地理信息系统和数字地球全面版
课件13：1.2.2 地理信息系统 地理信息技术与数字地球
A.①②
B.①③
C.②③
D.②④
例题2
中央电视台每天新闻节目中提供的卫星云图主要使用了
①遥感技术 ②地理信息系统 ③全球定位系统
A.①②
B.②③
C.①③
D.①②③
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例题3
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：
（1）城市交通图层与城市人口分布图层的叠加，可以
（矢量化） （添加属性） （GIS思考）
表达
添加数据库
正在编辑：“多边形3” 的属性
对象 名称 性质 面积 高度 用途 归属 主管单位
多边形3 剑英校区教学楼三栋 建筑 520平方米 17.8米 教室 东山中学 梅州市教育局
用GIS软件为地图上的对象添加属性到数据库。 这样，当用户点击该楼时，计算机就能分析或查询它的各种信息了。
A.作为商业网点选址
B.分析建筑设计的合理性
C.计算城市水域面积
D.估算工农业生产总值
（2）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
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例题4
下图反映了甲、乙两类植物在生长期内两个波段上的反射
B.全球定位系统
C.地理信息系统
D.吸除烟雾技术
(2)许多美军得以生还的原因
A.拥有GPS手持接收机
B.野外求生能力强
C.当地居民的营救
D.国际求助
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例题7
上海某出租车公司在中心高度系统中快速查询本公司 出租车的位置信息，所采用的技术是
A.RS和GPS C.GPS
地理信息系统和数字地球PPT精品课件
1．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，没有动态预测的能力 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 【答案】D
2011年佛山段考在西部开发过程中利用地理信息技术可以帮助我们对国土整治和三峡工程实施进行监控对生态环境和气象变化进行监控及时为西部开发提供准确的信息服务可以直接为西南的生态环境问题对无人区进行长期监测进行治理答案a现代化信息技术广泛地应用在2008建发厦门国际马拉松赛组织赛事的各个部门成为本届马拉松赛的亮点
A．计算机技术 B．GPS 信号接收机 C．地理信息技术 D．遥感技术 【答案】B
第9章生物体有相似的结构层 次
第3节单细胞的生物体学.科.网zxxk.组卷网
学习目标
1、说出单细胞生物体的构成
2、说明单细胞生物可以独立完成生命活动学.科.网
zxxk
自学指导1
• 阅读教材P31观察酵母菌，2分钟后找出下列问 题的答案：
【答案】D 教师专享 【备用样题】阅读下列材料，回答问题。 1999 年，首届“数字地球”国际会议在北京召开。专家认 为，“数字地球”是地图测绘、航空卫星遥感、探空和深钻的深 化，是对地测绘系统(EOS)、全球定位系统(GPS)与地理信息系 统(GIS)的综合，实现地球圈层间的物质流、能量流与信息流数 据的集成，从而对全球化问题进行广泛研究。
【答案】①利用遥感技术进行农业资源利用状况调查； ②合理布局农业； ③监测预报气候变化，提高抗灾能力；
④预测农产品的分布和产量，制定农业生产计划，确定对 外贸易战略；
⑤监测和预报农业环境污染状况，提出解决措施等。 (2)在全球问题的研究中，除农业外，还有哪些领域可以利 用“数字地球”的相关技术？
高中地理必修三课件数字地球
在突发事件发生时，数字地球技术可以迅速提供现场情况 和应急资源信息，协助应急响应和救援工作。
可持续发展战略下数字地球贡献
资源调查与评估
数字地球技术可以帮助进行全球范围内的资源调查和评估，为可持续发展提供基础数据支 持。
环境监测与保护
通过数字地球技术，可以实时监测全球环境变化，及时发现和解决环境问题，促进环境保 护和可持续发展。
面向应急管理与救援
提供灾害模拟、风险评估、应急资源调配等功能，提高应急管理和 救援的效率和准确性。
05
数字地球在环境保护中应 用
生态环境监测与评估方法
遥感技术
利用卫星或无人机等遥感平台，获取大范围、高分辨率的生态环境 数据，为监测和评估提供基础。
GIS技术
通过地理信息系统（GIS）对生态环境数据进行空间分析和可视化 展示，帮助决策者更好地了解生态环境状况。
特点分析
具备高度真实感、实时交互性、 海量数据处理能力等特点，可广 泛应用于科研、教育、旅游等领 域。
三维可视化技术应用示例
城市规划与管理
利用三维可视化技术，实现城市建筑、道路、绿化等要素的三维 展示，提高城市规划与管理的效率和水平。
地质勘探与矿产资源评估
通过三维地质模型，模拟地层结构、矿体分布等，为地质勘探和矿 产资源评估提供直观、准确的依据。
农业、环境监测等领域。
地面观测站数据采集方法
1 2 3
气象观测站
采集温度、湿度、气压、风速、降水等气象要素 数据，为天气预报和气候研究提供基础数据。
水文观测站
监测河流、湖泊、水库等水体的水位、流量、水 质等参数，为水资源管理和水环境保护提供依据 。
地震观测站
通过地震计等设备采集地震波信号，实时监测地 震活动，为地震预警和地震学研究提供数据支持 。
高一地理全球定位系统及其应用数字地球PPT优秀课件
2021/0Байду номын сангаас/25
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3．空间信息是指与空间和地理分布有关的信息。空间信息用 于地球研究，即地理信息系统。当人们在“数字地球”上处 理、发布和查询信息时，将会发现大量的信息都与地理空间 位置有关。国家空间数据基础设施是“数字地球”的基础。 4．“数字地球”将需要存储许多字节的信息。因此，数据存 储技术至关重要。1米分辨率的影像覆盖广东省大约有，1TB 的数据，而广东面积只有我国的1/53。所以要建立起中国的 “数字地球”，仅仅影像数据就需53TB。
