第一节 地理信息系统及其应用教学设计范文

地理信息系统及其应用

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、公共设施、商业金融等

GIS与城市管理

城市规划和管理：城市规划的设计、选址、城市管理、辅助决策

基础设施管理：工程设计、应急抢修、日常维护

土地利用与管理：土地利用状况的监控和管理

生态环境管理：城市生态规划、环境评价、环境与区域可持续

发展的决策分析、环保设施的管理

概念：GIS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。

组成：硬件、软件、地理数据、GIS人员、应用模型

工作过程：地理数据的输入、存储，地理数据的操作和分析，地理信

息的输出

发展

我国：20世纪80年代初→90年代→21世纪

（开始起步）（快速发展）（重大进展）

世界：20世纪60年代→70年代→80年代→90年代

（开拓期）（巩固发展期）（大发展期）（用户时代）

地理信息系统及其应用

教材内容解析

★知识·技能

1.从GIS系统的应用案例和工作实践出发，了解GIS的概念。

2.通过典型案例，能绘制出GIS的最基本工作过程示意图。

3.能说出GIS的基本硬件和软件系统，并能简单分析其作用。

4.通过案例，重点分析GIS在城市管理中的应用。

★过程·方法

1.在实践活动中，通过考察、实习等了解GIS的应用领域。

2.通过GIS在生产、生活实践中的应用案例，了解国内外GIS的

基本应用情况。

★情感态度·价值观

1.认识地理信息技术的革命性意义。

2.培养信息收集、处理与分析的地理素养。

3.形成在网络中获取信息的意识。

地理信息系统及其应用

教学目标的确定

教学重点：1.地理信息系统的概念、组成和工作过程；

2.地理信息系统在城市管理中应用的案例分析

教学难点：地理信息系统的工作过程

地理信息系统及其应用

教学重点、难点的确定

采用情境导入法，设置直观案例情境，主要从GIS 实践应用的角度激起学生对新知识的探究欲望。

教学建议

新课导入

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案例情境法

假如假期你去北京旅游，要去参观奥运比赛场馆，北京这么大，你怎么才能够找到你要去的地方呢？

找地图

问路人

除了以上我们同学们所想到的以外，还可以怎么办呢？

假设你乘火车到达北京西站，我们下面利用某网站提供的地图功能，来试一下如何查询到从北京西站到鸟巢？

输入起点和终点

北京西站鸟巢

地理信息系统及其应用

一、地理信息系统

（一）概念

地理信息系统（简称GIS）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。

（说明在功能上与一般信息系统的区别：能显示数据的空间分布，具有强大的空间查询、分析、模拟、统计和预测等功能）

新课教学

（二）地理信息系统的发展

1.世界发展状况：

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地理信息系统及其应用

地理信息系统及其应用

开拓期

20世纪

60年代

巩固发展期

20世纪

70年代

大发展期

20世纪

80年代

用户时代

20世纪

90年代后

GIS的四个发展阶段

1.世界发展状况：

（二）地理信息系统的发展

纲要信号法

2.我国GIS发展状况

阅读

我国GIS发展的三个阶段：

20世纪80年代初→90年代→21世纪

（开始起步）（快速发展）（重大进展）

特点：

起步晚，发展快

（三）地理信息系统的组成

GIS 软件

硬件

应用模型

数据

人员

地理信息系统及其应用

图解法

人员：包括从事GIS开发的专业

人员和使用GIS的用户

GIS硬件组成

地理信息系统及其应用

图解法

操作系统

（系统调用、设备运行、网络等）

系统库

（编程语言、数学库等）

标准软件

（图形、数据库等）

GIS基本功能软件

GIS应用软件

用户界面

GIS软件

基础软件

系统软件

GIS 软件：包括数据输入与编辑、数据管理、数据操作、数据

