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

課題16：地理信息系統(tǒng)（GIS）及其應(yīng)用如皋市第一中學(xué)高衛(wèi)東【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．通過閱讀，了解GIS的基本概念。2．運(yùn)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。【活動(dòng)過程】活動(dòng)一：閱讀課本74頁(yè)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(jì)算機(jī)技術(shù)，以數(shù)字方式存儲(chǔ)和查閱的地圖。電子地圖儲(chǔ)存資訊的方法，一般使用向量式圖像儲(chǔ)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(lái)儲(chǔ)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(shí)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(chǔ)在計(jì)算機(jī)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(lái)表示的，需要通過專用的計(jì)算機(jī)軟件對(duì)這些數(shù)字進(jìn)行顯示、讀取、檢索、分析。電子地圖上可以表示的信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通地圖，比如公路等級(jí)、名稱、路面材料、起止點(diǎn)名稱、路寬、長(zhǎng)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(lái)，能夠比較全面地描述道路的情況，這些是普通地圖簡(jiǎn)單的符號(hào)不可能表示出來(lái)的。電子地圖有如下六個(gè)特點(diǎn)：可以快速存取顯示；可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫；可以將地圖要素分層顯示；利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將地圖立體化、動(dòng)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胤剑豢梢詫?shí)現(xiàn)圖上的長(zhǎng)度、角度、面積等的自動(dòng)化測(cè)量。電子地圖可以非常方便地對(duì)普通地圖的內(nèi)容進(jìn)行任意形式的要素組合、拼接，形成新的地圖?？梢詫?duì)電子地圖進(jìn)行任意比例尺、任意范圍的繪圖輸出。非常容易進(jìn)行修改，縮短成圖時(shí)間?？梢院芊奖愕嘏c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(zhǎng)江三角洲電子地圖”）1．地理信息系統(tǒng)的概念是什么？簡(jiǎn)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(shì)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(diǎn)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(dòng)二：閱讀課本78頁(yè)至80頁(yè)以及“存儲(chǔ)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(chǔ)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(jìn)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(diǎn)布局的合理性，需要上圖GIS圖層中哪個(gè)地理要素圖層？還需要重疊上什么地理要素的圖層進(jìn)行分析？活動(dòng)三：閱讀課本82頁(yè)至83頁(yè)，探討下面案例，了解地理信息系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用。案例早在日本愛知世博會(huì)的時(shí)候就已有了將GIS技術(shù)引入世博的先例，2023年上海世博會(huì)，更是將最新的GIS技術(shù)服務(wù)于世博建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的各個(gè)方面。上海世博會(huì)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(chǎng)驗(yàn)證功能、指令傳遞功能、信息通報(bào)功能、應(yīng)急保障及綜合查詢功能等，相關(guān)水域內(nèi)船舶的報(bào)備信息、船舶動(dòng)態(tài)、審核結(jié)果、管控要求、安檢和現(xiàn)場(chǎng)檢查信息等數(shù)據(jù)均能在該指揮系統(tǒng)上進(jìn)行顯示。實(shí)現(xiàn)對(duì)世博會(huì)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(wú)線資料監(jiān)測(cè)監(jiān)控終端與報(bào)警點(diǎn)的GIS即時(shí)定位及時(shí)提供火災(zāi)報(bào)警資訊，為世博會(huì)的安保工作提供應(yīng)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(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與高校合作作了基于GIS的上海世博會(huì)游人分布和流動(dòng)預(yù)測(cè)分析，提前對(duì)控制局部地區(qū)游人數(shù)量和安全有效地疏散游人的場(chǎng)地規(guī)劃提出了建議。（見下圖）1．目前，GIS廣泛應(yīng)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(yīng)用？【課堂反饋】單項(xiàng)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)B.具有空間分析能力，沒有動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)3．地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括哪5個(gè)部分（）A．硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人員、應(yīng)用模型B．電腦、軟件、數(shù)據(jù)、人員、應(yīng)用模型C．計(jì)算機(jī)、數(shù)字化儀、掃描儀、繪圖機(jī)、人員D．硬件、軟件、數(shù)據(jù)、文字、應(yīng)用模型、人員GIS可以像傳統(tǒng)地圖一樣，解決地點(diǎn)、狀況的有關(guān)查詢，但GIS系統(tǒng)還能進(jìn)行勢(shì)態(tài)分析、復(fù)雜的“模式分析”和用“虛擬模式”進(jìn)行預(yù)測(cè)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(lái)監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)，可以 （）A.用來(lái)分析、判斷引起森林火災(zāi)的原因B.用來(lái)預(yù)測(cè)森林火災(zāi)的發(fā)生地點(diǎn)和滅火所用的大致時(shí)間C.用來(lái)預(yù)測(cè)森林火災(zāi)后所造成的后果D.