地理信息系統(tǒng)及其應用_

1、數數字字地地球球地理信息技地理信息技術術地理信息系統(tǒng)（地理信息系統(tǒng)（GIS）遙感（遙感（RS）全球定位系統(tǒng)（全球定位系統(tǒng)（GPS） 課程標準對本章知識與技能的總體要求是：在初步課程標準對本章知識與技能的總體要求是：在初步了解地理信息技術內涵與發(fā)展的基礎上，分別對遙感、了解地理信息技術內涵與發(fā)展的基礎上，分別對遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)的基本原理與相關知識有地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)的基本原理與相關知識有簡單認識，并能對地理信息系統(tǒng)軟件有所了解，對簡單認識，并能對地理信息系統(tǒng)軟件有所了解，對3S3S技技術在社會生產、生活中的應用有一定的了解，形成基本術在社會生產、生活中的應用有一定的了解，

2、形成基本的地理信息素養(yǎng)?；诖?，本章闡述的主要知識如下：的地理信息素養(yǎng)?；诖?，本章闡述的主要知識如下：數字數字地球地球數字地球的含義數字地球的含義數字地球與我們的生活數字地球與我們的生活地理信息系地理信息系統(tǒng)及其應用統(tǒng)及其應用地理信息系統(tǒng)與城市管理地理信息系統(tǒng)與城市管理地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)概念概念發(fā)展發(fā)展組成組成工作過程工作過程遙感技術遙感技術及其應用及其應用遙感與資源普查遙感與資源普查遙感與環(huán)境災害監(jiān)測遙感與環(huán)境災害監(jiān)測遙感技術遙感技術遙感概念與發(fā)展遙感概念與發(fā)展遙感技術與類型遙感技術與類型全球定位系全球定位系統(tǒng)及其應用統(tǒng)及其應用全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)與定位導航全球定位系

3、統(tǒng)與定位導航第三章第三章 地理信息技術應用地理信息技術應用版本版本模塊模塊單元（章節(jié)）單元（章節(jié)）內內 容容說說 明明中圖中圖版版必修必修 IIIIII第三章第三章地理信息技術應用地理信息技術應用共共4節(jié)節(jié)結 構 同結 構 同湘教版湘教版人教人教版版必修必修 IIIIII第一章第一章地理環(huán)境與區(qū)域發(fā)展地理環(huán)境與區(qū)域發(fā)展第第2節(jié)節(jié)地理信息技地理信息技術在區(qū)域地理環(huán)境術在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應用研究中的應用內容比內容比湘教版湘教版簡單簡單魯教魯教版版必修必修I I第四單元第四單元從人地關系看資源與從人地關系看資源與環(huán)境環(huán)境遙感技術及其應用遙感技術及其應用作為作為“ 單 元單 元活 動活 動 ”安排

4、安排必修必修 IIII第二單元第二單元城市與地理環(huán)境城市與地理環(huán)境地理信息系統(tǒng)與城地理信息系統(tǒng)與城市管理市管理第三單元第三單元產業(yè)活動與地理環(huán)境產業(yè)活動與地理環(huán)境學用電子地圖學用電子地圖第四單元第四單元人類活動的地域聯系人類活動的地域聯系全球定位系統(tǒng)與交全球定位系統(tǒng)與交通運輸通運輸必修必修 IIIIII區(qū)域資源、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展區(qū)域資源、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展走進走進“數字地球數字地球”( 2004 ( 2004 廣東、廣西）廣東、廣西）在在遙感遙感技術中，可以根據植物的反射波譜特征判斷植技術中，可以根據植物的反射波譜特征判斷植物的生長狀況。讀圖回答（物的生長狀況。讀圖回答（ 1 ）-（ 3 ）題。

5、）題。（1）圖中，重度病害植物反射率高于健康植）圖中，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是物反射率的波段是 紅外線紅外線 X 光光 可見光可見光 紫外線紫外線 A B C D （2）根據圖中的原理，可）根據圖中的原理，可用遙感技術用遙感技術直接直接 劃分植物類型劃分植物類型 判讀植物生長的土壤類型判讀植物生長的土壤類型 監(jiān)測樹木的生長狀況監(jiān)測樹木的生長狀況 估計糧食作物的產量估計糧食作物的產量 A B C D （3）不同的地物和地物的不同狀況也有不同的反射率，根據這個原理，可以）不同的地物和地物的不同狀況也有不同的反射率，根據這個原理，可以利用遙感的工作利用遙感的工作有有 判斷水體污染

