2019_2020学年高中地理第3章地理信息技术的应用第3节地理信息系统的应用第4节数字地球学案中图版

第三、四节地理信息系统的应用和数字地球学习目标：1.了解地理信息系统和数字地球的定义。

2.理解地理信息系统的功能和流程并结合实例学会分析地理信息系统可以解决的四类问题。

(重点) 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。

(重点)4．掌握数字地球的核心思想和应用前景。

(难点)1．地理信息系统的应用(1)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(2)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查询“地点”和“状况”；查询符合一定条件的地物位置。

②趋势分析通过某地物随时间变化的过程，分析其发展趋势。

③模式问题揭示各种地物之间的空间关系。

④模拟问题利用已掌握的规律建立起一定模型，模拟具备某种条件时将出现的结果。

(3)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：查询和统计，并用三维影像显示市貌，分析城市现状，有效管理城市地下管网。

③城市道路交通管理⎩⎪⎨⎪⎧显示道路的路况、交通流量、沿线环境等空 间和属性信息提供多种类型的查询及时发布交通信息④城市救灾防灾⎩⎪⎨⎪⎧跟踪灾难发生、发展过程对灾害进行快速分析、评价和模拟辅助开展灾后的应急和恢复工作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。

[特别提醒] 地理信息系统(GIS)不同于一般地图。

一般地图是用符号系统表达区域内各种自然和社会经济现象的分布、联系以及变化等内容的图形。

地理信息系统(GIS)是专门处理地理空间数据的计算机系统。

2．数字地球 (1)数字地球①含义：对真实地球及相关现象的统一性的数字化重现与再认识。

②应用技术：全球定位系统、遥感技术、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等。

③核心思想a ．用数字化手段统一处理地球问题。

b ．最大限度地利用信息资源。

④基础 a ．全球网络要求信息网络嵌入到每个人的日常生活中。

b ．分布式存储信息分开存储到全球各地的计算机中。

高速宽带网络的建设及其传输速度，是建立数字地球的重要基础。

⑤最大特征与依据——虚拟现实技术。

⑥重要信息源：高分辨率卫星影像。

①数字地球与可持续发展模拟人类活动对生产和环境的影响，制定可持续发展的对策。

②数字地球与政府决策a ．可为国家大型工程决策提供重要的参考数据。

b．为政府对城市的管理提供依据。

③数字地球与百姓生活通过数字地球可网上购物，接受远程教育，参加交互娱乐项目等。

(1)地理信息系统的实现，依赖于计算机系统，因此该系统只由计算机软、硬件构成。

( )(2)地理信息系统的功能与地图是一样的。

( )(3)数字地球的最大特征是虚拟现实技术。

( )(4)数字地球的基础是全球网络与集中式存储。

( )(5)下列研究项目中，主要应用GIS进行的有( )①近20年来广东省GDP的增长情况分析②近10年来珠江三角洲花卉基地的分布变化情况分析③广州市地铁线路的规划设计④近10年来广州市城区建设情况调查与居民住宅小区布局研究⑤中国银行广东省分行基金走势和投资项目分析研究A．②③④B．①③④C．②④⑤D．③④⑤提示：(1)×地理信息系统由硬件、软件、数据、人员构成。

(2)×地理信息系统不仅供查询，并能进行多种空间分析，所以其功能比地图要全面的多。

(3)√数字地球的最大特征是虚拟现实技术。

(4)×数字地球的基础是全球网络与分布式存储。

(5)A[地理信息系统可以解决四类基本问题：与分布、位置相关的基本问题，趋势分析，模式问题，模拟问题。

近20年来广东省GDP的增长情况分析以及中国银行广东省分行基金走势和投资项目分析研究利用一般的数据分析软件就可以实现。

]2018年7119电话响起的同时，指挥中心警用地理信息系统也随即自动定位，显示报警具体位置、起火建筑日常人流及附近道路车流量等信息，为快速出警提供辅助决策。

问题1 材料中体现了地理信息系统的什么功能？提示：信息的采集、存储、分析和描述等。

问题2 GIS数据采集有哪些途径？提示：地图、遥感图像、野外考察等。

问题3 地理信息系统在城市管理中除应用于道路交通外还有哪些方面的应用？提示：信息管理与服务、城市规划、救灾防灾、环境管理。

[归纳总结]1．地理信息系统可以解决的基本问题GIS的工作流程地理信息系统能对地理空间数据进行输出、管理、分析和表达，其简要程序和每个程序含义图示如下：1．从南海、东海、黄海到渤海，我国18 000 km的大陆海岸线上，每天都在上演“填海大戏”。

读图，完成(1)～(2)题。

(1)通过图示GIS空间分析，能得到近年来我国 ( )A．填海区人口迁入数量B．填海区植被类型C．填海区土地利用类型D．填海区面积(2)图示GIS应用的领域是 ( )A．环境评估B．国土管理C．城市规划D．灾害预测(1)D(2)B[第(1)题，通过图示GIS空间分析，可知“填海大戏”结果是扩大陆地面积。

