简析GIS图层叠加原理在高考地理专题复习中的有效运用

简析GIS图层叠加原理在高考地理专题复习中的有效运用在GIS技术中，地理数据由图层组成。

一个图层就是一个具有共同主题或类型的地理索引数据集，例如海岸线、道路、地形、城镇、公共用地、交通等。

两个或多个图层的叠加能使GIS的工作效率更高、空间分析能力更强，与此同时GIS的形式和功能也更加丰富。

在平时的地理教学中，特别是在地理高考专题复习中，借鉴图层叠加法构建出复习的整体框架，把具体的地理学习内容放在整体框架中进行复习，既能突出对地理问题的整体性和差异性的认知，又能引导学生学会运用地理工具分析综合性问题，往往会有意想不到的效果。

地理图表是近年来高考试卷中重要内容的组成部分，试题往往从不同类型的地图切入，涉及到区域图、等值线图、地理事物分布图等，要求学生能够通过阅读地图来把握地理事物的特征、规律或关系，并作出准确的判断或阐述，从多角度考查了考生的读图、分析、提取信息，运用图表解决问题的能力，突出了地理学科的能力要求。

“获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、描述和阐述地理事物、论证和探讨地理问题”的能力立意十分明显。

在第二轮专题复习中，如果将每一个专题的核心地图当做一个图层，利用图层叠加的模式将相互联系的知识重新整合，建立知识的纵横联系，找到地理事物间的空间分布和空间联系，明确地理事象的空间结构，总结出具有共性的规律和特征，在图形的转换中培养空间思维能力。

一、图层叠加法的基本原则地理事物或现象在不同的空间尺度上，研究的视角和出发点不同，研究的思路和方法也不同。

空间尺度是考察事物或现象的特征与变化的空间范围。

地理学揭示的是不同空间尺度上地理事物的分布和发展变化规律，研究的事物或现象所涉及的空间领域大小差别很大。

区分空间尺度的大小对于在空间概念下分析地理问题有着重要的学科意义。

1、小尺度图层叠加区域是一个复杂的综合地理单元，最能体现学生对地理知识的掌握程度和应用能力。

小尺度的图层叠加往往用来检测学生对基本原理、基础知识和基本方法的掌握程度。

小尺度的图层叠加一般适合分析小区域、小范围、同类型。

空间尺度越小，组成的地理要素变化越小，要素之间的关系相对简单，多为静态。

叠加可以直观地揭示各地理事物的关系，为教师教学活动提供分析依据，为学生的学习思考活动提供素材，提高学生的探究学习能力。

高考命题的视角一般较为新颖，问题与材料的结合较为巧妙，因此，应对高考题，有一个良好的和训练有素的地理思维习惯也非常重要。

一般高考给定的地图都是叠加了二种以上的图层，训练学生把叠加的图层分解有助于迅速理清思路，找准答题方向。

例题1图1所示区域自然资源丰富，经济发展潜力巨大，是我国西部大开发的重点区域之一。

读图回答下列问题。

图1（1）图示区域水能资源丰富，若建立区域内水能资源地理信息系统，你认为应储存哪些方面的空间数据信息？（2）根据图示信息，分析该区域发展有色金属冶炼工业的优势区位条件。

并指出该区域有色金属冶炼工业发达但酸雨却较少的原因。

（3）近10多年来，水道拐周围地区实施退耕还草工程，使这一地区成为我国“乳都”呼和浩特的核心奶源基地。

分析产生这一转变的社会经济因素。

（4）图中A为银川市。

该市决定建设“山水园林城市”，计划在市郊建立一个面积大约是西湖5倍的人工湖。

从资源利用的角度指出这一举措的不合理性。

【解题指导】（1）建立水能资源地理信息系统，是直接在问该系统应该有哪些图层组成。

所以应储存的图层由可开发河段的地形地势特征及其数值、该河段的水能蕴藏量、该河段水能的时空分布、当地的经济状况等叠加而成（2）从图示内容结合问题可知，该问题由矿产资源分布图、能源分布图、气候图叠加而成（3）水道拐地区成为奶源基地的区位因素限定为社会经济因素，则主要由政策、市场、保鲜技术及交通运输等叠加而成。

