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第三節(jié) 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用,一、地理信息系統(tǒng) 1.概念:是依靠計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)地理信息的收集、處理、存儲(chǔ)、分析和應(yīng)用的系統(tǒng)。 2.功能。,3.工作流程。,4.構(gòu)成。,,,,,,,,,,,,,,,,思考討論GIS就是電子地圖嗎? 提示:不是。電子地圖是GIS的一種應(yīng)用產(chǎn)品,GIS是可以隨時(shí)修改和更新的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),而電子地圖只是把GIS的階段性成果做成供人們查詢的產(chǎn)品。,二、地理信息系統(tǒng)可以解決的四類基本問(wèn)題 1.上圖中的M表示模擬問(wèn)題。 2.小華欲在某城市找最近的賓館在哪里,屬于GIS解決與分布、位置有關(guān)的基本問(wèn)題;小強(qiáng)為參觀上海世博園中多個(gè)國(guó)家館要設(shè)計(jì)合理路線,需要利用GIS解決趨勢(shì)分析問(wèn)題的功能。,,,,,,,思考討論地理信息系統(tǒng)與一般的信息系統(tǒng)有何區(qū)別? 提示:一般的信息系統(tǒng)只能存儲(chǔ)、管理數(shù)據(jù),不能將數(shù)據(jù)在空間上的分布表現(xiàn)出來(lái);地理信息系統(tǒng)除了具備以上功能外,還能顯示數(shù)據(jù)的空間分布,并具有強(qiáng)大的空間查詢、分析、模擬、統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)等功能。,三、地理信息系統(tǒng)在城市管理中的應(yīng)用,,,,,,,,,,,思考討論運(yùn)用GIS為城市商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)選址,需將哪些圖層要素進(jìn)行重疊? 提示:城市交通圖層、城市人口圖層。,探究一,探究二,地理信息系統(tǒng)可以解決的四類基本問(wèn)題 主題活動(dòng) 材料一 地理信息系統(tǒng),簡(jiǎn)稱GIS,具有地圖處理、數(shù)據(jù)庫(kù)和空間分析這三項(xiàng)功能。GIS可以像傳統(tǒng)地圖一樣,解決與“地點(diǎn)”“狀況”有關(guān)的查詢。但GIS還能進(jìn)行趨勢(shì)分析、復(fù)雜的“模式分析”和用“虛擬模擬”進(jìn)行預(yù)測(cè)性分析。下圖為GIS的工作流程圖。 信息輸入→數(shù)據(jù)處理→數(shù)據(jù)庫(kù)管理→空間分析(查詢)→可視化表達(dá)(地圖、三維視圖、多媒體等),探究一,探究二,材料二 GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中儲(chǔ)存的部分圖層。,探究一,探究二,結(jié)合材料探究: (1)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)有何特點(diǎn)? 提示:屬于空間數(shù)據(jù),它可以通過(guò)經(jīng)緯網(wǎng)或公路網(wǎng)等建立的地理坐標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)空間位置的識(shí)別。 (2)李強(qiáng)同學(xué)利用材料二中的數(shù)據(jù)對(duì)家鄉(xiāng)農(nóng)作物的分布進(jìn)行了可行性分析,這屬于地理信息系統(tǒng)解決的哪類基本問(wèn)題? 提示:模式問(wèn)題。 (3)消防部門為了盡快撲滅某次森林大火,運(yùn)用地理信息系統(tǒng)制訂了滅火預(yù)案,這屬于地理信息系統(tǒng)解決的哪類基本問(wèn)題?需要涉及哪些方面的數(shù)據(jù)? 提示:模擬問(wèn)題。涉及森林火災(zāi)點(diǎn)的分布、風(fēng)向、風(fēng)速、氣溫、降水、濕度等方面的數(shù)據(jù)。,探究一,探究二,名師精講 地理信息系統(tǒng)可以解決的四類基本問(wèn)題,探究一,探究二,探究一,探究二,拓展延伸地理信息系統(tǒng)與地圖相比的優(yōu)勢(shì) 地理信息系統(tǒng)能夠建立數(shù)據(jù)模型,即通過(guò)一定的方式將所要表示的內(nèi)容轉(zhuǎn)變成數(shù)據(jù),這是GIS與地圖最基本的差異。與地圖相比主要具備以下優(yōu)點(diǎn):(1)信息量大,使用方便。地理信息系統(tǒng)可提供反映區(qū)域狀況的各種空間信息,并可建立揭示區(qū)域結(jié)構(gòu)、特征和發(fā)展規(guī)律的模型。