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地理信息系统及其应用 第三章 地理信息技术应用 第一节 地理信息系统及其应用 1.知识与技能：了解地理信息系统的基本概念、发展和组成。通过案例，了解地 理信息系统的基本工作过程，理解地理信息系统对城市管理的应 用。会使用常见的地理信息系统产品，能使用电子地图查询所需 信息。 2.过程与方法：通过多媒体和地理信息系统在生产、生活实践中的应用实例，让 学生动手动脑，了解其应用。 3.情感态度与价值观：深刻体会科学技术对人类生产生活的影响，培养学生信息 收集、处理与分析的地理素养，形成在网络中获取信息的意识，懂得掌握知识的重要性 4.重点与难点：地理信息系统的应用。 教学过程： 导入新课： 我们今天讲地理信息系统及其应用，请看影片。 7.8级后来更正为8.0级的地震使汶川一瞬间变成了人间地狱，地震发生后大家想得最多的是什么？那就是我们的救援人员为什么不能立刻赶到汶川？汶川究竟位于四川省哪里？大家在地图上找找看。我这里有一幅电子地图，请一个同学在图上找到汶川？ 如果你想把一批救灾物资从郴州运往汶川，应选择怎样的路线？请一位同学在电子地图上找出来。 崎岖的地形、破坏严重的道路、滑坡泥石流等灾害随时可能发生、通信设施全部被毁，汶川与外界完全隔绝。如何最大限度地减轻地震灾害造成的经济损失？地理信息系统 (GIS)在汶川大地震中发挥了重要作用。那么，什么是地理信息系统(GIS)? 讲授新课： 1、点击看书思考 1、GIS的概念和特点。 2、世界GIS的发展经历了哪几个阶段？ 3、GIS主要由哪几个部分组成？ 4、GIS的工作过程主要包括哪 几个环节？ 2、点击地理信息系统的概念 问: GIS的概念和特点怎样? 学生回答：地理信息系统（简称GIS)是一种以采集、存储、管理、分析和描述地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统。地理信息系统具有空间性和动态性。 师：地理信息系统反映地理空间分布的规律，具有空间性和动态性。地理信息系统最初为解决地理问题而出现，但现在它已成为信息产业的一个重 要组成部分。 问: 世界GIS的发展经历了哪几个阶段？ 学生回答：开拓期、巩固发展期、大发展期、用户时代四个发展阶段。 师：中国GIS从20世纪80年代起步，但发展快。 3、点击地理信息系统的组成 问:地理信息系统主要由哪几个部分组成？ 学生回答：硬件、软件、数据、人员、应用模型等五个部分组成。 老师讲解:硬件和软件为GIS建设提供环境；数据是GIS的重要内容；应用模型为GIS建设提供解决方案；人员是系统建设中的关键和能动性因素，直接影响和协调其他几个组成部分。 4、点击地理信息系统的工作过程 问:GIS的工作过程主要包括哪 几个环节？ 学生回答：地理信息系统的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、地理信息输出等环节。 老师:我们对四个环节逐一讲解。 播放：1）、地理数据的输入：将收集好的各种数据资料，经过分类和标准化处理后，就可输入到计算机中。其中对图形数据的输入，常用的方法是扫描纸质地图后进行数字化处理。 老师：强调对图形数据的输入，常用的方法是扫描纸质地图后进行数字化处理。如将景观地图进行栅栏式表示，分成块状；或用矢量表示法，建立坐标。 地图数字化过程如下： 播放：纸质地图图像扫描图像处理 与修改 老师：地理空间数据以数据库的形式储存，建立地理数据库是建设GIS的首要工作 5、点击数据存储 播放：2）、数据存储：采用“分层”技术，即将地图中的不同要素，存储在不同的“图层”中。 实例1、该专题研究可能是（ A ） A.耕地分类和评价B.工业分布与交通的关系 分析：影响地理事物的主要因素不同。影响耕地的因素有气候、地形、土壤、河流、劳动力等；影响商业的因素有消费者和交通；影响学校的因素是居民区。 实例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大气污染 区域规划 造纸厂、印刷厂分布 水文地质 （ D ） A. B.C. D. 分析：GIS应选择对地理事物有用的图层。垃圾场应位于郊区和河流下游。 6、点击数据的操作与分析 播放：3）、数据的操作与分析：各类数据之间的关系以直观的形式表现出来，这种形式可以是图形、地图或表格。