（4）建人工湖要占地耗水，所以从土地资源和水资源的角度思考本题以我国西部大开发重点区域之一的区域图为背景，属于小尺度区域。

考查区域内的资源、环境、经济发展等核心知识，突出了人地关系与可持续发展，巧妙地把主干知识与能力考查结合在一起，“能力立意”的命题理念非常明显。

按照题意要求，抓住核心图层，把知识还原到最基本的内容中去，就可以达到化繁为简的效果。

一般相同类型的地理知识也属于小尺度图层叠加，如“风的种类”。

我们常见风的图层有以下几种（图2、图3、图4）。

二轮复习是在一轮复习基础上对知识进行重组、归纳、综合等的过程，构建地理知识体系，通过地理知识的系统化、网络化、结构化、规律化、形象化、技能化的训练，将单一的图层升华为知识体系，培养了综合分析、比较分类、归纳演绎、概括推理等地理能力。

（如图2、图3、图4叠加而成风的知识体系图5）。

2、中度图层叠加法区域是一个综合体，包含各种专题信息。

中等尺度的区域包含的地理要素或信息比小尺度的区域更多。

其中区域越大，动态的要素越多。

在较大尺度的区域分析中，静态叠加与动态叠加相结合，把专题信息的相互关系进行叠加综合分析。

图层的叠加过程就是对地理原理的分析、能力的培养，追求的是知识的落实和能力的提升，而不是纯粹知识的落实。

近年来的地理试卷，在考查的知识面上，一是既不追求知识点的全面覆盖，也不追求章节的高覆盖率。

二是主干知识始终是考查的重点内容，且常考常新。

近年来有些知识在试卷中的复现率很高，也说明了主干知识在高考中的重要地位。

以人地关系专题为例，人地关系包括人口问题、环境问题、资源问题、可持续发展问题等。

与热点、焦点问题联系紧密，要素多以动态显现为主。

同时资源问题、环境问题和可持续发展问题贯穿教材的很多章节，通过图层叠加把它们从教材中提取出来，进而分析其分布、特点、成因、规律以及对策，加强了知识间的横向联系。

例题2读下列材料，回答问题。

材料一：近期我国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报，统称为“雾霾天气”。

二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成，可吸入颗粒物（英文缩写为PM)是加重雾霾天气污染的罪魁祸首,这种颗粒本身既是一种污染物，又是重金属、多环芳烃等有毒物质的载体。

材料二：世卫组织认为PM2.5（微克/立方米）小于10是符合人体健康标准的安全值。

从2013年开始，全国74个城市开始统一发布PM2.5信息。

2013年1月12日，北京全市普遍长时间达到极重污染程度。

一半的监测站点浓度超过700，个别站点超过900。

有专家认为：首钢搬迁对北京大气的贡献已经被新增机动车辆排放的尾气所抵消。

材料三：图6是NASA近日发布的全球空气污染形势图。

（1）结合图文材料，简述世界和我国PM2.5高浓度的分布特征。

（2）与过去相比我国东部地区雾霾天气越来越严重。

试分析其原因。

（3）简要分析雾霾肆虐会倒逼刺激我国在哪些方面哪些行业做出改变？【解题指导】（1）从材料三的图中可以直接得出PM2.5高浓度的空间分布：北非和我国的华北、华东、华中等地区。

