地理信息系统及其应用 教学设计

第一节地理信息系统及其应用教学设计三维目标一、知识与技能GISGIS基本概念和GIS程。(GIS)专业软件的基本发展与应用状况。了解GIS的基本硬件和软件系统，并初步了解各基本构成的作用。二、过程与方法通过GIS在生产、生活实践中的应用实例，了解国内外GIS的基本应用情况。在GIS具体应用中，了解GIS系统的系统组成、系统分工和基本工作原理。三、情感态度与价值观中获取信息的意识。教学重点1.地理信息系统的基本概念。2教学难点1.地理信息系统的基本工作过程。2．地理信息系统的应用领域和发展趋势。教具准备1.有关GIS的各种产品及成果的图片展示。2．基本的GIS软件如MapInfo、Arcgis课时安排4课时教学过程第一课时导入新课师设想你第一次独自到了一个陌生的大城市，比如说北京。从火车站(假定为北京站)下车后到故宫去，而你又不熟悉道路，有哪些方法可以使你顺利到达目的地呢？生买一份北京当地的地图。生询问车站工作人员或者北京当地的人。师——电子地图。生什么叫电子地图呢？师板书：一、地理信息系统地理信息系统的概念推进新课师息系统呢？生空间信息系统。师生这儿的数据应该是指与地理有关的各种数字，比如说经纬度、气温、降水等。师说得不错。和地理相关的数据有很多，还有河流长度、流量、含沙量，土地的面积，土壤成分含量，等等。这儿的数据和地理信息系统的“信息”之间有什么必然的联系呢？生数据经过处理之后才能成为信息。师GIS准确性、可用性则是地理信息系统分析成功的关键。师早期人们根据观测到的地理现象和有关地理资料也可以推断出气候变化规律等等理信息系统和这种推断方法相比有什么不同呢？生使推断的结果更加准确，更具有说服力和可信度。师是的，地理信息系统利用特殊的GIS生地理信息系统是和地理现象有关的。师GIS处理的不仅仅是属性信息还有空间信息，也就是说地理信息系统不仅仅空间信息的处理是地理信息系统的特殊的优势和区别于其他系统的最大的特点。生地理信息系统是不是比其他的信息系统要复杂些？师属性数据之间建立关联是地理信息系统需要考虑的核心技术之一。生地理信息系统有什么用途呢？师关于电子地图的应用，同学们可以看一下教材74页“阅读”部分。生(看教材总结)在日常生活中，我们可以利用电子地图查询各种地物信息、合理的交通路线等。地理信息系统除了前面提到的电子地图之外还有哪些用途呢？师有关地理信息系统的其他应用领域我们以后会有所涉及息系统是怎样产生的。同学们看一下教材75页“阅读”部分，然后概括一下。板书：(1)地理信息系统的产生生“地理信息系统”一词最早产生于20世纪50资源的管理与规划。师地理信息系统全称是GeographicalInformationGIS。地理信息系统是地发展有很大的差异。同学们总结一下国外GIS的总体发展历程。板书：(2)地理信息系统的发展2060707080809090年代后期至今，用户时代。师我国的GISGIS策的强有力的工具。很多大专院校都相继建立起地理信息系统专业。但不同院校的GIS专课堂小结这节课我们主要学习了地理信息系统的概念以及产生和发展77、、3公司是全球最大的GIS软件制造商，其GISArcgis在市场上占有的份额最大。同学们课下上网浏览公司主页，了解一下ESRIESRIhttp：//－。第二课时导入新课通过上节课的学习我们了解到关于地理信息系统的概念和发展的一般过程来学习一下地理信息系统具体是由哪些部分组成的。板书：地理信息系统的组成推进新课师上节课布置了两个活动题，一是对地理信息系统的概念进行总结，二是了解ESRI司的主要产品。首先找一位同学总结一下地理信息系统的概念。生地理信息系统是指对地理事物有关的空间数据和属性数据进行采集、输入、维护、管于核心地位。师总结得很好。基本把握住了地理信息系统的内涵。有哪一位同学访问了ESRI公司的网站，概括一下其公司的主要GIS软件有哪些。生公司的GIS软件主要是ArcgisDesktop是一个专业化GISEngine是一个嵌入式的为GIS包括ArcSDEArcIMS和Arcgis于掌上电脑的ArcPad。