(共24张PPT)
第四章 土地开发与保护
第四节 地理信息技术的应用
学习目标
课程标准：
通过探究有关人文地理问题，了解地理信息技术的应用。
核心素养目标：
1．结合实例，了解地理信息技术在人们生产生活中的应用。(综合思维)
2．结合实例，学会区分地理信息技术在人们生产生活中应用范围的差异。(地理实践力)
3．通过地理信息技术对人们生产生活中的服务，树立人地协调观。(人地协调观)
探究：计算机协助防范犯罪
数年前，美国某州的青少年持枪犯罪率一度很高。政府为保护市民安全，降低犯罪中，采取了很多措施。其中一条就是建立地理信息系统。通过地理信息系统，标定过去几年的犯罪地点，分析犯罪频率和犯罪模式，重新分配警力资源，使警力资源得到合理利用，从而降低了青少年持枪犯罪率。
想一想： 你认为地理信息系统是如何做到预防犯罪的 它具有哪些功能
地理信息系统能够精确定位之前发生过犯罪的区域，然后通过分析其成为犯罪高发区的原因，再在其附近多设置治安摄像头和加大警力巡逻等，从而减少和预防犯罪的发生。
它具有定位、摄像和分析等功能。
新课导入
地理信息技术
获取
各种
技术
总称
类型
记录
管理
加工
传播
地理
信息
概念
想一想：地理信息技术有哪些？有哪些主要的功能？列举利用地理信息技术能解决哪些人文地理问题。
遥感技术（RS）
地理信息系统（GIS）
监测、提供信息
处理、分析信息
提供三维坐标
数据来源
全球导航卫星系统
（GNSS）
空间定位、导航
一、地理信息技术
新课讲解
二、人口空间分布与发展预测
(1).掌握人口空间分布和迁移的空间特征、空间关联结构等，对社会发展和政府决策具有重要的现实意义。
1．人口空间分布分析
胡焕庸线
美国人口密度
想一想：地理信息技术在分析人口空间分布问题中能发挥哪些作用？
新课讲解
(2).人口数据与其相应的地理空间位置具有一定的相关性，利用地理信息系统对空间信息独有的空间分析功能，可以设计开发出人口空间统计系统。
地理信息技术在疫情中的应用
新课讲解
2.人口发展趋势预报
(1).根据现有人口资料对未来人口状况进行预测，以便为各种决策提供科学依据。
新课讲解
(2).将人口信息与其分布的地理区域进行有机结合，系统能为政府部门制定宏观政策提供依据，还能为医疗卫生、教育、救援等公共服务机构及企业发展提供帮助。
新课讲解
北京市第六决全国人口普查地理信息系线，根据《第六次全国人口普查方案》关于“采用电子化操作模式”的规定与建立，系统实现了普查区图的电子化管理、统一推护与实时更新，使得普查工作“准、精、细”，极大地提升了统计服务能力，系统整合人口普查，经济普查、统计年鉴等各类统计数据，将人口信息与建筑物绑定，能够对人口信息进行灵活条件查询、基本信息汇总、多重分组分类汇总、统计数据空间呈现等。同时，系统还提供北京市人口100米×100米、1000米×1000米网格、将人口信息与其分布的地理区域进行有机结合。系统不仅能为政府部门制定宏观政策提供依据、还能为医疗卫生、教育、救援等公共服务机构及企业发展提供帮助。
阅读：北京市第六次全国人口普查地理信息系统
新课讲解
通过地理信息系统，可以及时、准确、高效地将各种资源信息进行叠加和分析，生成各种国土资源综合电子地图，还可以分析和预测国土资源问题，为日常决策和业务管理以及应对突发性事件等提供信息化支撑。
利用地理信息系统进行土地利用分析
三、国土资源监察
新课讲解
建设北斗导航卫星系统是为了国家安全和经济发展的需要，目前已广泛应用到交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息等领域。
探究活动1：我国为什么要大力发展北斗导航卫星系统呢？它主要可以应用到哪些领域呢？
北斗导航卫星系统
探究活动
在交通方面，租车服务、物流配送等许多行业利用全球导航卫星系统，就可以对车辆进行导航跟踪、调度管理，合理分配车辆。
车载导航仪
四、车辆导航调度
新课讲解
探究活动2：我国目前大多数城市存在交通拥堵现象。若应用地理信息技术解决城市交通拥堵问题,其发挥出的积极作用主要有哪些
快速查询道路通行状况,迅速定位事故(拥堵)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提供服务等。
探究活动
