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1、第一節(jié)地理信息系統(tǒng)及其應用 一、地理信息系統(tǒng)1.概念采集、存儲、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)。2.功能(1)具有一般信息系統(tǒng)的存儲、管理數(shù)據(jù)功能。(2)顯示數(shù)據(jù)的空間分布。(3)具有強大的空間查詢、分析、模擬、統(tǒng)計和預測等功能。3.發(fā)展從20世紀60年代至今,GIS發(fā)展經(jīng)歷了四個階段,如下圖所示。 4.組成(1)GIS數(shù)據(jù)可以分為基礎數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)。(2)提供存儲、顯示、分析地理數(shù)據(jù)功能的組成部分是GIS軟件。(3)GIS人員包括從事GIS系統(tǒng)開發(fā)的專業(yè)人員,也包括使用GIS完成工作的用戶。(4)圖中M表示應用模型,是解決各種實際問題的數(shù)學模型。 5.工作過程 思考

2、討論GIS就是電子地圖嗎?提示:不是。電子地圖是GIS的一種應用產(chǎn)品,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。 二、地理信息系統(tǒng)與城市管理1.GIS的應用領域資源調(diào)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。2.GIS在城市建設和管理中的典型應用 鏈接生活如果你是市110系統(tǒng)中心的工作人員,當接到報警電話后,你將如何調(diào)度警力進行應急處理?提示:接到報警后,立即從GIS電子地圖上確定突發(fā)事件的發(fā)生地,并同時搜索最近的巡邏警車,通知附近各路口交警封鎖或疏導道路;啟動最佳路徑功能,給警車

3、指引道路,確保以最快的速度到達事故發(fā)生地,組織警力處理并將處理結(jié)果反饋指揮中心。 探究一 探究二地理信息系統(tǒng)主題活動據(jù)報道,某城市建設局房地產(chǎn)管理處正在建一張房產(chǎn)數(shù)字地圖,將房產(chǎn)信息融合到地圖中。這套系統(tǒng)就是GIS房產(chǎn)地理信息系統(tǒng),系統(tǒng)建成后,全區(qū)范圍內(nèi)的商品房、單位房以及部分個人存量房都將在房產(chǎn)地理信息系統(tǒng)中擁有唯一的圖形定位,并擁有一個編碼。這個如同身份證一樣的識別標志,將使該地區(qū)實現(xiàn)“以圖管房”。 每套房子都有了自己的“身份證”。結(jié)合材料探究: 探究一 探究二(1)該城市的GIS房產(chǎn)地理信息系統(tǒng)由哪些部分組成?提示:由硬件設備、地理數(shù)據(jù)、GIS軟件、GIS人員、應用模型組成。(2)該城市

4、的GIS房產(chǎn)地理信息系統(tǒng)中的地圖與傳統(tǒng)地圖在存儲信息的形式上有何不同?提示:該系統(tǒng)中的地圖屬于GIS地圖,它是通過建立數(shù)據(jù)模型,以數(shù)據(jù)庫的形式存儲地理空間數(shù)據(jù),而傳統(tǒng)地圖以圖紙的形式保存地理信息。 探究一 探究二名師精講1.地理信息系統(tǒng)概念的結(jié)構(gòu)圖 探究一 探究二2.地理信息系統(tǒng)的組成及其用途 探究一 探究二3.地理信息系統(tǒng)的工作過程 探究一 探究二典例剖析【例題1】 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(shù)存儲。(2)某人利用健康地圖查詢

5、甲型H1N1病例的分布狀況,屬于GIS工作過程中的環(huán)節(jié)。(3)與紙質(zhì)地圖相比,“健康地圖”具有哪些不同? 探究一 探究二解析: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GIS工作環(huán)節(jié)時需要關(guān)注應用的“過程”。第(1)題,基礎數(shù)據(jù)指地質(zhì)、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(shù)存儲。第(2)題,“查詢”屬于操作與分析過程。第(3)題,也就是紙質(zhì)地圖與GIS的不同,可根據(jù)教材的相關(guān)內(nèi)容歸納。答案:(1)專題分層(2)操作與分析(3)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

6、尺、不同投影的地圖進行數(shù)據(jù)綜合,并進行空間分析。而地圖沒有這些功能。 探究一 探究二地理信息系統(tǒng)的應用主題活動2017年7月19日晚,昆明市主城區(qū)突降暴雨,引發(fā)城市內(nèi)澇。網(wǎng)友們將城市內(nèi)澇戲稱為“看?！?戲稱的背后則是對城市走出“看海”困局的期盼。專家表示,短期內(nèi)解決內(nèi)澇問題是不現(xiàn)實的,這還需要一個建設周期。這期間,既要重視硬件設施的建設,也要重視地理信息系統(tǒng)(GIS)等信息化技術(shù)的應用,破局排水管網(wǎng)信息化建設,打造現(xiàn)代化管理方式,防災減災。 探究一 探究二結(jié)合材料探究:(1)地理信息系統(tǒng)在城市建設和管理中的典型應用有哪些?提示:城市規(guī)劃與管理、基礎設施管理、土地利用與管理、生態(tài)環(huán)境管理。(2)

