高考地理大一輪復習講義 第三章《地理信息技術的應用》中圖版必修3

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111 必修3 第三章地理信息技術的應用 [最新考綱]　1.遙感(RS)在資源普查、環(huán)境和災害監(jiān)測中的應用。2.全球定位系統(tǒng)(GPS)在定位導航中的應用。3.地理信息系統(tǒng)(GIS)在城市管理中的功能。4.數(shù)字地球的含義。 [分析解讀]　1.理解并掌握遙感、全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)各自的應用領域以及它們在各自領域中的作用。2.學會3S信息圖像的判讀和信息的提取、解讀方法，正確區(qū)分3S各自的應用領域和功能。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、全球定位系統(tǒng)的應用 1．全球定位系統(tǒng)(GPS) (1)概念：是利用衛(wèi)星網(wǎng)絡來獲得地面某點經緯度和高程的系統(tǒng)。 (2)組成 2．全球定位系統(tǒng)的應用 (1)技術特點：全天候、高精度和自動測量。 (2)主要功能：定位和導航。 (3)應用領域：軍事、測量、交通、救援、農業(yè)及娛樂等。 二、遙感技術的應用 1．遙感(RS) (1)概念：“遙遠的感知”，是利用一定的技術設備和系統(tǒng)，在遠離被測目標的位置上對被測目標的電磁波特征進行測量、記錄和分析的技術。 (2)分類：近地面遙感、航空遙感和航天遙感。 (3)工作過程 (4)遙感影像` ①分辨率數(shù)值越小，表示分辨率越高。 ②遙感影像有黑白和彩色之分。 2．遙感的應用 三、地理信息系統(tǒng)的應用 1．地理信息系統(tǒng)(GIS) (1)概念：依靠計算機實現(xiàn)地理信息的收集、處理、存儲、分析和應用的系統(tǒng)。 (2)特點：能隨時制作電子地圖，查詢詳細的屬性資料，進行多種空間分析，模擬區(qū)域內的空間規(guī)律和發(fā)展趨勢。 (3)流程 2．地理信息系統(tǒng)可以解決的四類基本問題 (1)與分布、位置有關的基本問題 ①查詢“地點”和“狀況”。 ②查詢符合一定條件的地物的分布、位置。 (2)趨勢分析 (3)模式問題 (4)模擬問題 3．地理信息系統(tǒng)在城市管理中的應用 應用 具體內容 城市信息管理與服務 向城市居民提供日常工作與生活所需的各種信息 城市規(guī)劃 幫助分析城市的現(xiàn)狀，進行有效的管理 城市道路交通管理 顯示有關道路的路況、交通流量、沿線環(huán)境等空間和屬性信息 城市救災防災 實時跟蹤災害的發(fā)生、發(fā)展過程，并進行快速分析、評價和模擬，輔助開展災后的應急和恢復工作 城市環(huán)境管理 環(huán)境規(guī)劃與決策、監(jiān)測、評價、預測與模擬等 四、數(shù)字地球 1．概念：對真實地球及其相關現(xiàn)象的統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)與再認識，構造一個虛擬地球。 2．核心思想 3．所需條件 4．數(shù)字地球的應用前景 (1)可幫助制定可持續(xù)發(fā)展的對策。 (2)為國家大型工程決策提供重要的參考數(shù)據(jù)，為城市的管理提供依據(jù)。 (3)為百姓生活提供方便。 考點一　遙感技術的應用 1．(2012安徽文綜)在農業(yè)方面，運用遙感技術能夠 (　　) ①監(jiān)測耕地變化　②調查作物分布?、酃罍y糧食產量?、芨櫘a品流向 A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④ 答案　A 解析　解答本題的關鍵是明確遙感的功能。