1、高中地理必修3精品学案2112 地理信息技术在区域地理环境研究中的应用第二节地理信息技术在区域地理环境研究中的应用学习目标1.了解遥感、全球定位系统、地理信息系统和数字地球的概念。2.掌握遥感、全球定位系统、地理信息系统和数字地球在生产、生活中的应用。(重点)3.理解“3S”之间的区别与联系及其与“数字地球”的关系。(重难点)自主预习一、地理信息技术1概念：获取、管理、分析和应用的现代技术的总称。2类型：(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)。3应用领域领域应用区域地理环境研究资源调查、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开发规划大众化应用GPS汽车导航、城市多媒体地理信息系
2、统二、遥感(RS)1概念人们在航空器(如飞机、高空气球)或(如人造卫星)上利用一定的技术装备，对地表物体进行远距离的。2遥感的关键装置一种被称为的仪器。3主要环节4原理地面物体的种类、性质、环境条件不同，其反射和辐射的也各不相同。5在区域分析中的作用为区域地理环境研究从到、从静态到动态、从到的转化和发展，提供了条件。6应用、环境监测、防御监测等领域。特别提醒遥感技术的特点：探测范围大，获得资料速度快、周期短，能反映动态变化，受地面条件限制少，手段多、信息量大，用途广。三、全球定位系统(GPS)1概念：利用，在全球范围内实时进行定位、导航的系统。2组成3特点：全能性、性、全天候、连续性和实时性。
3、4应用：为各类用户提供精密的、速度和时间；利用GPS为导航服务。四、地理信息系统(GIS)1概念：专门处理地理的计算机系统。2简要程序3应用(1)区域地理环境研究提供反映的各种。对环境和进行动态监测及。(2)城市管理五、地理信息技术与数字地球1数字地球：数字化的地球，即把整个地球信息进行后，由来管理的技术系统。2“3S”技术与数字地球的关系特别提醒数字地球不能简单地说是“3S”技术的综合数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现与再认识，是遥感技术、全球定位系统、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等多种技术的综合利用。“3S”技术仅仅是数字地球的部分支撑技术。自主诊断1判断正误(1)地
4、球信息技术可以分析区域内土地利用的动态变化。 ()(2)卫星遥感与飞机遥感的探测范围相同。 ()(3)汽车导航装置可显示城市道路图，但不显示该车的位置。 ()(4)地理信息系统即计算机系统。 ()(5)利用数字地球，可以预测未来，但无法模拟数世纪前的环境。 ()2单项选择(1)“环境减灾”卫星(遥感)不能直接监测的自然灾害是()A台风 B洪涝C地震 D森林病虫害(2)GPS的基本定位原理：卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，GPS接收机接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维坐标、速度和时间信息。与传统的人工测量手段相比，下列不属于GPS具有的优势是()A测量精度高B操作复杂，仪器体积
5、大C全天候操作D信息自动接收、存储，减少了繁琐的中间处理环节(3)用户在智能手机上运行打车软件，输入目的地即可将信息发送给离他最近的若干出租车。打车软件运用的核心技术是() A数字地球 B遥感技术(RS)C地理信息系统(GIS) D全球定位系统(GPS)合作探究探究点1 遥感技术(RS)在区域地理环境研究中的应用材料2017年9月，中国地理信息产业大会在贵阳市召开，中国林科院资源所承担的“高分辨率遥感林业应用技术与服务平台”荣获“2017地理信息科技进步奖”一等奖。该平台是为支撑高分专项(民用部分)应用系统建议而立项实施的行业应用示范项目。该项目成果已直接应用于全国森林资源、湿地资源、荒漠化、
