重要、也是最好的方法就是使用教学地图，同时还可以培养学生的形象思维能力。例如：普通地图本身是平面的，但其颜色、符号和注记却表示着地理事物的立体形象特征，经过形象思维可以从地图的二维平面中想象出地理事物的三维形象，如在分层设色地形图上可以通过国界、山峰符号和国名注记确定珠穆朗玛峰的位置，通过颜色和数字注记确定珠穆朗玛峰的高度。教学地图也有利于形象思维和抽象思维的综合发展，因为地图是形象的，但地图上的各种符号是对地理事物和现象的抽象，某种意义上说地图是抽象化的形象。因此，经常阅读地图，综合各种地理要素归纳地理特征和地理演变过程既有利于形象思维又利于抽象思维。

四、地理地图能活跃课堂气氛

在地理教学活动中，教师充分发挥地图形象生动的特点，以地图为重要媒介，设计有情趣的课堂学习活动，容易唤起学生的学习兴趣。在讲地球公转的方向和周期时，就让一个同学来扮演太阳，另一个同学来扮演地球并围绕太阳公转，其他同学注意观察地球转的是否正确。在讲到等高线时，就仿照军事中的沙盘的制作，通过等高线图来制作沙盘，通过沙盘来划等高线图等。激发了学生学习地理的积极性和主动性。同时，在教学中我们还要注重对学生进行读图训练：

地理教学离不开地图。常常是课文数页的内容，但按照一定的法则，就可把它们表现在地图上。所以说，运用地图（包括插图等）可使复杂问题简单化，抽象问题具体化（形象化）。学会读图，就可使地理知识的学习取得事半功倍的效果。读图能力的提高取决于读图训练。读图训练一般可分为相互联系，交叉进行的三个步骤：

第一步，文字语言向形象化语言的转化。初学读图时，理解课文的能力高于理解地图的能力，往往习惯于读书而不习惯于读图。因此，开始读图时应从文到图，把课文中描述的地理事物的方位、范围、大小、形状、高低、水系、城镇、交通线等，在地图上找出来；即把文字知识落实在地图上，形成初步的地域（分布）观念。这是依靠课文辅助读图的过程。

第二步，地图、课文相互转化。在熟悉课文的基础上，运用地图默述课文内容，借助地图回忆思考、表述地理知识。这是从图到文，图文相互转化的过程。开始可分题（如，位置、地形、气候、河流、农业、工业、交通、城市等）默述。不够熟悉时，再复习课文，直到能完全熟练地看图叙述为止。然后，再根据各种专业地图（如，政区图、工农业图等）来综合叙述一个地区的地理特征。

第三步，独立运用地图，描述一个区域的地理特征。先分析各自然要素、经济部门和城市特点，阐明它们之间的内在联系，描述这个地区的地理特征；再对照课文，检查是否有错误和遗漏，是否抓住了重点和特点，并检查失误的原因，然后进行修正和补充。经过图文结合的反复训练，形成图文统一的、系统的、完整的、巩固的地理知识。

综上所述，读图训练的步骤，或者说是运用地图学习地理知识的法则，可以概括为：左图右书，边看（书）边读（图），图文结合。要反复读图，使地理知识转化成形象化的地图，然后再让地理知识重现，即让地图“活化”。读图是使文字语言与地图形象化语言相互转化的过程。这是一个学习地理的非常重要的过程。运用地图，学习地理知识，在读课文时，脑海里浮现出一幅幅“有血有肉”，有骨架的活生生的地图；读图时，脑际中呈现出有条有理、准确生动、丰富多彩的课文内容。通过读图训练，使读图能力达到看深看透、看穿看破的境界。所谓“深”、“透”是指不停留在地理事物的表面，要透过现象看到实质。所谓“穿”、“破”是指不是孤立地看各种地理要素，而是把它们看作是互相联系、相互制约、相互依存的.地理综合体。

