第一节 地理信息系统及其应用优秀教学设计说课稿

地理信息系统及其应用

一、课标解读

课标要求：运用有关资料，了解地理信息系统（GIS）在城市管理中的功能

课标解读中指出：地理信息系统（GIS）应用非常广泛，如在土地资源管理、环境保护、资源保护、灾害预测、投资评价、城市规划建设、政府管理等众多领域。并举例分析了GIS的应用领域：

（1）土地管理领域。如土地信息系统和地籍管理系统。（2）资源领域。资源管理GIS系统主要应用于农业和林业领域，解决农业和林业领域各种资源（如土地、森林、草场）分布、分级、统计、制图等问题。（3）地理学研究与应用领域。（4）城市信息管理应用领域。

由于目前GIS在城市信息管理领域的应用相当广泛，所以课标不要求全面系统地掌握地理信息系统的知识，仅要求运用有关资料，了解地理信息系统（GIS）在城市管理中的功能。在讲课应搜集资料，并选用典型案例进行分析，帮助学生了解GIS在城市管理中的功能。

二、教材研读

教材分三目，第一目了解地理信息系统，介绍了地理信息系统的概念，地理信息系统数据的类型、工作流程、基本构成、功能等。第二目介绍了地理信息系统在灾害监测和经济活动中的应用。第三目介绍了地理信息系统在城市管理中的应用。最后让学生收集资料，写一篇介绍地理信息应用的短文，以加深学生的理解。

教学建议：本部分课应在多媒体网络教室中上，充分利用网络资源（如网上的电子地图），有条件的话，也可运行Map info等GIS软件对地理信息的应用进行演示。可以通过一些案例引出地理信息系统，如同学们去外地上学，可通过电子地图查询学校位置，寻找最佳乘车路线等。

（一）了解地理信息系统

1、第一自然段介绍了地理信息系统的概念。它是利用计算机软硬件技术采集、存储、处理、分析、管理、输出地理信息的系统。教学信息时可引导学生分析电子地图（地理信息系统）与传统的纸质地图相比，突出地理信息系统的优越性。

2、地理信息系统中数据的类型：可通过GIS软件进行演示，说明主要包括空间数据和属性数据两大类。也可运行3d world软件，屏幕上会出现立体地球仪，可以显示各城市的位置，将鼠标移到城市上方，会显示该城市的地理坐标、海拔和人口等信息。

3.地理信息系统的工作流程可结合图2－4－1和地理信息系统的概念进行分析说明。地理数据来源有现有地图数据、遥感数据、统计报表、GPS数据等，经过计算机系统进行存储、处理、分析管理，最后输出各种地图、文本、图像等最终产品。

4、地理信息系统的构成可以指导学生阅读，进行了解。可以使用课件，利用各种图片、图形，具体说明其组成。GIS应用模型的构建是系统应用成败的至关重要的因素。GIS对于某一专门应用目的的解决，必须通过构建模型，如土地利用适宜性模型、公园选址模型、洪水预测模型、人口扩散模型等。

5、介绍地理信息系统的概念和组成后，地理信息系统的功能的理解已是水到渠成。其主要功能有数据采集、数据分析、决策应用，能解决的主要问题包括地物空间分布及位置分析、趋势分析、模式分析，以及模拟结果等。

人教版在分析GIS的功能与应用了以下文字，可供教学时参考：

在区域地理环境研究中，地理信息系统可提供反映区域状况的各种空间信息。通过对有关信息进行分析、加工，建立能反映区域内各种因素相互关系，揭示区域结构、特征和发展规律的模型。利用地理信息系统所提供的查询检索、空间分析等功能，还可对区域内自然资源和条件、区位和交通条件、人口和劳动力条件，以及经济和社会条件进行更准确的分析、评价。在利用遥感、全球定位系统等提供的地理信息的基础上，运用地理信息系统，可以对环境和自然灾害进行动态监测及评估预测。

（二）地理信息系统的应用领域

1、在灾害监测中的应用

教材介绍了地理信息系统与遥感技术结合，可以进行森林火灾监测、洪涝灾情监测和淹没损失估算等。

一个典型的案例：黄河三角洲地区的防洪减灾研究表明，在地理信息系统支持下，通过建立大比例尺

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数字地形模型和获取有关的空间和属性数据，利用GIS的叠合操作和空间分析等功能，可以计算出若干个泄洪区域内的土地利用及其面积，比较不同泄洪区内房屋和财产损失等，可以确定泄洪区内人员撤退、财产转移和救灾物资供应的最佳路线，保证以最快的速度有效应付突发事件的发生。

2、在经济活动中的应用

以大型商场选址为例分析GIS在经济活动中的应用。属于地理信息系统的决策应用功能。同理农业和工业进行区位选择时也应充分利用地理信息系统。

（三）城市管理中的地理信息系统

本部分是课标要求的重点。应强调管理。

第一自然段介绍了地理信息系统主要应用于城市的信息管理与服务、交通道路管理、环境管理，以及城市规划、防灾减灾等方面。

第二自然段强调了在城市管理中地理信息系统的重要性。因为管理部门在进行决策时需要准确的空间信息。并以城市基础设施的管理为例，进行了说明。

第三自然段指出了地理信息技术（包括地理信息系统、遥感、GPS技术）在城市治安管理、医疗救护、车辆导航方面的重要作用。并举城市医疗救护的例子，进行了说明。注意搜索急救车辆的位置应用的是GPS技术。

