地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用 教學(xué)設(shè)計

第一節(jié)地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用教學(xué)設(shè)計三維目標(biāo)一、知識與技能GISGIS基本概念和GIS程。(GIS)專業(yè)軟件的基本發(fā)展與應(yīng)用狀況。了解GIS的基本硬件和軟件系統(tǒng)，并初步了解各基本構(gòu)成的作用。二、過程與方法通過GIS在生產(chǎn)、生活實踐中的應(yīng)用實例，了解國內(nèi)外GIS的基本應(yīng)用情況。在GIS具體應(yīng)用中，了解GIS系統(tǒng)的系統(tǒng)組成、系統(tǒng)分工和基本工作原理。三、情感態(tài)度與價值觀中獲取信息的意識。教學(xué)重點1.地理信息系統(tǒng)的基本概念。2教學(xué)難點1.地理信息系統(tǒng)的基本工作過程。2．地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢。教具準(zhǔn)備1.有關(guān)GIS的各種產(chǎn)品及成果的圖片展示。2．基本的GIS軟件如MapInfo、Arcgis課時安排4課時教學(xué)過程第一課時導(dǎo)入新課師設(shè)想你第一次獨自到了一個陌生的大城市，比如說北京。從火車站(假定為北京站)下車后到故宮去，而你又不熟悉道路，有哪些方法可以使你順利到達(dá)目的地呢？生買一份北京當(dāng)?shù)氐牡貓D。生詢問車站工作人員或者北京當(dāng)?shù)氐娜?。師——電子地圖。生什么叫電子地圖呢？師板書：一、地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)的概念推進(jìn)新課師息系統(tǒng)呢？生空間信息系統(tǒng)。師生這兒的數(shù)據(jù)應(yīng)該是指與地理有關(guān)的各種數(shù)字，比如說經(jīng)緯度、氣溫、降水等。師說得不錯。和地理相關(guān)的數(shù)據(jù)有很多，還有河流長度、流量、含沙量，土地的面積，土壤成分含量，等等。這兒的數(shù)據(jù)和地理信息系統(tǒng)的“信息”之間有什么必然的聯(lián)系呢？生數(shù)據(jù)經(jīng)過處理之后才能成為信息。師GIS準(zhǔn)確性、可用性則是地理信息系統(tǒng)分析成功的關(guān)鍵。師早期人們根據(jù)觀測到的地理現(xiàn)象和有關(guān)地理資料也可以推斷出氣候變化規(guī)律等等理信息系統(tǒng)和這種推斷方法相比有什么不同呢？生使推斷的結(jié)果更加準(zhǔn)確，更具有說服力和可信度。師是的，地理信息系統(tǒng)利用特殊的GIS生地理信息系統(tǒng)是和地理現(xiàn)象有關(guān)的。師GIS處理的不僅僅是屬性信息還有空間信息，也就是說地理信息系統(tǒng)不僅僅空間信息的處理是地理信息系統(tǒng)的特殊的優(yōu)勢和區(qū)別于其他系統(tǒng)的最大的特點。生地理信息系統(tǒng)是不是比其他的信息系統(tǒng)要復(fù)雜些？師屬性數(shù)據(jù)之間建立關(guān)聯(lián)是地理信息系統(tǒng)需要考慮的核心技術(shù)之一。生地理信息系統(tǒng)有什么用途呢？師關(guān)于電子地圖的應(yīng)用，同學(xué)們可以看一下教材74頁“閱讀”部分。生(看教材總結(jié))在日常生活中，我們可以利用電子地圖查詢各種地物信息、合理的交通路線等。地理信息系統(tǒng)除了前面提到的電子地圖之外還有哪些用途呢？師有關(guān)地理信息系統(tǒng)的其他應(yīng)用領(lǐng)域我們以后會有所涉及息系統(tǒng)是怎樣產(chǎn)生的。同學(xué)們看一下教材75頁“閱讀”部分，然后概括一下。板書：(1)地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生生“地理信息系統(tǒng)”一詞最早產(chǎn)生于20世紀(jì)50資源的管理與規(guī)劃。師地理信息系統(tǒng)全稱是GeographicalInformationGIS。地理信息系統(tǒng)是地發(fā)展有很大的差異。同學(xué)們總結(jié)一下國外GIS的總體發(fā)展歷程。板書：(2)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展2060707080809090年代后期至今，用戶時代。師我國的GISGIS策的強(qiáng)有力的工具。很多大專院校都相繼建立起地理信息系統(tǒng)專業(yè)。