素数和合数范例6篇

素数和合数范文1

[关键词]:小学生 数学综合素质

一、怎么培养和提升学生的数学素养

1.改进教学方式,应用探索式教学模式。在教学的过程中要充分体现课程内容设计的层次性,例题布置的合理性,素材选取的趣味性,积极搭建教材与学生之间的桥梁,让教材最大程度上的被学生吃透读懂,最大程度激发学生学习数学的积极性,为学生夯实良好数学素养基础。例如,在人教版小学数学第九册《小数除法》时,学生在解决“王鹏坚持晨练4周计划跑22.4千米,他平均每周跑多少千米?”的问题时,可利用已有知识引导学生通过日常生活经验计算、亲自动手操作参与、学用结合解释现象等探索式教学模式。

2.体现数学的多样化,把学与用有机结合。作为基础学科的数学,本身就具有多样性,如何更好的将其多样性在课堂上给学生展示,更多需要考量的是,把学生引入到数学这个知识宝库,让学生对数学知识入耳、入目、入心。那么怎样把握好这个度呢?数学的多样化,无疑将是吸引学生“耳目心”的一个亮点。多样化体现在学的多样化和用的多途径。在人教版五年级数学中,涵盖了小数乘除法、分数、因数与倍数等数学要素,还有一些需要通过数学来解决的生活中常常遇到的各类问题,这就需要在教学中让学生多储备基础知识,在生活中多探索以解决生活中的问题。在连乘、乘加、乘减的教学中,可以通过实际问题的导入,引导学生做好课程的准备。多在实践中运用、多在学习中积累,以形成良好学习氛围,培养学生用数学语言进行信息交流的数学素养。

二、有序提高学生的数学思维能力

在小学数学教育过程中,思维能力处于一个定型阶段,培养学生扎实的数学基础知识,有利于沟通知识之间的内在联系,循序渐进地培养学生的独立思考能力,养成严谨细致的学习习惯;在此基础上,鼓励学生面对困难问题要大胆尝试、善于猜测的思维方式。

1.打牢数学基础知识。基础不牢地动山摇。小学阶段是学习数学基础知识,掌握解题基本步骤的重要阶段。引导学生打牢基础,需要让学生懂得基础知识的重要性,需要从学生熟悉的基本数学规律入手,让学生在课程的学习中感受规律形成一定的思维能力,并用这种能力感受良好的基础知识是打牢学习的基本前置条件。例如,在《粉刷墙围》的课程设计中,涉及到生活中的实际问题,以生活中的体会,导入要学习的内容,通过实际问题巩固小数乘法、除法,数学内容与几何图形之间的联系。

2.鼓励大胆猜测。小学数学内容基础性较强,但是在人教版小学数学五年级教材中则注入很多鼓励学生猜想和探索的元素,教师可以有效利用教材内容,引导学生在掌握一定经验,充分发挥好学生的自助能动性,形成良好的思维习惯。例如在《最大公因数》一节中,家庭储藏室铺设地砖的问题教学中,就可以鼓励学生大胆猜测,用什么样的方式去解决这个问题,是画图,还是等比例铺设,或是其他方法,当学生讨论出一定的结果后,教师可以鼓励学生总结其中的规律,并实施讲解最大公约数的应用。

三、丰富教学设计以激发学生的学习兴趣

数学作为基础学科,它涵盖了庞杂的数量关系、抽象的空间形式、特殊的符号体系、严格的运算公式、形象的图像语言等方面,各方面既不孤立存在又相辅相成。教师在课前进行教学设计时,要从教与学、学与用、用与动等多角度思考,要充分展现出数学的趣味性、教学内容人文性、教学思维的创新性,营造良好的情境氛围,进而提高设计方案的适用性和可学性,最大程度的发挥教学设计的指导功能,让每一名W生在学习中体会到用处,体会到知识带来的自豪。

1.数学教学设计的趣味性。作为教育的主体小学生来讲,呆板、枯燥的教学内容只会让学生产生抵触。教学过程应结合学生思维特征、易接受的事情,将各种元素穿插在教学设计中,让学生在课堂上、生活中体味数学带来的乐趣。数学趣味性的发掘要建立在教学设计创新上,创新的内容要紧紧围绕趣味性进行教学设计,趣味的设计要体现在课堂的分分秒秒,要善于通过讲解、体验、感知、评价的教学流程,使学生进行趣味体验。

