湘教版高中地理必修三第三章第一節(jié)《地理信息系統(tǒng)及其應用》 4

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1、第三章 地理信息技術應用第一節(jié) 地理信息系統(tǒng)及其應用 假 如 你 要 去 廣 州 旅 游 ， 廣 州 那 么 大 ，怎 么 找 到 你 想 要 去 看 的 廣 州 塔 和 燈 光 節(jié) ？找 地 圖問 路 人 GIS 1、 查 詢 -分 析 路 線2、 輔 助 決 策 什 么 是 地 理 信 息 系 統(tǒng) (G IS)？G eographical(spatial)地 理(空 間 ) 系 統(tǒng) Systems信 息(數(shù) 據(jù) ) Information(Data) 一 、 地 理 信 息 系 統(tǒng) GIS是一種以采集、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)。 （ 一 ） 地 理 信

2、 息 系 統(tǒng) 概 念 與一般信息系統(tǒng)的差別是，它采集的信息是按地理空間分布特征來反映地理實體結構及其動態(tài)變化規(guī)律的。 從學科的角度，GIS是在地理學、地圖學、測量學和計算機科學等學科基礎上發(fā)展起來的一門學科，具有獨立的學科體系； 從功能上，GIS具有空間數(shù)據(jù)的獲取、存儲、顯示、編輯、處理、分析、輸出和應用等功能 除 了 利 用 GIS像 上 面 列 舉 的 尋找 道 路 以 外 ， 我 們 還 能 利 用 它 做些 什 么 呢 ？ 電 信 地 理 信 息 系 統(tǒng) 案 例 計 算 機 協(xié) 助 預 防 犯 罪 在 過 去 幾 年 里 ， 美 國 鹽 湖 城 的 青 少 年 持 槍犯 罪 率 一 直

3、 很 高 ， 政 府 為 保 護 市 民 安 全 ， 降 低犯 罪 率 ， 采 取 了 很 多 措 施 ， 其 中 一 項 就 是 建 立地 理 信 息 系 統(tǒng) 。 通 過 地 理 信 息 系 統(tǒng) ， 標 定 過 去幾 年 的 犯 罪 地 點 ， 分 析 犯 罪 頻 率 和 犯 罪 模 式 ，重 新 分 配 警 力 資 源 ， 使 警 力 資 源 得 到 合 理 的 使用 ， 從 而 減 少 了 青 少 年 的 持 槍 犯 罪 行 為 。 屬 性 查 詢查 詢專 題 圖作 戰(zhàn) 指 揮地 圖 切 換警 用 地 理 信 息 系 統(tǒng) 地 理 信 息 系 統(tǒng) 醫(yī) 療 機 構 查 詢 l 20世 紀 5

4、0年 代 ， 出 現(xiàn) “ 地 理 信 息 系 統(tǒng) ” 一 詞l 1963年 ， 加 拿 大 測 量 學 家 R.F.Tomlinson首 先 提 出 “ 地 理 信息 系 統(tǒng) ” 的 概 念 ， 并 建 立 了 世 界 上 第 一 個 地 理 信 息 系 統(tǒng)l 1965年 ， 美 國 哈 佛 大 學 的 學 生 J.Dangermond在 其 畢 業(yè) 論文 中 ， 設 計 了 簡 單 的 GIS系 統(tǒng) ， 并 在 1969年 成 立 了 ESRI公司 。（ 二 ） 地 理 信 息 系 統(tǒng) 的 發(fā) 展開 拓 期 鞏 固 發(fā) 展 期 大 發(fā) 展 期 用 戶 時 代20世 紀60年 代 20世 紀7

5、0年 代 20世 紀80年 代 20世 紀90年 代起 步 階 段 快 速 發(fā) 展 階 段中 國 GIS發(fā) 展 的 特 點 ：起 步 晚 、 發(fā) 展 快 （ 三 ） 地 理 信 息 系 統(tǒng) 的 組 成GIS 軟 件 硬 件應 用 模 型數(shù) 據(jù)人 員 GIS的 數(shù) 據(jù) 管 理 方 式 你 該 如 何 向 自 己 的 朋 友 介 紹 你 們 的 地 理 老 師 ， 讓他 們 對 老 師 有 一 個 初 步 的 印 象 。 圖形數(shù)據(jù) 屬性數(shù)據(jù)姓 名 ： 林 XX性 別 ： 女職 業(yè) ： 教 師身 高 ： 160cm體 重 ： 49kg （ 四 ） 地 理 信 息 系 統(tǒng) 的 工 作 過 程地 理 數(shù)

