第三章 地理信息技術(shù) 第三節(jié) 地理信息系統(tǒng) 遙感技術(shù) 全球定位系統(tǒng) 地理信息系統(tǒng) 數(shù)字地球 空間定位 獲取信息 獲取信息 空間定位 處理分析信息 處理分析信息 數(shù)字化的虛擬地球 教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)與技能： 對(duì) GIS的概念、工作原理只要求作一般的介紹，不需展開；著重讓學(xué)生了解 GIS在各方面的應(yīng)用，感受 GIS的神奇魅力。 2、過程與方法： （ 1）這節(jié)課許多地理知識(shí)都通過圖片或流程圖的形式來表達(dá)。通過讀圖、析圖引導(dǎo)學(xué)生提取有效信息、掌握原理。 （ 2）教師通過提供大量案例讓學(xué)生討論分析，進(jìn)而了解地理信息系統(tǒng)在各方面的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生閱讀和摘取信息的能力。 （ 3）通過使用各種 GIS軟件，學(xué)會(huì)簡單操作，并培養(yǎng)學(xué)生親身實(shí)踐和操作的能力，能在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、思考問題并最終解決問題的能力。 3、情感態(tài)度和價(jià)值觀： 激發(fā)學(xué)生探究地理問題的興趣和動(dòng)機(jī)，認(rèn)清地理學(xué)科的時(shí)代性、前沿性和應(yīng)用的廣泛性，增進(jìn)學(xué)生對(duì)現(xiàn)代技術(shù)的信任，培養(yǎng)合作和競爭的精神，提高科學(xué)素養(yǎng)。 第三節(jié) 地理信息系統(tǒng) 1、 位置和分布 即在某個(gè)地方有什么。位置可以是地名、郵政編碼或地理坐標(biāo)等：如在一個(gè)陌生城市。我們可以利用它調(diào)出所在位置附近的地圖，查詢目標(biāo)地點(diǎn)。 2、條件 即符合某些條件的實(shí)體在哪里：如在某個(gè)地區(qū)尋找面積不小于 l 000 的不被植被覆蓋的 ,且地質(zhì)條件適合建大型建筑的區(qū)域。 3、趨勢 即在某個(gè)地方發(fā)生的某個(gè)事件及其隨時(shí)間的變化過程。 4、模式 即在某個(gè)地方的空間實(shí)體的分布模式。模式分析揭示了地理實(shí)體之間的空間關(guān)系。 5、模擬 即某個(gè)地方如果具備某種條件會(huì)發(fā)生什么。通過模擬的，分析現(xiàn)實(shí)的。 什么是地理信息系統(tǒng)？它是怎么工作的？具體可以應(yīng)用到哪些方面？ 一、地理信息系統(tǒng) 1. 定義 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 圖形處理與表達(dá) 空間分析工具 GIS 簡稱 GIS，是依靠計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)地理信息的收集、處理、存儲(chǔ)、分析和應(yīng)用的系統(tǒng)。 2地理信息系統(tǒng)的工作過程 地理信 息輸出 地理數(shù)據(jù)的 操作和分析 地理數(shù)據(jù)的輸入和存儲(chǔ) 地理信息系統(tǒng)在城市管理中有哪些方面的應(yīng)用？ 課堂活動(dòng)一： 5.12汶川地震震級(jí) 8.0級(jí)，唐山地震 7.8級(jí)。專家稱汶川震后救援難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于唐山，請(qǐng)同學(xué)們使用 Google earth軟件分析：為什么四川地震救援如此困難？ 任務(wù)： （ 1）汶川地震震中的經(jīng)緯度（ 31.0 N,103.4 E）用其確定汶川地震震中的位置，進(jìn)行標(biāo)點(diǎn)，觀察當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件。 （ 2）找到唐山的位置，進(jìn)行標(biāo)點(diǎn)，并觀察當(dāng)?shù)氐匦螚l件。 （ 3）對(duì)比并得出結(jié)論。 觀察以下幾組文字和圖片，分析體現(xiàn)的是哪方面的應(yīng)用？ 規(guī)則： （ 1）教師首先簡單介紹，之后以小組為單位舉手搶答，當(dāng)本組同學(xué)可以支援。 （介紹的過程中即可舉手，但必須等老師說允許才可回答 ，否則將視為放棄這次回答的機(jī)會(huì)） （ 2）最后各小組長互相統(tǒng)計(jì)每組回答正確的次數(shù)，確定最佳小組。 