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高二地理教案：第三章 地理信息技術
高二地理教案：第三章 地理信息技術
第一節(jié) 地理信息系統(tǒng)及其應用
引言：假如寒假你去北京參觀奧運會場館，北京這么大，你怎么才能夠找到你想?yún)⒂^的場館呢？
假設你乘火車到達北京西站，我們下面利用某網(wǎng)站提供的地圖功能，來試一下如何查詢從北京西站到鳥巢的路線？
一、地理信息系統(tǒng)的概況
1、概念
GIS是一種以采集、存儲、管理、分析和描述地球表面與地理分布有關數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)。
練習：
1、GIS與地圖最基本的差異是（ D ）
A. GIS用點、線、面來表示地物的空間特征和屬性
B. GIS用符號表示地物的屬性
C. GIS用色彩表示地物的差異
D. GIS用數(shù)值表示地物的空間數(shù)據(jù)
2、地理信息系統(tǒng)比地圖優(yōu)越的功能有（ D）
�、俨粌H有平面信息，還有三維立體的信息②有很便捷的檢索功能和大容量的信息庫③可以隨時進行信息的切換、縮放、補充測算等，獲得更新的信息④不僅有空間數(shù)據(jù)信息，還有景觀照片和動態(tài)的影像信息
A. ①② B. ②③ C. ②③④ D. ①②③④
思考：
1、地理信息系統(tǒng)與一般信息系統(tǒng)的區(qū)別？空間信息
2、我們利用GIS，除了像上面所列舉的尋找道路以外，我們還能利用它做些什么呢？（閱讀：P74~75頁的閱讀部分）
解讀：P75頁的圖
網(wǎng)絡GIS路經(jīng)查詢——用來查詢兩點間的交通路線
◆位置。即在某個地方有什么。位置可以是地名、郵政編碼或地理坐標等。如在一個陌生城市，我們可以利用它調(diào)出所在位置附近的地圖，查詢目標地點。
◆條件。即符合某些條件的實體在哪里。如在某個地區(qū)尋找面積不小于l000平方米的不被植被覆蓋的、且地質(zhì)條件適合建大型建筑的區(qū)域。
◆趨勢。即在某個地方發(fā)生的某個事件及其隨時間的變化過程。
◆模式。即在某個地方的空間實體的分布模式。模式分析揭示了地理實體之間的空間關系。
◆模擬。即某個地方如果具備某種條件會發(fā)生什么。通過模擬的，分析現(xiàn)實的。
總結歸納：GIS可以解決的五類問題
與位置有關的問題、與分布有關的問題。GIS可以方便地查詢地物的位置、地物的相關屬性。也可以用地物屬性來查詢地物位置。
解決趨勢分析的問題。能夠了解地物隨時間變化的過程，和分析該地物發(fā)展的趨勢。
模式問題。通過GIS建立地物分布及其組合的空間模式，進而分析模式各要素間的空間關系。
模擬問題。
練習：下列課題中，主要是應用GIS進行研究的有（ BCD ）
A. 近50年來，世界糧食總產(chǎn)量與人均產(chǎn)量變化趨勢分析
B. 近10年來，上海市區(qū)人口分布變化特征與城市建設相關性分析
C. 浙江省西部地區(qū)土地利用狀況與農(nóng)業(yè)結構變化特征分析
D. 上海市浦東新區(qū)內(nèi)環(huán)線主要道路交叉點交通流量狀況通報及優(yōu)化公交線網(wǎng)、站點分布的方案設計
解析：題要注意“GIS所采集的信息是按地理空間分布特征，來反映地理實體結構及動態(tài)變化規(guī)律的”，而A選項中世界糧食總產(chǎn)量與人均產(chǎn)量變化不是地理空間分布特征。因此不能應用GIS進行研究。
2、發(fā)展
請同學們閱讀P75~76頁的“地理信息系統(tǒng)簡史”、“我國GIS的發(fā)展”
總結歸納：
1、地理信息系統(tǒng)發(fā)展簡史；
20世紀60年代（開拓期） → 70年代（鞏固發(fā)展期） → 80年代（大發(fā)展期） →90年代（用戶時代）
2、我國GIS的發(fā)展；
20世紀80年代初（開始起步） → 90年代（快速發(fā)展） → 21世紀（重大進展）
3、我國GIS的發(fā)展的特點：起步晚；速度快
練習：在GIS所經(jīng)歷的發(fā)展階段中，20世紀80年代屬于（ C ）
A. 開拓期 B. 鞏固發(fā)展期 C. 大發(fā)展期 D. 用戶時代
3、組成
�。�1）硬件：計算機主機、輸入設備、輸出設備、傳輸設備、儲存設備