地图是地理教学的第二语言，在初中地理教学中具有不可替代的作用。地图以图像、符号、注记和色彩等形式，贮存和浓缩大量的空间时间信息，成为联系地理事物与人的认识过程之间的中心环节。读图是地理学习的一大特色。没有图，就没有地理学，地图和地理教学始终相伴，这是地理教学的一大特点。

初中地理课堂是学生认识地球、认识中国、了解自然及人文地理知识的重要途径。在初中地理教学中最重要的要素之一就是地图。如果没有用到地图，就不能称之为真正的地理课。

（1）地图是地理教学中的“引领者”。

人教版七年级上册地理教材第一章第三节《地图》专门来讲解地图知识。教师如果不对这节内容进行深挖细究，那么学生在以后的地理学习中会遇到诸多困难。因为在以后的章节中无论是自然地理、人文地理中，还是区域地理中都会出现大量的地图。

（2）地图是地理教学中的“无声老师”。

教师在地理教学中不能一味地向学生灌输知识，而是要传授给学生学习的方法，而学生读懂地图、运用好地图就是学好地理的最佳方法。地图犹如无声的老师可培养学生的空间思维，提高学生的学习兴趣。例如，人教版七年级下册地理教材的主要内容是国家和地区地理概况，在讲到第七章第二节《东南亚》时，我让学生自己看东南亚地形图，并让其找出东南亚的主要山脉、河流、岛屿以及它们在东南亚的大概位置。学生通过读图直观感受当地的自然地理概况，比教师口述以及文字叙述印象更深。

（3）地图是地理教学中的“调味剂”。

地理学科具有明显的综合性、空间性、实践性、推理性、文理知识的交叉性等特点，而初中生空间思维能力以及逻辑思维能力还不够健全，这样就导致了他们一开始对地理有很大兴趣，但最后就觉得地理学习高深、难懂。于是地理课堂上死气沉沉，没有活力。出现这样的情况主要因为在地理教学过程中教师没有很好地运用地图进行教学。

地图在初中地理教学中的运用有以下几点作用。一读地图可以激发学生的学习兴趣，二画地图可以增强地理事物的记忆能力，三感知地图可以促进学生空间思维能力的发展。

综上所诉我们在初中地理教学过程中必须加强地图的利用，培养学生的地图运用能力，从而提高我们初中地理课堂的有效性。具体实施我主要注意了以下这些方面。

第一方面、培养学生养成良好而正确的好的读图习惯。比例尺、方向和图例注记是地图的三大要素。弄清比例尺，才能使图中抽象的距离在脑海中产生实际概念；图上方向的正确认识才能保证用图的正确性；图例注记的理解才能保证所读的地理事物名称的正确，也帮助在地图上迅速找到目标。只有这样在能保证读图顺利和正确。一幅地图中所蕴含的地理信息是十分丰富的，初中学生刚刚接触地理这门学科，他们面对一幅地图时看见了线条、颜色、符号等地图元素，却找不到自己需要的相关信息。因此，教学中，应根据教学目标，有目的、有计划地引导学生通过读图，找出所需要的信息。

第二方面激发学生的读图兴趣。“兴趣是最好的老师”，激发学生学习的兴趣，是培养学生读图、析图的能力的重要一环。因此，制订适当的读图目标，让学生思索，能激发求知欲，调动积极性。如：七年级下册“俄罗斯的河流”中，主要有四条河流，编制成口诀“伏尔加毕业了”，学生会很感兴趣，这分别是指什么呢，学生自己就会将这些名称对号入座，更加有利于学生记忆。

第三方面、培养学生读图与析图的典型方法。

⑴形状观察法。就是在教学过程中，引导学生认真观察图形的轮廓、形状，看看是否有明显好记的特征，再根据观察出的形状特征把图形记住。如黄河的干流形状象汉字“几”字、意大利的轮廓象长筒靴……，这些方法能帮学生轻松地判读出有关图形，从而为进一步解答有关问题奠定良好基础。

