第一篇：GIS在地理教學中的應用論文

一、氣候對城市區位的影響

(一)討論世界城市分布緯度與海陸特點。由學生自主讀取全球夜間燈光分布遙感影像圖，教師引導得出規律，世界上很多大城市都集中分布在中低緯度地區，而這些地區均有氣候適中、降水適度的氣候特點。很多沿海地區分布的城市密度大，規模也比較大，在中低緯度和沿海地區幾乎分布著世界上大多數的城市。

(二)繪制我國400mm等降水量線。課堂所用降水數據為我國454個測量站點常年測量所得年降水量數據，數據中包含各站點的經緯度、海拔及年降水量數據。在Arcmap中載入中國國家邊界線圖層，以及測量站點數據。對測試站點數據按照設定區間進行分級，由站點分布情況繪制粗略400mm等降水量線(同時可繪制200mm、800mm及1600mm等降水量線)。由圖可得我國降水由東岸沿海向西北內陸遞減的特點，而我國的城市分布密度也正是與之相隨。以400mm等降水量線為界，將中國地圖面要素分為兩部分(本操作與我國地勢三級階梯劃分相同)，將得到的兩個面圖層分別與中國地級以上居民點點圖層相交(Intersect)，其中降水量在400mm以下的城市，共有49個，降水量在400mm以上的城市，共有275個。我國百萬以上人口城市降水在400mm以下的只有包頭、烏魯木齊和蘭州3個城市。

(三)高緯寒冷地區與熱帶雨林地區的城市分布。高緯寒冷地區人口分布少，很難形成很大的城市。熱帶雨林地區過分濕熱，不適于人類居住，因此人口稀少，城市密度小。過分干旱、寒冷、濕熱的地區都不適合人類居住，不利于城市形成和發展，分布規模較小。

(四)歸納填寫表格。

二、河流對城市區位的影響

(一)處理初始數據。在Arcmap中加載一級河流線圖層，利用的融合(Dissolve)功能將NAME字段為相同名稱的數據條合并，可得長江包含的四段河流，依次為：沱沱河、通天河、金沙江以及長江。選中屬性表中相應內容，導出長江線圖層。選中四段河流，使用merge功能合成一個字段，以便進行下一步操作。

(二)對河流進行緩沖區分析。對長江線要素進行緩沖區分析(Buffer)，緩沖半徑為1千米，將緩沖區間與我國地級以上居民區圖層進行交叉(Intersect)，得到緩沖區內的城市點圖層，這個點圖層里的城市代表位于長江兩岸的較大城市，包括上海、南京、武漢等大城市以及蘇州、無錫、常州、鎮江、揚州、泰州、南通、蕪湖、南昌、長沙等中等城市。

(三)河流交匯處形成城市。高亮顯示長江與主要支流交匯的城市：岷江流入長江，交匯點宜賓；嘉陵江流入長江，交匯點重慶；漢江流入長江，交匯點武漢。河流交匯地點人流物流集散中轉頻繁，頻繁的河流水運也帶來了城市的繁榮。

(四)河流的其他影響。河流兩岸也會形成城市，如匈牙利的首都布達佩斯，在多瑙河兩側一端叫布達，另一端叫佩斯，兩邊的地區同時發展，共同繁榮，形成了匈牙利最為繁華的城市。另外河流的河口也是影響城市區位的重要因素，河流入海口，支流入主流的河口都是如此，由于腹地非常寬廣，如我國廣州位于珠江入海口，上海位于長江入海口，天津位于海河入海口河口的位置，這些大城市正是借助河港、海港得以發展壯大。

(五)課后練習。對照課堂中對長江及其支流的數據分析，對黃河進行類似的數據分析，熟悉課堂中涉及的相關Arcmap操作流程，同時復習課堂內容。

三、結論

GIS工具為學生提供了一個開放的自主學習空間，在課堂中利用GIS技術教學可以把學生領入一個嶄新嚴謹的數據時代，學生在逐漸熟練GIS軟件數據分析操作以后，可以自行探究和解決一些實際問題，從而培養較高的地理素養。本文對GIS在地理教學中的應用作了一個簡單的探索，實際教學過程中還需要以PPT作為輔助工具，具體的授課流程還有待在今后的教學實踐中進行進一步的研究。

第二篇：GIS在林業中應用

GIS在林業中的應用

摘要: 在概述地理信息系統(GIS)的概念、功能、應用領域的基礎上, 對GIS 在林業中多方面的應用現狀進行了綜述, 并對GIS 在林業中的應用前景進行了探討, 指出地理信息系統在林業上應用研究的重要性。

關鍵詞: 地理信息系統;林業;應用現狀;前景

背景：林業具有用地廣闊、生產周期長, 其所涉及的森林系統結構復雜, 森林資源附于地表等特點。而85%以上的森林管理決策與其空間位置有關, 采用傳統方法制定管理決策, 缺乏直觀性和決策過程的可視化, 給經營管理帶來許多困難。而GIS能快速準確地獲取多種組合形式的林業資源統計數據, 清晰直觀地表現數據之間的聯系和發展趨勢, 實現數據可視化以及空間地理分析與實際應用的集成。以滿足森林資源管理和領導決策的需求, 進而可以利用GIS對林業資源質和量的變化進行動態監測與規劃;解決林業上長期以來經營粗放、信息技術落后的問題, 促進林業的經營管理走上可持續發展道路。

1.地理信息系統簡介

GIS 是Geographical Information System 的縮寫，即地理信息系統。地理信息系統是介于信息科學、空間科學和地球科學之間的交叉學科與新技術學科，對空間信息的管理與分析是它的優勢所在，它是一種兼容、存儲、管理、分析、顯示與應用地理信息的計算機系統，是分析和處理海量數據的通用技術。地理信息系統是以地理空間數據為基礎，在計算機軟硬件的支持下，對空間相關數據進行采集、管理、操作、模擬、分析和顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供多種空間和動態的地理信息，為地理研究和地理決策服務而建立起來的計算機技術系統。

