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1、单元活动地理信息系统与城市管理一、地理信息系统概述一、地理信息系统概述判断下列有关地理信息系统说法的正误。判断下列有关地理信息系统说法的正误。(1)(1)地理信息系统就是一个计算机系统。地理信息系统就是一个计算机系统。()()(2)(2)通过地理信息系统中的图形数据可以查询到北京通过地理信息系统中的图形数据可以查询到北京市的空间位置。市的空间位置。()()(3)(3)地理信息系统中存储的数据来源都是一样的。地理信息系统中存储的数据来源都是一样的。()()二、地理信息系统的应用二、地理信息系统的应用1.1.在灾害监测中的应用在灾害监测中的应用:(1)(1)借助于借助于_技术技术,可有效地监测和预
2、报灾害。可有效地监测和预报灾害。(2)(2)可分析灾害影响范围可分析灾害影响范围,确定救灾物资调配的确定救灾物资调配的_。(3)(3)为受灾人员、财产的安全有效转移提供为受灾人员、财产的安全有效转移提供_。(4)(4)进行灾情统计与评估。进行灾情统计与评估。(5)(5)为为_提供决策支持。提供决策支持。遥感遥感最佳路径最佳路径决策依据决策依据灾后重建灾后重建2.2.在经济活动中的应用在经济活动中的应用:(1)(1)通过对各种相关信息的收集、管理与分析通过对各种相关信息的收集、管理与分析,有助于有助于做出正确的判断和决策。做出正确的判断和决策。(2)(2)结合遥感技术、结合遥感技术、_及网络技术
3、及网络技术,为现代为现代经济活动提供全新的数据地图决策信息。经济活动提供全新的数据地图决策信息。全球定位系统全球定位系统3.3.城市管理中的地理信息系统城市管理中的地理信息系统:(1)(1)概况概况:应用最早、最有成效应用最早、最有成效,已成为城市管理的重要已成为城市管理的重要应用手段。应用手段。(2)(2)主要应用领域主要应用领域:城市的信息管理与服务、交通道路城市的信息管理与服务、交通道路管理、环境管理以及管理、环境管理以及_、防灾减灾等方面。、防灾减灾等方面。城市规划城市规划【激疑激疑】涉及人类生产、生活的各种课题是否都可应用涉及人类生产、生活的各种课题是否都可应用GISGIS进行进行研
4、究研究?提示提示:否。否。GISGIS所采集的信息是按地理空间分布特征来所采集的信息是按地理空间分布特征来反映地理事物变化规律的。因此不是反映地理空间分反映地理事物变化规律的。因此不是反映地理空间分布特征的有关课题布特征的有关课题,一般不用一般不用GISGIS进行研究。进行研究。知识点知识点1 1地理信息系统的组成及工作过程地理信息系统的组成及工作过程1.1.基本构成基本构成:组成组成功能功能包括内容包括内容系统系统硬件硬件接收、存储、处理、接收、存储、处理、显示地理信息显示地理信息包括计算机、数字化仪、包括计算机、数字化仪、扫描仪、绘图仪等扫描仪、绘图仪等系统系统软件软件采集、处理、显示采集
5、、处理、显示地理数据地理数据包括数据输入与编辑、包括数据输入与编辑、数据管理、数据操作以数据管理、数据操作以及数据显示和输出等及数据显示和输出等数据数据是是GISGIS系统建立的基系统建立的基础础以空间位置为参照的自以空间位置为参照的自然、社会和人文数据然、社会和人文数据组成组成功能功能包括内容包括内容应用应用人员人员设计、维护系统及设计、维护系统及使用使用设计、维护系统的专家设计、维护系统的专家以及使用的工作人员以及使用的工作人员应用应用模型模型对大量空间数据进对大量空间数据进行综合分析行综合分析,解决实解决实际问题际问题包括区位选择模型、交包括区位选择模型、交通规划模型、区域发展通规划模型
