新高中地理 第三章 第一節(jié) 地理信息系統(tǒng)及其應用課件 湘教版必修3

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1、 學習目標定位學習目標定位 1.了解地理信息系統(tǒng)的概念及其發(fā)展。2.掌握地理信息系統(tǒng)的基本組成，理解地理信息系統(tǒng)在城市管理中的作用。第一節(jié)地理信息系統(tǒng)及其應用 地理信息系統(tǒng) 地理信息系統(tǒng)與城市管理 課堂小結 課堂檢測 活動指導1.地理信息系統(tǒng)自主預習概念它是一種以 、存儲、 、分析和描述地球表面與地理分布有關數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)，簡稱_功能除了一般的存儲、管理數(shù)據(jù)外，還能顯示數(shù)據(jù)的_，并具有強大的 、分析、 、統(tǒng)計和 等功能發(fā)展階段開拓期 期大發(fā)展期_采集管理GIS空間分布空間查詢模擬預測鞏固發(fā)展用戶時代組成GIS人員、 、硬件設備、 、應用模型硬件設備及工作過程計算機主機、 設備、 設備、數(shù)據(jù)

2、傳輸設備、存儲設備；工作過程主要包括地理數(shù)據(jù)的 、存儲，地理數(shù)據(jù)的操作和分析，以及地理信息 等環(huán)節(jié)地圖數(shù)字化過程紙質地圖 圖像拼接_圖像配準 編輯與修改。GIS可輸出地形圖、專題圖和剖面圖，也可以輸出 地圖2.思考教材P77活動提出的問題。GIS軟件地理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸出輸入輸出掃描圖像處理圖像剪裁矢量化三維讀“某地理信息系統(tǒng)分析流程圖”，回答下列問題。合作探究(1)此圖為_信息系統(tǒng)分析流程圖。與一般的信息系統(tǒng)相比，該信息系統(tǒng)具有哪些優(yōu)點？答案地貌GIS除了一般的信息系統(tǒng)的功能外，還具有顯示數(shù)據(jù)的空間分布，強大的空間查詢、分析、模擬、統(tǒng)計和預測等功能優(yōu)勢。(2)圖中分別代表該地理信息系統(tǒng)的哪

3、些工作環(huán)節(jié)？答案信息獲取、地理數(shù)據(jù)的存儲、地理數(shù)據(jù)的操作與分析、地理信息輸出。(3)GIS的數(shù)據(jù)源是多種多樣的，圖形數(shù)據(jù)輸入的常用方法和數(shù)據(jù)存儲采用的技術分別是什么？答案掃描紙質地圖后進行數(shù)字化處理；“分層”技術，即將地圖中的不同地理要素，存儲在不同的“圖層”中。地理信息系統(tǒng)的工作過程反思歸納閱讀材料，完成下列各題。健康地圖，由谷歌創(chuàng)建，在加拿大健康研究所等的支持下，向全球跟蹤地圖上添加實時的消息警告、醫(yī)療信息和其他的數(shù)據(jù)。(1)“健康地圖”中的交通數(shù)據(jù)屬于_數(shù)據(jù)；圖中的數(shù)據(jù)采取_技術存儲。練習鞏固解析根據(jù)材料可知“健康地圖”是GIS的一種應用，GIS數(shù)據(jù)可分為基礎數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)兩種，確定GI

4、S工作環(huán)節(jié)時需要關注應用的“過程”?；A數(shù)據(jù)指地質、地貌、地形數(shù)據(jù)等；規(guī)劃、交通等屬于專題數(shù)據(jù)；“健康地圖”包含多個圖層，這些數(shù)據(jù)采取“分層”技術存儲。答案專題分層(2)在“健康地圖”的制作過程中，需要用_法將紙質地圖轉化為數(shù)字地圖。解析將紙質地圖轉化為數(shù)字地圖的過程需要利用掃描法。掃描(3)某人利用健康地圖查詢甲型H1N1病例的分布狀況，屬于GIS系統(tǒng)工作過程中的_環(huán)節(jié)。解析 “查詢”屬于操作與分析過程。操作與分析(4)與紙質地圖相比，“健康地圖”具有哪些不同？解析紙質地圖與GIS系統(tǒng)的不同，可根據(jù)教材的相關內(nèi)容歸納。答案儲存信息的形式不同；查詢的方式不同；地理信息系統(tǒng)將不同來源、不同比例尺

5、、不同投影的地圖進行數(shù)據(jù)綜合，并進行空間分析，而紙質地圖沒有這些功能。1.應用領域： 、 評估、 、國土管理、 、郵電通信、 、公安、 、公共設施、商業(yè)金融等。2.在城市建設和管理中的典型應用：城市規(guī)劃和管理、 _ 、 、生態(tài)環(huán)境管理。3.思考教材P85活動提出的問題。自主預習資源調查環(huán)境災害預測城市規(guī)劃交通運輸水利基礎設施管理土地利用與管理讀“某城區(qū)公共衛(wèi)生地理信息系統(tǒng)部分顯示”，思考并回答下列問題。合作探究(1)在圖中所示的地理信息系統(tǒng)中，可能用到哪些方面的數(shù)據(jù)？答案 在該系統(tǒng)中用到了衛(wèi)生資源點和傳染病分布等信息。(2)地理信息系統(tǒng)在城市管理中具有哪些優(yōu)勢？答案 在城市管理中，可以對相關信

