《地理（課件）：湘教版必修3 第3章 第一節(jié)地理信息系統(tǒng)及其應用》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《地理（課件）：湘教版必修3 第3章 第一節(jié)地理信息系統(tǒng)及其應用（63頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進入地理課堂 遙感 地理信息系統(tǒng)和最近發(fā)展起來的全球定位技術為地球科學提供了全新的研究手段 導致地球科學的研究范圍 內(nèi)容 性質(zhì)和方法的巨大變化 標志著地球科學的一場革命 遙感 全球定位系統(tǒng) 地理信息系統(tǒng)等現(xiàn)代化技術 不僅越來越廣泛地應用于國土整治工作 國民經(jīng)濟的各個部門 而且也越來越走進普通人的生活 隨著 嫦娥奔月 由夢想變成現(xiàn)實 未來的世界更是不可思議 未來的地理課堂與現(xiàn)在截然不同 學生只要戴上顯示頭盔 就能看見太空中的地球 如果采用越來越高的分辨率 將看見大陸 然后是鄉(xiāng)村 城市 最后是住房 樹木和其他天然的 人工的地表事物 利用聲音識別系統(tǒng) 學生能夠請求得到關于陸地覆蓋 動植物物種分布 實時天氣 道路 行政區(qū)范圍以及人口等方面的信息 人類正進入信息時代 如何從浩如煙海的數(shù)據(jù)中獲取我們所需要的信息 那就讓我們一起走進神奇的3S技術 RS GIS GPS 本單元的學習重點有遙感 全球定位系統(tǒng) 地理信息系統(tǒng)的原理 以及數(shù)字地球的含義 遙感 全球定位系統(tǒng)在定位導航中的應用 地理信息系統(tǒng)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應用 學習本章知識 應先了解每一種技術的概念 含義 了解它們的發(fā)展歷程 還要注意收集各種資料 信息 全方位了解地理信息技術的工作過程 以及在生產(chǎn) 生活中的應用 思維點撥 學習地理信息技術的一般思路 第一節(jié)地理信息系統(tǒng)及其應用 將于2011年6月貫通的京滬高鐵 從選線到地質(zhì)調(diào)查都借助了地理信息系統(tǒng) 從而使工程大大地提高了效率 1 地理信息系統(tǒng)由哪些部分組成 2 地理信息系統(tǒng)有哪些方面的應用 1 了解GIS基本概念 工作過程 2 了解GIS專業(yè)軟件的發(fā)展與應用狀況 3 了解GIS的基本硬件和軟件系統(tǒng) 一 地理信息系統(tǒng)1 概念 地理信息系統(tǒng)是一種以采集 存儲 管理 和地球表面與有關的空間信息系統(tǒng) 2 功能 除了一般的 數(shù)據(jù)外 還能顯示數(shù)據(jù)的 并具有強大的 分析 模擬 統(tǒng)計和預測等功能 分析 描述 地理分布 數(shù)據(jù) 存儲 管理 空間分布 查詢 3 發(fā)展 開拓期 期 大發(fā)展期 4 組成 硬件設備 地理數(shù)據(jù) GIS人員 5 工作過程 主要包括地理數(shù)據(jù)輸入 存儲 地理數(shù)據(jù)的和 以及地理信息輸出等環(huán)節(jié) 鞏固發(fā)展 用戶時代 GIS軟件 應用模型 操作 分析 思考比較GIS地圖與傳統(tǒng)地圖有什么不同 提示 1 儲存信息的形式不同 地理信息系統(tǒng)通過建立數(shù)據(jù)模型 以數(shù)據(jù)庫的形式儲存地理空間數(shù)據(jù) 而地圖以圖紙的形式保存地理信息 2 查詢的方式不同 地理信息系統(tǒng)通過計算機進行查詢和數(shù)據(jù)更新 而地圖則通過肉眼進行判讀 獲得地理信息 GIS獲得的信息更有針對性 速度也更快 3 地理信息技術可以將不同來源 不同比例尺 不同投影的地圖數(shù)據(jù)進行綜合 并進行空間分析 而地圖有許多方面做不到 二 地理信息系統(tǒng)與城市管理1 應用領域 資源調(diào)查 國土管理 郵電通信 公安 水利 公共設施 商業(yè)金融等 環(huán)境評估 災害預測 城市規(guī)劃 交通運輸 2 GIS與城市管理 1 城市規(guī)劃和管理 城市規(guī)劃的設計 輔助決策 2 基礎設施管理 應急搶修 日常維護等 3 土地利用與管理 土地利用狀況的監(jiān)控和管理 4 生態(tài)環(huán)境管理 城市生態(tài)規(guī)劃 