第一节 地理信息系统及其应用教学内容

第三章

地理信息技术应用

第一节

地理信息系统及其应用

教学目标：

（一）知识与技能

1．从地理信息系统（GIF）的应用案例出发，了解GIS的基本概念。

2．通过典型案例，了解地理信息系统的基本工作过程。

3．了解地理信息系统的基本应用状况。

（二）过程与方法

1．案例法，收集有关地理信息系统的基本案例，再进一步从理论上加以认识。

2．尝试法：尝试在实践活动中了解地理信息系统的基本原理和应用情况。

（三）情感态度与价值观

认识地理信息技术的意义，培养地理信息素养。

重点、难点：

1．地理信息系统的概念、组成和工作过程。

2．地理信息系统与城市管理。

教学过程：

一、地理信息系统

1．概念

教材P75图3-1：（略）

该图是计算机显示的三维界面，它们是从关于某城市的地理信息系统中随意截取的。从图中可以看出，在这个地理系统中，能够方便地进行以下工作：①查询某城市的三维地形或地理信息；②查询某城市的全部或局部信息；③分类信息（如学校、旅馆、医院等）查询；④地名查询；⑤查询有关内容的文字、景观照片和录像信息；⑥除查询外，根据功能切换，进行修改、补充、距离测算等工作。以上工作可随时进行，并可输出新的图层。

结论：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。

2．地理信息系统的发展

20世纪60年代，GIS兴起和发展，确立了GIS的基本概念和方法，解决了技术上的一些问题。

70年代，GIS巩固发展，出现商品化的GIS，改善了GIS的应用性能。

80年代，GIS迅速发展，应用领域扩大，技术显著进步。我国进入起步阶段。

90年代以来，GIS深入到各行各业，网络GIS技术迅速发展。我国进入快速发展阶段。

3．地理信息系统的组成

1

教材P77图3-5：（略）

地理信息系统由硬件、软件、人员、数据、应用模型等组成。

GIS硬件组成

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

大型GIS多以工作站或高档微机为主要设备

扫描仪、数字化仪、打印机等

绘图仪、打印机、硬拷贝设备等

在网络系统中用于数据传输的光缆及其终端

高容量硬盘、光盘机、可移动光电存储介质等

教材P78图3-6：（略）

结论：地理信息系统的系统构成是由计算机硬件设备（用于存储、处理和显示数字地图数据）、计算机软件系统、数据（系统的操作对象）、系统的组织管理者（要求掌握系统的管理和使用知识，这是GIS中最活跃、最重要的组成部分）等组成。

4．地理信息系统的工作过程

地理信息系统能对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达，其简要程序和每个程序含义表示如下：

信息源→数据处理→数据库→空间分析→表达

信息源：地图、遥感图像、野外考察、室内实验、社会经济统计等获得的数据。

数据处理：建立空间模型和数据模型。

数据库：关于某一研究区域的若干图层就组成GIS数据库。

空间分析：按一定规划对所研究的某一区域进行空间分析。

表达：形成可供研究、规划和决策人员使用的产品，如地图、图像、统计图表、数字等。

二、地理信息系统的应用

案例：GIS在道路交通中的应用。

GIS能够查询道路的通行状况，迅速定位事故地点，提供交通疏散线路。在道路规划中，GIS能够将多种数据叠加，为道路选线提供直接的分析依据，如最佳路径、最小造价等信息。另外，GIS可以帮助道路管理部门统计道路长度，输出工程报表，制作专题图，查询路况信息等，为道路养护服务。

1．在城市管理中的应用

应用

城市信息管理与服务

主要功能

主要向城市居民提供日常工作与生活所需的各种信息

进行城市与区域多目标的开发和规划

举例说明

提供旅游景点分布与详情、商业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到数据库里，随时查询和统计，并用三维影像显示城市；还可以把城市地下管网的分布输入系统中，进行城市规划

2

有效管理

查询空间信息：某个加油站、立交桥的坐标位城市道路交通管理

显示有关道路的路况、交通流量、沿线环境等空间和属性信置；查询时间信息；某辆车某一时间处于什么位置及其某时间某地的车流量等；查询路面质息。可以提供多种类型的查询

量、沿路环境、居民分布情况等。帮助驾驶员找出最佳行车路线。

实现跟踪灾害发生、发展过为了提高火灾防救工作的针对性，可以建立各防火区的火灾信息系统，并建立相应的救护路线模型和灾后损失评估模型

城市抗灾减灾

程，对灾害进行快速分析、评价和模拟，并辅助开展灾后的应急和恢复工作

城市环境管理

环境规划与决策、监测、评价、对城市多种信息如大气、水、土地、噪声等进预测与模拟

行管理和处理

2．在灾害监测中的应用

应用地理信息系统，并借助于遥感技术，可有效地监测和预报洪涝灾害、森林火灾等。

地理信息系统→信息管理、查询和分析功能→分析灾害影响范围；确定救灾物质调配的最佳路径；受灾人员、财产的安全有效转移；进行灾情统计与评估→提供决策依据、提供决策支持→灾后重建。

结论：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、水利、公共设施、商业金融等人们生产生活的各个领域。

板书提纲：

一、地理信息系统

1．概念

2．地理信息系统的发展

3．地理信息系统的组成

4．地理信息系统工作过程

二、地理信息系统的应用

1．在城市管理中的应用

2．在灾害监测中的应用

课后作业：

系统集成《课时作业》

P95-96

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