地理信息系统及其应用_

1、数数字字地地球球地理信息技地理信息技术术地理信息系统（地理信息系统（GIS）遥感（遥感（RS）全球定位系统（全球定位系统（GPS） 课程标准对本章知识与技能的总体要求是：在初步课程标准对本章知识与技能的总体要求是：在初步了解地理信息技术内涵与发展的基础上，分别对遥感、了解地理信息技术内涵与发展的基础上，分别对遥感、地理信息系统、全球定位系统的基本原理与相关知识有地理信息系统、全球定位系统的基本原理与相关知识有简单认识，并能对地理信息系统软件有所了解，对简单认识，并能对地理信息系统软件有所了解，对3S3S技技术在社会生产、生活中的应用有一定的了解，形成基本术在社会生产、生活中的应用有一定的了解，

2、形成基本的地理信息素养。基于此，本章阐述的主要知识如下：的地理信息素养。基于此，本章阐述的主要知识如下：数字数字地球地球数字地球的含义数字地球的含义数字地球与我们的生活数字地球与我们的生活地理信息系地理信息系统及其应用统及其应用地理信息系统与城市管理地理信息系统与城市管理地理信息系统地理信息系统概念概念发展发展组成组成工作过程工作过程遥感技术遥感技术及其应用及其应用遥感与资源普查遥感与资源普查遥感与环境灾害监测遥感与环境灾害监测遥感技术遥感技术遥感概念与发展遥感概念与发展遥感技术与类型遥感技术与类型全球定位系全球定位系统及其应用统及其应用全球定位系统全球定位系统全球定位系统与定位导航全球定位系

3、统与定位导航第三章第三章 地理信息技术应用地理信息技术应用版本版本模块模块单元（章节）单元（章节）内内 容容说说 明明中图中图版版必修必修 IIIIII第三章第三章地理信息技术应用地理信息技术应用共共4节节结 构 同结 构 同湘教版湘教版人教人教版版必修必修 IIIIII第一章第一章地理环境与区域发展地理环境与区域发展第第2节节地理信息技地理信息技术在区域地理环境术在区域地理环境研究中的应用研究中的应用内容比内容比湘教版湘教版简单简单鲁教鲁教版版必修必修I I第四单元第四单元从人地关系看资源与从人地关系看资源与环境环境遥感技术及其应用遥感技术及其应用作为作为“ 单 元单 元活 动活 动 ”安排

4、安排必修必修 IIII第二单元第二单元城市与地理环境城市与地理环境地理信息系统与城地理信息系统与城市管理市管理第三单元第三单元产业活动与地理环境产业活动与地理环境学用电子地图学用电子地图第四单元第四单元人类活动的地域联系人类活动的地域联系全球定位系统与交全球定位系统与交通运输通运输必修必修 IIIIII区域资源、环境与可持续发展区域资源、环境与可持续发展走进走进“数字地球数字地球”( 2004 ( 2004 广东、广西）广东、广西）在在遥感遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。读图回答（物的生长状况。读图回答（ 1 ）-（ 3 ）题。

5、）题。（1）图中，重度病害植物反射率高于健康植）图中，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是物反射率的波段是 红外线红外线 X 光光 可见光可见光 紫外线紫外线 A B C D （2）根据图中的原理，可）根据图中的原理，可用遥感技术用遥感技术直接直接 划分植物类型划分植物类型 判读植物生长的土壤类型判读植物生长的土壤类型 监测树木的生长状况监测树木的生长状况 估计粮食作物的产量估计粮食作物的产量 A B C D （3）不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率，根据这个原理，可以）不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率，根据这个原理，可以利用遥感的工作利用遥感的工作有有 判断水体污染