7、地理信息系統(tǒng)在城市排污管網(wǎng)的建設中有何作用?提示:借助GIS能夠完成工程設計、應急搶修、日常維護管理等工作,提高工作效率。(3)地理信息系統(tǒng)可以解決哪四類基本的問題?提示:與分布、位置有關(guān)的基本問題;趨勢分析;模式問題;模擬問題。 探究一 探究二名師精講地理信息系統(tǒng)在城市建設和管理中的典型應用 探究一 探究二拓展延伸1.地理信息系統(tǒng)在區(qū)域地理研究中的應用 探究一 探究二2.地理信息系統(tǒng)在災害監(jiān)測中的應用 探究一 探究二典例剖析【例題2】地理信息系統(tǒng)(GIS)可用于城市規(guī)劃研究中。下圖示意地理信息系統(tǒng)制作的某區(qū)域不同信息的圖層。地鐵建成運營后,站點周邊地價將隨之上漲,但上漲后的地價很難超過50。

8、讀圖,完成下列各題。 探究一 探究二 探究一 探究二(1)該區(qū)域商業(yè)中心最有可能位于()A.甲B.乙C.丙D.丁(2)地鐵建成運營后,地價漲幅最大的地塊是()A.甲B.乙C.丙D.丁信息獲取:由題干及圖中信息得到以下信息:地鐵站建成后,周邊地價會上漲,但是不會超過50;地價圖層中甲處地價最高,在擬建的地鐵站中,乙地地價最低。解析:第(1)題,城市中商業(yè)中心的地價是最高的,甲地塊地價最高,應為商業(yè)中心。第(2)題,因地鐵站建成后,周邊地價會上漲,乙地塊原地價最低,地鐵運營后,這里的地價漲幅會最大。答案:(1)A(2)B GIS即地理信息系統(tǒng),具有地圖處理、數(shù)據(jù)庫和空間分析等功能。GIS可以像傳統(tǒng)

9、紙質(zhì)地圖一樣,解決“地點”“狀況”等有關(guān)查詢,且GIS還能進行趨勢分析,復雜的“模式”分析,還可以用“虛擬模擬”進行預測性分析。據(jù)此完成第14題。1.下面屬于地理信息系統(tǒng)組成的是() GIS軟件GIS人員應用模型GIS數(shù)據(jù)分析GIS數(shù)據(jù)輸出A. B. C. D. 2.通過地圖、遙感圖像、野外考察等獲得數(shù)據(jù)的GIS技術(shù)程序是()A.數(shù)據(jù)處理B.數(shù)據(jù)采集C.數(shù)據(jù)分析D.信息輸出 3.GIS與傳統(tǒng)地圖的最基本差異是()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用色彩來表示地物的差異D.GIS用數(shù)值表示地物的空間數(shù)據(jù)4.地理信息系統(tǒng)區(qū)別于其他信息系統(tǒng)的最本

10、質(zhì)特征在于它是()A.空間數(shù)據(jù)B.數(shù)據(jù)信息C.圖像信息D.綜合信息 解析:第1題,地理信息系統(tǒng)由GIS軟件、GIS硬件(計算機等)、地理數(shù)據(jù)、GIS人員、應用模型五個部分組成。第2題,獲得GIS數(shù)據(jù)的過程是數(shù)據(jù)采集。第3題,傳統(tǒng)地圖通過不同的符號、色彩組成的點、線、面來表現(xiàn)地理事物的空間分布,而GIS在建立數(shù)據(jù)庫時,首先要對紙質(zhì)地圖、文字及非數(shù)字形式的資料進行數(shù)字化處理。第4題,地理信息系統(tǒng)是由龐大而復雜的空間資料組成的,與其他信息系統(tǒng)相比,具有空間性。答案:1.A2.B3.D4.A 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的相互關(guān)系。據(jù)此完成第56題

11、。5.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6.對1986年與2016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(jié)構(gòu)變化D.預測城市降水變化趨勢 解析:在GIS中,地物空間特征和屬性的各項數(shù)據(jù)的結(jié)合,構(gòu)成某一主題的圖層。疊加不同的圖層可以分析不同要素間的相互關(guān)系。第5題,商業(yè)網(wǎng)點選址主要考慮交通通達度和消費人口的多少。城市交通圖層與城市人口分布圖層疊加,可以對不同地點的交通通達度和消費人口進行比較,從而為商業(yè)網(wǎng)點選址提供決策依據(jù)。第6題,疊加不同的

12、圖層可以分析不同要素間的相互關(guān)系。城市地域結(jié)構(gòu)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(gòu)成的地域結(jié)構(gòu)的變化,主要表現(xiàn)為城市土地利用類型的變化。答案:5.A6.C 7.下圖為某地理信息系統(tǒng)分析流程圖。讀圖,完成下列各題。 (1)讀圖可知,地理信息系統(tǒng)的工作過程主要包括、等環(huán)節(jié)。(2)在流程中的數(shù)據(jù)庫中主要管理和兩種數(shù)據(jù)。(3)下列屬于GIS硬件中的數(shù)據(jù)輸出設備的是()A.數(shù)字化儀B.打印機C.光盤機D.掃描儀 解析:第(1)題,由流程到流程明顯體現(xiàn)了數(shù)據(jù)的獲取輸入、存儲、數(shù)據(jù)的操作與分析、地理信息輸出等主要的工作環(huán)節(jié)。第(2)題,流程中數(shù)據(jù)庫管理中既包括數(shù)字地圖管理、遙感圖像處理(這屬于圖形數(shù)據(jù)),也包括屬性數(shù)據(jù)庫管理(這屬于屬性數(shù)據(jù))。第(3)題,數(shù)字化儀、掃描儀為硬件中的輸入設備,光盤機為存儲設備。答案:(1)地理數(shù)據(jù)獲取輸入地理數(shù)據(jù)存儲管理地理數(shù)據(jù)的操作和分析地理信息輸出(2)圖形數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)(3)B