環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的 環(huán)保設施的管理等 工程選址 城市管理 工程設計 環(huán)境評價 決策分析 圖3 1網(wǎng)絡GIS路徑查詢 用來查詢兩點間的交通路線圖示為城市信息系統(tǒng) 通過城市信息系統(tǒng)的GIS 可以查詢餐館 賓館 學校 商場 包括公交等任意不同地點之間的路線與路程 圖3 3GIS在城市建設中的應用 GIS虛擬社區(qū) 圖3 4GIS在科學研究中的應用 白令海峽0米 5米 40米深度處溫度的三維GIS模擬此兩幅圖為典型的GIS的應用典例 圖3 3為虛擬現(xiàn)實技術 通過三維模擬 顯示小區(qū)真實的狀況 圖3 4為圖層模式 不同深度的海水溫度的具體表現(xiàn) 圖3 5GIS的組成此圖反映的是CIS的組成 GIS由硬件 軟件 地理數(shù)據(jù) 人員和應用模型組成 GIS硬件分為計算機主機 數(shù)據(jù)輸入設備 數(shù)據(jù)輸出設備 數(shù)據(jù)傳送設備和存儲設備 GIS的軟件主要提供的是存儲 分析 顯示地理數(shù)據(jù)的功能 地理數(shù)據(jù)是以數(shù)字的形式存在數(shù)據(jù)庫中 GIS的人員包括系統(tǒng)開發(fā)的專業(yè)人員和工作用戶 應用模型是解決實際問題的專業(yè)程序 圖3 8地圖數(shù)字化過程此圖反映了地圖由傳統(tǒng)的紙質(zhì)地圖 經(jīng)過掃描輸入電腦 再經(jīng)過處理等過程 最終成為矢量地圖的過程 此過程也即是傳統(tǒng)地圖矢量化的過程 圖3 10用來存儲不同信息的GIS圖層 圖3 11網(wǎng)上的電子地圖采用圖層管理的方法 用戶可以選擇需要的圖層進行顯示 查詢此兩幅圖反映了GIS的信息存儲的方式 分圖層存儲不同的信息 通過圖層的疊加 可以形成地理信息的綜合反映 圖示中有水系 土地利用 地形 居民區(qū) 土壤各層 可以根據(jù)需要選擇不同的圖層信息 圖3 11即為具體的GIS的應用實例 圖3 12地圖計算機顯示圖3 13地圖輸出GIS的信息的不同的顯示輸出 圖3 12是利用計算機顯示輸出 而圖3 13則是通過繪圖儀輸出GIS地圖為傳統(tǒng)地圖的樣式 1 地理信息系統(tǒng)的概念 分類與發(fā)展 1 對地理信息系統(tǒng)概念的理解要把握兩個方面 首先 GIS是一種計算機系統(tǒng) 它具備一般計算機系統(tǒng)所具有的功能 如采集 管理 分析和表達數(shù)據(jù)等功能 其次 GIS處理的數(shù)據(jù)都和地理信息有著直接或間接的關系 這樣 可以簡單地定義地理信息系統(tǒng)為用于采集 存儲 管理 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) 地理信息系統(tǒng)是有關空間數(shù)據(jù)管理和空間信息分析的計算機系統(tǒng) 與一般的管理信息系統(tǒng)相比 地理信息系統(tǒng)具有以下特征 地理信息系統(tǒng)在分析 處理問題中使用了空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù) 并通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)將兩者聯(lián)系在一起共同管理 分析和應用 從而提供了認識地理現(xiàn)象的一種新的思維方法 而一般的信息系統(tǒng)則只有屬性數(shù)據(jù)庫的管理 即使存儲了圖形 也往往以文件等機械形式存儲 不能進行有關空間數(shù)據(jù)的操作 如空間查詢 檢索 相鄰分析等 更無法進行復雜的空間分析 地理信息系統(tǒng)強調(diào)空間分析 通過利用空間解析式模型來分析空間數(shù)據(jù) 地理信息系統(tǒng)的成功應用依賴于空間分析模型的研究與設計 綜上所述 地理信息系統(tǒng)可定義為 由計算機系統(tǒng) 地理數(shù)據(jù)和用戶組成的 通過對地理數(shù)據(jù)的集成 存儲 檢索 操作和分析 生成并輸出各種地理信息 從而為土地利用 資源管理 環(huán)境監(jiān)測 交通運輸 經(jīng)濟建設 城市規(guī)劃以及政府各部門行政管理提供依據(jù) 為工程設計和規(guī)劃 管理決策服務 2 分類 依照其應用領域 地理信息系統(tǒng)可分為土地信息系統(tǒng) 資源管理信息系統(tǒng) 地學信息系統(tǒng)等 