6、、区域发展预测模型、地学模拟模预测模型、地学模拟模型以及地学专家系统型以及地学专家系统2.2.主要流程主要流程:(1)(1)数据采集数据采集:来源主要有现有地图数据、遥感数据、来源主要有现有地图数据、遥感数据、统计报表、统计报表、GPS(GPS(全球定位系统全球定位系统)数据、其他形式的数数据、其他形式的数据。据。(2)(2)数据处理数据处理:对收集的数据进行处理对收集的数据进行处理,建立空间模型和建立空间模型和数据模型。空间模型是用点、线、面来表示地物的空数据模型。空间模型是用点、线、面来表示地物的空间特征间特征(如位置、形状如位置、形状)和属性和属性(种类、大小种类、大小)。数据模。数据模
7、型是通过一定的方式将所要表示的内容转变成数值。型是通过一定的方式将所要表示的内容转变成数值。(3)(3)数据库数据库:地物空间特征和属性的各项组合地物空间特征和属性的各项组合,构成某一构成某一主题的图层主题的图层,如地貌图层、土壤图层、土地利用图层等。如地貌图层、土壤图层、土地利用图层等。关于某一区域的若干图层就组成关于某一区域的若干图层就组成GISGIS的数据库。的数据库。(4)(4)数据分析数据分析:按一定规则对研究的局部进行空间分析。按一定规则对研究的局部进行空间分析。数据库中各图层上有关的数据数据库中各图层上有关的数据,都可供分析应用。都可供分析应用。(5)(5)信息输出信息输出:将系
8、统处理、分析的结果将系统处理、分析的结果,形成可供研究、形成可供研究、规划和决策人员使用的产品规划和决策人员使用的产品,主要形式有地图、文本、主要形式有地图、文本、表格、图像等。表格、图像等。【深化拓展深化拓展】地理信息系统主要解决的问题地理信息系统主要解决的问题(1)(1)位置位置,即在某个地方有什么的问题。位置可表示为即在某个地方有什么的问题。位置可表示为地方名、邮政编码、地理坐标等。地方名、邮政编码、地理坐标等。(2)(2)条件条件,即符合某些条件的实体在哪里的问题。例如即符合某些条件的实体在哪里的问题。例如,在某个地区寻找面积不小于在某个地区寻找面积不小于1 0001 000平方米的无
9、植被覆盖平方米的无植被覆盖的的,且地下条件适合于建大型建筑的区域。且地下条件适合于建大型建筑的区域。(3)(3)趋势趋势,即某个地方发生的某个事件及其随时间的变即某个地方发生的某个事件及其随时间的变化过程。化过程。(4)(4)模式模式,即某个地方存在的空间实体的分布模式问题。即某个地方存在的空间实体的分布模式问题。模式分析揭示了地理实体之间的空间关系。模式分析揭示了地理实体之间的空间关系。(5)(5)模拟模拟,即某个地方如果具备某种条件会发生什么的即某个地方如果具备某种条件会发生什么的问题。地理信息系统的模拟是基于模型的分析。问题。地理信息系统的模拟是基于模型的分析。【典例示范典例示范】下图为
10、某城市主要道路分布图下图为某城市主要道路分布图,标注数字表示道路长度。标注数字表示道路长度。读图读图,老师要利用学校建成的老师要利用学校建成的GISGIS了解全班同学居住的了解全班同学居住的空间分布状况空间分布状况,主要用到的主要用到的GISGIS功能是功能是 ()A.A.输入输入B.B.管理管理C.C.分析分析D.D.输出输出【思路点拨思路点拨】解答该题应从地理信息系统的功能入手解答该题应从地理信息系统的功能入手:【解析解析】选选C C。老师仅仅是了解学生的居住点的空间分。老师仅仅是了解学生的居住点的空间分布布,只需利用只需利用GISGIS的分析功能即可。的分析功能即可。【素养探究素养探究】
11、2018 2018年年4 4月月,南开区已正式启用天津统计地理信息南开区已正式启用天津统计地理信息系统系统,该系统是基于本市地理空间的展示、分析及服务该系统是基于本市地理空间的展示、分析及服务,系统整合了新型统计体系、第三次经济普查、基本单系统整合了新型统计体系、第三次经济普查、基本单位名录库位名录库,以及各类年定报数据以及各类年定报数据,实现了政府部门数据实现了政府部门数据与地理信息系统的有机结合。该系统主要以地图形式与地理信息系统的有机结合。该系统主要以地图形式呈现呈现,每家企业对应营业地址定位到地图上每家企业对应营业地址定位到地图上,点击查看点击查看就可以直观的了解整个南开区域内的经济运