天安门广场。
【答案】 (1)利用了GPS定位系统。
(2)飞机编队的队形 飞机在规定的时间 GPS
2021/02/25
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1．“3S”之间的关系 遥感技术、全球定位系统与地理信息系统既独立发展又相互促 进，它们的关系是围绕着地理信息这个中心发生的。
考点知识扫描 重点难点突破
2021/02/25
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2．“3S”与数字地球的关系
通过车载GPS，驾驶员可以在显示屏上及时查看车辆的有关信息， 如经纬度、运行轨迹、速度、行进方向等，同时，车载电台把定位 信息发送给车辆监控中心。监控中心将这些信息在电子地图上显示 出来，并用文本、图形或语音等对车辆进行调度指挥。如出现紧急 情况，司机启动报警装置，监控中心即可显示出车辆情况、出事地 点、车辆人员等信息。 4．GPS在航海、航空导航中的应用
(1)下列关于数字地球的叙述，不正确的是( )
A．数字地球就是信息化的地球
B．数字地球就是将有关地球上每一点的信息，按地球的地理坐
标加以整理，然后构成一个全球的信息模型
C．数字地球就是计算机宽带网络
D．数字地球是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为
教学设计3：1.2.2 地理信息系统（GIS） 地理信息技术与数字地球
《1.2地理信息技术在区域地理环境研究中的应用》第二课时三维目标：知识和技能1、认识地理信息技术的基本含义、主要内容以及每种技术的主要功能和应用领域，从而认识地理信息技术的意义。
2、培养学生应用地理信息技术获取地理信息的地理信息素养。
过程与方法1、培养学生用地理科学思维去解决相关地理问题的意识和能力。
2、通过具体的实践性学习、探究性学习掌握与地理信息技术相关的学习方法。
情感、态度与价值观1、培养对地理学科的信心。
2、在合作探究中培养合作精神、科学精神与科学态度。
教学重点1、运用有关资料，了解地理信息系统（GIS）在城市管理中的功能。
2、理解数字地球的含义。
教学难点1、运用有关资料，了解地理信息系统（GIS）在城市管理中的功能。
2、理解数字地球的含义。
教具、资料1、多媒体课件2、电子地图课时安排1课时教学过程：四、地理信息系统(GIS)1．概念专门处理地理空间数据的汁算机系统，称为“地理信息系统”，简称“GIS”。
通过这个材料，使学生了解如下问题：2．地理信息系统的简要程序教师指教材图讲解，使学生对地理信息系统的过程有一般性了解。
3．应用应用的领域相当广泛，凡是用到地图或需要处理地理空间数据的领域都可用到。
⑴在区域地理环境研究中，地理信息系统可提供反映区域状况的各种空间信息。
通过对有关信息进行分析、加工，建立能反映区域内各种因素相互关系，揭示区域结构、特征和发展规律的模型。
⑵利用地理信息系统所提供的查询检索、空间分析等功能，还可对区域内自然资源和条件、区位和交通条件、人口和劳动力条件，以及经济和社会条件进行更精确的分析、评价。
⑶在利用遥感、全球定位系统等提供的地理信息的基础上，运用地理信息系统，可以对环境和自然灾害进行动态监测及评估预测。
⑷地理信息系统在城市管理中的应用已得到推广。
1．与地图相比，地理信息系统具有哪些优点?优点很多，如地理信息系统的信息具有多维的特征；地理信息的时序性十分明显；时效性好；更新快等等。
原创1：1.2.2 地理信息系统（GIS） 地理信息技术与数字地球
⑵想一想，构建数字地球的关键技术是什么
信息高速公路与高速网络技术、空间信息技术 与空间数据基础设施、高分辨率卫星遥感技术、 大容量数据存储技术、高性能计算能力、可视 化和虚拟现实技术等技术等。 ①关键技术：计算机、卫星遥感（RS）、全球定
高分辨率 卫星遥感 技术
信息高速公路与 高速网络技术
大容量 数据存 储技术
数字地球中包含有高分辨率的地球卫星图像、数 字化的地图以及经济、社会和人口统计的信息。
计
算 机
支
通
讯
技
术
撑
获取 RS
空间定位 GPS
GIS 分析、处理、 管理、应用
地
理
信 息
基础
技
术
数字地球
1读右图讨论：
⑴数字地球的概念
数字地球指的是地球信息模型。即把地球上每 一角落的信息都收集起来，按照地球上的地理 坐标建立起来的完整的信息模型。
4、要想随时知道自己所处位置的地理坐标，需要拥有（ B ）
A、全球定位技术
B、GPS信号接收机
C、地理信息技术
D、遥感技术
5、如果将GIS用来监测火灾，可以（ D）
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
2走进数字地球，畅想数字校园
走进数字校园 ⑴教师备课数字化，从网络下载 教学资料和图片，形成多媒体课 件；在联网的教室中，点播高质 量的视频，利用网络师生互动， 电脑批改作业。 ⑵学生学习数字化，丰富的媒体 感受、灵活多样的师生交互，课 后利用共享资源，调出教学课件 继续学习，自主性加强，在网上 与师生交流探讨问题； ⑶校园资源数字化，提供学习方 法、提供课程学习、实验、实习 等教学资源、考查学习效果、颁 发学历文凭、图书馆借书，广播 数字节目等。 ⑷财务管理数字化，缴学生学杂 费、支办公费用、经费收支查询、 学校财产、收费标准文件等。
教学设计7：1.2.2 地理信息系统（GIS） 地理信息技术与数字地球
第二节地理信息技术在区域地理环境研究中的应用一、课标要求：1、结合实例，了解遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用。
2、举例说出全球定位系统在定位导航中的应用。
3、运用有关资料，了解地理信息系统在城市管理中的功能。
4、了解数字地球的含义。
二、教材分析随着社会的发展，RS、GPS、GIS等地理信息技术的大众化应用已成为趋势，也给地理学科发展带来了一次好的机遇，同时也是高考的必考点，因此应该高度重视该节内容。
