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-1-3.1地理信息系统及其应用学案[学习目标]1.了解地理信息系统的基本构成。2.了解地理信息系统的基本功能，理解地理信息系统在城市管理中的作用。一、地理信息系统1．概念：地理信息系统是一种以采集、存储、管理、①________和②________地球表面与③____________有关④________的空间信息系统。2．功能：除了一般的⑤________、⑥________数据外，还能显示数据的⑦______________，并具有强大的⑧____________、分析、模拟、统计和预测等功能。3．发展：开拓期→⑨______________期→大发展期→⑩____________。4．组成：硬件设备、地理数据、⑪__________、GIS人员、⑫__________。5．工作过程主要包括地理数据的⑬________、存储，地理数据的⑭______________，以及地理信息⑮______等环节。环节过程地理数据的输入将收集好的各种数据资料，经过分类和格式转换后，就可输入到计算机中。其中对图形数据的输入，常用的方法是⑯______纸质地图后进行⑰________处理GIS的数据存储采用“⑱______”技术，即将地图中的不同要素，存储在不同的“图层”中。将不同的“图层”要素进行重叠，就形成不同⑲______的地图对GIS数据的操作与分析对GIS数据的操作，可以使各类数据之间的关系以直观的形式表现出来，这种形式可以是⑳______、地图或○21______。用户和决策者对操作结果进行判断分析后，就可获得有用信息GIS的输出将编辑好的GIS信息在计算机显示器的屏幕上显示，或通过○22________、打印机等输出二、地理信息系统与城市管理1．应用领域：资源调查、○23__________、○24__________、国土管理、○25__________、邮电通信、○26__________、公安、水利、公共设施、商业金融等。2．GIS与城市管理(1)城市规划和管理：城市规划的设计、○27____________、○28____________、辅助决策。(2)基础设施管理：○29____________、应急抢修、日常维护管理等。(3)土地利用与管理：土地利用状况的○30________和管理。(4)生态环境管理：城市生态规划、○31____________、环境与区域可持续发展的○32______、环保设施的管理等。探究点一地理信息系统的组成及功能【探究材料】一个好的、完整的GIS系统，存储了该地区或该目标的众多空间信息，这些信息能随时方便地从数据库中调用，能快速地以图形、图像、表格或文本形式在屏幕上显示，或者打印、绘制出来，并且可以对这些信息进行综合分析，提取有用信息，通过计算来模拟真实世界，进而提出相应的决策意见。它是规划、管理和决策的有效工具。下图表明了GIS的这一性能。1．从图中可以看出，GIS系统应有几个主要的组成部分？各部分的主要功能是什么？2．GIS在计算机显示器的屏幕上常常显示一幅地图，这就是电子地图，这种电子地图与我们使用的纸质地图有什么不同？【规律总结】地理信息系统(GIS)的组成和工作过程地理信息系统由硬件、软件、地理数据、人员、应用模型等组成，其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。简要工作过程如下图所示：【考例探究1】下图示意为某专题研究建立的地理信息系统(GIS)图层。据此完成(1)～(2)题。()(1)该专题研究可能是()-2-A．耕地分类和评价B．工业分布与交通的关系C．商业分布和规划D．学校布局(2)若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场的选址，在下列图层中应增加()①大气污染②区域规划③造纸厂、印刷厂分布④水文地质A．①②B．①③C．②③D．②④探究点二地理信息系统与城市管理【探究材料】1．上面的漫画反映了我国目前大多数城市存在的交通拥堵现象。若应用GIS解决城市交通拥堵问题，其发挥出的积极作用主要有哪些？2．未来五年上海将计划形成“海、陆、空、铁、水五路并举的格局”，城市土地利用状况将发生一定的变化。五年以后，如果你要了解上海市近五年以来土地使用性质、地块轮廓的变化，在GIS系统中，你可直接进行对比分析的图层是什么？3．如果你想利用假期去上海复旦大学参观学习，但你对上海市又不熟悉，你将如何利用GIS进行路径查询？4．如果你是市110系统中心的工作人员，当接到报警电话后，你将如何调度警力，进行应急处理？【规律总结】地理信息系统在城市建设和管理中的典型应用应用主要功能举例说明城市信息管理与服务主要向城市居民提供日常工作与生活所需的各种信息提供旅游景点分布与详情、商业网点的布局及各自特色、城市道路与建筑物的空间分布城市规划和管理进行城市与区域多目标的设计、选址、开发和规划、辅助决策规划部门可以把有用的资料记录到数据库里，随时查询和统计，并用三维影像显示城市市貌，还可以把城市地下管网的分布输入系统中，进行有效管理城市道路交通管理显示有关道路的路况、交通流量、沿线环境等空间和属性信息。可以提供多类型的查询查询空间信息：某个加油站、立交桥的坐标位置；查询时间信息：某辆车某一时间处于什么位置及其某时间某地的车流量等；查询路面质量、沿路环境、居民分布情况等。发布交通信息：及时地把交通拥堵情况、车流量、交通事故、交通环境情况显示在车内显示屏幕上，帮助驾驶员找出最佳行车路线土地利用与管理有效地完成对土地利用状况的监控和管理土地使用性质变化、地块轮廓变化、土地权属关系变更等城市救灾减灾实时跟踪灾害发生、发展过程，对灾害进行快速分析、评价和模拟，并辅助开展灾后的应急和恢复工作为了提高火灾防救工作的针对性，可以建立各防火区的火灾信息系统，并建立相应的救护路线模型和灾后损失评估模型城市环境管理环境规划与决策、监测、评价、预测与模拟对城市多种信息如大气、水、土地、植被、噪声等进行管理和处理【考例探究2】GIS中，不同类型的地理空间信息存储在不同的图层上，叠加不同的图层可以分析不同要素的相互关系。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．为商业网点选址提供依据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(2)对1985年与2000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．预测城市降水变化趋势【巧学速记】巧绘关联图，理解地理信息系统的工作流程数据输入、存储→数据操作、分析→地理信息输出→可视化表达地图、三维视图、多媒体等【反思小结】重要知识点关键点总结我的反思地理信息系统地理信息系统的概念、组成和工作过程是最基本的地理知识，是区分遥感、全球定位系统的关键，应理解掌握地理信息系统与城市管理地理信息系统解决的四类基本问题、应用领域及在城市管理中的应用都是常考内容