显示与输出；其功能是存储、分析、显示地理数据。

图解法

2008年1月31日，中国地图网站Mapabc正式推出

抗雪灾地图。该专题地图运用地理信息系统以不同的线

索和视角，通过“地图＋照片＋文字”的三结合的方式，

全面呈现2008年春运期间的中国南方所遭遇的暴雪天气

的最新“雪情”和感人至深的“雪中情”。该专题地图的制

作都需要哪些过程呢？

（四）地理信息系统的工作过程

地理信息系统及其应用

案例情境法

数据输入、存储

数据操作、分析

地理信息输出

可视化表达（地图、三维视图、多媒体等）

纲要信号法

1.建立地理数据库

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

（自动、人工）

编辑与修改

常见的纸质地图、文字以及非数字形式的资料，都必须转换为数字形式，才能被计算机存储、识别和处理。实现从图形到数字的转换过程，称为数字化。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。

地理信息系统及其应用

（四）地理信息系统的工作过程

纲要信号法

2.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。

（Layer1：背景图层；Layer2：流域图层；

Layer3：河流图层；Layer4：电站图层）

地理信息系统及其应用

图解法

3.数据操作与分析：使各类数据之间的关系以直观的形式表现出来，如图形、地图或表格。用户和决策者对操作结果进行判断分析，能获得有用的信息。

地理信息系统及其应用

4.地理信息输出：是指将编辑好的GIS信息在计算机显示器的屏幕上显示，或通过绘图仪、打印机等输出的过程。一般可以输出地形图、专题图、坡面图、三维图等。

地图计算机显示

地图输出

运用流程图，理解GIS的工作过程

地理信息系统及其应用

纲要信号法

不知道路，到网上去查询；坐什么车最划算，哪里

的商品最实惠，点一下鼠标就能知道；网上办公、网上

选房、网上家教、网上“串门”、网上寻人……网络将和

所有平遥人和来平遥古城的人紧密结合在一起，“数字平遥”

将改变所有平遥人的生活方式。为构建并实现

“数字平遥”，平遥城市地理信息系统的建设已经开始

行动。

地理信息系统及其应用

二、地理信息系统与城市管理

案例情境法

二、地理信息系统与城市管理

对城市居民日常工作、生活所需的各种信息进行管理和发布。

地理信息系统及其应用

图解法

（一）城市规划和管理

用于分析城市现状，进行有效管理，实施未来规划。

哈西核心区鸟瞰图

地理信息系统及其应用

图片直观

教学法

城市道路交通管理

（二）城市基础设施管理

地理信息系统及其应用

阅读

应用领域

应用

道路交

通管理

道路的通行状况，定位事故地

点，提供交通疏散的方案

道路设计

最佳路径分析、最小造价分析

道路建设

工程进度、工程质量

道路管理

路况信息、道路养护

列表归纳法

图解法

城市道路交通管理

（二）城市基础设施管理

地理信息系统及其应用

图片直观

教学法

用于查询空间信息、时间信息、车流信息、路面质量、沿路环境、居民分布等。

哈西地区现状土地利用图

哈西地区土地利用规划图

（三）城市土地利用与管理

地理信息系统及其应用

图片直观教学法

土地利用现状调查

土地条件调查

土地利用现状与更新调查

土地利用动态监测

土地登记

土地统计

太阳岛公园生态环境现状图

太阳岛公园生态环境规划图

（四）城市生态环境管理

地理信息系统及其应用

图片直观教学法

用于生态环境规划与决策、监测（包括重点污染源管理）、评价、预测与模拟等。

地理信息系统及其应用

地理信息系统及其应用

三、GIS的新进展

1.网络GIS：其应用，一类是给予Internet的服务；另一类，是基于Intranet的企事业内部业务管理。

2.三维GIS与虚拟GIS 3.多媒体GIS 四川汶川地震区三维地形图

北京CBD规划展示图

阅读

图片直观教学法

地理信息系统虽然在我们的生产生活中已经开始运用，

但是它的发展离不开计算机和网络，所以要对GIS进行全面

地理信息系统及其应用

活动

网络学习法