地理信息系统详细教案
地理信息系统详细教案
【篇一：地理信息系统教案】
第三章第一节地理信息系统（gis）及其应用（一）
广东省佛山市顺德区龙江中学刘小彬
【教案背景】
本内容是在新课标的基础上出现的内容，就是为适应新时期信息技
术在地理的应用而出现。内容必须结合信息技术和网络来呈现，而
且重在能应用地理信息系统解决问题。所以设计本节结合网络教学，学生对这内容还是很有兴趣，也达到了预期的教学效果。
【课标要求及分析】
课标要求“运用有关资料，了解地理信息系统（gis）在城市管理中
的功能”。要求是了解功能，所以重在应用其功能，当然了解地理信
息系统是前提。
【学情分析】
我们这里属于经济发达地区，学生虽然对地理信息系统很陌生，但
对网络还是很熟悉，电子地图也步陌生，所以利用熟悉的感兴趣的
网络进行教学是可行的。
【教材分析】
本节是由理论、案例及应用等内容组成，其中以一个传统地图实践
应用的案例引入正文，这样编写点出地图独特的功能，引出被喻为
电子地图的信息系统在类似实践应用中将有更为灵活强大的功能。
本节内容在了解地理信息系统内容的同时，更应该关注它的实践应用，所以这节课的重点在同学生一起利用网络进行实践应用。
gis的概念、应用，尤其是与城市管理
【教学难点】
gis的工作原理及过程
【教学方法】
查询资料、自学讨论、讲练结合
【教学时数】1课时
【教学过程】
一地理信息系统
1、地理信息系统的概念（学生看书理解）
网络搜索：
（学生活动）看书自学完成下边填空2、3点
20世纪60年代至今，gis经历了四个发展阶段：
60年代 70年代 80年代 90年代
______期 ______ 期______期 ______时代
3、地理信息系统的组成
五部分硬件设备 _______
______
gis人员
______
4、地理信息系统的工作过程
用幻灯片解释“分层存储技术”
（学生活动）分组讨论
（1）、地理信息系统与一般的信息系统的区别？
（2）、普通地图与电子地图的主要区别有哪些？
教师解析
（1）、地理信息系统与一般的信息系统的区别
利用互联网演示两个系统功能的区别。
一、登入火车票查询 /lvyou?tn=huoche，输入“北京”“哈尔滨”等信息，查询得如下车次。
二．点开“d27详情”显示如下详细信息/lvyou?tn=huoche
学生归纳两种系统在查询服务上得区别。
一般的信息系统：只有文字信息
地理信息系统：用地图显示路线，还有文字说明，图文结合更直观适用
（2）、普通地图与电子地图的主要区别
5、地理信息系统的应用范围
地理信息系统可以解决四类问题（连线）
（1）与分布、
位置有关的问题（2）趋势分析
（3）模式分析
（4）模拟问题 a、北京20年来的人口分布变化b、查找龙江中学
c、海面上升10米哪些地区将会淹没
d、什么地区适合苹果种植
二、地理信息系统与城市管理（案例分析）（下节课分析）
知识归纳总结：
一、地理信息系统
1、地理信息系统的概念
3、地理信息系统的组成
4、地理信息系统的工作过程
5、地理信息系统的应用范围
【教学反思】
本节课的教学设计是在新课标的基础上出现的内容，内容本身就是
为适应新时期信息技术在地理的应用而出现。内容必须结合信息技
术和网络来呈现，而且重在能应用地理信息系统解决问题。所以设
计本节内容，学生对这内容还是很有兴趣，也达到了预期的教学效果。不足之处，需要找几个同学提前准备，上课时只能演示给学生看，学生不能动手操作。另外只能挑比较典型直观的东西让学生了解，还有很多高级的应用如模拟、趋势分析等没法演示。
【篇二：091地理信息系统应用教案】
资环学院
《地理信息系统原理》
教案
吴琳娜编写
适用专业：地理信息系统
贵州大学二〇一一年
前言
本实验是在《地理信息系统原理》的课堂教学中进行的，旨在通过30个学时的实验课程，使学生进一步加深对课堂所学理论知识的理
