地理信息技术的应用 教学设计二-中图版高中地理必修第二册-中图版高中地理必修第二册教案资料文档

第四章国土开发与保护

第四节地理信息技术的应用教学设计

教材分析

本节内容主要涉及地理信息技术的应用。1、人口空间分布与发展预测；2、国土资源监察；3、车辆导航调

度；4、旅游信息查询；5、城市规划与评价。

教学目标与核心素养

1.综合思维：结合地理信息技术的工作原理和示意图，复习相关技术的概念、原理和功能，结合生活实际列

举地理信息技术在解决人文地理问题中的应用

2.地理实践力：通过操作基于位置服务的相关软件，如租车服务、物流配送、旅游信息查询相关软件，说出

地理信息技术的应用领域

3.区域认知：结合图像，说出地理信息技术在城市交通、土地利用方式、环境监测等城市管理与规划中的应

用，通过运用地理信息系统软件进行区位选址，了解地理信息系统的空间分析功能

4.人地协调观：了解地理信息技术在国土资源监察、人口空间分布与发展预测等方面的应用，了解我国信息

产业的建设成就和基本国情

教学重难点

1.应用地理信息技术探究人文地理问题，掌握地理信息技术和方法

2.地理信息系统的功能与应用

课前准备

教师准备：课件、投影仪等；发学案。

学生准备：结合学案进行课前预习。

教学过程

主要环节与时间教师（讲解、提问、演示）活动学生活动

导入信息：北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济

_新课导入社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用

思考、讨论

时间：0-2分钟户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重

要空间基础设施。

20世纪后期，中国开始探索适合国情的卫星导航系统发展道

路，逐步形成了三步走发展战略：2000年年底，建成北斗一号系

统，向中国提供服务；20xx年年底，建成北斗二号系统，向亚太

地区提供服务；计划在20xx年前后，建成北斗全球系统，向全球

提供服务。2035年前还将建设完善更加泛在、更加融合、更加智

能的综合时空体系。

随着北斗系统建设和服务能力的发展，相关产品已广泛应用

于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森

林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域，逐步

渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面,为全球经济和社会发

展注入新的活力。

思考：发展北斗卫星导航系统对于我国的意义？北斗卫星导

航系统有哪些应用？北斗卫星导航系统会给我们的生产生活带来

哪些改变？

相信本节课后，同学们对这些问题会有自己的思考。

板书：第四节地理信息技术的应用

1.综合思维：结合地理信息技术的工作原理和示意图，复习相

关技术的概念、原理和功能，结合生活实际列举地理信息技术在解

决人文地理问题中的应用

2.地理实践力：通过操作基于位置服务的相关软件，如租车服

务、物流配送、旅游信息查询相关软件，说出地理信息技术的应用

二、学习目标领域听讲、做笔

时间：3分钟3.区域认知：结合图像，说出地理信息技术在城市交通、土地记

利用方式、环境监测等城市管理与规划中的应用，通过运用地理信

息系统软件进行区位选址，了解地理信息系统的空间分析功能

4.人地协调观：了解地理信息技术在国土资源监察、人口空间

分布与发展预测等方面的应用了解我国信息产业的建设成就和基

本国情

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地理信息技术复习首先，我们复习一下地理信息技术的基础知识。思考，做笔

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特点和功能简单理解

地表观察、地理数据收

遥感是什么？有什么？

集

全球导航空间位置（地理坐标）的

在哪里？

卫星系统确定、导航

地理信息数据采集、数据分析、为什么？有何联系？

系统决策应用怎么做？

1、遥感

时间：4-6分钟

写出图中A所代表的地理信息技术的英文缩写。

A：RS

2、全球导航卫星系统主要功能是定位、导航，但是全球导航

卫星系统的应用不仅仅是大家所熟知的导航软件，它的应用更广更

深，在森林普查与规划、海洋调查与监测、气象与地质灾害的监测

与救援等领域都有广泛应用。

3、地理信息系统：

（1）位置分析：解决与“位置”有关的问题。

（2）趋势研究：包括空间趋势和随时间的演变趋势。

（3）模式研究：通过模式分析，可以揭示各种地物之间的空间关

系。

（4

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)模拟分析：利用地理信息系统，将已掌握的地理规律用数字方法

