第一節(jié) 地理信息系統(tǒng)及其應用

第三章

地理信息技術應用第一節(jié)地理信息系統(tǒng)及其應用準噶爾盆地六盤水警用地理信息系統(tǒng)全國公路貨運優(yōu)化系統(tǒng)-短途配貨人口地理信息系統(tǒng)解決方案請思考：地理信息系統(tǒng)的主要功能是什么？1.了解地理信息系統(tǒng)（GIS）的基本構成。2.了解GIS的主要功能，理解GIS在城市管理中的應用。（重點）一、地理信息系統(tǒng)(GeographicalInformationSystem，簡稱GIS)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(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)。1.地理信息系統(tǒng)(一)地理信息系統(tǒng)的概念2.與一般信息系統(tǒng)的區(qū)別除了一般信息系統(tǒng)的功能外，還能顯示數(shù)據(jù)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。3、地理信系統(tǒng)能為我們做些什么網(wǎng)絡GIS路徑查詢——用來查詢兩點間的交通路線（二）地理信息系統(tǒng)的發(fā)展20世紀80年代初→90年代→21世紀（開始起步）（快速發(fā)展）（重大進展）20世紀60年代→70年代→80年代→90年代后（開拓期）（鞏固發(fā)展期）（大發(fā)展期）（用戶時代）1.地理信息系統(tǒng)發(fā)展簡史：2.我國GIS的發(fā)展：地理信息系統(tǒng)最初為解決地理問題而出現(xiàn)，但現(xiàn)在它已成為信息產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分。GIS在城市建設中的應用——GIS虛擬社區(qū)GIS在科學研究中的應用——白令海峽在0米、5米、40米深度處溫度的三維GIS模擬（三)地理信息系統(tǒng)的組成GIS的組成用于數(shù)據(jù)和信息的采集、處理、加工、分析和輸出等。提供存儲、顯示、分析地理數(shù)據(jù)的功能。GIS系統(tǒng)建立在地理數(shù)據(jù)的基礎上。1.硬件設備：3.GIS軟件：2.地理數(shù)據(jù)：包括從事GIS系統(tǒng)開發(fā)的專業(yè)人員，也包括使用GIS完成工作的用戶。是解決各種實際問題的數(shù)學模型。4.GIS人員：5.應用模型：（四）地理信息系統(tǒng)的工作過程1.地理數(shù)據(jù)的輸入

將收集好的各種數(shù)據(jù)資料，經(jīng)過分類和格式轉(zhuǎn)換，就可輸入到計算機中。其中，對于圖形數(shù)據(jù)的輸入，常用的方法是掃描紙質(zhì)地圖后進行數(shù)字化處理。紙質(zhì)地圖掃描圖像處理圖像拼接圖像剪裁圖像配準矢量化（自動、人工）編輯與修改地圖數(shù)字化過程2.數(shù)據(jù)存儲

采用“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。將不同的“圖層”要素進行重疊，就形成不同主題的地圖。用來存儲不同信息的GIS圖層3.對數(shù)據(jù)的操作與分析

通過對GIS數(shù)據(jù)的操作，可以使各類數(shù)據(jù)之間的關系以直觀的形式表現(xiàn)出來，這種形式可以是圖形、地圖或表格。用戶和決策者對操作結果進行判斷分析后，就可應用。4.GIS的輸出將編輯好的GIS信息在計算機顯示器的屏幕上顯示，或通過繪圖儀、打印機等輸出的過程。應用舉例圖中下圖是一幅具有林木、河流和房屋的景觀地圖，右圖是根據(jù)左圖而建立的空間數(shù)據(jù)模型。據(jù)此回答下列問題?！締栴}】上圖圖中的r表示()A．林木B．河流C．房屋D．農(nóng)田【問題】圖中區(qū)域的林木覆蓋率約為()A．30%B．22%C．10%D．5%BC

我國非常重視對GIS技術的研發(fā)和應用，2012中國地理信息產(chǎn)業(yè)大會第七屆海峽兩岸GIS研討會于2012年11月10日至13日在廣州白云國際會議中心召開。據(jù)此完成（1）、（2）題。（1）地理信息系統(tǒng)是依靠計算機實現(xiàn)地理信息的收集、處理、存儲、分析和應用的系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)的優(yōu)點是()①圖形化②可視化③紙質(zhì)化④實物化A．①②B．③④C．①③D．②④【對點訓練】A（2）通過地圖、遙感圖像、野外考察等獲得的數(shù)據(jù)在GIS技術應用程序中屬于()A．數(shù)據(jù)的輸入B．存儲

