湘教版+必修三+第三章+第一節(jié)+地理信息系統(tǒng)及其應用 學案+Word版含答案 .doc

第一節(jié)地理信息系統(tǒng)及其應用學習目標定位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)自主預習1地理信息系統(tǒng)概念它是一種以采集、存儲、管理、分析和描述地球表面與地理分布有關數據的空間信息系統(tǒng)，簡稱gis功能除了一般的存儲、管理數據外，還能顯示數據的空間分布，并具有強大的空間查詢、分析、模擬、統(tǒng)計和預測等功能發(fā)展階段開拓期鞏固發(fā)展期大發(fā)展期用戶時代組成gis人員、gis軟件、硬件設備、地理數據、應用模型硬件設備及工作過程計算機主機、數據輸入設備、數據輸出設備、數據傳輸設備、存儲設備；工作過程主要包括地理數據的輸入、存儲，地理數據的操作和分析，以及地理信息輸出等環(huán)節(jié)地圖數字化過程紙質地圖掃描圖像處理圖像拼接圖像剪裁圖像配準矢量化編輯與修改。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？(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的數據源是多種多樣的，圖形數據輸入的常用方法和數據存儲采用的技術分別是什么？答案(1)地貌gis除了一般的信息系統(tǒng)的功能外，還具有顯示數據的空間分布，強大的空間查詢、分析、模擬、統(tǒng)計和預測等功能優(yōu)勢。(2)信息獲取、地理數據的存儲、地理數據的操作與分析、地理信息輸出。(3)掃描紙質地圖后進行數字化處理；“分層”技術，即將地圖中的不同地理要素，存儲在不同的“圖層”中。反思歸納地理信息系統(tǒng)的工作過程練習鞏固閱讀材料，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時的消息警告、醫(yī)療信息和其他的數據。(1)“健康地圖”中的交通數據屬于_數據；圖中的數據采取_技術存儲。(2)在“健康地圖”的制作過程中，需要用_法將紙質地圖轉化為數字地圖。(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、不同投影的地圖進行數據綜合，并進行空間分析，而紙質地圖沒有這些功能。二、地理信息系統(tǒng)與城市管理自主預習1應用領域：資源調查、環(huán)境評估、災害預測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通信、交通運輸、公安、水利、公共設施、商業(yè)金融等。2在城市建設和管理中的典型應用：城市規(guī)劃和管理、基礎設施管理、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據？(2)地理信息系統(tǒng)在城市管理中具有哪些優(yōu)勢？(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)生資源點和傳染病分布等信息。(2)在城市管理中，可以對相關信息進行綜合分析。發(fā)生應急事件時，輸入應急路線的起點和終點，系統(tǒng)會分析出兩點間的最優(yōu)路徑，并計算出路徑的長度以及經過的路線名稱，從而為應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據化。gis與電子地圖的區(qū)別是：gis是可以隨時修改和更新的計算機軟件系統(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品。反思歸納地理信息系統(tǒng)在其他領域的應用舉例1在災害監(jiān)測中的應用應用地理信息系統(tǒng)，并借助于遙感技術，可有效地監(jiān)測和預報洪澇災害、森林火災等。2在經濟活動中的應用地理信息系統(tǒng)與遙感技術、全球定位系統(tǒng)技術及網絡技術相結合，可為現代經濟活動提供全新的數據地圖決策信息。下圖是地理信息系統(tǒng)在商業(yè)活動中的應用：3地理信息系統(tǒng)在醫(yī)療救護方面的應用練習鞏固gis是用于空間分析的計算機系統(tǒng)，某中學地理小組將它作為課題研究。據此完成下列問題。(1)下列四圖，是同學們?yōu)榧亦l(xiāng)所作的自然、社會經濟方面的資料分析圖，其中只適宜用gis數據庫軟件制作的是()(2)同學們擬分析家鄉(xiāng)人口分布與自然條件的關系，在gis數據庫中，須調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)網點圖層農業(yè)圖層工業(yè)圖層城市圖層交通圖層abcd答案(1)c(2)a課堂小結知識提綱強化記憶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、管理數據不用說；顯示數據空間分布快，提供空間查詢很靈活；分析和模擬神通廣，統(tǒng)計和預測美名播。