2.数学教学设计的人文性。传统基础教育中“棍棒教育”、“饥饿教育”难适应当前学生求知思维的需求,现在孩子接触知识的范围广、兴趣爱好也比较多,如果忽视了情感教育、人文教育,不改进传统教育方式,必将对孩子学习数学造成掣肘,影响学生日后的学习效果。教育教学体现人文性的目的是为了使学生的情感、态度、价值观因素通过教育得到矫正,使一些偏颇的思想理念得到斧正。将人文性体现在小学数学课堂教学设计中是实现这一教学目的的平台和载体。在小学数学课堂教学设计时,应充分利用基础教育阶段综合性强的特点,采取将数学与音乐学、数学与体育学、数学与文学、数学与自然学等进行横向拓展延伸的教学尝试,拓展学生的视野和思路,培养学生形成终生学习的良好习惯,通过学习热爱生活、适应社会。

素数和合数范文2

数的分类

第一种分法

:

树状图

韦恩图

整数

正整数

负整数

整数

自然数

负整数

正整数

正奇数

正偶数

第二种分法

整数

奇数

偶数

整数

奇数

偶数

第三种分法:

正整数

素数

1

合数

整数

素数

合数

1

一些关于数的结论:

1.0是最小的自然数,-1是最大的负整数,1是最小的正整数

2.没有最大的整数,没有最小的负整数,没有最大的正整数

3.正整数、负整数、整数的个数都是无限的

二.整除

1.整除定义(概念):整数a除以整数b,如果除得的商是整数而余数为零,我们就说a

能被b整除;或者说b能整除a

注意点:一定要看清楚谁被谁整除或谁整除谁,这里的a相当于被除数,b相当于除数

2.整除的条件:1.除数、被除数都是整数

2.被除数除以除数,商是整数而且余数为零

注意点:区分整除与除尽:整除是特殊的除尽(如正方形是特殊的长方形一样),即a能被b整除,则a一定能被b除尽,反之则不一定(即a能被b除尽,则a不一定能被b整除)。如4÷2=2,

4既能被2除尽,也能被2整除;4÷5=0.8,

4能被5除尽,却不能说4能被5整除

三.因数与倍数

1.因数与倍数的定义:整数a能被整数b整除,a

就叫做b的倍数,b就叫做a的因数(约数)。

注意点:1.因数和倍数是相互依存的,不能简单的说某个数是因数,某个数是倍数。如:

6÷3=2,不能说6是倍数,3是因数;要说6是3的倍数,3是6的因数。

2.因数与倍数是建立在整除的基础上的,所以如4÷0.2=20,一般是不说4是0.2的倍数,0.2是4的因数。

2.因数与倍数的特点:一个整数的因数中最小的因数是1,最大的因数是它本身。

一个数的倍数中最小的倍数是这个数本身,没有最大的倍数。

因数的个数是有限的,都能一一列举出来,倍数的个数是无限的。

3.求一个数因数的方法:利用积与因数的关系一对一对找,找出哪两个数的乘积等于这个数,那么这两个数就是这个数的因数。如16=1×16=2×8=4×4,那么16的因数就有1、2、4、8、16,计算时一定不要忘了1和这个数本身都是它的因数,注意按照一定的顺序以防遗漏。

4.求一个数倍数的方法:这个数本身分别乘以1、2、3、4、5……(即正整数)得到的积就是这个数的倍数。若用n表示所有的正整数,则2的倍数可表示为2n,

5的倍数可表示为5n

四.能被2、5、3整除的数的特点

1.能被2整除的数(即2的倍数)个位上的数字是0、2、4、6、8,反之,个位上的数字是0、2、4、6、8的数也能被2整除

2.能被5整除的数(即5的倍数)个位上的数字是0、5,反之,个位上的数字是0、5的数都能被5整除

3.能被3整除的数(即3的倍数)各个位数上的数字之和是3的倍数,反之,各个位数上的数字之和是3的倍数的数都能被3整除

4.能被2、5同时整除的数的个位数字都是0,个位数字为0的数也能被10整除,能被10整除的数一定能被2或5其中的一个或两个同时整除。

五.奇数、偶数

1.奇数与偶数的定义:能被2整除的整数叫做偶数,不能被2整除的整数叫做奇数。(按照能否被2整除来划分奇数与偶数)