C．操作和分析D．地理信息輸出地理信息系統(tǒng)在城市管理中的應用有哪些？A二、地理信息系統(tǒng)與城市管理其中GIS在城市建設和管理中的典型應用有：1.城市規(guī)劃和管理2.基礎設施管理3.土地利用與管理4.生態(tài)環(huán)境管理GIS在交通管理中GIS在道路管理中用于分析城市現(xiàn)狀，進行有效管理，實施未來規(guī)劃。下圖為城市道路交通狀況顯示屏示意圖。讀圖完成（1）、（2）題?！緦c訓練】(1)該信息顯示屏應用的是()A.遙感B.全球定位系統(tǒng)

C.地理信息系統(tǒng)D.衛(wèi)星導航系統(tǒng)(2)應用該顯示屏所呈現(xiàn)的動態(tài)信息，便于對車輛的()A.準確定位B.合理分流

C.超速監(jiān)控D.流量統(tǒng)計CB地理信息系統(tǒng)及其應用地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的發(fā)展地理信息系統(tǒng)的組成地理信息系統(tǒng)與城市管理土地利用與管理地理信息系統(tǒng)的工作過程城市規(guī)劃和管理基礎設施管理概念、區(qū)別簡史、我國生態(tài)環(huán)境管理1.下列關于地理信息系統(tǒng)的說法正確的是()A.主要是記錄地理事物的計算機系統(tǒng)B.具有空間分析的能力，沒有動態(tài)預測的能力C.是地圖繪制系統(tǒng)D.是專門處理地理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)D

2.地理信息系統(tǒng)的構成主要包括哪5個部分（）A.硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人員、應用模型

B.電腦、軟件、數(shù)據(jù)、人員、應用模型C.計算機、數(shù)字化儀、掃描儀、繪圖機

D.硬件、軟件、數(shù)據(jù)、文字、應用模型A

3.下列不屬于GIS基本功能的是()A．勘探與監(jiān)測B．數(shù)據(jù)輸入與編輯C．數(shù)據(jù)存儲與管理D．空間查詢與分析A

4.尋求兩點之間最短、最快或景點最多的路徑等可借助于（）A.地理信息系統(tǒng)

B.遙感技術C.全球定位系統(tǒng)D.地球衛(wèi)星系統(tǒng)A

科學家預測，若南極地區(qū)冰川融化，中國東部海岸線將如圖中陰影線所示。據(jù)此完成5、6題。5．動態(tài)模擬地球海平面變化及趨勢，采用的地理信息技術應為()A．遙感技術B．全球定位系統(tǒng)

C．地理信息系統(tǒng)D．數(shù)字地球6．造成圖示中國海岸線發(fā)生變化的主要原因是()A．臭氧層破壞 B．全球氣候變暖

C．水污染加劇 D．地殼下降CB7.圖1是一幅我國山東某區(qū)域的地理信息空間數(shù)據(jù)圖，每個小方格表示實際長寬各10米，圖中r表示河流，s表示林木，h表示住房，f表示耕地；圖2數(shù)據(jù)表示相應區(qū)域內(nèi)各方格的平均海拔(單位：米)，據(jù)此回答下列問題。圖1圖2(1)該河流的流向是__________。(2)該處的森林覆蓋率為_____。(3)耕地面積為______平方米，其海拔為____米。自東北向西南18%1800

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(4)從地形看，此住房面臨的主要問題是容易遭受_____災害。(5)為配合區(qū)域荒山綠化，該地區(qū)準備栽培一批水果，請列舉比較適合的水果品種(至少兩個)_______________。洪水蘋果、梨、紅棗（6）試設計一項應用GIS的課題研究項目。如“關中平原某年冬小麥長勢的監(jiān)測分析”“中等城市垃圾填埋場選址模式及與交通、環(huán)境關系的分析”“油輪在某海域發(fā)生大量漏油事故時，預測其污染范圍及對海洋生物的影響的分析”等?！具^關題組】1.2015年8月,為助力興化創(chuàng)建文明城市,響應興化市城管局931工程計劃需求,泰州移動打造數(shù)字化城管,推進城市管理智慧化。在城市管理中,通過地理信息系統(tǒng)可以實現(xiàn)的有(

