湘教版必修三第三章第一节地理信息系统及其应用学案Word版含答案

1、第一节地理信息系统及其应用学习目标定位1了解地理信息系统的概念及其发展。2掌握地理信息系统的基本组成，理解地理信息系统在城市管理中的作用。一、地理信息系统【自主预习】1 .地理信息系统概念它是一种以采集、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，简称 GS功能除了一般的存储、管理数据外，还能显示数据的空间分布，并具有强大的空间查询、分析、模拟、统计和预测等功能发展阶段开拓期t巩固发展期t大发展期t用户时代组成GIS人员、GIS软件、硬件设备、？地理数据、应用模型硬件设备及工作过程计算机主机、？数据输入设备、？数据输出设备、数据传输设备、存储设备； 工作过程主要包括地理数

2、据的 ？输入、存储，地理数据的操作和分析，以及 地理信息？输出等环节地图数字化过程纸质地图t ?扫描T ?图像处理T图像拼接T ?图像剪裁T图像配准t ?矢 量化t编辑与修改。GIS可输出地形图、 专题图和剖面图，也可以输出？三维 地图2思考教材P77活动提出的问题。【合作探究】读“某地理信息系统分析流程图”，回答下列问题。(1) 此图为信息系统分析流程图。与一般的信息系统相比，该信息系统具有哪些优点？(2) 图中分别代表该地理信息系统的哪些工作环节？(3) GIS的数据源是多种多样的，图形数据输入的常用方法和数据存储采用的技术分别是什么？答案 地貌 GIS除了一般的信息系统的功能外，还具有显

3、示数据的空间分布，强大的空间查询、分析、模拟、统计和预测等功能优势。(2) 信息获取、地理数据的存储、地理数据的操作与分析、地理信息输出。(3) 扫描纸质地图后进行数字化处理；“分层”技术，即将地图中的不同地理要素，存储在 不同的“图层”中。【反思归纳】地理信息系统的工作过程【练习巩固】阅读材料，完成下列各题。健康地图，由谷歌创建，在加拿大健康研究所等的支持下，向全球跟踪地图上添加实时的消息警告、医疗信息和其他的数据。(1) “健康地图”中的交通数据属于 数据；图中的数据采取 技术存储。(2) 在“健康地图”的制作过程中，需要用 法将纸质地图转化为数字地图。某人利用健康地图查询甲型 H1N1病

4、例的分布状况，属于 GIS系统工作过程中的 环节。与纸质地图相比，“健康地图”具有哪些不同？答案(1)专题分层(2)扫描(3)操作与分析 (4)储存信息的形式不同；查询的方式 不同；地理信息系统将不同来源、 不同比例尺、不同投影的地图进行数据综合， 并进行空 间分析，而纸质地图没有这些功能。二、地理信息系统与城市管理【自主预习】1 应用领域：。1资源调查、02环境评估、。3灾害预测、国土管理、 24城市规划、邮电通信、 交通运输、公安、O26水利、公共设施、商业金融等。2 在城市建设和管理中的典型应用：城市规划和管理、O27基础设施管理、 28 土地利用与管理、生态环境管理。3 .思考教材P8

5、5活动提出的问题。【合作探究】读“某城区公共卫生地理信息系统部分显示”，思考并回答下列问题。(1) 在图中所示的地理信息系统中，可能用到哪些方面的数据？(2) 地理信息系统在城市管理中具有哪些优势？(3) GIS和地图、电子地图有何区别？答案在该系统中用到了卫生资源点和传染病分布等信息。在城市管理中，可以对相关信息进行综合分析。发生应急事件时，输入应急路线的起点和终点，系统会分析出两点间的最优路径，并计算出路径的长度以及经过的路线名称，从而为应急事件处置提供决策支持。(3) GIS与地图的基本区别在于 GIS将地物的各种特征数据化。GIS与电子地图的区别是：GIS是可以随时修改和更新的计算机软

6、件系统，而电子地图只是把GIS的阶段性成果做成供人们查询的产品。【反思归纳】地理信息系统在其他领域的应用举例1. 在灾害监测中的应用 应用地理信息系统，并借助于遥感技术，可有效地监测和预报洪涝灾害、森林火灾等。2. 在经济活动中的应用地理信息系统与遥感技术、全球定位系统技术及网络技术相结合，可为现代经济活动提供全新的数据地图决策信息。下图是地理信息系统在商业活动中的应用：3. 地理信息系统在医疗救护方面的应用【练习巩固】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。据此完成下列问题。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，其中只适宜用GIS数据库软件制