6、判断水体污染 判断人口分布判断人口分布 分析城市大气污染分析城市大气污染 估算工业生产总值估算工业生产总值 A B C D （2007北京文综）北京文综）地理信息系统地理信息系统（GIS）技术可技术可应用应用鲁尔区煤鲁尔区煤矿整治研究。读下图，完成矿整治研究。读下图，完成1-3题。题。1.GIS技术的技术的 A.关键装置只传感器关键装置只传感器B.数据模型用点、线、面表达数据模型用点、线、面表达C.主要功能是空间定位主要功能是空间定位D.数据库由若干图层组成数据库由若干图层组成2.图中城市图中城市 A.位于规划区位于规划区 B.位于非矿区位于非矿区C.位于现矿区位于现矿区 D.位于原矿区位于原

7、矿区3.图示地区采矿业向西、向北迁移，主要是趋向图示地区采矿业向西、向北迁移，主要是趋向 A.原料地原料地 B.消费地消费地C.水资源水资源 D.交通线交通线（2007广东地理卷）广东地理卷）在沙漠中迷路时，可用哪种方式获知在沙漠中迷路时，可用哪种方式获知自己所处的具体位置信息自己所处的具体位置信息 A指南针指南针 BGPS设备设备 C遥感影像遥感影像 D地形图地形图（20072007山东文综卷）山东文综卷）我国既有铁路干线第六次大面积提速后，我国既有铁路干线第六次大面积提速后，在提速干线上旅客列车追踪间隔在提速干线上旅客列车追踪间隔5分钟。这标志着我国既有铁路分钟。这标志着我国既有铁路干线提

8、速已经跨入世界先进行列。该次铁路大提速主要运用到的干线提速已经跨入世界先进行列。该次铁路大提速主要运用到的地理信息技术是地理信息技术是 A地理信息系统地理信息系统 B遥感技术遥感技术 C遥感技术和全球定位系统遥感技术和全球定位系统 D全球定位系统和地理信息系统全球定位系统和地理信息系统（20072007年年上海地理卷）上海地理卷）当今，当今，3S（RS、GPS、GIS）技术在生产、生活和）技术在生产、生活和科研中的作用科研中的作用越来越突出。运用有关越来越突出。运用有关3S知识，回答下列问题。知识，回答下列问题。（1）城市）城市道路建设道路建设速度越来越快，速度越来越快，地图测绘地图测绘部门为

9、了部门为了及时更新城市道路变化信息，需要利用及时更新城市道路变化信息，需要利用 技术。若某技术。若某地发生事故，地发生事故，交通监控与救援交通监控与救援管理系统根据交通发生地管理系统根据交通发生地点，利用点，利用 技术，快速设计出警车、救护车赶往出事技术，快速设计出警车、救护车赶往出事地的最佳行车路线，而交通事故发生地与警车、救护车地的最佳行车路线，而交通事故发生地与警车、救护车的精确位置是利用的精确位置是利用 技术获取的。为了能对运动中的技术获取的。为了能对运动中的汽车精确定位汽车精确定位，至少需要接收，至少需要接收 颗卫星的信息。颗卫星的信息。（2）图）图2-2中中箭头指向线分别表示箭头指

10、向线分别表示3S技术技术的不同应用功能，其中表示的不同应用功能，其中表示“提供提供影像影像信息功能信息功能”的是的是和和 ，表示，表示“提供提供空间定位空间定位信息功能信息功能”的是的是和和 ，表，表示示“反馈影像信息处理结果反馈影像信息处理结果”的是的是 。（3）图）图2-2中各个圆的重叠部分分别代表中各个圆的重叠部分分别代表RS、GPS、GIS不同组合的综合应不同组合的综合应用，其中重叠部分乙代表用，其中重叠部分乙代表GIS与与RS技术的组合，丙代表技术的组合，丙代表 技术的组合。技术的组合。在上图所示的各个组合应用中任选一种组合，并写出在上图所示的各个组合应用中任选一种组合，并写出应用实

