1、地理必修3（Z）地理信息系统的应用自主学习一、地理信息系统1概念：GIS是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。2功能：储存庞大的空间数据，制作电子地图，属性资料查询，进行空间分析，模拟区域内的空间规律和发展趋势。3工作流程图：信息输入数据处理数据库管理空间分析可视化表达。4构成主要包括4个部分：硬件、软件、数据和人员。自我探究地理信息系统与电子地图的区别是什么？提示地理信息系统是借助于计算机系统，不仅能输入、管理、输出地理信息，还能进行空间分析和动态预测。电子地图是GIS的一种应用产品，GIS是可以随时修改和更新的计算机软件系统，而电子地图只是把GIS的阶段性成果做成供
2、人们查询的产品。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：解决与“地点”“状况”有关的查询。2趋势分析：通过了解某地物随时间变化的过程，分析该地物的发展趋势。3模式问题：通过模式分析，可以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的模型，可以模拟某个地方如果具备某种条件时将出现的结果。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作与生活所需的各种信息。5城市环境管理：环境规划与决策、监测、评价、预测与模拟等。自我探究若应用GIS解决城市交通拥堵问题，其发挥的积极作用主要有哪些？提示快速查询道路通行状况，迅速定位拥
3、堵地点，提出交通疏散方案；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服务等。自我反馈1地理信息系统的简要程序是()A信息输入数据处理数据库管理空间分析表达B信息输入空间分析数据处理数据库管理表达C信息输入空间分析数据库管理数据处理表达D信息输入数据库管理数据处理空间分析表达答案A解析地理信息系统的工作程序如下所示：2GIS中，不同类型的地理空间信息存储在不同的图层上，叠加不同的图层可以分析不同要素间的相互关系。城市道路图层与城市人口分布图层的叠加，可以()A估算车流量 B设计城市公交线路C计算城市绿化面积 D估算工商业生产总值答案B解析城市道路和人口分布状况可以为设计公交线
4、路提供依据。探究点地理信息系统的应用2016年10月25日，北京超图软件股份有限公司在京发布了其新产品“SuperMap GIS 8C(2017)”，添加了空间大数据引擎，为用户基于地理信息的大数据处理、挖掘与分析提供了便利。“超图提供的不是大数据本身，而是大数据的处理能力与处理平台，让更多人拥有处理时空大数据能力。”超图副总裁、研究院院长李绍俊介绍，新版本提供大宗数据的自动分割功能，增加了空间统计分析模块，可用于疾病、犯罪等空间数据的统计分析。此外，新版本还优化了三维地图显示性能，支持VR头盔，并首次添加室内导航功能。据此探究下列问题。(1)“SuperMap GIS 8C(2017)”属于
5、“3S”系统中的哪一类？(2)“SuperMap GIS 8C(2017)”的工作过程需要哪些环节？答案(1)GIS。(2)信息输入、数据处理、数据库管理、空间分析、信息输出等。1在城市管理中的应用及功能2在灾害监测中的应用应用地理信息系统，并借助于遥感技术，可有效地监测和预报洪涝灾害、森林火灾等。3在区域地理环境研究中的应用4在经济活动中的应用(以在商业活动中的应用为例)下图示意为“某专题研究建立的地理信息系统(GIS)图层”。据此完成(1)(2)题。(1)该专题研究可能是()A耕地分类和评价B工业分布与交通的关系C商业分布和规划D学校布局(2)若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场选址，在下列
6、图层中应增加()大气污染区域规划造纸厂、印刷厂分布水文地质A BC D解析第(1)题，题中提供有水系、土地利用、居民点、地形和土壤图层，特别是有土地利用、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(2)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、商业区等人口密集区附近。答案(1)A(2)D方法指导图示法归纳地理信息系统思考解答1教材第90页思考点拨：首先获取犯罪信息，然后分析犯罪信息，最后提出解决方案。地理信息系统具