7、作的是()(2) 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 .答案(1)C(2)A课堂小结知识提纲强化记忆1. 口诀法记忆地理信息系统的功能地理信息系统功能多，存储、管理数据不用说；显示数据空间分布快，提供空间查询很灵活；分析和模拟神通广，统计和预测美名播。2. 数字法记忆地理信息系统的系统组成、工作环节和在城市建设和管理中的应用“五”、“四”、“四”“五”一一五个组成：硬件、软件、地理数据、人员和应用模型。四”四个工作环节：输入、存储、

8、分析、输出。“四”一一四项应用：城市规划和管理、基础设施管理、土地利用与管理、生态环境管理。课堂检测在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。 据此回答12题。1城市交通图层与城市人口分布图层的叠加，可以()第4页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2对 1990 年与 2009 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答案 1.A 2.C3 阅读材料，回答下列问题。济南的张先生打算开一家连锁店，

9、可济南市里已经有十几家这样的分店了， 在什么地段开店 才能实现利润最大化呢？他从网上调出城市电子地图，对主要商业区、 居住区、 城市繁华地段进行快速查询统计，各种数据、指标一目了然。他输入自己的期望值，系统很快筛选出5个最具价值的热点区域， 并根据人流量、 交通状况、 周边地段未来发展预测等情况仿真计算 出店面经营状况。张先生很快就从中选定了自己最满意的店址。(1) 材料中，张先生在进行店面选址时运用了地理信息系统的 、功能。(2) 试说明张先生从网上进行店面选址与人工选址相比有什么优势？(3) 你所在的城市在城市管理中是否出现过运用GIS 帮助改善管理状况的情况？你能否借鉴材料中的经验谈一下

10、改进意见？答案 (1)查询 分析 模拟(2) 省时省力、方便迅速，能对各备选店址进行模拟，选址更科学有效。(3) 略。 (该题的设计主要要求学生要关心社会，要善于把所学知识与实际生产、 生活相联系。关于改进意见，只要符合当地实际情况，有道理即可)。活动指导教材 P77 活动提示 1.略。2目前，对地理信息系统的定义还存在分歧，可归结为以下四类：(1) 面向数据处理过程的定义：认为地理信息系统由地理数据的输入、存储、查询、分析、 输出等子系统组成。(2) 面向专题应用的定义：在面向过程定义的基础上，按其分析的信息类型来定义地理信息第 5 页系统，如土地利用信息系统、矿产资源管理信息系统等。(3)

11、工具箱定义：这种定义基于软件系统分析的观点，认为地理信息系统包括各种复杂的处 理空间数据的计算机程序和各种算法。(4) 数据库定义：在工具箱定义的基础上，更加强调分析工具和数据库间的连接。3略教材P8182活动提示 国外 GIS 软件，如哈佛大学开发的 SYMAP 系列软件等。目前，国内下列 GIS 软件在解决实际工程能力和技术创新等方面表现突出，如MapGIS6.6 、SuperMapGIS2019 、地网 V5.0 、 CiloMap 等。教材P85活动 课题GIS的发展历程提示 国外地理信息系统的发展历程： 国际上地理信息系统的发展始于 20 世纪 60年代，地 理信息系统起源于北美，世

12、界上第一个运行性的地理信息系统是在1963 年加拿大土地调查局为了处理大量的土地调查资料，由测量学家 R.F.Tomlinson 提出并建立的。同一时期美国 哈佛大学的计算机图形与空间分析实验室， 建立了 SYMAP 系统软件， 竭力发展空间分析模 型和制图软件。 20世纪 70 年代以后， GIS 朝实用方向迅速发展。美国、加拿大、英国、西 德、瑞典、 日本等发达国家先后建立了许多不同专题、不同规模、 不同类型的各具特色的地 理信息系统。 20世纪 80年代是 GIS 普及和推广应用的大发展阶段， 由于新一代高性能计算 机的普及和迅速发展， GIS 也逐步走向成熟。 20世纪 90年代， G

13、IS 已成为确定性产业，投 入使用的GIS系统，每23年就翻一番。GIS已渗透到各行各业， 愈来愈多的国际性会议、 学术刊物以 GIS 为主题，它已成为人们规划管理中不可缺少的应用工具。 中国地理信息系统的发展历程：中国的地理信息系统研究与应用始于20 世纪 70年代末 80年代初，虽然历史较短，但发展很快。大体分三个阶段：第一阶段，1978 1980 年为准备阶段，主要是舆论准备，队伍组建，开始 GIS 的启蒙研究。第二阶段， 1981 1985 年为起 步阶段，主要对 GIS 进行理论探索和区域性实验研究，并制定国家 GIS 的规范，进行信息 采集、数据库模型设计。 1985 年国家资源与