6、 據(jù) 的 輸 入 和 存 儲地 理 數(shù) 據(jù) 的 操 作 和 分 析地 理 信 息 輸 出 地 理 數(shù) 據(jù) 的 輸 入 和 存 儲舉 例 ： 地 圖 的 數(shù) 字 化紙 質 地 圖掃 描 圖 像 處 理圖 像 拼 接 圖 像 裁 剪圖 像 配 準 矢 量 化 （ 自 動 、 人工 ） 編 輯 與 修 改 獲得各種地理數(shù)據(jù) ，并進行存儲 地理數(shù)據(jù) 地 理 數(shù) 據(jù) 的 操 作 和 分 析舉 例 ： 地 圖 圖 層按 不 同 標 準 分 類 水 系土 地 利 用地 形居 民 點地 塊 利 用 圖 層 對 數(shù) 據(jù) 進 行 管 理 地 理 信 息 輸 出地 理數(shù) 據(jù) 專 業(yè)GIS開 發(fā) 數(shù) 據(jù) 和產 品 電

7、 子 地 圖 和 GIS應 用 系 統(tǒng) 一 般 地 圖 和 專 題 地 圖 知 識 點 導 航 v 地理信息系統(tǒng)比普通地圖優(yōu)越的功能有( )不僅有平面信息，還有三維立體的信息 有很便捷的檢索功能和大容量的信息庫 可以隨時進行信息的切換、縮放、補充測算等，獲得更新的信息 不僅有空間數(shù)據(jù)信息，還有景觀照片和動態(tài)的影像信息A. B. C. D. D課 堂 鞏 固 v地理信息系統(tǒng)是( ) A. 主要記錄地理事物的計算機系統(tǒng) B. 具有空間分析能力，沒有動態(tài)預測能力 C. 是地圖繪制系統(tǒng) D.是專門處理地球表面與地理分布有關數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng) D課 堂 鞏 固 應 用 舉 例 圖 中 下 圖 是 一 幅

8、 具 有 林 木 、 河 流 和 房 屋 的 景 觀地 圖 ， 右 圖 是 根 據(jù) 左 圖 而 建 立 的 空 間 數(shù) 據(jù) 模 型 。 據(jù)此 回 答 下 列 問 題 。 【 問 題 】 上 圖 圖 中 的 r表 示 ( ) A 林 木 B 河 流 C 房 屋 D 農 田【 問 題 】 圖 中 區(qū) 域 的 林 木 覆 蓋 率 約 為 ( ) A 30% B 22% C 10% D 5%B C 【 問 題 】 本 圖 反 映 的 是 GIS技 術 中 的 （ ）A. 關 鍵 裝 置 是 傳 感 器B. 數(shù) 據(jù) 模 型 用 點 、 線 、 面 表 達C. 主 要 功 能 是 空 間 定 位D. 數(shù)

9、據(jù) 庫 由 若 干 圖 層 組 成 D 知 識 點 導 航 【 問 題 】 圖 示 地 區(qū) 采 礦 業(yè) 向 西 、 向 北 遷 移 ， 主 要是 趨 向 （ ）A. 原 料 地 B. 消 費 地C. 水 資 源 D. 交 通 線A GIS有 地 圖 所 不 具 備 的 優(yōu) 點n (1)信息量大、使用方便。n 可提供反映區(qū)域狀況的各種空間信息，并可建立提示區(qū)域結構特征和發(fā)展規(guī)律的模型。n (2)功能強大、完備。n 可以提供查詢檢索、空間分析、修改補充、距離測算等多種功能。n (3)能夠進行動態(tài)監(jiān)測和預測評估。 地 理 信 息 系 統(tǒng) 的 功 能 作 為 地 理 數(shù) 據(jù) 、 地 理 信 息 自 動

10、 處 理 與 分 析 的 系 統(tǒng) ，可 遍 歷 數(shù) 據(jù) 采 集 分 析 決 策 應 用 的 全 部 過 程 ，并 能 回 答 和 解 決 以 下 五 類 問 題 ：條 件 即 符 合 某 些 條 件 的 實 體 在 哪 里 的 問 題趨 勢 即 某 個 地 方 發(fā) 生 的 某 個 事 件 及 其 隨 時 間 的 變 化 過 程模 式 即 某 個 地 方 存 在 的 空 間 實 體 的 分 布 模 式 的 問 題模 擬 即 某 個 地 方 如 果 具 備 某 種 條 件 會 發(fā) 生 什 么 的 問 題位 置 即 在 某 個 地 方 有 什 么 的 問 題 GIS能 滿 足 人 們 對 空 間 信