12、行情况就可以直观的了解整个南开区域内的经济运行情况,还还可以选择特定的局部区域查看数据分析可以选择特定的局部区域查看数据分析,包括总体经济包括总体经济数据数据(GDP(GDP等等)、企业的行业分布及活跃度等。、企业的行业分布及活跃度等。(1)(1)地理信息系统存储的数据有几类地理信息系统存储的数据有几类?(?(综合思维综合思维)提示提示:地理信息系统中存储和处理的数据可分为两大类地理信息系统中存储和处理的数据可分为两大类:一类是反映事物地理空间位置的信息一类是反映事物地理空间位置的信息,称为空间数据称为空间数据;另一类是与地理位置有关的反映事物其他特征的信息另一类是与地理位置有关的反映事物其他
13、特征的信息,称为属性数据。称为属性数据。(2)(2)利用天津统计地理信息系统能了解哪些经济运行状利用天津统计地理信息系统能了解哪些经济运行状况况?(?(综合思维综合思维)提示提示:可查询相关的经济数据、企业的位置、行业的分可查询相关的经济数据、企业的位置、行业的分类信息类信息,也可对经济发展进行相关的分析、预测等。也可对经济发展进行相关的分析、预测等。知识点知识点2 2地理信息系统的应用地理信息系统的应用1.1.在灾害监测中的应用在灾害监测中的应用:2.2.在经济活动中的应用在经济活动中的应用:地理信息系统与遥感技术、全球定位系统及网络技术地理信息系统与遥感技术、全球定位系统及网络技术相结合相
14、结合,可为现代经济活动提供全新的数据地图决策信可为现代经济活动提供全新的数据地图决策信息。息。3.3.在城市管理中的应用在城市管理中的应用:【典例示范典例示范】下图示意某专题研究建立的地理信息系统下图示意某专题研究建立的地理信息系统(GIS)(GIS)图层。图层。据此完成据此完成(1)(1)、(2)(2)题。题。(1)(1)该专题研究的可能是该专题研究的可能是()A.A.耕地分类和评价耕地分类和评价B.B.工业分布与交通的关系工业分布与交通的关系C.C.商业分布和规划商业分布和规划D.D.学校布局学校布局(2)(2)若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场选址若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场选址,
15、在下在下列图层中应增加列图层中应增加()大气污染大气污染区域规划区域规划造纸厂、印刷厂分布造纸厂、印刷厂分布 水文地质水文地质A.A.B.B.C.C.D.D.【思路点拨思路点拨】解答本题需要从图中提取信息解答本题需要从图中提取信息,具体分析具体分析如下如下:【解析解析】(1)(1)选选A,(2)A,(2)选选D D。第。第(1)(1)题题,水系、地形和土壤水系、地形和土壤都是分析农业的重要因素都是分析农业的重要因素,加上土地利用和居民点的图加上土地利用和居民点的图层可以用来研究耕地的分类和评价。第层可以用来研究耕地的分类和评价。第(2)(2)题题,深埋垃深埋垃圾场的选址需要考虑区域规划以便确定
16、垃圾场位置圾场的选址需要考虑区域规划以便确定垃圾场位置,考考虑水文地质以便确定某地建深埋垃圾场不会对地下水虑水文地质以便确定某地建深埋垃圾场不会对地下水造成污染。造成污染。【素养探究素养探究】(1)(1)地理信息系统在灾害监测中所需的灾害信息来源主地理信息系统在灾害监测中所需的灾害信息来源主要是依靠什么手段获得的要是依靠什么手段获得的?(?(地理实践力地理实践力)提示提示:主要借助于遥感技术获得。主要借助于遥感技术获得。(2)(2)地理信息系统在灾害监测中有哪些应用地理信息系统在灾害监测中有哪些应用?(?(综合思维综合思维)提示提示:主要作用主要作用:可为分析灾害影响范围可为分析灾害影响范围,
17、确定救灾物资确定救灾物资调配的最佳路径以及为受灾人员、财产的安全有效转调配的最佳路径以及为受灾人员、财产的安全有效转移提供决策依据移提供决策依据,同时进行灾情统计与评估同时进行灾情统计与评估,为灾后重为灾后重建提供决策支持。建提供决策支持。【备选要点备选要点】1.1.地理信息系统地理信息系统(GIS)(GIS)的类型的类型:对对GISGIS系统进行分类系统进行分类,在很大程度上是由用户不同在很大程度上是由用户不同的应用目标或任务要求决定的。各种系统的应用均反的应用目标或任务要求决定的。各种系统的应用均反映了人类对现实世界利用改造的能动作用。映了人类对现实世界利用改造的能动作用。GISGIS按其