根據(jù)其使用的數(shù)據(jù)模型 可分為矢量 柵格和混合型信息系統(tǒng) 根據(jù)其服務對象 可分為專題信息系統(tǒng)和區(qū)域信息系統(tǒng)等等 3 發(fā)展過程 到目前 GIS發(fā)展已經(jīng)歷了四個階段 如下圖所示 2 地理信息系統(tǒng)的組成 地理信息系統(tǒng)由硬件 軟件 數(shù)據(jù) 人員和應用模型五部分組成 硬件和軟件為地理信息系統(tǒng)建設提供環(huán)境 數(shù)據(jù)是GIS的重要內(nèi)容 應用模型為GIS建設提供解決方案 人員是系統(tǒng)建設中的關鍵和能動性因素 直接影響和協(xié)調(diào)其他幾個組成部分 3 地理信息系統(tǒng)的工作過程 GIS的工作過程 主要包括地理數(shù)據(jù)的輸入 存儲 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) 如下圖所示 1 第一步 建設GIS的首要工作是建立地理數(shù)據(jù)庫 GIS的數(shù)據(jù)源是多種多樣的 將收集好的各種數(shù)據(jù)資料 經(jīng)過分類和格式轉換 就可輸入到計算機中 其中 對于圖形數(shù)據(jù)的輸入 常用的方法是掃描紙質(zhì)地圖后進行數(shù)字化處理 此外 遙感數(shù)據(jù)已經(jīng)成為GIS的重要數(shù)據(jù)來源 2 第二步 GIS數(shù)據(jù)的存儲 GIS的數(shù)據(jù)存儲采用 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 將不同的 圖層 要素進行重疊 就形成不同主題的地圖 3 第三步 GIS數(shù)據(jù)的操作與分析 對GIS數(shù)據(jù)的操作與分析 是GIS應用的基礎 通過對GIS數(shù)據(jù)的操作與分析 可以使各類數(shù)據(jù)之間的關系以直觀的形式表現(xiàn)出來 4 第四步 GIS信息輸出 GIS的信息輸出 是指將編輯好的GIS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 其實 GIS工作過程還有最重要的第五步 GIS應用 以各種圖形 地圖或表格等形式輸出的數(shù)據(jù) 用戶或決策者對數(shù)據(jù)進行判斷分析后 就可應用 下圖中 甲圖為一幅具有林木 河流和住房的景觀圖 乙圖是根據(jù)甲圖而建立的空間數(shù)據(jù)模型 由此比較地圖與地理信息系統(tǒng)有何差異 解析 該題的命題目的是讓學生知道地理信息系統(tǒng)是如何建立的 如何將地面地理信息轉變?yōu)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)中的數(shù)據(jù) 從題中我們可以看出地理信息系統(tǒng)的簡要工作程序 是將區(qū)域內(nèi)地物的有關信息 林木 河流和住房 轉變?yōu)橛嬎銠C可以識別的數(shù)據(jù)結構 建立起區(qū)域地物信息數(shù)據(jù)模型和空間模型 首先建立區(qū)域的柵格結構圖 根據(jù)區(qū)域大小 將甲圖空間按規(guī)則分成一個個小塊 地物所在位置用它們所占據(jù)的柵格的行 列號來定義 地物屬性通過賦予柵格屬性值來表示 如林木用s表示 河流用r表示 住房用h表示 這樣 地圖就轉變成了空間數(shù)據(jù) 將其存入計算機 就可建立這個區(qū)域的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫 從中可以看出地理信息系統(tǒng)在信息儲存 查詢和處理等許多方面與地圖不同 答案 1 儲存信息的形式不同 地理信息系統(tǒng)通過建立數(shù)據(jù)模型 以數(shù)據(jù)庫的形式儲存地理空間信息 而地圖以圖紙的形式保存地理信息 2 查詢的方式不同 地理信息系統(tǒng)通過計算機進行查詢和數(shù)據(jù)更新 而地圖則通過肉眼進行判讀獲得地理信息 GIS獲取的信息更有針對性 速度也更快 3 地理信息系統(tǒng)可以將不同來源 不同比例尺 不同投影的地圖數(shù)據(jù)進行綜合 并進行空間分析 而地圖有許多方面做不到 1 地理信息系統(tǒng)的簡要工作程序是 A 數(shù)據(jù)輸入 存儲 操作和分析 地理信息輸出B 數(shù)據(jù)存儲 輸入 操作和分析 地理信息輸出C 