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第三节地理信息系统的应用知识结构学习目标精准学习导航知识结构学习目标1．了解地理信息系统的概念、主要功能与工作流程。2．结合实例，学会分析地理信息系统可以解决的四类基本问题。3．联系生活实际，能分析说明地理信息系统在城市管理中的应用。自主学习梳理知识课前基础梳理知识点一|地理信息系统1．概念：GIS是依靠__________实现地理信息的__________、处理、存储、__________和__________的系统。2．功能：储存庞大的__________数据，制作__________地图，__________资料查询，进行__________，模拟区域内的__________和__________。计算机收集分析应用空间电子属性空间分析空间规律发展趋势3．地理信息系统的流程图(如下)信息输入→数据处理→__________管理→__________→_________表达。4．构成主要包括4个部分：硬件、__________、__________和人员。数据库空间分析可视化软件数据GPS、RS、GIS有什么不同和联系？三者既独立发展，又相互促进。GPS主要用于地理信息的空间定位和导航；RS主要用于地理信息数据的获取；GIS主要用来对地理信息数据进行管理、查询、更新、空间分析与应用评价。仔细阅读教材图文资料，上网查询相关视频，领悟地理信息系统的概念、构成、工作流程和基本功能。1．定义地理信息系统即GIS，是依靠计算机实现地理信息收集、处理、存储、分析和应用的系统。GIS为地理信息资源的共享提供了最便捷的技术支持。2．功能储存庞大的空间数据随时制作电子地图资料查询、空间分析模拟空间规律和发展趋势与其他信息系统的区别标志3．流程应用提示——查盲点补遗漏点拨技巧GIS与一般地图的区别一般地图是用比例尺、方向、图例、注记以及等值线等来表示地理事物的有关内容，而地理信息系统则是地图的延伸，它通过采集、处理数据、建立模型来表示地理事物的有关内容。建立数据模型，即通过一定的方式将所要表示的内容转变成为数值，即数字化的过程，这是GIS与一般地图最基本的差异。地图地理信息系统概念是用符号系统表达区域内各种自然和社会经济现象的分布、联系以及变化等内容的图形是专门处理地理空间数据的计算机系统地图地理信息系统对地物的反映特征静态地表示地物的空间特征GIS借助计算机系统的支持，一是具有采集、处理、存储、分析和输出多种地理空间信息的能力；二是通过分析预测能产生高层次的地理信息地图地理信息系统制作过程地图在构图上借助数学法则，表达上运用地图符号，最后经过制图综合，成果是地图信息输入→数据处理→数据库管理→空间分析→可视化表达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、输出地理信息的一种技术与工具D．地理信息系统20世纪60年代以来发展迅速【解析】地理信息系统是利用计算机采集、存储、处理、分析、管理、显示、输出地理信息的一种技术与工具，20世纪90年代以来发展迅速。A、B两项只叙述了地理信息系统概念的一部分，不全面，所以是错误的。【答案】C1．GIS是依靠计算机实现地理信息的收集、处理、存储、分析和应用的系统，某中学地理小组将它用于课题研究。据此回答下题。下列四图是同学们为家乡所作的自然、社会经济方面的资料分析图，其中只适宜用GIS数据库软件制作的是()解析：本题考查地理信息系统的特点及原理。根据GIS的特点可知，在该题所列的自然、社会、经济资料分析图中，A、B、D均不涉及三维空间，只有贫困人口分布属于地理空间信息，适宜用GIS数据库软件制作。答案：C知识点二|地理信息系统可以解决的四类基本问题1．与分布、位置有关的基本问题：解决与“__________”“__________”有关的查询。2．趋势分析：通过了解某地物随__________变化的过程，分析该地物的__________。