遙感為視力的延伸，能監(jiān)測耕地變化、作物分布及根據(jù)作物長勢估測糧食產量等。 【考向立意】 本題主要考查遙感技術的應用。 【思維過程】 確定考查對象(農業(yè)方面)→尋找應用技術(遙感技術)→調動和運用所學知識(遙感技術的應用)→得出正確結論。 【誤區(qū)警示】 本題誤區(qū)主要表現(xiàn)在對“3S”技術應用的混淆。 【預測展望】 1．遙感技術在資源普查中的應用。 2．遙感技術在環(huán)境和災害監(jiān)測中的應用。 1．遙感在資源普查中的應用 應用領域 具體內容 備注 礦產資源 蘊藏礦產的地方有許多是地質斷裂或環(huán)形構造帶，較容易借助遙感技術“發(fā)現(xiàn)”礦產 人們只需要分析遙感圖像就可以劃定蘊藏礦產的大致區(qū)域 生物資源 通過遙感圖像解譯或圖像處理技術，提取植被的分布、類型、結構、健康狀況、產量等數(shù)據(jù) 為農業(yè)、林業(yè)、城市綠化、環(huán)境保護等部門服務 2.遙感在環(huán)境、災害監(jiān)測中的應用 應用領域 具體內容 備注 環(huán)境監(jiān)測 土地荒漠化、土壤鹽漬化、海上冰山漂流、海洋生態(tài)、全球氣候變化及其影響、植被變化、水體污染、大氣污染等 有利于人們了解環(huán)境變化，使環(huán)境得到保護和改善 災害監(jiān)測 旱災、水災、滑坡、病蟲害、森林火災、泥石流、地震、農林病害等 有利于防災減災 3.遙感在林業(yè)和農業(yè)方面的應用 部門 應用 主要原理 林業(yè) 清查森林資源、檢測火災和病蟲害 著火樹木、病害樹木與正常樹木反射光譜不同 農業(yè) 識別農作物、估算產量、災情預報 植物生長情況不同，其反射波譜特征不同 1．目前遙感技術已被廣泛應用于資源普查、災害和環(huán)境監(jiān)測等領域。據(jù)此回答(1)～(3)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兩個波段上的反射率。在遙感影像上區(qū)分這兩類植物，應該選擇生長期內哪一天的影像最合適 (　　) A．第30天 B．第75天 C．第100天 D．第130天 (2)如果用遙感技術來監(jiān)測火災，可以 (　　) A．用來預測引起火災的原因 B．預測森林火災的發(fā)生地點 C．預測森林火災所造成的后果 D．及時探知火災地點和范圍 (3)除了上述應用外，利用遙感技術還可以直接 (　　) A．分析旱災損失 B．判斷人口分布 C．監(jiān)測滑坡災害 D．確定環(huán)境污染類型 答案　(1)A　(2)D　(3)C 解析　第(1)題，讀圖可知，甲、乙兩類植物的反射率曲線，無論是在波段Ⅰ，還是在波段Ⅱ，反射率差異最大的日期均在第30天附近。第(2)、(3)題，遙感只能對存在的具體的事物進行探測，但不能分析、處理問題。 考點二　全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)的應用 2．(2012廣東文綜)為了規(guī)劃鳥類自然保護區(qū)，在獲取了不同鳥類的覓食半徑等資料后，準確劃定保護區(qū)范圍可以采用的效率最高的技術手段是 (　　) A．GIS B．GPS C．RS D．手工繪圖 答案　A 解析　解答本題的關鍵是明白以下字眼，如“獲取……等資料后”“準確劃定保護區(qū)范圍”“效率最高”等。GIS是對信息源進行分析、加工和建模。從題中描述來看A項符合題意。GPS主要是定位和導航，為用戶提供三維坐標等。RS主要是在獲取信息方面發(fā)揮作用。手工繪圖效率低。B、C、D項都不符合題意。 【考向立意】 該題主要考查地理信息系統(tǒng)的應用，同時考查學生調動和運用地理知識的能力。 