6、林业生态工程、森林灾害等方面的调查和监测业务，促进了国产高分遥感数据在林业行业上的应用，提升了林业调查的科技含量及行业遥感技术的应用水平。【思考交流】1在林业资源的普查上，利用遥感技术有哪些优势？2遥感技术可以应用在哪些领域？归纳总结遥感技术在区域地理环境研究中的应用1在资源普查中的应用勘探矿产资源，调查生物资源、水资源等是遥感技术在资源普查中的重要应用领域，如下表所示：应用领域具体内容备注矿产资源蕴藏矿产的地方有许多是地质断裂或环形构造带，较容易借助遥感技术“发现”矿产人们只需要分析遥感图像就可以划定蕴藏矿产的大致区域生物资源通过遥感图像解译，用图像处理技术，提取植被的分布、类型、结构、健康
7、状况、产量等数据为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务2.在环境、灾害监测中的应用随着遥感技术的发展，遥感将不仅为人们提供信息资源，改变人们的生产、生活与交往方式，而且在环境监测、灾害预警等方面发挥着巨大作用，有助于灾害的预防、环境的治理和保护。如下表所示：应用领域具体内容备注环境监测荒漠化、土壤盐渍化、海上冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、水体污染、大气污染等有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善灾害监测旱情、洪灾、滑坡、泥石流、农林病虫害、森林火灾等有利于防灾减灾3.农业、林业方面的应用在农业方面，利用遥感技术可以识别各类农作物，计算其种植面积，并根据作物生长情
8、况估计产量。在林业方面，利用遥感技术可以清查森林资源、监测森林火灾和病虫害。如下图所示：题组对练1北京时间2016年5月15日10时43分，中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将遥感卫星三十号发射升空。遥感卫星三十号主要用于国土资源普查、农作物估产及防灾减灾等领域。据此完成(1)(2)题。(1)利用遥感卫星三十号可直接()A分析水灾损失 B获取矿床露头信息C分析矿产种类 D进行人口普查(2)遥感技术诞生以来，世界许多国家都在积极推进遥感技术在作物监测与产量预估方面的应用。遥感技术能对小麦进行估产的原因是()A可监测小麦生长区域的气候变化状况 B可监测小麦生长区域的土壤变化状况C可监测
9、小麦成熟前的长势情况 D可区分农民收获小麦的品种2读遥感技术工作原理示意图，完成下列问题。(1)从A图中可以看出，此遥感技术所利用的运载工具是_，这种运载工具采用的是_的方式对地面物体进行感知和识别。这种方式的遥感技术，对地面的分辨率较_(高或低)。(2)在B图中，传感器接收的是_。探究点2 全球定位系统(GPS)的应用近期，针对车主对于高架桥定位、导航的痛点，XX地图率先推出了高架导航功能，覆盖全国几乎所有采用高架桥道路设计的城市，可以更精确地判断行驶的位置位于高架桥上还是高架桥下，为用户提供更加准确的导航服务。(以上海为例，XX地图可判断所处的位置是在高架桥上还是桥下)【思考交流】1XX卫
10、星导航系统属于对哪种地理信息技术的应用？2卫星导航系统可用于哪些方面？归纳总结_全球定位系统的部分应用领域和用途 应用领域功能表现具体用途军事定位、导航主要用来给航行中的军舰、飞机及导弹提供定位和导航，同时也广泛应用于野外军事行动中单兵和移动装备定位及跟踪野外勘探定位GPS技术已广泛用于大地测量、资源勘探、地壳运动观察、地籍测量交通定位、导航对车辆进行跟踪、调度管理、合理分配，从而以最快的速度响应用户乘车或配送请求，降低能源消耗，节省运行成本；同时GPS对车辆还具有导航功能救援定位可对消防人员、救护人员、交通警察进行应急调遣，从而提高紧急事件处理部门对火灾、犯罪、交通事故等的响应效率农业定位实
11、施精准农业的耕作和捕鱼题组对练1为做好服务，上海的出租汽车都安装了卫星导航系统。据此完成(1)(2)题。(1)汽车卫星导航系统应用到的地理信息技术包括()A遥感和全球定位系统 B遥感和地理信息系统C全球定位系统和地理信息系统 D数字地球(2)汽车卫星导航系统的功能包括()确定汽车的行驶路线 显示汽车运行中的位置能够大大缩短汽车的通行里程 对汽车进行踪迹监控A BC D2读车载GPS导航监控原理示意图，回答(1)(2)题。(1)图中M表示()A制作GPS接收机 B分析交通状况C生成电子地图 D计算三维坐标(2)车载GPS通过公共电信网络传给交通监控中心的信息是()A车载GPS所在道路的拥堵状况