)①提供旅游景點的分布及線路介紹②顯示城市地貌的三維影像③阻止違章車輛逃逸④準確預報地震災害A.①② B.②③ C.③④ D.①④A在城市管理中,地理信息系統(tǒng)不能阻止違章車輛逃逸,也不能準確預報地震。2.(2015·合肥高二檢測)下圖為某專題研究建立的地理信息系統(tǒng)圖層。讀圖完成(1)、(2)題。(1)下列課題中,主要應用GIS進行研究的有(

)①近10年來合肥霧霾變化趨勢分析②合肥徽州大道與南一環(huán)交叉點交通流量狀況分析與預測③合肥市濱湖新區(qū)土地利用狀況與農(nóng)業(yè)結構變化特征分析④近20年來,合肥市區(qū)人口空間分布變化特征城市建設相關性分析A.①②③B.①③④C.①②④D.①②③④D根據(jù)材料,應用GIS技術,可以采集、分析、處理地球表面與地理分布相關的信息,所以①②③④中描述的事物均可應用GIS進行研究。(2)圖中的水系、土地利用、居民點、地形、土壤疊加最有可能用來進行(

)A.區(qū)域農(nóng)業(yè)規(guī)劃B.工業(yè)區(qū)位分析C.商業(yè)網(wǎng)點布局D.學校布局安排A圖中用到了地形、土壤、水系圖層,最可能是進行區(qū)域農(nóng)業(yè)規(guī)劃,A對。工業(yè)區(qū)位、商業(yè)網(wǎng)點、學校布局不需要土壤圖層,B、C、D錯?！净犹骄俊炕S區(qū)位分析需要哪些圖層?化工廠布局需要考慮地價成本、交通、環(huán)境污染,所以需要的圖層有:土地利用、交通、水系、風頻?！狙a償訓練】(2015·安慶模擬)下圖為我國東部亞熱帶季風區(qū)某區(qū)域相關資料的地理信息系統(tǒng)圖層。E:向東傾斜W:向西傾斜N:向北傾斜S:向南傾斜O(jiān):平坦不傾斜1:海拔100～199米2:海拔200～299米3:海拔300～399米4:海拔400～499米若巖層傾斜方向與坡向一致,易導致滑坡等地質(zhì)災害的發(fā)生。據(jù)此判斷圖中最易發(fā)生滑坡的區(qū)域是(

)A.甲B.乙C.丙D.丁B丁甲乙丙【解析】選B。根據(jù)海拔分布圖,甲處南部海拔較高,其他三面平坦,不易滑坡,故A錯誤;丁處巖層平坦不傾斜,海拔最高,與周圍高差不大,坡度不是很陡,故D錯誤;丙處只有西面地勢低,坡度小,巖層傾斜方向與坡向不一致,不易發(fā)生滑坡,故C錯誤;乙處到最高點的高差最大,巖層傾斜方向與坡向一致,最易發(fā)生滑坡,故B正確。【針對訓練】讀某地理信息系統(tǒng)分析流程圖,回答下列問題。(1)讀圖可知地理信息系統(tǒng)的工作過程主要包括①______________、②____________________、③__________________、④___________等環(huán)節(jié)。(2)在流程②中的數(shù)據(jù)庫主要管理______________和______________兩種數(shù)據(jù)。信息輸出信息獲取輸入信息存儲管理信息的操作和分析圖形數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)(3)下列屬于GIS硬件中的數(shù)據(jù)輸出設備的是(

)A.數(shù)字化儀B.打印機C.光盤機D.掃描儀(4)某同學擬分析家鄉(xiāng)地形對人口分布的影響,還需在GIS數(shù)據(jù)庫中調(diào)用的圖層是____________。B人口圖層【解析】本題主要考查地理信息系統(tǒng)的概念、基本組成和工作過程。第(1)題,由流程①到流程④明顯體現(xiàn)出了數(shù)據(jù)的獲取輸入、存儲、數(shù)據(jù)的操作和分析、信息輸出等主要的工作環(huán)節(jié)。第(2)題,流程②中數(shù)據(jù)庫管理中既包括數(shù)字地圖管理、遙感圖像處理(這屬于圖形數(shù)據(jù)),也包括屬性數(shù)據(jù)庫管理(這屬于屬性數(shù)據(jù))。第(3)題,數(shù)字化儀、掃描儀為硬件中的輸入設備,光盤機為存儲設備。第(4)題,分析地形對人口分布的影響需要地形、人口分布兩種圖層。課時提升作業(yè)(十一)地理信息系統(tǒng)及其應用一、選擇題(每小題3分,共30分)