11、 息 的 要 求 ， 幫 助 人們 進 行 各 種 輔 助 決 策 。目 前 ， GIS廣 泛 應 用 于 資 源 調 查 、 環(huán) 境 評 估 、災 害 預 測 、 國 土 管 理 、 城 市 規(guī) 劃 、 郵 電通 信 、 交 通 運 輸 、 公 安 、 水 利 、 公 共 設施 、 商 業(yè) 金 融 等 人 們 生 產 生 活 的 各 個 領域 。 地 理 信 息 系 統(tǒng) 的 應 用 n 城 市 規(guī) 劃 和 管 理n 基 礎 設 施 管 理n 土 地 利 用 與 管 理n 生 態(tài) 環(huán) 境 管 理n 三 維 GIS與 虛 擬 GISGIS在 城 市 管 理 中 的 應 用 實 例 閱 讀 指 導

12、 GIS在 道 路 交 通 中 的 應 用道 路 的 通 行 狀 況 ， 定 位 事 故 點 ，提 供 交 通 疏 散 的 方 案 最 佳 路 徑 分 析 、 最 小 造 價 分 析 工 程 進 度 、 工 程 質 量 路 況 信 息 、 道 路 養(yǎng) 護 徐州市區(qū) 徐州市中心城區(qū) 城鄉(xiāng)結合部地形圖 城鄉(xiāng)結合部疊加土地利用現(xiàn)狀 城鄉(xiāng)結合部疊加遙感影像 3城 市 土 地 利 用 與 管 理 其 它 學 會 使 用 電 子 地 圖n測 距 （ 家 里 到 學 校 ）n三 維 二 維 轉 換n線 路 查 詢n搜 索 所 需 信 息n標 記 （ 汕 頭 潮 南 井 都 中 學 ）n截 圖 （ 井 都 三

13、 維 圖 ） 強 大 易 用 的 地 理 工 具 Google 地 球 GIS技 術 應 用 領 域 舉 例 ：1、 街 道 網 絡 分 析 ： 地 址 匹 配 ； 交 通 線 路 和 規(guī) 劃 ； 區(qū)位 分 析 、 地 址 選 擇 ； 撤 離 規(guī) 劃 。2、 自 然 資 源 ： 野 生 動 植 物 保 護 、 風 景 河 流 、 休 閑 資源 、 洪 泛 平 原 、 濕 地 、 農 田 蓄 水 層 、 森 林 等 管 理 ； 環(huán)境 作 用 分 析 ； 視 域 分 析 ； 有 毒 或 有 害 設 施 定 址 ； 地 下水 模 擬 和 污 染 跟 蹤 ； 野 生 動 物 棲 息 地 分 析 、 遷

14、 移 路 線規(guī) 劃 。3、 土 地 管 理 ： 分 帶 、 分 區(qū) 規(guī) 劃 與 評 價 ； 土 地 信 息 獲取 ； 環(huán) 境 作 用 描 述 ； 水 質 管 理 ； 戶 籍 維 護 。4、 設 施 管 理 ： 地 下 管 道 、 纜 道 布 設 ； 電 網 負 荷 平 衡 ；設 施 規(guī) 劃 與 維 護 ； 交 通 設 施 的 能 源 利 用 。 GIS技 術 應 用 的 新 領 域 ：1、 模 擬 與 決 策 支 持 ： 地 理 信 息 模 擬 系 統(tǒng) GIMS將 得 到發(fā) 展 ， 并 在 決 策 支 持 分 析 中 應 用 。 如 解 決 交 通 預 測 、交 通 分 析 等 常 見 問 題

15、 。2、 科 學 和 數(shù) 學 ： 如 地 質 、 地 球 物 理 、 水 文 等 需 要 三維 分 析 功 能 的 領 域 ； 景 觀 生 態(tài) 中 GIS模 擬 的 三 維 分 析 ；圖 像 處 理 等 。3、 全 球 問 題 ： 如 分 析 熱 帶 森 林 退 化 、 酸 雨 、 溫 室 效應 、 受 威 脅 和 瀕 臨 滅 絕 的 物 種 及 其 他 類 似 的 問 題 。4、 全 球 氣 候 監(jiān) 測 和 預 報 網 絡 的 GIS網 絡 。5、 全 球 環(huán) 境 管 理 ： 如 確 定 全 球 最 敏 感 的 植 物 產 地 ，讓 所 在 國 家 同 意 保 護 并 作 為 國 際 債 務

