20182019學(xué)年湘教版必修三第三章第一節(jié)地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用學(xué)案word版含答案

第一節(jié)地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.了解地理信息系統(tǒng)的概念及其發(fā)展。2.掌握地理信息系統(tǒng)的基本組成，理解地理信息系統(tǒng)在城市管理中的作用。一、地理信息系統(tǒng)自主預(yù)習(xí)1地理信息系統(tǒng)概念它是一種以采集、存儲(chǔ)、管理、分析和描述地球表面與地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱GIS功能除了一般的存儲(chǔ)、管理數(shù)據(jù)外，還能顯示數(shù)據(jù)的空間分布，并具有強(qiáng)大的空間查詢、分析、模擬、統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)等功能發(fā)展階段開拓期鞏固發(fā)展期大發(fā)展期用戶時(shí)代組成GIS人員、GIS軟件、硬件設(shè)備、地理數(shù)據(jù)、應(yīng)用模型硬件設(shè)備及工作過程計(jì)算機(jī)主機(jī)、數(shù)據(jù)輸入設(shè)備、數(shù)據(jù)輸出設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備；工作過程主要包括地理數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)，地理數(shù)據(jù)的操作和分析，以及地理信息輸出等環(huán)節(jié)地圖數(shù)字化過程紙質(zhì)地圖掃描圖像處理圖像拼接圖像剪裁圖像配準(zhǔn)矢量化編輯與修改。GIS可輸出地形圖、專題圖和剖面圖，也可以輸出三維地圖2.思考教材P77活動(dòng)提出的問題。合作探究讀“某地理信息系統(tǒng)分析流程圖”，回答下列問題。(1)此圖為_信息系統(tǒng)分析流程圖。與一般的信息系統(tǒng)相比，該信息系統(tǒng)具有哪些優(yōu)點(diǎn)？(2)圖中分別代表該地理信息系統(tǒng)的哪些工作環(huán)節(jié)？(3)GIS的數(shù)據(jù)源是多種多樣的，圖形數(shù)據(jù)輸入的常用方法和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用的技術(shù)分別是什么？答案(1)地貌GIS除了一般的信息系統(tǒng)的功能外，還具有顯示數(shù)據(jù)的空間分布，強(qiáng)大的空間查詢、分析、模擬、統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)等功能優(yōu)勢(shì)。(2)信息獲取、地理數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、地理數(shù)據(jù)的操作與分析、地理信息輸出。(3)掃描紙質(zhì)地圖后進(jìn)行數(shù)字化處理；“分層”技術(shù)，即將地圖中的不同地理要素，存儲(chǔ)在不同的“圖層”中。反思?xì)w納地理信息系統(tǒng)的工作過程練習(xí)鞏固閱讀材料，完成下列各題。健康地圖，由谷歌創(chuàng)建，在加拿大健康研究所等的支持下，向全球跟蹤地圖上添加實(shí)時(shí)的消息警告、醫(yī)療信息和其他的數(shù)據(jù)。(1)“健康地圖”中的交通數(shù)據(jù)屬于_數(shù)據(jù)；圖中的數(shù)據(jù)采取_技術(shù)存儲(chǔ)。(2)在“健康地圖”的制作過程中，需要用_法將紙質(zhì)地圖轉(zhuǎn)化為數(shù)字地圖。(3)某人利用健康地圖查詢甲型H1N1病例的分布狀況，屬于GIS系統(tǒng)工作過程中的_環(huán)節(jié)。(4)與紙質(zhì)地圖相比，“健康地圖”具有哪些不同？答案(1)專題分層(2)掃描(3)操作與分析(4)儲(chǔ)存信息的形式不同；查詢的方式不同；地理信息系統(tǒng)將不同來源、不同比例尺、不同投影的地圖進(jìn)行數(shù)據(jù)綜合，并進(jìn)行空間分析，而紙質(zhì)地圖沒有這些功能。二、地理信息系統(tǒng)與城市管理自主預(yù)習(xí)1應(yīng)用領(lǐng)域：資源調(diào)查、環(huán)境評(píng)估、災(zāi)害預(yù)測(cè)、國(guó)土管理、城市規(guī)劃、郵電通信、交通運(yùn)輸、公安、水利、公共設(shè)施、商業(yè)金融等。