地理信息系統是空間數據的管理系統，是空間數據和屬性數據的綜合體，其主要有以下特征：①空間定位特征：②多維結構特征③明顯的時序特征

地理信息系統大致可以分為 3 大類：①專題信息系統．它是具有優先目標和專業特點的地理信息系統，如水資源管理信息系統，礦產資源信息系統，水土流失信息系統等．②區域信息系統，主要以區域綜合研究和全面的信息服務為目標，按區域范圍大小可有不同的規模，如加拿大國家地理信息系統、中國黃河流域信息系統等．③地理信息系統工具庫，它是一組有圖形圖像數字化、存儲管理、查詢檢索、分析運算和多種輸出等地理信息系統基本功能的軟件包．地理信息系統的任務，就是對地球表層人文經濟、自然資源及 環境等多種信息進行綜合分析與管理． 2.森林資源信息管理

用GIS 的數字地形模型(DTM), 地面模型, 坡位、坡面模型可表現資源的水平分布和垂直分布, 利用柵格數據的融合, 再分類和矢量圖的疊加, 區域和鄰邊分析等操作,產生各種地圖顯示和地理信息, 用于分析林分、樹種、林種、蓄積等因子的空間分布。使用這些技術, 研究各樹種在一定范圍內的空間分布現狀與形式, 根據不同地理位置、立地條件、林種、樹種、交通狀況對現有資源實行全面規劃, 優化結構, 確定空間利用能力, 提高森林的商品 價值。各地、各林業局、各林場森林面積, 森林蓄積, 森林類型, 林種分布, 樹種結構, 林齡結構及變動情況等, 過去只能從森林資源檔案數據庫中了解情況, 應用地理信息系統可以做到圖上動態管理和監測, 從而可以做到更真實、更直觀地把握森林資源的狀況及變化。3.森林分類經營管理

利用地理信息系統, 可以做到以林班、林場、林業局、地區及全省為單位的森林分類經營管理, 能夠做到分類更為科學、更為客觀, 為各級領導及林業管理部門、生產部門提供可操作的森林分類經營方案及科學依據。4.天然林保護工程管理及封山育林

實施天然林保護工程,“兩類三劃分”必須要落實到可操作的地塊, 并可進行動態管理。只有利用地理信息系統才能真正做到科學經營管理, 否則很難將天然林保護工程各項工作落到實處。封育區域的確定涉及一些地理地貌和社會經濟及人為活動等因素。GIS 的分析設計可兼顧多種要素, 采用DTM和森林分布圖及專題圖疊加, 區劃出合理且更易實施的封育區域。

5.森林限額采伐管理

借助于GIS , 制定詳細的采伐計劃, 確定有關采伐的目的、地點、樹種、林種、面積、蓄積、采伐方式和更新措施。制定采伐計劃安排, 制作采伐圖表和更新設計。應用地理信息系統, 可以清楚地把握各地、各林業局及林場,乃至各林班、小班的森林資源狀況, 下達森林采伐限額指標可做到有的放矢。同時, 可以確定各小班的森林經營及采伐方式, 實現以小班為單位的動態經營管理。6.森林結構調整 用緩沖分析方法進行河岸防護林, 自然保護區, 林區防火隔離帶等公益林的規劃, 確定防護林的比例和相應的分布范圍。根據森林資源分布狀況和自然、社會經濟分布特點以及社會經濟需求進行空間屬性分析可以確定不同林種的布局。一方面根據森林資源可持續發展的需要利用地形地貌、立地條件分布特點林木生長各個階段的經濟和生態效益特點利用GIS 和相關的技術確定合理的齡組結構;另一方面指定相應的森林時序結構的調整方案并落實到具體的山頭地塊, 在大力造林、綠化、消滅荒山的同時, 按照齡組法調整齡組結構, 加速林木成熟, 使各齡組比重逐步趨向合理, 充分發揮林地的生產潛力。7.撫育間伐、速生豐產林培育及更新造林管理

利用GIS 強大的數據庫和模型庫功能, 檢索提取符合撫育間伐的小班, 制作撫育間伐圖并進行GIS的空間地理信息和林分狀況數據結合, 依據模型提供林分狀況數據如生產力、蓄積等值區劃和相關數據,據此可按林分生產力進行基地建設。GIS可通過分析提供森林立地類型圖表, 宜林地數據圖表, 適生優勢樹種和林種資料, 運用坡位、坡面分析,按坡度、坡向劃分的地貌類型結合立地類型選擇造林樹種和規劃林種, 指導科學造林。8.林業用地信息管理

林業土地變化包括林地類型和林地面積兩方面。GIS借助于地面調查或遙感圖像數據, 實現了地籍管理, 將資源變化情況落實到山頭地塊, 并利用強大的空間分析功能,可及時對森林資源時空序列、空間分布規律和動態變化過程做出反映, 為科學地監測林地資源的變化、林地增減原因、掌握征占林地的用途和林地資源消長提供了依據。我省林業用地約占全省國土面積的5119 % , 可開發利用的潛力很大。至今為止, 林業用地的管理還較為粗放。利用地

理信息系統, 可以做到有效地管理林業部;習的土地資源,實現對林業用地的權屬、利用情況及開發前景動態管理。

9.森林病蟲鼠害監測、控制、森林防火監測及動態管理

應用地理信息系統, 可以實現對森林病害、蟲害、鼠害發生規律、分布狀況及控制程度動態監測及跟蹤管理,能夠克服工作的盲臥險和被動性, 做到心中有數, 防治工作及時。可通過建立應用地理信息系統, 對省、地、縣森林防火系統進行動態監測和管理。國家林業局林業規劃院于90年代就研制出了“林火管理”地理信息系統。目前, 我省森林防火辦也著手構建全省森林防火GIS 系統。該系統的

建立, 必將會大大提高我省的森林防火現代化管理水平,并產生巨大社會效益和經濟效益。10.林權管理 權屬分國家、集體、個人三種形式, 不同權屬的森林實行“誰管誰有”的原則, 大部分權屬明確, 產權清晰,界線分明, 標志明顯, 山林權與實地、圖面相符, 少數地方界線難以確定, 可用鄰邊分析暫定未定界區域。從而減少或避免各種林權糾紛。

