2019-2020年高中地理 第三章 地理信息技术的应用 第三节 地理信息系统的应用同步备课学案 中图版必修3.doc

2019-2020年高中地理 第三章 地理信息技术的应用 第三节 地理信息系统的应用同步备课学案 中图版必修3学习目标1.了解GIS的系统组成、系统分工和基本工作原理。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.会使用常见的GIS产品，能分别说明地理信息系统在城市管理中的应用。一、地理信息系统及其可以解决的四类基本问题(一)地理信息系统1概念：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，简称GIS。2功能3工作流程4构成：硬件、软件、数据、人员。(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(1)查询“地点”和“状况”。(2)查询符合一定条件的地物的分布、位置。2趋势分析3模式问题4模拟问题思考GIS就是电子地图吗？答案不是。电子地图是GIS的一种应用产品，GIS是可以随时修改和更新的计算机软件系统，而电子地图只是把GIS的阶段性成果做成供人们查询的产品。阅读以下材料，完成13题。材料地理信息系统(GIS)所采集的信息是按地理空间分布特征来反映地理实体结构及其动态变化规律的。1互联网上的电子地图与纸质地图相比，其优点是()成本低、效益高信息容量大信息更新快描述地物详细、准确A BC D2下列课题中，主要是应用GIS进行研究的有(多选)()A近50年来，世界粮食总量与人均产量变化趋势分析B近10年来，上海市区人口分布变化特征与城市建设相关性分析C浙江省西部地区土地利用状况与农业结构变化特征分析D上海市浦东新区内环线的主要道路交叉点交通流量状况通报及优化公交线网、站点分布的方案设计3应用GIS技术的最终目的是()A处理信息 B记录信息C便于信息查询 D为地理决策提供依据答案1.B2.BCD3.D解析第1题，电子地图是GIS的一种集成表现，其特点是制作成本低，信息容量大且更新快，描述地物详细、准确，不像传统纸质地图那样制作需要耗费大量的人力和物力，数据更新周期长。第2题，注意GIS所采集的信息是按地理空间分布特征，来反映地理实体结构及动态变化规律的。A项中世界粮食总量与人均产量变化不是地理空间分布特征，因此不能用GIS进行研究。第3题，GIS技术能对信息进行存储处理，便于信息查询，但最终目的是为决策提供依据。二、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工作与生活所需的各种信息。2城市规划：是城市规划管理的重要工具，主要用于分析现状、有效管理。3城市道路交通管理4. 城市救灾防灾5城市环境管理：主要包括环境规划与决策、监测、评价、预测与模拟等。阅读材料，完成下列问题。材料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。地理信息系统是城市规划的重要工具。GIS数据存储采用“分层”技术，即将地图中的不同要素，存储在不同的“层”中。将不同的“层”要素进行重叠，就形成不同主题的地图。GIS中，不同类型的地理空间信息储存在不同的图层上，叠加不同的图层可以分析不同要素间的相互关系。(1)上图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，其发挥的积极作用主要有_。(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。如果你想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_；若将上海的城市人口分布图层与城市交通图层叠加，即可为城市的_选址提供参考。(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)地理信息系统能否对城市环境问题进行治理？答案(1)快速查询道路通行状况，迅速定位拥堵地点，提出交通疏散方案；为道路规划提供最佳路径分析；查询路况信息，为道路养护和应急抢修服务等(2)近五年以来上海市每年的土地利用图层商业网点(3)利用网络GIS调出复旦大学所在地区的地图，查找车站到复旦大学最合理的公交路线。(4)不能。地理信息系统可以为我们进行生态环境监测的决策提供依据，但是环境问题的治理还需要人们的实际行动。