但不同院校的GIS專課堂小結(jié)這節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了地理信息系統(tǒng)的概念以及產(chǎn)生和發(fā)展77、、3公司是全球最大的GIS軟件制造商，其GISArcgis在市場上占有的份額最大。同學(xué)們課下上網(wǎng)瀏覽公司主頁，了解一下ESRIESRIhttp：//－。第二課時導(dǎo)入新課通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)我們了解到關(guān)于地理信息系統(tǒng)的概念和發(fā)展的一般過程來學(xué)習(xí)一下地理信息系統(tǒng)具體是由哪些部分組成的。板書：地理信息系統(tǒng)的組成推進(jìn)新課師上節(jié)課布置了兩個活動題，一是對地理信息系統(tǒng)的概念進(jìn)行總結(jié)，二是了解ESRI司的主要產(chǎn)品。首先找一位同學(xué)總結(jié)一下地理信息系統(tǒng)的概念。生地理信息系統(tǒng)是指對地理事物有關(guān)的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、輸入、維護(hù)、管于核心地位。師總結(jié)得很好?；景盐兆×说乩硇畔⑾到y(tǒng)的內(nèi)涵。有哪一位同學(xué)訪問了ESRI公司的網(wǎng)站，概括一下其公司的主要GIS軟件有哪些。生公司的GIS軟件主要是ArcgisDesktop是一個專業(yè)化GISEngine是一個嵌入式的為GIS包括ArcSDEArcIMS和Arcgis于掌上電腦的ArcPad。師不錯，除了ESRI公司以外還有其他的一些GIS軟件公司，如AutoDeskMapInfo等等，但只有GIS統(tǒng)具體由哪些部分組成。生從總體上看，地理信息系統(tǒng)主要由五部分組成。師對，下面我們來分別了解一下這五個部分主要指哪些。板書：GIS硬件師GIS硬件主要包括哪些？同學(xué)們看一下教材77頁，然后概括一下。生GIS儲設(shè)備等。師存儲的基本條件。那么僅僅具備了GIS硬件，還是不能完成任務(wù)，還需要一些基本的計算機(jī)軟件和專門的GISGIS軟件提供存儲、分析、顯示地理數(shù)據(jù)的功能。同學(xué)們了解到GIS軟件有哪些？板書：GIS軟件生ESRI公司的Arcgis產(chǎn)品系列。師國外的地理信息系統(tǒng)軟件主要有ArcgisAutoDeskMapinfo(GeoStar)Mapgis、北京大學(xué)的城市之星(CityStar)。民族GIS軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展迅速，在國內(nèi)市場占有一定的份額。生購買這些軟件是不是花費(fèi)很高，尤其是國外的軟件？師板書：地理數(shù)據(jù)生地理數(shù)據(jù)主要指哪些內(nèi)容呢？師數(shù)據(jù)可以分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)。前者如地質(zhì)、地貌、地形數(shù)到了一種分類，請同學(xué)回憶一下。生GIS數(shù)據(jù)又可分為屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)。師)相類似。在GIS數(shù)據(jù)庫中，這兩類數(shù)據(jù)通過不同的方式進(jìn)行聯(lián)結(jié)。同學(xué)們可以看一下教材78頁GIS數(shù)據(jù)顯示圖，這是在MapinfoProfessional另外兩個組成部分是什么？生是GIS人員和應(yīng)用模型。板書：GIS人員應(yīng)用模型師GIS人員包括不同層次，從最初的GIS軟件的底層開發(fā)人員、二次開發(fā)人員、應(yīng)用分析人員到最終的GIS的一般用戶，GIS專業(yè)人員按其分工不同可以分為GIS項目管理人員、產(chǎn)品研發(fā)小組、分析員等。生如果我們通過查詢相關(guān)電子地圖獲取信息，我們算不算GIS人員。師也是，是GIS的一般用戶或者叫終端GIS人員?，F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上提供電子地圖查詢的有很多，如圖行天下，百度(baidu)提供的電子地圖查詢功能等。生怎么利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行查詢呢？師里輸入“從北京站到故宮”就可以顯示公交換乘路徑，具體操作同學(xué)們還要活學(xué)活用。生這樣我們出行就方便多了。師會用到GISGIS開發(fā)人員的開發(fā)過程。