1、配湘教版地理必修配湘教版地理必修第一节 地理信息系统及其应用配湘教版地理必修一、地理信息系统1概念：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_系统。2功能：除一般信息系统的功能外，还能显示数据的_，并具有强大的_、分析、模拟、统计和预测等功能。空间信息空间分布空间查询配湘教版地理必修3发展：地理信息系统已成为_产业的一个重要组成部分，应用领域也正在延伸到各行各业。4组成：_、GIS软件、_、GIS人员、_。信息硬件设备地理数据应用模型配湘教版地理必修5工作过程。图层三维地图配湘教版地理必修二、地理信息系统与城市管理1GIS的应用领域：资源调查、环境评估、_、国土管
2、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。灾害预测配湘教版地理必修2GIS在城市建设和管理中的应用。(1)城市规划和管理：城市规划的设计、工程选址、城市管理、辅助决策。(2)基础设施管理：_、应急抢修、日常维护管理等。(3)土地利用与管理：对土地利用状况的_和管理。(4)生态环境管理：城市生态规划、环境评价、环境与区域可持续发展的决策分析、环保设施的管理等。工程设计监控配湘教版地理必修1教材第79页图38“地图数字化过程”提示：常见的纸质地图、文字以及非数字形式的资料，都必须转换为数字形式，才能为计算机存储、识别和处理。实现从图形到数字的转换过程，称为数字化。图形数据
3、的输入，常用的方法是扫描纸质地图后进行数字化。配湘教版地理必修2教材第80页图310“用来存储不同信息的GIS图层”提示：地物空间特征和属性的各项数据的结合构成某一主题的图层，例如图中有水系图层、土地利用图层、地形图层、居民点图层、地块图层。一个GIS系统中，可以包含多个图层，将不同的图层要素重叠，就形成了不同主题的地图。例如图中把水系、地块和地形三个图层叠加，就可以分析出水系，地形等自然因素对地块大小的影响。配湘教版地理必修观察与GIS有关的两幅图片：地理信息系统的组成与工作过程配湘教版地理必修根据上面材料，结合所学知识分析探究：1GIS由几部分组成？每一部分具体包括哪些内容？2GIS的工作
4、过程是怎样的？配湘教版地理必修【例证1】读“某地理信息系统分析流程图”，回答下列问题。配湘教版地理必修(1)读 图 可 知，地 理 信 息 系 统 的 工 作 过 程 主 要 包 括_、_、_、_等环节。(2)在流程中的数据库中主要管理_和_两种数据。(3)下列属于GIS硬件中的数据输出设备的是()A数字化仪B打印机C光盘机D扫描仪配湘教版地理必修配湘教版地理必修答案(1)信息获取输入信息存储管理信息的操作和分析 信息输出(2)图形数据 属性数据(3)B配湘教版地理必修【练习1】下列关于地理信息系统概念的叙述，正确的是()A地理信息系统是利用计算机采集地理信息的一种工具B地理信息系统是利用计算
5、机处理、分析地理信息的一种技术C地理信息系统是利用计算机采集、存储、处理、分析、管理、显示、输出数据的一种技术与工具D地理信息系统自20世纪60年代以来发展迅速配湘教版地理必修【答案】C本题的关键是对地理信息系统概念的理解。GIS信息的采集获取包括地图、遥感图像、实验数据、GPS数据等。GIS是专门处理地理空间数据的计算机系统。C项详细描述了地理信息系统的概念。D项是GIS发展的一个时间记录，并非对概念的理解。配湘教版地理必修1地理系统的组成组 成功 能包括的内容核心硬件数据和信息的采集、处理、加工、分析和输出等计算机主机、数据输入设备、数据输出设备、数据传输设备、存储设备软件提供存储、显示、
6、分析地理数据的功能数据输入与编辑、数据管理、数据操作以及数据显示和输出等地理数据建立GIS系统的基础基础数据和专题数据配湘教版地理必修组 成功 能包括的内容人 员进行系统组织、管理、维护和数据更新、系统扩充完善以及应用程序开发，并采用空间分析模型提取多种信息从事GIS系统开发的专业人员，也包括使用GIS完成工作的用户。它是GIS最活跃的要素应用模型应用数学模型对大量空间数据进行综合分析来解决实际问题人口扩散模型、商业选址模型、路径分析模型等配湘教版地理必修【易错警示】GIS五个组成部分中最重要的不是人员，而是计算机系统这种认识是错误的。在GIS五个组成部分中最重要的是人员。人员是GIS的能动部