它是GIS的基础。 老师：强调数据的操作与分析是GIS的基础。 播放：4）、GIS的输出：将好的GIS信息在计算机显示器的屏幕上显 示，或通过绘图仪、打印机等输出。 7、点击小结 播放GIS的工作过程。 信息输入数据处理 8、点击想一想。 想一想：地理信息系统能为我们做什么呢？ 提示：可以解决位置、条件、趋势、模式、模拟等五大问题。 、位置：在某个地方有什么？ 、条件：符合某些条件的实体在哪里？ 、趋势：在某个地方发生的某件事情随时间的变化过程。 、模式：在某个地方的空间实体的分布模式。揭示地理实体之间的 空间关系。 、模拟：某个地方如果具备某种条件会发生什么？ 探讨：在汶川地震中，GIS可以在交通方面发挥哪些作用？ 定位破坏路段、提供路况信息、提供交通疏散的方案、选择疏散 路线、选择援助路线、了解工程进度等。 9、点击实例 实例：左图为一幅具有林木、河流和住房的景观地图，右图是根据左图而建立的空间数据模型。 s 1右图中的r表示：（ B ） A林木B河流C房屋D农田 分析：根据地物的位置及形状判断。 2图中区域的森林覆盖率是：（ C ） A30%B22%C10% D5% 分析：根据林木的范围比较。 3图中有关地物的叙述正确的是：（ B ） A河流由南向北流 B房屋在河流的西岸 C三种地物中占面积最大的是林地 D河流由北向南流 4地图与地理信息系统对地物的表示相同的是：（ D ） A储存信息的形式相同 B查询的方式相同 C都能将不同、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 D都能反映地物的分布 探讨：根据提示，比较地图与地理信息系统的异同。 分析：（1）储存信息的形式不同。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，而地图以图纸的形式保存地理信息。（2）查询的方式不同。地理信息系统通过计算机进行查询和数据更新，而地图则通过肉眼进行判读，获得地理信息。GIS获取的信息更有针对性，速度也更快。（3）地理信息系统可以将不同、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，而地图有许多方面做不到。 （4）GIS是地图的延伸，二者都能反映地物的空间分布。 过渡：电子地图是一种应用GIS的产品。 GIS的应用领域相当广泛， 我们以城市管理为例说明。 10、点击地理信息系统与城市管理 11、点击案例情景 由三个学生表演。 某中学午餐后不久，有几十人相继呕吐肚痛，有的甚至出现了昏迷状态，学校和当地政府十分重视，马上组织人员进行抢救。由于抢救及时，所有患者都脱离了生命危险。医院的结论是：学生蔬菜中毒。当天的蔬菜都是菜农甲提供的。菜农甲百思不得其解，蔬菜一直没有喷药，怎么有毒呢？于是他拜访了专家，下面是两人的谈话： 专家：你的蔬菜确实有毒吗？ 甲：是的。 专家：你们村还有没有谁家的蔬菜也有毒？ 甲：没有。 专家：你家蔬菜的灌溉水源从哪里来？ 甲：附近的河流。 专家：其他人家呢？ 甲：他们都用井水。我家穷，没钱打井，只好挑河水。 专家：哦！那我查查看。 专家打开电脑，查到了流经菜农甲家的那条河流，发现该河流的上游新建了一家化工厂，该工厂排出的有毒物质正好为蔬菜的毒素，专家终于为菜农甲找到了中毒的源头。 老师：专家利用GIS查到了毒素的，为菜农甲解开了疑惑。我们先了解GIS在区域地理环境研究中的应用模式图。 12、点击地理信息系统在区域地理环境研究中的应用 播放： GIS广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划等领域。我们了解一下GIS在城市建设和管理中的综合应用。 13、点击GIS在城市建设和管理中的综合应用 14、点击课堂小结 播放结构图，让学生了解地理信息系统的工作过程。 15、点击探讨 对比洞庭湖平原xx年水稻长势的监测分析、城市垃圾填埋场选址模式及与交通、环境关系的分析、油轮在某海域发生大量泄露油事故时，预测其污染范围及对海洋生物的影响。请你设计一项应用GIS的课题研究项目。 16、点击巩固知识 让学生回答并讲解。 1、下列课题中，主要是应用GIS进行研究的有 ( BCD ) A近50年来，世界粮食总产量与人均产量变化趋势分析 B近10年来，上海市区人口分布变化特征与城市建设相关性分析 C浙江省西部地区土地利用状况与农业结构变化特征分析 D上海市浦东新区内环线内主要道路交叉点交通流量状况通报及优化 公交线网、站点分布的方案设计 分析：地理信息系统具有空间性和动态性。 