2012高中地理 3.1 地理信息系统及其应用学案1 湘教版必修3

用心 爱心 专心 1 3 13 1 地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用 学案 湘教版必修学案 湘教版必修 3 3 学习目标 1 了解地理信息系统的基本构成 2 了解地理信息系统的基本功能 理解地理 信息系统在城市管理中的作用 一 地理信息系统 1 概念 地理信息系统是一种以采集 存储 管理 和 地球表面与 有关 的空间信息系统 2 功能 除了一般的 数据外 还能显示数据的 并具有强大的 分析 模拟 统计和预测等功能 3 发展 开拓期 期 大发展期 4 组成 硬件设备 地理数据 GIS 人员 5 工作过程 主要包括地理数据的 存储 地理数据的 以及地理信息 等环节 环节过程 地理数 据的输入 将收集好的各种数据资料 经过分类和格式转换后 就可输入到计算 机中 其中对图形数据的输入 常用的方法是 纸质地图后进 行 处理 GIS 的数 据存储 采用 技术 即将地图中的不同要素 存储在不同的 图 层 中 将不同的 图层 要素进行重叠 就形成不同 的地 图 对 GIS 数 据的操作 与分析 对 GIS 数据的操作 可以使各类数据之间的关系以直观的形式表现出 来 这种形式可以是 地图或 用户和决策者对操 21 作结果进行判断分析后 就可获得有用信息 GIS 的 输出 将编辑好的 GIS 信息在计算机显示器的屏幕上显示 或通过 打印机等输出 22 二 地理信息系统与城市管理 1 应用领域 资源调查 国土管理 邮电 23 24 25 通信 公安 水利 公共设施 商业金融等 26 2 GIS 与城市管理 1 城市规划和管理 城市规划的设计 辅助决策 27 28 2 基础设施管理 应急抢修 日常维护管理等 29 3 土地利用与管理 土地利用状况的 和管理 30 4 生态环境管理 城市生态规划 环境与区域可持续发展的 31 32 环保设施的管理等 探究点一 地理信息系统的组成及功能 探究材料 一个好的 完整的 GIS 系统 存储了该地区或该目标的众多空间信息 这些信息能随时方便 地从数据库中调用 能快速地以图形 图像 表格或文本形式在屏幕上显示 或者打印 绘 制出来 并且可以对这些信息进行综合分析 提取有用信息 通过计算来模拟真实世界 进 用心 爱心 专心 2 而提出相应的决策意见 它是规划 管理和决策的有效工具 下图表明了 GIS 的这一性能 1 从图中可以看出 GIS 系统应有几个主要的组成部分 各部分的主要功能是什么 2 GIS 在计算机显示器的屏幕上常常显示一幅地图 这就是电子地图 这种电子地图与我们 使用的纸质地图有什么不同 规律总结 地理信息系统 GIS 的组成和工作过程 地理信息系统由硬件 软件 地理数据 人员 应用模型等组成 其工作过程主要包括地理 数据的输入 存储 地理数据的操作和分析 以及地理信息输出等环节 简要工作过程如下图所示 考例探究 1 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 1 2 题 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的选址 在下列图层中应增加 用心 爱心 专心 3 大气污染 区域规划 造纸厂 印刷厂分布 水文地质 A B C D 探究点二 地理信息系统与城市管理 探究材料 1 上面的漫画反映了我国目前大多数城市存在的交通拥堵现象 若应用 GIS 解决城市交通 拥堵问题 其发挥出的积极作用主要有哪些 2 未来五年上海将计划形成 海 陆 空 铁 水五路并举的格局 城市土地利用状况将 发生一定的变化 五年以后 如果你要了解上海市近五年以来土地使用性质 地块轮廓的变 化 在 GIS 系统中 你可直接进行对比分析的图层是什么 3 如果你想利用假期去上海复旦大学参观学习 但你对上海市又不熟悉 你将如何利用 GIS 进行路径查询 4 如果你是市 110 系统中心的工作人员 当接到报警电话后 你将如何调度警力 进行应 急处理 规律总结 地理信息系统在城市建设和管理中的典型应用 应用主要功能举例说明 城市信息管理与服务 主要向城市居民提供日常工作与 生活所需的各种信息 提供旅游景点分布与详情 商业 网点的布局及各自特色 城市道 路与建筑物的空间分布 城市规划 和管理 进行城市与区域多目标的设计 选址 开发和规划 辅助决策 规划部门可以把有用的资料记录 到数据库里 随时查询和统计 并用三维影像显示城市市貌 还 可以把城市地下管网的分布输入 用心 爱心 专心 4 系统中 进行有效管理 城市道路交通管理 显示有关道路的路况 交通流量 沿线环境等空间和属性信息 可 以提供多类型的查询 查询空间信息 