(2)功能強(qiáng)大、完備。地理信息系統(tǒng)可以提供查詢檢索、空間分析、修改補(bǔ)充、距離測(cè)算等多種功能。(3)能夠進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和評(píng)估預(yù)測(cè)。,探究一,探究二,典例剖析 【例題1】某市泥石流易發(fā)生在下列三項(xiàng)條件都同時(shí)具備的地方:(1)河道;(2)陡坡;(3)大量松散土石分布。該市的地理信息經(jīng)數(shù)字化后如表1、2、3所示,綜合此三表處理分析后得出表4。讀圖,完成下列各題。,探究一,探究二,探究一,探究二,(1)圖2中,符合該市河流流向的選項(xiàng)是( ) A.a B.b C.c D.d (2)該市易發(fā)生泥石流的區(qū)域是( ) A.甲、庚 B.丙、庚 C.乙、丁 D.戊、辛,探究一,探究二,解析:第(1)題,從表2可以看出,該河流為東北—西南流向;從表3可以看出,西南較陡,東北低緩,河流應(yīng)自西南向東北流。第(2)題,三表相結(jié)合可以看出,戊、辛兩區(qū)域滿足該市泥石流易發(fā)的三項(xiàng)條件(均為1)。 答案:(1)A (2)D,探究一,探究二,地理信息系統(tǒng)在城市管理中的應(yīng)用 主題活動(dòng) 地理信息系統(tǒng)是城市規(guī)劃的重要工具。GIS數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用“分層”技術(shù),即將地圖中的不同要素,存儲(chǔ)在不同的“層”中。將不同的“層”要素進(jìn)行重疊,就形成不同主題的地圖。GIS中,不同類型的地理空間信息儲(chǔ)存在不同的圖層上,疊加不同的圖層可以分析不同要素間的相互關(guān)系。,探究一,探究二,結(jié)合材料探究: (1)上圖反映了我國(guó)目前大多數(shù)城市存在的交通擁堵現(xiàn)象。若應(yīng)用GIS解決城市交通擁堵問(wèn)題,將發(fā)揮出怎樣的作用? 提示:快速查詢道路通行狀況,迅速定位事故(擁堵)地點(diǎn),提出交通疏散方案;為道路規(guī)劃提供最佳路徑分析;查詢路況信息,為道路養(yǎng)護(hù)和應(yīng)急搶修服務(wù)等。 (2)如果你想利用假期去里約熱內(nèi)盧看比賽,但你對(duì)里約熱內(nèi)盧又不熟悉,你將如何利用GIS進(jìn)行路徑查詢? 提示:利用網(wǎng)絡(luò)GIS調(diào)出里約熱內(nèi)盧比賽場(chǎng)館所在地區(qū)的地圖,查出車站到比賽場(chǎng)館最合理的公交路線。,探究一,探究二,(3)如果你是市110系統(tǒng)中心的工作人員,當(dāng)接到報(bào)警電話后,你將如何調(diào)度警力進(jìn)行應(yīng)急處理? 提示:接到報(bào)警后,立即從GIS電子地圖上確定突發(fā)事件的發(fā)生地,同時(shí)搜索最近的巡邏警車,通知附近各路口交警封鎖或疏通道路;啟動(dòng)最佳路徑功能,給警車指引道路,確保以最快的速度到達(dá)事件發(fā)生地,組織警力處理并將處理結(jié)果反饋至指揮中心。,探究一,探究二,名師精講 地理信息系統(tǒng)在城市管理中的應(yīng)用及功能,探究一,探究二,典例剖析 【例題2】某市尋找適合布局工廠的地點(diǎn),該廠址要滿足兩個(gè)條件:①地形平坦;②距河流1千米范圍內(nèi)。圖甲中“空間資料”是該市地形與河流的空間分布,每一小方格代表1千米2(該區(qū)面積共16千米2);“屬性資料”是地形和河流的類別資料。根據(jù)選址條件,對(duì)照空間資料和屬性資料,符合條件為“1”,不符合條件為“0”,若同一小方格內(nèi)有兩種不同屬性類別分布時(shí),為求簡(jiǎn)化,占有面積比例較大的屬性作為評(píng)估對(duì)象。完成下列各題。 圖甲,探究一,探究二,(1)圖乙是四幅“河流”資料的評(píng)估值圖,其中正確的是( ),圖乙 A.① B.② C.③ D.④,(2)根據(jù)地形、河流兩項(xiàng)資料的綜合評(píng)估,圖丙中適合布局工廠的地點(diǎn)是( ) A.甲、乙 B.乙、丙 C.乙、丁 D.甲、丙,探究一,探究二,解析:第(1)題,距離河流1千米范圍內(nèi)均符合選址條件,大致畫(huà)出符合條件的范圍,經(jīng)簡(jiǎn)化之后作出評(píng)估圖,符合條件的范圍用1表示,不符合的用0表示。第(2)題,根據(jù)題目要求,工廠布局在平原地區(qū)且距河流1千米的范圍內(nèi)。丙地位于坡地且距河流超過(guò)1千米,不合適;丁地位于平原,但距河流超過(guò)1千米,不合適。排除法排除含有丙、丁的選項(xiàng)。故選A項(xiàng)。 答案:(1)B (2)A,1.與地圖相比,地理信息系統(tǒng)優(yōu)越的功能有( ) ①不僅有平面信息,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(kù) ③可以隨時(shí)進(jìn)行信息切換、縮放、補(bǔ)充、測(cè)算等,獲得更新后的信息 ④不僅有空間數(shù)據(jù)信息,還有景觀照片和動(dòng)態(tài)的影像信息 A.