課堂活動(dòng)二： 城市居民日常工作生活所需的各種信息 天安門廣場鳥瞰圖 海河改造區(qū)域規(guī)劃 使用國家公共數(shù)據(jù)庫了解北京市的道路情況 徐州市區(qū) 徐州市中心城區(qū) 城鄉(xiāng)結(jié)合部地形圖 城鄉(xiāng)結(jié)合部疊加土地利用現(xiàn)狀 城鄉(xiāng)結(jié)合部疊加遙感影像 大量數(shù)據(jù) 土地利用現(xiàn)狀調(diào)查 土地條件調(diào)查 土地利用現(xiàn)狀與更新調(diào)查 土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測 土地登記 土地統(tǒng)計(jì) 數(shù)據(jù)服務(wù)器 數(shù)據(jù)庫 服務(wù) /管理 新聞 目前，全國 27個(gè)省級(jí)環(huán)保局及一百多個(gè)城市環(huán)保部門都已購置了 ESRI公司的ARCGIS、 ARCVIEW地理信息系統(tǒng)平臺(tái)軟件和相應(yīng)的硬件設(shè)施，大部分省市已經(jīng)建立環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，在 GIS平臺(tái)上開發(fā)了 城市環(huán)境地理信息系統(tǒng)、重點(diǎn)流域水資源管理、環(huán)境污染應(yīng)急預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng) 等，取得了顯著的成效。 一是利用 GIS地理信息系統(tǒng)制作了高分辨率衛(wèi)星影像任務(wù)圖，為奧運(yùn)消防前沿指揮部消防監(jiān)督人員劃定了精確到米的奧運(yùn)場館、指定酒店、定點(diǎn)醫(yī)院周邊 500米的 消防監(jiān)督區(qū)域，做到了“精確監(jiān)督”。二是利用 GIS地理信息系統(tǒng)按照“先場館、后周邊、先重點(diǎn)、后一般”的順序完成了奧運(yùn)場館、指定酒店、定點(diǎn)醫(yī)院周邊 500米范圍的 消防水源、重點(diǎn)單位等信息的標(biāo)注和熟悉演練 。三是利用 GIS地理信息系統(tǒng) 熟悉各項(xiàng)奧運(yùn)消防保衛(wèi)方案和滅火預(yù)案 ，結(jié)合實(shí)戰(zhàn)演練，參戰(zhàn)官兵尤其是對(duì)秦皇島情況不熟悉的 25名外援干部及新兵足不出戶就能利用該系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)快速查詢功能，真實(shí)鳥瞰城市，對(duì)奧運(yùn)消防保衛(wèi)方案和滅火預(yù)案進(jìn)行熟悉，并牢固掌握。 在奧運(yùn) 利用 GIS技術(shù)制作洪水風(fēng)險(xiǎn)圖 在城市管理中的應(yīng)用： (2)城市規(guī)劃和管理 (3)基礎(chǔ)設(shè)施管理 (4)土地利用與管理 (5)生態(tài)環(huán)境管理 (6)消防保衛(wèi)工作 (7)城市抗震防災(zāi) (1)城市信息的發(fā)布和服務(wù) 還有其他的作用嗎？ 如果格陵蘭島冰層融化一半 GIS在抗擊非典型肺炎中的應(yīng)用 案例一 GIS技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域舉例： 1、街道網(wǎng)絡(luò)分析： 地址匹配；交通線路和規(guī)劃；區(qū)位分析、地址選擇；撤離規(guī)劃。 2、自然資源： 野生動(dòng)植物保護(hù)、風(fēng)景河流、休閑資源、洪泛平原、濕地、農(nóng)田蓄水層、森林等管理；環(huán)境作用分析；視域分析；有毒或有害設(shè)施定址；地下水模擬和污染跟蹤；野生動(dòng)物棲息地分析、遷移路線規(guī)劃。 3、土地管理： 分帶、分區(qū)規(guī)劃與評(píng)價(jià)；土地信息獲??；環(huán)境作用描述；水質(zhì)管理；戶籍維護(hù)。 4、設(shè)施管理： 地下管道、纜道布設(shè)；電網(wǎng)負(fù)荷平衡；設(shè)施規(guī)劃與維護(hù)；交通設(shè)施的能源利用。 GIS技術(shù)應(yīng)用的新領(lǐng)域： 1、模擬與決策支持： 地理信息模擬系統(tǒng) GIMS將得到發(fā)展，并在決策支持分析中應(yīng)用。 如解決交通預(yù)測、交通分析等常見問題。 2、科學(xué)和數(shù)學(xué)： 如地質(zhì)、地球物理、水文等需要三維分析功能的領(lǐng)域；景觀生態(tài)中 GIS模擬的三維分析；圖像處理等。 3、全球問題： 如分析熱帶森林退化、酸雨、溫室效應(yīng)、受威脅和瀕臨滅絕的物種及其他類似的問題。 4、全球氣候監(jiān)測和預(yù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)的 GIS網(wǎng)絡(luò)。 5、全球環(huán)境管理： 如確定全球最敏感的植物產(chǎn)地，讓所在國家同意保護(hù)并作為國際債務(wù)償還。 全節(jié)總結(jié) 1、地理信息系統(tǒng)的概念、原理 2、地理信息系統(tǒng)在城市管理中的應(yīng)用 課后體驗(yàn) 登陸電子地圖網(wǎng)站如 等學(xué)會(huì)查詢電子地圖，發(fā)現(xiàn)新功能。 登陸數(shù)字城市網(wǎng)站如 體驗(yàn)數(shù)字地球的神奇。 中國衛(wèi)星導(dǎo)航網(wǎng)（ www.zsgps.