11、例应用实例。（20082008江苏地理卷）江苏地理卷） 图图6 6是是“某地地形简图某地地形简图”，M M点位于点位于36.536.5N N。两中学生分别到达两中学生分别到达P P、M M点测量并计算出两点点测量并计算出两点相对高度是相对高度是288288米。读图回答米。读图回答25272527题。题。 2525两学生两学生测量当地海拔高度测量当地海拔高度，所用最便捷的，所用最便捷的技术是技术是 A.A.遥感遥感 B.B.全球定位系统全球定位系统 C.C.地理信息系统地理信息系统 D.D.数字地球数字地球（20082008广东地理卷）广东地理卷）24.不同地物在同一光谱波段上的反射率不同地物在

12、同一光谱波段上的反射率差异越大，越容易区分。图差异越大，越容易区分。图5反映了甲、反映了甲、乙两类植物在生长期内两个波段上的反射乙两类植物在生长期内两个波段上的反射率。在率。在遥感影像遥感影像上区分这两类植物，应该上区分这两类植物，应该选择生长期内哪一天的影像最合适选择生长期内哪一天的影像最合适 A.第第30天天 B.第第75天天 C.第第100天天 D.第第130天天内容框架内容框架课标课标内容内容运用运用有关有关资料资料，了解了解地理信息系统（地理信息系统（GIS）在）在城市管理城市管理中中的功能的功能 课标课标解读解读 地理信息系统（地理信息系统（GIS）应用领域很广，如土地资源）应用领

13、域很广，如土地资源管理、环境保护、资源保护、灾害预测、投资评价、城管理、环境保护、资源保护、灾害预测、投资评价、城市规划建设、政府管理等。由于目前市规划建设、政府管理等。由于目前GIS在城市信息管理在城市信息管理领域的应用相当广泛，领域的应用相当广泛，且对于大多数学生而言，对且对于大多数学生而言，对GIS还还比较陌生，因此根据课程标准要求，比较陌生，因此根据课程标准要求，对对GIS的概念、工作的概念、工作原理只要求作一般的介绍，不需展开；着重让学生了解原理只要求作一般的介绍，不需展开；着重让学生了解GIS在城市管理中的应用，在城市管理中的应用，感受感受GIS的神奇魅力。教师的神奇魅力。教师在在

14、讲课应搜集资料，并选用典型案例进行分析，帮助学生讲课应搜集资料，并选用典型案例进行分析，帮助学生了解了解GIS在城市管理中的功能。在城市管理中的功能。A地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用地地理理信信息息系系统统地理地理信息信息系统系统与城与城市管市管理理应用领域：应用领域：资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、 邮电通信、交通运输、公安、公共设施、商业金融等邮电通信、交通运输、公安、公共设施、商业金融等GIS与城与城市管市管理理城市规划和管理城市规划和管理:城市规划的设计、选址、城市管理、辅助决策城市规划的设计、选址、城市管理

15、、辅助决策基础设施管理：工程设计、应急抢修、日常维护基础设施管理：工程设计、应急抢修、日常维护土地利用与管理：土地利用状况的监控和管理土地利用与管理：土地利用状况的监控和管理生态环境管理：城市生态规划、环境评价、环境与区域可持续生态环境管理：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、环保设施的管理发展的决策分析、环保设施的管理概念：概念：GIS是一种以采集、存储、管理、分析和描述地球表面与是一种以采集、存储、管理、分析和描述地球表面与 地理分布有关数据的空间信息系统。地理分布有关数据的空间信息系统。组成：组成：硬件、软件、地理数据、硬件、软件、地理数据、GIS人员、应用模型人员

16、、应用模型工作过程：工作过程：地理数据的输入、存储，地理数据的操作和分析，地理信地理数据的输入、存储，地理数据的操作和分析，地理信 息的输出息的输出发展发展我国：我国：20世纪世纪80年代初年代初 90年代年代 21世纪世纪 （开始起步）（开始起步） （快速发展）（重大进展）（快速发展）（重大进展）世界：世界：20世纪世纪60年代年代 70年代年代 80年代年代 90年代年代 （开拓期）（开拓期） （巩固发展期）（大发展期）（用户时代）（巩固发展期）（大发展期）（用户时代）A知识知识技能技能1.从从GIS系统的应用案例和工作实践出发，了解系统的应用案例和工作实践出发，了解GIS的概念。的概念。

