單元活動地理信息系統與城市管理1．說出地理信息系統的工作流程和主要功能。2．舉例說明地理信息系統的應用領域。(重點)3．通過實例分析說明地理信息系統在城市基礎設施管理以及在醫療救護中的作用。(重點)[基礎·初探]教材整理1地理信息系統閱讀教材P51至P52圖文內容，完成下列問題。1．概念：在計算機軟件和硬件支持下，對地理信息進行采集、管理、分析和表達的空間信息管理系統。2．優點：圖形化、可視化，可及時更新信息。3．存儲和處理的數據類型(1)空間數據：反映事物地理空間位置的信息。(2)屬性數據：與地理位置有關的反映事物其他特征的信息。4．系統構成：包括系統硬件、系統軟件、數據、應用人員和應用模型五個部分。5．主要功能：數據采集、數據分析、決策應用等。6．解決的主要問題：地物空間分布及位置分析、趨勢分析、模式分析及模擬結果等。正誤判斷：(1)地理信息系統就是一個計算機系統。 ()(2)通過地理信息系統中的圖形數據可以查詢到北京市的空間位置。 ()(3)地理信息系統中存儲的數據來源都是一樣的。 ()【提示】(1)×地理信息系統是在計算機軟件和硬件支持下，對地理信息進行采集、管理、分析和表達的空間信息系統。(2)√地理信息系統中存儲和處理的空間數據又稱地圖數據或圖形數據，可以反映事物地理空間位置的信息。(3)×地理信息系統中的存儲數據的來源是多種多樣的。教材整理2地理信息系統的應用城市管理中的地理信息系統閱讀教材P53至P55圖文內容，完成下列問題。1．在災害監測中的應用(1)借助于遙感技術，可有效地監測和預報災害。(2)可分析災害影響范圍，確定救災物資調配的最佳路徑。(3)為受災人員、財產的安全有效轉移提供決策依據。(4)進行災情統計與評估。(5)為災后重建提供決策支持。2．在經濟活動中的應用(1)通過對各種相關信息的收集、管理與分析，有助于做出正確的判斷和決策。(2)結合地理信息系統、遙感技術、全球定位系統及網絡技術，為現代經濟活動提供全新的數據地圖決策信息。3．城市管理中的地理信息系統(1)概況：應用最早、最有成效，已成為城市管理的重要應用手段。(2)主要應用領域：城市的信息管理與服務、交通道路管理、環境管理以及城市規劃、防災減災等方面。正誤判斷：(1)應用地理信息系統可以消除災害影響。 ()(2)對城市中大型商場進行選址時，地理信息系統需要分析人口和交通的相關數據。 ()(3)在城市的交通道路管理中，地理信息系統可指導道路救援。 ()【提示】(1)×地理信息系統可以在災害的監測和預報中發揮重要作用，但不會消除災害影響。(2)√商場選址需要考慮交通條件和市場條件，需要地理信息系統從其數據庫中調取相關的人口分布和交通分布等相關數據，為正確的決策提供依據。(3)√在日常交通管理中，GIS能夠查詢道路的通行狀況，迅速定位事故點，提供交通疏散的方案，進行道路救援。[質疑·手記]預習完成后，請將你的疑問記錄，并與“小伙伴們”探討交流：疑問1：解惑：疑問2：解惑：疑問3：解惑：地理信息系統的應用eq\o([合作探討])2016年4月8日天津廣播網報道從本月開始，南開區正式啟用天津統計地理信息系統，該系統是基于本市地理空間的展示、分析及服務，系統整合了新型統計體系、第三次經濟普查、基本單位名錄庫，以及各類年定報數據，實現了政府部門數據與地理信息系統的有機結合。該系統主要以地圖形式呈現，每家企業都對應營業地址定位到地圖里，點擊查看就可以直觀的了解整個南開區域內的經濟運行情況，還可以選擇特定的局部區域查看數據分析，包括總體經濟數據(GDP等)、企業的行業分布及活躍度等。探討eq\o(1)：地理信息系統存儲的數據有幾類？【提示】地理信息系統中存儲和處理的數據可分為兩大類：一類是反映事物地理空間位置的信息，稱為空間數據；另一類是與地理位置有關的反映事物其他特征的信息，稱為屬性數據。探討eq\o(2)：利用天津統計地理信息系統能了解哪些經濟運行狀況？【提示】可查詢相關的經濟數據、企業的位置、行業的分類信息，也可對經濟發展進行相關的分析、預測等。探討eq\o(3)：利用天津統計地理信息系統對南開區的城市交通進行哪些管理？【提示】統籌分析南開區的道路分布狀況，統計交通流量、合理規劃道路交通網的建設，有效疏解交通擁堵等。