第三节地理信息系统的应用第三节地理信息系统的应用课标领航课标领航课标领航课标领航课程标准课程标准运用有关资料，了解地理信息系统在城市管理中运用有关资料，了解地理信息系统在城市管理中的应用。的应用。学习目标学习目标了解：地理信息系统的基本构成和功能。了解：地理信息系统的基本构成和功能。理解：地理信息系统在城市管理中的作用。理解：地理信息系统在城市管理中的作用。应用：通过收集资料，深入理解地理信息系统的应用：通过收集资料，深入理解地理信息系统的工作原理。工作原理。 知能层级突破知能层级突破教材深化透析教材深化透析学业水平达标学业水平达标基础自主梳理基础自主梳理第第三三节节地地理理信信息息系系统统的的应应用用一、地理信息系统一、地理信息系统1概念：是依靠概念：是依靠_实现地理信息的实现地理信息的_、处理、处理、存储、存储、_和和_的系统，简称的系统，简称GIS。2功能：储存庞大的功能：储存庞大的_数据，制作数据，制作_地图，地图，属性属性资料查询，进行资料查询，进行_，模拟区域内的，模拟区域内的_和和_。3地理信息系统的流程图如下：信息输入地理信息系统的流程图如下：信息输入_数据库管理数据库管理_可视化表达。可视化表达。4构成：硬件、构成：硬件、_、数据、数据、_。基础自主梳理基础自主梳理计算机计算机收集收集分析分析应用应用空间空间电子电子多种空间分析多种空间分析空间规律空间规律发展趋势发展趋势数据处理数据处理空间分析空间分析软件软件人员人员思考思考1地理信息系统与传统的纸质地图相比，有哪些地理信息系统与传统的纸质地图相比，有哪些优越性？优越性？提示：提示：地理信息系统通过建立数据模型，以数据地理信息系统通过建立数据模型，以数据库的形式储存地理空间数据，信息量大；地理信库的形式储存地理空间数据，信息量大；地理信息系统通过计算机可以进行查询，数据能及时更息系统通过计算机可以进行查询，数据能及时更新；可以将不同来源、不同比例尺、不同投影的新；可以将不同来源、不同比例尺、不同投影的地图数据进行综合，并进行空间分析。地图数据进行综合，并进行空间分析。二、地理信息系统可以解决的四类基本问题二、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与分布、位置有关的基本问题(1)查询查询“_”和和“_”。(2)查询符合一定条件的地物的分布位置。查询符合一定条件的地物的分布位置。2趋势分析：通过了解某地物随趋势分析：通过了解某地物随_变化的过变化的过程，分析该地物的程，分析该地物的_。3模式问题：通过模式分析，可以揭示各种地物模式问题：通过模式分析，可以揭示各种地物之间的之间的_关系。关系。4模拟问题：利用已掌握的规律建立起一定的模拟问题：利用已掌握的规律建立起一定的_，可以模拟某个地方如果具备某种条件时，可以模拟某个地方如果具备某种条件时将出现的将出现的_。地点地点状况状况时间时间发展趋势发展趋势空间空间模型模型结果结果思考思考2涉及人类生产、生活的课题是否都可以用涉及人类生产、生活的课题是否都可以用GIS进行研究？进行研究？提示：提示：地理信息系统与一般信息系统的区别是地理信息系统与一般信息系统的区别是GIS所采集的信息是按地理空间分布特征来反映所采集的信息是按地理空间分布特征来反映地理实体结构和动态变化规律的，因此，不反映地理实体结构和动态变化规律的，因此，不反映地理空间分布特征的有关课题，一般不用地理空间分布特征的有关课题，一般不用GIS进进行研究。行研究。三、地理信息系统在城市管理中的应用三、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作与生活所需的各种_。