第一节 地理信息系统及其应用教案1

地理信息系统及其应用

一、学习目标：1、能够结合GIS系统应用的实例，说出信息系统（GIS）的基本概念。

2、能够结合图文资料概括说出地理信息系统（GIS）的发展简史和我国GIS的发展。

3、能够概要说出地理信息系统的五个组成部分：硬件、地理数据、GIS软件、GIS人员和应用模型。

4、能够结合典型案例，简要分析地理信息系统（GIS）的工作过程。

5、结合课外实践活动，能够列举地理信息系统（GIS）的应用领域。

学习重点：地理信息系统（GIS）在城市管理中的应用。

学习难点：地理信息系统（GIS）的工作过程。

二、浏览教材，自学填空

（一）知道地理信息系统的概念

1、

什么是地理信息系统？

地理信息系统（Geographical information system，简称GIS）是一种以采集、

、

、

和

地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统。

GIS除了具备存储、管理数据的功能外，还能显示数据的

分布，并具有强大的

、

、

、统计和

等功能。



拓展补充：地理信息系统（GIS）是专门处理地理空间数据的计算机系统。

2、

从20世纪60年代至今，地理信息系统的发展经历了哪四个阶段？

20世纪60年代为

开拓

期，20世纪70年代为

巩固发展

期，20世纪80年代为

大发展

期，20世纪90年代以后进入

用户

时代。

3、

地理信息系统的组成可以分为哪能五个部分？

（1）硬件设备

包括计算机主机、数据

设备、数据

设备、数据

设备和存储设备等。

可以分为基础数据和专题数据，前者如

、

、

数（2）地理数据

据等；后者如

、

、

、

、

数据等。

GIS软件是地理信息系统运行的基础，是空间数据管理和处理的平台。GIS软件（3）GIS软件

提供存储、显示、分析地理数据的功能。主要包括数据输入与编辑、数据

、数据

以及数据

和

等。

（4）GIS人员

（5）应用模型

包括从事GIS系统开发的专业人员，也包括使用GIS完成工作的用户。

是解决各种实际问题的

模型，如人口扩散模型、商业选址模型、路径分析模型等。

4、

简要说明地理信息系统的工作过程。

GIS的工作过程，主要包括地理数据的

、

，地理数据的

和分析，以及地理信息

等环节。

（1）建设GIS的首要工作是建立

。GIS的数据源是多种多样的，包括地图、遥感图像以及野外考察、室内实验、社会经济统计等获得的数据。目前

数据已经成为GIS的重要数据来源。将图形数据输入到计算机中，常用的方法是扫描纸质地图后进行

处理。

GIS的数据存储采用“

”技术，即将地图中的不同地理要素，存储在不同的“

”中。将不同的“

”要素进行重叠，就形成不同主题的地图。

（2）对GIS数据的

与分析，是GIS应用的基础。

（3）GIS的输出，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。

（二）了解地理信息系统在城市管理中的应用

5、

GIS可以广泛应用于哪些领域？

目前，GIS广泛应用于

调查、

评估、

预测、

管理、

规划、邮电通信、交通运输、公安、水利、公共设施、商业金融等人们生产生活的各个领域。可以说，凡是用到地图或需要处理地理空间数据的领域，都可以借助GIS。

6、

在城市建设与管理中，GIS可以应用于哪些方面？

GIS在城市建设和管理中的典型应用有：城市规划和管理、

设施管理、

利用与管理、

环境管理等。

三、交流质疑，合作探究

1、

下图是“GIS技术的简要程序示意”，读后讨论完成问题。

数据处理

（1）根据相互关系，将下列字母代表的内容填入相应的空格内：

A．数据库

B．空间分析

C．信息源

（2）如果你想利用假期去上海复旦大学参观学习，但你对上海市又很不熟悉，你将怎样利用网络GIS进行路径查询？

思路引领：利用网络GIS调出复旦大学所在位置附近的地图，查出车站到复旦大学最合理的公交路线。

2、

下图甲、乙分别示意京津冀都市圈2000年人口密度分布和人口增长率。应用GIS技术在图甲基础上制作图乙，需要添加的数据是（

）

A．1999年各行政区的人口数量

B．2000年各行政区的人口数量

C．各行政区的边界

D．各行政区的面积

3、

读以下文字资料，讨论回答下列问题。

地理信息系统（GIS）与一般信息系统的主要差别是，GIS所采集的信息是按地理空间分布特征来反映地理实体结构及其动态变化规律的。如我国曾经应用GIS对各地区各时段“非典型肺炎”临床诊断病例、疑似病例等指标分类汇总，在地图上进行“地点”、“状况”的位置标定，每日发布各地疫情通报，供有关部门查询分析，制定相应的防治策略。来源学科网ZXXK]

表达

品

（1）根据我国部分省区“非典型肺炎”累计临床诊断病例通报表中的数据（截止2003年5月22日10时）在我国部分省区图的图例空框中，设计区分各病例数值段的图例符号，并在图上山西、湖南两省范围内画出相应的图例符号。

（2）下列课题中，主要是应用GIS进行研究的有：（

）（多项选择）

A．近50年来，世界粮食总产量与人均产量变化趋势分析

B．近10年来，上海市区人口分布变化特征与城市建设相关性分析

C．浙江省西部地区土地利用状况与农业结构变化特征分析

D．上海市浦东新区内环线内主要道路交叉点交通流量状况通报及优化公交线网、站点分布的方案设计

四、自我检测，课堂反馈

1．

下列关于地理信息系统的说法，最准确的是

A．进行图像处理的信息系统

B．进行动画设计的信息系统

C．专门处理地理空间数据的信息系统

D．进行地图制作的信息系统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2—3题。

2．

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[来来源:Z.xx.k.Com]

C．商业分布和规划

D．学校布局

3．

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

4．

下列哪一项是地理信息系统运行的基础，也是空间数据管理和处理的平台

A．GIS人员

B．GIS软件

C．GIS硬件

D．GIS应用模型

在GIS中，不同类型的地理空间信息储存在不同的图层上。叠加不同的图层可以分析不同要素的相互关系。回答5—6题。

5．

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

B．计算城市水域面积

C．分析建筑设计的合理性

D．估算工农业生产总值

6．

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．预测城市人口的增长速度

C．了解城市地域结构变化

D．预测城市降水变化趋势

图A为某区域的地理信息空间数据地图，每个小方格表示实际长宽各10米，图中r表示河流，s表示林木，h表示住房，f表示耕地，图B中数据表示相应区域内各方格的平均海拔高度（单位：米），回答7—8题。

7．

图A中河流的流向是

A．自南向北流

B．自北向南流

C．自西南向东北流

D．自东北向西南流

8．

若将两层图加以叠加，可以直接

A．估算出该区域内河流的流域面积

B．计算出该区域内林木的蓄积量

C．计算出该区域内耕地比重和平均海拔

D．预测洪涝灾害发生的频率

下图示意新一代信息技术支撑下的智慧城市。读图回答9—10题。

9．

地理信息系统为智慧城市建设提供来源学科网ZXXK]

A．分析、管理空间信息

B．跟踪动态定位信息

C．整合集成网络信息

D．获取实时通讯信息

10．智慧城市建设对城市发展最重要的作用是

A．调整地域结构

B．加速人口集散

C．扩大空间规模

D．提升服务功能