学年高中地理第2单元城市与环境单元活动学案鲁教版必修2.docx
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学年高中地理第2单元城市与环境单元活动学案鲁教版必修2
单元活动 地理信息系统与城市管理
1．说出地理信息系统的工作流程和主要功能。
2．举例说明地理信息系统的应用领域。
（重点）
3．通过实例分析说明地理信息系统在城市基础设施管理以及在医疗救护中的作用。
（重点）
[基础·初探]
教材整理1 地理信息系统
阅读教材P51至P52图文内容，完成下列问题。
1．概念：
在计算机软件和硬件支持下，对地理信息进行采集、管理、分析和表达的空间信息管理系统。
2．优点：
图形化、可视化，可及时更新信息。
3．存储和处理的数据类型
（1）空间数据：
反映事物地理空间位置的信息。
（2）属性数据：
与地理位置有关的反映事物其他特征的信息。
4．系统构成：
包括系统硬件、系统软件、数据、应用人员和应用模型五个部分。
5．主要功能：
数据采集、数据分析、决策应用等。
6．解决的主要问题：
地物空间分布及位置分析、趋势分析、模式分析及模拟结果等。
正误判断：
（1）地理信息系统就是一个计算机系统。
（ ）
（2）通过地理信息系统中的图形数据可以查询到北京市的空间位置。
（ ）
（3）地理信息系统中存储的数据来源都是一样的。
（ ）
【提示】
（1）× 地理信息系统是在计算机软件和硬件支持下，对地理信息进行采集、管理、分析和表达的空间信息系统。
（2）√ 地理信息系统中存储和处理的空间数据又称地图数据或图形数据，可以反映事物地理空间位置的信息。
（3）× 地理信息系统中的存储数据的来源是多种多样的。
教材整理2 地理信息系统的应用 城市管理中的地理信息系统
阅读教材P53至P55图文内容，完成下列问题。
1．在灾害监测中的应用
（1）借助于遥感技术，可有效地监测和预报灾害。
（2）可分析灾害影响范围，确定救灾物资调配的最佳路径。
（3）为受灾人员、财产的安全有效转移提供决策依据。
（4）进行灾情统计与评估。
（5）为灾后重建提供决策支持。
2．在经济活动中的应用
（1）通过对各种相关信息的收集、管理与分析，有助于做出正确的判断和决策。
（2）结合地理信息系统、遥感技术、全球定位系统及网络技术，为现代经济活动提供全新的数据地图决策信息。
3．城市管理中的地理信息系统
（1）概况：
应用最早、最有成效，已成为城市管理的重要应用手段。
（2）主要应用领域：
城市的信息管理与服务、交通道路管理、环境管理以及城市规划、防灾减灾等方面。
正误判断：
（1）应用地理信息系统可以消除灾害影响。
（ ）
（2）对城市中大型商场进行选址时，地理信息系统需要分析人口和交通的相关数据。
（ ）
（3）在城市的交通道路管理中，地理信息系统可指导道路救援。
（ ）
【提示】
（1）× 地理信息系统可以在灾害的监测和预报中发挥重要作用，但不会消除灾害影响。
（2）√ 商场选址需要考虑交通条件和市场条件，需要地理信息系统从其数据库中调取相关的人口分布和交通分布等相关数据，为正确的决策提供依据。
（3）√ 在日常交通管理中，GIS能够查询道路的通行状况，迅速定位事故点，提供交通疏散的方案，进行道路救援。
[质疑·手记]
预习完成后，请将你的疑问记录，并与“小伙伴们”探讨交流：
疑问1：
解惑：
疑问2：
解惑：
疑问3：
解惑：
地理信息系统的应用
2016年4月8日天津广播网报道 从本月开始，南开区正式启用天津统计地理信息系统，该系统是基于本市地理空间的展示、分析及服务，系统整合了新型统计体系、第三次经济普查、基本单位名录库，以及各类年定报数据，实现了政府部门数据与地理信息系统的有机结合。
该系统主要以地图形式呈现，每家企业都对应营业地址定位到地图里，点击查看就可以直观的了解整个南开区域内的经济运行情况，还可以选择特定的局部区域查看数据分析，包括总体经济数据（GDP等）、企业的行业分布及活跃度等。