三、教学目标和策略：（一）知识与技能：1．了解遥感、全球定位系统、地理信息系统的原理，以及数字地球的含义。
2．举例说明遥感、全球定位系统、地理信息系统在区域地理环境研究中的应用。
（二）过程与方法：1．运用资料分析问题和图表对比方法。
2．尝试小组合作进行资料、图像查找。
（三）情感态度价值观：1．培养学生对地理信息技术进行探究的兴趣。
2．培养学生分析问题、解决实际问题的能力。
3．进行爱国主义思想教育，以增强学生的民族自豪感。
四、教学重点、难点：1．遥感、全球定位系统、地理信息系统的原理，以及数字地球的含义。
2．遥感、全球定位系统、地理信息系统在区域地理环境研究中的应用。
五、课时安排：2课时六、教具：多媒体课件七、教学过程：第2课时四、地理信息系统(GIS)1．概念专门处理地理空间数据的汁算机系统，称为“地理信息系统”，简称“GIS”。
【合作探究】通过这个材料，使学生了解如下问题：2．地理信息系统的简要程序3．应用应用的领域相当广泛，凡是用到地图或需要处理地理空间数据的领域都可用到。
⑴在区域地理环境研究中，地理信息系统可提供反映区域状况的各种空间信息。
通过对有关信息进行分析、加工，建立能反映区域内各种因素相互关系，揭示区域结构、特征和发展规律的模型。
⑵利用地理信息系统所提供的查询检索、空间分析等功能，还可对区域内自然资源和条件、区位和交通条件、人口和劳动力条件，以及经济和社会条件进行更精确的分析、评价。
地理信息系统和数字地球PPT多媒体教学课件
4．能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。
核心要点突破
要点一 生物学中常见的试剂
试剂 作用对象 颜色
备注
斐林试剂 还原糖
砖红色
现用现配ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ需水 浴加热
双缩脲试剂 蛋白质
紫色
先加A液，再加B 液
【答案】D 教师专享 【备用样题】阅读下列材料，回答问题。 1999 年，首届“数字地球”国际会议在北京召开。专家认 为，“数字地球”是地图测绘、航空卫星遥感、探空和深钻的深 化，是对地测绘系统(EOS)、全球定位系统(GPS)与地理信息系 统(GIS)的综合，实现地球圈层间的物质流、能量流与信息流数 据的集成，从而对全球化问题进行广泛研究。
B．全球定位系统(GPS) C．地理信息系统(GIS) D．国际互联网(internet)
【答案】C 6．根据所学知识，回答有关“3S”的问题。 (1) 数 字 地 球 系 统 是 由 “3S” 组 成 的 。 “3S” 是 指遥_感____ 、 _地__理__信__息__系__统__、_全__球__定__位__系__统__三大技术系统。 (2)1998 年的夏秋，长江流域和珠江流域的洪涝灾害监测主 要 靠 _遥__感__ 系 统 ， 运 用 该 技 术 的 优 点 是 __探__测__范__围__大__ 、 _获__得__资__料__速__度__快__、_受__地__面__限__制__小__、_手__段__多__、__用__途__广__等。
第 2 课时 地理信息系统和数字地球
地理信息系统(GIS) 1．概念：专门处理①_地__理__空__间__数__据_的计算机系统。 2．简要程序：信息源→②数__据__处__理__→数据库→③_空__间__分__析_ →表达。 3．应用 (1)地理信息系统可应用的领域相当广泛，可以说，凡是用 到④地__图__或需要处理地理空间数据的领域，都可以借助 GIS。
原创3：1.2.2 地理信息系统（GIS） 地理信息技术与数字地球
2．下面属于地理信息系统的应用领域的是( B ) ①防灾减灾 ②交通管理 ③城市规划 ④医疗服务 ⑤学生管理
A．①②③④⑤
B．①②③④
C．②③④⑤
D．①②④⑤
解析 地理信息系统应用领域有多个方面，它几乎涉及国民经济的方
方面面。20世纪90年代以来，GIS作为空间信息获取、管理和应用的
技术体系，在社会经济信息化中发挥了重要作用，现已广泛应用于金
融、电信、交通、国土资源调查、电力、水利、农林、环境保护、地
矿等领域。
3．2013年1月，索马里东部海域发生了海洋风暴潮灾害，造成了东部
海岸地貌的显著变化。为了评估灾害损失，人们应采用( C )
①遥感 ②全球定位系统 ③地理信息系统 ④数字地球
A．①②
B．③④
C．①③
D．②④
解析 评估灾害损失需要用到遥感技术与地理信息系统。
生活环境
1．地理信息系统( D ) 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 解析 地理信息系统是专门处理地理空间数据的计算机系统。它能对 空间数据进行输入、管理、分析和表达，它是地图的延伸，凡是用到 地图或需要处理地理空间数据的领域，均可以借助地理信息系统。
6．读图文材料，回答下列问题。 材料一 某区域电子地图。
材料二 地理信息系统具有地图处理、数据库和空间分析等功能。它不仅可以
像传统地图一样解决与“地点”和“状况”有关的查询，还能用它进行趋势分
析，用“虚拟模拟”进行预测性分析等。
(1)新科技能够带你轻松游山玩水。旅游中迅速找到目的地并提示最佳路线主要
地理信息技术
指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称
(完整)中图版高中地理必修三《数字地球》教学课件精品PPT资料精品PPT资料
二、数字地球技术基础
3、数字地球的信息呈现方式 ——虚拟现实技术
虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚 拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感 官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及 时、没有限制地观察三维空间内的事物。
学生活动：
在一个漆黑的夜晚，一位独居的老太太突发心脏病，在倒地的一刹那，她手臂上的手表式GPS发出红色急救信号。
2、数字地球的重要信息源