2.奇数个位数上的数的特点:1、3、5、7、9

偶数个位数上的数的特点:0、2、4、6、8

3.在连续的正整数中(除1外),与奇数相邻的两个数是偶数,与偶数相邻的两个数是奇数

4.相邻的奇数或偶数数字相差2,奇数可用2n-1或2n+1表示,偶数可用2n表示。

5.奇数与偶数加法和乘法的运算特点

奇数+奇数=偶数

偶数+偶数=偶数

奇数+偶数=奇数

奇数×奇数=奇数

偶数×偶数=偶数

奇数×偶数=偶数

利用此结论可检验一些运算是否正确,同时也要注意结论的逆向运用,如偶数(奇数)可拆成哪些奇数或偶数的和、积

六.素数、合数

1.素数与合数定义:一个正整数如果只有1和它本身两个因数,这样的数叫做素数(质数),如果除了1和它本身以外还有别的因数,这样的数叫做合数。

注意点:1.素数与合数的分类方法是根据它们因数的个数来分的,素数只有2个因数(1和本身),合数至少有三个因数;任何一个数(除1外)都有1和它本身两个因数。

2.

1既不是素数也不是合数。

3.最小的素数是2,最小的合数是4

2.素数与奇数的联系和区别

奇数不一定都是素数。√

(1既不是素数也不是合数,9、15等是奇数但是合数)

所有素数都是奇数。

×(2是素数,但2是偶数)

3.合数与偶数的联系与区别

合数不一定都是偶数。√(9、15等都是合数,但它们是奇数)

偶数都是合数。

×(2是偶数但2是素数)

注意:判断题对的要说明原因,错的要举出反例。

七.素因数与分解素因数

1.素因数与分解素因数的定义:每个合数都可以写成几个素数相乘的形式,其中每个素数都是这个合数的因数,叫做这个合数的素因数。把一个合数用素因数相乘的形式表示出来,叫做分解素因数。

注意:1.求一个数的素因数时,先把这个数分解素因数,有几个素因数就写几个。

如24=2×2×2×3,则素因数是2、2、2、3,而不是2、3

2.因数与素因数的区别:因数可以是素数或合数,素因数一定是素数。一个数的素因数一定是这个数的因数,因数的个数一定比素因数的个数多。

2.分解素因数的方法

树枝分解法:过程中注意不要漏写乘号,分解要彻底,直到没有合数出现,也不能出现1.

要分解的合数写在等号左边,把它的素因数用相乘的形式写在等号右边,再把这几个素因数按从小到大的顺序排列。

短除法:1.先用一个能整除这个合数的素数去除(通常从最小的开始,偶数肯定先用2除,奇数一般从3开始一个个带入验算)

2.得出的商如果是合数,再按照上面的方法继续除下去,直到得出的商是素数为止。

3.然后把各个除数和最后的商按从小到大的顺序写成连乘的形式。

3.由一个数分解素因数求这个数的因数

12=2×2×3,素因数是2、2、3,除1外由单个的素因数组成因数有2、3,由两个素因数组成的因数有2×2=4,2×3=6,由三个素因数组成的因数有2×2×3=12,所以12的因数有1、2、3、4、6、12.

4.

由一个数分解素因数求这个数因数的个数

(1)

所有素因数都相同时,因数的个数是它素因数的个数+1,如8=2×2×2,素因数是2、2、2,则8的因数的个数是它素因数的个数+1,即4个

(2)

素因数不完全相同时,因数的个数是每个素因数个数+1后相乘的积,如12=2×2×3,素因数2的个数是2,素因数3的个数是1,则12的因数的个数是(2+1)×(1+1)=6

八.公因数与最大公因数

1.