探讨
：
地理信息系统存储的数据有几类？
【提示】 地理信息系统中存储和处理的数据可分为两大类：
一类是反映事物地理空间位置的信息，称为空间数据；另一类是与地理位置有关的反映事物其他特征的信息，称为属性数据。
探讨
：
利用天津统计地理信息系统能了解哪些经济运行状况？
【提示】 可查询相关的经济数据、企业的位置、行业的分类信息，也可对经济发展进行相关的分析、预测等。
探讨
：
利用天津统计地理信息系统对南开区的城市交通进行哪些管理？
【提示】 统筹分析南开区的道路分布状况，统计交通流量、合理规划道路交通网的建设，有效疏解交通拥堵等。
地理信息系统的应用
1．在灾害监测中的应用
应用地理信息系统，并借助遥感技术，可有效地监测和预报洪涝灾害、森林火灾等，其具体操作过程如下：
2．在经济活动中的应用
地理信息系统与遥感技术、全球定位系统及网络技术相结合，可为现代经济活动提供全新的数据地图决策信息。
下图是地理信息系统在商业活动中的应用：
3．在城市管理中的应用
1．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
（1）～
（2）题。
【导学号：
37560066】
（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2000年与2016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
【解析】 第
（1）题，城市交通图层和城市人口分布图层的叠加，反映了该地区的交通通达度和消费人口的多少，因此可以为商业网点选址。
第
（2）题，构成城市土地利用图层的信息主要有住宅区、商业区、工业区等因素，对其进行分析，可以了解城市地域结构的变化。
【答案】
（1）A
（2）C
地理信息系统在灾害监测中的应用
探讨
：
地理信息系统在灾害监测中所需的灾害信息来源主要是依靠什么手段获得的？
【提示】 主要借助于遥感技术获得。
探讨
：
地理信息系统在灾害监测中有哪些应用？
【提示】 主要作用：
可为分析灾害影响范围，确定救灾物资调配的最佳路径，以及为受灾人员、财产的安全有效转移提供决策依据，同时进行灾情统计与评估，为灾后重建提供决策支持。
（1）读图名，明确图示主题。
由图示可知，此图表示的是地理信息系统在灾害监测中的应用过程。
（2）提信息，抓住图示核心。
图示展示了灾害信息的来源，灾害信息的存储、分析、应用过程。
（3）抓关键，分析核心问题。
①工作原理：
地理信息系统有信息管理、查询和分析功能，但信息源应借助遥感技术。
②应用领域：
可有效监测和预报洪涝灾害、森林火灾、台风、地质灾害等。
2．每到雨季来临时节，我国东部的许多地区都会面临着因强降水引发的洪水威胁，一些严重的地区都要进行大量人口的撤离工作，这就充分体现了政府工作人员的工作能力。
据此完成
（1）～
（2）题。
（1）如果让你利用GIS制定遭洪水威胁的民众撤离预案，你需要输入的基础数据包括（ ）
①地质 ②地貌 ③地形 ④交通
A．①②③ B．②③④
C．①②④D．①③④
（2）撤离预案，属于GIS的________功能（ ）
A．存储B．管理
C．分析D．模拟
【解析】 利用GIS制定撤离预案时，应参照多项数据，但交通数据属于GIS中的专题数据。
“撤离预案”是利用GIS根据输入信息模拟结果的功能。
【答案】
（1）A
（2）D
[课堂·小结]
对点训练1 地理信息系统
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1～3题。
【导学号：
37560067】
1．下面属于地理信息系统组成的是（ ）
①GIS软件 ②GIS人员 ③地理数据
④GIS数据分析 ⑤GIS数据输出
A．①②③ B．②③④
C．③④⑤D．①②⑤