2城市规划：城市规划：_和统计用地资料，分析城市和统计用地资料，分析城市_，管理，管理_。3城市道路交通管理：显示道路的城市道路交通管理：显示道路的_、_、_等空间和属性信息；可以等空间和属性信息；可以提供多种类型的提供多种类型的_；及时发布交通信息。；及时发布交通信息。信息信息查询查询现状现状城市城市路况路况交通流量交通流量沿线环境沿线环境查询查询4城市救灾防灾：实时城市救灾防灾：实时_灾害的发生、发展灾害的发生、发展过程，对灾害进行快速过程，对灾害进行快速_、评价和、评价和_，辅，辅助开展灾后的助开展灾后的_和和_工作。工作。5城市环境管理：主要包括环境规划与决策、城市环境管理：主要包括环境规划与决策、_、评价、评价、_等。等。跟踪跟踪分析分析模拟模拟应急应急恢复恢复监测监测预测与模拟预测与模拟思考思考3GIS在进行病人急救过程中可提供哪些服务？在进行病人急救过程中可提供哪些服务？提示：提示：GIS在病人急救过程中，可提供如下服务：在病人急救过程中，可提供如下服务：(1)快速锁定病人的位置；快速锁定病人的位置；(2)搜寻距离病人最近的搜寻距离病人最近的医院和救护车；医院和救护车；(3)提供救护车最佳行车路线，以提供救护车最佳行车路线，以赢得抢救时间等。赢得抢救时间等。知能层级突破知能层级突破知识点一知识点一地理信息系统可以解决的基本问题地理信息系统可以解决的基本问题名称名称问题问题举例举例与分布、与分布、位位置有关的置有关的基本问题基本问题解决与解决与“地地点点”和和“状状况况”有关的有关的查询查询距离最近的一家快餐距离最近的一家快餐店在哪里；店在哪里；北京市目北京市目前共有几家图书馆；前共有几家图书馆；在指定区域内寻找适合在指定区域内寻找适合一定条件的地物一定条件的地物知识精析知识精析名称名称问题问题举例举例趋势趋势分析分析 了解某地物随时了解某地物随时间变化的过程，间变化的过程，分析该地物的发分析该地物的发展趋势展趋势分析过去分析过去20年来某城市的人年来某城市的人口增长趋势；口增长趋势；求两点之间最求两点之间最短、最快或景点最多的路径短、最快或景点最多的路径模式模式问题问题通过模式分析，通过模式分析，揭示各种地物之揭示各种地物之间的空间关系间的空间关系分析一个地区的地形、土壤与分析一个地区的地形、土壤与特定作物种植之间的关系特定作物种植之间的关系模拟模拟问题问题模拟某地如果具模拟某地如果具备某种条件时将备某种条件时将出现的结果出现的结果温室效应造成了地球极地冰盖温室效应造成了地球极地冰盖的融化，若海水上涨的融化，若海水上涨10厘米将厘米将淹及全球哪些地区淹及全球哪些地区 地理信息系统可以解决四类基本问题，以下地理信息系统可以解决四类基本问题，以下属于解决模拟问题的是属于解决模拟问题的是()A查询一所学校的位置查询一所学校的位置B分析分析10年内某市人口增长趋势和分布情况年内某市人口增长趋势和分布情况C通过对一个地方的地物分布及组合的分析，从通过对一个地方的地物分布及组合的分析，从而找出各种地物间的空间关系而找出各种地物间的空间关系D温室效应导致海平面上升，如果极地冰川全部温室效应导致海平面上升，如果极地冰川全部融化将会使海平面增长多少，对这一问题的分析融化将会使海平面增长多少，对这一问题的分析例例例例1 1【解析解析】选项选项A是与分布位置有关的问题，选项是与分布位置有关的问题，选项B是趋势分析问题，选项是趋势分析问题，选项C是模式问题，选项是模式问题，选项D是是模拟问题。模拟问题。