【思維過程】 解答本題時要先找準關鍵字眼：“獲取……等資料后”“準確劃定保護區(qū)范圍”“效率最高”等，然后依次回憶“3S”技術的應用，最后找出正確答案。 【誤區(qū)警示】 ①對題目中關鍵字把握不準；②對“3S”技術各自的應用記憶不牢。 【預測展望】 1．GPS、GIS各自的具體應用。 2．“3S”技術的綜合運用 1．全球定位系統(tǒng)的應用 2．地理信息系統(tǒng)的應用 (1)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應用 (2)在城市管理中的應用 拓展延伸　“3S”技術的相互聯(lián)系 “3S”技術既獨立發(fā)展又相互促進。遙感技術主要用于地理信息數(shù)據(jù)的獲取，全球定位系統(tǒng)主要用于地理事物的空間定位，地理信息系統(tǒng)主要用于對地理信息數(shù)據(jù)的管理、更新、分析等。三者的關系可用下圖表示： 圖中①②表示遙感技術提供影像信息功能，③④表示地理信息系統(tǒng)反饋影像信息處理結果，⑤⑥表示全球定位系統(tǒng)提供空間定位信息功能。 2．南京將利用互聯(lián)網(wǎng)技術，在2014年前，構建一個以全面“感知”為基礎的新型智能交通系統(tǒng)，從而加強城市交通管理，更好地為2014年青奧會提供交通服務。屆時，通過該系統(tǒng)可清楚顯示由運動員駐地前往賽場之間的路況。根據(jù)這些提示信息，司機可以靈活地選擇合適線路，避開擁堵路段，確保運動員按時到達比賽場地。據(jù)此回答(1)～(3)題。 (1)利用智能交通系統(tǒng)，青奧會期間組委會可以隨時掌握前往比賽場館運送運動員的車輛的具體位置，這主要利用的地理信息技術是 (　　) A．地理信息系統(tǒng) B．遙感技術 C．全球定位系統(tǒng) D．數(shù)字地球技術 (2)青奧會期間該智能交通系統(tǒng)可為青奧會服務車輛提供的智能監(jiān)控、調度服務主要有 (　　) ①最佳行車路線?、谶\行車輛的車況　③提供實時路況信息?、軇討B(tài)導航服務 A．①③④ B．①②③ C．②③④ D．①②④ (3)南京的智能交通管理是未來南京城市管理GIS的具體表現(xiàn)，通過圖層疊加可獲取城市交通信息。青奧會期間為工作人員提供的從居住小區(qū)到所工作的比賽場館的最短行車路線圖，是綜合了下列________而獲得的 (　　) ①南京市交通圖層?、谀暇┦芯用駞^(qū)圖層　③南京市公園分布圖層?、苣暇┣鄪W會比賽場館分布圖層 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 答案　(1)C　(2)A　(3)B 解析　南京智能交通系統(tǒng)可以利用全球定位系統(tǒng)，為青奧會服務車輛提供定位和導航服務，同時還可以提供最佳行車路線、實時路況信息等多種服務，但不能提供運行車輛的車況信息；青奧會工作人員到工作地點的最短路線應是綜合了南京市的城市道路布局、居民區(qū)布局、比賽場館布局狀況而得出的。 “點、想、看”三字訣判別“3S” 據(jù)2012年9月19日央視《新聞30分》報道：最新衛(wèi)星照片顯示，北極海冰面積創(chuàng)新低。結合下圖，完成(1)～(2)題。 (1)要監(jiān)測北極冰川面積的變化，應用的主要技術手段為 (　　) A．RS B．GPS C．GIS D．數(shù)字地球 (2)要想動態(tài)顯示北極冰川面積近30年的變化狀況，并預測其變化趨勢，需要應用的技術手段為 (　　) A．RS B．GPS C．GIS D．數(shù)字地球 　(1)A　(2)C 1．“點”與“面”判斷GPS GPS的主要功能是定位和導航。它的最大特點是工作對象是一個“點”或“多個點”，明顯區(qū)別于RS和GIS技術的工作對象——“面”。