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2019-2020年高中地理 第三章 區(qū)域自然資源綜合開發(fā)利用 3.3.1 地理信息系統(tǒng)及其應用學案新人教版必修3 題目 3.3.1 地理信息系統(tǒng)及其應用 第1課時 學習 目標 1.說明地理信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成。 2.說明地理信息系統(tǒng)的基本功能，闡明地理信息系統(tǒng)在城市管理中的作用。 學習 疑問 學生填寫 學習 建議 學生填寫 【預學能掌握的內(nèi)容】 一、地理信息系統(tǒng) 1．概念：地理信息系統(tǒng)是一種以采集、存儲、管理、①________和②________地球表面與③____________有關④________的空間信息系統(tǒng)。 2．功能：除了一般的⑤________、⑥________數(shù)據(jù)外，還能顯示數(shù)據(jù)的⑦______________，并具有強大的⑧____________、分析、模擬、統(tǒng)計和預測等功能。 3．發(fā)展：開拓期→⑨______________期→大發(fā)展期→⑩____________。 4．組成：硬件設備、地理數(shù)據(jù)、?__________、GIS人員、?__________。 5．工作過程 主要包括地理數(shù)據(jù)的?________、存儲，地理數(shù)據(jù)的?______________，以及地理信息?______等環(huán)節(jié)。 環(huán)節(jié) 過程 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)換后，就可輸入到計算機中。其中對圖形數(shù)據(jù)的輸入，常用的方法是?______紙質(zhì)地圖后進行?________處理 GIS的數(shù) 據(jù)存儲 采用“?______”技術(shù)，即將地圖中的不同要素，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?______的地圖 對GIS數(shù) 據(jù)的操作 與分析 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?______、地圖或______。用戶和決策者對操作結(jié)果進行判斷分析后，就可獲得有用信息 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________、打印機等輸出 二、地理信息系統(tǒng)與城市管理 1．應用領域：資源調(diào)查、__________、__________、國土管理、__________、郵電通信、__________、公安、水利、公共設施、商業(yè)金融等。 2．GIS與城市管理 （1）城市規(guī)劃和管理：城市規(guī)劃的設計、____________、____________、輔助決策。 （2）基礎設施管理：____________、應急搶修、日常維護管理等。 （3）土地利用與管理：土地利用狀況的________和管理。 （4）生態(tài)環(huán)境管理：城市生態(tài)規(guī)劃、____________、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的______、環(huán)保設施的管理等。 【探究點一】地理信息系統(tǒng)的組成及功能 〖合作探究〗 一個好的、完整的GIS系統(tǒng)，存儲了該地區(qū)或該目標的眾多空間信息，這些信息能隨時方便地從數(shù)據(jù)庫中調(diào)用，能快速地以圖形、圖像、表格或文本形式在屏幕上顯示，或者打印、繪制出來，并且可以對這些信息進行綜合分析，提取有用信息，通過計算來模擬真實世界，進而提出相應的決策意見。它是規(guī)劃、管理和決策的有效工具。下圖表明了GIS的這一性能。 1．從圖中可以看出，GIS系統(tǒng)應有幾個主要的組成部分？各部分的主要功能是什么？ 2．GIS在計算機顯示器的屏幕上常常顯示一幅地圖，這就是電子地圖，這種電子地圖與我們使用的紙質(zhì)地圖有什么不同？ 〖概括小結(jié)〗 1、地理信息系統(tǒng)（GIS）的組成和工作過程 地理信息系統(tǒng)由硬件、軟件、地理數(shù)據(jù)、人員、應用模型等組成，其工作過程主要包括地理數(shù)據(jù)的輸入、存儲，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)。 簡要工作過程如下圖所示： 〖典例解析〗 下圖示意為某專題研究建立的地理信息系統(tǒng)（GIS）圖層。據(jù)此完成1～2題。 1．該專題研究可能是 A．耕地分類和評價 B．工業(yè)分布與交通的關系 C．商業(yè)分布和規(guī)劃 D．學校布局 2．若利用該地理信息系統(tǒng)進行深埋垃圾場的選址，在下列圖層中應增加 ①大氣污染?、趨^(qū)域規(guī)劃　③造紙廠、印刷廠分布④水文地質(zhì) A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 【探究點二】地理信息系統(tǒng)與城市管理 〖合作探究〗 根據(jù)圖示，回答下列問題。 1．上面的漫畫反映了我國目前大多數(shù)城市存在的交通擁堵現(xiàn)象。若應用GIS解決城市交通擁堵問題，其發(fā)揮出的積極作用主要有哪些？ 2．未來五年上海將計劃形成“海、陸、空、鐵、水五路并舉的格局”，城市土地利用狀況將發(fā)生一定的變化。五年以后，如果你要了解上海市近五年以來土地使用性質(zhì)、地塊輪廓的變化，在GIS系統(tǒng)中，你可直接進行對比分析的圖層是什么？ 3．如果你想利用假期去上海復旦大學參觀學習，但你對上海市又不熟悉，你將如何利用GIS進行路徑查詢？ 4．如果你是市110系統(tǒng)中心的工作人員，當接到報警電話后，你將如何調(diào)度警力，進行應急處理？ 〖概括小結(jié)〗 1、地理信息系統(tǒng)在城市建設和管理中的典型應用 應用 主要功能 舉例說明 城市信息 管理與服務 主要向城市居民提供日常工作與生活所需的各種信息 提供旅游景點分布與詳情、商業(yè)網(wǎng)點的布局及各自特色、城市道路與建筑物的空間分布 城市規(guī)劃 和管理 進行城市與區(qū)域多目標的設計、選址、開發(fā)和規(guī)劃、輔助決策 規(guī)劃部門可以把有用的資料記錄到數(shù)據(jù)庫里，隨時查詢和統(tǒng)計，并用三維影像顯示城市市貌，還可以把城市地下管網(wǎng)的分布輸入系統(tǒng)中，進行有效管理 城市道路 交通管理 顯示有關道路的路況、交通流量、沿線環(huán)境等空間和屬性信息?？梢蕴峁┒囝愋偷牟樵? 查詢空間信息：某個加油站、立交橋的坐標位置；查詢時間信息：某輛車某一時間處于什么位置及其某時間某地的車流量等；查詢路面質(zhì)量、沿路環(huán)境、居民分布情況等。發(fā)布交通信息：及時地把交通擁堵情況、車流量、交通事故、交通環(huán)境情況顯示在車內(nèi)顯示屏幕上，幫助駕駛員找出最佳行車路線 土地利用 與管理 有效地完成對土地利用狀況的監(jiān)控和管理 土地使用性質(zhì)變化、地塊輪廓變化、土地權(quán)屬關系變更等 城市救 災減災 實時跟蹤災害發(fā)生、發(fā)展過程，對災害進行快速分析、評價和模擬，并輔助開展災后的應急和恢復工作 為了提高火災防救工作的針對性，可以建立各防火區(qū)的火災信息系統(tǒng)，并建立相應的救護路線模型和災后損失評估模型 城市環(huán) 境管理 環(huán)境規(guī)劃與決策、監(jiān)測、評價、預測與模擬 對城市多種信息如大氣、水、土地、植被、噪聲等進行管理和處理 2、巧繪關聯(lián)圖，理解地理信息系統(tǒng)的工作流程 →→→ 〖典例解析〗 GIS中，不同類型的地理空間信息存儲在不同的圖層上，疊加不同的圖層可以分析不同要素的相互關系。據(jù)此回答1～2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)點選址提供依據(jù) 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 2．對1985年與2000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(jié)構(gòu)變化 D．預測城市降水變化趨勢