2在城市建設(shè)和管理中的典型應(yīng)用：城市規(guī)劃和管理、基礎(chǔ)設(shè)施管理、土地利用與管理、生態(tài)環(huán)境管理。3思考教材P85活動(dòng)提出的問題。合作探究讀“某城區(qū)公共衛(wèi)生地理信息系統(tǒng)部分顯示”，思考并回答下列問題。(1)在圖中所示的地理信息系統(tǒng)中，可能用到哪些方面的數(shù)據(jù)？(2)地理信息系統(tǒng)在城市管理中具有哪些優(yōu)勢(shì)？(3)GIS和地圖、電子地圖有何區(qū)別？答案(1)在該系統(tǒng)中用到了衛(wèi)生資源點(diǎn)和傳染病分布等信息。(2)在城市管理中，可以對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行綜合分析。發(fā)生應(yīng)急事件時(shí)，輸入應(yīng)急路線的起點(diǎn)和終點(diǎn)，系統(tǒng)會(huì)分析出兩點(diǎn)間的最優(yōu)路徑，并計(jì)算出路徑的長(zhǎng)度以及經(jīng)過的路線名稱，從而為應(yīng)急事件處置提供決策支持。(3)GIS與地圖的基本區(qū)別在于GIS將地物的各種特征數(shù)據(jù)化。GIS與電子地圖的區(qū)別是：GIS是可以隨時(shí)修改和更新的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，而電子地圖只是把GIS的階段性成果做成供人們查詢的產(chǎn)品。反思?xì)w納地理信息系統(tǒng)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用舉例1在災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，并借助于遙感技術(shù)，可有效地監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)洪澇災(zāi)害、森林火災(zāi)等。2在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的應(yīng)用地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，可為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)活動(dòng)提供全新的數(shù)據(jù)地圖決策信息。下圖是地理信息系統(tǒng)在商業(yè)活動(dòng)中的應(yīng)用：3地理信息系統(tǒng)在醫(yī)療救護(hù)方面的應(yīng)用練習(xí)鞏固GIS是用于空間分析的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，某中學(xué)地理小組將它作為課題研究。據(jù)此完成下列問題。(1)下列四圖，是同學(xué)們?yōu)榧亦l(xiāng)所作的自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面的資料分析圖，其中只適宜用GIS數(shù)據(jù)庫(kù)軟件制作的是()(2)同學(xué)們擬分析家鄉(xiāng)人口分布與自然條件的關(guān)系，在GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中，須調(diào)用的專題圖層有下列中的()地形圖層土壤圖層氣候圖層人口圖層商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)圖層農(nóng)業(yè)圖層工業(yè)圖層城市圖層交通圖層ABCD答案(1)C(2)A課堂小結(jié)知識(shí)提綱強(qiáng)化記憶1口訣法記憶地理信息系統(tǒng)的功能地理信息系統(tǒng)功能多，存儲(chǔ)、管理數(shù)據(jù)不用說；顯示數(shù)據(jù)空間分布快，提供空間查詢很靈活；分析和模擬神通廣，統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)美名播。2數(shù)字法記憶地理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)組成、工作環(huán)節(jié)和在城市建設(shè)和管理中的應(yīng)用“五”、“四”、“四”“五”五個(gè)組成：硬件、軟件、地理數(shù)據(jù)、人員和應(yīng)用模型?！八摹彼膫€(gè)工作環(huán)節(jié)：輸入、存儲(chǔ)、分析、輸出?！八摹彼捻?xiàng)應(yīng)用：城市規(guī)劃和管理、基礎(chǔ)設(shè)施管理、土地利用與管理、生態(tài)環(huán)境管理。