高中地理湘教版第三章地理信息技術(shù)應用第一節(jié)地理信息系統(tǒng)及其應用

課題16：地理信息系統(tǒng)（GIS）及其應用如皋市第一中學高衛(wèi)東【學習目標】1．通過閱讀，了解GIS的基本概念。2．運用有關(guān)資料，了解地理信息系統(tǒng)（GIS）在城市管理中的功能?！净顒舆^程】活動一：閱讀課本74頁第一段和第二段，探討下面案例，了解地理信息系統(tǒng)的基本概念。案例電子地圖（Electronicmap），即數(shù)字地圖，是利用計算機技術(shù)，以數(shù)字方式存儲和查閱的地圖。電子地圖儲存資訊的方法，一般使用向量式圖像儲存，地圖比例可放大、縮小或旋轉(zhuǎn)而不影響顯示效果，現(xiàn)代電子地圖軟件一般利用（ＧＩＳ）來儲存和傳送地圖數(shù)據(jù)。通常所看到的是以紙張、布或其他可見真實大小的物體為載體的，地圖內(nèi)容是繪制或印制在這些載體上。而電子地圖是存儲在計算機的硬盤、軟盤、光盤或磁帶等介質(zhì)上的，地圖內(nèi)容是通過數(shù)字來表示的，需要通過專用的計算機軟件對這些數(shù)字進行顯示、讀取、檢索、分析。電子地圖上可以表示的信息量遠遠大于普通地圖，比如公路等級、名稱、路面材料、起止點名稱、路寬、長度、交通流量等等信息都可以作為一條道路的屬性記錄下來，能夠比較全面地描述道路的情況，這些是普通地圖簡單的符號不可能表示出來的。電子地圖有如下六個特點：可以快速存取顯示；可以實現(xiàn)動畫；可以將地圖要素分層顯示；利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)將地圖立體化、動態(tài)化，令用戶有身臨其境之感；利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)可以將電子地圖傳輸?shù)狡渌胤?；可以實現(xiàn)圖上的長度、角度、面積等的自動化測量。電子地圖可以非常方便地對普通地圖的內(nèi)容進行任意形式的要素組合、拼接，形成新的地圖?？梢詫﹄娮拥貓D進行任意比例尺、任意范圍的繪圖輸出。非常容易進行修改，縮短成圖時間。可以很方便地與衛(wèi)星影像、航空照片等其他信息源結(jié)合，生成新的圖種。（下圖為“長江三角洲電子地圖”）1．地理信息系統(tǒng)的概念是什么？簡稱什么？2．地理信息系統(tǒng)與一般信息系統(tǒng)的功能比較，其優(yōu)勢是什么？3．地理信息系統(tǒng)與常見的紙質(zhì)地圖比較，地理信息系統(tǒng)的優(yōu)點在哪里？地理信息系統(tǒng)與傳統(tǒng)紙質(zhì)地圖有怎樣的聯(lián)系？活動二：閱讀課本78頁至80頁以及“存儲不同信息的GIS圖層”，了解地理信息系統(tǒng)的基本工作原理。1．GIS的工作過程，主要包括哪些環(huán)節(jié)？2．GIS中，不同類型的地理空間信息儲存在不同的圖層上。疊加不同的圖層可以分析不同要素的相互關(guān)系。在某區(qū)域規(guī)劃建設(shè)一水電站，除了右圖GIS圖層中地理要素之外，還需什么地理要素的圖層進行重疊幫助分析決策？3．利用GIS分析某區(qū)域商業(yè)網(wǎng)點布局的合理性，需要上圖GIS圖層中哪個地理要素圖層？還需要重疊上什么地理要素的圖層進行分析？活動三：閱讀課本82頁至83頁，探討下面案例，了解地理信息系統(tǒng)的實際應用。案例早在日本愛知世博會的時候就已有了將GIS技術(shù)引入世博的先例，2023年上海世博會，更是將最新的GIS技術(shù)服務(wù)于世博建設(shè)和運營的各個方面。上海世博會建設(shè)了基于GIS技術(shù)的世博水上交通指揮系統(tǒng)。該系統(tǒng)將涵蓋船舶現(xiàn)場驗證功能、指令傳遞功能、信息通報功能、應急保障及綜合查詢功能等，相關(guān)水域內(nèi)船舶的報備信息、船舶動態(tài)、審核結(jié)果、管控要求、安檢和現(xiàn)場檢查信息等數(shù)據(jù)均能在該指揮系統(tǒng)上進行顯示。實現(xiàn)對世博會期間抵滬船舶的全方位監(jiān)控，提高監(jiān)管效率。上海市消防管理部門通過無線資料監(jiān)測監(jiān)控終端與報警點的GIS即時定位及時提供火災報警資訊，為世博會的安保工作提供應急安全保障解決方案。上海市城市化生態(tài)過程與生態(tài)恢復重點實驗室與高校合作作了基于GIS的上海世博會游人分布和流動預測分析，提前對控制局部地區(qū)游人數(shù)量和安全有效地疏散游人的場地規(guī)劃提出了建議。