但不能忽视的是地理事物的分布特征即包括空间分布也包括时间分布。

在时间分布上，我国PM2.5高浓度的形成要叠加天气、空气湿度、逆温层、北方冬季取暖等动态因素，综合分析得出在时间分布上主要集中在冬春季节。

北非则要叠加气压带风带的季节移动导致春季多发沙尘暴所致。

（2）雾霾天气年年都会发生，并非今年所特有。

故此该题的核心在于人为因素的变化导致雾霾越来越严重。

汽车尾气、冬季取暖燃煤、工业废气、扬尘等都是其重要原因。

（3）任何事情都有两面性。

除了危害，雾霾天气还会逼迫国家要加快能源结构调整、转换经济增长模式、加快油品升级换代、重视节能减排技术、刺激环保产业和新能源产业的发展等。

高考涉及的社会热点本身就具有地域性，因此必须在掌握好基础知识的前提下，才能有极强的应变能力，才能把现实生活中的许多问题和现象与所学的地理主干知识叠加分析，真正做到学以致用。

3、大尺度图层叠加法高考试题强调学生掌握“本质”的东西，地理的“理”成为高频考点；新课标是培养聪明学生的，或者说是为聪明学生准备的，新课标下的高考就是考查对“质”的理解。

对全球尺度、大陆、大洋、大洲等大尺度的区域而言，其本质就是分析各种地理要素相互影响、相互制约、相互联系形成的总体特征，需要通过全面、系统的分析，从整体上来认识。

在分析过程中要善于抓住核心因素（核心图层），变换角度，通过归纳、迁移，将学过的知识和已经具备的基本技能及方法运用于解决问题中去。

如以亚洲气候为例，如何在总体气候特征之中理解特殊气候？气候与地形、河湖、植被、农业生产、工业布局、交通运输等要素均有联系，是高考中经常考查的一个重要内容。

影响气候形成的因素主要有太阳辐射、大气环流、下垫面状况、海陆位置、洋流和人类活动等。

受纬度位置和大气环流等因素的影响，地球表面的气候类型分布具有一定的规律性，但由于受海陆分布、地形、洋流等因素的影响，气候类型的分布也常常出现一些特殊现象。

下面我们就以“气候类型模式图”（图7）作为核心图层，叠加“亚洲气候类型分布图”（图8），找出亚洲气候类型的特殊点，并分析其形成因与图7相比，不难发现图8中印度西北塔尔沙漠的热带沙漠气候、俄罗斯索契的亚热带气候，都具有特殊性。

那么其原因是什么呢？特殊一：印度半岛西北部的热带沙漠气候解析：具体原因有三：（1）叠加全球大气环流分布图发现，塔尔沙漠经过北回归线，位于副热带高气压带内。

在夏季虽然近地形成印度低压，但高空上仍受副高控制，下沉气流盛行，使得地表低压气流不能进一步上升，对流作用受阻，不易成云致雨；叠加该地海陆位置图发现，塔尔沙漠地区的春夏季节气流多来自撒哈拉和阿拉伯沙漠地区，水汽很少，较干燥（图8）。

（2）与地形分布图（图9）叠加发现：印度河平原位于南亚内陆地区，受周围高原山地，特别是伊朗高原的阻挡，水汽难以深入。

（3）与人类活动有关：人类活动历史悠久，历史上对印度河流域的过度开发，古代原始森林遭到破坏，地面缺乏植被保护。

特殊二：世界上纬度最高的亚热带气候区——索契解析:俄罗斯南部城市索契，位于俄罗斯联邦克拉斯诺达尔边疆区与格鲁吉亚交界处、黑海沿岸，是世界上纬度最高的亚热带气候区。

叠加地形图发现在冬季大高加索山脉阻挡了北方的冷空气，与此同时在南部黑海又有增温作用，所以索契冬季气温偏高。

二、图层叠加法的有效策略1、夯实核心图层，灵活自主叠加现在高考越来越注重对学科内容的整体把握，重点考查主干知识。

主干知识是高考的常考点，甚至是必考点，这已成为高考永恒的主旋律。

所谓的主干知识是指能反映地理学科主要面貌或知识体系的核心概念、基本原理和基本规律，具有相对集中和系统性强的特点。

地理学科的主干知识体系主要有自然地理的五大规律(地球运动规律、大气运动规律、水体运动规律、地壳物质运动规律、自然环境地域分异规律)；人文地理的四大区位理论(农业区位理论、工业区位理论、城市区位理论、交通区位理论)。