師關(guān)于GIS的五個組成部分我們就了解到這兒，同學(xué)們討論一下，這五個部分的重要性和相互關(guān)系。生閱讀討論。師這五個部分都是GIS的重要組成部分，各個成分都是不可或缺的，其中人員的因素是最具有能動性的因素，因此我們要充分發(fā)揮人的能動性，開發(fā)各種GIS數(shù)據(jù)模型，從而滿足人類多方面的需要。(學(xué)生討論后由教師總結(jié))課堂小結(jié)具體內(nèi)容主要作用具體內(nèi)容主要作用舉例GIS硬件GIS軟件GIS人員應(yīng)用模型第三課時導(dǎo)入新課我們已經(jīng)基本理解了地理信息系統(tǒng)的概念和內(nèi)涵，也已經(jīng)知道GIS但具體GIS是怎么操作和實現(xiàn)的，我們通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)來了解一下。板書：地理信息系統(tǒng)的工作過程推進(jìn)新課師請同學(xué)們閱讀教材78頁最后兩行，看一下GIS的工作過程主要有哪些環(huán)節(jié)？生GIS理信息輸出等環(huán)節(jié)。師不錯，對GIS的基本工作過程同學(xué)們基本上有所了解，但具體做過的很少，下面我來重點講解一下。師((data)，所以數(shù)據(jù)的采集和獲取是GIS得以進(jìn)行的首要條件。生地理數(shù)據(jù)的來源有哪些？師地理數(shù)據(jù)主要來源于紙質(zhì)地圖和遙感圖像，另外通過GPS定位儀也可以獲取地理數(shù)據(jù)。生GPS定位信息怎樣才能轉(zhuǎn)化為計算機(jī)可以識別的數(shù)據(jù)呢？師好的，我們以紙質(zhì)地圖為例來說明一下。師(首先要對紙質(zhì)地圖進(jìn)行掃描，而有時地圖可能比較大，只能分幅生此時的圖像我們是不是就可以直接用來進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入了？師GIS軟件(MapinfoArcinfo等調(diào)入圖像時，生什么是控制點？師理解成坐標(biāo)系的原點或者你把控制點看作是把紙質(zhì)地圖固定在墻上的圖釘也可以重要。生輸入控制點后，是不是就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入了？師R2V軟件就可以對掃描的地形圖進(jìn)行自面的信息被GIS軟件自動記錄，并形成數(shù)據(jù)庫。這個過程也稱為建立地理數(shù)據(jù)庫的過程，數(shù)據(jù)庫一般可以根據(jù)需要修改。關(guān)于一般流程，同學(xué)們可以參照教材79頁，“地圖數(shù)字化過程”圖。板書：數(shù)據(jù)采集和輸入生在GIS軟件中，數(shù)據(jù)是怎樣存儲的？師GIS)及其方向。板書：數(shù)據(jù)存儲生假設(shè)我們已經(jīng)把數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)庫已建立，怎樣才能對數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和分析呢？板書：數(shù)據(jù)查詢和分析師查詢功能是GIS的基本功能。不同的軟件，查詢的界面和方式有所不同，但都是根較方便，如Mapinfo。生我們查詢和分析的信息能不能制成新的地圖??？師當(dāng)然可以，這就是GIS的輸出和顯示功能。板書：GIS的輸出和顯示生GIS的輸出有哪些內(nèi)容？師實際上我們在計算機(jī)的屏幕上看到的就是GIS產(chǎn)品輸出的一種方式，我們可以形象GIS不僅可以顯示，而且還可以輸出生成新的地圖，通過不同圖GIS的產(chǎn)品課堂小結(jié)GISGIS軟件有不同的要節(jié)。要想把握GIS的一般過程，還需要同學(xué)們課后多進(jìn)行練習(xí)。第四課時導(dǎo)入新課師上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了GIS的一般工作流程，找一位同學(xué)概括一下。生GIS一般包括數(shù)據(jù)的采集、輸入、存儲、分析和查詢、產(chǎn)品的輸出等環(huán)節(jié)。師樣的，本節(jié)課我們通過實例來看一下怎樣應(yīng)用GIS來解決實際問題。板書：二、地理信息系統(tǒng)與城市管理推進(jìn)新課師GIS可以根據(jù)用戶的需要，將空間信息和屬性信息準(zhǔn)確真實、圖文并茂的展現(xiàn)出來，滿足城市建設(shè)、企業(yè)管理、居民生活對空間信息的要求，幫助人們進(jìn)行各種輔助決策。請同學(xué)們閱讀教材82頁，看一下GIS的用途有哪些？生目前，GIS廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評估、災(zāi)害預(yù)測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通信、交通運(yùn)輸、公安、水利公共設(shè)施、商業(yè)金融等人們生活生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。師30多年內(nèi)取得了驚人的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。它理信息系統(tǒng)在城市管理中的典型應(yīng)用。城市規(guī)劃和管理