12、B车载GPS所在地的地理坐标C车载GPS所在车辆的违章信息 D车载GPS规划的导航路线探究点3 地理信息系统(GIS)的应用GIS为地理信息资源的共享提供了最便捷的技术支持。一套完整的地理信息系统，储存了庞大的空间数据，不但能随时制作电子地图，还有详细的属性资料可供查询，并能进行多种空间分析，以此来模拟区域内的空间规律和发展趋势，这是GIS区别于其他信息系统的一个重要标志。下图是运用GIS制作的中国确诊人感染H7N9病例数量及分布图。【思考交流】1地理信息系统(GIS)制作的地图与传统地图有何区别？2应用GIS如何防治人感染H7N9?归纳总结_地理信息系统(GIS)的应用1在灾害监测中的应用应
13、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。2在区域地理环境研究中的应用3在城市管理中的应用应用主要功能城市信息管理与服务主要向城市居民提供日常工作与生活所需的各种信息城市规划进行城市与区域多目标的开发与规划城市道路交通管理显示有关道路的路况、交通流量、沿线环境等空间和属性信息城市抗灾减灾实时跟踪灾害发生、发展过程，对灾害进行快速分析、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、预测与模拟城区公共卫生提供预警和决策支持4.地理信息系统(GIS)可解决的四类基本问题(1)解决与分布、位置有关的基本问题GIS完全可以像传统地图一样，
14、解决与“地点”“状况”有关的查询等问题。(2)解决趋势分析问题GIS能通过了解某地物随时间变化的过程，分析该地物的发展趋势。(3)解决模式分析问题一个地区的地物分布及其组合都有一定的规律，也就是存在着一定的模式。通过模式分析，可以揭示各种地物之间的空间关系。(4)解决模拟问题利用已掌握的规律建立一定的模型，可以模拟某地如果具备某种条件时出现的结果。例如，GIS可以模拟洪水的发生，为抗洪抢险提供依据，减少灾害损失。方法技巧“3S”技术手段的选取技巧对于“3S”技术的考查，主要是考查“3S”技术作用和应用领域的不同。 因此，学生只要抓住“3S”技术的区别，就能对“3S”技术的选取做出正确的判断。可
15、以重点记住三种技术的主要区别：另外，注意在“用词”方面的差异，也是正确选取“3S”技术的方法之一，具体方法如下：若有“获取”“监测”“估测”“调查”等词语的一般选取遥感技术。若有“定位”“导航”“测量”“精确”“精准”等词语的则选取全球定位系统。若有“分析”“评估”“预测”“预报”“处理”“管理”“决策”“规划”“选址”等词语的则多选取地理信息系统。题组对练1GIS的英文名称是Geographical Information System，也叫地理信息系统，具有地图处理、数据库管理和空间分析三大功能。GIS不仅能进行趋势分析、复杂的模式分析，还能进行预测性分析。据此完成(1)(2)题。 (1)
16、在森林火灾中GIS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及时分析火势蔓延方向，为制订灭火方案提供依据(2)下列叙述正确的是()对GIS数据的操作与分析，是GIS应用的最终结果利用GIS中的地理数据，实现地理分析、评价、预测和辅助决策，是GIS的重要应用领域GIS的输出，是指将编辑好的GIS信息在计算机显示器的屏幕上显示，或通过绘图仪、打印机等输出GIS软件是地理信息系统运行的基础，属于GIS的数据库A BC， D2在未来的农业生产中，依托于地理信息技术，农民首先可定期获得农田长势的影像资料，再经过系统分析，最后把杀虫剂、化肥施用到最需要的农田
17、，从而减少污染、提高产量。依据图文资料完成(1)(2)题。(1)这一过程中，依次使用的技术是()ARSGISGPS BRSGPSGISCGISRSGPS DGPSRSGIS(2)“土地利用信息数据库”在数字城市规划中不能用于()A分析应急避难场所数量 B确定市区停车场的规模C决策公交线路合理布局 D统计城市流动人口数量图表解读图表探讨GIS图层叠加示意图探讨1.该图共有哪几个图层组成？探讨2.各个图层之间有一定的联系，判断河流流向要依据哪两个图层？探讨3.分析居民点的合理布局需要考虑哪些图层信息？读图方法阅读上图要注意以下几点：(1)明要素，明确GIS图层是由哪些专题图组成的。如上图中由水系图