地点状况时间发展趋势3．模式问题：通过模式分析，可以揭示各种地物之间的__________关系。4．模拟问题：利用已掌握的规律建立起一定的__________，可以模拟某个地方如果具备某种条件时将出现的__________。空间模型结果1．用地理信息系统可以查询“地点”的哪些信息？可以获取“地点”的名称、高度、地址、联系电话、邮政编码等信息。2．用地理信息系统查询乘车路线需要输入哪些信息？能够显示哪些信息？需输入起点站和终点站。能够显示可乘路线及经由车站等。3．防汛气象信息系统可以模拟哪些问题？可以模拟洪水发生的时间、动态及淹没的范围等。GIS可以解决的四类问题及举例问题类型作用常见案例与分布、位置有关的基本问题像传统的地图一样，解决与“地点”“状况”有关的查询(地物在哪里)，以及解决符合一定条件的地物在哪里等问题①距离最近的一家超市在哪里？②长春市目前有几家出版社？③查询地物问题类型作用常见案例趋势分析GIS能通过了解某地物随时间变化的过程，分析该地物的发展趋势；求两点之间最短、最快或景点最多的路径等①分析过去20年来长春市的市区规模变化趋势；②快递公司送货服务最经济省时的走法问题类型作用常见案例模式问题通过地物分布及其组合模式的分析，可以揭示各种地物之间的空间关系分析一个地区的地形、土壤与特定作物种植之间的关系问题类型作用常见案例模拟问题利用已掌握的规律建立起一定的模型，就可以模拟某个地方如果具备某种条件时将出现的结果①温室效应造成了极地冰盖的融化，海平面上升会淹没哪些地区；②模拟洪水的发生，为抗洪抢险提供依据应用提示——查盲点补遗漏点拨技巧GIS图层叠加示意图的判读技巧1．图层特点图层是地理信息系统(GIS)数据组织和管理的基本单位，是在一定空间范围内属性一致、特征相同、具有一定相互关系的地理实体或地理因子在空间分布上的集合。运用GIS图层思考，可将地图看作由多幅不同地理要素专题地图的集合。如下图所示：2．图层叠加示意图的判读技巧(1)首先要明确GIS图层叠加示意图是由哪些专题地图组成的，由于这些专题地图是由许多具有空间属性的数据在计算机中生成的，所以它们分别反映了某种专题地理事物的空间分布特征。如上图中的叠加图层分别有水系分布图、土地利用类型分布图、地形图、居民区分布图和土壤分布图。(2)其次要明确不同的专题地图反映了地理事物之间的空间联系。如从水系图中可以找到河流的上游地带，而河流的上游从地形上看往往是山地，其在地形图中则常反映为等高线较为密集，数值较高，具有一定的坡度等特征；在水系图中也可以找到河流的下游，而河流的下游在地形图上常表现为等高线稀疏且数值较小；该地区在土壤分布图上则常表现为土层深厚、肥沃；在居民区分布图上则常表现为聚落或城市密集等特点。(3)再次要明确图层叠加之后会形成一个可以反映多个地理要素分布特征的新地图，在这幅新地图中的某个位置上，我们就可以综合考虑各个要素进行人类生产、生活活动场所的选择评价。下图为“某工程应用地理信息系统(GIS)选址工作流程图”。读图回答(1)～(2)题。(1)最有可能采用图示流程进行选址的工程是()A．汽车加油站B．地下水天然下渗补给区C．大型游乐园D．放射性废弃物储存场(2)图示GIS处理与分析流程中，a环节所示功能为()A．趋势分析B．叠图分析C．风险分析D．模式分析【解析】本题考查地理信息系统解决问题的流程。第(1)题，由图中信息“低人口密度区”“不接近主要道路”“非生态保护区”等可判断该工程存在一定的风险。A项需接近主要道路，B项应该分布在生态保护区，C项适宜建在高人口密度区。第(2)题，图中所有a的功能都是两项指标的叠加，因此a环节所示功能应为叠图分析。【答案】(1)D(2)B2．(2016·江苏卷)下图为某地区地理信息系统数据库示意图。读图，回答(1)～(2)题。(1)以下图层组合最适合用遥感(RS)技术获取信息的是()A．①②④B．①③⑤C．③④⑥D．②③⑥(2)进行农业适宜性评价可以利用的图层组合是()A．①②④⑤B．②③④⑤C．②③④⑥D．