14、环境信息系统实验室成立。第三阶段，从 1986年到现在， 为 GIS 的全面发展阶段， 作为一个全国性的研究领域， GIS 已逐步和国民经济建第 5 页设相结合，取得了重大进展和实际应用效益。分层训练基础过关 GIS 即地理信息系统，具有地图处理、数据库和空间分析等功能。GIS 可以像传统纸质地图一样，解决 “地点 ”、 “状况”等有关查询，且 GIS 还能进行趋势分析，复杂的“模式”分析，还可以用 “虚拟模拟”进行预测性分析。 据此完成14题。1下面属于地理信息系统组成的是 ()GIS软件 GIS人员 应用模型GIS数据分析GIS数据输出A B C. D .2通过地图、遥感图像、野外考察等获

15、得数据的GIS 技术程序是 ()A .数据处理 B .数据采集C.数据分析D .信息输出3. GIS 与传统地图的最基本差异是 ()A. GIS 用点、线、面来表示地物的空间特征和属性B. GIS 用符号表示地物的属性C. GIS 用色彩来表示地物的差异D. GIS 用数值表示地物的空间数据4. 地理信息系统区别于其他信息系统的最本质特征在于它是()A .空间数据 B .数据信息C.图像信息D 综合信息答案 1.A 2.B 3.D 4.A随着计算机和网络技术的不断发展， 传统的纸质地图越来越不能满足人们的需要， 电子地图作为一个新兴产品，已经备受人们的青睐。 读图，完成 56 题。5. 根据你

16、对地图的理解和对这两种地理图像的了解，选择正确的选项()A甲属于地图，乙不属于地图B. 甲不属于地图，乙属于地图C. 甲、乙均属于地图D 甲、乙均不属于地图6. 若你是一位对南京陌生的北京游客，准备到南京游览长江大桥、中山陵和雨花台，下列对地图的使用，最恰当的一项是 ()A .在北京市上网查询南京电子地图，了解旅游景点的分布，确定旅游线路；到南京购买南京市旅游地图，使用南京旅游地图进行旅游活动B. 在北京市上网查询 GoogleEarth, 了解旅游景点的分布，确定旅游线路；到南京购买南京市旅游地图，使用南京旅游地图进行旅游活动C. 到南京上网查询 GoogleEarth，了解旅游景点的分布，

17、确定旅游线路D .在北京市购买南京地图，了解旅游景点的分布，确定旅游线路答案 5.A 6.A 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。据此完成78题。7. 若将甲、乙两图层进行叠加，得到的新图是()8. 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是()A .城市道路网类型B 污染工业布局规划C.城市功能分区结构D .城市商业网点分布答案 7.A8.D9. 阅读材料，完成下列各题。基于 GIS 的供水运营管理信息系统分析与设计一文中写到：针对供水管网GIS 的特点和应用现状

18、，提出建立基于 GIS 的供水运营管理信息系统。整个系统通过 GIS 平台上的信 息共享与集成，能够实现各类信息的综合、分析和决策，从而深化GIS 在供水行业中的应用，有效提高企业的工作效率和管理水平。在该系统的工作过程中，如果：(1) 让你来对现有的相关纸质地图进行数字化，你将如何进行？请完成操作流程简图。(2) 在相关数据的存储过程中，可采用“ ”技术，在确定交通线路时一般涉及哪些不同的图层？ (答 3条即可)(3) 如果让你来向公众演示该系统中各类数据之间的关系，你可以为公众提供哪几种表现形式？这些形式可以通过哪几种输出形式输出？(4) 你需要查询某项地理要素，该系统可以向你提供哪几类地图？答案 (1)(2) 分层 地形地质、土地利用类型、聚落、交通线路等。(3) 表现形式：图形、地图或表格。输出形式：计算机的显示器屏幕、绘图仪、打印机。(4) 地形图、专题图、剖面图、三维地图。能力提升 如图示意某地理专题研究建立的地理信息系统图层。读图，回答1011题。10叠加丙与丁图层可以研究 ()A 河流分布 B 地形特征C.商店布局D .客货流量11为了较合理地得出丙图，需要叠加的图层有 ()A .甲与乙B .甲与丁C.乙与丁D .甲、乙、丁答案 10.C11.D利用 GIS 技术可监控一定地区生态系统的变化情况。以