課堂檢測(cè)在GIS中，不同類型的地理空間信息儲(chǔ)存在不同的圖層上。疊加不同的圖層可以分析不同要素間的相互關(guān)系。據(jù)此回答12題。1城市交通圖層與城市人口分布圖層的疊加，可以()A為商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)選址B分析建筑設(shè)計(jì)的合理性C計(jì)算城市水域面積D估算工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值2對(duì)1990年與2009年城市土地利用圖層進(jìn)行分析，能夠()A計(jì)算交通流量的變化B預(yù)測(cè)洪澇災(zāi)害的發(fā)生C了解城市地域結(jié)構(gòu)變化D預(yù)測(cè)城市降水變化趨勢(shì)答案1.A2.C3閱讀材料，回答下列問題。濟(jì)南的張先生打算開一家連鎖店，可濟(jì)南市里已經(jīng)有十幾家這樣的分店了，在什么地段開店才能實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化呢？他從網(wǎng)上調(diào)出城市電子地圖，對(duì)主要商業(yè)區(qū)、居住區(qū)、城市繁華地段進(jìn)行快速查詢統(tǒng)計(jì)，各種數(shù)據(jù)、指標(biāo)一目了然。他輸入自己的期望值，系統(tǒng)很快篩選出5個(gè)最具價(jià)值的熱點(diǎn)區(qū)域，并根據(jù)人流量、交通狀況、周邊地段未來發(fā)展預(yù)測(cè)等情況仿真計(jì)算出店面經(jīng)營(yíng)狀況。張先生很快就從中選定了自己最滿意的店址。(1)材料中，張先生在進(jìn)行店面選址時(shí)運(yùn)用了地理信息系統(tǒng)的_、_、_功能。(2)試說明張先生從網(wǎng)上進(jìn)行店面選址與人工選址相比有什么優(yōu)勢(shì)？(3)你所在的城市在城市管理中是否出現(xiàn)過運(yùn)用GIS幫助改善管理狀況的情況？你能否借鑒材料中的經(jīng)驗(yàn)談一下改進(jìn)意見？答案(1)查詢分析模擬(2)省時(shí)省力、方便迅速，能對(duì)各備選店址進(jìn)行模擬，選址更科學(xué)有效。(3)略。(該題的設(shè)計(jì)主要要求學(xué)生要關(guān)心社會(huì)，要善于把所學(xué)知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)、生活相聯(lián)系。關(guān)于改進(jìn)意見，只要符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，有道理即可)。活動(dòng)指導(dǎo)教材P77活動(dòng)提示1.略。2目前，對(duì)地理信息系統(tǒng)的定義還存在分歧，可歸結(jié)為以下四類：(1)面向數(shù)據(jù)處理過程的定義：認(rèn)為地理信息系統(tǒng)由地理數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)、查詢、分析、輸出等子系統(tǒng)組成。(2)面向?qū)ｎ}應(yīng)用的定義：在面向過程定義的基礎(chǔ)上，按其分析的信息類型來定義地理信息系統(tǒng)，如土地利用信息系統(tǒng)、礦產(chǎn)資源管理信息系統(tǒng)等。(3)工具箱定義：這種定義基于軟件系統(tǒng)分析的觀點(diǎn)，認(rèn)為地理信息系統(tǒng)包括各種復(fù)雜的處理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)程序和各種算法。(4)數(shù)據(jù)庫(kù)定義：在工具箱定義的基礎(chǔ)上，更加強(qiáng)調(diào)分析工具和數(shù)據(jù)庫(kù)間的連接。3略教材P8182活動(dòng)提示國(guó)外GIS軟件，如哈佛大學(xué)開發(fā)的SYMAP系列軟件等。目前，國(guó)內(nèi)下列GIS軟件在解決實(shí)際工程能力和技術(shù)創(chuàng)新等方面表現(xiàn)突出，如MapGIS6.6、SuperMapGIS2019、地網(wǎng)V5.0、CiloMap等。教材P85活動(dòng)課題GIS的發(fā)展歷程提示國(guó)外地理信息系統(tǒng)的發(fā)展歷程：國(guó)際上地理信息系統(tǒng)的發(fā)展始于20世紀(jì)60年代，地理信息系統(tǒng)起源于北美，世界上第一個(gè)運(yùn)行性的地理信息系統(tǒng)是在1963年加拿大土地調(diào)查局為了處理大量的土地調(diào)查資料，由測(cè)量學(xué)家R.F.Tomlinson提出并建立的。