7、有分析处理地理信息的功能。答案：地理信息系统首先采集数据，标定过去几年的犯罪地点，然后进行数据处理、空间分析，获得犯罪频率和犯罪模式，根据分析结果，重新分配警力，使警力资源合理利用，从而减少了青少年的持枪犯罪行为。通过这个例子我们可以看出：地理信息系统是在收集信息的基础上，处理、存储、分析和应用，最大限度地合理解决问题。2.教材第96页思考点拨：GIS可以对区域内自然资源条件、区位和交通、人口和劳动力条件以及社会经济条件等进行更精确的分析、评价。 答案：GIS围绕它能解决的问题在许多领域都有所应用。比如大型商场的建设，需要考虑其他商场的分布，待建区周围居民区的分布和人数。商场销售的品种和市场定
8、位都必须与待建区的人口结构(年龄构成、性别构成、文化水平)、消费水平相符。GIS的空间分析和数据库功能就可以解决这些问题。复习解答教材第96页复习题答案：1.GIS是从地图脱胎而出的，是地理信息的一种新的载体，在应用中与传统地图相比较，它的信息容量大，精确度高，可以及时更新，用户查询使用更便利。最为突出的是GIS具有了信息分析功能，可以满足用户深入认识事物的需要。2.RS是三种技术的基础，是信息源的主要渠道；GPS是在RS基础上实现的，其主要功能是定位与导航；GIS是在前二者基础上实现的，信息处理是GIS最基本的功能之一，除此之外还有其他的基本功能。具体而言，RS、GPS、GIS三者既有分工又
9、有联系。RS主要用于地理信息数据的获取，GPS主要用于地理信息的空间定位，GIS主要用来对地理信息数据进行管理、更新、分析等。RS为GIS提供地理信息数据，可加快GIS数据库的更新，保证地理信息系统的时效性；GPS为RS信息数据的目标选择、野外验证、图像分类等提供地面三维坐标定位信息，为更好地利用RS解决实际问题提供支持。探究点地理信息系统的应用GIS中，不同类型的地理空间信息存储在不同的图层上，叠加不同的图层可以分析不同要素的相互关系。据此回答13题。1城市交通图层与城市人口分布图层的叠加，可以()A为商业网点选址 B分析建筑设计的合理性C计算城市水域面积 D估算工农业生产总值2对1999年
10、与2013年城市土地利用图层进行分析，能够()A计算交通流量的变化B预测洪涝灾害的发生C了解城市地域结构变化D预测城市降水变化趋势3洪涝灾害发生后，利用GIS不可以()A分析灾害影响范围B确定救灾人员的最佳路径C进行灾情评估D直接降低洪水水位，减轻危害程度答案1.A2.C3.D解析由题干可获取以下信息：不同类型的地理空间信息可以存储在不同的图层上；多个图层可以相互叠加；分析不同图层间的相互联系，结合实际分析进行应用。解答该题组的关键是明确不同图层的性质及对其他地理事物的影响。城市交通图层和城市人口分布图层叠加，可以为商业网点选址。对不同年份城市土地利用图层进行分析，能够了解城市地域结构变化。G
11、IS不可以降低洪水水位。时间：45分钟满分：100分考点分布表考点题号地理信息系统1,2,3,4,12地理信息系统的应用5,6,7,8,9,10,11,13一、选择题(共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1通过地图、遥感图像、野外考察等获得数据的GIS技术程序是()A数据处理 B数据采集C数据管理 D决策应用答案B解析获得数据即数据采集。2地理信息系统比地图优越的功能有()不提供平面信息，但有三维立体的信息有很便捷的检索功能和大容量的信息库可以随时进行信息的切换、缩放、补充测算等，获得更新后的信息不仅有空间数据信息，还有景观照片和动态的影像信息
12、A B C D答案C解析地理信息系统是利用计算机软硬件技术采集、存储、处理、分析、管理、显示、输出地理信息的系统，具有图形化、可视化等优点，并可及时更新信息，与传统纸质地图相比，所表达的内容更加丰富、灵活。GIS即地理信息系统，具有地图处理、数据库和空间分析等功能。GIS可以像传统纸质地图一样，解决“地点”“状况”等有关查询问题，但GIS还能进行趋势分析，复杂的“模式”分析，还可以用“虚拟模拟”进行预测性分析。据此完成34题。3下面属于地理信息系统组成的是()GIS软件GIS人员地理数据GIS数据分析GIS数据输出A B C D答案A解析地理信息系统由GIS软件、GIS硬件(计算机等)、地理数
13、据、GIS人员组成。4利用GIS查询历届奥运会金牌分布情况，属于()A地图处理功能 B数据库功能C空间分析功能 D计算功能答案B解析由材料知，利用GIS能查询到历届奥运会金牌分布情况，说明其具有数据库功能。下图为某工程应用地理信息系统(GIS)选址工作流程图。读图回答56题。5最有可能采用图示流程进行选址的工程是()A汽车加油站 B地下水天然下渗补给区C大型游乐园 D放射性废弃物储存场答案D解析由图中信息“低人口密度区”“不接近主要道路”等可判断，图示流程表示的是放射性废弃物储存场的选址。6图示GIS处理与分析流程中，a环节所示功能为()A趋势分析 B叠图分析C风险分析 D模式分析答案B解析a