①②③ B.①②③④ C.②③④ D.①③④ 解析:GIS比地圖具有的優(yōu)點(diǎn)為圖形化、可視化、更新及時(shí)、內(nèi)容豐富、靈活。 答案:B,2.東北平原地勢(shì)平坦開(kāi)闊,土壤深厚肥沃,夏季高溫潮濕,可種植中溫帶及暖溫帶作物。若該結(jié)論是通過(guò)GIS得到的,那么這屬于GIS的哪一項(xiàng)功能?( ) A.趨勢(shì)分析 B.模式分析 C.模擬問(wèn)題 D.解決與“地點(diǎn)”“狀況”有關(guān)的問(wèn)題 解析:GIS的模式分析功能可以解決多種地物之間的空間關(guān)系。 答案:B,3.在城市管理中運(yùn)用地理信息系統(tǒng)( ) ①可以為出租車司機(jī)很快確定汽車的位置 ②可以對(duì)電力、電信、交通道路等城市基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)行有效管理,并大大提高突發(fā)事件的應(yīng)急處理效率 ③可以很快獲得城市用地規(guī)模擴(kuò)大狀況、人口增長(zhǎng)狀況等信息 ④可以在城市治安管理、醫(yī)療救護(hù)、車輛導(dǎo)航等方面發(fā)揮重要作用 A.①② B.①③ C.②③ D.②④ 解析:①為GPS的功能。人口增長(zhǎng)狀況不能用地理信息系統(tǒng)獲取。 答案:D,GIS技術(shù)對(duì)商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的選址具有明顯的作用。下圖示意某地不同行政區(qū)(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū))人口數(shù)量、功能分區(qū)和地價(jià)分布。同一行政區(qū)內(nèi)每一方格之間,若功能相同,人口數(shù)量相等;若功能不同,依商業(yè)、住宅、工業(yè)人口數(shù)量按3∶5∶2比例而定。讀圖,完成第4~5題。,4.網(wǎng)格13和22的人口數(shù)量分別為( ) A.3 000人、5 000人 B.3 000人、2 500人 C.1 500人、2 500人 D.6 750人、5 500人 5.某連鎖超市計(jì)劃在Ⅲ區(qū)設(shè)立一個(gè)分店,最佳地點(diǎn)的網(wǎng)格代碼為( ) A.33 B.34 C.43 D.44 解析:第4題,依據(jù)網(wǎng)格13所在的Ⅱ區(qū)總?cè)丝诩吧虡I(yè)、住宅人口數(shù)量比為3∶5可得,網(wǎng)格13的人口數(shù)量為1.8萬(wàn) =0.3萬(wàn),即3 000人。同理可得網(wǎng)格22的人口數(shù)量。第5題,連鎖超市分店應(yīng)設(shè)在人口密集、地租較低的住宅區(qū)中心地帶。 答案:4.B 5.A,6.閱讀材料,完成下列各題。 材料 濟(jì)南的張先生打算開(kāi)一家連鎖店,可濟(jì)南市里已經(jīng)有十幾家這樣的分店了,在什么地段開(kāi)店才能實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化呢?他從網(wǎng)上調(diào)出城市電子地圖,對(duì)主要商業(yè)區(qū)、居住區(qū)、城市繁華地段進(jìn)行快速查詢統(tǒng)計(jì),各種數(shù)據(jù)、指標(biāo)一目了然。他輸入自己的期望值,系統(tǒng)很快篩選出5個(gè)最具價(jià)值的熱點(diǎn)區(qū)域,并根據(jù)人流量、交通狀況、周邊地段未來(lái)發(fā)展預(yù)測(cè)等情況仿真計(jì)算出店面經(jīng)營(yíng)狀況。張先生很快就從中選定了自己最滿意的店址。 (1)材料中,張先生在進(jìn)行店面選址時(shí)運(yùn)用了地理信息系統(tǒng)的 、 、 功能。 (2)試說(shuō)明張先生從網(wǎng)上進(jìn)行店面選址與人工選址相比有什么優(yōu)勢(shì)。 (3)你所在的城市在城市管理中是否出現(xiàn)過(guò)運(yùn)用GIS幫助改善管理狀況的情況?你能否借鑒材料中的經(jīng)驗(yàn)談一下改進(jìn)意見(jiàn)?,解析:通過(guò)認(rèn)真閱讀材料中張先生操作過(guò)程中的關(guān)鍵詞語(yǔ),如“快速查詢統(tǒng)計(jì)”“系統(tǒng)很快篩選”“預(yù)測(cè)”等,就可確定其應(yīng)用的GIS的功能類型。與傳統(tǒng)調(diào)查分析方法相比,其選址需要時(shí)間少,節(jié)省經(jīng)費(fèi),且科學(xué)合理。 答案:(1)查詢 分析 模擬 (2)省時(shí)省力、方便迅速,能對(duì)各備選店址進(jìn)行模擬,選址更科學(xué)有效。 (3)略。,