师不错，除了ESRI公司以外还有其他的一些GIS软件公司，如AutoDeskMapInfo等等，但只有GIS统具体由哪些部分组成。生从总体上看，地理信息系统主要由五部分组成。师对，下面我们来分别了解一下这五个部分主要指哪些。板书：GIS硬件师GIS硬件主要包括哪些？同学们看一下教材77页，然后概括一下。生GIS储设备等。师存储的基本条件。那么仅仅具备了GIS硬件，还是不能完成任务，还需要一些基本的计算机软件和专门的GISGIS软件提供存储、分析、显示地理数据的功能。同学们了解到GIS软件有哪些？板书：GIS软件生ESRI公司的Arcgis产品系列。师国外的地理信息系统软件主要有ArcgisAutoDeskMapinfo(GeoStar)Mapgis、北京大学的城市之星(CityStar)。民族GIS软件产业的发展迅速，在国内市场占有一定的份额。生购买这些软件是不是花费很高，尤其是国外的软件？师板书：地理数据生地理数据主要指哪些内容呢？师数据可以分为基础数据和专题数据。前者如地质、地貌、地形数到了一种分类，请同学回忆一下。生GIS数据又可分为属性数据和空间数据。师)相类似。在GIS数据库中，这两类数据通过不同的方式进行联结。同学们可以看一下教材78页GIS数据显示图，这是在MapinfoProfessional另外两个组成部分是什么？生是GIS人员和应用模型。板书：GIS人员应用模型师GIS人员包括不同层次，从最初的GIS软件的底层开发人员、二次开发人员、应用分析人员到最终的GIS的一般用户，GIS专业人员按其分工不同可以分为GIS项目管理人员、产品研发小组、分析员等。生如果我们通过查询相关电子地图获取信息，我们算不算GIS人员。师也是，是GIS的一般用户或者叫终端GIS人员。现在网络上提供电子地图查询的有很多，如图行天下，百度(baidu)提供的电子地图查询功能等。生怎么利用网络进行查询呢？师里输入“从北京站到故宫”就可以显示公交换乘路径，具体操作同学们还要活学活用。生这样我们出行就方便多了。师会用到GISGIS开发人员的开发过程。师关于GIS的五个组成部分我们就了解到这儿，同学们讨论一下，这五个部分的重要性和相互关系。生阅读讨论。师这五个部分都是GIS的重要组成部分，各个成分都是不可或缺的，其中人员的因素是最具有能动性的因素，因此我们要充分发挥人的能动性，开发各种GIS数据模型，从而满足人类多方面的需要。(学生讨论后由教师总结)课堂小结具体内容主要作用具体内容主要作用举例GIS硬件GIS软件GIS人员应用模型第三课时导入新课我们已经基本理解了地理信息系统的概念和内涵，也已经知道GIS但具体GIS是怎么操作和实现的，我们通过本节课的学习来了解一下。板书：地理信息系统的工作过程推进新课师请同学们阅读教材78页最后两行，看一下GIS的工作过程主要有哪些环节？生GIS理信息输出等环节。师不错，对GIS的基本工作过程同学们基本上有所了解，但具体做过的很少，下面我来重点讲解一下。师((data)，所以数据的采集和获取是GIS得以进行的首要条件。生地理数据的来源有哪些？师地理数据主要来源于纸质地图和遥感图像，另外通过GPS定位仪也可以获取地理数据。生GPS定位信息怎样才能转化为计算机可以识别的数据呢？师好的，我们以纸质地图为例来说明一下。师(首先要对纸质地图进行扫描，而有时地图可能比较大，只能分幅生此时的图像我们是不是就可以直接用来进行数据输入了？师GIS软件(MapinfoArcinfo等调入图像时，生什么是控制点？师理解成坐标系的原点或者你把控制点看作是把纸质地图固定在墙上的图钉也可以重要。生输入控制点后，是不是就可以进行数据输入了？师R2V软件就可以对扫描的地形图进行自面的信息被GIS软件自动记录，并形成数据库。这个过程也称为建立地理数据库的过程，数据库一般可以根据需要修改。关于一般流程，同学们可以参照教材79页，“地图数字化过程”图。板书：数据采集和输入生在GIS软件中，数据是怎样存储的？师GIS)及其方向。板书：数据存储生假设我们已经把数据输入，数据库已建立，怎样才能对数据进行查询和分析呢？