拓展提升GIS在道路交通中的应用GIS能够查询道路的通行状况，迅速定位事故地点，提供交通疏散的方案。在道路设计中，GIS能够将多种数据叠加，为道路规划提供直接的分析依据，如最佳路径分析、最小造价分析等；在道路建设中，GIS能够帮助掌握工程进度，控制工程质量。在道路及交通管理中，查询路况信息，为道路养护服务。教材P90探索提示地理信息系统首先采集数据，标定过去几年的犯罪地点，然后进行数据处理、空间分析，获得分析犯罪频率和犯罪模式，根据分析结果，重新分配警力，使警力资源合理利用，从而减少了青少年的持枪犯罪行为。通过这个例子我们可以看出：地理信息系统是在收集信息的基础上，处理、存储、分析和应用，最大限度地合理解决问题。从这个事例可以看出GIS具有以下三种功能：地图的功能(例如标定过去几年的犯罪地点)、数据库的功能(例如总结利用过去的犯罪信息)、空间分析的功能(例如分析犯罪频率的空间规律及对犯罪行为空间建模)。教材P96思考提示GIS可以对区域内自然资源条件、区位和交通、人口和劳动力条件以及社会经济条件等进行更精确的分析、评价。地理信息系统在公众生活服务方面应用广泛。随着个人电脑与互联网的迅速普及，地理数据的应用已深入社会公众生活的方方面面，为居民生产、生活和出行提供方便快捷的地理数据服务。例如，人们外出旅游，可以通过旅游网站查询到旅游费用、时刻表、旅游线路、目标地的景点分布和服务项目等存储在GIS数据库中的数据。教材P96复习题提示1.常规的地图一般绘制在纸张等介质上，这种地图称为模拟地图。模拟地图制图工艺过程复杂，成图周期长，不易保存和及时更新。而利用地理信息系统可以制作电子地图。电子地图与纸质地图相比，具有很多优势：首先，电子地图以计算机屏幕为显示设备，以存储器为存储设备，易于保存和更新；其次，电子地图动态生成，表达方法多种多样；再次，电子地图缩放自如，便于浏览地理信息；最后，电子地图与数据库相连接，具有查询、计算和统计、分析功能。2RS是三种技术的基础，是信息源的主要渠道；GPS是在RS基础上实现的，其主要功能是定位与导航；GIS是在前二者基础上实现的，空间信息查询定位只是GIS最基本的功能之一，除此之外还有其他的基本功能。具体而言，RS、GPS、GIS三者既有分工又有联系。RS主要用于地理信息数据的获取，GPS主要用于地理信息的空间定位，GIS主要用来对地理信息数据进行管理、更新、分析等。RS为GIS提供地理信息数据，可加快GIS数据库的更新，保证地理信息系统的时效性；GPS为RS信息数据的目标选择、野外验证、图像分类等提供地面定位坐标信息，为更好地利用RS解决实际问题提供支持。“3S”技术之间的关系如下图所示：知识小结下图是某地山体滑坡后堵塞河道形成堰塞湖的影像。读图，完成12题。1图中堰塞体垮塌后可能会淹没下游沿岸居民点，可快速确定需要转移人口区域的技术是()A遥感(RS) B地理信息系统(GIS)C全球定位系统(GPS) D北斗导航系统(BDS)2图中甲、乙、丙、丁四处海拔由高到低的排序是()A甲乙丙丁 B甲丙丁乙C乙丁丙甲 D乙丙甲丁答案1.B2.D解析第1题，地理信息系统(GIS)可以利用数据模拟预测自然灾害影响的区域范围、危害程度，给受灾人员、财产的安全有效转移提供依据，故选B项。第2题，从图中可以看出，乙接近于山上的雪线，海拔最高，丙高于堰塞湖湖面，甲位置与堰塞湖湖面高度相当，丁位于堰塞湖下游，海拔最低，所以海拔高度乙丙甲丁。地理信息系统能够建立数据模型，即通过一定的方式将所要表示的内容转变为数据，这是GIS与地图最基本的差异。据此回答34题。3GIS与普通地图共同的特点是()A信息量一样大B都便于查询各种信息C都能够进行空间分析D都利于数据化处理各种信息4与传统地图相比，GIS有优越性，不表现在()A纸绘地图更精确BGIS更有利于信息更新CGIS较地图直观性强DGIS可以快速进行各种空间分析答案3.C4.A解析第3题，信息量大、便于查询信息和有利于数据化处理的是GIS的特点。进行空间分析则是两种地图共有的特点。第4题，GIS是以数据形式存储信息，比纸绘地图要精确。A项说法错误。5应用地理信息系统进行城市地铁规划时，应优先参考的图层是()城市道路分布图城市地下排水管网分布图城市商业网点分布图城市绿地分布图A B C D答案D解析地铁的主要功能是和地面交通相互配合，缓解城市交通压力。进行城市地铁规划时要考虑的因素有人口、公共设施、商业、技术、地形等。地铁轨道离地面一般在1518米，对城市地下排水管网(在地下0.75米之间)影响不大。专项提能11对GIS数据库组成图层的认识图表特征：GIS即地理信息系统，在国民经济各部门得到了广泛的应用。