14、环节是将人口、地质等放在一起的叠图分析。电子地图信息量大、检索方便、展示方式灵活多样，而且可附加多种智能化服务功能，现已被广泛应用于社会生产、生活的各个领域。据此回答79题。7能促进电子地图及时更新内容、拓展应用领域的是()A互联网和GPS B传统地图和RSC传统地图和GPS D传统地图和互联网答案A解析互联网能促进电子地图及时更新内容、拓展应用领域；GPS可以提供位置信息，加强地图的准确性。8一名中学生想利用暑假到青岛旅游，从电子地图上获得的信息有()青岛的主要旅游景点青岛主要景点的文字介绍各景点的乘车指南某景点未来几天的游客人数A B C D答案D解析电子地图可提供或者分析已有数据，对某景
15、点未来几天的游客人数可以预估但不能直接读取。9利用电子地图，对老人、儿童实施跟踪、保护时需要()AGIS技术辅助 B.GPS技术辅助CRS技术辅助 D.因特网技术辅助答案B解析利用电子地图，对老人、儿童实施跟踪、保护时需要对其位置进行定位，这就需要GPS技术辅助。下图示意某地理专题研究建立的地理信息系统图层。完成1011题。10叠加丙与丁图层可以研究()A河流分布 B地形特征C商店布局 D客货流量答案C解析丙图层是公路分布图层，丁图层是居住区分布图层，与人口和交通相关的是商业布局。11为了较合理地得出丙图，需要叠加的图层有()A甲与乙 B甲与丁C乙与丁 D甲、乙、丁答案D解析交通建设首先要考虑
16、尽可能多的连接居民点，以获得经济效益。在具体选线上，要考虑到地形和河流等自然条件，以降低建设成本。二、综合题(共2小题，共56分)12GIS即地理信息系统，在国民经济各部门得到了广泛的应用。GIS数据库由若干图层组成。据此回答下列问题。(32分)(1)GIS的工作过程主要有_、_以及_等环节。(6分)(2)图示的“图层”按自然和人文两个方面分类，属自然地理方面的是_；属人文地理方面的是_。(10分)(3)下列课题中，主要应用GIS进行研究的有_。(6分)近50年来，某省粮食总产量与人均产量变化趋势分析近20年来，某市市区人口分布变化特征与城市建设相关性分析某市郊区土地利用状况与农业结构变化特征
17、分析某市市区主要道路交叉口交通流量状况分析及公交线路、站点分布的方案设计(4)若要研究邮电通信点的布局问题，你认为还应该增加哪些图层？请简要说明原因。(10分)答案(1)地理数据的输入和存储地理数据的操作和分析地理信息输出(2)水系、地形、土壤土地利用、居民点(3)(4)交通线路图和居民点分布密度图。邮电通信点的布局要具备两个条件：一是要分布在居民区内或居民分布集中的地区，二是要布局在交通便利的地方，即位于交通干线附近。解析本题以包含不同信息的GIS图层为切入点，考查不同要素间的相互关系，叠加不同的图层可以构成某一主题的图层。GIS的应用领域相当广泛，可以说，凡是用到地图或需要处理地理空间数据
18、的领域，都可以借助GIS。邮电通信点的布局需要考虑到居民点分布集中和交通便捷两个方面。所以在确定邮电通信点的布局时，要用到交通线分布图和居民点分布密度图。13读图，回答下列问题。(24分)(1)上面的图片反映了我国目前大多数城市存在的交通拥堵现象。若应用GIS解决城市交通拥堵问题，其发挥出的积极作用主要有哪些？(12分)(2)未来五年上海将计划建成“海、陆、空交通方式并举的格局”，城市土地利用状况将发生一定的变化。五年以后，如果你要了解上海市近五年土地使用性质、地块轮廓的变化，在GIS中，你可直接进行对比分析的图层是什么？(4分)(3)如果你想利用假期去上海复旦大学参观学习，但你对上海市又不熟
19、悉，你将如何利用GIS进行路径查询？(8分)答案(1)快速查询道路通行状况，迅速定位拥堵地点，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服务等。(2)近五年上海市每年的土地利用图层。(3)利用网络调出复旦大学所在地区的地图，查出从车站到复旦大学最合理的公交路线。解析第(1)题，应结合产生城市交通拥堵现象的原因和解决城市交通拥堵问题的措施进行分析回答。第(2)题，根据GIS的数据存储采用“分层”技术，将地图中的不同地理要素存储在不同的图层中。在GIS的具体操作中往往涉及部分图层或个别图层，而不是所有的图层。因此，要了解上海市近五年土地使用性质、地块轮廓的变化，应对近五年上海市每年的土地利用图层进行对比分析。第(3)题，从GIS具有路况信息查询功能得到答案。