某个加油站 立 交桥的坐标位置 查询时间信息 某辆车某一时间处于什么位置及 其某时间某地的车流量等 查询 路面质量 沿路环境 居民分布 情况等 发布交通信息 及时地 把交通拥堵情况 车流量 交通 事故 交通环境情况显示在车内 显示屏幕上 帮助驾驶员找出最 佳行车路线 土地利用与管理 有效地完成对土地利用状况的监 控和管理 土地使用性质变化 地块轮廓变 化 土地权属关系变更等 城市救 灾减灾 实时跟踪灾害发生 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 为了提高火灾防救工作的针对性 可以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 城市环 境管理 环境规划与决策 监测 评价 预测与模拟 对城市多种信息如大气 水 土 地 植被 噪声等进行管理和处 理 考例探究 2 GIS 中 不同类型的地理空间信息存储在不同的图层上 叠加不同的图层 可以分析不同要素的相互关系 据此回答 1 2 题 1 城市交通图层与城市人口分布图层的叠加 可以 A 为商业网点选址提供依据 B 分析建筑设计的合理性 C 计算城市水域面积 D 估算工农业生产总值 2 对 1985 年与 2000 年城市土地利用图层进行分析 能够 A 计算交通流量的变化 B 预测洪涝灾害的发生 C 了解城市地域结构变化 D 预测城市降水变化趋势 巧学速记 巧绘关联图 理解地理信息系统的工作流程 数据输入 存储数据操作 分析地理信息输出 可视化表达 地图 三维视图 多媒体等 反思小结 重要知识点关键点总结我的反思 地理信息系统 地理信息系统的概念 组成和工作过 程是最基本的地理知识 是区分遥感 全球定位系统的关键 应理解掌握 地理信息系统 与城市管理 地理信息系统解决的四类基本问题 应用领域及在城市管理中的应用都是 常考内容 参考答案 课前准备区 分析 描述 地理分布 数据 存储 管理 空间分布 空间查询 巩 固发展 用户时代 GIS 软件 应用模型 输入 操作和分析 输出 扫 用心 爱心 专心 5 描 数字化 分层 主题 图形 表格 绘图仪 环境评估 灾害预测 21 22 23 24 城市规划 交通运输 工程选址 城市管理 工程设计 监控 环境评价 25 26 27 28 29 30 31 决策分析 32 课堂活动区 探究点一 1 应有五个主要的组成部分 硬件 GIS 软件 地理数据 应用模型和 GIS 人员 硬件设备是地理信息系统的骨架 主要有计算机主机 数据输入设备 数据输出设备 数据 传输设备和存储设备 GIS 软件提供存储 显示 分析地理数据的功能 主要包括数据输入与编辑 数据管理 数 据操作及显示和输出等 地理数据是 GIS 的基础 根据内容不同 可以分为基础数据和专题数据 应用模型是解决各种实际问题的数字模型 解决不同的问题 GIS 要使用相应的模型 如人 口扩散模型 商业选址模型 路径分析模型等 GIS 人员是地理信息系统需求 设计的核心 包括从设计 维护的专家到那些使用系统完成 他们每天工作的人员 2 纸质地图都必须转换为数字形式 才能为计算机存储 识别和处理 常用的方法是扫描 纸质地图后进行数字化处理 地图中的不同要素存储在不同的 图层 中 用户和决策者对 操作结果进行判断分析后 就能获得有用的信息 考例探究 1 1 A 2 D 图层叠加即为图层因素的综合 图层叠加分析就是综合分析的方 法 图示中的图层信息是解题的关键 第 1 题 土壤 地形 土地利用和水系分布可以说 明耕地的分类和评价 而 B 项工业分布与交通的关系则需要工厂和交通线的图层 与土壤没 关系 C 项商业分布和规划则需要商业网点的图层 图中没有呈现 且商业与土壤 水系分 布无关 学校的分布与土壤 水系无关 第 2 题 通过分析可知 深埋垃圾场对大气污染 小 故不能选 造纸厂 印刷厂是市场指向型的企业 与垃圾处理厂没有直接关联 故 不合题意 而深埋垃圾场需要考虑地质条件稳定的地势低洼地或沟谷 远离城区 对居民区 地下水没有或污染小等条件 探究点二 1 快速查询道路通行状况 迅速定位事故地点 提供交通疏散方案 为道路规划提供最佳 路径分析 查询路况信息 为道路养护和应急抢修服务等 2 近五年以来上海市每年的土地利用图层 3 利用网络 GIS 调出复旦大学所在地区的地图 查出车站到复旦大学最合理的公交路线 4 接到报警后 立即从 GIS 电子地图上确定突发事件的发生地 并同时搜索最近的巡逻警 车 通知附近各路口交警封锁或疏导道路 启动最佳路径功能 给警车指引道路 确保以最 快的速度到达事故发生地 组织警力处理并将处理结果反馈指挥中心 考例探究 2 1 A 2 C 在 GIS 中 地物空间特征和属性的各项数据的结合 构成某