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城市与地理环境的教程

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城市与地理环境的教程

一、教材分析

在地理信息时代，教育的目的不应仅仅是教会学生知识，而要以学生的发展为本，激发学生内在和外在潜能，使其身心得到全面发展。

二、教学目标：

1、了解GIS的基本构成。

2、了解GIS的基本功能，理解GIS在城市管理中的作用。

3、会使用常见的GIS产品，能使用电子地图查询所需信息。

三、教学重点难点：

1、GIS基本原理

2、了解GIS在城市管理中的应用

四、学情分析

高一的学生属于平行分班，没有实验班，学生对地理信息系统了解甚少，有的老师对这部分知识理解也不到位，所以课下应多搜集一下相关知识，讲解时应多提供一些相关的图片。

五、教学方法：自主学习、合作探究学习、讲解法

六、课前准备

1．学生的学习准备：预习课本知识，完成学案。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案，地理信息系统的相关图片。

3．教学环境的设计和布置：四人一组，准备探究学习。

七、课时安排：1课时

八、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

探索活动：问题：GIS是如何做到预防犯罪的？（学生答）其操作过程是什么？

（犯罪地点）数据采集——数据处理、分析（空间分析）——分析犯罪频率与犯罪模式（哪些地方易发生哪些案件）——据分析信息，分配警力

问题：GIS具有哪些功能？空间分析（犯罪的空间分布），模式分析（犯罪案件与其它因素的相关性），趋势分析（分析哪些地方可能发生案件），决策应用（分配警力）

（三）合作探究、精讲点拨。

一、GIS

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。

2、功能：

制作电子地图数据采集

空间查询数据分析

空间分析决策应用

模拟空间规律和发展趋势

3、工作流程：

4、构成：硬件软件数据人员（其中软件是核心）

GIS与其它系统的区别

GIS有别于DBMS(数据库管理系统)。GIS具有以某种方式对空间数据进行解释和判断的能力，而不是简单的数据管理，这是GIS能对空间数据进行分析的DBMS,GIS必须包含DBMS。

GIS有别于MIS (管理信息系统)。GIS要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和应用。MIS则只有属性数据库的管理。

GIS有别于地图数据库。地图数据库仅仅是将数字地图有组织地存放起来，不注重分析和查询，不可能去综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析和提供辅助决策的信息，它只是GIS的一个数据源。

GIS有别于CAD系统。二者虽然都有参考系统，都能描述图形，但CAD系统只处理规则的几何图形，属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。

GIS：突出空间数据，反映的信息为地理信息。

二、GIS应用：（可以解决的四类基本问题）

1、与分布、位置有关的基本问题

显示了GIS对信息空间表达的功能，它实际是回答了以下两个问题：

（1）对象（地物）在哪里？

（2）哪些地方符合特定的条件？

2、趋势分析：

传统地图：某个时间的空间特征与属性特征。

GIS：可以表示空间特征与属性特征随时间变化的过程

因此：可以分析该地物的发展趋势，即回答：从何时起发生了哪些变化？

3、模式问题：[来源:高考资源网]

对象的分布存在何种空间模式？即揭示各种地物之间的空间关系。

GIS由许多图层组成，每图层都表示不同的地理因素，它们之间的空间关系的融合表示了各因素之间的相互关系。

例：三层数据：交通、人口密度、商业网点分布。

通过图层的融合可以看出三者之间的关系，其用途：决策商业网点的布局。

4、模拟问题：利用数据及已掌握的规律建立模型，就可以模拟某个地方如具备某种条件时将出现的结果。

即回答：如果……将如何？

高程与被淹没地区的关系温室效应与海平面上涨的关系。

三、城市管理中的应用及功能的应用：

电子地图空间查询空间分析空间模拟趋势分析决策应用

1、城市信息管理与服务：电子地图、查询

2、规划：决策应用

3、道路交通管理：查询——决策应用

4、抗震防灾：分析模拟

5、环境管理：分析、决策

案例：GIS在抗击非典型肺炎中的应用

（四）反思总结，当堂检测。

1、下列说法不正确的是否（）

A、GIS技术是地图的延伸

B、RS技术是地图的延伸

C、GPS技术可为用户提供精确的三维坐标

D、GIS技术可分析、处理GPS技术及GPS技术提供的图像和数据

2、读以下文字资料，回答问题。

地理信息系统（GIS）与一般信息系统的主要差别是，GIS所采集的信息是按地理空间分布特征来反映地理实体结构及其动态变化规律的。如目前我国已应用GIS对各地区得时段“非典型肺炎”临床诊断病例、疑似病例等指标分类汇总，在地图上进行“地点”、“状况”的位置标定，每日发布各地疫情通报，供有关部门查询分析，制定相应的防治策略。