第(2)题，填海影响的是陆地面积，属于国土管理。

]中央电视台“探索·发现”频道曾播出过《回到恐龙时代》的节目，节目中形象逼真地再现了各类恐龙及其生存环境。

问题1 这体现了什么技术的应用？ 提示：数字地球中虚拟现实技术。

问题2 “数字地球”在现实生活中已经广泛应用，试举例说明。

提示：可视电话、网络购物、电视会议、视频点播等。

[归纳总结] 1．数字地球与各种应用技术的关系全球定位系统、遥感、地理信息系统、虚拟现实技术、网络技术等是数字地球的基础。

它们之间的关系如下图所示：2．数字地球的应用图示法理解数字地球与“3S”技术之间的关系2．数字地球其实就是信息化的地球，是一个完整的地球信息化的模型。

据此完成(1)～(2)题。

(1)数字地球实现以后，科学家们可以( ) A ．制定可持续发展的对策B ．控制全球气温升高C ．控制人口增长速度D ．控制全球贫富差距(2)数字地球应用于政府决策的领域有( ) ①国家大型工程决策 ②城市管理 ③疾病防控 ④防灾减灾 ⑤远程教育 A ．①②④⑤ B ．①②③⑤ C ．①②③④D ．①③④⑤(1)A (2)C [第(1)题，数字地球实现以后，通过全球信息共享，依靠计算机的虚拟现实技术，对地球上的各种空间信息数据综合分析处理，可制定可持续发展的对策。

第(2)题，数字地球可为政府决策提供依据，如大型工程建设、城市管理、疾病防控、防灾减灾等。

远程教育是对百姓生活的影响。

]GIS 图层的判读下图是某专题研究建立的地理信息系统(GIS)图层。

【探讨1】结合图层，该专题研究可能是什么？提示：耕地分类及评价。

【探讨2】如果利用图中信息进行深埋垃圾场选址，还需增加哪些图层？提示：区域规划、水文地质图层等。

第一步：看图名，明确图层组成上图为水系、土地利用、居民点、地形和土壤五大图层。

第二步：析图层，分析空间联系同一地区不同图层表示该地区不同地理事物或现象的分布情况，不同的图层相互叠加就会形成各种地理事物或现象综合分布图，用于分析叠加事物或现象相关的应用领域。

常见的叠加图层及延伸应用如下表所示：综合思维——数字地球2018年4月17日至19日，由国际数字地球学会主办的第七届国际数字地球峰会在非洲摩洛哥杰迪代市召开。

国际数字地球学会总部设在中国，以推动和传播“数字地球”理念发展为宗旨，打造数字地球国际交流合作平台，促进数字地球科学技术提升，推动数字地球全球和区域应用，服务全球可持续发展。

依托数字地球实施精准农业系统、智能运输系统、“数字黄河”专业应用系统等。

“数字黄河”可查阅黄河相关基础设施、专业应用等信息，可指导黄河防汛、水量调度等。

读图，完成1～2题。

黄河基础地理信息系统与“数字黄河”的关系1．关于上图反映的“数字黄河”的叙述，不正确的是( )A．可以用来查阅获取黄河的有关信息B．可以用来指导黄河防汛和水量调度C．对普通老百姓而言，距离较远，价值不大D．“数字黄河”的建设需要不断完善和更新2．有关“数字地球”的叙述，正确的是( )A．就是指“3S”技术的应用B．一个由数据和信息组成的地球C．主要反映现实问题，不能应用于可持续发展D．可以方便地获取信息，模拟人类活动对环境产生的影响，制定可持续发展的对策1．C 2.D[第1题，从图中可知，“数字黄河”很好地应用了地理信息技术，可以用来查阅获取黄河的相关基础设施、专业应用等信息，可指导黄河防汛、水量调度。

当然，该系统还应继续完善，不断更新。

第2题，数字地球是以地理信息技术为基础，信息化的地球是地球的虚拟对照体，人们可以通过这个模型，快速、形象地了解地球上的任何一点、任何方面的信息，为可持续发展研究提供条件。

](教师独具)题组1 GIS的应用GIS即地理信息系统，具有地图处理、数据库和空间分析等功能。

GIS可以像传统纸质地图一样，解决“地点”“状况”等有关查询，但GIS还能进行趋势分析、复杂的“模式”分析，还可以用“虚拟模拟”进行预测性分析。

据此完成1～2题。

1．下面属于地理信息系统组成的是 ( )①GIS软件②GIS人员③应用模型④GIS数据分析⑤GIS数据输出A．①②③B．②③④C．③④⑤D．①②⑤2．通过地图、遥感图像、野外考察等获得数据的GIS技术程序是( )A．数据处理B．数据采集C．数据分析D．信息输出1．A 2.B[第1题，地理信息系统由GIS软件、GIS硬件(计算机等)、地理数据、GIS 人员、应用模型五个部分组成。

第2题，获得数据的过程是数据采集。

]地理信息系统(GIS)可应用于城市规划研究。

读图，回答3～4题。

3．该城市中心区位于图示区域的( )A．东北部B．西南部C．西北部D．东南部4．若在该区域新建物流中心，最宜选择在( )A．甲B．乙C．丙D．丁3．B 4.D[第3题，城市中心是商业区，商业区中心地价高，据地价图层可知位于西南部(注意图中方向标)。

第4题，建物流中心的区位要求是地价较低、交通便利，综合各种图示，丁地符合条件。

]题组2 数字地球中国政府和学术界在数字地球的基础上提出了“数字中国”的构想。

构想中的“数字中国”将建立一个统一完整的国家公用信息网。

它集成了国家信息网、国土资源信息网、长江流域监控网等网络的信息，并将促进这些系统的综合利用。

据此回答5～6题。

5．有关数字地球的叙述，正确的是( )A．数字地球就是指因特网B．数字地球就是“信息高速公路”C．数字地球只能方便人们的生活，并不能创造实实在在的财富D．数字地球是用数据通信技术使地球上信息的表达方式日益数字化6．下列不属于“数字中国”服务领域的工作是( )A．了解长江流域的水土流失状况B．了解股市行情C．通缉罪犯D．设计时装5．D 6.D[第5题，数字地球的核心是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会等方面的问题，最大限度地利用地球信息资源。