中图版必修3第三章第三节《地理信息系统的应用

第三节 地理信息系统的应用 课标领航 课程标准 运用有关资料，了解地理信息系统在城市管理中的应用。 学习目标 了解：地理信息系统的基本构成和功能。 理解：地理信息系统在城市管理中的作用。 应用：通过收集资料，深入理解地理信息系统的工作原理。 知能层级突破 教材深化透析 学业水平达标 基础自主梳理 第三节 地理信息系统的应用 一、地理信息系统 1概念：是依靠 _实现地理信息的 _、处理、存储、 _和 _的系统，简称 GIS。 2功能：储存庞大的 _数据，制作 _地图，属性 资料查询，进行 _，模拟区域内的 _和 _。 3地理信息系统的流程图如下：信息输入 _ 数据库管理 _ 可视化表达。 4构成：硬件、 _、数据、 _。 基础自主梳理 计算机 收集 分析 应用 空间 电子 多种空间分析 空间规律 发展趋势 数据处理 空间分析 软件 人员 思考 1地理信息系统与传统的纸质地图相比，有哪些优越性？ 提示： 地理信息系统通过建立数据模型，以数据库的形式储存地理空间数据，信息量大；地理信息系统通过计算机可以进行查询，数据能及时更新；可以将不同来源、不同比例尺、不同投影的地图数据进行综合，并进行空间分析。 二、地理信息系统可以解决的四类基本问题 1与分布、位置有关的基本问题 (1)查询 “_”和 “_”。 (2)查询符合一定条件的地物的分布位置。 2趋势分析：通过了解某地物随 _变化的过程，分析该地物的 _。 3模式问题：通过模式分析，可以揭示各种地物之间的 _关系。 4模拟问题：利用已掌握的规律建立起一定的_，可以模拟某个地方如果具备某种条件时将出现的 _。 地点 状况 时间 发展趋势 空间 模型 结果 思考 2涉及人类生产、生活的课题是否都可以用 GIS进行研究？ 提示： 地理信息系统与一般信息系统的区别是GIS所采集的信息是按地理空间分布特征来反映地理实体结构和动态变化规律的，因此，不反映地理空间分布特征的有关课题，一般不用 GIS进行研究。 三、地理信息系统在城市管理中的应用 1城市信息管理与服务：向城市居民提供日常工作与生活所需的各种 _。 2城市规划： _和统计用地资料，分析城市_，管理 _。 3城市道路交通管理：显示道路的 _、_、 _等空间和属性信息；可以提供多种类型的 _；及时发布交通信息。 信息 查询 现状 城市 路况 交通流量 沿线环境 查询 4城市救灾防灾：实时 _灾害的发生、发展过程，对灾害进行快速 _、评价和 _，辅助开展灾后的 _和 _工作。 5城市环境管理：主要包括环境规划与决策、_、评价、 _等。 跟踪 分析 模拟 应急 恢复 监测 预测与模拟 思考 3 GIS在进行病人急救过程中可提供哪些服务？ 提示： GIS在病人急救过程中，可提供如下服务：(1)快速锁定病人的位置； (2)搜寻距离病人最近的医院和救护车； (3)提供救护车最佳行车路线，以赢得抢救时间等。 知能层级突破 地理信息系统可以解决的基本问题 名称 问题 举例 与分布、位 置有关的 基本问题 解决与 “ 地点 ” 和 “ 状况 ” 有关的查询 距离最近的一家快餐店在哪里； 北京市目前共有几家图书馆； 在指定区域内寻找适合一定条件的地物 知识精析 名称 问题 举例 趋势分析 了解某地物随时间变化的过程，分析该地物的发展趋势 分析过去 20年来某城市的人口增长趋势； 求两点之间最短、最快或景点最多的路径 模式问题 通过模式分析，揭示各种地物之间的空间关系 分析一个地区的地形、土壤与特定作物种植之间的关系 模拟问题 模拟某地如果具备某种条件时将出现的结果 温室效应造成了地球极地冰盖的融化，若海水上涨 10厘米将淹及全球哪些地区 地理信息系统可以解决四类基本问题，以下属于解决模拟问题的是 ( ) A查询一所学校的位置 B分析 10年内某市人口增长趋势和分布情况 C通过对一个地方的地物分布及组合的分析，从而找出各种地物间的空间关系 D温室效应导致海平面上升，如果极地冰川全部融化将会使海平面增长多少，对这一问题的分析 例 1 【 解析 】 选项 A是与分布位置有关的问题，选项 B是趋势分析问题，选项 C是模式问题，选项 D是模拟问题。 【 答案 】 D 1 以下说法中， 不 正确的是 ( ) A GIS可以解决与分布、位置有关的问题 B GIS可以解决趋势问题 C GIS可以解决模式问题 D GIS能解决当前模拟问题，但不能虚拟现实 解析： 选 D。利用已掌握的规律建立起一定的模型，就可以虚拟现实，这是 GIS发展与应用的一个重要方向。 