省区累计病例

北京 2456

天津 175

河北 227

山西 447

河南 15

陕西 12

重庆 3

湖南 6

⑴根据我国部分省区“非典型肺炎”累计临床诊断病例通报表中的数据（截止2003年5月22日1 0时）在我国部分省区图的图例空框中，设计区分各病例数值段的图例符号，并在图上山西、湖南两省范围内画出相应的图例符号。

⑵下列课题中，主要是应用GIS进行研究的有（）（多项选择）

A、近50年来，世界粮食总产量与人均产量变化趋势分析

B、近10年来，上海市区人口分布变化特征与城市建设相关性分析

C、浙江省西部地区土地利用状况与农业结构变化特征分析

D、上海市浦东新区内环线内主要道路交叉点交通流量状况通报及优化公交线网、站点分布的方案设计

⑶试设计一项应用GIS的课题研究项目：。

答案：1、B 2、⑴略⑵BCD⑶设计项目：如“江汉平原某年水稻长势的监测分析”、“中等城市垃圾填埋场选址模式及与交通、环境关系的分析”、“油轮在某海域发生大量漏油事故时，预测其污染范围及对海洋生物的影响”等。

（五）发导学案、布置预习。

今天这节课，我们已经学习了地理信息系统与城市管理，在下一节课我们一起来学习农业生产与地理环境。这节课后大家可以先预习这一部分我们农村孩子比较熟悉的内容，对这节课有一个感性认识。并完成本节的课后练习。

设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。

九、板书设计

一、GIS

1、概念： 2、功能： 3、工作流程： 4、构成：

二、GIS应用：（可以解决的四类基本问题）

1、与分布、位置有关的基本问题 2、趋势分析：

3、模式问题： 4、模拟问题：

三、城市管理中的应用：功能的应用：

1、城市信息管理与服务：电子地图、查询

2、规划：决策应用

3、道路交通管理：查询——决策应用

4、抗震防灾：分析模拟

5、环境管理：分析、决策

十、教学反思

本课的`设计采用了课前下发预习学案，学生预习本节内容，找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等，最后进行当堂检测，课后进行延伸拓展，以达到提高课堂效率的目的。

在后面的教学过程中会继续研究本节课，争取设计的更科学，更有利于学生的学习，也希望大家提出宝贵意见，共同完善，共同进步!

十一、学案设计(见下页)