7、分。人员的技术水平和组织管理能力是决定系统建设成败的重要因素。系统人员按不同分工有项目经理、项目开发人员、项目数据人员、系统文档撰写和系统测试人员等。各个部门齐心协力、分工协作是GIS成功建设的重要保证。不仅如此，GIS的应用也与人员有关，地理信息系统工作人员以各种图形、地图或表格等形式输出数据，经用户和决策者(也是人员)对数据进行判断分析后，即可应用。配湘教版地理必修【拓展延伸】GIS的基本功能(1)数据采集与编辑功能：遥感图像、地图和各种统计与实践数据是其主要信息来源，通常是通过图形数字化、数据规范化和数据编码来采集数据的，并且数据是动态的，可以定期更新，具有多源性和海量数据的特征。(2)
8、地理数据库管理功能：对数据信息进行重新组织，增强数据间关系的描述，使数据信息能以多种方式为尽可能多的用户提供服务，实现数据信息资源的共享。配湘教版地理必修(3)空间分析功能：具备分析和变换能力。通过对原始数据进行构建模型和分析处理之后，得到需要的结果和知识，并以此作为决策的依据。(4)制图功能：可以在极短时间内制作各种各样的地图，并且在地图的存储方式和可视化方面取得了巨大的突破。配湘教版地理必修2.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输入、存储、地理数据的操作和分析以及地理信息输出等环节，具体可用下面框图表示。配湘教版地理必修2014年3月13日财经网：一座城市的排水防涝水
9、平“三分靠设施、七分靠管理”，是综合能力的体现。如果说健全的雨水管网、调蓄、下渗等内涝防治工程设施是“硬件”基础，那么以排水防涝设施地理信息系统为代表的先进的现代化、数字化管理手段，就是促进我国城市排水防涝能力质的飞跃的“软件”保障。从发展趋势来看，建立排水设施地理信息系统，提升排水设施管理的标准化、信息化、精细化水平，是我国未来城镇排水与污水处理行业的重要内容之一。地理信息系统在城市管理中的应用配湘教版地理必修根据上面的材料，结合所学内容，请你分析探究：我国要实现城市排水设施管理的标准化、信息化、精细化应该应用何种地理信息技术？这种技术在城市排水和排污的管理中起到哪些作用？配湘教版地理必修【
10、例证2】某市寻找适合布局工厂的地点，该厂址要满足两个条件：地形平坦；距河流1 km范围内。右图中“空间资料”是该市地形与河流的空间分布，每一小方格代表1 km2(该区面积共16 km2)；“属性资料”是地形和河流的类别资料。根据选址条件，对照空间资料和属性资料，符合条件为“1”，不符合条件为“0”，若同一小方格内有两种不同属性类别分布时，为求简化，占有面积比例较大的属性作为评估对象。据此完成(1)(2)题。配湘教版地理必修(1)下列四幅“河流”资料的评估值图能正确反映题目要求的是()ABCD配湘教版地理必修配湘教版地理必修答案(1)B(2)AGIS的数据存储在不同的“图层”中，将不同的“图层”
11、要素进行重叠，就形成不同主题的地图。本题将地形、河流两个要素分别存储，要求将两个“图层”进行对比分析，最后确定适宜工厂布局的地点。解答时提取图文中的有用信息是解题的关键。配湘教版地理必修【练习2】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间的相互关系。据此回答(1)(2)题。(1)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分析建筑设计的合理性C计算城市水域面积 D估算工农业生产总值配湘教版地理必修(2)对2003年与2013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预测洪涝灾害的发生C了解城市地域结构变化D预测城市降
