第一章 第二節(jié)地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用

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1、 高二地理必修3 導(dǎo)學(xué)稿 主備人：程豐奎 陳猛 地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用 教案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】理解3S在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用 學(xué)習(xí)過程 【要點梳理】 一、地理信息技術(shù)的應(yīng)用 1．概念：指獲取、管理、分析和應(yīng)用 的現(xiàn)代技術(shù)的總稱，主要包括 (RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)和 (GIS)等。 2．應(yīng)用 (1)在區(qū)域地理研究中的應(yīng)用： 、環(huán)境監(jiān)測、 防御監(jiān)測、國土資源管理、國土

2、開發(fā)規(guī)劃等。 (2)大眾化應(yīng)用： 、空間信息網(wǎng)站、城市多媒體地理信息系統(tǒng)等。 二、遙感(RS) 1．概念：是人們在 (如飛機(jī)、高空氣球)或 (如人造衛(wèi)星)上利用一定的 ，對地表物體進(jìn)行遠(yuǎn)距離的感知。 2．遙感的關(guān)鍵裝置： 3．主要環(huán)節(jié) 目標(biāo)物：物體 電磁波 傳感器：收集、接受電磁波 傳輸：圖像膠片或 . 遙感地面系統(tǒng)：信息處理、信息分析 成果：

3、 . 4．特點：監(jiān)測的范圍 ，速度 ，節(jié)省 ，提高 。 5．作用：遙感信息是重要的 ，為區(qū)域地理研究從定性到 、從靜態(tài)到 、從過程到 的轉(zhuǎn)化和發(fā)展，提供了條件。例如，將多次或逐月、逐年的遙感影像圖疊加，就可反映城市的擴(kuò)張、海岸的侵蝕、湖泊的消長等。 三、全球定位系統(tǒng)(GPS) 1．概念：利用衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)實時進(jìn)行 、 的系統(tǒng)。 2．組成 空間部分——

4、 . 地面控制部分——地面監(jiān)控系統(tǒng) 用戶設(shè)備部分——GPS信號接收機(jī) 3．特點：提供精密的 坐標(biāo)(經(jīng)度、緯度、高度)、速度、時間，且具有全能性、全球性、全天候、 和實時性的特點。 4．應(yīng)用：確定考察點的 (經(jīng)度和緯度)、 (海拔)。 四、地理信息系統(tǒng)(GIS) 1．概念：專門處理 數(shù)據(jù)的計算機(jī)系統(tǒng)。 2．簡要程序 信息源：地圖、遙感圖像、野外考察、室內(nèi)實驗、社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計等獲得的數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)處理：建立 模型和數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)庫

5、：若干 組成GIS數(shù)據(jù)庫 空間分析 表達(dá)：形式有 、數(shù)字、 、統(tǒng)計圖表等 3．應(yīng)用 (1)可提供反映區(qū)域狀況的各種 。 (2)對區(qū)域內(nèi)的各種條件，進(jìn)行更為精確的 、 。 (3)對環(huán)境和自然災(zāi)害進(jìn)行 及 。 (4)在城市管理中的應(yīng)用已得到推廣。 五、地理信息技術(shù)與數(shù)字地球 1．

6、 為構(gòu)建數(shù)字地球奠定了基礎(chǔ)。 2．?dāng)?shù)字地球是指 的地球，即把整個地球信息進(jìn)行數(shù)字化后，由計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來管理的技術(shù)系統(tǒng)。 【要點提示】 1.遙感探測的范圍、獲取資料的速度和周期、對地物的分辨率與運載工具飛行高度的關(guān)系： 2.數(shù)字地球?qū)⒉煌臻g、時間、自然、人文的大量信息，按地理坐標(biāo)，從區(qū)域到全球進(jìn)行整合，并進(jìn)行立體的、動態(tài)的顯示，能為復(fù)雜的生產(chǎn)、研究活動提供實驗條件和試驗基地。 3.遙感技術(shù)的應(yīng)用 (1)資源調(diào)查；(2)環(huán)境監(jiān)測；(3)自然災(zāi)害防御、監(jiān)測；(4)農(nóng)業(yè)方面(見下圖)。 【鞏固訓(xùn)練】 1

7、．(2010年濟(jì)南模擬)目前遙感技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于國 【重點研討】 (2007年高考上海地理卷)當(dāng)今，3S(RS、GPS、GIS)技術(shù)在生產(chǎn)、生活和科研中的作用越來越突出。運用有關(guān)3S知識回答(1)～(4)題 (1)GIS具有強(qiáng)大的查詢功能，根據(jù)圖1顯示的查詢半徑，圖中以北京為查詢中心的地圖比例尺為　　　　。 根據(jù)圖中顯示的經(jīng)緯度可知，地圖中代表呼和浩特、濟(jì)南、太原、天津的字母分別是　　　　。 (2)城市道路建設(shè)速度越來越快，地圖測繪部門為了及時更新城市道路變化信息，需要利用________技術(shù)。圖2所示的交通監(jiān)控