探究活动3：如果你想利用假期去北京大学参观学习,但你对北京市又不熟悉,你将如何利用地理信息技术进行路径查询
探究活动
三维数字地球平台可以快速实现旅游资源的可视化、旅游资源和信息的快速查询与空间定位功能。
三维数字地球平台
五、旅游信息查询
新课讲解
利用地理信息技术对城市的空间布局进行信息分析，可以获得指导城市规划的信息，包括城市交通调查、人口调查、环境调查、城市用地变化检测等。
利用三维模型评价规划方案
利用GIS对城市数据叠加分析
六、城市规划与评价
新课讲解
北斗导航卫星系统是中国自行研制的全球导航卫星系统，由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，集成了传感、自动化、定位追踪和数据处理等智能化技术。这一“国之重器”是关系国家安全的重大信息基础设施，是推进我国信息产业升级换代的核心发动机。
在天上：扫除通信“盲区”
遇到突发灾害性天气，通信中断，气象站的实况数据要怎么传输？北斗卫星预警通信系统正逐渐成为气象数据传输的新工具。在2016年第1号台风“尼伯特”期间，该系统为福建闽清气象应急数据传输提供了备份传输通道：在台风“莫兰蒂”期间，该系统为福建泉州气象局、福建平津气象局提供数据备份、应急通信的支持。
案例研究：“北斗”给我们带来新变化
案例研究
在田间：提高农业效益，减轻劳动强度
在“北斗”技术的协助下，耕地的作业计划被输入到自动驾驶系统，通过专项控制来驱动农机、拖拉机，农用机械可以按照预定耕地路线作业。“北斗高精度系统使每一亩地平均增加了100元收益”新疆维吾尔自治区农户在使用北斗系统后说。
消费者用手机扫一下二维码，就能知道这些蔬菜是何时何地采摘并运送而来的。目前，以北斗导航卫星定位技术为依托搭建的“北斗菜”网络平台，已经吸引了众多菜农加入，也获得了消费者青睐。
在草原：按下一个键就能找到牛
每头牛佩戴一个导航项圈，牧民拿着像手机一样大的接收终端，按一下键，就能准确知道每头牛的具体位置。
案例研究
在地下：助力巡查地下燃气管线
目前，全国已有多个城市燃气行业建立了“北斗精准服务网”，可以为燃气管网完整性管理、管线泄漏监测、管线防腐监测、管网应急抢修、管线智能巡检、管网施工管理等提供更精准的位置信息，从而推动实现燃气管理的信息化和智能化。
在海上：渔民的“千里眼”“顺风耳”“护身符”
2011年12月23日，旅游快艇“启航3号”在海南三亚附近海域失去联系，船上6人有生命危险。有关部门通过“北斗”监控平台，向失事快艇附近海域的500余艘作业渔船发出协助搜救指令。3个小时后，该船成功获救。北斗导航卫星系统还可与网络、数据、终端相融合，获得更多应用前景。
案例研究
想一想： 运用北斗导航卫星系统实现“北斗放牛”“北斗菜”的过程中，应用了哪些地理信息技术
运用了全球定位系统（GPS）、遥感系统（RS）和地理信息系统（GIS）
案例研究
小 结
课堂小结
作业布置
同步练习 4.4
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php中小学教育资源及组卷应用平台
4.4 地理信息技术的应用 同步练习
（训练时间：40分钟）
基础训练
GIS的数据存储采用“分层”技术，即将地图中的不同地理要素，存储在不同的图层中。叠加分析就是将同一地区的两层或多层地图要素重叠在一起进行图层和属性运算，产生新的图层和属性的过程。下图为江苏省高速公路图层（甲）和江苏省市域图层（乙）。据此回答1-2题。
1叠加图层甲和乙后生成的新图层为江苏省（ ）
.①高速公路分布图 ② 人口密度分布图 ③商业网点分布图 ④工业园区分布图
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
2若对江苏省的土地利用现状进行研究，则应增加（ ）
①矿产分布图层 ②建设用地分布图层 ③水系分布图层 ④农业用地分布图层
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
GIS是用于空间分析的计算机系统，某中学地理学习小组将它用作于课题研究。据此回答3-4题。
3.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( )
