第一节 地理信息系统及其应用课堂实录【1】

地理信息系统及其应用（教案）

【教学设计】

（一）、教学目标

1、知识和技能：了解地理信息系统的基本概念、发展和组成。通过案例，了解地理信息系统的基本工作过程，理解地理信息系统对城市管理的应用。会使用常见的地理信息系统产品，能使用电子地图查询所需信息。

2、过程与方法：通过多媒体和地理信息系统在生产、生活实践中的应用实例，让学生动手动脑，了解其应用。

3、情感态度价值观：深刻体会科学技术对人类生产生活的影响，培养学生信息收集、处理与分析的地理素养，形成在网络中获取信息的意识，懂得掌握知识的重要性

(二)、内容分析

1、教材分析

2、教学重点

地理信息系统基本原理；了解地理信息系统在城市管理中的应用。

3、教学难点

地理信息系统在城市管理中的应用。

（三）、学情分析

（四）、教学方法

读图分析法、案例教学法、多媒体演示法、问题探究法、小组讨论法

【课堂导学】

观看美国警匪片《全面反击》中警察追捕匪徒的片断，警察在短短的几分钟内就可以布置好警力，最终也抓住了匪徒。我们思考：除了指挥者的机敏，是什么在事件过程中发挥了重要作用？

思考并回答：警察使用了GIS系统来科学的部署了警力。

让学生在轻松愉快的课堂气氛中了解到GIS的用途，并对学习本节知识和进一步了解GIS充满兴趣。

《看书思考》

1>、GIS的概念和特点。

2>、世界GIS的发展经历了哪几个阶段？

3>、GIS主要由哪几个部分组成？

4>、GIS的工作过程主要包括哪

几个环节？

探究点一、地理信息系统

（一）地理信息系统的概念

GIS的概念和特点怎样? 1、概念：地理信息系统(Geographical information system，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。 2、地理信息系统与一般信息系统的区别：

⑴一般信息系统：只能存储、管理数据，不能将数据在空间上的分布表现出来。

⑵地理信息系统：除了一般信息系统的功能外，还能显示数据的空间分布，并且有强大的空间查询、分析、模拟、统计和预测等功能。

地理信息系统最初为解决地理问题而出现，但现在它已成为信息产业的一个重要组成部分。

（二）地理信息系统的发展

问: 世界GIS的发展经历了哪几个阶段？

1、国际上的发展历程：分为四个阶段

时间

20世纪60年代

20世纪70年代

20世纪80年代

20世纪90年代

阶段

开拓期

巩固发展期

大发展期

用户时代

2、我国的发展历程（特点）：

起步晚，发展快

（三）地理信息系统的组成（五部分）

问:地理信息系统主要由哪几个部分组成？

组成

功能

硬件

为GIS建设提供环境

GIS软件

存储、分析、显示地理数据

地理数据

是GIS建设的基础

GIS人员

GIS系统的建设等

应用模型

对空间数据进行进行综合分析解决实际问题

（四）地理信息系统的工作过程 问:GIS的工作过程主要包括哪几个环节？

学生回答：地理信息系统的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、地理信息输出等环节。

老师:我们对四个环节逐一讲解。

播放：1）、地理数据的输入：将收集好的各种数据资料，经过分类和标准化处理后，就可输入到计算机中。其中对图形数据的输入，常用的方法是扫描纸质地图后进行数字化处理。

老师：强调对图形数据的输入，常用的方法是扫描纸质地图后进行数字化处理。如将景观地图进行栅栏式表示，分成块状；或用矢量表示法，建立坐标。

地图数字化过程如下：

播放：纸质地图 图像扫描 图像处理 图像拼接 图像剪裁 图像配准 矢量化 编辑与修改

老师：地理空间数据以数据库的形式储存，建立地理数据库是建设GIS的首要工作

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“图层”中。

播放：3）、数据的操作与分析：各类数据之间的关系以直观的形式表现出来，这种形式可以是图形、地图或表格。它是GIS的基础。

老师：强调数据的操作与分析是GIS的基础。

播放：4）、GIS的输出：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。

想一想：地理信息系统可以解决四类问题能为我们做什么呢？

探究点二、地理信息系统的应用：（可以解决的四类基本问题）

解决问题

解释

与分布、位置有显示了GIS对信息空间表达的功能，它实际是回答了以下两个问题：⑴关的基本问题

对象（地物）在哪里？⑵符合特定条件的地物在哪里？

趋势分析

模式分析

分析该地物的发展趋势，即回答：从何时起发生了哪些变化？

对象的分布存在何种空间模式？即揭示各种地物之间的空间关系。例：三层数据：交通、人口密度、商业网点分布，通过图层的融合可以看出三者之间的关系，其用途：决策商业网点的布局

包括的内容

计算机主机、数据输入设备、数据输出设备、数据传输设备、存储设备

数据输入与编辑、数据管理、数据操作、数据显示和输出

基础数据和专题数据

开发人员、用户

人口扩散模型、商业选址模型

利用数据及已掌握的规律建立模型，就可以模拟某个地方如具备某种条件时将出现的结果。即回答：如果……将如何？

探究点三、地理信息系统与城市管理 GIS能满足人们对空间信息的要求，帮助人们进行各种辅助决策。目前，GIS广泛应用于资源调查、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、水模拟问题

利、公共设施、商业金融等人们生产生活的各个领域。

应用领域

应用

城市规划与管理

基础设施管理

土地利用与管理

生态环境管理

城市规划的设计、工程选址，也可进行城市管理和辅助决策

完成工程设计、应急抢修、日常维修管理等工作

可有效地完成对土地利用状况的监控和管理

实现城市生态规划、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

〖活动1〗讨论：“3S技术”的区别和联系。

1、区别：⑴遥感主要用于地理信息数据的获取；⑵全球定位系统主要用于地理信息的空间定位；⑶地理信息系统主要用来对地理信息数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价。

2、三者的关系可用以下简略图表示：