【答案答案】DAGIS可以解决与分布、位置有关的问题可以解决与分布、位置有关的问题BGIS可以解决趋势问题可以解决趋势问题CGIS可以解决模式问题可以解决模式问题DGIS能解决当前模拟问题，但不能虚拟现实能解决当前模拟问题，但不能虚拟现实解析：解析：选选D。利用已掌握的规律建立起一定的模。利用已掌握的规律建立起一定的模型，就可以虚拟现实，这是型，就可以虚拟现实，这是GIS发展与应用的一发展与应用的一个重要方向。个重要方向。学以致用学以致用知识点二知识点二地理信息系统在城市管理中的应用地理信息系统在城市管理中的应用知识精析知识精析GIS在城市在城市管理中的主管理中的主要作用要作用可解决的基本问题可解决的基本问题举例说明举例说明城市信息管城市信息管理与服务理与服务向城市居民提供日向城市居民提供日常工作与生活所需常工作与生活所需的各种信息的各种信息如提供旅游景点分布及如提供旅游景点分布及详情；提供商业网点的详情；提供商业网点的布局及各自特色布局及各自特色城市规划城市规划是城市规划管理的是城市规划管理的重要工具重要工具如规划部门可以把用地如规划部门可以把用地资料记录到数据库里随资料记录到数据库里随时查询和统计，并用三时查询和统计，并用三维影像显示市貌，以分维影像显示市貌，以分析城市现状析城市现状GIS在城在城市管理市管理中的主中的主要作用要作用可解决的基本问题可解决的基本问题举例说明举例说明城市道城市道路交通路交通管理管理GIS可将有关道路的路可将有关道路的路况、交通流量、沿线环况、交通流量、沿线环境等空间和属性信息显境等空间和属性信息显示出来，使管理者对道示出来，使管理者对道路信息一目了然；提供路信息一目了然；提供多种类型的查询等；及多种类型的查询等；及时发布交通信息时发布交通信息如查询空间信息：某个如查询空间信息：某个加油站的坐标位置；查加油站的坐标位置；查询时间信息：某辆车某询时间信息：某辆车某一时刻处于什么位置及一时刻处于什么位置及某时间某路段的车流量某时间某路段的车流量等等GIS在城市在城市管理中的主管理中的主要作用要作用可解决的基本问题可解决的基本问题举例说明举例说明城市救灾防城市救灾防灾灾可以实时跟踪灾害可以实时跟踪灾害的发生、发展过程，的发生、发展过程，对灾害进行快速分对灾害进行快速分析、评价和模拟，析、评价和模拟，并辅助开展灾后的并辅助开展灾后的应急和恢复工作应急和恢复工作如为提高火灾防救工作如为提高火灾防救工作的针对性，可建立各防的针对性，可建立各防火区的火灾信息系统，火区的火灾信息系统，并建立相应的救护路线并建立相应的救护路线模型和灾后损失评估模模型和灾后损失评估模型等型等城市环境管城市环境管理理广泛应用于城市环广泛应用于城市环境管理工作的各个境管理工作的各个方面方面如对城市大气、水、土如对城市大气、水、土地、植被、噪声等方面地、植被、噪声等方面的信息进行综合管理和的信息进行综合管理和处理，可以实现环境信处理，可以实现环境信息的共享等息的共享等 下下图图示示意意为为“某某专专题题研研究究建建立立的的地地理理信信息息系系统统(GIS)图层图层”。据此完成下列问题。据此完成下列问题。例例例例2 2(1)该专题研究可能是该专题研究可能是()A耕地分类和评价耕地分类和评价 B工业分布与交通的关系工业分布与交通的关系C商业分布和规划商业分布和规划 D学校布局学校布局(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，在下列图层中应增加在下列图层中应增加()大气污染大气污染区域规划区域规划造纸厂、印刷厂分造纸厂、印刷厂分布布水文地质水文地质A BC D【解析解析】第第(1)题，根据题中提供的图层，有水题，根据题中提供的图层，有水系、土地利用、居民点、地形和土壤，特别是有系、土地利用、居民点、地形和土壤，特别是有土地利用、水系、土壤图层，说明该专题研究的土地利用、水系、土壤图层，说明该专题研究的可能是耕地分类和评价。