第二单元城市与地理环境

单元活动地理信息系统与城市管理（学案）

课前预习学案

一、预习目标

1、了解GIS的基本构成

2、了解GIS的基本功能，理解GIS在城市管理中的作用

3、会使用常见的GIS产品，能使用电子地图查询所需信息

二、预习内容

（一）、地理信息系统

1、概念：简称，是指一种以和地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统。

2、组成：、、、、。

3、工作过程：主要包括地理数据的、，地理数据的和，以及地理信息输出等环节。

建立GIS的首要工作是建立。对于图形数据的输入常用的方法是后进行数字化处理。

（二）、地理信息系统与城市管理

1、地理信息系统的应用领域

目前GIS广泛应用于等人们生产生活的各个领域。

2、 GIS在城市建设与管理中的典型应用

应用领域应用

城市规划与管理城市规划的、等，也可进行城市管理和辅助决策。

基础设施管理、、。

土地利用与管理可有效地完成对的监控和管理。

生态环境管理可实现城市、、的决策分析、环保设施的管理等。

三、提出疑惑

同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中

疑惑点疑惑内容

课内探究学案

一、学习目标：

1、通过图像、视频及文字资料，感知地理信息系统的基本流程和构成。

2、通过创设的模拟情景，了解地理信息系统的四大功能。

3、通过亲身体验街头“数字北京”的设施，了解地理信息系统在城市管理中的功能。

4、通过上述活动，掌握浏览、操作地理信息系统的技能。

学习重点、难点

学习重点：地理信息系统在城市管理中的功能及地理信息系统的应用。

学习难点：地理信息系统在城市管理中的功能及地理信息系统的应用。

二、学习过程

教学环节教师活动学生活动设计意图

导入 GIS在抗击非典型肺炎中的应用观察图片、思考问题激发学生兴趣，导入新课

讲授新课案例分析，引导学生体会地理信息系统的含义及构成通过观察图象、分析、说出地理系统的含义了解地理信息系统的含义

分组：城市交通组、餐饮组、奥运场馆组、市区购房组探究、汇报：地理信息系统在城市管理中的应用从学生的生活实际出发，体验地理信息系统在身边的应用

总结、拓展思考、迁移回归课标

反馈略略略

三、反思总结

四、当堂检测

GIS就是地理信息系统，具有地图处理、数据库和空间分析等功能。GIS可以像传统地图一样，解决“地点”“状况”等有关查询，具有图形化、可视化等优点，并可以及时更新信息，与传统纸质地图相比，所表达的内容更加丰富、灵活。但GIS还能进行趋势分析、复杂的模式分析，还可以用“虚拟模式”进行预测性分析。据此分析回答1-3题。

1、与传统纸质地图相比，并不是GIS明显优势的是（）

A、能及时更新信息 B、表达内容更加丰富、灵活

C、携带更加方便 D、能进行复杂的模式分析

2、对地理信息系统特点的叙述，错误的是（）

A、地理信息系统可以为地理决策提供信息

B、地理信息系统是专门处理地理空间数据的计算机系统

C、城市管理是应用地理信息系统最早、最有成效的领域之一

D、其主要功能是数据采集、数据分析、决策应用等

3、如果将GIS用来监测森林火灾，可以（）

A、预测、判断引起火灾的原因 B、预测森林火灾的所在地点

C、预测森林火灾所造成的后果

D、及时查明火灾地点、范围，分析火势蔓延方向，制定灭火方案

如图2－4－1所示，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。据此回答4-5题。

4、城市交通图层和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、估计工农业生产总值

5、对1985年与2000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

课后练习与提高

一、选择题

1、GIS的全称是

A、地理信息系统 B、文字处理系统 C、全球定位系统 D、地球卫星系统

2、下列属于地理信息系统的硬件的是

①计算机 ②程序 ③扫描仪 ④工人

A、①② B、③④ C、①③ D、②④

3、地理信息系统的构成主要包括哪5个部分

A、硬件、软件、数据、人员、应用模型 B、电脑、软件、数据、人员、应用模型

C、计算机、数字化仪、扫描仪、绘图机 D、硬件、软件、数据、文字、应用模型

4、地理信息系统

A、主要是记录地理事物的计算机系统 B、具有空间分析的能力，没有动态预测能力

C、是地图绘制系统 D、是专门处理地理空间数据的计算机系统

5、比传统地图高明的是，地理信息系统能通过了解某地物随时间变化的过程，分析该地物的

A、发展趋势 B、地理位置的变化 C、历史意义 D、区位特征

6、寻求两点之间最短、最快或景点最多的路径等可借助于

A、地理信息系统 B、遥感技术 C、全球定位系统 D、地球卫星系统

二、综合题

7、地理信息系统是什么样的系统？有哪几部分构成？

8、地理信息系统在城市管理中有哪些应用？

9、下图1为一幅我国山东某区域的地理信息空间数据图，每个小方格表示实际长宽各10米，图中r表示河流，s表示林木，h表示住房，f表示耕地；下图数2据表示相应区域内各方格的平均海拔高度(单位：米)，回答下列问题。

(1)该河流的流向是。

(2)该处的森林覆盖率为。

(3)耕地面积为米2，其海拔高度为米。

(4)从地形看，此住房面临的主要问题是容易遭受灾害。

(5)为配合区域荒山绿化，该地区准备栽培一批水果。请列举比较适合的水果品种(至少两个) 。

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