同一時(shí)期美國(guó)哈佛大學(xué)的計(jì)算機(jī)圖形與空間分析實(shí)驗(yàn)室，建立了SYMAP系統(tǒng)軟件，竭力發(fā)展空間分析模型和制圖軟件。20世紀(jì)70年代以后，GIS朝實(shí)用方向迅速發(fā)展。美國(guó)、加拿大、英國(guó)、西德、瑞典、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家先后建立了許多不同專題、不同規(guī)模、不同類型的各具特色的地理信息系統(tǒng)。20世紀(jì)80年代是GIS普及和推廣應(yīng)用的大發(fā)展階段，由于新一代高性能計(jì)算機(jī)的普及和迅速發(fā)展，GIS也逐步走向成熟。20世紀(jì)90年代，GIS已成為確定性產(chǎn)業(yè)，投入使用的GIS系統(tǒng)，每23年就翻一番。GIS已滲透到各行各業(yè)，愈來愈多的國(guó)際性會(huì)議、學(xué)術(shù)刊物以GIS為主題，它已成為人們規(guī)劃管理中不可缺少的應(yīng)用工具。中國(guó)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展歷程：中國(guó)的地理信息系統(tǒng)研究與應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代末80年代初，雖然歷史較短，但發(fā)展很快。大體分三個(gè)階段：第一階段，19781980年為準(zhǔn)備階段，主要是輿論準(zhǔn)備，隊(duì)伍組建，開始GIS的啟蒙研究。第二階段，19811985年為起步階段，主要對(duì)GIS進(jìn)行理論探索和區(qū)域性實(shí)驗(yàn)研究，并制定國(guó)家GIS的規(guī)范，進(jìn)行信息采集、數(shù)據(jù)庫(kù)模型設(shè)計(jì)。1985年國(guó)家資源與環(huán)境信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室成立。第三階段，從1986年到現(xiàn)在，為GIS的全面發(fā)展階段，作為一個(gè)全國(guó)性的研究領(lǐng)域，GIS已逐步和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)相結(jié)合，取得了重大進(jìn)展和實(shí)際應(yīng)用效益。分層訓(xùn)練基礎(chǔ)過關(guān) GIS即地理信息系統(tǒng)，具有地圖處理、數(shù)據(jù)庫(kù)和空間分析等功能。GIS可以像傳統(tǒng)紙質(zhì)地圖一樣，解決“地點(diǎn)”、“狀況”等有關(guān)查詢，且GIS還能進(jìn)行趨勢(shì)分析，復(fù)雜的“模式”分析，還可以用“虛擬模擬”進(jìn)行預(yù)測(cè)性分析。據(jù)此完成14題。1下面屬于地理信息系統(tǒng)組成的是()GIS軟件GIS人員應(yīng)用模型GIS數(shù)據(jù)分析GIS數(shù)據(jù)輸出ABCD2通過地圖、遙感圖像、野外考察等獲得數(shù)據(jù)的GIS技術(shù)程序是()A數(shù)據(jù)處理B數(shù)據(jù)采集C數(shù)據(jù)分析D信息輸出3GIS與傳統(tǒng)地圖的最基本差異是()AGIS用點(diǎn)、線、面來表示地物的空間特征和屬性BGIS用符號(hào)表示地物的屬性CGIS用色彩來表示地物的差異DGIS用數(shù)值表示地物的空間數(shù)據(jù)4地理信息系統(tǒng)區(qū)別于其他信息系統(tǒng)的最本質(zhì)特征在于它是()A空間數(shù)據(jù)B數(shù)據(jù)信息C圖像信息D綜合信息答案1.A2.B3.D4.A隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的紙質(zhì)地圖越來越不能滿足人們的需要，電子地圖作為一個(gè)新興產(chǎn)品，已經(jīng)備受人們的青睞。讀圖，完成56題。