2數字法記憶地理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)組成、工作環(huán)節(jié)和在城市建設和管理中的應用“五”、“四”、“四”“五”五個組成：硬件、軟件、地理數據、人員和應用模型?！八摹彼膫€工作環(huán)節(jié)：輸入、存儲、分析、輸出。“四”四項應用：城市規(guī)劃和管理、基礎設施管理、土地利用與管理、生態(tài)環(huán)境管理。課堂檢測在gis中，不同類型的地理空間信息儲存在不同的圖層上。疊加不同的圖層可以分析不同要素間的相互關系。據此回答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)網點選址b分析建筑設計的合理性c計算城市水域面積d估算工農業(yè)生產總值2對1990年與2009年城市土地利用圖層進行分析，能夠()a計算交通流量的變化b預測洪澇災害的發(fā)生c了解城市地域結構變化d預測城市降水變化趨勢答案1.a2.c3閱讀材料，回答下列問題。濟南的張先生打算開一家連鎖店，可濟南市里已經有十幾家這樣的分店了，在什么地段開店才能實現利潤最大化呢？他從網上調出城市電子地圖，對主要商業(yè)區(qū)、居住區(qū)、城市繁華地段進行快速查詢統(tǒng)計，各種數據、指標一目了然。他輸入自己的期望值，系統(tǒng)很快篩選出5個最具價值的熱點區(qū)域，并根據人流量、交通狀況、周邊地段未來發(fā)展預測等情況仿真計算出店面經營狀況。張先生很快就從中選定了自己最滿意的店址。(1)材料中，張先生在進行店面選址時運用了地理信息系統(tǒng)的_、_、_功能。(2)試說明張先生從網上進行店面選址與人工選址相比有什么優(yōu)勢？(3)你所在的城市在城市管理中是否出現過運用gis幫助改善管理狀況的情況？你能否借鑒材料中的經驗談一下改進意見？答案(1)查詢分析模擬(2)省時省力、方便迅速，能對各備選店址進行模擬，選址更科學有效。(3)略。(該題的設計主要要求學生要關心社會，要善于把所學知識與實際生產、生活相聯(lián)系。關于改進意見，只要符合當地實際情況，有道理即可)。活動指導教材p77活動提示1.略。2目前，對地理信息系統(tǒng)的定義還存在分歧，可歸結為以下四類：(1)面向數據處理過程的定義：認為地理信息系統(tǒng)由地理數據的輸入、存儲、查詢、分析、輸出等子系統(tǒng)組成。(2)面向專題應用的定義：在面向過程定義的基礎上，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，認為地理信息系統(tǒng)包括各種復雜的處理空間數據的計算機程序和各種算法。(4)數據庫定義：在工具箱定義的基礎上，更加強調分析工具和數據庫間的連接。3略教材p8182活動提示國外gis軟件，如哈佛大學開發(fā)的symap系列軟件等。目前，國內下列gis軟件在解決實際工程能力和技術創(chuàng)新等方面表現突出，如mapgis6.6、supermapgis2003、地網v5.0、cilomap等。教材p85活動課題gis的發(fā)展歷程提示國外地理信息系統(tǒng)的發(fā)展歷程：國際上地理信息系統(tǒng)的發(fā)展始于20世紀60年代，地理信息系統(tǒng)起源于北美，世界上第一個運行性的地理信息系統(tǒng)是在1963年加拿大土地調查局為了處理大量的土地調查資料，由測量學家r.f.tomlinson提出并建立的。同一時期美國哈佛大學的計算機圖形與空間分析實驗室，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70年代以后，gis朝實用方向迅速發(fā)展。美國、加拿大、英國、西德、瑞典、日本等發(fā)達國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80年代是gis普及和推廣應用的大發(fā)展階段，由于新一代高性能計算機的普及和迅速發(fā)展，gis也逐步走向成熟。20世紀90年代，gis已成為確定性產業(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)，愈來愈多的國際性會議、學術刊物以gis為主題，它已成為人們規(guī)劃管理中不可缺少的應用工具。中國地理信息系統(tǒng)的發(fā)展歷程：中國的地理信息系統(tǒng)研究與應用始于20世紀70年代末80年代初，雖然歷史較短，但發(fā)展很快。大體分三個階段：第一階段，19781980年為準備階段，主要是輿論準備，隊伍組建，開始gis的啟蒙研究。第二階段，19811985年為起步階段，主要對gis進行理論探索和區(qū)域性實驗研究，并制定國家gis的規(guī)范，進行信息采集、數據庫模型設計。