18、、土地利用图、居民点分布图、地形图和土壤图组成。(2)析联系，根据图层间的相互联系，分析图层叠加后反映的地理要素特征。如图中叠加后反映的可能是农业生产要素分布。(3)抓规律，一般不同图层叠加后反映的地理事物如下表所示：叠加图层新生(应用)主体人口密度、地价高低与交通线路及规划图新建商业中心选址河流分布、坡度分布、土石分布图泥石流易发区水系、土地利用、居民点、地形、土壤图土地的分类和评价水系、土地利用、居民点、地形、土壤、水文地质、区域规划图深埋垃圾场选址坡向分布、岩石倾斜图滑坡易发区读图训练下图为某地区地理信息系统数据库示意图。读图，回答(1)(2)题。 (1)以下图层组合最适合用遥感(RS)
19、技术获取信息的是()A BC D(2)进行农业适宜性评价可以利用的图层组合是()A BC D课堂小结当堂达标考查点1遥感技术(RS)的应用读某一时刻地球晨昏线分布图，据此回答12题。1获得上述图片资料的地理信息技术是()ARS BGISCGPS D数字地球技术2下列关于遥感的说法，不正确的是()A遥感工作时不直接接触地物 B遥感技术是遥感信息接收与应用的过程C遥感获取的信息是电磁波信息 D遥感无法感知地面不辐射电磁波的物体考查点2全球定位系统(GPS)我国宣布北斗卫星导航系统将在2018年率先为“一带一路”国家提供基本服务，并在2020年形成全球服务能力。回答34题。 3下列不属于北斗卫星导航
20、系统组成部分的是()信号接收机 北斗卫星传感器 车载移动电话A B C D4北斗导航业务2020年形成全球服务能力，北斗导航系统可为()登山爱好者提供具体的经纬度位置农业生产测评农作物的产量地质工作者提供某地的海拔比赛者提供汽车的运行速度工业生产测评水质污染A B C D考查点3地理信息系统(GIS)叠图分析是科学选址最常用的方法。结合下图，回答56题。5叠图分析最常用的地理信息技术是()ARS BGPSCGIS D数字地球6选定的区域适合建设()A大型垃圾处理场 B大型仓储式超市C汽车加油站 D水源保护区考查点4地理信息技术与数字地球中国政府和学术界在“数字地球”的基础上提出了“数字中国”的
21、构想。构想中的“数字中国”将建立一个统一完整的国家公用信息网。它集成了国家信息网、国土资源信息网、长江流域监控网等网络的信息，并将促进这些系统的综合利用。据此回答78题。 7有关“数字地球”的叙述，正确的是 ()A“数字地球”就是指因特网B“数字地球”就是指“信息高速公路”C“数字地球”只能方便人们的生活，并不能创造实实在在的财富D“数字地球”是用数据通信技术使地球上信息的表达方式日益数字化8应用网络技术可能对国家安全构成的直接威胁是()在互联网上存在着许多容易扩散的计算机病毒敌对势力利用网络散布谣言，扰乱社会秩序外国情报机构可以利用网络技术窃取国家机密网上黑客经常破坏一些计算机网络A B C
22、 D教材活动点拨教材P12活动1在图1.5和图1.6所示的洪水监测和统计中，除运用了遥感技术外，还运用了地理信息系统，遥感提供了信息源(信息搜集)，地理信息系统对信息进行加工(分析、统计)。2(1)可以利用全球定位系统。(2)可以利用地理信息系统。(3)还要用到摄像和视频传输技术。如果存在严重交通堵塞，需要另外寻找较近的且有条件较快赶到出事地点的巡警车(需要综合运用上述技术)。(4)接警确认出事地点的位置(在显示各巡警车的地理信息系统中)了解其周围巡警车的位置分析确定最近(或能最快到达)的巡警车通知该巡警车。(5)城市交通组织和管理、商业组织和管理、城市规划、卫生救护、物流等部门，都可利用地理
23、信息技术。 参 考 答 案 自主诊断1【提示】(1)对区域内的土地利用和土地覆盖变化的研究，对区域气候变化影响的研究等，借助地理信息技术，有助于深入分析其动态变化过程。(2)卫星遥感比飞机遥感距离地面远，因此探测范围大。(3)汽车导航装置可显示城市道路图和该车的位置。(4)地理信息系统从外部看表现为计算机软硬件系统；其内涵却是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。(5)数字地球可利用虚拟技术，模拟过去和未来的环境。2(1)C地震是地球内能剧烈释放而产生的灾害，是地球内部构造发生变化导致的。利用“环境减灾”卫星不能直接监测。(2)BGPS在测量