本部分内容的教学可与活动相结合。有条件的话，学生可以在课前参观GIS的应用部门，进行调查。并在网上搜集相关资料，撰写短文，然后在课堂上进行交流、讨论。

三、教材整合

本部分内容，湘教版内容最为详细，除正文外有大量阅读材料，便于学生理解。该版本总结的GIS在城市建设和管理中的典型应用有：城市规划和管理、基础设施管理、土地利用与管理、生态环境管理。在鲁教版教学中可通过课件，适当补充部分内容。

人教版在本部分用的篇幅较小。新老人教版教材均以香港地理信息系统为例，简要分析介绍GIS在城市管理中的应用。在教学中有条件的话应运行GIS软件或某一城市地理信息系统（如电子地图），进行演示，加深同学们的印象。

四、教学过程

[导入] 从甲校到乙校，利用电子地图过程介绍！

[过渡]这是网络地理信息系统（GIS）带来的生活变革，它为公众提供交通、旅游、餐饮娱乐、房地产、购物等有关信息。

[学生自学]快速浏览教材，找出GIS的概念、历史、组成、工作过程及应用。（教师指导）

[师生活动]师生一同完成活动。教师作适当补充、解释。

[案例呈现]基于GIS的城市道路交通现状图，学生分析当前存在的问题，提出可以实施的解决方案。

呈现城市道路规划图。给与学生鼓励！

基于GIS的城市公交网络现状图，生分析当前存在的问题，提出可以实施的解决方案。

呈现城市公交网络规划图。给与学生鼓励！提供公交运行图以及公交运行放大图。

完成GIS在道路交通中的应用问题。

[教师补充]不仅在城市道路交通中起到重要作用，在其它城市管理中也发挥了巨大作用，举几个例子说明。

[照应开局]GIS的新进展。可以让学生体验。（设计案例，有学生分组活动，最好在电脑房。）

案例：问题一:想去北仑凤凰山主题乐园，怎么坐公交呢？

问题二：想在宁波效实中学附近购买二手房，怎么办？

问题三：甲某想请乙某到宁波影都看电影，该怎么走？

问题四：想去宁波鼓楼附近吃川菜，怎么办？

体验三维GIS等等。三维GIS网站（http://www.edushi.com/）

[课外活动] P77页活动

P81页活动

P85页活动

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五、材料补充

3．城市交通现代化的基本思路及和原则 3.1 基本思路 城市交通服务于城市现代化发展战略，以建设现代化交通为目标，坚持以人为本原则，优化交通结构，大力发展公共交通，适当超前和高起点规划建设桥梁和道路及有关设施，理顺城市交通管理体制，努力实现城市交通管理的科学化、法制化和现代化，确保城市交通有序、安全、高效、舒适。 3.2 原则 3.2.1 坚持以人为本的原则

3.2.2 大力发展公共交通，扩大公交覆盖面，最大限度地提高居民公交出行的比例。

3.2.3 桥梁和道路网络规划与建设。

3.2.4 实行科学的交通组织与管理。

3.2.5 深化交通管理体制改革

3.2.6 严格控制交通污染，保护城市环境。 4．城市交通建设与管理系统 基于城市交通现代化的基本思路和原则，本文以宁波市为例说明城市交通建设与管理系统的设计和应用。本系统通过分析城市道路状况，桥梁道路规划建设的现状，交通管理设施及停车场点情况，交通结构及管理状况，找出影响交通畅通的主要矛盾，特别是对于那些“断头路”、“卡脖子路”等严重阻碍道路交通畅通的“瓶颈路”的分析，经实地考察提出道路规划方案，并论证该方案的可行性。如图1和图2。

城市现代化的目的，说到底是为了人的现代化。城市交通现代化作为城市现代化的重要内容，首先应是城市居民的生活交通现代化，这是以人为本原则的基本含义和根本要求。一般说来，实现居民生活交通现代化，便可以满足城市生产和经营交通现代化的要求。因此相对于城市的商务交通而言，居民生活交通现代化显得更为重要。

提高公交覆盖率、通达率，缩短居民乘车的步行时间和换乘次数，增加公交车辆班次密度，缩短间隔时间，延长运行时间，提高营运速度和准点率，合理确定公交价格，灵活作价，凸现公交价格优势，必须科学布局公交线路和站点。基本思想是设立公交枢纽中心，按照“蛛网”和“井”字的原理，科学布局公交运行路线，使居民公交出行的换乘次数控制在平均1次内，最大限度利用公交资源。本系统通过分析城市公交网络布局及公交站点的分布情况，提出公交网络规划方案。如图3和图4。

为了在交通枢纽处实时观测公交车辆的运行情况及时调整公交运行，本系统设计公交运行实时监控系统。同时提供跟踪放大功能，监控公交运行。如图5和图6。

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