2下列四图，是同学们为家乡所作的自然、社会经济方面的资料分析图， 山西现代双语学校高二年级第二学期地理学科课时选编练习 课题3.3.地理信息系统及其应用编制： 李杰 班级 姓名日期： 1. 以下不属于地理信息技术的是（） A.遥感（RS）B.全球定位系统（GPS） C.地理信息系统（GIS） D.GPRS 地理信息系统（GIS）是一种以采集、存储、管理、分析和描述地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统。完成2-4题 2. 下列关于地理信息系统的叙述，正确的是（ ） A.地理信息系统实际上是一个系统，一个计算机软件系统，一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统 B.地理信息系统具有空间性和动态性的特征 C.地理信息系统应具备的基本功能有数据输入、空间查询与空间分析、可视化表达与输出 D.地理信息系统对我们的用途很小，因此，不会创造经济效益和社会效益 3. 在互联网上浏览的电子地图主要应用了（ ） A.遥感技术 B.地理信息系统C.全球定位系统 D.数字地球技术 4. 地理信息技术与地图最基本的差异，在于（ ） A.有比例尺 B.有图例C.可读出海拔高度 D.可建立数据模型 GIS是用于空间分析的计算机系统，某中学地理小组将它作为课题研究。据此完成56题。 5. 下列四图是同学们为家乡所做的自然、社会经济方面的资料分析图，其中只适宜用GIS数据库软件制作的是（ C ） 6. 同学们拟分析家乡人口分布与自然条件的关系，在GIS数据库中，须调用的专题图层有下列中的（） 地形图层 土壤图层 气候图层 人口图层 商业网点图层 农业图层 工业图层 城市图层 交通图层 A.B.C. D. GIS中，不同类型的地理空间信息储存在不同的图层上。叠加不同的图层可以分析不同要素间的相互关系。读某专题研究建立的地理信息系统（GIS）图层示意图，完成78题。 7. 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.学校分布 8.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（ ） 大气污染 区域规划 造纸厂、印刷厂分布 水文地质 A. B. C.D. xx年4月，在国家测绘局的推动下，到“十二五”末期，“数字中国地理空间框架”将基本构成。这将有助于政府与社会各界共享地理信息资源，推动经济社会信息化建设，促进城市管理科学化，服务民生。据此回答910题。 9. 在对西部地区科考时，使用地理信息系统相对于传统地图，其优点在于（ ） A.获取信息速度快，但不准确B.可以综合分析比较各种地理数据 C.可以快速绘制各种地理图像，但不能保存D.直观但不能进行空间分析 10. 国家气象局每天提供的卫星云图主要使用了（ ） 遥感技术 地理信息系统 全球定位技术 A. B. C. D. 1 GIS能够根据用户需要，将空间信息与属性信息准确真实、图文并茂地展示出来，满足城市建设、企业管理、居民生活对空间信息的要求，帮助人们进行各种辅助决策。据此完成11-13题。 11. 下列属于地理信息系统在城市管理中应用的是（ ） 城市信息管理与服务 城市救灾防灾城市规划城市道路交通管理 城市环境管理 A. B.C. D. 12. 城市交通图层与城市人口分布图层的叠加，可以帮助我们（ ） A.为商业网点选址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 13. 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 当今社会，GIS在防灾、救灾中应用越来越广泛。据此完成14-15题。 14.为分析灾害影响范围，确定救灾物资调配的最佳路径是利用了GIS的（ ） A.信息管理查询和分析功能B.数据采集、检验功能 C.数据的、存储功能 D.灾情报告功能 15.如果将GIS用来监测森林火灾，下列做法最可能的是（ ） A.用来分析引起火灾的原因B.预测森林火灾发生后所造成的后果 C.预测森林火灾发生的地点D.