應用前景：

一方面,GIS在林業學科中的應用促進了學科的知識創新和理論深化研究, 促成了各學科間的相互聯系, 極大地推動了林業系統科學及其分支學科的發展。另外, 隨著新分支學科的建立, GIS應用越來越廣泛。如有的學者提出利用GIS建立植物轉基因飄流狀況的國家和省級地理信息系統。另一方面,各學科的不斷發展和深入反過來又需要GIS的不斷完善, 并為GIS提供實驗基地。如為了便于更科學合理地管理某一區域的自然資源, 就需解決GIS同GPS、RS以及與專家決策支持系統的耦合問題, 這將促進GIS技術的不斷完善。GIS、RS和GPS的集成(“3S”的集成)已成為一種必然的趨勢。“3S”的集成是一種利用各自的技術特點快速準確地提供所需信息的技術。基本是RS 提供最新的圖像信息, GPS提供精確的位置信息, GIS為圖像的存儲、處理、分析及應用提供技術手段。“3S”的應用可為林業生產管理和決策者快速地提供精確的信息。森林是農業的生態屏障, 也是陸地生態系統的主體。我國森林生態功能較弱, 林業生產技術總體水平較低, 對林業生產調控能力差, 再加上林業生產的高風險性、區域性, GIS技術的發展和應用為提高林業生產的調控能力, 實現林業現代化和因地、因時的科學化管理提供了技術支持。林業生態系統是一個極其復雜的系統, 對這一系統的監測、模擬和科學管理等復雜問題應用傳統的GIS是很難解決的, 因為這些問題需要大量的知識與經驗, GIS與專家系統結合而成的智能GIS, 并利用神經網絡模型將成為解決這些復雜問題的重要途徑, 目前這方面的研究已得到了重視。另外, 隨著網絡GIS、虛擬GIS、開發式GIS、真3維和時空4 維數據結構等這些GIS技術研究成果的推出和不斷完善, 林業作為GIS技術使用大戶, 必然會受到深遠的影響。

結束語：進入90 年代以來, GIS 正朝著分布式的、開放的、網絡化的、大眾化的、全球性的GIS 發展,被人們廣泛應用于各個領域, 產生了巨大的經濟和社會效益。當前, 我國已經提出了建設 數字林業 的概念, 是否建立和使用了先進的林業地理信息系統, 正在成為衡量當地林業管理水平的重要標志。隨著 3S 技術、網絡技術、計算機技術等現代信息技術的迅速發展, 極大地促進了林業資源經營、管理、利用的信息化、網絡化、數量化和模型化進程。目前, GIS 在我國林業上的應用還處于起步階段, 國內從事林業GIS 研究的人數不多;GIS 在林業上還主要應用在建立數據庫、數據庫查詢、空間疊加分析、緩沖區分析和成果顯示輸出等幾個方面。在林業GIS 基礎數據庫建設、林業通用GIS技術模塊、林業行業數據標準和林業GIS 海量數據支持等方面報道較少, 這需要廣大的林業工作者共同努力, 促進我國林業GIS 事業的快速向前發展

第三篇：GIS在高中地理教學中的應用

GIS在高中地理教學中的應用 ——以必修2模塊為例 1.1問題提出的背景

在2003年4月教育部制定頒布的《普通地理課程標準(實驗)》中，已經把“地理信息技術應用”確定為高中地理選修課程之一。這是信息時代的要求、素質教育的要求、現代教育理念和課程改革的重要舉措.信息時代的要求信息時代要求人們的知識和智力高度發展，否則將很難適應和推動社會的進步(許維新2000)。同時信息時代對地理教學提出了新的要求:不能只停留在書本知識的對學生的傳授上，還要教會學生獨立的學習方法，教會學生自己獲取地理相關知識的能力和方法。因此，在掌握各種地理知識的基礎上，還應重視學生的能力培養及地理思維方式的培養。應用地理信息系統技術分析地理事物將充實理論，為理論提供依據并增強理論的科學性。因此，地理信息系統應用于教學并不是單純的介紹地理信息系統知識，而是讓學生通過接觸地理信息系統開辟一條學習地理知識以及其它學科知識的新途徑。

素質教育縱深發展的要求在人類跨入國際經濟和科技激烈競爭的新世紀，國際競爭歸根結底是國民整體素質的競爭，現在的中學生將是下世紀生產建設的主力軍。因此，全面提高中學生的整體素質是當前基礎教育的重點。地理教育要“面向現代化、面向世界、面向未來”，要體現“以學生為本”的精神，堅持以培養創新精神和實踐能力為重點的素質教育方向，應該是大家取得共識的(張才洋1998)。而地理信息系統在地理教育中的應用，確實能體現“以學生為本”的創新精神和素質能力的培養。GIS的應用，還可以幫助我們從信息社會、知識經濟的角度，對地理教育內容重新審視、重新整合。現代教育理念的要求傳統的教育觀認為教育是客觀的。所有事物皆有一固定的意義，教師的責任就是解釋客觀事物，引導學生去了解這個世界，而學生的目標是學習教師傳授的知識。建構主義(Constructivism)則是一種新的教學理念，主張知識并非直接傳授而得，而是由學生自己建構而成的(何克抗2001)。而正因為每個人的經驗不同，對外在世界的認知也會各有不同。由此可見，學習應該以事實為基礎，經各種機會建構出自己對事物的了解。GIs可讓學生經過建立數據庫及地圖來建構自己的知識。在制圖和GIs的空間分析中發現事物的相關性，認識真實世界的事物、地點，并在運用GIS工具的過程中學習。