6、息進行綜合分析。發(fā)生應急事件時，輸入應急路線的起點和終點，系統(tǒng)會分析出兩點間的最優(yōu)路徑，并計算出路徑的長度以及經(jīng)過的路線名稱，從而為應急事件處置提供決策支持。(3)GIS和地圖、電子地圖有何區(qū)別？答案 GIS與地圖的基本區(qū)別在于GIS將地物的各種特征數(shù)據(jù)化。GIS與電子地圖的區(qū)別是：GIS是可以隨時修改和更新的計算機軟件系統(tǒng)，而電子地圖只是把GIS的階段性成果做成供人們查詢的產(chǎn)品。地理信息系統(tǒng)在其他領域的應用舉例反思歸納1.在災害監(jiān)測中的應用應用地理信息系統(tǒng)，并借助于遙感技術，可有效地監(jiān)測和預報洪澇災害、森林火災等。2.在經(jīng)濟活動中的應用地理信息系統(tǒng)與遙感技術、全球定位系統(tǒng)技術及網(wǎng)絡技術相結合

7、，可為現(xiàn)代經(jīng)濟活動提供全新的數(shù)據(jù)地圖決策信息。下圖是地理信息系統(tǒng)在商業(yè)活動中的應用：3.地理信息系統(tǒng)在醫(yī)療救護方面的應用GIS是用于空間分析的計算機系統(tǒng)，某中學地理小組將它作為課題研究。據(jù)此完成下列問題。(1)下列四圖，是同學們?yōu)榧亦l(xiāng)所作的自然、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()練習鞏固解析本題考查地理信息技術的相關知識。解題關鍵是首先要掌握GIS的相關知識，空間分析能力是GIS的主要功能，也是GIS與計算機制圖軟件相區(qū)別的主要特征?？臻g分析要求地理事物有明確的地理位置。貧困人口分布的分析是空間性的數(shù)據(jù)分析，可以用GIS軟件處理和分析，故C項正確；A、B、D三項

8、只具有時間性，沒有空間性，不能用GIS軟件處理分析。答案C(2)同學們擬分析家鄉(xiāng)人口分布與自然條件的關系，在GIS數(shù)據(jù)庫中，須調用的專題圖層有下列中的()地形圖層土壤圖層氣候圖層人口圖層商業(yè)網(wǎng)點圖層農(nóng)業(yè)圖層工業(yè)圖層城市圖層交通圖層A. B.C. D.解析 要調用圖中的人口要素和自然要素圖層。A知識提綱1.口訣法記憶地理信息系統(tǒng)的功能地理信息系統(tǒng)功能多，存儲、管理數(shù)據(jù)不用說；顯示數(shù)據(jù)空間分布快，提供空間查詢很靈活；分析和模擬神通廣，統(tǒng)計和預測美名播。2.數(shù)字法記憶地理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)組成、工作環(huán)節(jié)和在城市建設和管理中的應用“五”、“四”、“四”強化記憶“五”五個組成：硬件、軟件、地理數(shù)據(jù)、人員和應

9、用模型?！八摹彼膫€工作環(huán)節(jié)：輸入、存儲、分析、輸出?！八摹彼捻棏茫撼鞘幸?guī)劃和管理、基礎設施管理、土地利用與管理、生態(tài)環(huán)境管理。在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間的相互關系。據(jù)此回答12題。1.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)總值課堂檢測解析在GIS中，地物空間特征和屬性的各項數(shù)據(jù)的結合，構成某一主題的圖層，如地貌圖層、土壤圖層等。關于某一研究區(qū)域的若干圖層就組成GIS的數(shù)據(jù)庫。城市規(guī)劃中，人口稀少的地區(qū)、交通不便的地區(qū)不宜設置過密的固定商業(yè)網(wǎng)點

10、。人口稠密、交通方便的地區(qū)，商業(yè)網(wǎng)點密度和規(guī)模要與之相適應。城市交通圖層與城市人口分布圖層的疊加可以為商業(yè)網(wǎng)點選址提供依據(jù)。答案A2.對1990年與2009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.了解城市地域結構變化D.預測城市降水變化趨勢解析正確解答本題的關鍵是明確題干敘述的核心意思是土地利用的變化。城市地域結構是指各功能區(qū)的分布、組合，而住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)等構成的地域結構的變化首先表現(xiàn)為土地利用的變化。答案C3.閱讀材料，回答下列問題。濟南的張先生打算開一家連鎖店，可濟南市里已經(jīng)有十幾家這樣的分店了，在什么地段開店才能實現(xiàn)利潤最大化呢？他從網(wǎng)