1、digitalearth 中科院遥感所
2、数字地球的重要信息源
阅读下列材料，回答下列问题：
1999年，首届“数字地球”国际会议在北京召开。
三、数字地球应用前景
1.“数字地球”与可持续发展
阅读下列材料，回答下列问题： 1999年，首届“数字地球”国际会议在北京召开。专家认为“数字地球”是
地图测绘、航空卫星遥感、探空和深钻的深化，是对地测绘系统（EOS）、全球 定位系统（GPS）与地理信息系统（GIS）的综合，实现地球圈层间物质流、能量 流与信息流数据的集成，从而对全球化进行广泛研究。以农业为例，它在农业信 息通感、太空农业等领域有广阔的研究前景。一些国家利用资源卫星进行农业资 源调查、作物长势和产量监测等。例如， 利用资源卫星在估测本国小麦产量的同 时，还对其他国家小麦产量进行估测，根据所得数据制定生产布局、储运、加工 等计划，确定对外贸易策略，由此每年可获利数亿美元。
在新课开始前，让我们先看一段影片。
这部名叫《生死时速》的影
片讲述了恐怖分子将炸弹安装在 一台大巴上，大巴的时速不得低 于50mile/h，否则就会爆炸。
如果你是处理这起突发事件
的警官，你将采取哪些措施来化 解这次恐怖袭击？
数字地球—教—正学在目改变标我们的生活
【新步步高】2015-2016学年高中地理 第一章 第二节 课时2 地理信息系统 地理信息技术与数字地球课件
(1) 南极科考队为安装大型望远镜设备选址并准备场地，应 GPS和GIS ；考察队员监测南极冰川 用的地理信息技术是 ___________ RS 。 和海岸线变化要利用到的地理信息技术是____ 解析 选址过程要通过GIS进行空间分析，位置的确定要应
用GPS，监测环境的变化需要RS。
(2)“数字南极”的构建是我国南极科考的重要任务。对“数字
利用哪一种地理信息技术？
答案 全球定位系统。
(2)110指挥中心要确定哪一辆巡警车离出事地点最近，
可以利用哪一种地理信息技术？ 答案 利用地理信息系统的交通图层，确定哪一辆巡
警车离出事地点最近。
(3)110指挥中心要判定最近的警车至出事地点的道路是否畅
通，还需要利用哪些技术？如果存在严重交通堵塞，110指
⑭ 数字化 后，由⑮ 计算机 网络来管理的技术系统。
(2)作用：将不同空间、时间的自然、人文的大量信息
进行整合，进行⑯ 立体的 、动态的显示，为生产、研 究活动提供实验条件和试验基地。
思考
在全球问题的研究中，除农业外，还有哪些领
域可以应用“数字地球”的相关技术？
答案
全球温室效应，海平面上升；臭氧层破坏；地
参考当地的区域规划， 决不能建在居民区、 商业区附近。
自主预习 1．地理信息技术
(1)遥感获取地理⑪ 信息数据 。
(2)全球定位系统主要用于地理信息的⑫ 空间定位 。 (3)地理信息系统主要用来对数据进行管理、查询、更新、 ⑬ 空间分析 和应用评价。
2．数字地球
(1)概念：是指数字化的地球，即把整个地球信息进行
答案
利用GPS测量观测点的海拔高度，确定科考队员的位
置；利用 RS 探测资源状况；利用 GIS绘制资源分布图。 ( 举
教学设计10：1.2.2 地理信息系统 地理信息技术与数字地球
2．通过课前资料的搜集和课前预习，初步了解GIS的工作流程、应用和数字地球的概念、内容等。
多媒体课件展示网络3D数字东营城市，引发学生对新课产生深厚了的兴趣。
第一层级
预习情
况检查
分小组让学生对预习部分中的教材知识回顾及自主预习检测进行检查；看各小组完成情况，进行评价。
课前
准备
教师准备：
1．《导学案》、《预学案》、《固学案》。
2．搜集和准备有关GIS工作流程图、图层以及电子地图的相关资料，数字高程模式图片、富士山三维地形图、数字地球图片、数字城市等，教材P10-12图1.10～图1.12，结合教学过程，制作多媒体课件。
学生准备：
1．网上查阅和搜集有关GIS的相关资料，数字地球的有关资料。
第二课时 地理信息系统 地理信息技术与数字地球
授课年级
高二
课题
地理信息系统、地理信息技术与数字地球
课程类型
新授
课时
上课日期
年月日
授课老师
教学目标
1.了解地理信息系统（GIS）的概念和应用领域。
2.运用有关资料，了解地理信息系统（GIS）在城市管理中的功能。
3.理解数字地球的含义。
导学建议
重点
难点
了解地理信息系统（GIS）在城市管理中的功能以及理解数字地球的含义。
教学建议
1.仔细阅读教材图1.10，明确地理信息系统的工作程序及其应用，特别要明确地理信息系统数据库的构成及其作用。仔细阅读教材图1.11，完成探究一的问题，明确地理信息系统与电子地图的区别，并学会如何选择相应的信息技术。
3.在学习数字地球时，要知道数字地球的概念，结合生活中数字地球的具体表现形式，了解数字地球的意义，并区分“3S”技术与数字地球之间的关系。通过“Google earth”问题探究，提升对数字地球的感性认识。
地球信息科学
地球信息科学地球信息科学地球信息科学是以地球作为研究对象，利用遥感、地理信息系统、全球定位系统等技术手段，对地球的物理、化学、生物、地质等现象进行地学研究和综合分析的学科领域。
其研究对象包括地理空间、自然资源、环境、生态系统等多个方面，可以为人类社会的可持续发展提供决策支持和科学依据。
一、遥感技术遥感是以非接触式的方式获取地面、水面、大气和太空等物体的信息的技术。
利用卫星遥感可以获得大量的地球数据，包括卫星图像、地形地貌、风速、温度、湿度、降雨量、气压和地磁场等等。
这些数据在地球信息科学中得到了广泛的应用，比如应用于自然资源的开发与利用、环境变化监测、气候变化研究及自然灾害的预测和评估等方面。
二、地理信息系统地理信息系统（Geographic information system，简称GIS）是以空间位置为核心，以计算机科学为基础，综合利用遥感、GPS、地图、数据库等技术手段，对地理空间数据进行采集、存储、处理、分析和展示的一种信息系统。
地理空间信息系统不断地更新和完善地球的空间属性数据，保证全球空间数据的精确性、完整性和一致性。
该技术广泛应用于城市规划、经济管理、资源环境评价、教育研究等领域。