（見下圖）1．目前，GIS廣泛應用于人們生產(chǎn)生活的哪些領(lǐng)域？2．GIS在城市建設(shè)和管理中有哪些方面的典型應用？【課堂反饋】單項選擇題1．GIS的全稱是（）A．地理信息系統(tǒng)B．文字處理系統(tǒng)C．全球定位系統(tǒng)D．地球衛(wèi)星系統(tǒng)2.地理信息系統(tǒng) （）A.主要是記錄地理事物的計算機系統(tǒng)B.具有空間分析能力，沒有動態(tài)預測能力C.是地圖繪制系統(tǒng)D.是專門處理地理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)3．地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括哪5個部分（）A．硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人員、應用模型B．電腦、軟件、數(shù)據(jù)、人員、應用模型C．計算機、數(shù)字化儀、掃描儀、繪圖機、人員D．硬件、軟件、數(shù)據(jù)、文字、應用模型、人員GIS可以像傳統(tǒng)地圖一樣，解決地點、狀況的有關(guān)查詢，但GIS系統(tǒng)還能進行勢態(tài)分析、復雜的“模式分析”和用“虛擬模式”進行預測性分析。結(jié)合上述材料，分析回答4～6題。4.如果將GIS新技術(shù)用來監(jiān)測森林火災，可以 （）A.用來分析、判斷引起森林火災的原因B.用來預測森林火災的發(fā)生地點和滅火所用的大致時間C.用來預測森林火災后所造成的后果D.及時知道火災地點、范圍，預測分析火勢蔓延的方向，盡快制訂滅火方案5.有的漁民已經(jīng)利用GIS新技術(shù)來尋找魚群。如果在漁民中廣泛應用這一新的捕魚技術(shù)，可能會出現(xiàn)的后果是（）A.可能會導致過度捕撈，使?jié)O業(yè)資源日趨枯竭B.可能會使?jié)O民的漁獲量日益持續(xù)增長，獲得長久的高經(jīng)濟效益C.可能會增加漁業(yè)的生產(chǎn)成本，使?jié)O民獲利更少D.可能會促進漁業(yè)生產(chǎn)，加大對漁業(yè)資源的開發(fā)利用，使?jié)O業(yè)資源更加豐富6.在西部科考時，使用地理信息系統(tǒng)（GIS）相對于傳統(tǒng)地圖，其優(yōu)缺點敘述正確的是（）A.可獲得信息速度快但不準確B.可以綜合分析比較各種地圖數(shù)據(jù)C.可以快速繪制各種地圖，但不能保存D.直觀但不能進行空間分析二、判斷題7．地理信息系統(tǒng)主要應用在城市管理。（）8．地理信息系統(tǒng)可以輸出三維地圖。（）技術(shù)是地圖的延伸。（）三、綜合分析題10.讀以下資料，回答下列問題。地理信息系統(tǒng)（GIS）與一般信息系統(tǒng)的主要差別是，GIS所采集的信息是按地理空間分布特征來反映地理實體結(jié)構(gòu)及其動態(tài)變化規(guī)律的，如我國采用GIS對各地區(qū)各時段“非典型肺炎”臨床診斷病例、疑似病例等指標分類匯總，在地圖上進行“地點”“狀況”的位置標定，每日發(fā)布各地疫情通報，供有關(guān)部門查詢、分析，制定相應的防治策略。（1）根據(jù)我國部分省區(qū)“非典型肺炎”累計臨床診斷病例通報表中的數(shù)據(jù)（截至2003年5月22日10時），在我國部分省區(qū)圖的圖例空框內(nèi)，設(shè)計區(qū)分各病例數(shù)值段的圖例符號，并在圖中山西、湖南兩省范圍內(nèi)畫出相應的圖例符號。省區(qū)累計病例（例）北京2456天津175河北227山西447河南15陜西12重慶3湖南6（2）試設(shè)計一項應用GIS的課題研究項目?！眷柟烫岣摺繂雾椷x擇題GIS是用于空間分析的計算機系統(tǒng)，某中學地理學習小組將它作為課題研究。據(jù)此完成1～2題。1.下列四圖，是同學們?yōu)榧亦l(xiāng)所作的“自然和社會經(jīng)濟方面的資料分析圖”，其中只適宜用GIS數(shù)據(jù)庫軟件制作的是（）2.同學們擬分析家鄉(xiāng)人口分布與自然條件的關(guān)系，在GIS數(shù)據(jù)庫中，需調(diào)用的專題圖層有下列中的 （）①地形圖層②土壤圖層③氣候圖層④人口圖層⑤商業(yè)網(wǎng)點圖層⑥農(nóng)業(yè)圖層⑦工業(yè)圖層⑧城市圖層⑨交通圖層A.①②③④ B.③④⑤⑥ C.⑥⑦⑧⑨ D.⑤⑥⑦⑧3．