單元活動地理信息系統(tǒng)與城市管理 據(jù)中國國防科技信息網2013年5月1日報道，地理信息系統(tǒng)(GIS)是一門基于位置融合多種數(shù)據(jù)的技術。作為GIS重要客戶的美國政府，其國家安全需求推動了GIS市場和技術的快速發(fā)展。據(jù)分析，GIS市場從2011年2015年的復合年增長率為11%，并將為具有GIS專業(yè)人才創(chuàng)造大量的就業(yè)機會。情 景 導 入 嘗試探究：這需要用到哪種地理x。 嘗試探究：GIS技 術 的 主 要 功 能是 什 么 ？提示：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、決策應用等。, 了解地 理 信 息 系 統(tǒng) 的 概 念 、 構 成 、 功 能 和 應 用 領 域掌握1.地 理 信 息 系 統(tǒng) 在 災 害 監(jiān) 測 中 的 應 用2.城 市 地 理 信 息 系 統(tǒng) 的 應 用應用通 過 實 例 ， 說 明 G IS的 應 用 一、地理信息系統(tǒng) 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 系 統(tǒng) 。 2優(yōu)點： 、 可 視 化 、 及 時 更 新 信 息 ?？?間 信 息 管 理 圖 形 化 3數(shù)據(jù) 4.主要功能： 、 數(shù) 據(jù) 分 析 、 決 策 應 用等 。 5解決的主要問題： 包 括 地 物 空 間 分 布 及 位 置分 析 、 、 模 式 分 析 及 模 擬 結 果 等類 型 反 映 信 息 別 稱 舉 例空 間數(shù) 據(jù) 地 圖 數(shù) 據(jù) 、 圖 形數(shù) 據(jù) 城 市 的 經 、 緯度 坐 標屬 性數(shù) 據(jù) 與 地 理 位 置 有 關 的 反映 事 物 其 他 特 征 、非 圖 形 數(shù) 據(jù) 城 市 人 口 、 經濟 總 量地 理 空 間 位 置 文 字 數(shù) 據(jù) 數(shù) 據(jù) 采 集 趨 勢 分 析 二、地理信息系統(tǒng)的應用 1在災害監(jiān)測中的應用 (1)借 助 于 遙 感 技 術 ， 可 有 效 地 監(jiān) 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 。 (3)為 受 災 人 員 、 財 產 的 安 全 有 效 轉 移 提供 。 (4)進 行 災 情 統(tǒng) 計 與 評 估 。 (5)為 提 供 決 策 支 持 。最 佳 路 徑 決 策 依 據(jù) 災 后 重 建 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 遙 感 技 術 、 及 網 絡 技 術 ，為 現(xiàn) 代 經 濟 活 動 提 供 全 新 的 數(shù) 據(jù) 地 圖 決 策 信 息 。三、城市管理中的地理信息系統(tǒng) 1主要應用領域： 城 市 的 、 交通 道 路 管 理 、 管 理 ， 以 及 城 市 、 防 災 減 災 等方 面 。 2其他應用領域：城 市 的 、 醫(yī) 療 救 護 、 等 方 面 。 信 息 管 理 與 服 務 規(guī) 劃 治 安 管 理 全 球 定 位 系 統(tǒng)環(huán) 境 車 輛 導 航 1教材P51“圖241地理信息系統(tǒng)工作流程示意” (3)數(shù)據(jù)庫：地物空間特征和屬性的各項組合，構成某一主題的圖層，如地貌圖層、土壤圖層、土地利用圖層等，關于某一區(qū)域的若干圖層就組成GIS的數(shù)據(jù)庫。 (4)數(shù)據(jù)分析：按一定規(guī)則對研究的局部進行空間分析。數(shù)據(jù)庫中各圖層上有關的數(shù)據(jù)，都可供分析應用。 (5)信息顯示與輸出：將系統(tǒng)處理、分析的結果，形成可供研究、規(guī)劃和決策人員使用的產品，主要形式有地圖、文本、表格、圖像等。 2教材P53“圖243地理信息系統(tǒng)在災害監(jiān)測中的應用”提示：閱讀該圖時，注意從以下幾個方面分析： (1)工作原理：地理信息系統(tǒng)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(jiān)測和預報洪澇災害、森林火災、臺風、地質災害等。 (3)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，以及受災人員、財產的安全有效轉移提供決策依據(jù)，同時進行災情統(tǒng)計與評估，為災后重建提供決策支持。 中 國 青 年 報 2013年 5月 2日 報 道 從抗震救災到日常生活，地理信息應用無處不在。2013年4月20日四川省雅安市蘆山縣7.0級地震，牽動全國各地人們的心。地理信息系統(tǒng)(GIS)也走進了人們的視野，在抗震救災中發(fā)揮著自己巨大的作用。它可以整合余震分布、遙感影像、地形、區(qū)劃、交通、居民點、醫(yī)院、臨時醫(yī)療救助設施分布等多元數(shù)據(jù)，幫助救援者快速掌握災情并快速規(guī)劃救援。 地理信息系統(tǒng)技術將像互聯(lián)網一樣得到極大發(fā)展，并滲透到社會生活的各個領域中。地理信息系統(tǒng)和衛(wèi)星定位技術相結合，人們將可以在數(shù)秒鐘內找到任何人和物件的位置。地理信息系統(tǒng)的應用 這一系統(tǒng)具有靈活性、可擴展性、長效性等優(yōu)點，為三江源保護提供直觀、翔實、豐富的地理信息與生態(tài)環(huán)境信息，有效提高環(huán)境監(jiān)測信息化能力，增強生態(tài)保護的科學性。 根 據(jù) 以 上 材 料 ， 分 析 探 究 ： 1 地 理 信 息 技 術 在 區(qū) 域 地 理 環(huán) 境 中 有 哪 些 應 用 ？ 2 地 理 信 息 技 術 在 城 市 管 理 中 有 哪 些 應 用 ？【例證】下 圖 示 意 為 某 專 題 研 究 建 立 的 地 理 信 息系 統(tǒng) (GIS)圖 層 。 該 專 題 研 究 可 能 是( )。 A 耕 地 分 類 和 評 價 B 工 業(yè) 分 布 與 交 通 的 關 系 C 商 業(yè) 分 布 和 規(guī) 劃 D 學 校 布 局 答案A 【練習】讀下面材料，回答下列問題。 4年一次的世界杯足球賽在德國開幕后，眾多球迷充分領略到了德國先進的交通技術。開賽前德國12個比賽城市，相繼建成了世界上最先進的交通控制系統(tǒng)，它能同時指揮多特蒙德和蓋爾森基爾欽兩個城市的交通，并首次將所有高速公路、聯(lián)邦公路和鄉(xiāng)村公路的交通信息聯(lián)網，并提供多種服務信息，系統(tǒng)的信息采集來自于該地區(qū)的4 500多個測量點，大部分是預埋在公路上的感應帶。此外還有約200個電子眼，可以利用由太陽能驅動的激光探頭測量交通流量和密度。如果通往多特蒙德賽場的公路交通流量太大，交通管制中心便可用按鈕改變交通信號，更改紅綠燈控制，讓球迷們改道。 (1)材 料 中 所 提 到 的 “ 預 埋 在 公 路 上 的 感 應 帶 ” 電子 是 此 智 能 交 通 控 制 系 統(tǒng) 中 的( )。 