解与认识，增强实际动手能力，培养其理论与实践相结合的能力，
锻炼学生利用gis分析相关问题的思维方式，掌握空间数据处理与分析的操作规程和步骤，基本了解地理信息系统的基础软件。
该实验都属于基础实验，通过上机操作，锻炼学生利用gis进行实
际问题分析的能力，让学生充分明白地理信息系统强大的应用分析
功能。
本实验指导书是针对我院地理信息系统专业本科教学特点而编写的，步骤清晰、明了，原理深入浅出，易于学生学习和操作。主要介绍arcgis地理信息系统软件平台，详细阐述了数据采集与编辑、数据
处理与变换及数据的空间分析和简单的统计分析功能。通过对该指
导书的学习，学生可以尽快掌握这三种软件基本功能的实现过程与
步骤，也可作为非地理信息系统专业本科生地理信息系统课程实验
参考教材。
一、概述
实验一 arcgis软件认识
复习地理信息与地理信息系统概念、加深对拓扑关系、空间对象、
要素类、要素数据集概念的理解，掌握基于arcgis9.2软件的空间
数据采集编辑、处理变换及空间分析的原理和方法。
二、推荐参考书
(1)党安荣等. arcgis 8 desktop 地理信息系统应用指南，北京：清
华大学出版社，2003 (2)樊红等. arc/info应用与开发技术(修订版)，
武汉：武汉大学出版社，2002 (3)关泽群等. arcinfo基础教程，北京：测绘出版社，2002
(4)《mapgis地理信息系统用户教程》，中国地质大学（武汉）信
息工程学院武汉华地图形数据公司，1998.12
(5)《mapgis地理信息系统实用教程》，中国地质大学（武汉）信
息工程学院武汉中信息工程有限公司
(6) 党安荣等. erdas imagine遥感图像处理方法，北京：清华大学
出版社，2003 (7) 汤国安等. arcgis地理信息系统空间分析实验教程，北京：科学出版社，2006
三、实验内容
实验一 arcgis软件认识第一部分数据采集与编辑一、基本概念
1、地理信息系统：由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，
该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和
显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
2、地理信息系统构成：系统硬件、系统软件、空间数据库、空间模型、应用人员
3、地理空间数据：是以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人
文经济景观数据，可以是图形、图象、文字、表格和数字等。它是
由系统的建立者通过数字化仪、扫描仪、键盘或其他系统通讯设备
输入gis，是系统程序作用的对象。 4、数据采集与输入：即将系统
外部原始数据传输到gis系统内部的过程，并将这些数据从外部格式转换到系统便于处理的内部格式。
地理信息采集(包括地图的输入)可以用数字化仪、图形扫描仪、电子
平板测图仪、摄像输入或者从其它系统的磁盘数据文件有选择的输入，计算机通过接口与外部设备连接，获得数据。在利用数字化仪、电子平板测图仪进行地理数据采集时，用户可以随时对输入的地图
数据进行修改与编辑，系统能够在任何比例下，在任何地图投影上
获得数据，然后将这些数据转换成统一的地图比例尺和相同地图投影的空间数据，存储在数据库中。为了防止地图数字化过程中被移动，系统提供完善的地图位置检测与变换程序，以便保证数据采集的正确性。采用扫描仪采集地图数据时，系统能够通过窗口对地图的任何局部以黑白或者彩色方式扫描，并能把扫描后获得的图象任意裁剪、粘贴与复制，以多种通用的数据存储。在后处理过程中，能够在较小的人工辅助干预下实现线段跟踪与符号的识别，完成图象格式数据向图形格式数据的转换。 5、arcgis支持文件和数据库中的gis数据：