GIS数据库由若干图层组成。叠加不同的图层可以构成某一主题的图层。若要研究邮电通信点的布局问题，你认为还应增加哪些图层？ (1)找主题。根据材料信息或图示信息，找到GIS图层要求的主题。(2)找图层。在图中找到主题地图包含的主要图层，并分出其中的自然图层和人文图层。 (1)析图层。分析图中各个图层，通过层层叠加，可分析出需要的GIS数据库的主题图。(2)析构成。分析影响某一主题地图的要素构成，选用准确的图层叠加。邮电通信点的布局需要考虑到居民点分布集中和交通便捷两方面，所以还要用到交通线分布图和居民点分布密度图。 交通线路图和居民点分布密度图。地理信息系统的数据存储采用“分层”技术，广泛应用于地理学研究。下图提供了我国某区域的地理位置、河流水系、地形等图层的叠加信息，据此完成(1)(2)题。(1)据现有的图层信息大致可以规划该地区()A农业种植区的分布 B工矿区的分布C商业网点的分布 D风力发电站的分布(2)在现有图层信息基础上进行农业用地分类与评价，则还应增加()土地利用图层地质构造图层土壤图层人口密度图层A BC D答案(1)A(2)B解析第(1)题，图中提供的图层有地理位置、河流水系、地形等，所以可以规划种植区的分布，地形平坦、水源充足、热量丰富的地区适合布局种植业，A选项正确；工矿区的分布需要交通图层和资源图层等，B选项错误；商业网点的分布需要交通和人口分布图层等，C选项错误；风力发电站的分布需要风力资源分布图层等，D选项错误。第(2)题，农业用地分为耕地、林地、草地等，对农业用地分类与评价需要结合土地利用图层和土壤图层。根据土地利用图层确定土地利用类型，根据土壤图层对农业用地进行评价等。40分钟课时作业下图为“近30年来我国沿海地区海平面总体上升幅度示意图”。读图回答12题。1我国沿海地区海平面上升信息的获取，主要采用了()ARS BGPS CGIS DPPT2对我国沿海海平面上升幅度的分析，主要采用了()AGPS BGIS CRS DPPT答案1.A2.B解析第1题，海平面上升的信息主要通过RS技术来获取。第2题，GIS的主要功能是对地理数据进行分析。下图是利用地理信息技术制作的“某城市中心城区月交通事故次数示意图”。读图，完成34题。3该图的制作与应用借助于()A遥感技术获取道路网信息，测定监测点分布B全球定位系统确定事故的位置，预测交通流量C地理信息系统查询事故频次，分析出警最优路径D数字地球技术，实现道路与监测点的互换4根据图中交通网络，可以推断该城区()A甲地是城市中心商务区所在地B乙地适宜建大型地面停车场C对外联系主要通道在西北方向D商业网点密度东部大于西部答案3.C4.D解析第3题，遥感技术只能显示瞬时交通状况，全球定位系统只能做到对事故地点的准确定位，二者属于数据的采集系统。根据题干可知，该图为“某城市中心城区月交通事故次数示意图”，事故次数的统计只能是地理信息系统工作的范畴。第4题，甲地位于环线，非市中心，也非中心商务区，排除A项；乙地为市中心，地价昂贵，不适宜建大型停车场，排除B项；对外联系的通道呈放射状，东、西较密集，而不是单独集中于西北，排除C项；根据监测点的分布，东部较密集，说明车流量大，商业较发达，商业网点密度应该是东部大于西部。我国GIS从20世纪80年代初期开始起步，90年代进入快速发展阶段。目前，GIS已经成为分析重大社会经济问题的强有力的工具。据此回答56题。5地理信息系统所采集的信息，与一般数据的区别主要在于()A强调空间位置 B强调色彩搭配C强调时间因素 D强调地区轮廓6一套完整的地理信息系统，其查询、分析、模拟等操作主要基于()A海量的数据 B优越的硬件支持C熟练的操作人员 D良好的显示设备答案5.A6.A解析第5题，地理信息系统所采集的信息，与一般数据的区别在于它强调空间位置。第6题，GIS是建立在海量地理数据的基础之上的。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78题。7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()8同学们拟分析家乡人口分布与自然条件的关系，在GIS数据库中，需调用的专题图层有()地形图层土壤图层气候图层人口图层商业网点图层农业图层工业图层城市图层交通图层A BC D答案7.C8.A解析第7题，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，只有贫困人口分布属于地理空间信息，因此，只有贫困人口分布图适宜用GIS数据库软件制作。