6、判斷水體污染 判斷人口分布判斷人口分布 分析城市大氣污染分析城市大氣污染 估算工業(yè)生產總值估算工業(yè)生產總值 A B C D （2007北京文綜）北京文綜）地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)（GIS）技術可技術可應用應用魯爾區(qū)煤魯爾區(qū)煤礦整治研究。讀下圖，完成礦整治研究。讀下圖，完成1-3題。題。1.GIS技術的技術的 A.關鍵裝置只傳感器關鍵裝置只傳感器B.數據模型用點、線、面表達數據模型用點、線、面表達C.主要功能是空間定位主要功能是空間定位D.數據庫由若干圖層組成數據庫由若干圖層組成2.圖中城市圖中城市 A.位于規(guī)劃區(qū)位于規(guī)劃區(qū) B.位于非礦區(qū)位于非礦區(qū)C.位于現礦區(qū)位于現礦區(qū) D.位于原礦區(qū)位于原

7、礦區(qū)3.圖示地區(qū)采礦業(yè)向西、向北遷移，主要是趨向圖示地區(qū)采礦業(yè)向西、向北遷移，主要是趨向 A.原料地原料地 B.消費地消費地C.水資源水資源 D.交通線交通線（2007廣東地理卷）廣東地理卷）在沙漠中迷路時，可用哪種方式獲知在沙漠中迷路時，可用哪種方式獲知自己所處的具體位置信息自己所處的具體位置信息 A指南針指南針 BGPS設備設備 C遙感影像遙感影像 D地形圖地形圖（20072007山東文綜卷）山東文綜卷）我國既有鐵路干線第六次大面積提速后，我國既有鐵路干線第六次大面積提速后，在提速干線上旅客列車追蹤間隔在提速干線上旅客列車追蹤間隔5分鐘。這標志著我國既有鐵路分鐘。這標志著我國既有鐵路干線提

8、速已經跨入世界先進行列。該次鐵路大提速主要運用到的干線提速已經跨入世界先進行列。該次鐵路大提速主要運用到的地理信息技術是地理信息技術是 A地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng) B遙感技術遙感技術 C遙感技術和全球定位系統(tǒng)遙感技術和全球定位系統(tǒng) D全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)（20072007年年上海地理卷）上海地理卷）當今，當今，3S（RS、GPS、GIS）技術在生產、生活和）技術在生產、生活和科研中的作用科研中的作用越來越突出。運用有關越來越突出。運用有關3S知識，回答下列問題。知識，回答下列問題。（1）城市）城市道路建設道路建設速度越來越快，速度越來越快，地圖測繪地圖測繪部門為

9、了部門為了及時更新城市道路變化信息，需要利用及時更新城市道路變化信息，需要利用 技術。若某技術。若某地發(fā)生事故，地發(fā)生事故，交通監(jiān)控與救援交通監(jiān)控與救援管理系統(tǒng)根據交通發(fā)生地管理系統(tǒng)根據交通發(fā)生地點，利用點，利用 技術，快速設計出警車、救護車趕往出事技術，快速設計出警車、救護車趕往出事地的最佳行車路線，而交通事故發(fā)生地與警車、救護車地的最佳行車路線，而交通事故發(fā)生地與警車、救護車的精確位置是利用的精確位置是利用 技術獲取的。為了能對運動中的技術獲取的。為了能對運動中的汽車精確定位汽車精確定位，至少需要接收，至少需要接收 顆衛(wèi)星的信息。顆衛(wèi)星的信息。（2）圖）圖2-2中中箭頭指向線分別表示箭頭指

10、向線分別表示3S技術技術的不同應用功能，其中表示的不同應用功能，其中表示“提供提供影像影像信息功能信息功能”的是的是和和 ，表示，表示“提供提供空間定位空間定位信息功能信息功能”的是的是和和 ，表，表示示“反饋影像信息處理結果反饋影像信息處理結果”的是的是 。（3）圖）圖2-2中各個圓的重疊部分分別代表中各個圓的重疊部分分別代表RS、GPS、GIS不同組合的綜合應不同組合的綜合應用，其中重疊部分乙代表用，其中重疊部分乙代表GIS與與RS技術的組合，丙代表技術的組合，丙代表 技術的組合。技術的組合。在上圖所示的各個組合應用中任選一種組合，并寫出在上圖所示的各個組合應用中任選一種組合，并寫出應用實