2．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．数据分析D．信息输出
3．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
【解析】 第1题，地理信息系统由GIS软件、GIS硬件（计算机等）、地理数据、GIS人员组成。
第2题，获得数据的过程是数据采集。
第3题，由材料知，利用GIS能查询历届奥运会金牌分布情况，说明其具有数据库功能。
【答案】 1.A 2.B 3.B
对点训练2 地理信息系统的应用
地理信息系统（GIS）是20世纪60年代迅速发展起来的地理学研究技术。
据此回答4～5题。
4．下列说法正确的是（ ）
①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 ②GIS与地图最基本的差异是能通过一定的方式将所要表达的内容转变成数值 ③GIS的数据采集主要依靠现有地图数据和遥感数据 ④GIS只有与RS、GPS相结合，才能在现代经济信息化中发挥重要作用
A．①②B．①③
C．②③D．③④
5．关于GIS的应用叙述正确的是（ ）
①能有效地动态监测和预报洪涝灾害、森林火灾等
②可分析各种灾害的影响范围，确定救灾物资调配的最佳路径 ③通过人口、交通及其他商场的分布有助于大型商场选址的市场潜力分析 ④可为城市交通事故、道路拥堵的应急处理提供详细的基本事实
A．①②B．①③
C．②③D．③④
【解析】 第4题，GIS的数据采集依靠现有地图数据、遥感数据，另外还有统计报表、GPS、其他形式数据等多种方式，故③错误；由于数据采集源有多种形式，故④也错误。
第5题，具备监测功能的是遥感技术，所以①④是遥感的功能，而不是GIS的，故选C。
【答案】 4.A 5.C
6．读下面的材料和北京SARS疫情发展走势分析图，回答相关问题。
【导学号：
37560068】
2003年初，非典型肺炎（SARS）开始在中国内地和香港、台湾等地及其他国家和地区爆发与蔓延，来势突然而且凶猛，传染性强，严重威胁着人们的生命安全。
针对疫情防治工作的迫切需求，中国开展了“国家SARS疫情控制与预警地理信息系统”的研究与应用。
（1）趋势分析是GIS可以解决的四类基本问题之一，地理信息系统能通过某地物随________变化的过程，分析该地物的发展趋势。
在北京SARS疫情发展走势分析图中，上为累计确诊报告病例人数随时间变化曲线，下为累计治愈出院人数变化曲线。
试分析两曲线反映的疫情发展趋势。
（2）再举一例，说明GIS的趋势分析功能。
【解析】 解此题的关键是根据图中提供的材料和信息，曲线的走向最终为水平，由此出发点回答问题。
GIS储存了庞大的空间数据，能进行多种空间分析，以模拟区域内空间规律和发展趋势，这是GIS区别于其他信息系统的一个重要标志。
【答案】
（1）时间 曲线最终变为水平，标志着没有再发现新的病例，说明SARS疫情已经得到了有效控制。
（2）用GIS可以分析过去20年来北京市人口增长趋势与分布状况。
我还有这些不足：
（1）
（2）
我的课下提升方案：
（1）
（2）
学业分层测评（八）
（建议用时：
45分钟）
[学业达标]
我国的GIS技术从20世纪80年代初期开始起步，90年代进入快速发展阶段。
目前，GIS已经成为社会经济重大问题分析和决策的强有力的工具。
据此完成1～2题。
【导学号：
37560069】
1．地理信息系统处理的对象，与一般数据的区别主要是（ ）
A．强调空间位置 B．强调色彩搭配
C．强调时间因素D．强调区域轮廓
2．地理信息区别于其他信息的最本质特征在于它是（ ）
A．空间信息B．数据信息
C．图像信息D．综合信息
【解析】 第1题，地理信息系统是一种采集、存储、管理、分析、描述地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统，主要强调空间位置。
第2题，地理信息是一种空间信息。