16、 償 還 。 n 1、 概 念 ： 采 集 、 存 儲 、 管 理 、 分 析 和 描 述n 2、 功 能 ： 查 詢 、 分 析 、 趨 勢 、 模 式 、 模 擬n 3、 工 作 過 程 ： 采 集 存 儲 、 分 析 管 理 、 輸 出n 4、 組 成 ： 人 員 、 硬 件 、 軟 件 、 數(shù) 據(jù) 、 應 用 模 型n 1、 查 詢 （ 與 分 布 、 位 置 有 關 的 基 本 問 題 n 2、 趨 勢 分 析 ：n 3、 模 式 問 題 ： n 4、 模 擬 問 題 ： n 1、 城 市 信 息 管 理 與 服 務 ： 電 子 地 圖 、 查 詢n 2、 規(guī) 劃 ： 決 策 應 用

17、n 3、 道 路 交 通 管 理 ： 查 詢 決 策 應 用n 4、 抗 震 防 災 ： 分 析 模 擬n 5、 環(huán) 境 管 理 ： 分 析 、 決 策n 三 、 城 市 管理 中 的 應 用 ：功 能 的 應 用 ：n 二 、 GIS應 用 ：（ 可 以 解 決 的四 類 基 本 問 題 ）n 一 、 GIS總 結 例 題 1 “GIS”的 英 文 全 名 是 Geographical information system， 也 叫 地 理 信 息 系統(tǒng) ， 具 有 地 圖 處 理 、 數(shù) 據(jù) 庫 和 空 間 分 析這 三 項 功 能 。 GIs可 以 像 傳 統(tǒng) 地 圖 一 樣 ，解 決

18、與 “地 點 狀 況 ”有 關 的 查 詢 。 但GIs能 進 行 趨 勢 分 析 ， 復 雜 的 “模 式 分 析 ”和 用 “虛 擬 模 擬 進 行 預 測 性 分 析 等 。 據(jù)此 完 成 (1) (2)題 。 (1)如 果 將 GIS用 來 監(jiān) 測 森 林 火 災 ， 可 以 ( ) A用 來 分 析 、 判 斷 引 起 火 災 的 原 因 B預 測 森 林 火 災 的 發(fā) 生 地 點 C預 測 森 林 火 災 后 所 造 成 的 后 果 D及 時 知 道 火 災 地 點 、 范 圍 、 分 析 火 勢 蔓 延 方向 ， 制 定 滅 火 方 案 D (2)有 的 漁 民 已 經 利 用

19、 GIS技 術 來 尋 找 魚 群 。如 果 普 遍 引 用 這 技 術 ( ) A可 以 使 漁 獲 量 持 續(xù) 增 長 B可 能 導 致 過 度 捕 撈 ， 使 漁 業(yè) 資 源 枯 竭 C絕 對 會 增 加 漁 業(yè) 的 生 產 成 本 D會 促 進 漁 業(yè) 生 產 ， 加 大 對 漁 業(yè) 資 源 的 開 發(fā)利 用 ， 提 高 漁 民 的 生 活 水 平B 2 地 理 信 息 區(qū) 別 于 其 他 信 息 的 最 本 質特 征 在 于 它 是 ( ) A.空 間 信 息 B.數(shù) 據(jù) 信 息 C.圖 像 信 息 D.綜 合 信 息A3應用GIS技術的最終目的是( ) A處理信息 B記錄信息 C便

20、于信息查詢 D為地理決策提供信息D 4 GIS與 地 圖 最 基 本 的 差 異 是 ( )A GIS用 點 、 線 、 面 來 表 示 地 物 的 空間 特 征 和 屬 性B GIS用 符 號 表 示 地 物 的 屬 性C GIS用 色 彩 表 示 地 物 的 差 異D GIS用 數(shù) 值 表 示 地 物 的 數(shù) 據(jù) 模 型D 5 在 GIS所 經 歷 的 發(fā) 展 階 段 中 ， 20世 紀80年 代 屬 于 ( )A開 拓 期 B鞏 固 發(fā) 展 期C大 發(fā) 展 期 D用 戶 時 代C6.下列選項中,不屬于GIS組成內容的是: A.應用模型 B.地理數(shù)據(jù) C.紙質地圖 D.GIS軟件 C v

21、地 理 信 息 系 統(tǒng) 在 城 市 管 理 中 的 應 用 已 得 到推 廣 ， 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 相 互關 系 ， 所 此 回 答 1-2題 。1） 對1990年和2004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C 2） 城 市 交 通 圖 層 與 城 市 人 口 分 層 圖層 的 疊 加 ， 可 以 （ ） A. 為 商 業(yè) 網 點 選 址 B. 計 算 交 通 流 量 的 變 化C. 估 算 工 業(yè) 生 產 總 值 D. 分 析 城 市 規(guī) 劃 的 合 理 性A