8、與救援管理系統(tǒng)，根據(jù)交通事故發(fā)生地點，利用________技術(shù)，快速設(shè)計出警車、救護(hù)車趕往出事地的最佳行車路線，而交通事故發(fā)生地與警車、救護(hù)車的精確位置是利用________技術(shù)獲取的。為了能對運動中的汽車精確定位，至少需要接收________顆衛(wèi)星的信息。 (3)圖3中①②③④⑤⑥箭頭指向線分別表示3S技術(shù)的不同應(yīng)用功能，其中表示“提供影像信息功能”的是⑤和________，表示“提供空間定位信息功能”的是⑥和________，表示“反饋影像信息處理結(jié)果”的是③和________。 (4)圖3中各個圓的重疊部分分別代表RS、GPS、GIS不同組合的綜合應(yīng)用，其中重疊部分乙代表GIS與RS

9、技術(shù)的組合，丙代表　　　　技術(shù)的組合。在圖3所示的各個綜合應(yīng)用中任選一種組合，并寫出應(yīng)用實例：　　　　　　　。 【解析】　(1)主要從圖中的注記中讀出該圖半徑實際距離為500km，圖上距離為1厘米，便能計算出比例尺；另一方面明確呼和浩特、濟(jì)南、天津、太原與北京的相對位置，就能對號入座。 (2)城市道路變化信息，需要利用RS技術(shù)；經(jīng)過GIS系統(tǒng)對交通監(jiān)控與救援管理系統(tǒng)進(jìn)行處理，則能快速設(shè)計出警車、救護(hù)車趕往出事地的最佳行車路線；要知道任何一點的精確位置，可用GPS技術(shù)獲取。 (3)RS技術(shù)能夠提供影像信息功能；GPS技術(shù)能提供空間定位信息功能；GIS技術(shù)可對各種信息進(jìn)行處理，進(jìn)而反饋影像信

10、息處理結(jié)果。 (4)首先從圖中直接可以看出丙為GIS和GPS的重疊部分，因此代表二者的組合。其次明確甲、乙、丙、丁分別代表的是哪類技術(shù)的組合，舉出利用相應(yīng)技術(shù)的例子即可。 【答案】　(1)1∶50 000 000　ADBC (2)RS　GIS　GPS　四　(3)①?、堋、? (4)GIS與GPS 甲：RS獲取礦床露頭信息，GIS分析礦產(chǎn)種類，GPS確定礦床露頭位置； 乙：RS獲取水災(zāi)淹沒區(qū)的動態(tài)信息，GIS分析水災(zāi)損失； 丙：裝載GPS接收器的運鈔車發(fā)送位置信息到監(jiān)測中心，GIS監(jiān)測運鈔車是否偏離預(yù)定線路； ?。篟S獲取森林火場遙感信息，并可判斷火勢蔓延方向；GPS獲取火場精確位

11、置，引導(dǎo)消防隊員及時、準(zhǔn)確到達(dá)滅火地點(甲、乙、丙、丁任答一點) 【規(guī)律方法總結(jié)】　讀圖綜合題答題步驟 ①讀懂題意：考生首先必須能夠讀懂題意，找出關(guān)鍵詞，把握試題的中心含義，以及試題作答要求，這樣才能做到有的放矢。 ②看清圖示：近幾年的高考試題中很大一部分是與圖相關(guān)的。因此，學(xué)生應(yīng)該對各類地理圖像、圖表的特點和作用認(rèn)真掌握。在答題時認(rèn)真看清圖像、圖表中所表現(xiàn)的內(nèi)容，準(zhǔn)確、全面而有效地從圖示材料中提取顯性的和隱性的信息。并要注意將圖像、圖表資料與文字資料有機(jī)結(jié)合起來，加以靈活運用。 ③注意聯(lián)系：各種地理要素之間是相互聯(lián)系、相互影響的，因此，在答題時應(yīng)該注意地理事物和現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系，同