新一輪基礎教育課程的需求目前我國的課程改革己全面啟動，地理課程是地理知識的載體。全面推進素質教育。要求課程的設置必須著眼于學生的全面發展和終身發展。信息技術的迅猛發展，全球定位系統、對地觀測系統、地理信息系統的廣泛應用.數字地球概念的建立，也都為地理課程革新注入了新的活力。構建基于現代信息技術的地理課程，在課程內容選擇、教學方式改革中，要充分考慮現代信息技術的影響，為發展學生自主學習意識和能力創造適宜的環境(《地理新課程標準》2001)。地理學是研究地理環境以及人類活動與地理環境相互關系的科學。地理圖像是地理信息的重要載體，教師重視利用地理圖像，通過閱讀、使用地理圖像幫助學生掌握觀察地理事物的基本方法，逐步發展對地理圖像和地理事物的理解、想象、分析等思維能力和解決地理問題的能力。積極利用地理信息資源和信息技術手段優化和豐富地理教學，提高學習效率，培養學生創新精神和實踐能力(林培英2001)。由此可見，應用GIS技術處理地理圖像是新課改的重要理念，也是地理教改的重要舉措。

為CAIG注入新的活力計算機輔助地理教學(CAIG)體現出計算機與地理學科整合的優越性(祝智庭1997)。在教學中，利用計算機能展示實際存在而又不能親臨實踐的地理景觀，可演示地理現象的演變規律，從而使地理教學不受時間和空間的限制、不受宏觀和微觀的限制，優化了地理教學進程:突破重點難點，激發學生的學習興趣，提高了教學效果;彌補了傳統教學的不足，使“板書+掛圖”的傳統模式得以更新，由注重教師的教轉向學生的學，由傳授知識走向學上智能的發展(王懷慶2001).GIs技術為CAIG注入新的血液，它自身具有對地圖處理與操作的強大功能.提供地理數據處理功能的技術和方法，是其它軟件無法比擬的。1.2地理信息系統應用于中學地理教學中的現狀

美國和我國的臺灣以及其他一些國家和地區，GIs技術已被應用于中小學地理教學。針對新的教學理念所強調的對學生動手能力的培養，學生應嘗試進行資料的收集。美國的環境署推動的一項全球環境觀測的計劃，準備通過互聯網，使世界各國的有關學校，進行基本環境資料的收集和分享。這個合作學習計劃通過各地學生的實際參與，培養學生觀測環境的能力，同時建立了一個完整的全球環境資料庫，也促進了國際間學生的文化交流，可以利用地理信息系統實現管理學生所收集的資料，GIs不僅是資料來源也是匯集、整理、儲存資料的工具(鐘啟泉2002),隨著地理信息系統的普及和新一輪課程改革的需要，地理信息系統逐漸應用于中學地理教學，經過查閱這方面的大量文章總結出，目前在中學地理中引入GIs的研究主要體現在以下幾個方面:(1)GIS作為一種思想、知識出現在教材中在現行教材中，上海高中地理教材中安排了“遙感技術與地理信息系統在地理學研究中的應用”的內容，介紹了遙感的概念，遙感技術的特點、應用、遙感影像的判讀以及地理信息系統等，體現了信息時代地理發展的基本特征和地理學技術的發展，注重了地理信息系統的應用對學生創新能力與素質的培養具有重要的意義(王鳳霞等2002)。人教版全日制普通高級中學《地理》選修第二冊的第二單元“中國的國土整治與區域發展”中的第二節“現代化技術在國土整治中的應用”中介紹3S技術，遙感技術、地理信息系統技術及其應用和全球定位技術。但這些內容屬于選學內容，沒有和實際聯系起來，尤其在高中階段從知識經濟、信息社會的角度來看，這些要求還遠遠不夠。在2003年4月教育部制定頒布的《普通地理課程標準(實驗)》中，已經把“地理信息技術應用”確定為高中地理選修課程之一。GIS本身不僅是一門學科，而且是一項滲透性很強的信息系統應用技術(王清平等2004)(2)GIS技術作為一種教學工具引入地理教學中主要完成以下兩方面的工作: ①實現地理信息系統的基本功能。充分發揮地圖作用，讓地圖發揮它的可視化功能。將教學地圖的背景資料作為原始數據輸入.進行數據存儲和管理，最后將數據輸出，輸出的結果可作為地理信息展示。而在教學及科研中，地理信息系統的應用系統分析功能，顯示地理研究成果，這是一般的軟件所不能代替的(王才軍2004).②數據的查詢及空間分析功能。地理學包括多項地理要素，每項地理要素又包括大量的地理信息，這些地理信息構成的地理數據是海量的。如何從大量的地理數據中搜索所需要的信息，是地理教學中常見的問題。地理信息系統提供多種有效的交叉關聯與搜索，提供了強有力的查詢工具，如人口大于100萬的特大城市、工業產值、人口增長率等的查詢，顯示這些城市的特征對比分析，從中可掌握地理規律性認識(蔡依萍2001/7-8)。地理信息系統是一個有效的地圖分析工具，可以進行快速的面積量算、圖形疊加等。作為數據分析工具，地理信息系統具有很大的潛力。如數據局部更新、特征提取、特征合并、圖幅拼接、特征屬性合并、緩沖區建立等。空間分析勸能應用于地理教學，能幫助學生理解一些抽象的地理概念以及地理事物的分布規律及演化過程縛(蘇慧2003).地理教學科研成果顯示，建立數據庫發揮G工S強大的資料儲存功能。GIS為用戶提供了許多用于顯示地理數據的工具，其表達形式既可以是計算機屏幕顯示，也可以是諸如報告、表格、地圖等拷貝圖件，尤其是地理信息系統的地圖輸出功能。GIs數據處理和分析的結果，以地圖的形式輸出給用戶，它既是直觀的地理課堂教學的第二語言，又是地理教材的一種表現形式，也可以是地理教學思想的體現(蔡依萍2001/3).GIs包含的信息量大、更新速度快、內容豐富、表現力強，能將大量的地理信息有機地結合起來加以存儲。以資料庫的形式供教學使用時查詢(李奕1998)0OO GIS與其它教學技術的結合GIS是一門應用面非常廣泛的綜合性技術，GIS在地理教學中的應用，需要利用和借鑒其它一些相關的技術。在GIS的應用中結合圖像處理技術和多媒體技術，其教學功能將更加強大〔蔡依萍2000〕, 地理信息系統與圖像處理技術，圖像處理技術中最常用的軟件photoshop和Coredraw，它可以加強地圖的顯示效果，使得GIS在地理教學中的應用更加完美。Coredr，是當前比較優秀的圖像處理軟件.一般軟件中各種圖形或圖像，都是采用兩種方式來實現的，即矢量圖形和柵格圖形。Coredraw能夠接受GIs所產生的圖像轉換格式，對圖層的管理方式亦趨于一致。Coredraw具有較強的設計和繪制圖形的功能，文本處理效果亦非常靈活且富有特色，這在地圖符號注記和圖形的修飾上可以產生意想不到的效果。例如，動物分布圖的制作，動物的分布在專題地圖中是用概略范圍法，可以將各類動物制作成符號進行表示(蔡依萍2001),地理信息系統與多媒體技術，多媒體技術也叫多媒體計算機技術(Multimedia Computer Technology)，它是一種能夠讓用戶以其交互方式將文本、圖形、圖像、音頻、動畫和視頻等多種信息經過特定的軟、硬件獲取、制作、編輯和儲存等處理后，以單獨或合成的形態表現出來的技術和方法。將多媒體技術應用于GIs中就是多媒體地理信息系統(MGIS)，它是將文字、圖形(圖像)、聲音、色彩、動畫等技術與GIs技術融為一體，為應用開拓了新的領域和廣闊的前景(段玉山2002)。它是計算機技術的發展對GIs發展趨勢影響的產物。MGIS不僅保持了原有GIs的功能，而且可以運用多媒體技術，因此MGIS是GIs與多媒體技術結合的生動體現。實現GIs技術的開發平臺有Mapinfo, Arcview等軟件。應用Arcview 3.1軟件建立學生地理信息系統SGIS,加深學生對GIS的了解(陳先鋒2002), MGIS地理課件是一種新穎獨特的地理課件，它運用GIs技術，以地圖為載體.強調地理空間性。但由于MGIS軟件自身的特點使得課件并不能完全按照教案的要求完整演示課堂教學過程。因此，MGIS課件需要與其他多媒體技術相結合共同參與課件的制作。多媒體技術在GIs中的應用極大地豐富了空間數據的查詢顯示。與國內外流行的多媒體制作軟件如Authorware, Flash、方正奧思等比較，這些軟件交互靈活，制作功能強大，表現手法多樣:但這些軟件都是通用的多媒體制作軟件，而不是專門的地理信息系統軟件。它們在表現地理信息時有較大的局限性，如無法置入矢量地圖，無法進行空間無級縮放，無法建立數學坐標，無法進行空間分析等，而地理信息系統平臺如Arcinfomap, Mapinfo, MapGIS, Geostar等，這些軟件具有強大的地理信息系統功能:但它們的多媒體表現手法卻不能令人滿意，可在兩者之間加入圖像處理軟件，如Coredraw,通過圖像格式的轉換，然后用Ole技術鏈接，來完成地理信息系統與多媒體的結合(趙聽2001).地理信息系統與Internet技術，GIS與Internet技術的結合，滿足了用戶在Internet網上的 GIS和制圖要求，開拓了網絡地理教學的新領域。GIS的地理信息和地圖數據輸出，跨越了時間和空間的障礙，教師和學生可以在任何時間、任何地點通過互聯網訪問Web服務器上安裝的GIS(萬維網GIS.WebGIS)，可以在自己定制界面上獲得地圖信息、制作專題地圖、進行地理分析等，這有助于地理教學實現網絡化。