三、全球定位系统全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）是由美国建立的一种卫星导航系统，它可以在地球表面任何地方定位。
该系统具有高精度、可靠性、实时性等特点，在地球信息科学中得到了广泛应用，如地图绘制、车辆跟踪、气象预测、自然灾害预警等。
此外，借助其高精度定位能力，人们还可以进一步拓展其研究领域，如利用GPS数据测量地球重力场、地下水流量等地球物理特征。
四、数字地球数字地球是地球信息科学的新兴领域，它将遥感技术、地理信息系统、全球定位系统等多种地球信息技术有机结合，在计算机系统中精确再现地球自然与人文特征及其空间关系，为人们提供更加全面、深入的地球信息数据和服务。
通过数字地球，人们可以模拟地球自然环境、城市建筑、人类活动及其相互作用过程，为地球生态环境的管理和维护提供科学依据。
地理信息系统与数字地球
课中案1--5. DDADA 6—11.DADDAC课后案1--5. BBBBA 6—10.ADADC 11--15. ADABC 16--20. ADCAB 21--23. DCA24 答案： (3)利用GPS测量观测点的海拔高度，确定科考队员的位置；利用RS探测资源状况；利用GIS绘制资源分布图。
(举任两例即可)25.答案：(1)土地资源利用状况调查；农业合理布局；监测并预报灾害天气及旱涝；农作物长势监测及估产；农业污染监测、预报等。
(2)全球温室效应，海平面上升；臭氧层分布；地形遥感；全球生态环境监测；全球气候预报；全球生物分布；全球生产结构监测等。
课中案1--5. DDADA 6—11.DADDAC课后案1--5. BBBBA 6—10.ADADC 11--15. ADABC 16--20. ADCAB 21--23. DCA24 答案： (3)利用GPS测量观测点的海拔高度，确定科考队员的位置；利用RS探测资源状况；利用GIS绘制资源分布图。
(举任两例即可)25.答案：(1)土地资源利用状况调查；农业合理布局；监测并预报灾害天气及旱涝；农作物长势监测及估产；农业污染监测、预报等。
(2)全球温室效应，海平面上升；臭氧层分布；地形遥感；全球生态环境监测；全球气候预报；全球生物分布；全球生产结构监测等。
课中案1--5. DDADA 6—11.DADDAC课后案1--5. BBBBA 6—10.ADADC 11--15. ADABC 16--20. ADCAB 21--23. DCA24 答案： (3)利用GPS测量观测点的海拔高度，确定科考队员的位置；利用RS探测资源状况；利用GIS绘制资源分布图。
(举任两例即可)25.答案：(1)土地资源利用状况调查；农业合理布局；监测并预报灾害天气及旱涝；农作物长势监测及估产；农业污染监测、预报等。
(2)全球温室效应，海平面上升；臭氧层分布；地形遥感；全球生态环境监测；全球气候预报；全球生物分布；全球生产结构监测等。
课件3：1.2.2 地理信息系统（GIS） 地理信息技术与数字地球
地理信息技术与数字地球
1.了解遥感、全球定位系统、地理信息系统、数字 地球的概念。 2.掌握遥感、全球定位系统、地理信息系统的区别。 3.学会在区域地理环境研究中应用地理信息技术。
三、全球定位系统(GPS) 1．概念：利用卫星，在全球范围内实时进行
__定__位__、___导__航___的系统。
6.下图示意为“某专题研究建立的地理信息系统(GIS)图 层”。据此回答下列问题。
(1)该专题研究可能是( )
A．耕地分类和评价 B．工业分布与交通的关系
C．商业分布和规划 D．学校布局
(2)若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场选址，
在下列图层中应增加( )
①大气污染
②区域规划
③造纸厂、印刷厂分布 ④水文地质
灾后的应急和恢复工作
城市环境管理
环境规划与决策、监测、评价、预测与 模拟
城区公共卫生 提供预警和决策支持
在地理信息系统中，可以对城市多方面的信息进行查 询、修改、补充、距离测算等工作，从而为城市管理 提供方便。
3．举例说明地理信息系统可以解决的问题
解决问题
举例
地物的位置、
分布等基本问 地点查询、最近的交通银行在哪里、
答案： (1)“远距离”即不直接接触地物；“感知”即要用一定的 装备和技术获得地物的信息。 (2)遥感技术监测的范围大、获取信息的速度快、对地物的 分辨率较高，投入较少，受地面条件限制较小等。 (3)全球定位系统(GPS)。 (4)一般地图是用比例尺、方向、图例、注记及等值线来表 示地理事物的有关内容，而GIS地图则是地图的延伸，它通 过采集、处理数据，建立模型来表示地理事物的有关内容。
地理信息系统中叠加图层的判读 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“图层”中。将不同的“图 层”要素进行重叠，就形成不同主题的地图。
地理信息系统与数字地球
第17卷 第1期2001年3月福建师范大学学报(自然科学版)Jour nal of F ujia n T eacher s U niv er sity (N atural Science )V ol.17 N o.1M ar.2001文章编号:1000-5277(2001)01-0099-04地图、地理信息系统与数字地球陈逢珍,林志垒,林文鹏(福建师范大学地理科学学院,福建福州 350007) 摘要:论述了传统模拟地图的特点及局限性,并在此基础上分析了地理信息系统对地图学的挑战以及数字地球的到来对地图学、地理信息系统的挑战.关键词:传统模拟地图;地理信息系统;数字地球中图分类号:P 28 文献标识码:A随着人造卫星的出现及计算机的普遍使用,人类已进入信息化时代.信息革命的浪潮正以排山倒海之势冲击着整个人类社会,也冲击着历史悠久的地图学.空间信息的表达和传输由地图—GIS —数字地球,经历了五千多年,充分体现了科学技术的进步和人类社会的发展历程.本文从三个层次剖析数字地球的到来对地图学、地理信息系统发展的影响,以及它们之间的关系.1 传统模拟地图传统模拟地图经过几个世纪的发展变化,其功能逐渐完善.传统模拟地图是地理信息的载体,是地理信息传输的工具,是地理环境的形象符号模型的思想已被越来越多的人所认识.