A. B. C. D.
4.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.①②③④ B.③④⑤⑥ C.⑥⑦⑧⑨ D.⑤⑥⑦⑧
城市天际线是指站在城市某处环顾时，看到的一条天地相交处的分界线，又称城市轮廓。下图为"北京主城区的天际线示意图"。读图完成5-6题。
5.北京的城市天际线在市中心附近下凹，影响其形成的主导因素是（ ）
A.自然地理条件 B.历史文化因素 C.经济发展水平 D.交通运输状况
6.在城市管理中运用地理信息系统可以( )
A.帮助公交公司确定公交车的位置
B.对电力、电信、交通等城市基础设施实行有效管理，提高突发事件的应急处理效率
C.获得城市土地利用影像
D.在城市治安管理、医疗救护定位等方面发挥重要作用
7．读图，回答下列问题。
（1）该图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？
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？
能力提升
精准农业是指以“3S”(GIS、GNSS、RS）空间信息技术和作物生产管理决策支持系统为基础，面向农田生产的精细农作方式。读图，完成8-9题。
8．快速获取作物生长状况、指导农机精准作业、建立农田管理信息系统，用到的主要地理信息技术分别是（ ）
A．RS、GNSS、GIS B．GNSS、RS、GIS C．RS、GIS、GNSS D．GIS、GNSS、RS
9．精准农业的推广与使用有利于（ ）
A．把握市场信息 B．改善生态环境 C．节约运输成本 D．增加作物熟制
智慧城市应用场景已经清晰可见，比如智能交通包含电子警察、视频监控、信号控制、交通类平台、智能公交等，正在越来越多的城市普及应用。完成10-11题。
10．智慧城市建设对城市发展最重要的作用是（ ）
A．调整地域结构 B．加速人口集散
C．扩大空间规模 D．提升服务功能
11．利用测速雷达获取车辆高速公路超速行驶的证据，主要应用的技术是（ ）
A．GIS B．RS C．GPS D．VR
2020年12月12日，智利脆甜的大樱桃乘着京东生鲜专机飞到了中国，与寿光大棚的大樱桃同列网上超市货架，当日成交额同比增长554%.在这一天京东配送机器人在北京、天津、陕西等多个城市投入常态化运营，配送机器人可根据客户要求确定配送时间，计算最优路径，实现高效配送。据此完成12-14题。
12．同时上市的寿光大樱桃与智利樱桃相比甜度不够，最主要的原因是（ ）
A．热量低 B．光照弱 C．昼夜温差小 D．降水少
13．与传统销售方式相比，通过互联网进行销售的好处（ ）
①扩大市场范围②提高经济效益③产品质量更直观④资金周转快
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
14．支持京东配送机器人完成樱桃配送的地理信息技术是（ ）
A．北斗卫星导航系统 B．地理信息系统
C．北斗卫星导航系统和遥感 D．北斗卫星导航系统和地理信息系统
15.阅读图文材料，回答问题。
近年来，云计算、物联网和互联网等新兴技术的飞速发展，带来数据流量的爆炸式增长和数据结构类型的高度复杂化，使得大数据技术日益受到广泛的关注。伴随而来的大数据产业也应运而生，大数据产业有狭义（主指数据的存储和加工）、广义（除存储加工外，还有研发和应用）之分。大数据基地需要充裕的水、电支撑其散热、耗能等运营的基本需求。
2016年2月，贵州省经国家相关部门同意建设国家大数据(贵州)综合试验区，这也是首个国家级大数据综合试验区。这为相对落后的贵州带来发展机遇，也带来挑战。下图是贵州地形图。
（1）简要说明贵州设立大数据综合试验区的自然优势。
（2）建立洪水预报模型是大数据应用的一个例子。在“3S”技术中，建立洪水预报模型主要属于哪种技术？该模型建立要调用哪些河流数据，并加以说明。
（3）据材料及所学知识推断目前贵州大数据产业存在的不足是什么？对其可持续发展有何建议。
参考答案：
1.A
2.D
3.C
4.A
5.B
6.B
8．A
9．B
10．D
11．B
12．C
13．B
14．D
7．（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。
15. （1）有丰富的煤炭、水能等能源资源，为大数据产业提供电力基础；位于高原夏季气温不太高（凉爽），减少大数据产业散热能耗；少地震、洪涝、台风等自然灾害，威胁小；产业发展起步晚，有较好的生态环境。