12、水变化趋势配湘教版地理必修【答案】(1)A(2)C第(1)题，在GIS中，地物空间特征和属性的各项数据的结合，构成某一主题的图层，如地貌图层、土壤图层等。关于某一研究区域的若干图层就组成GIS的数据库。城市规划中，人口稀少的地区、交通不便的地区不宜设置过密的固定商业网点。在人口稠密、交通方便的地区，商业网点密度和规模要与之相适应。城市交通图层与城市人口分布图层的叠加可以为商业网点选址提供依据。第(2)题，正确解答本题的关键是明确题干叙述的核心意思是土地利用的变化。城市地域结构是指各功能区的分布、组合。而住宅区、商业区、工业区等构成的地域结构的变化首先表现为土地利用的变化。配湘教版地理必修地理信
13、息系统在城市管理中的功能配湘教版地理必修【拓展延伸】地理信息系统在其他领域的应用举例1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。配湘教版地理必修2在经济活动中的应用。地理信息系统与遥感技术、全球定位系统技术及网络技术相结合，可为现代经济活动提供全新的数据地图决策信息。下图是地理信息系统在商业活动中的应用。配湘教版地理必修3地理信息系统在医疗救护方面的应用。配湘教版地理必修【易错警示】人类生产、生活中的各种课题都可以用GIS进行研究这种认识是错误的。地理信息系统与其他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
14、动态变化规律的，对不反映地理空间分布特征的有关课题一般不用GIS进行研究。配湘教版地理必修教材第77页活动提示：1.略。2目前，对地理信息系统的定义还存在分歧，可归结为以下四类：(1)面向数据处理过程的定义：认为地理信息系统由地理数据的输入、存储、查询、分析、输出等子系统组成。配湘教版地理必修(2)面向专题应用的定义：在面向过程定义的基础上，按其分析的信息类型来定义地理信息系统，如土地利用信息系统、矿产资源管理信息系统等。(3)工具箱定义：这种定义基于软件系统分析的观点，认为地理信息系统包括各种复杂的处理空间数据的计算机程序和各种算法。(4)数据库定义：在工具箱定义的基础上，更加强调分析工具和
15、数据库间的连接。3略配湘教版地理必修教材第81页活动提示：国外GIS软件，如哈佛大学开发的SYMAP系列软件等。目前，国内下列GIS软件在解决实际工程能力和技术创新等方面表现突出，如MapGIS6.6，SuperMapGIS2003，地网V5.0、CiloMap等。配湘教版地理必修教材第85页活动 课题GIS的发展历程提示：国外地理信息系统的发展历程：国际上地理信息系统的发展始于20世纪60年代，地理信息系统起源于北美，世界上第一个运行性的地理信息系统是在1963年加拿大土地调查局为了处理大量的土地调查资料，由测量学家R.F.Tomlinson提出并建立的。同一时期美国哈佛大学的计算机图形与空
16、间分析实验室，建立了SYMAP系统软件，竭力发展空间分析模型和制图软件。配湘教版地理必修20世纪70年代以后，GIS朝实用方向迅速发展。美国、加拿大、英国、联邦德国、瑞典、日本等发达国家先后建立了许多不同专题、不同规模、不同类型的各具特色的地理信息系统。20世纪80年代是GIS普及和推广应用的大发展阶段，由于新一代高性能计算机的普及和迅速发展，GIS也逐步走向成熟。20世纪90年代，GIS已成为确定性产业，投入使用的GIS系统每23年就翻一番。GIS已渗透到各行各业，越来越多的国际性会议、学术刊物以GIS为主题，它已成为人们规划管理中不可缺少的应用工具。配湘教版地理必修中国地理信息系统的发展历程：中国的地理信息系统研究与应用始于20世纪70年代末80年代初，虽然历史较短，但发展很快。大体分三个阶段：第一阶段，19781980年为准备阶段，主要是舆论准备，队伍组建，开始GIS的启蒙研究。第二阶段，19811985年为起步阶段，主要对GIS进行理论探索和区域性实验研究，并制定国家GIS的规范，进行信息采集、数据库模型设计。1985年国家资源与环境信息系统实验室成立。第三阶段，从1986年到现在，为GIS的全面发展阶段，作为一个全国性的研究领域，GIS已逐步和国民经济建设相结合，取得了重大进展和实际应用效益。