板書：師地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃和管理過程中主要有哪些作用呢？生GIS城市規(guī)劃的設(shè)計、工程的選址、交通線的最優(yōu)化選線等。師好，此外利用GIS的規(guī)劃在不同的層次上提供決策和管理的依據(jù)。利用GIS軟件不僅可以合理配置資源，而且可以對基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行維護(hù)。維護(hù)的內(nèi)容主要有哪些？為什么GIS軟件可以對這些基礎(chǔ)設(shè)82頁相應(yīng)內(nèi)容做答?；A(chǔ)設(shè)施管理

板書：生GIS軟件的空間分析和迅速定位功能進(jìn)行工率。師83GIS的重要作用。生GIS能夠查詢道路的通行狀況，迅速定位事故地點，提供交通疏通的方案。師GIS己說明一下。板書：土地利用和管理生土地的利用變化快、關(guān)系復(fù)雜，利用GIS軟件可以有效完成對土地的監(jiān)控和管理，從而提高工作質(zhì)量和效率。板書：生態(tài)環(huán)境管理師地理信息系統(tǒng)對生態(tài)環(huán)境的管理有哪些作用呢？生應(yīng)用GIS技術(shù)，可以實現(xiàn)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(shè)施的管理等。師下？生人員撤離路線、并配備相應(yīng)的運(yùn)輸和保障設(shè)施的問題。師()GIS應(yīng)用方式還有很多，如：資源管理，主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè))分布、分級、統(tǒng)計、制圖GIS在這類應(yīng)用中的目標(biāo)是保證資源的最合理配置和發(fā)揮最大效GIS技術(shù)可以高效、高質(zhì)量地完成這些工作。地學(xué)研究與、制圖等都可以借助地理信息系統(tǒng)工具完成。商業(yè)與市場，商業(yè)設(shè)施的建立充分考慮其市場()、消費(fèi)水平等結(jié)合起來考慮。地理信息系統(tǒng)的空間分析和數(shù)據(jù)庫功能可以解決這些問題利用GIS功能進(jìn)行決策和分析。生我看到的地圖大多是平面地圖，利用GIS能不能和現(xiàn)實世界一樣進(jìn)行顯示呢？師這個問題很好，答案是肯定的。利用GIS現(xiàn)實。這是GISGIS軟件就可以完成這一點，國產(chǎn)軟(GeoStar)83頁“GISGIS最新的發(fā)展趨勢。板書：三、GIS的新發(fā)展網(wǎng)絡(luò)GIS三維可視化與虛擬現(xiàn)實生GIS最新的發(fā)展方向是可視化和網(wǎng)絡(luò)化。師學(xué)科，其發(fā)展與其他學(xué)科的發(fā)展密切相關(guān)。近年來GIS技術(shù)發(fā)展迅速，其主要的原動力來Internet技術(shù)、面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫技術(shù)、三維技術(shù)、圖像處理和人工智能技術(shù)都可直接應(yīng)用到GIS中。從系將向著數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)多維化、系統(tǒng)集成化、系統(tǒng)智的方向發(fā)展。課堂小結(jié)通過本節(jié)的學(xué)習(xí)我們了解到GISGIS的應(yīng)用，還需要我們努力學(xué)習(xí)相關(guān)知識，并積極把理論應(yīng)用于實踐。板書設(shè)計第一課時一、地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)的概念(1)地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生(2)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展