A 數(shù) 據(jù) 輸 入 設 備 B 數(shù) 據(jù) 輸 出 設 備 C 數(shù) 據(jù) 傳 輸 設 備 D 存 儲 設 備 (2)材 料 充 分 顯 示 的 GIS的 優(yōu) 點 是 什 么 ？ (3)如 果 你 是 一 個 當 時 在 德 國 去 球 場 看 現(xiàn) 場 比 賽 的球 迷 可 以 借 助 此 系 統(tǒng) 得 到 哪 些 服 務 信 息 ？ 解析本題通過實例和實物圖的形式來呈現(xiàn)GIS的功能優(yōu)點。GIS與普通地圖相比，在表現(xiàn)方式、信息儲存方式、查詢方式等方面存在不同。由于其信息量大，提供服務多，所以其應用范圍廣泛。答案(1)A (2)信 息 量 大 、 更 新 快 、 應 用 范 圍 廣 、 提 供 服 務 種類 多 。 (3)可 得 到 通 往 賽 場 的 各 條 道 路 的 交 通 信 息 、 查 詢最 佳 路 徑 、 尋 找 方 便 的 交 通 站 點 、 查 詢 停 車 場 信息 等 服 務 信 息 。 GIS技 術 是 地 圖 的 延 伸 ， 凡 是 用 到 地 圖 或 需 要 處 理地 理 空 間 數(shù) 據(jù) 的 領 域 ， 都 可 以 借 助 GIS技 術 。地理信息系統(tǒng)的應用 1地理信息系統(tǒng)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應用 2地理信息系統(tǒng)在城市管理中的應用應 用 主 要 功 能 舉 例 說 明城 市 信息 管 理與 服 務 主 要 向 城 市 居民 提 供 日 常 工作 與 生 活 所 需的 各 種 信 息 提 供 旅 游 景 點 分 布 與 詳 情 ， 商 業(yè) 網點 的 布 局 及 各 自 特 色 ， 城 市 道 路 與建 筑 物 的 空 間 分 布城 市 規(guī)劃 進 行 城 市 與 區(qū)域 多 目 標 的 開發(fā) 和 規(guī) 劃 規(guī) 劃 部 門 可 以 把 有 用 的 資 料 記 錄 到數(shù) 據(jù) 庫 里 ， 隨 時 查 詢 和 統(tǒng) 計 ， 并 用三 維 影 像 顯 示 城 市 ； 還 可 以 把 城 市地 下 管 網 的 分 布 輸 入 系 統(tǒng) 中 ， 進 行有 效 管 理 應 用 主 要 功 能 舉 例 說 明城 市 道路 交 通管 理 顯 示 有 關 道 路的 路 況 、 交 通流 量 、 沿 線 環(huán)境 等 空 間 和 屬性 信 息 ， 可 以提 供 多 類 型 的查 詢 查 詢 空 間 信 息 ： 某 個 加 油 站 、 立 交橋 的 坐 標 位 置 ； 查 詢 時 間 信 息 ： 某輛 車 某 一 時 間 處 于 什 么 位 置 及 其 某時 某 地 的 車 流 量 等 ； 查 詢 路 面 質量 、 沿 路 環(huán) 境 、 居 民 分 布 情 況 等 ；發(fā) 布 交 通 信 息 ： 及 時 把 交 通 擁 擠 情況 、 車 流 量 、 交 通 事 故 、 交 通 環(huán) 境情 況 發(fā) 給 駕 駛 員 ， 顯 示 在 車 內 顯 示屏 幕 上 ， 幫 助 駕 駛 員 找 出 最 佳 行 車路 線 續(xù)表 城 市 抗災 減 災 實 時 跟 蹤 災 害 發(fā) 生 、 發(fā)展 過 程 ； 對 災 害 進 行 快速 分 析 、 評 價 和 模 擬 ，并 輔 助 開 展 災 后 的 應 急和 恢 復 工 作 為 提 高 火 災 防 救 工 作 的 針對 性 ， 可 以 建 立 各 防 火 區(qū)的 火 災 信 息 系 統(tǒng) ， 并 建 立相 應 的 救 護 路 線 模 型 和 災后 損 失 評 估 模 型城 市 環(huán)境 管 理 環(huán) 境 規(guī) 劃 與 決 策 、 監(jiān)測 、 評 價 、 預 測 與 模 擬 對 城 市 多 種 信 息 如 大 氣 、水 、 土 地 、 噪 聲 等 進 行 管理 和 處 理 【方法技巧】 應用圖層進行疊加分析的辦法 (1)圖層：地物空間特征和屬性的各項組合，即構成某一主題的圖層，如地貌圖層、土壤圖層、土地利用圖層等。 (2)將同一地區(qū)的兩層或多層地圖要素重疊在一起進行圖層和屬性運算。即可產生新的圖層和屬性。其結果綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性。 教材P55活動提示：1.GIS可應用于任何設計空間數(shù)據(jù)分析處理的領域，尤其是資源與環(huán)境的調查、城市規(guī)劃和管理方面。目前GIS有16個主要的應用領域。如土地利用與自然資源管理、公共設施網絡管理、財產注冊、市場分析與商業(yè)布局、礦產調查與開發(fā)、區(qū)域開發(fā)政策等。如：街道網絡分析：包括交通線路和規(guī)劃；區(qū)位分析、地址選擇；撤離規(guī)劃等。 土地管理：分帶、分區(qū)規(guī)劃與評價；土地信息獲?。画h(huán)境作用描述；水質管理；戶籍維護。 設施管理：地下街道、管道布設；電網負荷平衡；設施規(guī)劃與維護；交通設施的能源利用。自然資源與環(huán)境調查：資源調查、分析是GIS應用廣泛的領域，也是目前趨于成熟的方面。野生動植物保護、風景河流、休閑資源、洪泛區(qū)、濕地、農田蓄水層、森林等管理；環(huán)境作用分析；視域分析；有毒或有害設施定址；地下水模擬和污染跟蹤；野生動物棲息地分析、遷移路線規(guī)劃。 2主要有放大、縮小、漫游、查詢、距離量算等功能。 單 元 歸 納 整 合 知識構建 專題整合 1城市化過程對自然地理環(huán)境的影響 自 然 環(huán) 境 對 自 然 地 理 環(huán) 境 的 影 響 評 價地 形 對 原 來 的 地 形 、 地 貌 進 行改 造 ， 使 其 趨 向 平 坦 容 易 造 成 水 土 流 失 、滑 坡 、 泥 石 流 等 地 質災 害氣 候 強 烈 改 變 了 下 墊 面 的 原 有性 質 ， 使 城 市 產 生 熱 島 效應 ， 不 同 程 度 地 影 響 著 周圍 地 區(qū) 的 局 部 氣 候 形 成 城 市 風 ， 將 城 市大 氣 污 染 物 帶 到 郊區(qū) ， 也 可 把 郊 區(qū) 工 廠的 廢 氣 帶 到 城 區(qū) 水 文 城 市 建 設 過 程 破 壞 了 原 有的 河 網 系 統(tǒng) ， 有 的 河 流 被填 埋 后 作 為 道 路 或 其 他 建設 用 地 ， 以 致 城 區(qū) 水 系 十分 紊 亂 容 易 使 城 市 在 下 暴 雨 時 排水 不 暢 ， 造 成 地 面 積 水生 態(tài) 城 市 的 生 產 、 生 活 污 染 、尤 其 是 工 業(yè) “ 三 廢 ” 干 擾和 破 壞 了 所 在 地 區(qū) 的 生 態(tài)環(huán) 境 使 城 市 生 態(tài) 系 統(tǒng) 成 為 一 個脆 弱 的 系 統(tǒng) 。 城 市 是 人 類對 自 然 環(huán) 境 影 響 和 改 造 最大 的 地 方 2.城市化過程對人文地理環(huán)境的影響 人 文 地 理 環(huán) 境 農 村 城 市土 地 利 用 方 式 農 業(yè) 用 地 城 市 建 設 用 地居 民 就 業(yè) 方 式 第 一 產 業(yè) 第 二 、 三 產 業(yè)景 觀 特 征 鄉(xiāng) 村 景 觀 城 市 景 觀人 口 分 散 、 農 業(yè) 人 口 密 集 、 非 農 業(yè) 人 口經 濟 開 放 程 度 低 高信 息 、 交 通 欠 發(fā) 達 發(fā) 達文 化 、 觀 念 受 教 育 程 度 低 ， 整體 文 化 素 質 低 受 教 育 程 度 高 ， 整體 文 化 素 質 較 高 【例1】東京市目前是日本太平洋沿岸大都市帶的核心城市，遠郊出現(xiàn)許多衛(wèi)星城。