公因数与最大公因数定义:

几个数公有的因数,叫做这几个数的公因数,其中最大的一个叫做这几个数的最大公因数.

2.

互素定义:如果两个整数只有公因数1,那么称这两个数互素。如8和9

注意:互素是两个数之间,素数是指一个数,互素的两个数的最大公因数就是1.

两个互素的数未必都是素数。

√(8和9互素,但8和9都是合数)

两个不同的素数一定互素.

√(若缺少“不同的”,则错,因为3和3都是素数但不互素)

3.

求两个数最大公因数的方法:

(1)

一般方法:写出两个数所有的因数,再找出它们共同的最大的因数

(2)

分解素因数的方法:把这两个数分解素因数,再找出相同的素因数,把它们所有的公有的素因数相乘,所得的积就是它们的最大公因数。

(3)

短除法:先用这两个数公有的素因数去除(一般从最小的素因数开始),得出的商如果是合数,再按照上面的方法继续除下去,直到两个数互素为止,这两个数的最大公因数就是左侧的除数的乘积.(

类比用短除法分解素因数的方法)

4.

两个整数中,如果某个数是另一个数的因数,那么这个数就是这两个数的最大公因数。如果这两个数互素,那么它们的最大公因数就是1.

九.公倍数和最小公倍数

1.公倍数与最小公倍数定义:几个整数公有的倍数叫做它们的公倍数,其中最小的一个叫做它们的最小公倍数.

2.求两个数最小公倍数的方法:

(1)一般方法:从小到大分别依次写出几个这两个数的倍数,再找出它们共同的最小的倍数

(2)分解素因数的方法:

把这两个数分解素因数,再找出相同的素因数,再取各自剩余的素因数,将这些数连乘所得的积,就是这两个数的最小公倍数.

(3)短除法:

先用这两个数公有的素因数去除(一般从最小的素因数开始),得出的商如果是合数,再按照上面的方法继续除下去,直到两个数互素为止,这两个数的最小公倍数就是左侧的除数与底部商的乘积.

注意点:1.用短除法求两个数的最大公因数和最小公倍数时,过程都相同,只是最后写结论时注意需要乘哪些数.

2.求两个数的最大公因数和最小公倍数,先判断这两个数是否存在因数(倍数)关系或互素关系,存在因数(倍数)关系时,最大公因数就是较小的那个数,最小公倍数就是较大的那个数;两数互素时,最大公因数就是1,最小公倍数就是它们的乘积.

3.两个整数的公倍数一定能被这两个数整除.

十.求三个整数的最大公因数和最小公倍数(拓展)

(1)求三个整数的最大公因数:同样也是三种方法,只需找出三个数共同的因数,最大的因数就是最大公因数.(注意与三个数的最小公倍数区分)

(2)求三个整数的最小公倍数:

一般方法:写出三个数的倍数,再找出最小公倍数.

素数和合数范文3

只能被“1”和它本身整除的数叫素数,如:2、3、5、7、11等,“1”既不是素数也不是合数。因子,如果整数a能被整数b整除,那就有一个整数q,使得a=bq,则b和q都称为a的一个因子.素数做因子素数因子。只能被“1”和它本身整除的数叫素数,如:2、3、5、7、11等,“1”既不是素数也不是合数。因子,如果整数a能被整数b整除,那就有一个整数q,使得a=bq,则b和q都称为a的一个因子,素数做素数因子。

在一个大于1的数a和它的2倍之间即区间(a,2a)中必存在至少一个素数。存在任意长度的素数等差数列。一个偶数可以写成两个合数之和,其中每一个合数都最多只有9个质因数。一个偶数必定可以写成一个质数加上一个合成数,其中合数的因子个数有上界。一个偶数必定可以写成一个质数加上一个最多由5个因子所组成的合成数。一个充分大偶数必定可以写成一个素数加上一个最多由2个质因子所组成的合成数。

(来源:文章屋网 )