（2）GIS（地理信息系统）；流域面积、水系形状、支流多少等，判断来水大小；河床、河道特征，判断储水及排水速度；水位、流量大小等。
（3）据材料，大数据产业包括低端的数据存储和加工、高端的研发和应用；从产业发展看，高端的研发和应用的主导区位是技术和交通，依托高校或科研机构；贵州相对落后，技术不足，其大数据产业主要是低端产业。加快交通为主的基础设施建设，为吸引或接收一些相关产业投资提供基础；依托良好的生态和有利的政策，吸引人才；政策引导，加快人才培养体系的建设，为大数据产业提供人才基础。
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第四节 地理信息技术的应用 教学设计
课题 地理信息技术的应用 单元 第四单元 学科 地理 年级 高一
学习目标 课程标准：通过探究有关人文地理问题，了解地理信息技术的应用。核心素养目标：1．结合实例，了解地理信息技术在人们生产生活中的应用。(综合思维)2．结合实例，学会区分地理信息技术在人们生产生活中应用范围的差异。(地理实践力)3．通过地理信息技术对人们生产生活中的服务，树立人地协调观。(人地协调观)
重点 了解地理信息技术在人们生产生活中的应用
难点 了解地理信息技术在人们生产生活中的应用
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 （图片导入）探究：计算机协助防范犯罪数年前，美国某州的青少年持枪犯罪率一度很高。政府为保护市民安全，降低犯罪中，采取了很多措施。其中一条就是建立地理信息系统。通过地理信息系统，标定过去几年的犯罪地点，分析犯罪频率和犯罪模式，重新分配警力资源，使警力资源得到合理利用，从而降低了青少年持枪犯罪率。想一想： 你认为地理信息系统是如何做到预防犯罪的 它具有哪些功能 地理信息系统能够精确定位之前发生过犯罪的区域，然后通过分析其成为犯罪高发区的原因，再在其附近多设置治安摄像头和加大警力巡逻等，从而减少和预防犯罪的发生。它具有定位、摄像和分析等功能。 学生探究：计算机协助防范犯罪 从探究：计算机协助防范犯罪引出地理信息技术的应用
讲授新课 （承接）同学们，地理信息技术的应用在我们生活中经常见到，那么具体是怎么应用的呢？今天我们来一起学习地理信息技术的应用。一、地理信息技术想一想：地理信息技术有哪些？有哪些主要的功能？列举利用地理信息技术能解决哪些人文地理问题。（图片导入）二、人口空间分布与发展预测1．人口空间分布分析想一想：地理信息技术在分析人口空间分布问题中能发挥哪些作用？(1).掌握人口空间分布和迁移的空间特征、空间关联结构等，对社会发展和政府决策具有重要的现实意义。（图片导入）(2).人口数据与其相应的地理空间位置具有一定的相关性，利用地理信息系统对空间信息独有的空间分析功能，可以设计开发出人口空间统计系统。（图片导入）2.人口发展趋势预报(1).根据现有人口资料对未来人口状况进行预测，以便为各种决策提供科学依据。（图片导入）(2).将人口信息与其分布的地理区域进行有机结合，系统能为政府部门制定宏观政策提供依据，还能为医疗卫生、教育、救援等公共服务机构及企业发展提供帮助。（图片导入）阅读：北京市第六次全国人口普查地理信息系统 北京市第六决全国人口普查地理信息系线，根据《第六次全国人口普查方案》关于“采用电子化操作模式”的规定与建立，系统实现了普查区图的电子化管理、统一推护与实时更新，使得普查工作“准、精、细”，极大地提升了统计服务能力，系统整合人口普查，经济普查、统计年鉴等各类统计数据，将人口信息与建筑物绑定，能够对人口信息进行灵活条件查询、基本信息汇总、多重分组分类汇总、统计数据空间呈现等。同时，系统还提供北京市人口100米×100米、1000米×1000米网格、将人口信息与其分布的地理区域进行有机结合。系统不仅能为政府部门制定宏观政策提供依据、还能为医疗卫生、教育、救援等公共服务机构及企业发展提供帮助。（图片导入）三、国土资源监察 通过地理信息系统，可以及时、准确、高效地将各种资源信息进行叠加和分析，生成各种国土资源综合电子地图，还可以分析和预测国土资源问题，为日常决策和业务管理以及应对突发性事件等提供信息化支撑。（图片导入）探究活动1：我国为什么要大力发展北斗导航卫星系统呢？它主要可以应用到哪些领域呢？ 