表达出来，即建立模型，来模拟其中某种因素的变化，以及产生的

结果。

板书：一、地理信息技术复习

过渡提问：结合所学以及教材内容，思考地理信息技术在生活中的应用思考、回答

时间：7分钟场景。所提问题

1.人口空间分布分析

(1)掌握人口空间分布和迁移的空间特征、空间关联结构等，

对社会发展和政府决策具有重要的现实意义。

(2)人口数据与其相应的地理空间位置具有一定的相关性，利

用地理信息系统对空间信息独有的空间分析功能，可以设计开发出

人口空间统计系统。

2.人口发展趋势预报

(1)根据现有人口资料对未来人口状况进行预测，以便为各种

决策提供科学依据。

(2)将人口信息与其分布的地理区域进行有机结合，系统能为

人口空间分布与发

政府部门制定宏观政策提供依据，还能为医疗卫生、教育、救援等思考、讨论、

展预测

公共服务机构及企业发展提供帮助。回答

时间：8-13分钟

案例：少数民族人口分布重心变化图

94t109*E

“JI

..二

制作该图需要先收集我国1953—20xx年我国少数民族人口分

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布的数据，然后将收集好的各种数据资料，经过分类和格式转换，

就可输入到计算机中，将数据采用“分层”

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技术进行存储，对数据进行管理、分析，建立数据模型，对少

数民族人口数据进行描述表达出来，就可能得到1953〜20xx年我

国少数民族人口分布重心变化图，这种信息技术就是地理信息系

统，即GIS。根据图中我国的省级行政单位的轮廓特征可知，图中

省区为四川省，图中显示，我国少数民族人口分布重心在四川省，

四川省位于我国西南地区，人口重心偏向我国西南，说明少数民族

人口西部和南部数量较多,。

板书：二、人口空间分布与发展预测

【合作探究1】地理信息技术在人文地理研究中的应用

阅读材料，回答问题。

现在为了维持人民群众的人身、财产安全和维持正常的社会秩序，

我国大量地在各大中城市合理布局了许多no指挥中心。HO指挥

中心在接到报警后，能在最短的时间内指挥警车到达出事地点。为

了提高出警率，许多城市在配备巡逻车的同时大量地应用地理信息

技术。下图为交通管理示意图。

【合作探究1】地理最近的

巡逻车合作讨论、

信息技术在人文地■

思考、回答

理研究中的应用指挥

X(中心7问题

时间：15-19分钟X

据此探究下列问题：

(1)110指挥中心要随时掌握每一辆巡逻车在城市中的位置，可以利

用哪一种地理信息技术？

(2)110指挥中心要确定哪一辆巡警车离出事地点最近，可以利用哪

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一种地理信息技术？

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(3)110指挥中心要判定最近的警车至出事地点的道路是否通畅，还