素数和合数范文4

一、实施素质教育的必要性

初中数学老师应重视素质教育的目标和宗旨,即塑造社会需要的高素质综合型人才以推进我国特色社会主义现代化建设是素质教育的核心目标,加强全民族的素质教育是素质教育的宗旨,在此基础上实施教学.在学生课堂主体地位确定的前提下,教师应该培养学生学习的积极性,营造良好的课堂学习氛围,因材施教,着力培养学生学习数学的能力,把素质教育融入到平时的课堂学习中,塑造全方面发展的优秀人才.同时,在数学教育中,提升学生的综合素质是其基础和目标所在,因此教师要尊重课程要求和学生的个性特点,重视学生的个性特点,不断探讨教学方法,及时总结和反思自己的教学,着力培养学生各方面的综合素质,全面提升学生美、德、体、智等方面的能力,实现学生的个性发展.

二、如何在初中数学教育中实施素质教育

1.初中数学教师要转变观念,树立数学教学的素质观

就进行素质教育的建议和要求,国家教委副主任柳斌同志这样说:“素质教育的基础是转变人才观念,转变教育观念,转变质量观念,转变教育思想.”树立正确的数学素质教育观,转变自身的教育观念和教育思想,这是在数学教育中落实素质教育的基础.而实现学生综合素质的提升,塑造有利于社会、国家的全能型优秀人才,以及提高数学素养和提高数学能力是初中数学教育的目标.由此来说,在教学过程中,初中的数学老师不能忽略学生在课堂学习中的主体地位,引导学生积极参与到教学中,激发学生学习的兴趣,要重视学生的参与,这是因为学生的参与可以促进潜能的开发和能力的提高,促进综合型高素质人才的塑造.同时,初中的数学老师还应该因材施教,即在了解学生兴趣爱好的基础上,在把握学生的能力和知识水平的前提下,进行素质教育,全面提高学生的综合素质.

2.初中数学教师要把素质教育与数学教学结合起来

初中数学教师在教学过程中,要融合数学教学和素质教学,不能忽视数学课程运用广、内容抽象的特点.为了实现提升学生数学素养和塑造综合型高素质人才的教学目标,初中数学教师在教学的过程中,要全面把握数学教学的特点,对素质教育的目标和宗旨进行全面的把握,有效将数学教学和素质教育融合在一起.

爱国主义教育、良好的学习习惯和学习态度教育和辩证唯物主义教育是初中素质教育的三个核心.所以,爱国主义教育应该贯穿到初中数学教师的课堂教学中.爱国主义的课堂教育可以通过合适的方法进行,如对我国领先的数学成就进行介绍,对我国贡献卓越的数学家进行介绍.其二,为了养成学生良好的学习习惯,树立学生正确的学习态度,初中数学教师在教学过程中要着力对学生的创造能力和思维能力进行培养,尝试不同的模式来培养学生学习的积极性,积极引导学生.最后,为了让学生领略到辩证唯物主义,同时加强学生辩证思维能力的培养,数学教师在数学教学过程中要充分揭示其中所蕴含的辨证唯物主义因素.

3.初中数学教师要重视培养学生的数学思想方法

在数学学习过程中,学生必须掌握数学思想方法,数学思想方法又可称为数学方法和数学思想.解决问题时主要用到数学方法,而应对数学问题并进行思考和分析时则要用到数学思想.初中数学教师在数学教学的过程中,要重视对学生数学思想方法的培养,要结合数学教学的目标,以及数学教材中所包含的数学思想方法设计教学目标,在数学教学中不断给学生渗透数学思想方法,有计划、有目的地培养学生的数学思想方法.

分类讨论,就是将一个问题涉及的几个假设性列出来,然后逐个去试探,排除不成立的假设,留下成立的假设.如,

矩形一个角的平分线分矩形一边为4和5,则矩形的周长是?

解:设四边形为ABCD,且AE平分∠A,

因为四边形ABCD是矩形

所以∠DAE=∠EAB=45°,AB=CD=BE,

AD=BC=BE+EC=9.

①当BE=4时, CE=5,

因为AB=CD=BE,AD=BC=BE+EC=9

所以AB=4,AD=9.

四边形为ABCD=2(AD+AB)=2×(9+4)=26.

②当BE=5时, CE=4.

因为AB=CD=BE,AD=BC=BE+EC=9.

