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2017_2018高中地理第三章地理信息技术应用第一节地理信息系统及其应用同步备课教学案湘教版必修3

第一节 地理信息系统及其应用 [学习目标] 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 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 GIS 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 开拓期→巩固发展期→大发展期→用户时代 GIS 人员、GIS 软件、硬件设备、地理数据、应用模型 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 地理数据的输入:将收集好的各种数据资料,经 主要包括地理数据的输 过分类和格式转换后,就可输入到计算机中。其 中对图形数据的输入,常用的方法是扫描纸质地 图后进行数字化处理 GIS 数据存储:采用“分层”技术,将地图中的 不同地理要素,存储在不同的“图层”中。将不 同的图层进行重叠,就形成了不同主题的地图 功能 发展阶段 组成 硬件设备 工作过程 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→扫描→图像处理→图像拼接→图像剪裁→图像配准→矢量化→ 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 1.“GIS 地图”和“普通地图”的区别是什么? 答案 普通地图是用比例尺、方向、图例、注记及等值线来表示地理事物的有关内容,而 GIS 地图则是地图的延伸,它通过采集、处理数据,建立模型来表示地理事物的有关内容。 2.如果将 GIS 用来监测森林火灾,可以做哪些方面的工作? 答案 GIS 是处理地理空间数据的计算机系统,它可以将最新的资料经过处理后及时提供给 研究、规划和决策等人员使用,因此,在监测森林火灾时可以及时知道火灾地点、范围,分 析火势蔓延方向,制定灭火方案等。 知识点拨 地理信息系统的工作过程 1 城市规划是地理信息系统的重要工作。GIS 数据存储采用“分层”技术,即将地图中的不同 要素,存储在不同的“层”中。将不同的“层”要素进行重叠,就形成不同主题的地图。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。据此完成 1~2 题。 1.城市交通图层与城市人口分布图层的叠加可以( A.为商业网点选址提供依据 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 1985 年与 2010 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.了解城市地域结构的变化 D.预测城市降水变化的趋势 答案 1.A 2.C 解析 第 1 题,GIS 是地理信息系统的缩写。它能对地理空间数据进行输入、管理、分析和 表达。商业活动与交通区位和人口分布关系十分密切,故交通图层与人口图层叠加可以为商 业网点选址提供依据。第 2 题,城市土地利用类型的变化能够反映城市地域结构的变化,土 地利用变化不能反映出交通流量的状况,洪涝是天气与地形共同作用的结果,降水变化与天 气状况有关。 方法技巧 GIS 图层叠加示意图的判读方法 ) ) (1)首先要明确 GIS 图层叠加示意图是由哪些专题图层组成的, 由于这些专题图层是由许多具 有空间属性的数据在计算机中生成的,所以它们分别反映了某种专题地理事物的空间分布特 征。 2 (2)其次要明确不同的专题图层反映的地理事物之间的空间联系。 例如从水系图层中可以找到 河流的上游地带,而河流的上游从地形上看往往是山地,其在地形图层中则反映为等高线较 为密集,有一定的坡度等特征;在水系图层中也可以找到河流的下游,而河流的下游在地形 图层上常表现为等高线稀疏且数值较小,该地区在土壤分布图层上则常表现为土层深厚、肥 沃,在区域城市分布图层上则常表现为聚落或城市密集的特点。 (3)最后要明确图层叠加之后会形成一个可以反映多个地理要素分布特征的新图层, 在新图层 中的某个位置上,我们就可以综合考虑各个要素,进行人类生产、生活活动场所的选择或评 价。 二、地理信息系统与城市管理 1.应用领域:资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通信、交通运输、 公安、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、基础设施管理、土地利用与管理、生 态环境管理。 知识点拨 1.地理信息系统可以解决的四类基本问题 (1)与分布、位置有关的基本问题。 GIS 可以方便地查询地物的位置、地物的相关属性。也可以用地物属性来查询地物位置。显 示了 GIS 对信息空间表达的功能,它实际是回答了以下两个问题: ①“地点”:对象(地物)在哪里? ②“状况”:哪些地方符合特定的条件,对象(地物)的属性。 (2)趋势分析 GIS 能够了解地物随时间变化的过程,分析该地物发展趋势,即回答“从何时起发生了哪些 变化?” (3)模式问题 对象的分布存在何种空间模式,即揭示各种地物之间的空间关系。通过 GIS 建立地物分布及 其组合的空间模式,进而分析模式各要素间的空间关系。 (4)模拟问题 利用数据及已掌握的规律建立模型, 就可以模拟某个地方如果具备某种条件时将出现的结果, 即回答“如果??将如何”。 例如,高程与被淹没地区的关系、温室效应与海平面上升的关系。 2.地理信息系统在城市管理中的应用 应用 可解决的基本问题 举例说明 3 城市信息管理 与服务 向城市居民提供日常工作与生活 所需的各种信息 是城市规划管理的重要工具,进 行城市规划设计、工程选址等 GIS 可将有关道路的路况、 交通流 量、沿线环境等空间和属性信息 如提供旅游景点分布及详情; 提供商 业网点的布局及各自特色 如规划部门可以把用地资料记录到 数据库里随时查询和统计, 并用三维 影像显示市貌,以分析城市现状 如查询空间信息: 某个加油站的坐标 位置; 查询时间信息: 某辆车某一时 刻处于什

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