�。�2）軟件：包括數(shù)據(jù)輸入與編輯、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)顯示與輸出；其功能是存儲、分析、顯示地理數(shù)據(jù)。
�。�3）數(shù)據(jù)：包括基礎數(shù)據(jù)（如地形、地貌、地質(zhì)數(shù)據(jù)等）和專題數(shù)據(jù)（如規(guī)劃、房地產(chǎn)、交通、環(huán)保、公用事業(yè)數(shù)據(jù)等）。
（4）人員：包括專業(yè)人員和用戶。
（5）模型：是解決各種實際問題的專業(yè)程式。
4、工作過程
地理數(shù)據(jù)的輸入和存儲 → 地理數(shù)據(jù)的操作和分析 → 地理信息輸出
請同學們閱讀P79頁的“數(shù)字化與GIS數(shù)據(jù)源”
了解：1、什么叫數(shù)字化？2、GIS數(shù)據(jù)來源有哪些？ （1）地理數(shù)據(jù)的輸入：圖形數(shù)據(jù)的輸入過程
（2）地理數(shù)據(jù)的存儲：采用“分層”技術，即將地圖中的不同要素，存儲在不同的“層”中。將不同的“層”要素進行重疊，就形成不同主題的地圖。
�。�3）對數(shù)據(jù)的操作與分析：對GIS的操作，可以使各類數(shù)據(jù)之間的關系以直觀的形式表現(xiàn)出來，這種形式可以是圖形、地圖或表格。用戶和決策者對操作結果進行判斷分析后，就可以應用了。
請同學們閱讀P80頁的“GIS的查詢與分析”
�。�4）GIS的輸出：將編輯好的GIS信息在計算機顯示器的屏幕上顯示，或通過繪圖儀、打印機等輸出。
請同學們閱讀P81~82頁的“GIS軟件”
二、地理信息系統(tǒng)的應用
1、城市管理中的應用
GIS在城市建設和管理中的典型應用：（1）城市規(guī)劃和管理；（2）基礎設施管理；（3）土地利用與管理；（4）生態(tài)環(huán)境管理。
請同學們閱讀P83頁的“GIS在道路交通中的應用”，填表： 應用領域 應用 道路交通管理 道路的通行狀況，定位事故點，提供交通疏散的方案 道路設計 最佳路徑分析、最小造價分析 道路建設 工程進度、工程質(zhì)量 道路管理 路況信息、道路養(yǎng)護 城市生態(tài)環(huán)境管理：用于生態(tài)環(huán)境規(guī)劃與決策、監(jiān)測（包括重點污染源管理）、評價、預測與模擬等。
GIS技術應用的新領域
1、模擬與決策支持：地理信息模擬系統(tǒng)GIMS將得到發(fā)展，并在決策支持分析中應用。如解決交通預測、交通分析等常見問題。
2、科學和數(shù)學：如地質(zhì)、地球物理、水文等需要三維分析功能的領域；景觀生態(tài)中GIS模擬的三維分析；圖像處理等。
3、全球問題：如分析熱帶森林退化、酸雨、溫室效應、受威脅和瀕臨滅絕的物種及其他類似的問題。
4、全球氣候監(jiān)測和預報網(wǎng)絡的GIS網(wǎng)絡。
5、全球環(huán)境管理：如確定全球最敏感的植物產(chǎn)地，讓所在國家同意保護并作為國際債務償還。
P83~84頁的閱讀材料“GIS的新進展”
網(wǎng)絡GIS、三維GIS與虛擬GIS、多媒體GIS
練習：
1、如果將GIS用來監(jiān)測森林火災，可以（ D ）
A. 用來分析、判斷引起火災的原因
B. 預測森林火災的發(fā)生地點
C. 預測森林火災后所造成的后果
D. 及時知道火災地點、范圍、分析火勢蔓延方向，制定滅火方案
2、有的漁民已經(jīng)利用GIS技術來尋找魚群，如果普遍引用這技術（ B ）
A. 可以使?jié)O獲量持續(xù)增長
B. 可能導致過度捕撈，使?jié)O業(yè)資源枯竭
C. 絕對會增加漁業(yè)的生產(chǎn)成本
D. 會促進漁業(yè)生產(chǎn)，加大對漁業(yè)資源的開發(fā)利用，提高漁民的生活水平
解析：GIS技術已經(jīng)廣泛應用到日常生產(chǎn)和生活的眾多領域。GIS可以用來尋找魚群，暫時增加捕撈量，隨著產(chǎn)量增加，生產(chǎn)成本會逐漸降低，但由于過度捕撈會導致漁業(yè)資源枯竭，最終會降低漁民的生活水平。
課后探究：試設計一項應用GIS的課題研究項目。
設計項目：如“江漢平原某年水稻長勢的監(jiān)測分析”；“中等城市垃圾填埋場選址模式及其與交通、環(huán)境關系的分析”；“油輪在某海域發(fā)生大量漏油事故時，預測其污染范圍及對海洋生物的影響”等。
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