18、内按其内容可以分为三类容可以分为三类:(1)(1)专题信息系统专题信息系统:是具有有限目标和专业特点的地理信息系统是具有有限目标和专业特点的地理信息系统,为为特定的专门目的服务。如森林动态监测信息系统、水特定的专门目的服务。如森林动态监测信息系统、水资源管理信息系统、矿产资源信息系统、农作物估产资源管理信息系统、矿产资源信息系统、农作物估产信息系统、草场资源管理信息系统、水土流失信息系信息系统、草场资源管理信息系统、水土流失信息系统等。统等。(2)(2)区域地理信息系统区域地理信息系统:主要以区域综合研究和全面信息服务为目标。可主要以区域综合研究和全面信息服务为目标。可以有不同规模以有不同规模
19、,如国家级的、地区或省级的、市级或县如国家级的、地区或省级的、市级或县级等为各不同级别行政区服务的区域信息系统级等为各不同级别行政区服务的区域信息系统,也可以也可以以自然分区或流域为单位的区域信息系统。区域信息以自然分区或流域为单位的区域信息系统。区域信息系统如加拿大国家信息系统、美国橡树岭地区信息系系统如加拿大国家信息系统、美国橡树岭地区信息系统、圣地亚哥县信息系统、我国黄河流域信息系统等。统、圣地亚哥县信息系统、我国黄河流域信息系统等。许多实际的地理信息系统是介于上述二者之间的许多实际的地理信息系统是介于上述二者之间的区域性专题信息系统。如北京市水土流失信息系统、区域性专题信息系统。如北京
20、市水土流失信息系统、上海市环境管理信息系统、海南岛土地评价信息系统、上海市环境管理信息系统、海南岛土地评价信息系统、河南省冬小麦估产信息系统等。河南省冬小麦估产信息系统等。(3)(3)地理信息系统工具地理信息系统工具:是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。其可以是专门设计研制的软件包。其可以是专门设计研制的,也可以是从实用地也可以是从实用地理信息系统中抽取掉具体区域或专题的地理空间数据理信息系统中抽取掉具体区域或专题的地理空间数据后得到的。它具有对计
21、算机硬件适应性强后得到的。它具有对计算机硬件适应性强,数据管理和数据管理和操作效率高、功能强操作效率高、功能强,且具有普遍性并易于扩展、操作且具有普遍性并易于扩展、操作简便、容易掌握等特点。简便、容易掌握等特点。2.2.地理信息系统的其他应用地理信息系统的其他应用:(1)(1)街道网络分析街道网络分析:GIS:GIS在网络分析中应用前景广在网络分析中应用前景广阔阔,潜力很大。最典型的分析包括地址匹配潜力很大。最典型的分析包括地址匹配,交通线路交通线路和规划和规划,区位分析、地址选择区位分析、地址选择,撤离规划。撤离规划。(2)(2)自然资源自然资源:资源的调查、分析是资源的调查、分析是GISG
22、IS应用最广应用最广泛的领域泛的领域,也是目前趋于成熟的方面。野生动植物保护、也是目前趋于成熟的方面。野生动植物保护、风景河流、休闲资源、洪泛平原、湿地、农田蓄水层、风景河流、休闲资源、洪泛平原、湿地、农田蓄水层、森林等管理森林等管理;环境作用分析环境作用分析(EIA);(EIA);视域分析视域分析;有毒或有有毒或有害设施定址害设施定址;地下水模拟和污染跟踪地下水模拟和污染跟踪;野生动物栖息地野生动物栖息地分析、迁移路线规划。分析、迁移路线规划。(3)(3)土地管理土地管理:分带、分区规划与评价分带、分区规划与评价;土地信息土地信息获取获取;环境作用描述环境作用描述;水质管理。水质管理。(4)(4)设施管理设施管理:地下管道、缆道布设地下管道、缆道布设;电网负荷平电网负荷平衡衡;设施规划与维护设施规划与维护;交通设施的能源利用。交通设施的能源利用。