在“3S”技術中選取適當手段時，要看其工作對象是“點”還是“面”，如果是“點”則選用“GPS”，如果是“面”則選用RS或GIS。 2．“想”與“看”區(qū)分RS、GIS GIS是地圖的延伸，主要功能是進行空間數(shù)據(jù)的分析和處理。對“事象”的發(fā)展變化進行預測、評估，需要計算、思考，即“想”；凡是需要“想”的選GIS。RS是人的視力的延伸，主要功能是收集信息，即“看”，只“看”不用“想”的選用RS。 一、選擇題 北京時間2012年10月25日23時33分，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號丙”運載火箭，成功將第16顆北斗導航衛(wèi)星發(fā)射升空并送入預定轉移軌道。這是一顆地球靜止軌道衛(wèi)星，它將與先期發(fā)射的15顆北斗導航衛(wèi)星組網(wǎng)運行，形成區(qū)域服務能力。根據(jù)計劃，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)將于明年初向亞太大部分地區(qū)提供正式服務。據(jù)此回答1～3題。 1．有關北斗導航系統(tǒng)的敘述，正確的是 (　　) A．北斗導航系統(tǒng)的關鍵裝置是傳感器 B．是一種專門處理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng) C．具有全能性、全球性、全天候、連續(xù)性、實時性的特點 D．廣泛應用于資源普查、環(huán)境監(jiān)測、自然災害防御和監(jiān)測等 2．下列不屬于衛(wèi)星定位技術應用范疇的是 (　　) A．野外考察時用以空間定位 B．為行駛的汽車提供精密的速度、時間信息 C．為飛行的民航客機提供三維坐標 D．為無線移動電話用戶提供實時的通信業(yè)務 3．據(jù)報道，近日中國將在西太平洋進行軍事演習，此次演習是按計劃進行的一次年度例行演習。能為演習提供授時和定位、保密通訊的地理信息技術是 (　　) A．遙感 B．北斗導航系統(tǒng) C．地理信息系統(tǒng) D．數(shù)字地球 答案　1.C　2.D　3.B 解析　該題組考查全球定位系統(tǒng)的特點及應用。第1題，傳感器是遙感技術的關鍵裝置；地理信息系統(tǒng)是專門處理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)；資源普查、環(huán)境監(jiān)測、自然災害防御和監(jiān)測等是遙感技術的應用。第2、3題，衛(wèi)星定位系統(tǒng)可為用戶提供精密的三維坐標、時間、速度。 讀“黃河入海口示意圖”，完成4～5題。 4．導致黃河入?？谛u形成的地質作用是 (　　) A．海浪侵蝕作用 B．風力堆積作用 C．河流沉積作用 D．河流侵蝕作用 5．能夠及時獲取河口島嶼面積消長的地理信息技術是 (　　) A．RS B．GIS C．GPS D．數(shù)字地球 答案　4.C　5.A 解析　第4題，黃河入海口小島為沖積島，是黃河攜帶泥沙在河口大量淤積形成。第5題，結合各地理信息技術特點知，能夠及時獲取河口島嶼面積消長的地理信息技術是遙感技術。 2010年5月，蘭州大學陳全功教授等人首次對中國南北分界線給出了定量、定位分析，最窄處約26.42公里，最寬處約195.41公里，將“線”還原成“帶”。讀圖，完成6～7題。 6．將中國南北分界由“線”還原成“帶”，主要運用的地理信息技術是 (　　) A．遙感技術(RS) B．全球定位系統(tǒng)(GPS) C．地理信息系統(tǒng)(GIS) D．計算機網(wǎng)絡技術(CNT) 7．中國南北分界帶西端，最接近我國的 (　　) A．種植業(yè)與畜牧業(yè)的交錯帶 B．季風區(qū)與非季風區(qū)界線 C．地勢第二、三級階梯分界線 D．