11、例應用實例。（20082008江蘇地理卷）江蘇地理卷） 圖圖6 6是是“某地地形簡圖某地地形簡圖”，M M點位于點位于36.536.5N N。兩中學生分別到達兩中學生分別到達P P、M M點測量并計算出兩點點測量并計算出兩點相對高度是相對高度是288288米。讀圖回答米。讀圖回答25272527題。題。 2525兩學生兩學生測量當地海拔高度測量當地海拔高度，所用最便捷的，所用最便捷的技術是技術是 A.A.遙感遙感 B.B.全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng) C.C.地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng) D.D.數字地球數字地球（20082008廣東地理卷）廣東地理卷）24.不同地物在同一光譜波段上的反射率不同地物在

12、同一光譜波段上的反射率差異越大，越容易區(qū)分。圖差異越大，越容易區(qū)分。圖5反映了甲、反映了甲、乙兩類植物在生長期內兩個波段上的反射乙兩類植物在生長期內兩個波段上的反射率。在率。在遙感影像遙感影像上區(qū)分這兩類植物，應該上區(qū)分這兩類植物，應該選擇生長期內哪一天的影像最合適選擇生長期內哪一天的影像最合適 A.第第30天天 B.第第75天天 C.第第100天天 D.第第130天天內容框架內容框架課標課標內容內容運用運用有關有關資料資料，了解了解地理信息系統(tǒng)（地理信息系統(tǒng)（GIS）在）在城市管理城市管理中中的功能的功能 課標課標解讀解讀 地理信息系統(tǒng)（地理信息系統(tǒng)（GIS）應用領域很廣，如土地資源）應用領

13、域很廣，如土地資源管理、環(huán)境保護、資源保護、災害預測、投資評價、城管理、環(huán)境保護、資源保護、災害預測、投資評價、城市規(guī)劃建設、政府管理等。由于目前市規(guī)劃建設、政府管理等。由于目前GIS在城市信息管理在城市信息管理領域的應用相當廣泛，領域的應用相當廣泛，且對于大多數學生而言，對且對于大多數學生而言，對GIS還還比較陌生，因此根據課程標準要求，比較陌生，因此根據課程標準要求，對對GIS的概念、工作的概念、工作原理只要求作一般的介紹，不需展開；著重讓學生了解原理只要求作一般的介紹，不需展開；著重讓學生了解GIS在城市管理中的應用，在城市管理中的應用，感受感受GIS的神奇魅力。教師的神奇魅力。教師在在

14、講課應搜集資料，并選用典型案例進行分析，幫助學生講課應搜集資料，并選用典型案例進行分析，幫助學生了解了解GIS在城市管理中的功能。在城市管理中的功能。A地理信息系統(tǒng)及其應用地理信息系統(tǒng)及其應用地地理理信信息息系系統(tǒng)統(tǒng)地理地理信息信息系統(tǒng)系統(tǒng)與城與城市管市管理理應用領域：應用領域：資源調查、環(huán)境評估、災害預測、國土管理、城市規(guī)劃、資源調查、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、公共設施、商業(yè)金融等郵電通信、交通運輸、公安、公共設施、商業(yè)金融等GIS與城與城市管市管理理城市規(guī)劃和管理城市規(guī)劃和管理:城市規(guī)劃的設計、選址、城市管理、輔助決策城市規(guī)劃的設計、選址、城市管理

15、、輔助決策基礎設施管理：工程設計、應急搶修、日常維護基礎設施管理：工程設計、應急搶修、日常維護土地利用與管理：土地利用狀況的監(jiān)控和管理土地利用與管理：土地利用狀況的監(jiān)控和管理生態(tài)環(huán)境管理：城市生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境評價、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)生態(tài)環(huán)境管理：城市生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境評價、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù) 發(fā)展的決策分析、環(huán)保設施的管理發(fā)展的決策分析、環(huán)保設施的管理概念：概念：GIS是一種以采集、存儲、管理、分析和描述地球表面與是一種以采集、存儲、管理、分析和描述地球表面與 地理分布有關數據的空間信息系統(tǒng)。地理分布有關數據的空間信息系統(tǒng)。組成：組成：硬件、軟件、地理數據、硬件、軟件、地理數據、GIS人員、應用模型人員

16、、應用模型工作過程：工作過程：地理數據的輸入、存儲，地理數據的操作和分析，地理信地理數據的輸入、存儲，地理數據的操作和分析，地理信 息的輸出息的輸出發(fā)展發(fā)展我國：我國：20世紀世紀80年代初年代初 90年代年代 21世紀世紀 （開始起步）（開始起步） （快速發(fā)展）（重大進展）（快速發(fā)展）（重大進展）世界：世界：20世紀世紀60年代年代 70年代年代 80年代年代 90年代年代 （開拓期）（開拓期） （鞏固發(fā)展期）（大發(fā)展期）（用戶時代）（鞏固發(fā)展期）（大發(fā)展期）（用戶時代）A知識知識技能技能1.從從GIS系統(tǒng)的應用案例和工作實踐出發(fā)，了解系統(tǒng)的應用案例和工作實踐出發(fā)，了解GIS的概念。的概念。