第8题，要想分析人口分布与自然条件的关系，首先必须要有人口图层，此外，还需要有反映各自然条件要素的地形图层、土壤图层、气候图层等。读“经过数字化处理的某城市部分地区功能分区图层和地价图层示意图”，回答910题。9代表该城市商业区的是()A甲功能区 B乙功能区C丙功能区 D丁功能区10该图像系统的制作主要使用的地理信息技术是()ARS BGPSCGIS D数字地球答案9.A10.C解析第9题，甲功能区(数字1)位于城市功能区中心和沿街处，地价高，只有商业区布局于此是合理的。第10题，凡是用到地图和地理空间数据的，选用GIS技术。下面甲图是“林木、河流和房屋的景观图”，乙图是根据甲图建立的数据模型。读图完成1112题。11乙图中的r表示()A林木 B河流 C房屋 D农田12图中区域的林木覆盖率为()A90% B20%C10% D30%答案11.B12.C解析第11题，从数据模型各字母对应的地理事物看，r表示小河，s表示林木，h表示房屋。第12题，此数据模型将该区域分为100个单元，其中s(林木)占10个单元，即此区域林木覆盖率为10%。13下图为“最新埃博拉疫情暴发高风险区分布图(图中黑色阴影所示)”，绘制该分布图最佳的地理信息技术是()AGPS BRSCGPRS DGIS答案D解析绘制疫情分布图需要将收集的疫情信息进行综合处理、分析，属于GIS的功能，因此D项正确。GPS主要功能是定位、导航；RS主要是拍摄遥感影像，不能处理信息；GPRS是通用分组无线服务技术，没有预测、分析功能。14阅读材料，完成下列问题。4年一次的世界杯足球赛在德国开幕后，众多球迷充分领略到了德国先进的交通技术。开赛前德国12个比赛城市，相继建成了世界上最先进的交通控制系统，这种被称为“鲁尔示范项目”的智能交通控制系统，能同时指挥多特蒙德和盖尔森基兴两个城市的交通。“鲁尔示范项目”首次将所有高速公路、联邦公路和乡村公路的交通信息联网，并提供多种服务信息，系统的信息采集来自于该地区的4 500多个测量点，大部分是预埋在公路上的感应带。此外还有约200个电子眼，可以利用由太阳能驱动的激光探头测量交通流量和密度。全部信息采集点每小时能采集10万个信息，这些信息通过光缆被输送到埃森的示范项目调度中心，那里的50台中央计算机对这些数据进行及时处理，提出最佳的交通管理建议。如果通往多特蒙德赛场的公路交通流量太大，交通管制中心便可用按纽改变交通信号，更改红绿灯控制，让球迷们改道。(1)材料中所提到的“预埋在公路上的感应带”“电子眼”是此智能交通控制系统中的()A数据输入设备 B数据输出设备C数据传输设备 D存储设备(2)写出此智能交通控制系统运行的工作流程。(3)材料充分显示的GIS的优点是什么？(4)如果你是一个球迷，正在此区域奔向赛场的路上，你可以借助此系统得到哪些服务信息？答案(1)A(2)信息采集信息传输信息处理信息输出。(3)信息量大、更新快、应用范围广、提供服务种类多。(4)可得到通往赛场的各条道路的交通信息、查询最佳路径、寻找方便的交通站点、查询停车场信息等服务信息。解析第(1)题，“电子眼”和“感应带”是获取交通信息的装置，属于地理信息系统中的数据输入设备。第(2)题，GIS的工作过程，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。第(3)题，GIS的优点可从信息量大小、信息更新速度以及应用范围等方面分析。第(4)题，GIS应用于城市管理可提供各种交通信息。15读某地理信息系统分析流程图，回答下列问题。(1)读图可知地理信息系统的工作过程主要包括_、_、_、_等环节。(2)在流程中的数据库主要管理_和_两种数据。(3)下列属于GIS硬件中的数据输出设备的是()A数字化仪 B打印机C光盘机 D扫描仪(4)某同学拟分析家乡地形对人口分布的影响，还需在GIS数据库中调用的图层是_。答案(1)信息获取输入信息存储管理信息的操作和分析信息输出(2)图形数据属性数据(3)B(4)人口图层解析本题主要考查地理信息系统的概念、基本组成和工作过程。第(1)题，由流程和流程明显体现出了数据的获取输入、存储、数据的操作和分析、信息输出等主要的工作环节。第(2)题，流程中数据库管理中既包括数字地图管理、遥感图像处理(这属于图形数据)，也包括属性数据库管理(这属于属性数据)。第(3)题，数字化仪、扫描仪为硬件中的输入设备，光盘机为存储设备。第(4)题，分析地形对人口分布的影响需要地形、人口分布两种图层。