5根據(jù)你對(duì)地圖的理解和對(duì)這兩種地理圖像的了解，選擇正確的選項(xiàng)()A甲屬于地圖，乙不屬于地圖B甲不屬于地圖，乙屬于地圖C甲、乙均屬于地圖D甲、乙均不屬于地圖6若你是一位對(duì)南京陌生的北京游客，準(zhǔn)備到南京游覽長(zhǎng)江大橋、中山陵和雨花臺(tái)，下列對(duì)地圖的使用，最恰當(dāng)?shù)囊豁?xiàng)是()A在北京市上網(wǎng)查詢南京電子地圖，了解旅游景點(diǎn)的分布，確定旅游線路；到南京購(gòu)買南京市旅游地圖，使用南京旅游地圖進(jìn)行旅游活動(dòng)B在北京市上網(wǎng)查詢GoogleEarth，了解旅游景點(diǎn)的分布，確定旅游線路；到南京購(gòu)買南京市旅游地圖，使用南京旅游地圖進(jìn)行旅游活動(dòng)C到南京上網(wǎng)查詢GoogleEarth，了解旅游景點(diǎn)的分布，確定旅游線路D在北京市購(gòu)買南京地圖，了解旅游景點(diǎn)的分布，確定旅游線路答案5.A6.A疊加分析就是將同一地區(qū)的兩層或多層地圖要素重疊在一起進(jìn)行圖層和屬性運(yùn)算，產(chǎn)生新的圖層和屬性的過程。圖中甲、乙分別為同一地區(qū)兩種要素分布圖。據(jù)此完成78題。7若將甲、乙兩圖層進(jìn)行疊加，得到的新圖是()8若甲、乙分別為城市交通網(wǎng)和地租等值線圖層，疊加后生成新圖層的圖形信息是()A城市道路網(wǎng)類型B污染工業(yè)布局規(guī)劃C城市功能分區(qū)結(jié)構(gòu)D城市商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)分布答案7.A8.D9閱讀材料，完成下列各題?；贕IS的供水運(yùn)營(yíng)管理信息系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)一文中寫到：針對(duì)供水管網(wǎng)GIS的特點(diǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀，提出建立基于GIS的供水運(yùn)營(yíng)管理信息系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)通過GIS平臺(tái)上的信息共享與集成，能夠?qū)崿F(xiàn)各類信息的綜合、分析和決策，從而深化GIS在供水行業(yè)中的應(yīng)用，有效提高企業(yè)的工作效率和管理水平。在該系統(tǒng)的工作過程中，如果：(1)讓你來對(duì)現(xiàn)有的相關(guān)紙質(zhì)地圖進(jìn)行數(shù)字化，你將如何進(jìn)行？請(qǐng)完成操作流程簡(jiǎn)圖。(2)在相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)過程中，可采用“_”技術(shù)，在確定交通線路時(shí)一般涉及哪些不同的圖層？(答3條即可)(3)如果讓你來向公眾演示該系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，你可以為公眾提供哪幾種表現(xiàn)形式？這些形式可以通過哪幾種輸出形式輸出？(4)你需要查詢某項(xiàng)地理要素，該系統(tǒng)可以向你提供哪幾類地圖？答案(1)(2)分層地形地質(zhì)、土地利用類型、聚落、交通線路等。(3)表現(xiàn)形式：圖形、地圖或表格。輸出形式：計(jì)算機(jī)的顯示器屏幕、繪圖儀、打印機(jī)。(4)地形圖、專題圖、剖面圖、三維地圖。能力提升如圖示意某地理專題研究建立的地理信息系統(tǒng)圖層。讀圖，回答1011題。10疊加丙與丁圖層可以研究()A河流分布B地形特征C商店布局D客貨流量11為了較合理地得出丙圖，需要疊加的圖層有()A甲與乙B甲與丁C乙與丁D甲、乙、丁答案10.C11.D利用GIS技術(shù)可監(jiān)控一定地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的變化情況。以下三幅簡(jiǎn)圖是人們根據(jù)GIS技術(shù)監(jiān)控某地區(qū)歷時(shí)多年的某一生態(tài)系統(tǒng)演變的衛(wèi)星圖像繪制而成的。據(jù)此完成1213題。12圖中不同形狀的點(diǎn)代表不同的物種，請(qǐng)分析比較三幅圖的信息，該生態(tài)系統(tǒng)變化的趨勢(shì)是()A某一物種的個(gè)體數(shù)量增加B少數(shù)物種的個(gè)體數(shù)量減少C部分物種消失，生態(tài)環(huán)境脆弱D生物新物種不斷替代原有物種13如果圖中反映的是某個(gè)候鳥棲息地，不同形狀的點(diǎn)代表不同的物種，請(qǐng)分析比較三幅圖的信息，該生態(tài)系統(tǒng)變化的趨勢(shì)是()A更多的候鳥種群適應(yīng)該地生態(tài)環(huán)境B相同的候鳥種群適應(yīng)該地生態(tài)環(huán)境C只有較少的種群、較少的個(gè)體能夠適應(yīng)該地生態(tài)環(huán)境D生態(tài)環(huán)境能夠不斷地為更多的候鳥種群提供棲息條件答案12.C13