第可能是耕地分类和评价。第(2)题，如果为深埋垃题，如果为深埋垃圾场选址，首先应考虑该地的水文地质条件，因圾场选址，首先应考虑该地的水文地质条件，因为是深埋，处理不好很容易造成地下水污染；另为是深埋，处理不好很容易造成地下水污染；另外，深埋垃圾场附近地表比较疏松，并且有可能外，深埋垃圾场附近地表比较疏松，并且有可能产生沼气等气体，故选址时一定要参考当地的区产生沼气等气体，故选址时一定要参考当地的区域规划，决不能建在居民区、商业区等人口密集域规划，决不能建在居民区、商业区等人口密集区附近。区附近。【答案答案】(1)A(2)D2叠叠加加分分析析就就是是将将同同一一地地区区的的两两层层或或多多层层地地图图要要素素重重叠叠在在一一起起进进行行图图层层和和属属性性运运算算，产产生生新新的的图图层层和和属属性性的的过过程程。图图中中甲甲、乙乙分分别别为为同同一一地地区区两两种要素分布图。判断种要素分布图。判断(1)(2)题。题。学以致用学以致用(1)若将甲、乙两图层进行叠加，得到的新图是若将甲、乙两图层进行叠加，得到的新图是()(2)若甲、乙分别为城市交通网和地租等值线图层，若甲、乙分别为城市交通网和地租等值线图层，叠加后生成新图层的图形信息可用于叠加后生成新图层的图形信息可用于()A规划城市道路网规划城市道路网B处理交通事故处理交通事故C进行城市绿化进行城市绿化D城市商业网点布局城市商业网点布局解析：解析：第第(1)题，图层叠加后，原图层属性、要素题，图层叠加后，原图层属性、要素并没有变化。第并没有变化。第(2)题，城市规划中，交通方便、题，城市规划中，交通方便、地租较高的地区，商业网点密度较大。这样，城地租较高的地区，商业网点密度较大。这样，城市交通图层与地租等值线图层的叠加可以为商业市交通图层与地租等值线图层的叠加可以为商业网点选址提供参考资料。网点选址提供参考资料。答案：答案：(1)A(2)D教材深化透析教材深化透析图表解读图表解读图表解读图表解读1图图332地理信息系统的流程地理信息系统的流程图图333地理信息系统的构成地理信息系统的构成这两幅图说明了这两幅图说明了GIS是收集数据、存储数据、处是收集数据、存储数据、处理分析数据、展示信息的过程，在其构成中，核理分析数据、展示信息的过程，在其构成中，核心部分是计算机系统和空间数据，管理人员和用心部分是计算机系统和空间数据，管理人员和用户只决定系统的工作方式和信息表达方式。户只决定系统的工作方式和信息表达方式。2图图334用地理信息系统查询地点用地理信息系统查询地点图图337香港城市旅游信息系统香港城市旅游信息系统图图338 用地理信息系统查询美国旧金山机场用地理信息系统查询美国旧金山机场的情况的情况三幅图展示了三幅图展示了GIS的查询信息的功能，点击要查的查询信息的功能，点击要查询的地点，可以显示出所查询的画面和具体信息。询的地点，可以显示出所查询的画面和具体信息。3图图335在地理信息系统中找寻北京市内两在地理信息系统中找寻北京市内两点之间最近的乘车路线点之间最近的乘车路线该图显示了该图显示了GIS的分析功能。通过输入起止点，的分析功能。通过输入起止点，可以轻松搜索出两点之间的线路，加上一些限制可以轻松搜索出两点之间的线路，加上一些限制条件，可以求最短、最快或最多的路径。条件，可以求最短、最快或最多的路径。 4图图336 防汛气象信息服务系统防汛气象信息服务系统图图3311 江苏省环境保护空间信息共享与服江苏省环境保护空间信息共享与服务示范系统务示范系统这两幅图展示了这两幅图展示了GIS的建模分析功能，通过建立的建模分析功能，通过建立相关信息模型，可以分析规律和模拟发展趋势。