總之，GIS技術在中學地理教學上的應用，是一項改革創新，也是一個發展趨勢。從目前地理信息系統在中學地理教學中的推廣應用來看，除美國和我國的臺灣以及其他一些國家和她區GIS技術已被應用于中小學地理教學外(張超吳沛林2000)，我國還處于推廣應用階段.方法：實驗法

教學實驗的設計原則：

(1)科學性原則整個設計思路和實驗方法的確定，應符合中學地理的基本知識和基本原理對學生現有的學習水平的要求，應符合中學生的生理和心理發展規律。

(2)可行性原則表現為實驗設施、課題選擇、學生組織等方面都具有可行性。

(3)簡便性原則應選擇實驗數據的獲取難度不大，實驗操作比較簡單，實驗步驟比較少，花費時間比較短的實驗課題。

(4)可重復性原則重復、隨機和對照是保證實驗結果正確的三大原則。教學實驗的教學目標：

(1)讓學生了解地理學科發展前沿GIS的用途、功能、使用方法、應用前景，使學生的發展與時代同步。

(2)通過課題實驗研究，嘗試利用GIS的獨特功能，開發它在地理教育活動中的應用價值，在教學教改中另辟蹊徑。

(3)GIS學習軟件引入到地理教學中，可以幫助學生樹立地理整體性和區域性的概念，在實處強化學生地理空間想象能力，綜合處理問題能力，培養學生學會學習、學習合作。

(4)培養科學態度和科學道德。在GIS實驗教學過程中，學生經過自身認真、踏實的探究，實事求是地獲得結論。形成不怕吃苦、勇于克服困難的意志品質和積極的人生態度。實驗過程： 確定課題：

為了讓實驗具有可比性、可操作性、規范性。課題由教師確定 問題預測：(1)GIS教學資源

GIS教學資源的饋乏是制約我國GIS教育普及的重要因素。而能夠直接應用于地理課堂教學的又少之又少，必須結合相關的教學內容進行加工處理。同時地理數據的處理和柵格地理數字化又需要耗費教師大量的時間和精力。(2)GIS教育的軟、硬件問題

在GIS教育的軟件問題上，專業GIS的軟件是十分昂貴的，雖然我們可以利用一些資源。但絕大多數是英文版，而且對操作系統的兼容性有限制。若是要在中學全面推廣GIS教育，則必須開發專門用于中學地理教學的國產GIS軟件。北京超圖公司與人民教育音像出版社聯合開發的<超級地圖>，價格是一般學生都能接受的。