及時(shí)知道火災(zāi)地點(diǎn)、范圍，預(yù)測(cè)分析火勢(shì)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(lái)尋找魚群。如果在漁民中廣泛應(yīng)用這一新的捕魚技術(shù)，可能會(huì)出現(xiàn)的后果是（）A.可能會(huì)導(dǎo)致過度捕撈，使?jié)O業(yè)資源日趨枯竭B.可能會(huì)使?jié)O民的漁獲量日益持續(xù)增長(zhǎng)，獲得長(zhǎng)久的高經(jīng)濟(jì)效益C.可能會(huì)增加漁業(yè)的生產(chǎn)成本，使?jié)O民獲利更少D.可能會(huì)促進(jìn)漁業(yè)生產(chǎn)，加大對(duì)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(shí)，使用地理信息系統(tǒng)（GIS）相對(duì)于傳統(tǒng)地圖，其優(yōu)缺點(diǎn)敘述正確的是（）A.可獲得信息速度快但不準(zhǔn)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(jìn)行空間分析二、判斷題7．地理信息系統(tǒng)主要應(yīng)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(lái)反映地理實(shí)體結(jié)構(gòu)及其動(dòng)態(tài)變化規(guī)律的，如我國(guó)采用GIS對(duì)各地區(qū)各時(shí)段“非典型肺炎”臨床診斷病例、疑似病例等指標(biāo)分類匯總，在地圖上進(jìn)行“地點(diǎn)”“狀況”的位置標(biāo)定，每日發(fā)布各地疫情通報(bào)，供有關(guān)部門查詢、分析，制定相應(yīng)的防治策略。（1）根據(jù)我國(guó)部分省區(qū)“非典型肺炎”累計(jì)臨床診斷病例通報(bào)表中的數(shù)據(jù)（截至2003年5月22日10時(shí)），在我國(guó)部分省區(qū)圖的圖例空框內(nèi)，設(shè)計(jì)區(qū)分各病例數(shù)值段的圖例符號(hào)，并在圖中山西、湖南兩省范圍內(nèi)畫出相應(yīng)的圖例符號(hào)。省區(qū)累計(jì)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(jì)一項(xiàng)應(yīng)用GIS的課題研究項(xiàng)目?！眷柟烫岣摺繂雾?xiàng)選擇題GIS是用于空間分析的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，某中學(xué)地理學(xué)習(xí)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(xué)們?yōu)榧亦l(xiāng)所作的“自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面的資料分析圖”，其中只適宜用GIS數(shù)據(jù)庫(kù)軟件制作的是（）2.同學(xué)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(kù)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(diǎn)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(chǔ)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(qiáng)D．GIS可以快速進(jìn)行各種空間分析GIS中，不同類型的地理空間信息儲(chǔ)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(diǎn)選址B.分析建筑設(shè)計(jì)的合理性C.計(jì)算城市水域面積D.估算工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值5.對(duì)1985年與2000年城市土地利用圖層進(jìn)行分析，能夠（）A.計(jì)算交通流量的變化 B.預(yù)測(cè)洪澇災(zāi)害的發(fā)生C.了解城市地域結(jié)構(gòu)變化 D.預(yù)測(cè)城市降水變化趨勢(shì)6．地理信息系統(tǒng)在城市建設(shè)和管理中的應(yīng)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(shí)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(yùn)會(huì)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(jìn)交通技術(shù)給人們帶來(lái)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(yù)設(shè)在公路干線上的感應(yīng)帶及大量電子眼，可以利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的激光探頭測(cè)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(hào)、調(diào)節(jié)交通流量。材料二（1）材料一中所提到的“預(yù)設(shè)在公路上的感應(yīng)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(chǔ)設(shè)備（2）由材料二可知地圖與地理信息系統(tǒng)對(duì)地物的表示有何差異？（3）材料充分顯示的GIS的優(yōu)點(diǎn)是什么？（4）如果你是一個(gè)在南非去球場(chǎng)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(yīng)用活動(dòng)一1.地理信息系統(tǒng)是一種以采集、存儲(chǔ)、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(jiǎn)稱GIS。2.一般的信息系統(tǒng)只能存儲(chǔ)、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(qiáng)大的空間查詢、分析、模擬、統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)等功能。3.GIS存儲(chǔ)信息量大，數(shù)據(jù)更新周期短，具有模擬、預(yù)測(cè)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(jī)輸出各種類型紙質(zhì)地圖?；顒?dòng)二1.GIS的工作過程，主要包括地理數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)，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(diǎn)圖層；交通線（網(wǎng)）圖層?；顒?dòng)三1.資源調(diào)查、環(huán)境評(píng)估、災(zāi)害預(yù)測(cè)、國(guó)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?！菊n堂反饋】一、單項(xiàng)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(zhǎng)勢(shì)的監(jiān)測(cè)分析”；“中等城市垃圾填埋場(chǎng)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(shí)，預(yù)測(cè)其污染范圍