相关信息模型，可以分析规律和模拟发展趋势。5图图339广东省佛山市地下管线管理系统广东省佛山市地下管线管理系统图图3310广东省广州市城市交通管理系统广东省广州市城市交通管理系统两图展示了城市地下管网和交通线路信息，还可两图展示了城市地下管网和交通线路信息，还可以使管理者对信息一目了然，以进行有效管理。以使管理者对信息一目了然，以进行有效管理。案例研究案例研究案例研究案例研究地理信息系统地理信息系统(GIS)的其他应用领域的其他应用领域地理信息系统地理信息系统(GIS)的应用领域非常广泛，如在土的应用领域非常广泛，如在土地管理、环境保护、资源保护、灾害预测、投资地管理、环境保护、资源保护、灾害预测、投资评价、城市规划建设、政府管理等众多领域。评价、城市规划建设、政府管理等众多领域。(1)土地管理领域。如土地信息系统和地籍管理系土地管理领域。如土地信息系统和地籍管理系统。土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地统。土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作，技术可以高效、高质量地完成这些工作，对土地进行分带、分区规划与评价，进行土地信对土地进行分带、分区规划与评价，进行土地信息获取、环境作用描述、水质管理、户籍管理等。息获取、环境作用描述、水质管理、户籍管理等。(2)资资源源领领域域。资资源源管管理理GIS主主要要应应用用于于农农业业和和林林业业领领域域，解解决决农农业业和和林林业业领领域域各各种种资资源源(如如土土地地、森森林林、草草场场)分分布布、分分级级、统统计计、制制图图等等问问题题。资资源源“定定位位”，即即资资源源分分布布和和“模模式式”，对对资资源源分分布布的的存存在在空空间间模模式式进进行行管管理理分分析析。自自然然资资源源GIS目目前前主主要要进进行行自自然然环环境境作作用用分分析析、野野生生动动植植物物保保护护、地地下下水水模模拟拟与与污污染染跟跟踪踪等等。生生态态、环环境境管管理理与与模模拟拟GIS则则进进行行区区域域生生态态规规划划、环环境境现现状状评评价价、环环境境影影响响评评价价、污污染染物物削削减减分分配配的的决决策策支支持持、环环境境与与区区域域可可持持续续发发展展的的决决策策支支持持、环环保保设设施施的的管管理理、环环境规划等。境规划等。(3)地地理理学学研研究究与与应应用用领领域域。地地理理学学研研究究与与应应用用GIS提提供供地地形形分分析析、流流域域分分析析、土土地地利利用用分分析析研研究究、空空间间决决策策支支持持、空空间间统统计计分分析析、制制图图等等功功能能。如如地地形形模模型型可可视视化化应应用用GIS，它它以以数数字字地地形形模模型型为为基基础础，建建立立城城市市、区区域域或或大大型型建建筑筑工工程程、著著名名风风景景名名胜胜区区的的三三维维可可视视化化模模型型，实实现现多多角角度度浏浏览览，可可广广泛泛应应用用于于宣宣传传、城城市市和和区区域域规规划划、大大型型工工程程管管理理和和仿仿真真、旅旅游游等等领领域域。选选址址分分析析也也是是GIS地地理理应应用用的的一一个个重重要要领领域域。根根据据区区域域地地理理环环境境的的特特点点，综综合合考考虑虑资资源源配配置置、市市场场潜潜力力、交交通通条条件件、地地形形特特征征、环环境境影影响响等等因因素素，在在区区域域范范围围内内选选择择最最佳佳位置，能够充分体现位置，能够充分体现GIS的空间分析功能。的空间分析功能。