與地圖相比，GIS技術(shù)的優(yōu)越性不表現(xiàn)在A．空間數(shù)據(jù)以數(shù)字形式儲存，比紙繪地圖更精確（）B．GIS更有利于信息更新C．GIS較地圖直觀性強D．GIS可以快速進行各種空間分析GIS中，不同類型的地理空間信息儲存在不同的圖層上。疊加不同的圖層可以分析不同要素的相互關(guān)系?；卮?～6題。4.城市交通圖層與城市人口分布圖層的疊加，可以（）A.為商業(yè)網(wǎng)點選址B.分析建筑設(shè)計的合理性C.計算城市水域面積D.估算工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值5.對1985年與2000年城市土地利用圖層進行分析，能夠（）A.計算交通流量的變化 B.預測洪澇災害的發(fā)生C.了解城市地域結(jié)構(gòu)變化 D.預測城市降水變化趨勢6．地理信息系統(tǒng)在城市建設(shè)和管理中的應用領(lǐng)域包括（）①城市規(guī)劃與管理②基礎(chǔ)設(shè)施管理③土地利用與管理④生態(tài)環(huán)境管理A.①②B.②③C.③④D.①②③④二、判斷題7．電子地圖是地理信息系統(tǒng)唯一的產(chǎn)品。（）8．電子地圖上的信息難以及時更改。（）9．地理信息技術(shù)就是指地理信息系統(tǒng)。（）三、綜合分析題10.閱讀材料，回答問題。材料一2008年8月8日，第29屆奧運會在北京開幕后，使眾多海內(nèi)外游客及參賽人員充分領(lǐng)略了先進交通技術(shù)給人們帶來的便利。北京市將所有主要交通干線的信息聯(lián)網(wǎng)并提供多種服務(wù)信息，系統(tǒng)的信息采集主要依靠預設(shè)在公路干線上的感應帶及大量電子眼，可以利用太陽能驅(qū)動的激光探頭測量交通流量和密度，交通管制中心可據(jù)此調(diào)整交通信號、調(diào)節(jié)交通流量。材料二（1）材料一中所提到的“預設(shè)在公路上的感應帶”“電子眼”是此智能交通控制系統(tǒng)中的 （）A.數(shù)據(jù)輸入設(shè)備 B.數(shù)據(jù)輸出設(shè)備C.數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備 D.存儲設(shè)備（2）由材料二可知地圖與地理信息系統(tǒng)對地物的表示有何差異？（3）材料充分顯示的GIS的優(yōu)點是什么？（4）如果你是一個在南非去球場觀看2023世界杯比賽的球迷，你可以借助此系統(tǒng)得到哪些服務(wù)信息？【參考答案】課題16：地理信息系統(tǒng)(GIS)及其應用活動一1.地理信息系統(tǒng)是一種以采集、存儲、管理、分析和描述地球表面與地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)。簡稱GIS。2.一般的信息系統(tǒng)只能存儲、管理數(shù)據(jù)。GIS除此之外，還能顯示數(shù)據(jù)的空間分布，并具有強大的空間查詢、分析、模擬、統(tǒng)計和預測等功能。3.GIS存儲信息量大，數(shù)據(jù)更新周期短，具有模擬、預測功能。GIS能把圖形、圖像、聲音和文字合成在一起，而紙質(zhì)地圖則做不到。紙質(zhì)地圖通過數(shù)字化可以成為GIS的數(shù)據(jù)源，GIS可以通過繪圖儀、打印機輸出各種類型紙質(zhì)地圖?；顒佣?.GIS的工作過程，主要包括地理數(shù)據(jù)的輸入、存儲，地理數(shù)據(jù)的操作和分析，以及地理信息輸出等環(huán)節(jié)。2.還需要區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、氣候(降水)等圖層。3.居民點圖層；交通線（網(wǎng)）圖層。活動三1.資源調(diào)查、環(huán)境評估、災害預測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通信、交通運輸、公安、水利、公共設(shè)施、商業(yè)金融等領(lǐng)域。2.城市規(guī)劃和管理、基礎(chǔ)設(shè)施管理、土地利用與管理、生態(tài)環(huán)境管理。【課堂反饋】一、單項選擇題二、判斷題7．√8．√9．√三、綜合分析題10.（1）略（2）如“江漢平原某年水稻長勢的監(jiān)測分析”；“中等城市垃圾填埋場選址模式及與交通、環(huán)境關(guān)系的分析”；“油輪在某海域發(fā)生大量漏油事故時，預測其污染范圍