硬件方面，有條件配備多媒體教室或網絡教室的學校，一般都能滿足中學GIS教育需要。便在目前的網速下，顯示的速度還是會受到很大的限制，(3)師資培訓問題

在開設GIS課程后，高校培養的教師出現了理論與教學實際的脫節，未能根據中學教學特點多介紹GIS在地理教學中的應用情況。由于畢業后工作環境不能開展GIS，更導致許多人不愿意去研究。(4)學生問題

第四篇：淺談GIS在中學地理教學中的應用

淺談GIS在中學地理教學中的應用

摘要：GIS即地理系統，是具有地理空間數據的獲取?處理?管理?分析和可視化功能的前緣技術。本文從它的技術發展?應用的必要性及在實際教學中的應用角度出發，闡述GIS走進校園，走進課堂的必然趨勢。

關鍵詞：高中地理

GIS 數字化地圖

GIS技術的發展，使海量地理信息的處理有了一些本質上的進步，也深刻地影響地理教學思維的轉變。在我國將GIS應用于高中地理的輔助教學已經有了初步的研究，如中學GIS教學輔助軟件設計，GIS技術應用于高中學生信息素養培育，以及從教學內容和教學技術手段兩方面探討GIS在中學地理教學中的具體應用等。這些研究側重于對GIS引入中學地理教學的理論和應用研究，缺乏結合高中地理教學的具體案例分析。本文將GIS強大的空間信息處理功能與鮮活的高中地理教學課程相結合，突出GIS對中學地理教學圖件的制作以及成果的直觀展示，以期提高教學效果。

一、GIS概述

GIS（Geographic Information System，地理信息系統）是在計算機軟硬件支持下，采集、存儲、管理、處理、檢索、分析和顯示空間信息的一種技術系統。它是在20世紀60年代發展起來的新型學科，是現代科學技術發展和社會需求的產物。目前GIS廣泛應用于國民經濟的各行各業，而將其應用到教育領域是一項十分有意義的嘗試。二?GIS技術的發展

1963年，加拿大測量學家R．P．Tomlinson博士提出將常規地圖變成數字形式地圖，并存入計算機的設想，同時開發了世界上第一個地理信息系統。這一時期世界上有許多與地理信息系統有關的組織建立起來，對于地理信息系統的傳播起到了積極作用。60年代為地理信息系統開拓期，注重于空間數據的地學處理。例如，處理人口統計 局數據（如美國人口調查局建立的DIME）、資源普查數據（如加拿大統計局的GRDSR）等。許多大學研制了一些基于柵格系統的軟件包，如哈佛的SYMAP、馬里蘭大學的MANS等。綜合來看，初期地理信息系統發展 的動力來自于諸多方面，如學術探討、新技術的應用、大量空間數據處理的生產需求等。對于這個時期地理信息系統的發展來說，專家興趣 以及政府的推動起著積極的引導作用，并且大多地理信息系統工作限于政府及大學的范疇，國際交往甚少。

在美國，20世紀80年代GIS被引進校園。1994年，美國召開了首屆GIS在教育上的應用會議，計劃利用GIS技術，使學生將地理課教學內容與所在城市的社會，環境等問題聯系起來，引導學生關注當地社會熱點問題，借助GIS技術將這些問題可視化并尋找解決方案，最終達到在青少年中普及GIS知識，同時提高學生科學素質的雙重目的，該計劃受到美國科學家基金會的資金支持。

我國GIS起源于1980年，經過十多年的發展，在1996年以后進入產業化生產階段，國內不少IT企業都制造出優秀的GIS應用軟件。但是GIS這一新的地理信息工具，在我國中學地理教育中的應用才剛剛起步，教師和學生對信息技術的掌握程度，對于教學效果有著直接的影響。而大量的GIS商業軟件是為專業應用而開發的，功能多且操作復雜，增加了學習使用的難度，同時價格昂貴。因此在高中地理教學實踐中缺乏符合其特點的GIS軟件。目前很多教師使用的是操作比較簡單、有漢化功能 的Map Info。

三?高中地理教學中應用GIS 的必要性

我國在新課程改革中提出：“改變課程實施過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現狀，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識能力、分析和解決問題能力以及交流與合作能力。”而GIS本身的學科特色就決定了學生能在專業的輔助教學軟件平臺中，搜集到更多更有用的信息，并能對信息進行更專業的分析處理，使學生更深刻地掌握知識的同時，還激發了他們對新知識的探索欲望，增強了實際動手操作的能力，培養了他們自主學習的能力，可謂一舉多得。

四、GIS在高中地理教學中的實際應用

地理空間是地理學永恒的主題，地理信息與其他信息的根本區別就在于其強烈的空間特征。高中地理中培養學生的空間思維一直是教學中的重難點，單靠教師的投影、版圖或計算機動畫演示很難達到理想的教學效果，學生的空間思維也 沒有達到一個很好的提升。而借助Map Info軟件制作專題地圖，能夠反映地理現象的空間分布特征，使學生一目了然，從而得到很好的教學效果。1．地理要素空間分布特征、分布規律和影響關系的教學

教學中，我們可以應用GIS在空間上顯示符合某一條件的地理要素的特性，幫助學生認識地理空間概念。如利用GIS對地理事物的空間分布、查詢、顯示功能，輔助講授自然與人文要素的分布，也可對各地理要素之間的空間關系進行分析，幫助學生掌握地理要素的分布特征、空間分布規律，提高學生分析地理問題、解決地理問題的能力。

研究一般的分布特征和規律所需要的地理數據，包括地圖數據和主題數據兩部分。地圖數據是GIS的基礎空間數據，例如世界地圖，中國地圖，各省市地圖；主題數據是與具體教學內容相關的數據，如氣溫、降水、植被、人口、城市等。利用GIS的圖層技術制成不同的地理要素圖層。圖層疊加可以形成如中國人口分布圖，世界降水量分布圖等。或者加入其他因素的影響，如地形要素可以得到地形對中國人口分布的影響圖等。2．地理事物的環境分析教學