基于文件的空间数据类型包括对多种gis数据格式的支持，如coverage，shapefile，grid，image和tin。geodatabase数据模型也可以在数据库中管理同样的空间数据类型，这样，可以利用关系数据库已有的优点。
6、什么是geodatabase：geodatabase是一种采用标准关系数据库技术来表现地理信息的数据模型；是按照层次型的数据对象来组织地理数据，这些数据对象包括对象类（object classes）、要素类（feature classes）和要素数据集（feature dataset）等。
7、geodatabase类型：个人geodatabase，对于arcgis用户是免费的，它将gis数据存储在小型数据库中。个人geodatabase更像基于文件的工作空间，数据库
存储量最大为2gb。个人geodatabase使用微软的access数据库来存储属性表。对于小型的gis项目和工作组来说，个人geodatabase是非常理想的工具。通常，gis用户采用多用户geodatabase来存储和并发访问数据。
多用户geodatabase通过arcsde支持多种数据库平台，包括ibm db2，oracle(有或没有oracle spatial都可以)和sql server。多用户geodatabase使用范围很广，主要用于工作组、部门和企业。
8、对象类：一种特殊的类，它没有空间特征，其实例为可关联某种特定行为的表记录（row in table）。如：某块地的主人。在“地块”和“主人”之间，可以定义某种关系。
9、要素：就是带有位置属性的对象。通常，要素由点、线、多边形或者注记来表示。
10、要素类：同类空间要素的集合即为要素类。如：河流、道路、植被、用地、电缆等。要素类之间可以独立存在，也可具有某种关系。
11、要素数据集：要素数据集由一组具有相同空间参考（spatial reference）的要素类组成。
12、一般而言，在以下三种情况下，我们考虑将不同的要素类组织
到一个要素数据集中：
专题归类表示——当不同的要素类属于同一范畴。如：全国范围内
某种比例尺的水系数据，其点、线、面类型的要素类可组织为同一
个要素数据集。
创建几何网络——在同一几何网络中充当连接点和边的各种要素类，须组织到同一要素数据集中。如：配电网络中，有各种开关、变压器、电缆等，它们分别对应点或线类型的要素类，在配电网络建模时，我们要将其全部考虑到配电网络对应的几何网络模型中去。此时，这些要素类就必须放在同一要素数据集下。考虑平面拓扑（planar topologies）——共享公共几何特征的要素类，如：用地、水系、行政区界等。当移动其中的一个要素时，其公共的部分也要
求一起移动，并保持这种公共边关系不变。此种情况下，我们得将
这些要素类放到同一个要素数据集下。
13、coverage文件优点：
空间数据与属性数据关联。空间数据放在建立了索引的二进制文件中，属性
【篇三：地理信息技术教案】
专题28 地理信息技术第二课时教案
全球定位系统（gps）与地理信息系统（gis）
【教学目标】
1 知识与技能
（1）能够理解gps、gis技术的基本工作原理
（2）能够列举gps、gis技术的实际应用案例
2过程与方法
（1）能够运用gps、gis技术的基本工作原理示意图，简单说出gps、gis的工作原理
（2）通过使用gps定位仪或者运用gis软件操作，体验和感悟3s
技术的实用价值和重要
意义
3情感态度与价值观
通过对现代地理信息技术功能介绍，突现地理科学技术对生产、生活实践的巨大作用，感悟信息技术和现代地理科学的巨大魅力，培养对地理科学的兴趣