建设北斗导航卫星系统是为了国家安全和经济发展的需要，目前已广泛应用到交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息等领域。（图片导入）四、车辆导航调度 在交通方面，租车服务、物流配送等许多行业利用全球导航卫星系统，就可以对车辆进行导航跟踪、调度管理，合理分配车辆。（图片导入）探究活动2：我国目前大多数城市存在交通拥堵现象。若应用地理信息技术解决城市交通拥堵问题,其发挥出的积极作用主要有哪些 快速查询道路通行状况,迅速定位事故(拥堵)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提供服务等。（图片导入） 探究活动3：如果你想利用假期去北京大学参观学习,但你对北京市又不熟悉,你将如何利用地理信息技术进行路径查询 （图片导入）五、旅游信息查询 三维数字地球平台可以快速实现旅游资源的可视化、旅游资源和信息的快速查询与空间定位功能。（图片导入）六、城市规划与评价 利用地理信息技术对城市的空间布局进行信息分析，可以获得指导城市规划的信息，包括城市交通调查、人口调查、环境调查、城市用地变化检测等。（图片导入）案例研究：“北斗”给我们带来新变化 北斗导航卫星系统是中国自行研制的全球导航卫星系统，由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，集成了传感、自动化、定位追踪和数据处理等智能化技术。这一“国之重器”是关系国家安全的重大信息基础设施，是推进我国信息产业升级换代的核心发动机。 在天上：扫除通信“盲区” 遇到突发灾害性天气，通信中断，气象站的实况数据要怎么传输？北斗卫星预警通信系统正逐渐成为气象数据传输的新工具。在2016年第1号台风“尼伯特”期间，该系统为福建闽清气象应急数据传输提供了备份传输通道：在台风“莫兰蒂”期间，该系统为福建泉州气象局、福建平津气象局提供数据备份、应急通信的支持。（图片导入） 在田间：提高农业效益，减轻劳动强度 在“北斗”技术的协助下，耕地的作业计划被输入到自动驾驶系统，通过专项控制来驱动农机、拖拉机，农用机械可以按照预定耕地路线作业。“北斗高精度系统使每一亩地平均增加了100元收益”新疆维吾尔自治区农户在使用北斗系统后说。 消费者用手机扫一下二维码，就能知道这些蔬菜是何时何地采摘并运送而来的。目前，以北斗导航卫星定位技术为依托搭建的“北斗菜”网络平台，已经吸引了众多菜农加入，也获得了消费者青睐。 在草原：按下一个键就能找到牛 每头牛佩戴一个导航项圈，牧民拿着像手机一样大的接收终端，按一下键，就能准确知道每头牛的具体位置。（图片导入） 在地下：助力巡查地下燃气管线 目前，全国已有多个城市燃气行业建立了“北斗精准服务网”，可以为燃气管网完整性管理、管线泄漏监测、管线防腐监测、管网应急抢修、管线智能巡检、管网施工管理等提供更精准的位置信息，从而推动实现燃气管理的信息化和智能化。在海上：渔民的“千里眼”“顺风耳”“护身符”2011年12月23日，旅游快艇“启航3号”在海南三亚附近海域失去联系，船上6人有生命危险。有关部门通过“北斗”监控平台，向失事快艇附近海域的500余艘作业渔船发出协助搜救指令。3个小时后，该船成功获救。北斗导航卫星系统还可与网络、数据、终端相融合，获得更多应用前景。（图片导入）想一想： 运用北斗导航卫星系统实现“北斗放牛”“北斗菜”的过程中，应用了哪些地理信息技术 （图片导入）运用了全球定位系统（GPS）、遥感系统（RS）和地理信息系统。 学生回顾地理信息技术学生思考人口空间分布分析学生思考人口发展趋势预报学生阅读学生思考国土资源监察学生参与探究活动学生思考车辆导航调度学生参与探究活动2学生参与探究活动3学生思考旅游信息查询学生思考城市规划与评价学生思考案例研究 让学生复习地理信息技术让学生理解人口空间分布分析让学生理解人口发展趋势预报让学生了解北京市第六次全国人口普查地理信息系统让学生理解国土资源监察让学生了解北斗的应用领域让学生理解车辆导航调度让学生理解地理信息技术解决城市交通拥堵问题让学生理解利用地理信息技术进行路径查询让学生理解旅游信息查询学生理解城市规划与评价让学生理解“北斗”给我们带来新变化
课堂小结 地理信息技术的应用一、地理信息技术二、人口空间分布与发展预测1．人口空间分布分析2.人口发展趋势预报三、国土资源监察四、车辆导航调度五、旅游信息查询六、城市规划与评价
板书
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