长期以来,它被称为地理学的第二语言,广泛应用在地理学及相关学科的研究中,应用在国民经济建设和国防建设中.人们不仅将采集的地理信息用图型符号存储在地图中,而且将地图作为信息源,从中提取大量地理信息,借助地图分析解决政治、军事、经济、科学、文化以及生活中的各类问题.地图已经成为国家基本建设、国防建设、军事指挥、国土规划、资源管理以及国民经济可持续发展不可缺少的工具.1.1 传统模拟地图的特性传统模拟地图的三大基本特性是:严密的数学法则、科学的地图概括、形象的图型符号语言[1].数学法则解决了地球体(或地球体的一部分)在有限地图平面上的显示,形成了地球面上的点与地图平面上的点一一对应的数学关系,为地理信息的平面显示奠定了基础.地图概括科学地压缩了制图区的地理信息,实现了地理信息有选择、有简化的分类和分级显示,保证了地图的清晰性.图型符号语言将经过概括处理的地理信息符号化,并应用地图符号形状、尺寸、结构、色彩的变化,建立地理信息与图型符号语言之间的约定与联想,增强地图的直观性.这些基本特性揭示了传统模拟地图的内涵和本质.1.2 传统模拟地图的局限性传统模拟地图的局限性主要表现在:信息滞后、存储受限、传输方式单一、模拟能力有限、信息提取分析速度慢.传统模拟地图的制作严格遵循手工制图工艺,其生产过程复杂,成图速度慢、周期长、信息更新作者简介:陈逢珍,(1942— ),女,湖南郴州人,教授.基金项目:福建省自然科学基金资助项目(M B2084)收稿日期:2000-08-16100福建师范大学学报(自然科学版) 2001年 慢.人们从传统地图上提取的往往是滞后的地理信息,现势性差,势必造成应用上的局限性.传统模拟地图采用地图符号系统绘(印)制在平面介质(纸、聚脂薄膜、纺织品)上,图形符号语言是传统地图存储、传输信息的唯一形式.传统模拟地图是客观世界的物质模型.它用二维的平面表达具有立体空间的地理环境,用有限的图幅来展示几乎是无限内容的大千世界.受图型符号语言及传统模拟地图形式的限制,在同一地图上难以显示同一地图要素的多种分类及其指标体系,也难以充分展示丰富的地理信息在数量、质量方面的时空变化特点及规律.应用传统模拟地图提取地理信息并加以分析研究,是人们认识客观世界的惯用方法.在计算机制图设备问世之前,地理信息采集只能依赖于简单的仪器和手工操作,庞大的量算往往使有些分析无法进行.在信息处理分析过程中,常常需要进行技术操作,例如提取专题要素绘制风玫瑰图,沿特定线绘剖面图,对局部地形画立体地图,或者对同一区域不同专题地图的匹配叠加等.这些操作对于传统地图分析来说比较困难,速度、精度往往受人为限制.2 地理信息系统2.1 地理信息系统的特点地理信息系统脱胎于地图,它与地图一样,也具有载负和传输地理信息的功能.地理信息系统与地图相比较具有以下几个特点:(1)提高空间信息的几何精度.在地理信息系统中,地理信息以数字形式进行存储,这种存储方式可以保证所有地理信息的几何精度.(2)扩大空间信息存储量.地理信息系统不受比例尺和图幅的限制,随计算机存储容量的不断扩大,数字地图中信息负载量不成问题.(3)便于空间信息的转换和传输.传统地图由于采用的投影方式和比例尺不同,进行信息复合时极为麻烦;而地理信息系统可方便地统一由地理坐标来管理,按需要输出不同比例尺、不同投影、不同主题的地图.(4)扩大地图制图功能.运用地理信息系统进行地图制图,自动化程度高,可以实现地图的快速更新,而且解决了手工地图制图中一些难以解决的问题.GIS提供的编辑模块能够准确地将相邻的两幅,甚至多幅地图完美无隙地拼接起来.此外还可解决难度较大的曲线内插、立体图绘制、连续剖面图绘制、晕渲图绘制等问题.(5)便于精确、快速量算.在地理信息系统中,人们可以通过键盘或菜单输入方式直接精确而快速地进行量算.(6)便于地图自动分析.在多层叠加分析、图形数据与属性数据共同分析、路径分析、动态监测、信息复合等方面,GIS比传统地图在速度、精度、可操作性等方面都具有明显的优越性.2.2 地图在地理信息系统中的作用60年代,地图开始以数字信息的新形式问世,随后产生了GIS,尽管GIS给制图业注入了新鲜血液,但GIS也离不开地图.地图是获取GIS空间数据的源泉.遥感技术问世之前,各类空间数据只能从地图中获取,遥感技术高速发展的今天,地图仍然是空间数据的重要来源,也是一切属性数据、遥感数据空间定位的基础.地图是GIS空间分析的基础.应用GIS进行资源动态监测、质量评价、环境虚拟、空间分析、确定最佳路径、进行规划决策、实施预测预报都离不开地图.地图分析的原理和方法是GIS分析应用的基础.地图是GIS成果可视化的最佳形式.GIS庞大的分析功能可为社会提供各类科学研究结果.这些成果可分别以数字、文字、声像、地图的形式显示.由于地图具有传输空间信息的众多优点——形象直观、科学定位、按需概括、美观艺术,因而它是GIS 研究成果可视化的最佳形式,是其他图像、文字、数字不可替代的.2.3 地理信息系统对地图学的挑战地图的三大特性是:严密的数学法则、科学的地图概括、形象的图型符号语言.但随着GIS 的发展,这些特性将发生一系列的变化:用地图作为载体来表示地理信息,需要为不同要求制作不同比例尺的地图.而在地理信息系统中,用计算机的磁介质作为地理信息的载体,用户可以随意地缩放窗口,只要选择一种合适的地图数字化,应用GIS 的强大功能,就可生产出各自需要的不同区域、不同比例尺的地图.从而大大降低劳动强度和生产成本.传统的地图投影仅局限于地球椭球面在平面的描写,即建立平面地图坐标网,而目前在GIS 中三维制图已成为发展趋势,使得采用曲面坐标直接在椭球面上制图成为可能.地图投影的范畴仅局限于矢量地图,而GIS 中日益重要的两大数据源——扫描地图和遥感图像并未包括在内,或者说没有完整、系统的相关理论.这就严重限制了人们的视野,和GIS 产业不相适应,和其在空间信息高速公路中所处的地位不相称[2].因此,地图投影应向何处去也是一个至关重要的问题.在手工地图制图中,为了解决广阔空间纷繁复杂的地理事物在有限的地图平面上清晰表达之间的矛盾,实施了地图概括,主要通过内容的取舍、形状的化简、质量及数量的概括和位移等方法来实现.