11、上調出城市電子地圖，對主要商業(yè)區(qū)、居住區(qū)、城市繁華地段進行快速查詢統(tǒng)計，各種數(shù)據(jù)、指標一目了然。他輸入自己的期望值，系統(tǒng)很快篩選出5個最具價值的熱點區(qū)域，并根據(jù)人流量、交通狀況、周邊地段未來發(fā)展預測等情況仿真計算出店面經(jīng)營狀況。張先生很快就從中選定了自己最滿意的店址。(1)材料中，張先生在進行店面選址時運用了地理信息系統(tǒng)的_、_、_功能。(2)試說明張先生從網(wǎng)上進行店面選址與人工選址相比有什么優(yōu)勢？(3)你所在的城市在城市管理中是否出現(xiàn)過運用GIS幫助改善管理狀況的情況？你能否借鑒材料中的經(jīng)驗談一下改進意見？解析通過認真閱讀材料中張先生操作過程中的關鍵詞語，如“快速查詢統(tǒng)計”、“系統(tǒng)很快篩選”

12、、“預測”等，就可確定其應用GIS的功能類型。與傳統(tǒng)調查分析方法相比，GIS分析需要時間少，節(jié)省經(jīng)費，且科學合理。答案(1)查詢分析模擬(2)省時省力、方便迅速，能對各備選店址進行模擬，選址更科學有效。(3)略。(該題的設計主要要求學生要關心社會，要善于把所學知識與實際生產(chǎn)、生活相聯(lián)系。關于改進意見，只要符合當?shù)貙嶋H情況，有道理即可)。教材P77活動提示1.略。2.目前，對地理信息系統(tǒng)的定義還存在分歧，可歸結為以下四類：(1)面向數(shù)據(jù)處理過程的定義：認為地理信息系統(tǒng)由地理數(shù)據(jù)的輸入、存儲、查詢、分析、輸出等子系統(tǒng)組成。(2)面向專題應用的定義：在面向過程定義的基礎上，按其分析的信息類型來定義地

13、理信息系統(tǒng)，如土地利用信息系統(tǒng)、礦產(chǎn)資源管理信息系統(tǒng)等?；顒又笇?3)工具箱定義：這種定義基于軟件系統(tǒng)分析的觀點，認為地理信息系統(tǒng)包括各種復雜的處理空間數(shù)據(jù)的計算機程序和各種算法。(4)數(shù)據(jù)庫定義：在工具箱定義的基礎上，更加強調分析工具和數(shù)據(jù)庫間的連接。3.略教材P8182活動提示國外GIS軟件，如哈佛大學開發(fā)的SYMAP系列軟件等。目前，國內(nèi)下列GIS軟件在解決實際工程能力和技術創(chuàng)新等方面表現(xiàn)突出，如MapGIS6.6、SuperMapGIS2003、地網(wǎng)V5.0、CiloMap等。教材P85活動課題GIS的發(fā)展歷程提示國外地理信息系統(tǒng)的發(fā)展歷程：國際上地理信息系統(tǒng)的發(fā)展始于20世紀60年代

14、，地理信息系統(tǒng)起源于北美，世界上第一個運行性的地理信息系統(tǒng)是在1963年加拿大土地調查局為了處理大量的土地調查資料，由測量學家R.F.Tomlinson提出并建立的。同一時期美國哈佛大學的計算機圖形與空間分析實驗室，建立了SYMAP系統(tǒng)軟件，竭力發(fā)展空間分析模型和制圖軟件。20世紀70年代以后，GIS朝實用方向迅速發(fā)展。美國、加拿大、英國、西德、瑞典、日本等發(fā)達國家先后建立了許多不同專題、不同規(guī)模、不同類型的各具特色的地理信息系統(tǒng)。20世紀80年代是GIS普及和推廣應用的大發(fā)展階段，由于新一代高性能計算機的普及和迅速發(fā)展，GIS也逐步走向成熟。20世紀90年代，GIS已成為確定性產(chǎn)業(yè)，投入使用

15、的GIS系統(tǒng)，每23年就翻一番。GIS已滲透到各行各業(yè)，愈來愈多的國際性會議、學術刊物以GIS為主題，它已成為人們規(guī)劃管理中不可缺少的應用工具。中國地理信息系統(tǒng)的發(fā)展歷程：中國的地理信息系統(tǒng)研究與應用始于20世紀70年代末80年代初，雖然歷史較短，但發(fā)展很快。大體分三個階段：第一階段，19781980年為準備階段，主要是輿論準備，隊伍組建，開始GIS的啟蒙研究。第二階段，19811985年為起步階段，主要對GIS進行理論探索和區(qū)域性實驗研究，并制定國家GIS的規(guī)范，進行信息采集、數(shù)據(jù)庫模型設計。1985年國家資源與環(huán)境信息系統(tǒng)實驗室成立。第三階段，從1986年到現(xiàn)在，為GIS的全面發(fā)展階段，作為一個全國性的研究領域，GIS已逐步和國民經(jīng)濟建設相結合，取得了重大進展和實際應用效益。