【答案】 1.A 2.A
3．地理信息系统的主要功能是（ ）
A．对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达
B．能对遥感信息进行处理和判断
C．能在很短的时间内获得较全面的资料
D．能在全球范围内适时进行导航、定位
【解析】 GIS是计算机化的技术系统，它主要是对各类空间数据进行输入、管理、分析和表达；遥感能在很短的时间内获得较全面的资料，并对遥感信息进行处理和判断；能在全球范围内适时进行导航、定位的是全球定位系统。
【答案】 A
4．利用GIS查询城市中公交站点的分布情况，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
【解析】 从计算机中的数据库中调取数据，说明GIS具有数据存储的数据库功能。
【答案】 B
下图为北京市的地铁2号线路简图，图中数字代表其他地铁线路序号，读图完成5～6题。
【导学号：
37560070】
5．在北京市地铁2号线的规划建设中，利用地理信息系统可以（ ）
A．评估地铁沿线的产业分布及发展特点
B．改善地铁沿线的地质条件
C．预测地铁沿线的地面建筑景观及格局
D．评估地铁沿线的交通流量及发展趋势
6．外地游客在2号线阜成门站的乘客服务中心的电脑上，利用GIS形成的电子地图，可以（ ）
A．查询各地铁站的对应的换乘公交线路信息
B．查询所到站的地面交通线路的拥堵实况信息
C．查询所到站的地面的人口流动状况信息
D．查询所到站的地面建筑物的分布密度信息
【解析】 第5题，地铁线路的规划建设，需要充分考虑沿线的地面交通运输状况、地质条件等，但不需要评估产业分布，不会改善地质条件，更不能预测建筑景观及格局。
第6题，电子地图是地理信息系统的具体应用，利用电子地图可以查询要换乘的公交线路、所到地的商场、酒店等的位置信息。
【答案】 5.D 6.A
2015年4月25日，尼泊尔发生8.1级强烈地震，波及我国的西藏地区，造成严重的人员伤亡，我国及时派出直升机参与救援。
据此完成7～8题。
7．参与地震救援的飞机在选择飞行路线时，可以利用一种以采集、存储、管理、分析和描述（ ）有关数据的空间信息系统。
（ ）
①地球表面 ②地理分布 ③大气状况 ④宇宙环境
A．①②B．③④
C．①④D．②③
8．参与地震救援的飞机在飞行过程中，机上指挥人员可以通过地理信息系统（ ）
①查询灾区的位置 ②选择最佳转移线路 ③评估灾区灾情 ④输入天气信息
A．②③④B．①③④
C．①②④D．①②③
【解析】 第7题，地理信息系统采集、存储、管理、分析和描述的数据是关于地球表面和地理分布的，与大气状况和宇宙环境无关。
第8题，输入信息的是地理信息系统行业人员，机上指挥人员可以通过地理信息系统查询灾区位置，评估灾情，选择最佳转移线路。
【答案】 7.A 8.D
9．2016年4月1日，郑徐高铁开始联调联试。
有望在今年8月底9月初开通运营。
在高铁的设计、建设和运营过程中，GIS系统都可以大显身手。
完成下列问题。
（1）让你来对现有的相关纸质地图进行数字化，你将如何进行？
请完成操作流程简图。
―→
―→
―→
↓
←
←
←
（2）在相关数据的存储过程中，可采用“________”技术，在确定交通线路时一般涉及哪些不同的图层？
（答3条即可）
（3）让你来向公众演示该系统中各类数据之间的关系，你可以为公众提供哪几种表现形式？
这些形式可以通过哪几种输出形式？
（4）你需要查询某项地理因素，该系统可以向你提供哪几类地图？
【解析】 第
（1）题，地图数字化就是通过设备扫描将纸质地图中的图形信息转化为数据存储在计算机系统中，形成图形数据库。
第
（2）题，在相关数据的存储过程中，可采用“分层”技术；一般涉及地形地质、土地利用类型、聚落、交通线路等信息的图层。
第（3）题，系统中各类数据之间的关系具有图形、地图或表格等表现形式；GIS信息的输出可通过显示器的屏幕、绘图仪、打印机等设备输出。