外流河區(qū)域與內流河區(qū)域分界線 答案　6.C　7.A 解析　第6題，根據(jù)題干提示“首次對中國南北分界線給出了定量、定位分析”，分析處理信息主要利用地理信息系統(tǒng)。第7題，該題考查中國自然界線的分布特點，圖中南北分界帶西端位于甘肅、四川和陜西交界處，與我國的種植業(yè)與畜牧業(yè)的交錯帶最接近。 8．某運動員在自行車上安裝全球定位系統(tǒng)(GPS)，并用每20秒自動記錄一點的方式，將自行車所到之處記錄下來。右圖是“該運動員在山區(qū)公路上全力沖刺時GPS的點位記錄圖”。GPS顯示甲乙段最陡，乙、丁兩點海拔相同。則圖中坡度最平緩的路段是(　　) A．乙丙段 B．丙丁段 C．丁戊段 D．乙丁段 答案　B 解析　據(jù)圖可知，甲乙段點位最密，且坡度最陡，說明是上坡；乙丙段點位最少，應是下坡；丙丁段點位均勻，坡度平緩；丁戊段點位記錄較密，屬上坡，坡度較陡。 疊圖分析是科學選址最常用的方法。結合下圖，完成9～10題。 9．疊圖分析最常用的地理信息技術是 (　　) A．RS B．GPS C．GIS D．數(shù)字地球 10．選定的區(qū)域適合建設 (　　) A．大型垃圾處理場 B．大型倉儲式超市 C．汽車加油站 D．水源保護區(qū) 答案　9.C　10.D 解析　第9題，根據(jù)三種地理信息技術的用途的不同，GIS是地圖的延伸，可知疊圖分析最常用的地理信息技術是GIS。第10題，根據(jù)圖中信息提示，選定的區(qū)域具備地質條件適宜、人口密度小、遠離主要道路、植被保護好的特點，則可知該區(qū)域適合建設水源保護區(qū)。 11．地理位置服務(LBS，Location Based Services)指的是通過移動終端(手機)和移動網(wǎng)絡的配合，確定移動用戶的實際地理位置，從而提供用戶與位置相關的服務信息。下圖所示的LBS服務運用的地理信息技術是 (　　) A．RS B．RS和GPS C．GPS和GIS D．RS和GIS 答案　C 解析　該題考查地理信息技術的應用。根據(jù)題干的提示可知，圖中所示的LBS服務運用的地理信息技術是GPS和GIS。 在未來的農業(yè)生產中，依托于地理信息技術，農民首先可定期獲得農田長勢的影像資料，再經過系統(tǒng)分析，最后把殺蟲劑、化肥施用到最需要的農田，從而減少污染、提高產量。依據(jù)圖文資料完成12～13題。 12．這一過程中，依次使用的技術是 (　　) A．RS—GIS—GPS B．RS—GPS—GIS C．GIS—RS—GPS D．GPS—RS—GIS 13．“土地利用信息數(shù)據(jù)庫”在數(shù)字城市規(guī)劃中不能用于 (　　) A．分析應急避難場所數(shù)量 B．確定市區(qū)停車場的規(guī)模 C．決策公交線路合理布局 D．統(tǒng)計城市流動人口數(shù)量 答案　12.A　13.D 解析　第12題，農民利用RS技術定期獲得農田長勢的影像資料；專門處理地理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)稱為GIS，利用該系統(tǒng)把影像資料進行系統(tǒng)分析；利用衛(wèi)星在全球范圍內實時進行導航、定位的是GPS，利用該系統(tǒng)把殺蟲劑、化肥施用到最需要的農田。第13題，“土地利用信息數(shù)據(jù)庫”是地理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)，在數(shù)字城市規(guī)劃中不能用于統(tǒng)計城市流動人口數(shù)量。 焚燒作物秸稈會對環(huán)境和交通帶來巨大危害，同時還不利于秸稈還田，因此要嚴防對秸稈的焚燒。下圖為“2012年我國冬小麥開始收獲期分布示意圖”，讀圖回答14～15題。 14．為監(jiān)控焚燒作物秸稈著火點的分布，應使用的地理信息技術是 (　　) A．