利用GIs技術，可確定某地理要素在一定范圍內對于其他地理要素的分布。如確定離某條河流100千米內人口大于20萬的城市分布，從而為內河運輸、灌溉發電、洪災預防等各種人類活動提供環境分析與決策，這有助于學生形成理性分析地理問題的能力。另外，也可以借助GIS查詢功能，如查詢某城市到另一個城市的交通線路，GIS可以提供多條線路，也可給出最佳路徑，這些功能對于培養學生的空間分析、空間判斷和決策能力都有好處。3．數據統計分析教學

為了用GIS進行數據分析，必需對所收集的數據建立數據庫，然后利用GIS的數據分析功能研究地理問題。GIS軟件提供的分析功能包括查詢分析、疊加分析、緩沖分析等。例如GIS能夠迅速地告訴我們世界上人最多的國家在哪里，世界上人口數量超過1億的國家分布等；或者通過疊加得到降水量400毫米以下人口100萬以上的大城市；以及分析南昆鐵路兩側40km范圍內的人口總量等。GIS的分析結果最終需要通過地圖可視化表達并可附以統計圖表等。可視化的表達方式使得我們可以清楚地觀察到地理現象的分布，空間的聯系等，從中歸納總結最后形 成結論。GIS能實現統計分析和圖表直觀顯示功能。具體來說，GIS可以進行數據排序顯示，如將我國各省按面積從大到小排序，將各種水體類型按比例多少排序等；或繪制專題地圖，制作交通圖、地形圖、行政區劃圖、旅游規劃圖等。

五、存在問題與展望

GIS作為一種新時代下的教學工具和手段，具有廣闊的發展前景。它不僅豐富了課堂教學的內容，也改變了課堂教學的形式，對提升教學質量，提高學生的創新能力和綜合素養有著重要的作用。雖然目前我國GIS在輔助高中地理教學中受到種種條件制約，應用范圍還不是十分廣泛，但我們相信在社會各界人士的共同努力下，這一天將很快到來！參考文獻

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第五篇：GIS在物流中的應用

GIS在物流中的應用

GIS應用于物流分析，主要是指利用GIS強大的地理數據功能來完善物流分析技術。GPS在物流領域的應用可以實時監控車輛等移動目標的位置，根據道路交通狀況向移動目標發出實時調度指令。而GIS、GPS和無線通訊技術的有效結合，再輔以車輛路線模型、最短路徑模型、網絡物流模型、分配集合模型和設施定位模型等，能夠建立功能強大的物流信息系統，使物流變得實時并且成本最優。

一、GIS/GPS在物流企業應用的優勢主要體現在以下幾個方面：

1．打造數字物流企業，規范企業日常運作，提升企業形象。GIS/GPS的應用，必將提升物流企業的信息化程度，使企業日常運作數字化，包括企業擁有的物流設備或者客戶的任何一筆貨物都能用精確的數字來描述，不僅提高企業運作效率，同時提升企業形象，能夠爭取更多的客戶。

2．通過對運輸設備的導航跟蹤，提高車輛運作效率，降低物流費用，抵抗風險。GIS/GPS和無線通訊的結合，使得流動在不同地方的運輸設備變得透明而且可以控制。

3．通過物對物流運作的協調，促進協同商務發展，讓物流企業向第四方物流角色轉換。由于物流企業能夠實時的獲取每部車輛的具體位置，載貨信息，故物流企業能用系統的觀念運作企業的業務，降低空載率。這一職能的轉變，物流企業如果為某條供應鏈服務，則能夠發揮第四方物流的作用。

物流企業通過無線通訊，GIS/GPS能夠精確的獲取運輸車輛的信息，再通過INTERNET讓企業內部和客戶訪問，從而把整個企業的操作，業務變得透明，為協同商務打下基礎。

將地理信息系統(GIS)、衛星定位系統(GPS)、無線通訊(WAP)與互聯網技術(Web)集成一體，應用于物流和供應鏈管理信息技術領域，國內還沒有完全成熟。隨著人們的重視和技術的進步，GIS、GPS、WAP和WEB技術將結合在一起，共同描繪透明物流企業，減少物流黑洞，增強國內物流企業競爭力，在不久將開放的物流市場上站穩腳跟。

二、GIS在物流中的實際應用舉例（白沙煙草物流公司）

白沙煙草物流公司已啟用的煙草配送GIS及線路優化系統，經過三個多月在配送區域內送貨線路上的試運行，已取得初步成功的經驗和數據，為即將全面啟動該系統打下了良好的基礎。

白沙物流煙草配送GIS及線路優化系統是基于集成了國際上發展成熟的網絡數據庫、WEB/GIS中間件、GPS、GPRS通訊技術，采用金啟元科技發展(北京)有限公司的地圖引擎中間件(GS-GMS-MapEngine for Java)產品為核心開發技術平臺，結合白沙物流的實際，開發設計的集煙草配送線路優化、煙草配送和煙草稽查車輛安全監控、煙草業務(訪銷、CRM等)可視化分析、煙草電子地圖查詢為一體的物流WEB/GIS綜合管理信息系統。該系統利用WEB/GIS強大的地理數據功能來完善物流分析，及時獲取直觀可視化的第一手綜合管理信息，即可直接合理調配人力、運力資源，求得最佳的送貨路線，又能有效地為綜合管理決策提供依據。系統中使用的GPS技術可以實時監控車輛的位置，根據道路交通狀況向車輛發出實時調度指令，實現對車輛進行遠程管理。

1、白沙煙草物流開發使用GIS線路優化系統后，將實現以下六大應用功能:

（1）煙草配送線路優化系統:選擇訂單日期和配送區域后自動完成訂單數據的抽取，根據送貨車輛的裝載量、客戶分布、配送訂單、送貨線路交通狀況、司機對送貨區域的熟悉程度等因素設定計算條件，系統進行送貨線路的自動優化處理，形成最佳送貨路線，保證送貨成本及送貨效率最佳。線路優化后，允許業務人員根據業務具體情況進行臨時線路的合并和調整，以適應送貨管理的實際需要。

