3.3～3.4 地理信息系统的应用 数字地球-2021-2022学年高中地理必修·第3册【名师导航】同步Word教参(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。 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。 [特别提醒]　数字地球所需要的数据已不能通过单一的数据库来存储，而是分散存储在数以万计的数据库中。这意味着参与数字地球的服务器需要由高速网络来连接。 (2)数字地球的应用前景 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．②③④　　　　　 B．①③④ C．②④⑤ D．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。] GIS的应用 材料一　地理信息系统可应用的领域相当广泛，可以说，凡是用到地图或需要处理地理空间数据的领域，都可以借助GIS技术。下图反映了目前我国大多数城市所存在的交通拥堵严重的现象。 材料二　地理信息系统是城市规划的重要工具。GIS数据存储采用“分层”技术，即将地图中的不同要素，存储在不同的“层”中。将不同的“层”要素进行重叠，就形成不同主题的地图。在GIS中，不同类型的地理空间信息储存在不同的图层上，叠加不同的图层可以分析不同要素间的相互关系。 问题1　根据所学知识，简要回答GIS在解决城市交通拥堵问题时可以在哪些方面发挥积极的作用。 提示：快速查询道路通行状况，迅速定位事故地点，提供交通疏散方案；为道路规划提供最佳路径分析；查询路况信息，为道路养护和应急抢修提供服务等。 问题2　未来五年上海将计划形成“海、空、铁、陆、水五路并举的格局”，城市土地利用状况将发生变化。