遙感技術 B．全球定位技術 C．地理信息系統(tǒng) D．地理信息系統(tǒng)和全球定位技術 15．2012年6月11日，焚燒作物秸稈的著火點較多的省份可能是 (　　) A．閩 B．贛 C．吉 D．豫 答案　14.A　15.D 解析　第14題，監(jiān)控焚燒作物著火點最好是用遙感技術。第15題，著火點較多，說明此時小麥收割完成，通過讀圖，得出河南省的小麥收割日期為6.1～6.11之間。 二、綜合題 16．閱讀材料，回答下列問題。 材料一　中新網(wǎng)2012年10月12日電：據(jù)中國國防科技信息網(wǎng)報道，歐空局10月9日宣布，將于格林尼治時間10月12日18點15分發(fā)射兩顆“伽利略”衛(wèi)星，此舉是歐洲導航系統(tǒng)向前邁進的重要一步。 材料二　中新社2012年9月29日電：北京時間29日12時12分，中國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征二號丁”運載火箭，成功將“委內瑞拉遙感衛(wèi)星一號”(VRSS－1)發(fā)射升空并送入預定軌道。這是中國首次向國際用戶提供遙感衛(wèi)星整星出口和在軌交付服務?！拔瘍热鹄b感衛(wèi)星一號”是委內瑞拉擁有的第一顆遙感衛(wèi)星，主要用于委內瑞拉國土資源普查、環(huán)境保護、災害檢測和管理、農作物估產和城市規(guī)劃等。 材料三　廣州2012年11月5日電：“雪龍”號科學考察船5日從廣州南沙沙仔島碼頭啟程，開始預計為期162天的第29次南極科學考察活動。此次南極考察隊共241人，計劃執(zhí)行科考任務39項，卸運各類考察物資約2 900噸。 (1)我國極地科學考察和研究持續(xù)開展了近30年，采集了大量極地科學數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)的管理可利用地理信息技術中的________，對這一技術的利用，敘述錯誤的是(　　) A．方便查閱南極地區(qū)的三維地圖及地圖信息 B．可以對南極附近地區(qū)冰川、海岸線的變化進行觀察分析 C．對防止極冰融化提供治理的技術 D．對地物相關信息的分析采用數(shù)字化處理 (2)利用“遙感衛(wèi)星”進行農作物估產及防災減災主要利用了地理信息技術中的__________。 (3)伽利略全球導航系統(tǒng)除能夠提供精確的定位技術外，還能夠提供的服務有__________、__________、__________。 (4)利用地理信息技術對地理環(huán)境進行研究，除了上述應用外，還有哪些用途？試舉例說明。 答案　(1)GIS　C　(2)遙感技術　(3)測速　授時　通信服務　(4)進行資源普查、災害檢測和管理，進行城市環(huán)境管理和城市規(guī)劃等。 解析　本題主要考查地理信息技術的應用。第(1)題，對大量數(shù)據(jù)的管理，可利用GIS技術。第(2)題，對農作物估產及防災減災主要是利用遙感技術。第(3)題，伽利略全球導航系統(tǒng)屬于全球定位系統(tǒng)，除進行精確的定位外，還能夠提供測速、授時、通信等服務。第(4)題，可從3S技術的應用，結合生活實際進行分析。 17．(2012北京文綜)隨著地理信息技術的發(fā)展，出現(xiàn)了新的地圖形式——數(shù)字地圖。據(jù)下圖，回答下題。 與紙質地圖相比，概括數(shù)字地圖功能方面的特點。 答案　增加了交互功能；信息查詢和空間分析功能強，數(shù)據(jù)更新快，信息共享好。 解析　本題首先給了一幅數(shù)字地圖的截圖，當前界面有大量的信息，這些信息具有提示作用。與紙質地圖相比，數(shù)字地圖具有信息查詢、空間分析能力，還有內容更新方便快捷，信息量大，信息共享的優(yōu)點。 111