12、時還要關(guān)注跨學(xué)科之間的聯(lián)系，以及與生活實際的聯(lián)系等。 ④準(zhǔn)確表述：對試題進(jìn)行邏輯分析后，要進(jìn)行答案的構(gòu)思，并能夠用準(zhǔn)確的語言將答案表述清楚，這也是考試中的重要環(huán)節(jié)。不少同學(xué)在平時復(fù)習(xí)時，這個方面訓(xùn)練不夠，往往出現(xiàn)“眼高手低”、“茶壺里的餃子倒不出”的情況。因此，考生在復(fù)習(xí)迎考中，應(yīng)該把語言表述能力的訓(xùn)練放在重要的位置。 【鞏固訓(xùn)練】 1．(2010年濟(jì)南模擬)目前遙感技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的資源普查、災(zāi)害和環(huán)境監(jiān)測等各領(lǐng)域。據(jù)此回答(1)～(2)題。 (1)不同地物在同一光譜波段上的反射率差異越大，越容易區(qū)分。下圖反映了甲、乙兩類植物在生長期內(nèi)兩個波段上的反射率。在遙感影像上

13、區(qū)分這兩類植物，應(yīng)該選擇生長期內(nèi)哪一天的影像最合適(　　) A．①—第30天　B．②—第75天 C．③—第100天 D．④—第130天 (2)除了上述應(yīng)用外，利用遙感技術(shù)還可直接 (　　) A．分析旱災(zāi)損失 B．判斷人口分布 C．監(jiān)測滑坡災(zāi)害 D．確定環(huán)境污染類型 解析：本題主要考查遙感技術(shù)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用。解決此題需明確以下兩點： (1)反射率差異最大的日期在30天附近。 (2)遙感只對存在的事物進(jìn)行探測，但不能分析、處理問題。 答案：(1)A　(2)C 2．(2010年深圳模擬)自然地理環(huán)境對現(xiàn)代城市規(guī)劃產(chǎn)生深刻的影響。據(jù)此回答(1)～(2)題。 (

14、1)巴黎會在其北部建一衛(wèi)星城，其城市規(guī)劃布局將采用上圖D區(qū)域的布局模式，主要考慮的環(huán)境要素是(　　) A．河流的流向 B．地形的起伏 C．人們的審美觀念 D．主體風(fēng)向 (2)該衛(wèi)星城建好后，某出租車公司要在中心調(diào)度系統(tǒng)中快速查詢本公司出租車的位置信息，所采用的技術(shù)是(　　) A．RS技術(shù) B．GIS技術(shù) C．無線電呼叫技術(shù) D．GPS技術(shù)和GIS技術(shù) 解析：(1)為減少工業(yè)區(qū)對居民區(qū)的污染，在布局中依據(jù)城市盛行風(fēng)向，把工業(yè)區(qū)放在盛行風(fēng)的下風(fēng)向，并用綠化帶隔離。巴黎地處溫帶海洋性氣候區(qū)，全年盛行西南風(fēng)。(2)出租車的具體位置需要利用GPS進(jìn)行定位，而查

15、詢系統(tǒng)是GIS技術(shù)。 答案：(1)D　(2)D 【達(dá)標(biāo)檢測】 1．(2010年泰安一模)2009年7月8日凌晨，臺風(fēng)“莫拉克”在福建省泉州市惠安縣崇武鎮(zhèn)登陸。要對臺風(fēng)進(jìn)行監(jiān)控，及時預(yù)警以減少災(zāi)害的最佳地理信息技術(shù)是(　　) A．遙感技術(shù) B．地理信息系統(tǒng) C．全球定位系統(tǒng) D．氣象預(yù)報 解析：選A。本題考查遙感技術(shù)的應(yīng)用。題干中說明“要對臺風(fēng)進(jìn)行監(jiān)控”并“及時預(yù)警”，最佳的應(yīng)是遙感技術(shù)。 (2010年山東濱州模擬)2005年山東夏蝗發(fā)生面積達(dá)到450萬畝左右，屬大面積發(fā)生，占全國發(fā)生面積的一半。針對往年飛機(jī)滅蝗時定位不準(zhǔn)，有時誤將農(nóng)藥撒入池塘等問題，今年在蝗蟲

16、發(fā)生的高密度區(qū)域采用衛(wèi)星定位系統(tǒng)，精確掌握防治區(qū)域。據(jù)材料完成2～3題。 2．上述治蝗實例中，主要采用了3S技術(shù)中的(　　) A．遙感技術(shù) B．衛(wèi)星技術(shù) C．遙感技術(shù)和衛(wèi)星定位技術(shù) D．地理信息系統(tǒng) 3．衛(wèi)星遙感技術(shù)之所以能夠感知地面蝗蟲的危害和分布情況，是因為(　　) A．農(nóng)作物遭受蝗蟲災(zāi)害后，反射光譜會發(fā)生一定特性的變化 B．衛(wèi)星分辨率高，可以拍攝到比較清晰的照片 C．衛(wèi)星直接指揮飛機(jī)進(jìn)行滅蝗工作，無需人工參與 D．如果采用飛機(jī)遙感，探測的范圍會更大 解析：第2題，根據(jù)材料可知，在治蝗過程中，首先通過遙感技術(shù)來獲知地面作物受蝗蟲影響的情況，