①③⑤⑥解析：(1)遥感技术主要是利用电磁波信息获取地表物体的情况，居民点、水系和地形易获取信息，而相对较深的地下物体如土壤、岩层、地下水则不易获取。(2)影响农业适宜性的条件主要是地形、土壤、水源(水系和地下水)，一般不考虑居民点和岩层状况。答案：(1)A(2)C知识点三|地理信息系统在城市管理中的应用1．城市信息管理与服务：向城市居民提供日常生活和工作所需的各种__________。2．城市规划：GIS是重要工具。3．城市道路交通管理：可以显示有关道路的__________、__________流量和沿线环境；可以查询__________、时间信息及路面质量等；可以发布__________信息。信息路况交通空间交通4．城市救灾防灾：能跟踪、__________、评价、__________灾害，辅助灾后应急和__________工作。5．城市环境管理：主要应用于环境规划与决策、__________、评价、__________与模拟等。分析模拟恢复监测预测1．地理信息系统在城市管理中主要有哪些应用？地理信息系统在城市管理中主要表现为：城市信息管理与服务、城市规划、城市道路交通管理、城市救灾防灾、城市环境管理。2．涉及人类生产生活的各种课题都可以用GIS进行研究吗？不可以。地理信息系统与一般信息系统的主要区别是：地理信息系统是按照地理空间分布特征来模拟地理实体的空间规律和发展趋势。因此，不反映地理空间分布特征的课题，一般不用GIS进行研究，如人口出生率、死亡率的统计。地理信息系统在城市管理中的应用应用主要功能常见案例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①提供旅游景点分布及详情；②商业网点的布局及各自特色；③城市道路与建筑物的空间分布应用主要功能常见案例城市规划进行城市与区域多目标的开发和规划①在数据库随时查询和统计用地资料，并用三维影像显示市貌，以分析城市的现状；②有效管理城市的地下管网应用主要功能常见案例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①查询空间信息；②查询时间信息；③查询路面质量、沿路环境、居民分布情况；④发布交通信息应用主要功能常见案例城市救灾防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，辅助开展灾后的应急和恢复工作建立各防火区的火灾信息系统，并建立起相应的救护路线模型和灾后损失评估模型等应用主要功能常见案例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源环境信息包括大气、水、土地、植被、噪声等方面进行综合管理和处理，可以实现环境信息的共享等应用提示——查盲点补遗漏点拨技巧地理信息系统作为地理信息的自动处理与分析系统，其应用领域已非常广泛，涉及生产生活的各个领域。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。2．在区域地理环境研究中的应用3．在经济活动中的应用(以在商业活动中的应用为例)地理信息系统与遥感技术、全球定位系统及网络技术相结合，可为现代经济活动提供全新的数据地图决策信息。下图示意地理信息系统在商业活动中的应用。阅读下列材料，回答问题。济南的张先生打算开一家连锁店，可济南市里已经有十几家这样的分店了，在什么地段开店才能实现利润最大化呢？他从网上调出城市电子地图，对主要商业区、居住区、城市繁华地段进行快速查询统计，各种数据、指标一目了然。他输入自己的期望值，系统很快筛选出5个最具价值的热点区域，并根据人流量、交通状况、周边地段未来发展预测等情况仿真计算出店面经营状况。张先生很快就从中选定了自己最满意的店址。(1)材料中，张先生在进行店面选址时运用了地理信息系统的________、________、________功能。(2)试说明张先生从网上进行店面选址与人工选址相比有什么优势。【解析】通过认真阅读材料中张先生的操