數(shù)據(jù)的操作和分析 存儲 輸入 地理信息輸出D 地理信息輸出 數(shù)據(jù)存儲 輸入 操作和分析解析 GIS的工作過程 主要包括地理數(shù)據(jù)的輸入 存儲 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) 答案 A 城市地理信息系統(tǒng) 城市GIS 就是利用地理信息技術將城市系統(tǒng)中地理環(huán)境的組成要素及其相互關系映射到信息空間 建立城市現(xiàn)實地理環(huán)境的空間信息模型 構造一個與現(xiàn)實城市相對應的虛擬 數(shù)字城市 為城市政府和企業(yè)的管理與決策及市民社會生活提供信息服務 其中GIS在城市建設和管理中的典型應用有 1 城市規(guī)劃和管理城市規(guī)劃和管理是利用GIS技術可進行城市規(guī)劃的設計 工程選址等工作 也可進行城市管理和輔助決策 是GIS的一個重要應用領域 2 基礎設施管理城市基礎設施 如道路交通 電力 電信 燃氣 自來水 排污等 廣泛分布于城市的各個角落 且這些設施具有明顯的地理空間特征 它們的工程設計 應急搶修 日常維護都可以借助GIS來完成 以大幅度提高工作效率 3 土地利用與管理土地利用涉及土地使用性質(zhì)變化 地塊輪廓變化 土地權屬關系變更等諸多內(nèi)容 借助GIS技術 可以有效地完成對土地利用狀況的監(jiān)控和管理 4 生態(tài)環(huán)境管理應用GIS技術 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)保設施的管理等 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 1 2 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 2 對1985年與2000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 了解城市地域結構的變化D 預測城市降水變化趨勢 解析 GIS的數(shù)據(jù)存儲采用 分層 技術 即將地圖中的不同要素 存儲在不同的 圖層 中 將不同 圖層 中的要素重疊 就形成不同主題的地圖 GIS只是技術手段 要正確回答以上兩個題目 必須正確掌握相關的地理知識 第 1 小題 城市交通圖層能顯示城市各地區(qū)的通達度 城市人口分布圖層能顯示城市不同地區(qū)人口分布的密度 兩圖層相疊加 可以顯示城市人口密度最大 交通通達度最好的地區(qū) 而這恰好是商業(yè)網(wǎng)點的最優(yōu)區(qū)位 所以答案應該為A 第 2 小題 比較2000年城市土地利用圖層與1985年的不同 可發(fā)現(xiàn)城市土地利用狀況有所不同 城市土地利用狀況的變化可很好地反映城市地域結構的變化 答案應該為C 答案 1 A 2 C 2 下列屬于地理信息系統(tǒng)應用領域的是 測繪 資源管理 環(huán)境保護 城鄉(xiāng)規(guī)劃 市場分析 電子郵件A B C D 解析 20世紀90年代以來 地理信息系統(tǒng)在社會經(jīng)濟信息化中發(fā)揮了重要作用 現(xiàn)已廣泛應用于測繪 資源管理 環(huán)境保護 城鄉(xiāng)規(guī)劃 市場分析等各領域 其中測繪分兩步 第一步是測 要用到RS 第二步是繪 要用到GIS 答案 A 高考思維導析 本題是地理信息系統(tǒng)與實際生活相聯(lián)系的題 綜合性較強 做此題學生須具備較強的綜合分析問題的能力 1 2010 福建文綜卷 下圖甲 乙分別示意京津冀都市圈2000年人口密度分布和人口增長率 完成 1 2 題 1 導致該都市圈人口增長空間分布差異的主要原因是 A 東部 南部地區(qū)經(jīng)濟收入較低B 西部 北部地區(qū)市場潛力較大C 東部 南部地區(qū)非農(nóng)產(chǎn)業(yè)發(fā)達D 西部 北部地區(qū)制造業(yè)集中 2 應用GIS技術在上圖甲基礎上制作圖乙 需要添加的數(shù)據(jù)是 A 1999年各行政區(qū)的人口數(shù)量B 2000年各行政區(qū)的人口數(shù)量C 各行政區(qū)的邊界D 各行政區(qū)的面積 解析 第 1 題 從甲 乙兩圖可以看出 京津冀都市圈中東部 南部人口密度大 人口增長快 結合東部和南部經(jīng)濟發(fā)達 制造業(yè)發(fā)達 市場廣闊的實際情況 可知這里非農(nóng)業(yè)發(fā)達 