讀下圖，完 成 (1) (2)題 。 (1)東 京 市 城 市 化 過 程 目 前 已 處 于( )。 A 中 期 階 段 B 加 速 發(fā) 展 階 段 C 高 級 階 段 D 衰 落 階 段 (2)東 京 市 的 空 間 擴 張 模 式 給 城 市 規(guī) 劃 帶 來 的有 益 啟 示 是 ( )。 A 解 決 大 城 市 交 通 擁 堵 的 最 好 辦 法 是 規(guī) 劃 放射 狀 交 通 干 道 B 中 心 區(qū) 不 保 留 綠 化 帶 ， 以 提 高 城 市 土 地 利用 率 C 在 基 礎 設 施 、 土 地 利 用 等 方 面 實 行 城 鄉(xiāng) 統(tǒng)一 規(guī) 劃 D 鄉(xiāng) 村 城 市 轉 型 的 根 本 動 力 是 大 都 市 郊 區(qū)的 衛(wèi) 星 城 建 設 解析(1)從材料和圖示可知，東京市周圍已經有很多衛(wèi)星城，這是城市化處于高級階段的表現(xiàn)。(2)解決大城市交通擁堵的最好辦法是合理規(guī)劃道路網，但合理規(guī)劃道路網必須考慮當?shù)氐臈l件來確定具體形狀；中心城區(qū)應建設較大面積的綠地，以保證城市環(huán)境；鄉(xiāng)村城市轉型的根本動力是工業(yè)化。答案(1)C (2)C 1概念：地 租 相 等 的 點 的 連 線 ， 是 等 值 線 的一 種 。 2基本特征 (1)同 線 等 值 ； (2)等 地 租 距 全 圖 一 致 ， 即 相 鄰 兩 條 等 地 租線 的 差 除 了 為 0的 外 ， 都 相 等 ； (3)等 地 租 線 均 為 閉 合 曲 線 (在 實 際 生 活 中 ，往 往 因 圖 幅 局 限 而 不 能 展 示 全 部 等 地 租 線 )； (4)等 地 租 線 一 般 不 重 合 ， 不 重 疊 ； (5)等 地 租 線 與 地 租 脊 線 或 地 租 谷 線 垂 直 ； (6)等 地 租 線 密 集 的 地 方 ， 地 租 的 變 化 大 ；等 地 租 線 稀 疏 的 地 方 ， 地 租 的 變 化 小 。 3判讀技巧 等 地 租 線 的 判 讀 主 要 掌 握 “ 三 讀 ” “ 一 讀 ” 極 值 ： 該 區(qū) 域 地 租 的 最 大 值 、 最小 值 ； “ 二 讀 ” 密 度 ： 等 地 租 線 的 疏 密 變 化 ； “ 三 讀 ” 凹 凸 ： 等 地 租 線 的 彎 曲 變 化 及 形成 原 因 。 【例2】讀 下 圖 ， 完 成 (1) (2)題 。 (1)等 地 租 線 并 不 是 呈 同 心 圓 ， 而 是 有 明 顯的 凹 凸 。 造 成 局 部 區(qū) 域 等 地 租 線 向 城 外 凸 出的 主 要 因 素 是 ( )。 A 地 形 條 件 B 交 通 運 輸 C 人 口 分 布 D 行 政 干 預 (2)若 要 在 圖 中 的 、 、 、 四 處 中 選 一處 建 大 型 倉 儲 式 超 市 ， 最 好 選 在 ( )。 A B C D 解析本題主要考查學生運用所學知識解決實際問題的能力。第(1)題，等地租線向城外凸出是由于交通便利造成的，B選項正確。第(2)題，比較四處，、地租雖低，但客流量小，交通也相對不便；處是市中心，交通便利，客流量最大，但地租太高；處位于城市中心區(qū)外圍，地租較低，客流量較大，又靠近高速公路，交通便捷。所以是建大型倉儲式超市的最佳選址。 答案(1)B (2)C