17、2.通過典型案例，能繪制出通過典型案例，能繪制出GIS的最基本工作過程示意圖。的最基本工作過程示意圖。 3.能說出能說出GIS的基本硬件和軟件系統(tǒng)，并能簡單分析其作用。的基本硬件和軟件系統(tǒng)，并能簡單分析其作用。4.通過案例，重點分析通過案例，重點分析GIS在城市管理中的應用。在城市管理中的應用。過程過程方法方法1.在實踐活動中，通過考察、實習等了解在實踐活動中，通過考察、實習等了解GIS的應用領域。的應用領域。2.通過通過GIS在生產、生活實踐中的應用案例，了解國內外在生產、生活實踐中的應用案例，了解國內外GIS的的 基本應用情況?；緫们闆r。情感態(tài)度情感態(tài)度價值觀價值觀1.認識地理信息技術

18、的革命性意義。認識地理信息技術的革命性意義。2.培養(yǎng)信息收集、處理與分析的地理素養(yǎng)。培養(yǎng)信息收集、處理與分析的地理素養(yǎng)。3.形成在網絡中獲取信息的意識。形成在網絡中獲取信息的意識。A教學重點：教學重點：1.地理信息系統(tǒng)的概念、組成和工作過程；地理信息系統(tǒng)的概念、組成和工作過程； 2.地理信息系統(tǒng)在城市管理中應用的案例分析地理信息系統(tǒng)在城市管理中應用的案例分析教學難點：地理信息系統(tǒng)的工作過程教學難點：地理信息系統(tǒng)的工作過程 A 采用情境導入法，設置直觀案例情境，主要從采用情境導入法，設置直觀案例情境，主要從GIS實踐應用的角度激起學生對新知識的探究欲望。實踐應用的角度激起學生對新知識的探究欲望。

19、新課導入新課導入閱閱 讀讀 假如假期你去北京旅游，要去參觀假如假期你去北京旅游，要去參觀奧運比賽場館，北京這么大，你怎么奧運比賽場館，北京這么大，你怎么才能夠找到你要去的地方呢？才能夠找到你要去的地方呢？找地圖找地圖問路人問路人 除了以上我們同學們所想到的以外，還可除了以上我們同學們所想到的以外，還可以怎么辦呢？以怎么辦呢？ 假設你乘火車到達北京西站，我們下面利用某網站假設你乘火車到達北京西站，我們下面利用某網站提供的地圖功能，來試一下如何查詢到從北京西站到鳥提供的地圖功能，來試一下如何查詢到從北京西站到鳥巢巢?輸入起點和終點輸入起點和終點北京西站北京西站 鳥巢鳥巢A 地理信息系統(tǒng)（簡稱地理信

20、息系統(tǒng)（簡稱GIS）是一種以）是一種以采集、存儲、采集、存儲、管理、分析和描述管理、分析和描述地球表面與地理分布有關地球表面與地理分布有關數據數據的空的空間信息系統(tǒng)。間信息系統(tǒng)。 （說明在功能上與一般信息系統(tǒng)的區(qū)別：能顯示（說明在功能上與一般信息系統(tǒng)的區(qū)別：能顯示數據的空間分布，具有強大的空間查詢、分析、模擬、數據的空間分布，具有強大的空間查詢、分析、模擬、統(tǒng)計和預測等功能）統(tǒng)計和預測等功能）新課教學新課教學1.世界發(fā)展狀況：世界發(fā)展狀況：閱閱 讀讀AA 開拓期開拓期20世紀世紀60年代年代鞏固發(fā)展期鞏固發(fā)展期20世紀世紀70年代年代大發(fā)展期大發(fā)展期20世紀世紀80年代年代 用戶時代用戶時代2

21、0世紀世紀90年代后年代后GIS的四個發(fā)展階段的四個發(fā)展階段1.世界發(fā)展狀況：世界發(fā)展狀況：2.我國我國GIS發(fā)展狀況發(fā)展狀況閱閱 讀讀GIS軟軟件件硬硬件件應應用用模模型型數數據據人人員員A 人員：包括從事人員：包括從事GIS開發(fā)的專業(yè)開發(fā)的專業(yè) 人員和使用人員和使用GIS的用戶的用戶 GIS硬件組成硬件組成AGIS軟件軟件基礎軟件基礎軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件GIS軟件：包括數據輸入與編輯、數據管理、數據操作、數據軟件：包括數據輸入與編輯、數據管理、數據操作、數據 顯示與輸出；其功能是存儲、分析、顯示地理數據。顯示與輸出；其功能是存儲、分析、顯示地理數據。屬性數據屬性數據圖形數據圖形數據GIS數