所以AB=5,AD=9.

四边形为ABCD=2(AD+AB)=2×(9+5)=28.

答:矩形的周长是26或28.

由此可见,分类讨论的思想方法不仅仅可以迅速的解答数学题目,实际在分类之中锻炼了学生的思想组织能力以及分析能力.

4.初中数学教师要注重对学生思维能力的培养

在数学教学过程中,初中的数学教师要将培养学生的思维能力作为教学工作的重中之重,这是因为在国民素质的培养过程中,思维能力和思维品质不可或缺.因此,初中的数学教师在进行课堂授课时,要重注对学生思维能力和思维品质的培养,开拓学生思维,培养学生思维的创造性,引导学生积极思考并探讨遇到的数学问题,不能忽略学生的思维变化,使数学促进学生思维能力发展的作用得到充分的发挥,对数学和思维能力之间的关系进行积极研究和探讨.

5.初中数学教师要重视对学生心理素质的教育

素数和合数范文5

摘 要:文章围绕元素原子的最外层电子数决定了元素的金属性与非金属性、氧化性与还原性、元素对应氧化物的水化物的酸碱性、化合价、离子的类别及所带的电荷数和元素在周期表中的位置等进行论述,阐述了学习元素性质时应从最外层电子数着手去理解和把握。

关键词:最外层电子;金属元素;非金属元素

1.元素原子的最外层电子数决定元素的类别

根据原子的最外层电子数,可把元素分为三类:金属元素、非金属元素和稀有气体元素。最外层电子数小于4时,属于金属元素;最外层电子数大于或等于4时,属于非金属元素;最外层电子数等于8(He为2)时,属于稀有气体元素。如,钙元素的最外层电子只有2个,可推断出钙是金属元素;氯元素的最外层电子是7个,可推断出氯是非金属元素;氩元素的最外层电子是8个,可推断出氩是稀有气体元素。

2.元素原子的最外层电子数决定元素得失电子的能力即氧化性与还原性

原子是元素化学性质的体现者,1~18号元素发生化学变化时,通常在原子最外层上发生电子的得失。如果元素在发生化学变化时得到电子,表明其具有氧化性;失去电子,表明其具有还原性。因此,原子最外层的电子数决定元素的化学性质。稀有气体原子的最外层电子数达到稳定结构,其化学性质稳定,金属和非金属原子的最外层电子数没有达到稳定结构,故它们的化学性质活泼。其中最外层有4个电子以上的具有氧化性,最外层有4个电子以下的具有还原性。

3.元素原子的最外层电子数决定元素对应氧化物的水化物的酸碱性

元素原子的最外层电子数小于4时,属于金属元素,其对应氧化物的水化物呈碱性,如钠元素的最外层电子数为1,其氧化物为Na2O(碱性氧化物),其水化物为NaOH(强碱)。元素原子的最外层电子数大于等于4时,属于非金属元素,其对应氧化物的水化物呈酸性,如氮元素的最外层电子数为5,其氧化物为N2O5(酸性氧化物),其水化物为HNO3(强酸)。

4.元素原子的最外层电子数决定元素的化合价

元素化合价的确定依据是:元素的一个原子在化学变化中得失或形成共用电子对的数目。而原子在化学变化中得失或形成共用电子对的数目通常由原子最外层的电子数所决定(有的跟次外层电子甚至倒数第三层电子也有关系)。其中,主族元素的最高正化合价等于它的最外层电子数,非金属元素的最高正化合价和它的负化合价绝对值之和等于8,即最外层电子数决定元素的最高正价或最低负价。如硫原子最外层电子数为6,其最高正价为+6,最低负价为-2;镁原子最外层电子数为2,在化学变化中很容易失去,因此镁的化合价通常显+2价;氧原子最外层有6个电子,在化学变化中比较容易获得两个电子,或者与其他原子形成两对共用电子对,并且使共用电子对偏向自己一方,因此,氧元素通常显-2价。