eq\o([核心點擊])地理信息系統的應用1．在災害監測中的應用應用地理信息系統，并借助遙感技術，可有效地監測和預報洪澇災害、森林火災等，其具體操作過程如下：2．在經濟活動中的應用地理信息系統與遙感技術、全球定位系統及網絡技術相結合，可為現代經濟活動提供全新的數據地圖決策信息。下圖是地理信息系統在商業活動中的應用：3．在城市管理中的應用eq\o([體驗評價])1．GIS中，不同類型的地理空間信息存儲在不同的圖層上，疊加不同的圖層可以分析不同要素的相互關系。據此回答(1)～(2)題。【導學號：37560066】(1)城市交通圖層與城市人口分布圖層的疊加，可以()A．為商業網點選址B．分析建筑設計的合理性C．計算城市水域面積D．估算工農業生產總值(2)對2000年與2023年城市土地利用圖層進行分析，能夠()A．計算交通流量的變化B．預測洪澇災害的發生C．了解城市地域結構變化D．預測城市降水變化趨勢【解析】第(1)題，城市交通圖層和城市人口分布圖層的疊加，反映了該地區的交通通達度和消費人口的多少，因此可以為商業網點選址。第(2)題，構成城市土地利用圖層的信息主要有住宅區、商業區、工業區等因素，對其進行分析，可以了解城市地域結構的變化。【答案】(1)A(2)C地理信息系統在災害監測中的應用探討eq\o(1)：地理信息系統在災害監測中所需的災害信息來源主要是依靠什么手段獲得的？【提示】主要借助于遙感技術獲得。探討eq\o(2)：地理信息系統在災害監測中有哪些應用？【提示】主要作用：可為分析災害影響范圍，確定救災物資調配的最佳路徑，以及為受災人員、財產的安全有效轉移提供決策依據，同時進行災情統計與評估，為災后重建提供決策支持。eq\o([讀圖指導])(1)讀圖名，明確圖示主題。由圖示可知，此圖表示的是地理信息系統在災害監測中的應用過程。(2)提信息，抓住圖示核心。圖示展示了災害信息的來源，災害信息的存儲、分析、應用過程。(3)抓關鍵，分析核心問題。①工作原理：地理信息系統有信息管理、查詢和分析功能，但信息源應借助遙感技術。②應用領域：可有效監測和預報洪澇災害、森林火災、臺風、地質災害等。eq\o([體驗評價])2．每到雨季來臨時節，我國東部的許多地區都會面臨著因強降水引發的洪水威脅，一些嚴重的地區都要進行大量人口的撤離工作，這就充分體現了政府工作人員的工作能力。據此完成(1)～(2)題。(1)如果讓你利用GIS制定遭洪水威脅的民眾撤離預案，你需要輸入的基礎數據包括()①地質②地貌③地形④交通A．①②③ B．②③④C．①②④ D．①③④(2)撤離預案，屬于GIS的________功能()A．存儲 B．管理C．分析 D．模擬【解析】利用GIS制定撤離預案時，應參照多項數據，但交通數據屬于GIS中的專題數據。“撤離預案”是利用GIS根據輸入信息模擬結果的功能。【答案】(1)A(2)D[課堂·小結]對點訓練1地理信息系統GIS即地理信息系統，具有地圖處理、數據庫和空間分析等功能。GIS可以像傳統紙質地圖一樣，解決“地點”“狀況”等有關查詢問題，但GIS還能進行趨勢分析，復雜的“模式”分析，還可以用“虛擬模擬”進行預測性分析。據此完成1～3題。【導學號：37560067】1．下面屬于地理信息系統組成的是()①GIS軟件②GIS人員③地理數據④GIS數據分析⑤GIS數據輸出A．①②③ B．②③④C．③④⑤ D．①②⑤2．通過地圖、遙感圖像、野外考察等獲得數據的GIS技術程序是()A．數據處理 B．數據采集C．數據分析 D．信息輸出3．利用GIS查詢歷屆奧運會金牌分布情況，屬于()A．地圖處理功能 B．數據庫功能C．空間分析功能 D．計算功能【解析】第1題，地理信息系統由GIS軟件、GIS硬件(計算機等)、地理數據、GIS人員組成。第2題，獲得數據的過程是數據采集。第3題，由材料知，利用GIS能查詢歷屆奧運會金牌分布情況，說明其具有數據庫功能。【答案】對點訓練2地理信息系統的應用地理信息系統(GIS)是20世紀60年代迅速發展起來的地理學研究技術。據此回答4～5題。4．