第（4）题，地理要素的输出有地形图、专题图、剖面图和三维地图等类型。
【答案】
（1）
―→
―→
―→
↓
←
←
←
（2）分层 地形地质、土地利用类型、聚落、交通线路。
（3）形式：
图形、地图或表格。
输出形式：
计算机的显示器屏幕、绘图仪、打印机。
（4）地形图、专题图、剖面图、三维地图。
[能力提升]
GIS是用于空间分析的计算机系统，某中学地理小组将它用于课题探究。
据此回答10～11题。
【导学号：
37560071】
10．下列四图，是同学们为家乡所作的自然、社会经济方面的资料分析图，其中只适宜用GIS数据库软件制作的是（ ）
11．同学们拟分析家乡人口分布与自然条件的关系，在GIS数据库中，须调用的专题图层有下列中的（ ）
①地形图层 ②土壤图层 ③气候图层 ④人口图层 ⑤商业网点图层 ⑥农业图层 ⑦工业图层 ⑧城市图层 ⑨交通图层
A．①②③④B．③④⑤⑥
C．⑥⑦⑧⑨D．⑤⑥⑦⑧
【解析】 第10题，本题主要考查学生对GIS数据库软件制作知识的再现能力。
A、B、D三图可用其他制图软件来制作，只有C图不能。
第11题，本题主要考查学生对影响人口分布自然地理因素知识的再现能力。
①②③为自然因素，④项为人口分布情况，⑤⑥⑦⑧⑨为社会因素。
【答案】 10.C 11.A
12．下列研究项目中，主要是应用GIS进行的有（ ）
①近20年来江苏省GDP的增长情况分析 ②近10年来太湖流域桑蚕基地的分布变化情况分析 ③南京市轻轨线路的规划设计 ④近10年来南京市城区建设情况调查与居民住宅小区布局研究 ⑤中国银行江苏省分行基金走势和投资项目分析研究
A．②③④B．①②④⑤
C．①②③④⑤D．③④⑤
【解析】 GIS是计算机化的技术系统，它主要是对各类空间数据进行分析，材料中的“GDP的增长状况”、“中国银行江苏省分行基金走势和投资项目”等不属于空间数据，没必要利用GIS。
【答案】 A
13．下图为“应用地理信息系统来选址的流程图”，此流程图最可能是为下列哪种设施选址设计的（ ）
A．放射性废弃物储存场B．汽车加油站
C．地下水天然补给区D．大型游乐场
【解析】 从流程图中提取信息可知，该设施的选址需要有适宜的地质条件，但要远离人口稠密区，远离主要道路，远离生态保护区，汽车加油站需要接近主要道路，地下水天然补给区应接近生态保护区，大型游乐场应靠近人口稠密区，只有放射性废弃物储存场符合此选址条件。
【答案】 A
14．读图，回答下列问题。
【导学号：
37560072】
（1）上面的漫画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？
（2）未来五年上海将计划形成“海、陆、空、铁、水五路并举的格局”，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以来土地使用性质、地块轮廓的变化，在GIS系统中，你可直接进行对比分析的图层是什么？
（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悉，你将如何利用GIS进行路径查询？
【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以来土地使用性质、地块轮廓的变化，应对近五年以来上海市每年的土地利用图层进行对比分析。
第（3）题，从GIS的路况信息查询功能中得到答案。
【答案】
（1）快速查询道路通行状况，迅速定位交通拥堵地点，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）近五年以来上海市每年的土地利用图层。
（3）利用网络GIS调出复旦大学所在地区的地图，查出车站到复旦大学最合理的公交路线。
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