2015年5月27日,貴州省雷山縣遭遇特大洪災。據(jù)不完全統(tǒng)計,全縣受災人口18700余人,疏散和轉(zhuǎn)移人口3萬余人。據(jù)此回答1、2題。1.如果讓你利用GIS制定撤離預案,你需要輸入的基礎數(shù)據(jù)包括(

)①地質(zhì) ②工業(yè) ③地形 ④農(nóng)業(yè)A.①③ B.②③ C.①④ D.①③④2.撤離預案,屬于GIS的________功能(

)A.存儲 B.管理 C.分析 D.模擬AD3.下面屬于地理信息系統(tǒng)組成的是(

)①GIS軟件 ②GIS人員③應用模型 ④GIS數(shù)據(jù)分析⑤GIS數(shù)據(jù)輸出A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.①②⑤4.通過地圖、遙感圖像、野外考察等獲得數(shù)據(jù)的GIS技術程序是(

)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AB5.地理信息系統(tǒng)的主要功能是(

)A.能對遙感信息進行處理和判斷B.對地理空間數(shù)據(jù)進行輸入、管理、分析和表達C.能在很短的時間內(nèi)獲得較全面的資料D.能在全球范圍內(nèi)實時進行導航、定位B(2015·婁底高二檢測)2015年9月,云南省環(huán)保廳召開“數(shù)字環(huán)?！钡乩硇畔⑾到y(tǒng)平臺項目評審會議。下圖示意某地理專題研究建立的地理信息系統(tǒng)圖層。據(jù)此完成6、7題。6.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C(2015·婁底高二檢測)2015年9月,云南省環(huán)保廳召開“數(shù)字環(huán)?！钡乩硇畔⑾到y(tǒng)平臺項目評審會議。下圖示意某地理專題研究建立的地理信息系統(tǒng)圖層。據(jù)此完成6、7題。7.若利用GIS制定水污染突發(fā)應急預案,需要疊加的圖層有(

)A.甲與乙 B.丙與乙 C.丙與丁 D.乙與丁D8.(2015·懷化高二檢測)投資商在某城市內(nèi)進行大型購物中心區(qū)位選擇時,可利用該城市的GIS作綜合分析,調(diào)取的主要參考圖層是(

)A.地形圖層和供應商分布圖層B.交通圖層和人口圖層C.工業(yè)區(qū)圖層和居住區(qū)圖層D.服務企業(yè)圖層和通訊圖層B(2015·呼倫貝爾模擬)高鐵通常利用電力牽引,中國是世界上高鐵集成能力最強、運營里程最長、運行速度最高、在建規(guī)模最大的國家。完成9、10題。9.影響高鐵建設的主導因素是(

)A.資金 B.經(jīng)濟 C.資源 D.地形10.高鐵線路的選擇可利用GIS進行經(jīng)濟門檻分析,最需調(diào)取的圖層是(

)①沿線人口密度 ②沿線電力供應③沿線經(jīng)濟發(fā)展水平 ④沿線資源分布狀況⑤沿線地形地質(zhì)狀況A.①②③ B.①③④ C.①②⑤ D.②④⑤BA二、非選擇題(共20分)11.讀圖,回答下列問題。(20分)A→數(shù)據(jù)處理→B→C→表達(1)填出圖中字母所表示的GIS的簡要工作過程名稱。A___________,B____________,C____________。(2)建設GIS的首要工作是建立_______________。對于圖形數(shù)據(jù)的輸入,常用的方法是___________后進行__________處理。GIS的簡要工作過程為:信息輸入→數(shù)據(jù)處理→數(shù)據(jù)庫管理→空間分析→表達。信息輸入數(shù)據(jù)庫管理空間分析數(shù)字化地理數(shù)據(jù)庫掃描紙質(zhì)地圖(3)GIS的數(shù)據(jù)存儲采用“________”技術,即將地圖中的不同要素,存儲在不同的“圖層”中。如要規(guī)劃城市商業(yè)發(fā)展,則應調(diào)出水系、土地利用、地形、居民區(qū)、土壤、交通六個圖層中的____________、____________圖層的資料。(4)GIS在城市建設和管理中的典型應用有哪些?居民區(qū)分層交通城市規(guī)劃和管理,基礎設施管理,土地利用與管理,生態(tài)環(huán)境管理一、選擇題(每小題5分,共35分)