下列說法正確的是()①凡是用到地圖或需要處理地理空間數據的領域都可以借助GIS技術②GIS與地圖最基本的差異是能通過一定的方式將所要表達的內容轉變成數值③GIS的數據采集主要依靠現有地圖數據和遙感數據④GIS只有與RS、GPS相結合，才能在現代經濟信息化中發揮重要作用A．①② B．①③C．②③ D．③④5．關于GIS的應用敘述正確的是()①能有效地動態監測和預報洪澇災害、森林火災等②可分析各種災害的影響范圍，確定救災物資調配的最佳路徑③通過人口、交通及其他商場的分布有助于大型商場選址的市場潛力分析④可為城市交通事故、道路擁堵的應急處理提供詳細的基本事實A．①② B．①③C．②③ D．③④【解析】第4題，GIS的數據采集依靠現有地圖數據、遙感數據，另外還有統計報表、GPS、其他形式數據等多種方式，故③錯誤；由于數據采集源有多種形式，故④也錯誤。第5題，具備監測功能的是遙感技術，所以①④是遙感的功能，而不是GIS的，故選C。【答案】6．讀下面的材料和北京SARS疫情發展走勢分析圖，回答相關問題。【導學號：37560068】2023年初，非典型肺炎(SARS)開始在中國內地和香港、臺灣等地及其他國家和地區爆發與蔓延，來勢突然而且兇猛，傳染性強，嚴重威脅著人們的生命安全。針對疫情防治工作的迫切需求，中國開展了“國家SARS疫情控制與預警地理信息系統”的研究與應用。(1)趨勢分析是GIS可以解決的四類基本問題之一，地理信息系統能通過某地物隨________變化的過程，分析該地物的發展趨勢。在北京SARS疫情發展走勢分析圖中，上為累計確診報告病例人數隨時間變化曲線，下為累計治愈出院人數變化曲線。試分析兩曲線反映的疫情發展趨勢。(2)再舉一例，說明GIS的趨勢分析功能。【解析】解此題的關鍵是根據圖中提供的材料和信息，曲線的走向最終為水平，由此出發點回答問題。GIS儲存了龐大的空間數據，能進行多種空間分析，以模擬區域內空間規律和發展趨勢，這是GIS區別于其他信息系統的一個重要標志。【答案】(1)時間曲線最終變為水平，標志著沒有再發現新的病例，說明SARS疫情已經得到了有效控制。(2)用GIS可以分析過去20年來北京市人口增長趨勢與分布狀況。我還有這些不足：(1)(2)我的課下提升方案：(1)(2)學業分層測評(八)(建議用時：45分鐘)[學業達標]我國的GIS技術從20世紀80年代初期開始起步，90年代進入快速發展階段。目前，GIS已經成為社會經濟重大問題分析和決策的強有力的工具。據此完成1～2題。【導學號：37560069】1．地理信息系統處理的對象，與一般數據的區別主要是()A．強調空間位置 B．強調色彩搭配C．強調時間因素 D．強調區域輪廓2．地理信息區別于其他信息的最本質特征在于它是()A．空間信息 B．數據信息C．圖像信息 D．綜合信息【解析】第1題，地理信息系統是一種采集、存儲、管理、分析、描述地球表面與地理分布有關數據的空間信息系統，主要強調空間位置。第2題，地理信息是一種空間信息。【答案】3．地理信息系統的主要功能是()A．對地理空間數據進行輸入、管理、分析和表達B．能對遙感信息進行處理和判斷C．能在很短的時間內獲得較全面的資料D．能在全球范圍內適時進行導航、定位【解析】GIS是計算機化的技術系統，它主要是對各類空間數據進行輸入、管理、分析和表達；遙感能在很短的時間內獲得較全面的資料，并對遙感信息進行處理和判斷；能在全球范圍內適時進行導航、定位的是全球定位系統。【答案】A4．利用GIS查詢城市中公交站點的分布情況，屬于()A．地圖處理功能 B．數據庫功能C．空間分析功能 D．計算功能【解析】從計算機中的數據庫中調取數據，說明GIS具有數據存儲的數據庫功能。【答案】B下圖為北京市的地鐵2號線路簡圖，圖中數字代表其他地鐵線路序號，讀圖完成5～6題。【導學號：37560070】5．在北京市地鐵2號線的規劃建設中，利用地理信息系統可以()A．評估地鐵沿線的產業分布及發展特點B．改善地鐵沿線的地質條件C．預測地鐵沿線的地面建筑景觀及格局D．評估地鐵沿線的交通流量及發展趨勢6．外地游客在2號線阜成門站的乘客服務中心的電腦上，利用GIS形成的電子地圖，可以()A．查詢各地鐵站的對應的換乘公交線路信息B．查詢所到站的地面交通線路的擁堵實況信息C．查詢所到站的地面的人口流動狀況信息D．