需要利用哪些技术？如果存在严重交通堵塞，110指挥中心又该怎

么办？

(4)假如你是110指挥中心的调度员，描述在接到报警电话到指挥

警车前往出事地点的工作程序。

【提示】(1)可以利用全球导航卫星系统。

(2)可以利用地理信息系统。

(3)还要用摄像和视频传输技术。如果存在严重交通堵塞，需要另

外找较近的且有条件较快赶到出事地点的巡警车(需要综合运用上

述技术)。

(4)接警确认出事地点位置(在显示各巡警车的城市地理信息系统

中)，了解其周围巡警车的位置，分析确定最近(或能最快到达)的巡

警车，通知该巡警车。

提问：我们复习了地理信息技术的基础内容，也学习了人口空间分

过渡思考，回答

布与发展预测的应用，并探究了地理信息技术在人文地理研究中的

时间：20分钟所提问题

应用，思考地理信息技术在国土资源监察&车辆导航调度的应用。

板书：三、国土资源监察&车辆导航调度

国土资源监察

1.国土资源监察主要包括土地利用现状调查、土地质量调查、

土地评价以及土地监测等。

2.通过地理信息系统，将各种资源信息进行叠加和分析，生

国土资源监察&车

成各种国土资源综合电子地图。可以分析和预测国土资源问题，提听讲，做笔

辆导航调度

高基层国土资源队伍的快速反应能力，极大地提升监测的准确性。记

时间：21-25分钟

案例：3s技术在第三次国土调查中的应用

第三次国土调查工作根据国家统一下发的遥感影像以及内业

比对提取的变化信息，叠加已有资料包括：农村土地调查、城镇地

籍调查和集体土地确权登记发证成果，以最近一次的数据成果为工

作底图，叠加其他资料进行分析对比。

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第三次国土调查过程中，通过遥感图像或图像处理技术，提取

线状地物、图斑、不一致图斑，进行工作底图、专题图件的制作。

利用GPS技术进行有变化的权属界线、地类图斑、新增地物

补测，达到快速定位，获取更新数据的空间坐标。利用GPS技术

进行有变化的权属界线、地类图斑、新增地物补测，达到快速定位，

获取更新数据的空间坐标。

GIS技术主要用于土地利用数据和图件的制作和管理，能够准

确、快速地储存、查询、分析和处理数据。利用GIS软件能够较

为便捷地进行图形编辑，构建数据库，进行原始数据的录入、删除、

编辑、查询，在土地利用现状数据库的基础上，借助GIS的相关

功能，进行数据的查询、提取、统计和计算。

RS为GIS提供可靠的数据源，GPS为GIS在外业调查中获取

更新数据，GIS对RS和GPS提供的数据和源进行详细的信息分析

与应用，保持调查成果的现势性。将遥感、全球定位卫星系统和地

理信息系统紧密结合在一起的3S一体化技术应用于第三次国土调

查内外业工作中，可以更加高效、精确、方便、经济。

拓展阅读：地理信息技术推动国土资源监察

自然资源部副部长王广华在20xx年10月30日开幕的20xx

GIS软件技术大会上说，自然资源管理和地理空间信息密不可分。

地理信息技术与大数据、物联网、人工智能以及区块链等新一代信

息技术融合，将激发地理信息产业新的生命力。当前立足第三次全

国国土调查和新一轮国土空间规划工作，我国将加快推动建立统一

的自然资源一张网、分布式的自然资源一张图和统一的国土空间基

础信息平台。通过推动新一代信息技术和自然资源管理深度融合，

充分利用视频、传感器、智能终端以及5G技术，地理空间数据获

取周期将更短、精度将更高。通过推动地理信息技术与人工智能融

合，国土空间要素自动识别、提取技术将有更大突破，形成地上、

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地下国土空间一体化三维管理机制。

车辆导航调度

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在交通方面，租车服务、物流配送等许多行业利用全球导航卫

星系统，对车辆进行导航跟踪、调度管理，合理分配车辆。

过渡我们了解了地理信息技术在国土资源监察&车辆导航调度的

思考

时间：26分钟应用，接下来让我们通过合作探究，提升“3S”图像的判读能力。

【合作探究2】RS在考古领域的应用

阅读图文资料，完成下列要求。

20xx年4月19日，在北非突尼斯召开的“一带一路”遥感考古新

闻发布会上，公布了中国科学家利用遥感技术在突尼斯中南部发现

的10处古罗马时期遗址，这一发现揭示了当时的军事防御系统与