【教学重点】
gps、gis的实际应用案例
【教学难点】
gps、gis技术的基本原理
【教具准备】多媒体课件
【教学过程】
新课导入
师：同学们，马航飞机失事的新闻大家都应该知道了，3月8日0点41分，mh370从马来
师：同学们，澳大利亚运用到的是我们上节课讲到的哪种地理信息技术来得到这一卫星图像
的呢？
学生回答：遥感技术
师：是的，澳大利亚通过运用遥感技术发现了疑似与马航失联客机有关的物体的卫星图像，
为了确定这些物体是否与失联客机有关，我们首先需要确定这些物体的位置，然后到达所在区域，打捞样本来验证是否与失联客机有关。那怎样才能准确的定位与到达该区域，这所用到的地理信息技术就是我们这节课所讲的gps技术与gis技术
新课教授
师：同学们现在都用智能手机，智能手机都有定位功能，只要我把手机的定位功能打开，在
个应用我们就可以知道，gps的特点就是可以实时跟踪、准确的定位。
其实gps这个系统的组成部分并不只有我们平时看到的导航仪、定位仪等，它是由三个部分组成的，包括空间部分、地面控制部分和用户设备部分，空间部分就是指gps卫星星座，地面控制部分是指地面监控系统，用户设备部分就是gps信号接收机，地面监控系统负责监测、控制gps卫星星座，然后gps卫星星座再将导航、定位信息发送给地面的gps信号接收机，这就完成了gps传送信息的一个过程。
师：我们知道了gps通过接收卫星信号来接受、传递信息，那gps
工作的原理又是什么呢？师：我们知道gps利用的是卫星技术，运
行在天空的卫星记录着自己和其它gps卫星的位
置。地面gps装置接收到这些信息后，根据无线电波传播的速度推
算出卫星的相对位置，而卫星只能完成对被测地点的距离测算，那
如果要测定某一地点的具体位置，需要多少个卫星共同完成呢？
（学生可能回答不出来，老师讲解）
师：我们知道两个球面相交会形成一个圆环，三个球面相交会形成
两个交点，而四个球面相
交则会形成唯一交点，那gps的原理简单来说就是测距交会，就是
利用三颗以上卫星的已知空间位置又可交会出地面未知点（用户接
收机）的位置，静态的物体至少需要3颗卫星，动态的物体则至少
需要4颗卫星可确定物体位置，卫星越多，定位越准确，一般来说,，gps接收器可同时接收到4-8颗卫星的位置信息.
师：我们知道gps最基本的功能就是快速、准确地确定位置，那同
学们可以说出我们生活
中有哪些运用到了gps技术吗？
学生回答：车载gps，手机定位
师：gps在可以定位的基础上，也可以应用于交通、军事、野外作业、大地测量等各个方
面（通过图片展示gps的应用）（介绍珠穆朗玛峰高程测量新数据
取得所依赖的技术， 1975年，中国国家测绘局对珠峰进行了第三次
测量。此次测量利用的是三角高程的方法，量出了珠峰高度——8848.13米。2005年，时隔30年，我国复测珠峰高度。除采用
1975年时的传统测量方法外,还采取gps测量系统，精确测定珠峰
高度。此次测定的珠峰峰顶岩石面海拔高程为8844.43米。由于测
量结果可以达到厘米级精度，加之操作简便、仪器体积小便于携带、可全天候操作等优点，gps正在成为高程测量中非常重要的工具）。师：我们刚刚介绍了gps技术，现在我们来讨论一个问题，假如你
现在准备去某个地方，
但是又不知道该怎么去，你会怎么办？
以老师自己为例，我现在是在南洋模范中学，而我的学校是在上海
师范大学，首先我先
在谷歌地图上找到了这两个地方的卫星图，然后我想找到最适合我
的回去的路线，我在网上搜索丁丁地图，将我的起点和终点输入进去，它就会显示出最适合我的路线
师：那这种电子地图的开发既有我们刚刚讲到的gps技术，利用
gps定位到起点和终点。
而寻找最佳路线，则用到了另一种地理信息技术，叫做gis技术，
gis技术是专门处理地理空间数据的计算机系统