板书：数据查询和分析师查询功能是GIS的基本功能。不同的软件，查询的界面和方式有所不同，但都是根较方便，如Mapinfo。生我们查询和分析的信息能不能制成新的地图啊？师当然可以，这就是GIS的输出和显示功能。板书：GIS的输出和显示生GIS的输出有哪些内容？师实际上我们在计算机的屏幕上看到的就是GIS产品输出的一种方式，我们可以形象GIS不仅可以显示，而且还可以输出生成新的地图，通过不同图GIS的产品课堂小结GISGIS软件有不同的要节。要想把握GIS的一般过程，还需要同学们课后多进行练习。第四课时导入新课师上一节课我们学习了GIS的一般工作流程，找一位同学概括一下。生GIS一般包括数据的采集、输入、存储、分析和查询、产品的输出等环节。师样的，本节课我们通过实例来看一下怎样应用GIS来解决实际问题。板书：二、地理信息系统与城市管理推进新课师GIS可以根据用户的需要，将空间信息和属性信息准确真实、图文并茂的展现出来，满足城市建设、企业管理、居民生活对空间信息的要求，帮助人们进行各种辅助决策。请同学们阅读教材82页，看一下GIS的用途有哪些？生目前，GIS广泛应用于资源调查、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、水利公共设施、商业金融等人们生活生产的各个领域。师30多年内取得了惊人的发展，广泛应用于众多领域。它理信息系统在城市管理中的典型应用。城市规划和管理

板书：师地理信息系统在城市规划和管理过程中主要有哪些作用呢？生GIS城市规划的设计、工程的选址、交通线的最优化选线等。师好，此外利用GIS的规划在不同的层次上提供决策和管理的依据。利用GIS软件不仅可以合理配置资源，而且可以对基础设施进行维护。维护的内容主要有哪些？为什么GIS软件可以对这些基础设82页相应内容做答。基础设施管理

板书：生GIS软件的空间分析和迅速定位功能进行工率。师83GIS的重要作用。生GIS能够查询道路的通行状况，迅速定位事故地点，提供交通疏通的方案。师GIS己说明一下。板书：土地利用和管理生土地的利用变化快、关系复杂，利用GIS软件可以有效完成对土地的监控和管理，从而提高工作质量和效率。板书：生态环境管理师地理信息系统对生态环境的管理有哪些作用呢？生应用GIS技术，可以实现城市生态规划、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。师下？生人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。师()GIS应用方式还有很多，如：资源管理，主要应用于农业)分布、分级、统计、制图GIS在这类应用中的目标是保证资源的最合理配置和发挥最大效GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。地学研究与、制图等都可以借助地理信息系统工具完成。商业与市场，商业设施的建立充分考虑其市场()、消费水平等结合起来考虑。地理信息系统的空间分析和数据库功能可以解决这些问题利用GIS功能进行决策和分析。生我看到的地图大多是平面地图，利用GIS能不能和现实世界一样进行显示呢？师这个问题很好，答案是肯定的。利用GIS现实。这是GISGIS软件就可以完成这一点，国产软(GeoStar)83页“GISGIS最新的发展趋势。板书：三、GIS的新发展网络GIS三维可视化与虚拟现实生GIS最新的发展方向是可视化和网络化。师学科，其发展与其他学科的发展密切相关。近年来GIS技术发展迅速，其主要的原动力来Internet技术、面向对象的数据库技术、三维技术、图像处理和人工智能技术都可直接应用到GIS中。从系将向着数据标准化、数据多维化、系统集成化、系统智的方向发展。课堂小结通过本节的学习我们了解到GISGIS的应用，还需要我们努力学习相关知识，并积极把理论应用于实践。板书设计第一课时一、地理信息系统地理信息系统的概念(1)地理信息系统的产生(2)地理信息系统的发展