（2）煙草綜合地圖查詢:能夠基于電子地圖實現客戶分布的模糊查詢、行政區域查詢和任意區域查詢，查詢結果實時在電子地圖上標注出來。通過使用圖形操作工具如放大、縮小、漫游、測距等，來具體查看每一客戶的詳細情況。

（3）煙草業務地圖數據遠程維護:提供基于地圖方式的煙草業務地圖數據維護功能，還可以根據采集的新變化的道路等地理數據及時更新地圖。對煙戶點的增、刪、改;對路段和客戶數據的綜合初始化;對地圖圖層的維護操作;地圖服務器系統的運行故障修復和負載均衡等功能。

（4）煙草業務分析:實現選定區域，選定時間段的煙草訂單訪銷區域的分布，進行復合條件查詢;在選定時間段內的各種品牌香煙的銷量統計和地理及煙草訪銷區域分布;配送車組送貨區域的地圖分布。通過在各種查詢統計、分析現有客戶分布規律的基礎上，通過空間數據密度計算，挖掘潛在客戶;通過對配送業務的互動分析，擴展配送業務(如第三方物流)。

（5）煙草物流GPS車輛監控管理:通過對煙草送貨車輛的導航跟蹤，提高車輛運作效率，降低車輛管理費用，抵抗風險。其中車輛跟蹤功能是對任一車輛進行實時的動態跟蹤監控，提供準確的車輛位置及運行狀態、車組編號及當天的行車線路查詢。報警功能是當司機在送貨途中遇到被搶被盜或其它緊急情況時，按下車上的GPS報警裝置向公司的信息中心報警。軌跡回放功能是根據所保存的數據，將車輛在某一歷史時間段的實際行車過程重現于電子地圖上，隨時查看行車速度、行駛時間、位置信息等，為事后處理客戶投訴、路上事故、被搶被盜提供有力證據。

（6）煙草配送車輛信息維護:根據車組和煙草配送人員的變動及時在這一模塊中進行車輛、司機、送貨員信息的維護操作。包括添加車輛和對現有車輛信息的編輯。

白沙物流煙草配送GIS及線路優化系統的上線運行，標志著白沙物流的信息化建設邁上了一個新的臺階，必定會在規范日常運作，提升公司形象，打造數字化的跨區物流企業的進程中起到巨大推動作用。

經過GIS計算自動生成的優化配送線路圖，可指導煙草送貨員大大提高送貨效率，節約配送成本。

2、白沙物流煙草配送綜合GIS及路徑優化系統的開發背景

縱覽目前國內煙草軟件開發公司，能夠提出完整的多點物流配送算法的專業公司還非常少，原因是開發商只有經過長期的積累才能了解煙草及物流行業相關復雜的業務和管理流程，而一些物流軟件開發公司雖然對物流的環節比較熟悉，但是對GIS特別是適應煙草物流大集中業務模式的WEB/GIS技術方面比較陌生，而城市多點物流配送的算法很難和這兩方面脫離開。所以造成以前沒有太多公司能提供完善而成熟的煙草多點物流配送算法模型;多點物流配送的算法含蓋了許多內容，如何合理的搭建算法模型，其中還要包括多重約束條件。沒有做過類似的煙草項目是很難建立起來的。因為一些細小的因素，不了解煙草物流業務管理流程并且通過實際開發物流多點配送和配送路徑優化系統類似項目的話，是很難拿出適合的煙草業務空間數據采集方案和考慮全面的算法條件，使系統可用性和可擴展性差之千里。

國外的路徑算法的模型軟件，卻很難符合中國路網規則、城市交通禁則以及頻繁的變化需求，更難符合改革中的中國煙草的管理流程。我們所介紹的應用軟件就考慮這些特點給用戶提供方便的“地圖數據同步初始化工具”和“WEB遠程數據維護功能模塊”國內許多物流軟件企業由于不熟悉GIS方面深入的路徑算法模型，推出的物流配送管理系統，多是一些類似MIS的管理系統，主要解決的是物流內部信息流的管理，與GIS的結合也多體現在只能單一的將地圖查詢和GPS加到干線物流配送時的車輛監控功能(例如中鐵快運和郵政物流)等粗淺的技術應用;實際并沒有解決城市內多點物流配送的難點。由于城市道路情況復雜、客戶分散、煙草定單品種眾多且數量不等客觀條件，最容易產生運力不足的假相。而實際上這是由于配送車輛的空置率和空駛率太大造成的。所以對于一些開發煙草MIS，訪銷、CRM和倉蓄物流系統這樣的方案提供商，對多點物流的配送的應用很難獨立專業地完成，所以采用專業技術集成的方式解決是一條捷徑。

而國內的GIS應用軟件企業，由于煙草物流行業的專業性，以往有的GIS的煙草應用，本身就很少能專一的進行煙草物流GIS的應用開發，一般還停留在信息可視化的階段，對煙草物流配送工作流程以及煙草基礎管理系統如訪銷、倉儲、客服系統的不熟悉也很難深入擴展到類似的應用。

目前國內的煙草物流對于GIS的應用存在認識上的偏差，大部分的煙草物流應用只單純的利用GPS技術實現了查詢煙草物流配送車輛的位置、軌跡，對于干線運輸來說，基本可以滿足要求，但是對于煙草訪銷配送最基礎的基層地市煙草公司，特別是適應城網和農網煙草大集中的多點配送應用來說，只知道車的位置是遠遠不夠的。合理的配送線路優化和按動態煙草定單配載，將直接提高配、運效率，大大降低煙草物流成本。

其實這種“多點配送路徑優化應用系統” 同樣非常適用于國家專賣食鹽配送、家電配送、易腐蝕食品(乳制品)、冷凍食品、高級時令果品蔬菜的多點配送、城市大面積工作配餐以及加油站油品(危險品)配送等等。