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1、第一节 地理信息系统及应用,三维目标,知识与技能,1、从GIS系统的应用案例和工作实践出发，了解GIS基本概念和GIS的最基本工作过程。 2、了解地理信息系统专业软件的基本发展和应用状况。 3、了解GIS的基本硬件和软件系统，并初步了解各基本构成的作用。,过程与方法,1、通过GIS在生产、生活实践中的应用实例，了解国内外GIS的基本应用情况。 2、在GIS具体应用中，了解GIS系统的系统组成、系统分工和基本工作原理。,情感态度与价值观,认识地理信息技术的革命性意义；培养信息收集、处理与分析的地理素养；形成在网络中获取信息的意识。,教学重点,1、地理信息系统的基本概念。 2、地理信息系统专业软件
2、的基本发展与应用状况。 3、地理信息系统的基本构成，GIS的基本硬件和软件系统。,教学难点,1、地理信息系统的基本工作过程。 2、地理信息系统的应用领域和发展趋势。,假如暑假你去北京参加奥运会，北京这么大，你怎么才能够找到你要去看比赛的场馆呢？,除了以上我们同学们所想到的以外，还可以怎么办呢？,假设你乘火车到达北京西站，我们下面利用某网站的提供的地图功能，来试一下如何查询到从北京西站到鸟巢?,我们利用GIS，除了像上面所列举的寻找道路以外，我们还能利用它做些什么呢？,一、地理信息系统(GIS),1.概念：GIS是一种以采集、存储、管理、分析和描述地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统。,1、
3、 位置 即在某个地方有什么。位置可以是地名、邮政编码或地理坐标等：如在一个陌生城市。我们可以利用它调出所在位置附近的地图，查询目标地点。,2、条件 即符合某些条件的实体在哪里：如在某个地区寻找面积不小于l 000 M2的,不被植被覆盖的,且地质条件适合建大型建筑的区域,3、趋势 即在某个地方发生的某个事件及其随时间的变化过程。,4、模式 即在某个地方的空间实体的分布模式。模式分析揭示了地理实体之间的空间关系。,5、模拟 即某个地方如果具备某种条件会发生什么。通过模拟的，分析现实的。,2.地理信息系统的发展,GIS的四个发展阶段,我国的GIS的发展特点： 起步晚； 速度快,3.地理信息系统的组成
4、,软件,硬件,应用模型,数据,人员,包括从事GIS开发的专业人员，业包括使用GIS的用户,提供存储、显示、分析地理数据的功能。主要包括：数据输入与编辑、数据管理、数据操作以及数据显示与输出等,GIS硬件组成：计算机主机、数据输入设备、数据输出设备、数据传输设备、存储设备,解决实际问题的数学模型：人口扩展模型、商业选址模型、路径分析模型等,GIS数据分为基础数据和专题数据,GIS是如何工作的呢？,4.地理信息系统的工作过程,地理数据的输入、存储、地理数据的操作和分析，以及地理信息输出等环节。,（1）建设GIS的首要工作：建立地理数据库,地图数字化过程,（2）GIS数据存储采用“分层”技术,即将地
5、图中的不同地理要素，存储在不同的“图层”中。将不同的“图层”要素进行重叠，就形成了不同主题的地图。,（3）对GIS数据的操作与分析，是GIS应用的基础。通过对GIS数据的操作，可以使各类数据之间的关系以直观的形式表现出来，这种形式可以是图形、地图或表格。用户和决策者对操作结果进行判断分析，能获得有用的信息。,（4）GIS的输出，是指将编辑好的GIS信息在计算机显示器的屏幕上显示，或通过绘图仪、打印机等输出的过程。并且在GIS中，地理要素可以放大或缩小，一般可以输出地形图、专题图和坡面图，以及三维图。,地图计算机显示,地图输出,通过前面的学习，我们初步了解了GIS，了解到GIS在我们社会的很多领
6、域都有广泛的运用，下面我们通过一些实例，来看一下怎样利用GIS解决一些实际问题？,二、地理信息系统与城市管理,目前，GIS广泛应用与资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通信、交通运输、公安、水利、公共设施、商业金融等生产生活的各个领域。,GIS在城市建设和管理中的典型应用：,城市规划和管理 主要是利用GIS技术进行城市规划设计、工程选址等，也可以进行城市管理和辅助决策。,基础设施管理 城市的基础设施，如道路交通、电力、电信等，都具有明显的地理空间特征。利用GIS能够完成工程设计、应急抢修、日常维护等工作，可大幅度提高工作效率。,图1 宁波市道路现状图,图2 宁波市道路总体规划
7、图,公交网络规划,图3 宁波市公交网络现状图,图4 宁波市公交网络规划图,土地利用与管理 土地利用涉及土地利用性质变化、地块轮廓变化、土地权属关系变更等内容。GIS技术可以有效完成对土地利用状况的监控和管理，提高工作质量于效率。,生态环境管理 应用GIS技术，可以实现城市生态规划、环境评价、环境与区域可持续发展的决策分析、环保设施的管理等。,三、GIS的新进展,网络GIS 网络GIS的应用，一类是给予Internet的服务；另一类，是基于Intranet的企事业内部业务管理。,三维GIS与虚拟GIS,多媒体GIS,二维多媒体GIS,例2 甲图为一幅具有林木、河流和住房的景观图，乙图是根据该图而
8、建立的空间数据模型。由此比较地图与地理信息系统对地物的表示有何差异。,解析：该题的命题目的主要是要我们知道地理信息系统是如何建立的，如何将地面地理信息转变为地理信息系统中的数据。从题中我们可以看出地理信息系统简要的工作程序，是将区域内地物的有关信息(林木、河流和住房)转变为计算机可以识别的数据结构，建立起区域地物信息数据模型和空间模型。,首先建立区域的栅格结构图，根据区域大小，将乙图空间按规则分成一个个小块，地物所在位置用它们所占据的栅格的行、列号来定义，地物属性通过赋予栅格属性值来表示，如林木用s表示，河流用r表示，住房用h表示。这样，地图就转变成了空间数据，将其储入计算机，就可建立这个区域
9、的地理信息系统数据库。从中可以看出地理信息系统与地图在许多方面有相同，也有不同的地方。,(1)储存信息的形式不同。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，而地图以图纸的形式保存地理信息。 (2)查询的方式不同。地理信息系统通过计算机进行查询和数据更新，而地图则通过肉眼进行判读，获得地理信息。GIS获取的信息更有针对性，速度也更快。 (3)地理信息系统可以将不同来源、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，而地图有许多方面做不到。,参考答案,教后感,地理信息技术是比较前沿的学科知识，有必要让学生了解其发展、基本原理和应用领域等相关知识。但由于在现实生活中接触较少，教师、学生对这部分知识都不甚了解，教学难度较大。因此，教学中尽量利用具体实例来讲解，让学生真实感受GIS 在社会生产和生活中的具体意义。,