24、上的巨大优势是：测量精度高；操作简便；仪器体积小，便于携带；全天候操作；信息自动接收、储存，减少了繁琐的中间处理环节。(3)C打车软件主要借助地理信息系统进行空间分析，获取附近出租车的位置。合作探究探究点1 【思考交流】1【提示】探测范围大、获取资料速度快、周期短、能反映林业资源的动态变化、受地面条件限制少、手段多、信息量大。2【提示】资源调查、环境监测、灾害的防御监测等。题组对练1(1)B(2)C第(1)题，利用遥感技术可获取矿床露头信息。利用地理信息系统可分析矿产种类、水灾损失。人口普查需要人工走访统计。第(2)题，利用遥感技术可以监测小麦成熟前的长势情况，从而可以对小麦进行估产。2解析本
25、题考查遥感技术的运载工具和判断遥感技术分辨率的高低。遥感技术主要是通过接收电磁波来获取信息，任何物体都反射、辐射不同的电磁波，遥感技术就是依靠这一特点来识别物体的。答案(1)飞机航空摄影高(2)地面反射或辐射的电磁波信息探究点2 【思考交流】1【提示】GPS技术。2【提示】交通运输；搜索营救；高度指挥；导弹发射。题组对练1(1)C(2)B第(1)题，汽车卫星导航系统的工作原理是汽车中安装的GPS设备接收到GPS卫星信息后，通过无线电信号将信息传送到计算机控制中心(GIS)，计算机控制中心(GIS)再根据汽车所在的位置及相关信息对汽车进行导航。第(2)题，汽车中的导航装置可显示城市道路图和该车的
26、位置，因而可帮助驾驶者选择合理的行车线路，缩短通行时间，但不能缩短通行里程；另外计算机控制中心能对安装有GPS接收装置的汽车进行踪迹监控。2(1)C(2)B第(1)题，纸质地图信息数字化后录入地名坐标信息，即生成电子地图，将该电子地图输入车载GPS，则可进行路线规划和导航。第(2)题，车载GPS通过公共电信网络传给交通监控中心的信息是其所在位置，即当地地理坐标。探究点3 【思考交流】1【提示】普通地图是用比例尺、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。2【提示】应用GIS可对各地区各时段“H7N9流感
27、”临床诊断病例、疑似病例等指标分类汇总，在地图上进行“地点”“状况”的位置标定，每日发布各地疫情通报，供有关部门查询分析，制定相应的防治策略。题组对练1(1)D(2)B第(1)题，GIS是地图的延伸，它通过数据库进行“空间分析”，通过复杂的“模拟分析”预测火势蔓延方向，从而为制订灭火方案提供依据。第(2)题，对GIS数据的操作与分析，是GIS应用的基础。利用GIS中的地理数据，实现地理分析、评价、预测和辅助决策，是GIS的重要应用领域。GIS的输出，是指将编辑好的GIS信息在计算机显示器的屏幕上显示，或通过绘图仪、打印机等输出。GIS软件是地理信息系统运行的基础，是空间数据管理和处理的平台。2
28、(1)A(2)D第(1)题，农民利用RS技术定期获得农田长势的影像资料；专门处理地理空间数据的计算机系统称为GIS，利用该系统把影像资料进行系统分析；利用卫星在全球范围内实时进行导航、定位的是GPS，利用该系统把杀虫剂、化肥施用到最需要的农田。第(2)题，“土地利用信息数据库”是地理空间数据的计算机系统，在数字城市规划中不能用于统计城市流动人口数量。图表解读图表探讨探讨1【提示】主要由水系分布图、土地利用分布图、居民点分布图、等高线地形图、土壤分布图5个图层组成。探讨2【提示】需依据水系分布图和等高线地形图。探讨3【提示】地形、水系和土地利用三个图层信息。读图训练( 1)A(2)C第(1)题，遥感一般指运用传感器对物体电磁波的辐射、反射特性进行探测。居民点、水系和地形主要分布在地表，因而其信息容易通过遥感技术获取；土壤、岩层和地下水一般位于地下，其电磁波的辐射、反射特性较弱。第(2)题，农业生产受气候、地形、水源和土壤等自然条件影响较大，是进行农业适宜性评价时必须考虑的因素。除了地形和土壤图层外，与水源密切相关的水系、地下水图层也需要利用。当堂达标1.A2.D第1题，遥感技术是“视觉的延伸”，对某项事物的观测利用的是遥感技术。第2题，遥感是利用传感器等技术装备，在航空器或航天器上通过接收和处理地面目标物反射或辐射的电磁波而对地物进行远距离感知的技术系统。地面