22、據：按內容分為基礎數據和專題數據；按管理方式數據：按內容分為基礎數據和專題數據；按管理方式 分圖形數據和屬性數據分圖形數據和屬性數據應用模型：解決實際問題的數學模型，如人口擴展模型、應用模型：解決實際問題的數學模型，如人口擴展模型、商業(yè)選址模型、路徑分析模型等商業(yè)選址模型、路徑分析模型等閱閱 讀讀 2008年年1月月31日，中國地圖網站日，中國地圖網站Mapabc正式推出正式推出抗雪災地圖。該專題地圖運用地理信息系統(tǒng)以不同的線抗雪災地圖。該專題地圖運用地理信息系統(tǒng)以不同的線索和視角，通過索和視角，通過“地圖照片文字地圖照片文字”的三結合的方式，的三結合的方式，全面呈現全面呈現2008年春運期間

23、的中國南方所遭遇的暴雪天氣年春運期間的中國南方所遭遇的暴雪天氣的最新的最新“雪情雪情”和感人至深的和感人至深的“雪中情雪中情”。該專題地圖的制。該專題地圖的制作都需要哪些過程呢？作都需要哪些過程呢？A1.建立地理數據庫建立地理數據庫地圖數字化過程地圖數字化過程紙質地圖紙質地圖掃描掃描圖像處理圖像處理圖像拼接圖像拼接圖像剪裁圖像剪裁圖像配準圖像配準 矢量化矢量化（自動、人工）（自動、人工）編輯與修改編輯與修改 常見的常見的紙質地圖、紙質地圖、文字文字以及以及非數字形式的非數字形式的資料資料，都必須轉換為數，都必須轉換為數字形式，才能被計算機字形式，才能被計算機存儲、識別和處理。實存儲、識別和處理

24、。實現從圖形到數字的轉換現從圖形到數字的轉換過程，稱為過程，稱為數字化數字化。圖。圖形數據的輸入，常用的形數據的輸入，常用的方法是掃描紙質地圖后方法是掃描紙質地圖后進行數字化。進行數字化。 A2.數據存儲數據存儲 采用采用“分層分層”技術，即將地圖中的不同要素，存儲在不同技術，即將地圖中的不同要素，存儲在不同的的“層層”中。將不同的中。將不同的“層層”要素進行重疊，就形成不同主題要素進行重疊，就形成不同主題的地圖。的地圖。（Layer 1：背景圖層；：背景圖層；Layer 2：流域圖層；：流域圖層； Layer 3：河流圖層；：河流圖層；Layer 4：電站圖層）：電站圖層） A3.數據操作與

25、分析：數據操作與分析：使各類數據之間的關系以直觀的形式使各類數據之間的關系以直觀的形式表現出來，如表現出來，如圖形圖形、地圖地圖或或表格表格。用戶和決策者對操作結。用戶和決策者對操作結果進行判斷分析，能獲得有用的信息。果進行判斷分析，能獲得有用的信息。A4.地理信息輸出：地理信息輸出：是指將編輯好的是指將編輯好的GIS信息在計算機顯示信息在計算機顯示器的屏幕上顯示，或通過繪圖儀、打印機等輸出的過程。器的屏幕上顯示，或通過繪圖儀、打印機等輸出的過程。一般可以輸出一般可以輸出地形圖地形圖、專題圖專題圖、坡面圖坡面圖、三維圖三維圖等。等。地圖計算機顯示地圖計算機顯示地圖輸出地圖輸出A 不知道路，到網上去查詢；坐什么車最劃算，哪里不知道路，到網上去查詢；坐什么車最劃算，哪里的商品最實惠，點一下鼠標就能知道；網上辦公、網上的商品最實惠，點一下鼠標就能知道；網上辦公、網上選房、網上家教、網上選房、網上家教、網上“串門串門”、網上尋人、網上尋人網絡將和網絡將和所有哈爾濱人和來哈爾濱的人緊密結合在一起，所有哈爾濱人和來哈爾濱的人緊密結合在一起，“數字哈數字哈爾濱爾濱”將改變所有哈爾濱人的生活方式。為構建并實現將改變所有哈爾濱人的生活方式。為構建并實現“數字哈爾