5.元素原子的最外层电子数决定离子的类别和所带的电荷数

简单的离子一般是由原子失去最外层电子或在最外层获得电子后所形成的粒子,所以,最外层电子数与离子所带电荷数之间存在着决定关系。典型金属元素原子的最外层电子数较少(1~3个),在化学反应中易失去这最外层电子,失去多少个电子就带多少个单位的正电荷,所以金属元素的原子形成的离子是阳离子,如Ca2+;典型非金属元素原子的最外层电子数较多(4~7个),在化学反应中易得到电子,使最外层形成8个电子的稳定结构,得到多少个电子就带多少个单位的负电荷,所以非金属元素的原子形成的离子是阴离子,如Cl- 。

6.元素原子的最外层电子数决定元素在周期表中的位置

素数和合数范文6

关键字:基础地理信息数据库;标准化;整合处理

前言

数字中国地理空间框架是我国国民经济和社会信息化的重要内容和重要基础性、战略性工作。自国家测绘地理信息局推动数字中国地理空间框架建设以来,我国已实现了全国1:50000“一张图”的全面覆盖,超过150个城市开展了数字城市地理空间框架建设,大部分省建成了省级基础地理信息数据库。然而当前,1:10000、1:50000基础地理信息数库标准纵向不一致,各省1:10000基础地理信息数库横向也不一致,难以形成规模化应用的局面,因此打破数据库标准不统一,推进地理信息资源共享整合和互联互通,形成国家、省、市多级地理信息资源的整合与快速联动更新机制迫在眉睫。本文从浙江省1:10000基础地理信息数据库整合处理生产业务的角度出发,分析、总结了整合处理工作的重点,提出了提高整合处理效率的方法和技术流程,为同类项目的开展提供参考。

一、1:10000、1:50000基础地理信息数库之间的差异

浙江省原有基础测绘相关技术规程与《全国1:1万基础地理信息数据库整合省级总体方案》、《1:10000(1:5000)基础地理信息地形要素数据规范(试行稿)》(以下统称“国家数据规范”)相比,1:10000基础空间要素数据库(以下简称“基础库”)在数学基础、数据现势性、元数据等方面的要求基本一致,而主要在要素分类代码、要素及属性内容、要素采集指标与表达方式等方面存在一定差异。

1、要素分类代码差异

基础库目前执行的是浙江省地方标准《基础地理信息要素分类与图形表达代码》,该标准与国标GB/T 13923-2006一脉相承,是在国标要素分类代码的大类、中类上作了继承,小类上作了进一步的扩充。对此,整合处理时充分利用这种潜在的联系,建立省标要素分类代码与国标要素分类代码的映射关系,总体上来说主要包含一对一和多对一的关系。当然个别要素也存在一对多的关系,对此需列入重点整合处理的对象。

2、要素及属性内容差异

通过与国家数据规范中的要素建立一对一的对应关系,现有基础库数据在要素及属性内容上主要存在缺失要素、缺失属性项、多出要素以及多出属性项四方面的差异。对于多出要素以及多出的属性项,将予以保留不做处理。而缺失要素和缺失属性项这两方面则是整合处理的重点。缺失的要素可通过内业处理而成,缺失的属性项也可参考各种专业资料获取。如不能通过这些方式得到补充的缺失要素、缺失属性项,则留待今后的数据更新中获取。

3、要素采集指标与表达方式差异

参照国家数据规范,现有基础库数据在要素采集指标定义上以及要素表达方式上也存有差异,有指标范围不一致的;有已有数据不采集而规范要求采集,有已有数据已采集而规范上未明确规定的,也有已有数据表示为有向点,而规范中则为定位点的,有已有数据用中心线加边线表示,而规范中则按条件构面表示等多种情况。对于这些差异,主要通过图形转换、建立拓扑关系以及内业判别等手段进行整合处理,对于因采集标准不一致而未采集,且无法通过整合处理的要素则留待今后的数据更新中,经过外业采集获取

二、数据整合处理方法

省库的整合处理以内业处理为主,并先后分为新省标DLG数据库整合和国标DLG数据库成果转换两个阶段。前一阶段主要是利用自主研发的数据整合处理辅助程序进行半自动化处理,得到既满足我省基础地理信息数据图库一体化的需求,又能够通过简单的转换得到满足国家数据规范要求的DLG数据库成果;后一阶段