(2015·周口高二檢測)氣候生產(chǎn)潛力是指一個地區(qū)光、熱、水等要素的數(shù)量及其配合協(xié)調(diào)程度。下圖示意中國東北地區(qū)玉米氣候生產(chǎn)潛力的空間分布。讀圖完成1、2題。1.影響甲處等值線向北凸出的主要因素是(

)A.緯度位置 B.大氣環(huán)流C.地形因素 D.海陸分布C

圖中甲處的生產(chǎn)潛力較其兩側高,主要是地處東北平原,其兩側是山地一、選擇題(每小題5分,共35分)

(2015·周口高二檢測)氣候生產(chǎn)潛力是指一個地區(qū)光、熱、水等要素的數(shù)量及其配合協(xié)調(diào)程度。下圖示意中國東北地區(qū)玉米氣候生產(chǎn)潛力的空間分布。讀圖完成1、2題。2.對東北地區(qū)玉米氣候生產(chǎn)潛力空間變化分析的手段屬于(

)A.計算機網(wǎng)絡 B.地理信息系統(tǒng)C.全球定位系統(tǒng) D.遙感B【補償訓練】現(xiàn)代物流是流通領域的核心,其發(fā)展受到經(jīng)濟實力、交通運輸信息網(wǎng)絡和政策等因素的,下圖表示我國物流A級企業(yè)的分布,讀圖回答(1)、(2)題。(1)影響我國物流企業(yè)發(fā)展的主導因素是(

)A.經(jīng)濟發(fā)展水平 B.勞動力C.產(chǎn)業(yè)結構 D.國家政策A

由圖可知,物流A級企業(yè)主要分布在東部沿海地區(qū)或者內(nèi)陸大城市附近;物流企業(yè)主要負責物品的運輸,經(jīng)濟實力強的地區(qū)需要運輸?shù)漠a(chǎn)品數(shù)量多,而且交通便利,適合物流企業(yè)發(fā)展;產(chǎn)業(yè)結構對物流企業(yè)發(fā)展影響不大;國家對物流企業(yè)的發(fā)展政策在各地區(qū)基本相同,故選項A正確。(2)地理信息系統(tǒng)能夠輔助物流業(yè)(

)A.完善基礎設施建設B.規(guī)劃網(wǎng)點的空間布局C.調(diào)控包裝、裝卸質(zhì)量D.監(jiān)控倉儲、配送服務過程B

地理信息系統(tǒng)是計算機化的技術系統(tǒng),它主要是對各類空間數(shù)據(jù)進行分析。物流業(yè)網(wǎng)點的空間布局,需要通過分析已有網(wǎng)點、可能網(wǎng)點的位置等進行規(guī)劃,故選項B正確。(2015·太原高二檢測)在GIS中,疊加不同的圖層可以分析不同要素間的相互關系。據(jù)此回答3、4題。3.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(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值4.對2003年與2013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ACA5.2015年8月27經(jīng)濟網(wǎng)報道:玉樹州在災后重建項目全部完工的基礎上,計劃從2015年開始,用3～5年時間完成“智慧城市”項目,促進社會管理由“粗放型管理”向“精細化管理”的轉(zhuǎn)變。下圖示意新一代信息技術支撐下的智慧城市。地理信息系統(tǒng)為智慧城市建設提供(

)A.分析、管理空間信息 B.收集、存儲網(wǎng)絡信息C.跟蹤動態(tài)定位信息 D.獲取實時通訊信息

地理信息系統(tǒng)是指在計算機上完成對信息的分析、處理和管理,A正確;能完成跟蹤定位的是全球定位系統(tǒng)(GPS),C錯誤;收集、存儲網(wǎng)絡信息,獲取實時通訊信息屬于信息集成技術,B、D錯。A

(2015·邯鄲模擬)熱浪侵襲導致森林火災頻發(fā),下圖為2014年澳大利亞東南部一次森林大火事件T0至T3四個時間點的衛(wèi)星影像加以分析制成的,下圖的資料是該地區(qū)①②③④⑤⑥六個不同區(qū)域,在T0至T3四個時間點的森林燃燒狀況,據(jù)圖回答6、7題。6.圖中的繪制主要利用下列GI