17、2.通过典型案例，能绘制出通过典型案例，能绘制出GIS的最基本工作过程示意图。的最基本工作过程示意图。 3.能说出能说出GIS的基本硬件和软件系统，并能简单分析其作用。的基本硬件和软件系统，并能简单分析其作用。4.通过案例，重点分析通过案例，重点分析GIS在城市管理中的应用。在城市管理中的应用。过程过程方法方法1.在实践活动中，通过考察、实习等了解在实践活动中，通过考察、实习等了解GIS的应用领域。的应用领域。2.通过通过GIS在生产、生活实践中的应用案例，了解国内外在生产、生活实践中的应用案例，了解国内外GIS的的 基本应用情况。基本应用情况。情感态度情感态度价值观价值观1.认识地理信息技术

18、的革命性意义。认识地理信息技术的革命性意义。2.培养信息收集、处理与分析的地理素养。培养信息收集、处理与分析的地理素养。3.形成在网络中获取信息的意识。形成在网络中获取信息的意识。A教学重点：教学重点：1.地理信息系统的概念、组成和工作过程；地理信息系统的概念、组成和工作过程； 2.地理信息系统在城市管理中应用的案例分析地理信息系统在城市管理中应用的案例分析教学难点：地理信息系统的工作过程教学难点：地理信息系统的工作过程 A 采用情境导入法，设置直观案例情境，主要从采用情境导入法，设置直观案例情境，主要从GIS实践应用的角度激起学生对新知识的探究欲望。实践应用的角度激起学生对新知识的探究欲望。

19、新课导入新课导入阅阅 读读 假如假期你去北京旅游，要去参观假如假期你去北京旅游，要去参观奥运比赛场馆，北京这么大，你怎么奥运比赛场馆，北京这么大，你怎么才能够找到你要去的地方呢？才能够找到你要去的地方呢？找地图找地图问路人问路人 除了以上我们同学们所想到的以外，还可除了以上我们同学们所想到的以外，还可以怎么办呢？以怎么办呢？ 假设你乘火车到达北京西站，我们下面利用某网站假设你乘火车到达北京西站，我们下面利用某网站提供的地图功能，来试一下如何查询到从北京西站到鸟提供的地图功能，来试一下如何查询到从北京西站到鸟巢巢?输入起点和终点输入起点和终点北京西站北京西站 鸟巢鸟巢A 地理信息系统（简称地理信

20、息系统（简称GIS）是一种以）是一种以采集、存储、采集、存储、管理、分析和描述管理、分析和描述地球表面与地理分布有关地球表面与地理分布有关数据数据的空的空间信息系统。间信息系统。 （说明在功能上与一般信息系统的区别：能显示（说明在功能上与一般信息系统的区别：能显示数据的空间分布，具有强大的空间查询、分析、模拟、数据的空间分布，具有强大的空间查询、分析、模拟、统计和预测等功能）统计和预测等功能）新课教学新课教学1.世界发展状况：世界发展状况：阅阅 读读AA 开拓期开拓期20世纪世纪60年代年代巩固发展期巩固发展期20世纪世纪70年代年代大发展期大发展期20世纪世纪80年代年代 用户时代用户时代2

21、0世纪世纪90年代后年代后GIS的四个发展阶段的四个发展阶段1.世界发展状况：世界发展状况：2.我国我国GIS发展状况发展状况阅阅 读读GIS软软件件硬硬件件应应用用模模型型数数据据人人员员A 人员：包括从事人员：包括从事GIS开发的专业开发的专业 人员和使用人员和使用GIS的用户的用户 GIS硬件组成硬件组成AGIS软件软件基础软件基础软件系统软件系统软件GIS软件：包括数据输入与编辑、数据管理、数据操作、数据软件：包括数据输入与编辑、数据管理、数据操作、数据 显示与输出；其功能是存储、分析、显示地理数据。显示与输出；其功能是存储、分析、显示地理数据。属性数据属性数据图形数据图形数据GIS数