学以致用 地理信息系统在城市管理中的应用 知识精析 GIS在城市管理中的主要作用 可解决的基本问题 举例说明 城市信息管理与服务 向城市居民提供日常工作与生活所需的各种信息 如提供旅游景点分布及详情；提供商业网点的布局及各自特色 城市规划 是城市规划管理的 重要工具 如规划部门可以把用地资料记录到数据库里随时查询和统计，并用三维影像显示市貌，以分析城市现状 GIS在城市管理中的主要作用 可解决的基本问题 举例说明 城市道路交通管理 GIS可将有关道路的路况、交通流量、沿线环境等空间和属性信息显示出来，使管理者对道路信息一目了然；提供多种类型的查询等；及时发布交通信息 如查询空间信息：某个加油站的坐标位置；查询时间信息：某辆车某一时刻处于什么位置及某时间某路段的车流量等 GIS在城市管理中的主要作用 可解决的基本问题 举例说明 城市救灾防灾 可以实时跟踪灾害的发生、发展过程，对灾害进行快速分析、评价和模拟，并辅助开展灾后的应急和恢复工作 如为提高火灾防救工作的针对性，可建立各防火区的火灾信息系统，并建立相应的救护路线模型和灾后损失评估模型等 城市环境管理 广泛应用于城市环境管理工作的各个方面 如对城市大气、水、土地、植被、噪声等方面的信息进行综合管理和处理，可以实现环境信息的共享等 下图示意为 “某专题研究建立的地理信息系统 (GIS)图层 ”。 据此完成下列问题 。 例 2 (1)该专题研究可能是 ( ) A耕地分类和评价 B工业分布与交通的关系 C商业分布和规划 D学校布局 (2)若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场选址，在下列图层中应增加 ( ) 大气污染 区域规划 造纸厂、印刷厂分布 水文地质 A B C D 【 解析 】 第 (1)题，根据题中提供的图层，有水系、土地利用、居民点、地形和土壤，特别是有土地利用、水系、土壤图层，说明该专题研究的可能是耕地分类和评价。第 (2)题，如果为深埋垃圾场选址，首先应考虑该地的水文地质条件，因为是深埋，处理不好很容易造成地下水污染；另外，深埋垃圾场附近地表比较疏松，并且有可能产生沼气等气体，故选址时一定要参考当地的区域规划，决不能建在居民区、商业区等人口密集区附近。 【 答案 】 (1)A (2)D 2 叠加分析就是将同一地区的两层或多层地图要素重叠在一起进行图层和属性运算 ， 产生新的图层和属性的过程 。 图中甲 、 乙分别为同一地区两种要素分布图 。 判断 (1) (2)题 。 学以致用 (1)若将甲 、 乙两图层进行叠加 ， 得到的新图是 ( ) (2)若甲、乙分别为城市交通网和地租等值线图层，叠加后生成新图层的图形信息可用于 ( ) A规划城市道路网 B处理交通事故 C进行城市绿化 D城市商业网点布局 解析： 第 (1)题，图层叠加后，原图层属性、要素并没有变化。第 (2)题，城市规划中，交通方便、地租较高的地区，商业网点密度较大。这样，城市交通图层与地租等值线图层的叠加可以为商业网点选址提供参考资料。 答案： (1)A (2)D 教材深化透析 图表解读 1图 3 3 2地理信息系统的流程 图 3 3 3地理信息系统的构成 这两幅图说明了 GIS是收集数据、存储数据、处理分析数据、展示信息的过程，在其构成中，核心部分是计算机系统和空间数据，管理人员和用户只决定系统的工作方式和信息表达方式。 2图 3 3 4用地理信息系统查询地点 图 3 3 7香港城市旅游信息系统 图 3 3 8 用地理信息系统查询美国旧金山机场的情况 三幅图展示了 GIS的查询信息的功能，点击要查询的地点，可以显示出所查询的画面和具体信息。 3图 3 3 5在地理信息系统中找寻北京市内两点之间最近的乘车路线 该图显示了 GIS的分析功能。通过输入起止点，可以轻松搜索出两点之间的线路，加上一些限制条件，可以求最短、最快或最多的路径。 4图 3 3 6 防汛气象信息服务系统 图 3 3 11 江苏省环境保护空间信息共享与服务示范系统 这两幅图展示了 GIS的建模分析功能，通过建立相关信息模型，可以分析规律和模拟发展趋势。 5图 3 3 9广东省佛山市地下管线管理系统 图 3 3 10广东省广州市城市交通管理系统 两图展示了城市地下管网和交通线路信息，还可以使管理者对信息一目了然，以进行有效管理。 案例研究 地理信息系统 (GIS)的其他应用领域 地理信息系统 (GIS)的应用领域非常广泛，如在土地管理、环境保护、资源保护、灾害预测、投资评价、城市规划建设、政府管理等众多领域。 (1)土地管理领域。如土地信息系统和地籍管理系统。土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助 GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作，对土地进行分带、分区规划与评价，进行土地信息获取、环境作用描述、水质管理、户籍管理等。 (2)资源领域 。 资源管理 GIS主要应用于农业和林业领域 ， 解决农业和林业领域各种资源 (如土地 、森林 、 草场 )分布 、 分级 、 统计 、 制图等问题 。 资源 “定位 ”， 即资源分布和 “模式 ”， 对资源分布的存在空间模式进行管理分析 。 自然资源 GIS目前主要进行自然环境作用分析 、 野生动植物保护 、地下水模拟与污染跟踪等 。 生态 、 环境管理与模拟 GIS则进行区域生态规划 、 环境现状评价 、 环境影响评价 、 污染物削减分配的决策支持 、 环境与区域可持续发展的决策支持 、 环保设施的管理 、环境规划等 。 (3)地理学研究与应用领域 。 地理学研究与应用GIS提供地形分析 、 流域分析 、 土地利用分析研究 、 空间决策支持 、 空间统计分析 、 制图等功能 。如地形模型可