吸引了大量人口的遷入 第 2 題 圖甲是京津冀都市圈2000年人口密度分布圖 人口密度是指每平方千米內(nèi)的居民數(shù) 該圖已經(jīng)蘊含了2000年各個行政區(qū)的邊界 面積和人口數(shù)量等方面的信息 而乙圖表示該都市圈各行政區(qū)2000年人口增長率 所以必須有1999年各行政區(qū)的人口數(shù)量作為基數(shù)進行計算 答案 1 C 2 A 2 2008 高考海南卷 下圖示意為某專題研究建立的地理信息系統(tǒng) GIS 圖層 據(jù)此完成 1 2 題 1 該專題研究可能是 A 耕地分類和評價B 工業(yè)分布與交通的關系C 商業(yè)分布和規(guī)劃D 學校布局 2 若利用該地理信息系統(tǒng)進行深埋垃圾場選址 在下列圖層中應增加 大氣污染 區(qū)域規(guī)劃 造紙廠 印刷廠分布 水文地質(zhì)A B C D 解析 第 1 題 根據(jù)題中提供的圖層 有水系 土地利用 居民點 地形和土壤 特別是有土壤圖層 說明該專題研究的可能是耕地分類和評價 第 2 題 就深埋垃圾場選址 首先應考慮該地的水文地質(zhì)條件 因為是深埋 處理不好很容易造成地下水污染 另外 深埋垃圾場附近地表比較疏松 并且有可能產(chǎn)生沼氣等氣體 故選址時一定參與當?shù)氐膮^(qū)域規(guī)劃 決不能建在居民區(qū) 商業(yè)區(qū)等附近 答案 1 A 2 D 熱點聚焦時事材料材料一2010年4月28日青島海底隧道全線貫通 由于施工中借助地理信息系統(tǒng)的神奇 節(jié)省成本5000萬元 材料二地理信息系統(tǒng)在大型工程的建設中起著非常重要的作用 如工程的選址方面 利用地理信息系統(tǒng) 根據(jù)區(qū)域地理環(huán)境的特點 綜合考慮資源配置 市場潛力 交通條件 地形特征 環(huán)境影響等因素 在區(qū)域范圍內(nèi)選擇最佳位置 環(huán)境現(xiàn)狀和影響評價 利用環(huán)境模擬GIS系統(tǒng) 對該區(qū)域環(huán)境現(xiàn)狀及趨勢模擬 為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供有用資料 材料三為了解決公交車 出租車的違章行為 廣州市交通部門推出了 公交地理信息系統(tǒng) 該系統(tǒng)建立在電子地圖的基礎上 使公交車重疊率 換乘系數(shù)等運行狀況一目了然 交通管理部門根據(jù)該系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù) 進行綜合分析 采用了將有些站點易位 增設公交站點以及在一些主干道上設置公交專用道 公交快車走廊 等措施 有效地扭轉了該市公交塞車的局面 知識鏈接GIS系統(tǒng) 地理信息系統(tǒng)的應用 原創(chuàng)新題 1 目前 GIS在城市建設和管理中的典型應用有哪些 2 你所在城市是否有可以運用GIS幫助改善管理狀況的情況 你能否借鑒材料中的經(jīng)驗談一談改進意見 3 下列能用地理信息系統(tǒng)解決的問題是 大型超市的選址 旅游線路的選擇 太湖水質(zhì)污染的監(jiān)測 海洋石油污染擴散區(qū)域趨勢 商業(yè)網(wǎng)點的布局A B C D 4 比傳統(tǒng)地圖高明的是 地理信息系統(tǒng)能通過了解某地物隨時間變化的過程 分析該地物的 A 發(fā)展趨勢B 地理位置的變化C 歷史意義D 區(qū)位特征 5 尋求兩點之間最短 最快或景點最多的路徑等可借助于 A 地理信息系統(tǒng)B 遙感技術C 全球定位系統(tǒng)D 地理衛(wèi)星系統(tǒng) 6 地理信息系統(tǒng)的工作過程包括哪些 答案 1 主要有城市規(guī)劃和管理 基礎設施管理 如道路交通 電力 電信 燃氣 自來水 排污等 土地利用與管理 生態(tài)環(huán)境管理 旅游管理等方面 2 略 該題的設計主要是要求學生要關心社會 要善于把所學知識與實際生活 生產(chǎn)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 3 C 4 A 5 A 6 地理數(shù)據(jù)的輸入 存儲 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) 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全