1985年國家資源與環(huán)境信息系統(tǒng)實驗室成立。第三階段，從1986年到現在，為gis的全面發(fā)展階段，作為一個全國性的研究領域，gis已逐步和國民經濟建設相結合，取得了重大進展和實際應用效益。分層訓練基礎過關 gis即地理信息系統(tǒng)，具有地圖處理、數據庫和空間分析等功能。gis可以像傳統(tǒng)紙質地圖一樣，解決“地點”、“狀況”等有關查詢，且gis還能進行趨勢分析，復雜的“模式”分析，還可以用“虛擬模擬”進行預測性分析。據此完成14題。1下面屬于地理信息系統(tǒng)組成的是()gis軟件gis人員應用模型gis數據分析gis數據輸出abcd2通過地圖、遙感圖像、野外考察等獲得數據的gis技術程序是()a數據處理b數據采集c數據分析d信息輸出3gis與傳統(tǒng)地圖的最基本差異是()agis用點、線、面來表示地物的空間特征和屬性bgis用符號表示地物的屬性cgis用色彩來表示地物的差異dgis用數值表示地物的空間數據4地理信息系統(tǒng)區(qū)別于其他信息系統(tǒng)的最本質特征在于它是()a空間數據b數據信息c圖像信息d綜合信息答案1.a2.b3.d4.a隨著計算機和網絡技術的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的紙質地圖越來越不能滿足人們的需要，電子地圖作為一個新興產品，已經備受人們的青睞。讀圖，完成56題。5根據你對地圖的理解和對這兩種地理圖像的了解，選擇正確的選項()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若你是一位對南京陌生的北京游客，準備到南京游覽長江大橋、中山陵和雨花臺，下列對地圖的使用，最恰當的一項是()a在北京市上網查詢南京電子地圖，了解旅游景點的分布，確定旅游線路；到南京購買南京市旅游地圖，使用南京旅游地圖進行旅游活動b在北京市上網查詢googleearth，了解旅游景點的分布，確定旅游線路；到南京購買南京市旅游地圖，使用南京旅游地圖進行旅游活動c到南京上網查詢googleearth，了解旅游景點的分布，確定旅游線路d在北京市購買南京地圖，了解旅游景點的分布，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行圖層和屬性運算，產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。據此完成78題。7若將甲、乙兩圖層進行疊加，得到的新圖是()8若甲、乙分別為城市交通網和地租等值線圖層，疊加后生成新圖層的圖形信息是()a城市道路網類型b污染工業(yè)布局規(guī)劃c城市功能分區(qū)結構d城市商業(yè)網點分布答案7.a8.d9閱讀材料，完成下列各題?；趃is的供水運營管理信息系統(tǒng)分析與設計一文中寫到：針對供水管網gis的特點和應用現狀，提出建立基于gis的供水運營管理信息系統(tǒng)。整個系統(tǒng)通過gis平臺上的信息共享與集成，能夠實現各類信息的綜合、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)讓你來對現有的相關紙質地圖進行數字化，你將如何進行？請完成操作流程簡圖。(2)在相關數據的存儲過程中，可采用“_”技術，在確定交通線路時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)中各類數據之間的關系，你可以為公眾提供哪幾種表現形式？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、土地利用類型、聚落、交通線路等。(3)表現形式：圖形、地圖或表格。輸出形式：計算機的顯示器屏幕、繪圖儀、打印機。(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。以下三幅簡圖是人們根據gis技術監(jiān)控某地區(qū)歷時多年的某一生態(tài)系統(tǒng)演變的衛(wèi)星圖像繪制而成的。據此完成1213題。12圖中不同形狀的點代表不同的物種，請分析比較三幅圖的信息，該生態(tài)系統(tǒng)變化的趨勢是()a某一物種的個體數量增加b少數物種的個體數量減少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候鳥棲息地，不同形狀的點代表不同的物種，請分析比較三幅圖的信息，該生態(tài)系統(tǒng)變化的趨勢是()a更多的候鳥種群適應該地生態(tài)環(huán)境b相同的候鳥種群適應該地生態(tài)環(huán)境c只有較少的種群、較少的個體能夠適應該地生態(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1