22、据：按内容分为基础数据和专题数据；按管理方式数据：按内容分为基础数据和专题数据；按管理方式 分图形数据和属性数据分图形数据和属性数据应用模型：解决实际问题的数学模型，如人口扩展模型、应用模型：解决实际问题的数学模型，如人口扩展模型、商业选址模型、路径分析模型等商业选址模型、路径分析模型等阅阅 读读 2008年年1月月31日，中国地图网站日，中国地图网站Mapabc正式推出正式推出抗雪灾地图。该专题地图运用地理信息系统以不同的线抗雪灾地图。该专题地图运用地理信息系统以不同的线索和视角，通过索和视角，通过“地图照片文字地图照片文字”的三结合的方式，的三结合的方式，全面呈现全面呈现2008年春运期间

23、的中国南方所遭遇的暴雪天气年春运期间的中国南方所遭遇的暴雪天气的最新的最新“雪情雪情”和感人至深的和感人至深的“雪中情雪中情”。该专题地图的制。该专题地图的制作都需要哪些过程呢？作都需要哪些过程呢？A1.建立地理数据库建立地理数据库地图数字化过程地图数字化过程纸质地图纸质地图扫描扫描图像处理图像处理图像拼接图像拼接图像剪裁图像剪裁图像配准图像配准 矢量化矢量化（自动、人工）（自动、人工）编辑与修改编辑与修改 常见的常见的纸质地图、纸质地图、文字文字以及以及非数字形式的非数字形式的资料资料，都必须转换为数，都必须转换为数字形式，才能被计算机字形式，才能被计算机存储、识别和处理。实存储、识别和处理

24、。实现从图形到数字的转换现从图形到数字的转换过程，称为过程，称为数字化数字化。图。图形数据的输入，常用的形数据的输入，常用的方法是扫描纸质地图后方法是扫描纸质地图后进行数字化。进行数字化。 A2.数据存储数据存储 采用采用“分层分层”技术，即将地图中的不同要素，存储在不同技术，即将地图中的不同要素，存储在不同的的“层层”中。将不同的中。将不同的“层层”要素进行重叠，就形成不同主题要素进行重叠，就形成不同主题的地图。的地图。（Layer 1：背景图层；：背景图层；Layer 2：流域图层；：流域图层； Layer 3：河流图层；：河流图层；Layer 4：电站图层）：电站图层） A3.数据操作与

25、分析：数据操作与分析：使各类数据之间的关系以直观的形式使各类数据之间的关系以直观的形式表现出来，如表现出来，如图形图形、地图地图或或表格表格。用户和决策者对操作结。用户和决策者对操作结果进行判断分析，能获得有用的信息。果进行判断分析，能获得有用的信息。A4.地理信息输出：地理信息输出：是指将编辑好的是指将编辑好的GIS信息在计算机显示信息在计算机显示器的屏幕上显示，或通过绘图仪、打印机等输出的过程。器的屏幕上显示，或通过绘图仪、打印机等输出的过程。一般可以输出一般可以输出地形图地形图、专题图专题图、坡面图坡面图、三维图三维图等。等。地图计算机显示地图计算机显示地图输出地图输出A 不知道路，到网上去查询；坐什么车最划算，哪里不知道路，到网上去查询；坐什么车最划算，哪里的商品最实惠，点一下鼠标就能知道；网上办公、网上的商品最实惠，点一下鼠标就能知道；网上办公、网上选房、网上家教、网上选房、网上家教、网上“串门串门”、网上寻人、网上寻人网络将和网络将和所有哈尔滨人和来哈尔滨的人紧密结合在一起，所有哈尔滨人和来哈尔滨的人紧密结合在一起，“数字哈数字哈尔滨尔滨”将改变所有哈尔滨人的生活方式。为构建并实现将改变所有哈尔滨人的生活方式。为构建并实现“数字哈尔