在地理信息系统中若同样处理,两种不同比例尺地图作复合叠置分析时就将矛盾百出.因此,在GIS 中,地图概括的概念发生了变化,不再只强调比例尺从大到小的地图概括,而要研究从数字模型到数学模型,直到地图的视觉模型的变换[3].随着信息科学的不断发展,GIS 向地图学提出了许多挑战,也推动着地图学的发展.3 数字地球3.1 数字地球的内涵数字地球是一种利用巨量地球空间数据对人类赖以生存的地球所做的三维、多级、多分辨率的数字化整体表达,它同时为人类提供了一个网络化的界面体系和超媒体的虚拟现实环境[4].它是在国家信息基础设施(NII )和国家空间数据基础设施(NSDI )的基础上建立的,是若干领域相互渗透、组合和创新下产生的新事物,由两条主线构成.一条线是空间技术的发展,从地图、遥感、地理信息系统、全球定位系统、智能专家系统,一直发展到地球信息科学;另一条线是信息科学从局域网、因特网,一直发展到建立全球信息高速公路[5].随着人们对地球系统受人类活动压力的不断认识,越来越需要了解有关地球系统状况的各种信息,需要增强我们评价这些数据价值的能力,以便为各级政府和决策者进行环境污染、资源管理、持续发展及全球气候变化的辅助决策提供科学依据.数字地球概念的提出,是空间技术、信息技术、网络及其应用技术发展到一定阶段的产物.它向人类提供一个颇具吸引力的技术系统,与之相关的基础理论、高新技术非常广泛,主要是:(1)网络技术.数字地球应在因特网上运行,由于数据量大,这个网应是宽带高速网,除此之外,要开发出功能强、效率高的因特网GIS 软件.(2)地理信息科学.数字地球是由多尺度、多维、多分辨率、动态的各种专题的图像—图形—文字等组成的数据体,前提条件是这些数据必须是无缝的且可在全球范围内通过因特网进行联通.显然,数字地球是以地图学理论(例如投影、符号系统、可视化等)为基础建立的三维空间信息数据,RS 、GPS 是空间信息获取、定位、更新的强有力手段,数据分析、数据显示和操作的工具则是GIS 、RS 等.从这种观点出发,数字地球是建筑在地图学、GIS 、RS 、GPS 等技术之上的高层次的实体.(3)虚拟现实技术.它是对传统GIS 可视化、可视化分析、仿真模拟技术体系的创新,它将实现对地理信息数据101 第1期 陈逢珍等:地图、地理信息系统与数字地球102福建师范大学学报(自然科学版) 2001年 足够详细的表达,可使用户沉浸在地球环境之中,多角度、多层次、多时态地去感受和理解对地球环境的分析和模拟.3.2 数字地球对地图与地理信息系统的挑战3.2.1 对地图的挑战:数字地球包括高分辨率的卫星影像数据,基础与专题的数字地图,以及人口、经济、社会等各种地球信息.所以数字地球的建立与应用,离不开传统地图与电子地图.今后互联网上信息也会越来越多地出现以地图形式表达的空间信息.因此有了数字地球这一发展机遇,可以更好地发挥地图传输、地图载负、地图模拟、地图认知的功能和作用.同时使地图表现形式更适应数字地球的要求,包括深入研究数字地球的地图可视化、多维表示与动态显示,传统地图、电子地图与数字地图相互快速转换,拓展电子地图与数字地图的分析功能与应用范围等.因此,数字地球的发展,将会促进地图学迈入新的发展阶段.3.2.2 对GIS的挑战:数字地球与GIS有密切的联系,地理信息系统可从数字地球中提取出数据进行地理信息的空间分析,然后放入数字地球中.但数字地球毕竟是从更高的层次、系统和一体化的角度来组织和应用现有的和正在发展的相关理论、技术、数据等,从而更广泛、更深入、更有效、更经济地为社会提供服务[6].数字地球与GIS的区别在于:(1)地理信息系统的数据库通常都是平面的,而数字地球的数据层,除了平面的以外,还有球面的,而且它还是放射状的立体球面数据层;(2)数字地球主要是由网络联结下的具有无边无缝的分布式的数据库与信息系统构成,它们之间的互操作、互运算,以及多源、多分辨率、多维、多媒体数据的融合、表达与虚拟实验技术,巨量数据的存储与管理技术等都和已有的技术存在较大的差别;(3)现有的地理信息系统完成的往往是专业性很强、需要专门空间分析模型的任务.数字地球作为一项大的战略性和高层次的系统,其着眼点并不在某些细节上,而要适用于整体性、全局性、综合性的问题.参考文献:[1]陈逢珍主编.实用地图学[M].福州:福建省地图出版社,1998.6-9.[2]杜道生.R S.G IS.G PS的集成与应用[M].北京:测绘出版社,1995.220-227.[3]廖克.迈进21世纪的中国地图学[J].地球信息科学,1999(2):46-51.[4]王让会,张慧芝.Geo matic与数字地球[J].地球信息科学,1999(2):85-87.[5]崔伟宏,李小娟.“数字地球”科学工程[J].地球信息科学,1999(1):36-41.[6]李德仁.信息高速公路、空间数据基础设施与数字地球[J].测绘学报,1999(1):1-5.Map,Geographic Information System and Digital EarthCHEN Fen-zhen,LIN Zhi-lei,LIN Wen-peng(I nstitute of Geogr ap hical Science,Fuj ian T eacher s U nivers ity,Fuz hou350007,China)Abstract:Based on the description o f the char acteristic and lim itation of traditional analog ue map, it is analyzed that GIS challenges to Car to graphy and the advent of DE challenges to Cartography and GIS in this paper.Key words:traditio nal analog ue map;geog raphic information system;digital earth(责任编辑 颜志森)。
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【答案】C