师：我们知道文字是地理科学的第一代语言，地图是地理科学的第
二代语言，而gis就是
地理科学的第三代语言。
师：gis的构成主要有四个部分，硬件、软件、数据和用户。简单的来说gis技术利用的是
计算机软硬件技术，将信息输入计算机的gis软件中，软件会根据
数据建立数据模型和空间模型，将地物空间特征和属性的各项数据
结合起来，构成某一主题的图层，按照一定的规则对所研究的区域
进行空间分析，最后将系统处理、分析的结构形成可供研究、规划
和决策人员使用的产品，比如：地图、图像、数据表格等等
师：这两幅图第一幅是苏、浙、沪三地的政区分布图，我将这三地
的高速公路的数据导入
arc gis软件，软件经过数据处理之后，就会生成高速公路分布图，
我将两张图层叠加，就可以得到苏、浙、沪三地的高速公路分布图。师：我们知道gis是对数据进行处理，那我们平时用的excel也是
对数据进行处理的，那这
两者有什么不同呢？
师：excel只是对数据进行分析，而gis技术是对数据进行分析之后在地图上呈现出来，因
此与一般的数据库相比较，gis具有图形化、可视化优点，而它与传统的纸质地图相比较，gis又具有数据量大，随时更新，选择性显示
的特征
师：那同学们想一想gis在我们身边又有哪些具体的应用呢？
学生回答：电子地图
师：gis技术在我们身边的应用十分广泛：包括测绘、土地资源管理、环境保护、灾害监测
与评估、城乡规划、市场分析、区域管理、军事领域等，对于零售
业来说，gis技术可以帮助他们优化配送过程，可以帮助企业选址，
用户通过最优的选址获得最大的边际效益，还可以对灾害进行预测，减少灾害产生的损失，还有就是110接到报警电话后，可以根据出
示地点，通知最近的巡警快速出警
师：总结：gis已活跃于城市交通组织和管理、商业组织和管理、城市规划、卫生救护、物
流等部门
师：通过刚才的学习，我们了解到了3s技术的原理以及各自的应用，那我们一起用3s技
术来解决一个问题：假设大兴安岭发生一场森林火灾，作为森林防
火指挥部的指挥员该做些什么？
（先让学生回答，老师总结）
师：首先检索最新的遥感像片，找到各个火点，分析火情发展态势，再借助于专门的gis软件找出相关区域内各个消防站的位置，制定到达各个火点的最佳路径，然后通知各个消防部门，他们接到通知后，立即派出装有gps导航系统的消防车，迅速准确地奔赴各个火点，
开展救火工作。
师：3s技术如今在我们生产、生活和科研中的作用越来越突出，它们之间的关系既是独立
发展又是密不可分。结合上一节课的我们学习的遥感技术，最后，
我们将这3s技术进行简单的比较一下。rs主要是提供基础数据，告
诉我们有什么；gps是主要给图像定位；最后把处理好的图像录入
gis进行数据管理和应用分析。
练习
1 图中①②③④⑤⑥箭头指向线分别表示3s技术
的不同应用功能，其中表示“提供影像信息功能
的是⑤和＿＿＿＿＿，
表示“提供空间定位信息功能”的是⑥和＿＿＿
表示“反馈影像信息处理结果”的是＿＿＿＿＿。
2当今，3s（rs、gps、gis）技术在生产、生活和科研中的作用越
来越突出。运用有关3s知识回答下列问题。
gis具有强大的查询功能，根据图1显示的查询半径，图中以北京
为查询中心的地图比例尺为＿＿＿＿＿＿＿＿。根据图中显示的经
纬度可知，地图中代表呼和浩特、济南、太原、天津的字母分别是
＿＿＿＿＿＿＿＿。
3城市道路建设速度越来越快，地图测绘部门为了及
时更新城市道路变化信息，需要利用＿＿＿＿＿＿技术。图2所示的交通监控与救援管理系统，根据交通事故发生地点，利用＿＿＿＿＿＿＿＿技术，快速设计出警车、救护车赶往出事地的最佳行车路线。
而交通事故发生地与警车、救护车的精确位置是利用＿＿＿＿＿＿技术获取的。为了能对运动中的汽车精确定位，至少需要接收＿＿＿颗卫星的信息。