查詢所到站的地面建筑物的分布密度信息【解析】第5題，地鐵線路的規劃建設，需要充分考慮沿線的地面交通運輸狀況、地質條件等，但不需要評估產業分布，不會改善地質條件，更不能預測建筑景觀及格局。第6題，電子地圖是地理信息系統的具體應用，利用電子地圖可以查詢要換乘的公交線路、所到地的商場、酒店等的位置信息。【答案】2015年4月25日，尼泊爾發生級強烈地震，波及我國的西藏地區，造成嚴重的人員傷亡，我國及時派出直升機參與救援。據此完成7～8題。7．參與地震救援的飛機在選擇飛行路線時，可以利用一種以采集、存儲、管理、分析和描述()有關數據的空間信息系統。()①地球表面②地理分布③大氣狀況④宇宙環境A．①② B．③④C．①④ D．②③8．參與地震救援的飛機在飛行過程中，機上指揮人員可以通過地理信息系統()①查詢災區的位置②選擇最佳轉移線路③評估災區災情④輸入天氣信息A．②③④ B．①③④C．①②④ D．①②③【解析】第7題，地理信息系統采集、存儲、管理、分析和描述的數據是關于地球表面和地理分布的，與大氣狀況和宇宙環境無關。第8題，輸入信息的是地理信息系統行業人員，機上指揮人員可以通過地理信息系統查詢災區位置，評估災情，選擇最佳轉移線路。【答案】9．2016年4月1日，鄭徐高鐵開始聯調聯試。有望在今年8月底9月初開通運營。在高鐵的設計、建設和運營過程中，GIS系統都可以大顯身手。完成下列問題。(1)讓你來對現有的相關紙質地圖進行數字化，你將如何進行？請完成操作流程簡圖。eq\x(紙質地圖)→eq\x(掃描)→eq\x()→eq\x(圖像拼接)↓eq\x(編輯與修改)←eq\x()←eq\x(圖像配準)←eq\x()(2)在相關數據的存儲過程中，可采用“________”技術，在確定交通線路時一般涉及哪些不同的圖層？(答3條即可)(3)讓你來向公眾演示該系統中各類數據之間的關系，你可以為公眾提供哪幾種表現形式？這些形式可以通過哪幾種輸出形式？(4)你需要查詢某項地理因素，該系統可以向你提供哪幾類地圖？【解析】第(1)題，地圖數字化就是通過設備掃描將紙質地圖中的圖形信息轉化為數據存儲在計算機系統中，形成圖形數據庫。第(2)題，在相關數據的存儲過程中，可采用“分層”技術；一般涉及地形地質、土地利用類型、聚落、交通線路等信息的圖層。第(3)題，系統中各類數據之間的關系具有圖形、地圖或表格等表現形式；GIS信息的輸出可通過顯示器的屏幕、繪圖儀、打印機等設備輸出。第(4)題，地理要素的輸出有地形圖、專題圖、剖面圖和三維地圖等類型。【答案】(1)eq\x()→eq\x()→eq\x(圖像處理)→eq\x()↓eq\x()←eq\x(矢量化)←eq\x()←eq\x(圖像剪裁)(2)分層地形地質、土地利用類型、聚落、交通線路。(3)形式：圖形、地圖或表格。輸出形式：計算機的顯示器屏幕、繪圖儀、打印機。(4)地形圖、專題圖、剖面圖、三維地圖。[能力提升]GIS是用于空間分析的計算機系統，某中學地理小組將它用于課題探究。據此回答10～11題。【導學號：37560071】10．下列四圖，是同學們為家鄉所作的自然、社會經濟方面的資料分析圖，其中只適宜用GIS數據庫軟件制作的是()11．同學們擬分析家鄉人口分布與自然條件的關系，在GIS數據庫中，須調用的專題圖層有下列中的()①地形圖層②土壤圖層③氣候圖層④人口圖層⑤商業網點圖層⑥農業圖層⑦工業圖層⑧城市圖層⑨交通圖層A．①②③④ B．③④⑤⑥C．⑥⑦⑧⑨ D．⑤⑥⑦⑧【解析】第10題，本題主要考查學生對GIS數據庫軟件制作知識的再現能力。A、B、D三圖可用其他制圖軟件來制作，只有C圖不能。第11題，本題主要考查學生對影響人口分布自然地理因素知識的再現能力。①②③為自然因素，④項為人口分布情況，⑤⑥⑦⑧⑨為社會因素。【答案】12．下列研究項目中，主要是應用GIS進行的有()①近20年來江蘇省GDP的增長情況分析②近10年來太湖流域桑蠶基地的分布變化情況分析③南京市輕軌線路的規劃設計④近10年來南京市城區建設情況調查與居民住宅小區布局研究⑤中國銀行江蘇省分行基金走勢和投資項目分析研究A．②③④ B．①②④⑤C．①②③④⑤ D．③④⑤【解析】GIS是計算機化的技術系統，