17、然后通過衛(wèi)星定位技術(shù)來精確定位、進(jìn)行防治，故C項正確。第3題，農(nóng)作物遭受蝗蟲災(zāi)害后所反射的光譜與正常作物反射的光譜之間存在一定的差異，據(jù)此可通過遙感技術(shù)感知地面蝗蟲的危害和分布情況。 答案：2.C　3.A (2010年山東棗莊調(diào)研)1999年3月27日，北約部隊一架F—117A隱形戰(zhàn)斗機(jī)被南聯(lián)盟防空部隊擊落。飛行員跳傘后腳觸地的一剎那，通過手持式信號發(fā)射器發(fā)出緊急呼救信號，當(dāng)間諜衛(wèi)星把呼救信號傳送到北約南聯(lián)盟指揮所后，美軍立即展開了救援行動。6小時后，當(dāng)一架EA－6B電子干擾機(jī)發(fā)現(xiàn)飛行員的準(zhǔn)確位置時，一架MH－60G搜索與救援直升機(jī)降落在飛行員面前，把飛行員接上飛機(jī)并安全返回基地。根據(jù)材料

18、完成4～5題。 4．飛行員發(fā)出的呼救信號是(　　) A．GIS系統(tǒng)信號 B．GPS系統(tǒng)信號 C．RS系統(tǒng)信號 D．以上都不對 5.以上從發(fā)出信號到完成營救，應(yīng)用________可以完成以上活動(　　) A．GIS B．GPS C．RS D．EOS 解析：GPS具有導(dǎo)航、定位的功能。 答案：4.B　5.B 6．(2010年福建廈門質(zhì)檢)讀下列材料后完成下列問題。 材料1：汶川大地震發(fā)生后，重災(zāi)區(qū)陷入信息隔絕狀態(tài)。國土資源部第一時間緊急啟用航空遙感飛機(jī)，從6 000米高空拍攝了地震災(zāi)區(qū)高精度遙感圖片。專家們對圖片進(jìn)行初步數(shù)據(jù)處理和解譯，對災(zāi)區(qū)房屋倒塌情況、滑

19、坡、泥石流規(guī)模及分布，具有隱患的滑坡體、公路及橋梁受損等災(zāi)害情況進(jìn)行標(biāo)注。把這些圖像傳遞到抗災(zāi)一線，作為指揮人員制訂抗震救災(zāi)方案的參考依據(jù)。之后，航空遙感飛機(jī)還成為監(jiān)測堰塞湖次生災(zāi)害威脅的“天眼”。 材料2：下面兩張圖片分別是2006年和2008年5月14日衛(wèi)星對汶川地區(qū)拍攝的遙感影像。 (1)遙感技術(shù)的主要工作環(huán)節(jié)是(　　) A．目標(biāo)→傳感器→地面系統(tǒng)→成果 B．傳感器→地面系統(tǒng)→目標(biāo)→成果 C．目標(biāo)→地面系統(tǒng)→傳感器→成果 D．目標(biāo)→傳感器→成果→地面系統(tǒng) (2)遙感在監(jiān)測地震災(zāi)害時能夠(雙選)(　　) A．分析地震發(fā)生的原因 B．監(jiān)測震災(zāi)的動態(tài) C．為救災(zāi)提供

20、預(yù)案依據(jù) D．控制災(zāi)害的發(fā)生 (3)從材料2中我們可以很明顯地看出發(fā)生了哪些次生災(zāi)害？ (4)結(jié)合材料分析，遙感與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合在抗災(zāi)過程中的主要作用是______________________________。在災(zāi)后的主要作用是__________________________________。 解析：第(1)題，遙感技術(shù)的主要工作環(huán)節(jié)是教材中的基礎(chǔ)內(nèi)容。第(2)題，運用遙感可以對地震進(jìn)行監(jiān)測，為救災(zāi)提供預(yù)案依據(jù)，但是既不能夠分析出地震發(fā)生的原因，更不能控制地震的發(fā)生。第(3)題，比較兩幅圖片，可以看到地震后河道出現(xiàn)間斷和大面積的滑坡等。第(4)題，遙感與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合在抗災(zāi)過程中可對災(zāi)情實況監(jiān)測，并且在災(zāi)后對災(zāi)情作出快速評價，指導(dǎo)救災(zāi)活動。 答案：(1)A　(2)BC (3)地震后大面積的山體滑坡和泥石流。 (4)對災(zāi)情實況監(jiān)測，指導(dǎo)抗災(zāi)活動　對災(zāi)情作出快速評價，指導(dǎo)救災(zāi)活動 8