⑵重点突破法。就是在教学过程中，引导学生读出图中的重点与关键点，并把它牢记，这些关键点，往往成为今后读图析图的“切入点”。

⑶对比归纳法。某些地理图有着明显的相似性，如不同气候图中降水和气温的比较，日本工业区的分布和俄罗斯工业区的分布对比，因此教学过程中，要把它们有机地联系起来，让学生作比较，“同中求异、异中寻同”，归纳出它们的相同点与不同点，从而是学生掌握一大类图的判读方法。

第四方面、地理教学读图与析图能力培养中应注意的问题

⑴培养学生的读图析图能力应贯穿在平常的教学中，力求做到“图文并茂”，把图和文字紧密结合起来，尽量把地理分布、地理成因、地理规律等知识落实到有关图上，使图上内容与文字描述相互配合、相互补充，从而使“死”图“活”起来，“静”的文字“动”起来。景君梅认为，使用地图进行地理教学，应掌握使用方法，达到使用功效，培养读图习惯，真正理解和掌握地图语言。

⑵要培养学生养成经常读图和用图分析问题的习惯和对地图的兴趣。培养学生看图用图的习惯是关键，而兴趣是发展思维、激发学生主动用图的动力。老师在日常教学中对图态度、用技巧和艺术都对学生形成用图习惯和培养对地图的兴趣有着直接的关系，这就需要教师首先用好图，然后才能培养学生的用图习惯和兴趣。

⑶教学中要引导学生利用地图积极思维，发现问题，提出问题。地图是客观事物的反映，它表达了丰富的地理信息，引导学生思考各种信息的相互关系，以提高解决综合问题的能力。如在学习世界人口分布特点时可先观察《世界人口分布图》，学生很容易看出：亚洲东部、南部，欧洲，北美洲东部地区人口稠密。为什么这些地区人口稠密呢？这时先提出人的生活工作受哪些因素影响大？同学们各抒己见，但总结起来不外乎自然因素和社会因素。这时可让学生回顾五带分布图，得出人口稠密区大部分位于北温带。回顾地形图观察出大部分位于平原广阔的近海地区。也可与耕地分布图比较，得出人口稠密区也是耕地的主要分布区。各要素明了后再综合总结不难得出：人口稠密区是自然条件好的温暖湿润的平原地区。适时引导学生得出，这些地区农业发达，工业、交通、城市进一步发展，就形成了人口稠密区。这样鼓励学生认真观察地图，深入思维，发现问题，提出问题，激发学生为解决问题而使用地图努力学习。

⑷教学用图在内容上要鲜明、突出，在表现形式上要清晰、醒目。课堂阅读地图要提出明确的要求，所提要求应从简单到复杂。并且在教学中多使用彩色地图，而实际应考中多是黑白色地图，因此在课堂上学习完彩色地图后应适当给出黑白色简图让学生加以辨认。课后练习也要找好相应内容的综合读图，加强学生对于该地区地形气候等地理要素的认知。因此精心准备地图是备课的重要内容，是地理教学中运用好地图的基础。

理教学离不开地图，培养学生的读图能力在地理教学中也就显得尤其重要，这一点通过近些年的各级考试命题也得到了充分的体现。地图是地理教材内容的重要组成部分，在地理教学过程中，教师要围绕引导学生阅读地图、勾圈地图、绘制地图、填涂地图等教学环节有效地培养学生运用地图的能力。教师必须帮助学生学会读图析图，培养学生用图的习惯和能力，这是地理教师一项重要的任务，每个教师必须做好它。

【参考文献】

［1］黄煜。浅谈地图在初中地理教学中的重要性及如何进行地图教学［J］。中学政史地（教学指导版），2013.（4）；

［2］郑银虎。地图在初中地理教学中的运用和作用［J］考试周刊，2010（13）；

［3］景君梅，浅谈地理教学中地图的使用［J］。承德民族师专学报，2002（6）；

［4］刘淑美，在地理教学中培养学生运用地图的能力，文理导航，2011（8）

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