分析火灾地点范围及火势蔓延方向 16.下图为一幅我国山东某区域的地理信息空间数据图，每个小方格表示实际长宽各10米，图中r表示河流，s表示林木，h表示住房，f表示耕地；右图数据表示相应区域内各方格的平均海拔高度(单位：米)。据此完成下列问题。 23 12345678910 45678910 12345678910 23456789 10 （1）该河流的流向是_。 （2）该处的森林覆盖率为_。 （3）耕地面积为_米，其海拔高度为_米。 （4）从地形看，此住房面临的主要问题是容易遭受_灾害。 （5）为配合区域荒山绿化，该地区准备栽培一批水果。请列举比较适合的水果品种。论述其水果种植的区域优势。 2 2 参考答案 第一节 地理信息系统的应用 1-5 D B B D C6-10 A A D B A 11-15 D A C A D 16.（1）从东北流向西南 （2）18% （3）1800 76 （4）洪涝 （5）苹果、梨、桃、杏等温带水果。 荒地多，利于保持水土；经济效益高；秋季晴朗少雨，光照强，日温差大，质量高。夏季，雨热同期，利于水果生长；交通便利；人口稠密、劳动力多，消费市场广大； 3 3.1地理信息系统及其应用测试（湘教版必修3） 典型例题 1、下列说法不正确的是否 （） A、GIS技术是地图的延伸 B、RS技术是地图的延伸 C、GPS技术可为用户提供精确的三维坐标 D、GIS技术可分析、处理GPS技术及GPS技术提供的图像和数据 解析：GIS技术是指地理信息技术，RS技术指遥感技术，GPS技术指全球定位系统。IS技术是地图的延伸，可分析、处理GPS技术及GPS技术提供的图像和数据。 RS技术是人的视力的延伸。GPS技术可为用户提供精确的三维坐标。解答此题常出现错误的原因是：对遥感技术、地理信息技术、全球定位等技术的简称不明确；对各技术的基本功能不明确。 答案：B 2、读以下文字资料，回答问题。 地理信息系统（GIS）与一般信息系统的主要差别是，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及其动态变化规律的。如目前我国已应用GIS对各地区得时段“非典型肺炎”临床诊断病例、疑似病例等指标分类汇总，在地图上进行“地点”、“状 根据我国部分省区“非典型肺炎”累计临床诊断病例通报表中的数据（截止xx年5月22日1 0时）在我国部分省区图的图例空框中，设计区分各病例数值段的图例符号，并在图上山西、湖南两省范围内画出相应的图例符号。 下列课题中，主要是应用GIS进行研究的有（）（多项选择） A、近50年来，世界粮食总产量与人均产量变化趋势分析 B、近10年来，上海市区人口分布变化特征与城市建设相关性分析 C、浙江省西部地区土地利用状况与农业结构变化特征分析 D、上海市浦东新区内环线内主要道路交叉点交通流量状况通报及优化公交线网、站点分布的方案设计 试设计一项应用GIS的课题研究项目： 解析：本题主要考查学生的动手能力及解决实际问题的能力。对能力的要求比较高，这就要求我们在平时的学习过程中一定要注重能力的培养，特别是读图和画图能力。先根据图中所给的数值范围设计出不同的图例，再把它画到山西、湖南两省的范围内，注意要画满两省所属于的地区，但不能画到省外去。 答案：略BCD设计项目：如“江汉平原某年水稻长势的监测分析”、“中等城市垃圾填埋场选址模式及与交通、环境关系的分析”、“油轮在某海域发生大量漏油事故时，预测其污染范围及对海洋生物的影响”等。 基础练习 一、选择题 1、GIS的全称是 A、地理信息系统 B、文字处理系统 C、全球定位系统 D、地球卫星系统 2、下列属于地理信息系统的硬件的是 计算机 程序 扫描仪 工人 A、 B、C、 D、 3、地理信息系统的构成主要包括哪5个部分 A、硬件、软件、数据、人员、应用模型 B、电脑、软件、数据、人员、应用模型 C、计算机、数字化仪、扫描仪、绘图机D、硬件、软件、数据、文字、应用模型 4、地理信息系统 A、主要是记录地理事物的计算机系统 B、具有空间分析的能力，没有动态预测能力 C、是地图绘制系统 D、是专门处理地理空间数据的计算机系统 5、比传统地图高明的是，地理信息系统能通过了解某地物随时间变化的过程，分析该地物的 A、发展趋势 B、地理位置的变化 C、历史意义D、区位特征 6、寻求两点之间最短、最快或景点最多的路径等可借助于 A、地理信息系统B、遥感技术C、全球定位系统 D、地球卫星系统 二、