主要是基于规则的自动化处理,以“一键转换”方式形成满足国家数据规范要求的DLG数据库成果。

1、半自动化数据整合处理

半自动化数据整合处理以测区为单位、直接对FileGeodatabase数据格式的现势库库体数据进行分块生产,采用省标分类代码,在已有省库数据结构的基础上,利用辅助程序对指定的数据整合内容逐项进行半自动化处理,完成要素表达方式上的改造、要素增补以及属性增补等工作,主要包括图面处理、内业判断和参考专业资料等几个方面:

(1)图面处理。对于要素内容、属性内容均完整,只是表达形式一致的数据可以利用arcgis软件自带程序可以完成不同表达方式(点、线、面)间的相互转换,比如根据线要素直接在指定位置转换成点要素,比如利用构面工具按要素范围线生成要素范围面等;可以利用要素间的拓扑关系快速选取、编辑符合条件的要素,比如利用是否与铁路要素直接相连来区分桥、隧道等交通附属设施的类型。再可以通过人工采集的方式,并借助其他相关要素的辅助,补充中心线、配置线、辅助线要素。

(2)内业判断。对于要素内容不完整的、属性内容缺失的数据,一般可以先借助已有相关数据关系、属性内容等信息进行内业判别,再进行分类,归并等处理,最终与国家标准达成一致。比如高于地面的干渠和支渠可以根据周边地貌特征判断沟底是否高于地面,进而从现有沟渠中区分出来,其结构线和面用相应的分类代码表示。比如依比例尺和不依比例尺的田坎、路堑、沟堑、路堤,可以参考影像以及相关道路要素由内业进行区分,田坎、沟堑的相关要素应存放于TER_MOD_LN层,路堑、路堤的相关要素应存放于TRA_ROD_LN层。

(3)参考专业资料使用。对于某些要素属性内容不完整或者缺失的数据,我们可以查询相关专业数据,如《全国河流名称代码》,《中华人民共和国铁路线路名称代码》(GB/T 25344-2010),《中华人民共和国行政区划代码》等资料中的信息进行补充。

2、自动化数据入库处理

完成数据整合阶段的作业后,基于数据迁移及转换规则,利用基于规则的自动转换技术方法以“一键转换”方式完成数据提取和迁移、地名要素获取,完成要素分类代码转换、属性结构以及数据分层等处理工作,最终重组形成符合国家数据规范要求的1:10000基础地理信息数据库成果。

(1)要素分类转换。省标下要素分类代码与国家数据规范中要素分类代码之间应建立转换关系,转换关系应为一对一或者多对一的关系,出现一对多时应相应扩展要素的省标分类代码,扩展原则遵循分类代码省标。同时,对以下要素及其国标分类代码进行扩展。

(2)数据层迁移。对于国家数据规范要求的数据分层不做扩展,但为能与国家数据规范要求中的居民地地名层(AGNP)和自然地名层(AGNP)更方便的转换对应,在原有基础库数据分层的基础上,相应分别增加居民地地名要素层(PLN_RES_PT)和自然地名要素层(PLN_NAT_PT),分别用于存放居民地地名要素和自然地名要素。

(3)属性转换与迁移。根据国家数据规范中对数据属性结构的要求,对现有基础库属性结构进行调整,在基础库中融入国家数据规范的属性结构要求:国家数据规范中要求有的、基础库中没有的,应在基础库属性结构中进行补充;国家数据规范中要求有的、基础库中已存在的,应按照国家数据规范要求进行统一;基础库中有的、国家数据规范中没有要求的,则在基础库中继续保留。

小结:

在进行整合处理时,应充分明确整合处理要求,结合数据特点、基础地理空间要素逻辑关系等方面,最大化地实现自动化判断和处理,减少人工操作,提高效率。因此在质量检查方面,也应针对自动化规则,制定多方面的检查方法、重点检查并筛查特殊情况。与此同时也要逐步将国家规范中对于要素表达的要求真正地融入省基础测绘的技术规程中,以满足省库数据不断更新的过程中能快速、自动的转换成国家标准产品

参考文献

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