第一节 地理信息系统及其应用第二课时教学设计

3.1 地理信息系统及其应用

[学习目标]

1.了解地理信息系统的基本构成。2.了解地理信息系统的基本功能，理解地理信息系统在城市管理中的作用。

一、地理信息系统

1．概念：地理信息系统是一种以采集、存储、管理、①________和②________地球表面与③____________有关④________的空间信息系统。

2．功能：除了一般的⑤________、⑥________数据外，还能显示数据的⑦______________，并具有强大的⑧____________、分析、模拟、统计和预测等功能。

3．发展：开拓期→⑨______________期→大发展期→⑩____________。

4．组成：硬件设备、地理数据、⑪__________、GIS人员、⑫__________。

5．工作过程

主要包括地理数据的⑬________、存储，地理数据的⑭______________，以及地理信息⑮______等环节。

环节

过程

地理数

将收集好的各种数据资料，经过分类和格式转换后，就可输入到计算机据的输入

中。其中对图形数据的输入，常用的方法是⑯______纸质地图后进行⑰________处理

GIS的数

采用“⑱______”技术，即将地图中的不同要素，存储在不同的“图据存储

层”中。将不同的“图层”要素进行重叠，就形成不同⑲______的地图

对GIS数

对GIS数据的操作，可以使各类数据之间的关系以直观的形式表现出来，据的操作

这种形式可以是⑳______、地图或○21______。用户和决策者对操作结果与分析

进行判断分析后，就可获得有用信息

GIS的

将编辑好的GIS信息在计算机显示器的屏幕上显示，或通过○22________、输出

打印机等输出

二、地理信息系统与城市管理

1．应用领域：资源调查、○23__________、○24__________、国土管理、○25__________、邮电通信、○26__________、公安、水利、公共设施、商业金融等。

2．GIS与城市管理

(1)城市规划和管理：城市规划的设计、○27____________、○28____________、辅助决策。

(2)基础设施管理：○29____________、应急抢修、日常维护管理等。

(3)土地利用与管理：土地利用状况的○30________和管理。

(4)生态环境管理：城市生态规划、○31____________、环境与区域可持续发展的○32______、环保设施的管理等。

探究点一

地理信息系统的组成及功能

【探究材料】

一个好的、完整的GIS系统，存储了该地区或该目标的众多空间信息，这些信息能随时方便地从数据库中调用，能快速地以图形、图像、表格或文本形式在屏幕上显示，或者打印、绘制出来，并且可以对这些信息进行综合分析，提取有用信息，通过计算来模拟真实世界，进而提出相应的决策意见。它是规划、管理和决策的有效工具。下图表明了GIS的这一性能。

- 1 - 1．从图中可以看出，GIS系统应有几个主要的组成部分？各部分的主要功能是什么？

2．GIS在计算机显示器的屏幕上常常显示一幅地图，这就是电子地图，这种电子地图与我们使用的纸质地图有什么不同？

【规律总结】

地理信息系统(GIS)的组成和工作过程

地理信息系统由硬件、软件、地理数据、人员、应用模型等组成，其工作过程主要包括地理数据的输入、存储，地理数据的操作和分析，以及地理信息输出等环节。

简要工作过程如下图所示：

【考例探究1】

下图示意为某专题研究建立的地理信息系统(GIS)图层。据此完成

(1)～(2)题。(

) (1)该专题研究可能是(

)

A．耕地分类和评价

B．工业分布与交通的关系

C．商业分布和规划

D．学校布局

(2)若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场的选址，在下列图层中应增加(

) ①大气污染

②区域规划

③造纸厂、印刷厂分布④水文地质

A．①②

B．①③

C．②③

D．②④

探究点二

地理信息系统与城市管理

【探究材料】

1．上面的漫画反映了我国目前大多数城市存在的交通拥堵现象。若应用

GIS解决城市交通拥堵问题，其发挥出的积极作用主要有哪些？

2．未来五年上海将计划形成“海、陆、空、铁、水五路并举的格局”，城市土地利用状况将发生一定的变化。五年以后，如果你要了解上海市近五年以来土地使用性质、地块轮廓的变化，在GIS系统中，你可直接进行对比分析的图层是什么？

3．如果你想利用假期去上海复旦大学参观学习，但你对上海市又不熟悉，你将如何利用GIS进行路径查询？

4．如果你是市110系统中心的工作人员，当接到报警电话后，你将如何调度警力，进行应急处理？

【规律总结】

地理信息系统在城市建设和管理中的典型应用

应用

主要功能

举例说明

城市信息管理与服务

主要向城市居民提供日常工作与提供旅游景点分布与详情、商业生活所需的各种信息

网点的布局及各自特色、城市道路与建筑物的空间分布

规划部门可以把有用的资料记录城市规划

进行城市与区域多目标的设计、到数据库里，随时查询和统计，和管理

选址、开发和规划、辅助决策

并用三维影像显示城市市貌，还可以把城市地下管网的分布输入系统中，进行有效管理

显示有关道路的路况、交通流量、查询空间信息：某个加油站、立城市道路交通管理

沿线环境等空间和属性信息。可交桥的坐标位置；查询时间信息：以提供多类型的查询

某辆车某一时间处于什么位置及

- 2 - 其某时间某地的车流量等；查询路面质量、沿路环境、居民分布情况等。发布交通信息：及时地把交通拥堵情况、车流量、交通事故、交通环境情况显示在车内显示屏幕上，帮助驾驶员找出最佳行车路线

土地利用与管理

有效地完成对土地利用状况的监土地使用性质变化、地块轮廓变控和管理

化、土地权属关系变更等

实时跟踪灾害发生、发展过程，为了提高火灾防救工作的针对城市救

对灾害进行快速分析、评价和模性，可以建立各防火区的火灾信灾减灾

拟，并辅助开展灾后的应急和恢息系统，并建立相应的救护路线复工作

模型和灾后损失评估模型

城市环

环境规划与决策、监测、评价、对城市多种信息如大气、水、土境管理

预测与模拟

地、植被、噪声等进行管理和处理

【考例探究2】

GIS中，不同类型的地理空间信息存储在不同的图层上，叠加不同的图层可以分析不同要素的相互关系。据此回答(1)～(2)题。

(1)城市交通图层与城市人口分布图层的叠加，可以(

) A．为商业网点选址提供依据

B．分析建筑设计的合理性

C．计算城市水域面积

D．估算工农业生产总值

(2)对1985年与2000年城市土地利用图层进行分析，能够(

) A．计算交通流量的变化

B．预测洪涝灾害的发生

C．了解城市地域结构变化

D．预测城市降水变化趋势