农业灌溉系统布局。下图示意突尼斯及其古罗马遗址区遥感影像。

（1）说出突尼斯的地理位置特征。

（2）简述现代遥感技术应用于考古的优点。

（3）从环境特点角度，说明突尼斯中南部有利于遥感考古发挥其

独特优势的主要原因。

（4）说明遥感考古除利用“3S”技术外，还需结合哪些方法进行。

【答案】（1）地处中纬度（亚热带），非洲北端（部），地中海沿岸（北、

东临地中海），西与阿尔及利亚为邻，东南与利比亚接壤

（2）现代遥感技术视域广阔，考察的范围大;能够瞬时成像、实时传

输、快速处理，迅速获取遗存信息，考察的速度快;不受天气等影响,

可以实施全天候考察

（3）突尼斯中南部（遗址区）位于（撒哈拉）沙漠边缘，气候干旱，

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植被覆盖率低，环境条件较差，人类活动较少;面广点多，不利于传统

考古，有利于遥感考古发挥其独特优势

(4)文献分析和实地调研

板书：四、旅游信息查询&城市规划与评价

旅游信息查询

三维数字地球平台可以快速实现旅游资源的可视化、旅游资源

和信息的快速查询与空间定位功能，实现旅游资源的信息化管理，

使用户能够全方位观察旅游景观。

拓展阅读：数字地球

数字地球是美国副总统戈尔于1998年1月在加利福尼亚科学

中心开幕典礼上发表的题为“数字地球—新世纪人类星球之认识”

演说时，提出的一个与GIS(GeographicInformationSystem,是一■

种基于计算机的地理信息系统,它可以对在地球上存在的东西和发

生的事件进行成图和分析)、网络、虚拟现实等高新技术密切相关

旅游信息查询&城

的概念。思考、听讲，

市规划与评价

数字地球是对真实地球及其相关现象统一的数字化重现，其核做笔记

时间：31-35分钟

心思想是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会活动诸方

面的问题，最大限度地利用资源，并使普通百姓能够通过一定方式

方便地获得他们所想了解的有关地球的信息，其特点是嵌入海量地

理数据，实现多分辨率、三维对地球的描述，即'虚拟地球通俗

地讲，就是用数字的方法将地球、地球上的活动及整个地球环境的

时空变化装入电脑中，实现在网络上的流通，并使之最大限度地为

人类的生存、可持续发展和日常的工作、学习、生活、娱乐服务。

城市规划与评价

1.城市的规划与建设是一个长期的过程，与城市的人文、历

史、地理环境以及经济建设紧密相关。

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2

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.利用遥感技术对城市的空间布局进行信息分析，可以获得指

导城市规划的信息，包括城市交通调查、人口调查、环境调查、城

市用地变化监测等。

案例：“3S”技术在数字城市中的应用

GPS：1.城市测绘技术的应用:①数字城市参考基准的建立②

城市基础信息采集与更新;2.社会服务中的应用:①基于数字城市

的GPS导航服务②城市公众生活质量的改善

RS:1.城市空间布局综合分析;2.城市规划实施情况动态监

测

GIS:1.构建城市基础地理信息数据库;2.规划信息的查询与管

理；3.辅助城市规划进行各项专题分析;4.实现三维展示与漫游；；

5.规划成果的网络发布;6.规划方案比选和分析评价

拓展阅读：智慧城市

智慧城市（英语：SmartCity）起源于传媒领域，是指利用各

种信息技术或创新概念，将城市的系统和服务打通、集成，以提升

资源运用的效率，优化城市管理和服务，以及改善市民生活质量。

智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市中各行各业基

于知识社会下一代创新（创新2.0）的城市信息化高级形态，实现

信息化、工业化与城镇化深度融合，有助于缓解“大城市病”，提高

城镇化质量，实现精细化和动态管理，并提升城市管理成效和改善

市民生活质量。

当堂检测观察、练习、

读车载导航仪导航监控原理示意图，完成1〜2题。

时间：36-39分钟回答

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1.图中M表示（）

A.制作全球导航卫星系统接收机

B.分析交通状况

C.生成电子地图

D.计算三维坐标

【答案】C

【解析】