4．(2011 年梅州月考)如果将 GIS 用来监测森林火灾，可以 ()
A．用来分析、判断引起火灾的原因 B．预测森林火灾的发生地点 C．预测森林火灾所造成的后果 D．及时知道火灾地点、范围，分析火势蔓延方向，制定灭 火方案
【答案】D
5．(2011 年佛山段考)关于数字地球的叙述正确的是( ) ①地理信息技术是构建数字地球的基础 ②数字地球最大
城市规划
进行城市与区域多目标的开发和规划
城市道路交通 显示有关道路的路况、交通流量、沿线环境等
管理
空间和属性信息
实时跟踪灾害发生、发展过程，对灾害进行快 城市抗灾减灾 速分析、评价和模拟，辅助开展灾后的应急和
恢复工作
城市环境管理 环境规划与决策、监测、评价、预测与模拟
教师专享 【知识经纬】 利用 GIS 可以解决的基本问题
2．地理信息系统技术的简要程序是( )
A．信息源→数据处理→数据库→空间分析→表达 B．信息源→空间分析→数据处理→数据库→表达
C．信息源→空间分析→数据库→数据处理→表达
D．信息源→数据库→数据处理→空间分析→表达
【答案】A
3．为应急事件处置提供决策支持的是( )
A．遥感技术 C．地理信息技术
B．全球定位系统 D．数字地球技术
2．数字地球是指数字化的地球，把整个地球信息进行⑭ _数__字__化__后，由⑮计__算__机__网__络___来管理的技术系统。
1．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，没有动态预测的能力 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 【答案】D
(1)根据材料推断，“数字地球”相关技术在“我国农业可 持续发展”方面可做哪些工作？
【答案】D 教师专享 【备用样题】阅读下列材料，回答问题。 1999 年，首届“数字地球”国际会议在北京召开。专家认 为，“数字地球”是地图测绘、航空卫星遥感、探空和深钻的深 化，是对地测绘系统(EOS)、全球定位系统(GPS)与地理信息系 统(GIS)的综合，实现地球圈层间的物质流、能量流与信息流数 据的集成，从而对全球化问题进行广泛研究。
【答案】A
(2)若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场的选址，在该图 层中应增加( )
①大气污染 ②区域规划 ③造纸厂、印刷厂分布 ④水
文地质
A．①②
B．①③
C．②③ D．②④
(1)深埋垃圾场对环境的影响：污染土壤和地下
水；(2)深埋垃圾场的地质要求：地质稳定，不易发生滑坡、断
层等。
深埋垃圾场：(1)污染土壤→影响地表功能区规 划→增加区域规划图层；(2)污染地下水→应避开地下水分布 区，且地质稳定→增加水文地质图层。
二、地理信息技术与数字地球 1．数字地球的功能 数字地球是将不同空间、时间的自然、人文的大量信息， 按地理坐标，从区域到全球进行整合，并进行立体的、动态的 显示，为复杂的生产、研究活动提供实验条件和试验基地。
2．“3S”技术与数字地球的关系 图 1－2－12
教师专享 【知识经纬】 从功能和主要组成部分上区分“3S”技术
【样题】图 1－2－13 所示为某专题研究建立的地理信息系 统(GIS)图层。据此完成(1)～(2)题。
图 1－2－13
(1)该专题研究可能是( ) A．耕地分类和评价 B．工业分布与交通的关系 C．商业分布和规划 D．学校分布
图示有水系、土地利用、居民点、地形、土壤五 个图层。
不同专题研究对应不同的图层→水系、土地利 用、居民点、地形、土壤都与耕地有关→该研究为耕地分类和 评价。
图 1－2－9
2．地理信息系统的应用 (1)在灾害监测中的应用：应用地理信息系统，并借助于遥 感技术，可有效地监测和预报洪涝灾害、森林火灾等。如图 1 －2－10 所示：
图 1－2－10
(2)地理信息系统在区域地理环境研究中的应用 图 1－2－11
(3)在城市管理中的应用
应用
主要功能
城市信息管理 主要向城市居民提供日常工作与生活所需的 与服务 各种信息
(2)利用地理信息系统所提供的⑤_查__询__检__索_、⑥_空__间__分__析__ 等功能，可以对区域内自然资源和条件、区位和交通条件、人
口和劳动力条件，以及经济和社会条件进行精确的分析、评价。 (3)在利用⑦_遥__感__、⑧_全__球__定__位__系__统__等提供的地理信息的
基础上，运用 GIS，可以对环境和自然灾害进行⑨__动__态__监__测_及 评估预测。
2011年随堂优化训练人教版地理必 修三课件（文科专用）：第一章 第
二节 地理信息技术在区域地理环 境研究中的应用 第2课时 地理信
息系统和数字地球
第 2 课时 地理信息系统和数字地球
地理信息系统(GIS) 1．概念：专门处理①_地__理__空__间__数__据_的计算机系统。 2．简要程序：信息源→②_数__据__处__理_→数据库→③_空__间__分__析_ →表达。 3．应用 (1)地理信息系统可应用的领域相当广泛，可以说，凡是用 到④地__图__或需要处理地理空间数据的领域，都可以借助集中的方式存储信息
④数字地球是把地球信息数字化后由计算机网络来管理的技术
系统
A．①② C．②③
B．①②③④ D．①②④
【答案】D
一、地理信息系统 1．“3S”技术之间的关系 遥感、全球定位系统与地理信息系统既互为独立发展又相 互促进。他们围绕的中心是地理信息。如图 1－2－9：
以农业为例，它对农业信息遥感、太空农业等方面具有广 阔的研究前景。一些国家利用资源卫星进行农业资源调查、作 物长势和产量监测等。例如，美国利用资源卫星在估计本国小 麦产量的同时，还对其他国家小麦产量进行估测，根据所得数 据制定生产布局、储运、加工等计划，确定对外贸易策略，由 此每年可获利数亿美元。
地理信息技术与数字地球 1．遥感、全球定位系统与⑩_地__理__信__息__系__统_既互为独立发展， 又相互促进。遥感主要用于地理信息数据的⑪_获__取__，全球定位 系统主要用于地理信息的⑫_空__间__定__位__，地理信息系统主要用来
对地理信息数据进行管理、查询、更新、⑬_空__间__分__析__和应用评 价。