第四章國土開發與保護第四節地理信息技術的應用課標要求素養目標通過探究有關人文地理問題，了解地理信息技術的應用。[人地協調觀]通過對遙感圖像或地理信息系統圖像的分析，掌握地理信息技術在人口空間分布與發展預測、國土資源監察、城市規劃與評價等方面的應用。[地理實踐力]結合城市交通管理實例，分析全球導航衛星系統在城市管理中的應用。課前|必備知識·自主夯實2008年汶川地震期間，在通信、電力、交通毀損殆盡的情況下，北斗導航系統在防災減災中發揮了巨大的作用。2020年3月9日19時55分，我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭，成功發射北斗系統第54顆導航衛星。2020年6月23日，北斗三號最后一顆組網衛星發射成功。至此，北斗三號全球星座部署全面完成。北斗導航系統有哪些特點？其在防災過程中可以發揮哪些功能？提示：具有全球性、全天候、連續性和實時性等特點。北斗導航系統主要起到定位和導航的功能，廣泛應用于旅游探險、航空和航海、野外測量、緊急救援等領域。【基礎清單】一、人口空間分布與發展預測1．人口空間分布分析(1)掌握人口__________和遷移的空間特征、空間__________等，對社會發展和政府決策具有重要的現實意義。(2)利用地理信息系統的__________功能，可以設計開發出__________統計系統，對人口空間分布的分析具有重要作用。空間分布關聯結構空間分析人口空間2．人口發展趨勢預報：根據現有__________對未來人口狀況進行預測，以便為各種決策提供科學依據。二、國土資源監察1．國土資源監察：包括土地利用現狀調查、__________調查、土地評價以及土地監測等。2．地理信息系統的應用(1)將各種資源信息進行疊加分析，生成各種國土資源______________，為日常決策和業務管理以及應對突發性事件等提供信息化支撐。人口資料土地質量綜合電子地圖(2)分析和預測國土________問題，提高基層國土資源隊伍的快速反應能力，提升監測的準確性。[小提醒]①地理信息系統本身不能直接參與監測和調查，需要在具備一定數據的基礎上疊加分析，而這些數據的獲取大多需要借助遙感技術。②地理信息系統通過對不同信息數據的疊加分析，生成新的主體，并應用于生產生活。資源全球導航衛星導航跟蹤三維數字可視地理信息系統遙感城市交通【名師助學】想一想：我們日常生活中使用的打車軟件主要利用了地理信息技術中的哪幾項技術？【答案】打車軟件需要對道路及車輛分布進行分析和查詢，需要借助地理信息系統；而快速對附近的車輛及用戶所在位置進行定位，需要用到全球衛星導航技術。新視點：“星間鏈路”是什么？我國很難在全球大范圍建立地面站，為解決衛星之間的數據傳輸通道問題，“星間鏈路”應運而生。“星間鏈路”是在衛星之間搭建的通信測量鏈路，實現了衛星與衛星、衛星與地面站的鏈路互通。“星間鏈路”技術就好比讓北斗三號“太空兄弟手拉手”，不僅能實現相互間通信和數據傳輸，還能相互測距，自動“保持隊形”，從而減輕地面管理維護壓力。這就是說，雖然我們“看不見”處在地球另一面的北斗衛星，但通過北斗衛星的“星間鏈路”，同樣能和它們取得聯系。1．對人口空間分布的分析所體現的地理信息系統功能是 (

)A．位置定位 B．模式分析C．數據存儲 D．空間分析【答案】D【解析】利用地理信息系統對空間信息獨有的空間分析功能，可以對人口空間分布進行分析。2．某公司運用地理信息技術得到了春節前后人口流向圖，其研究過程是

(

)①實驗分析并建立人口流動地理信息數據庫②運用全球導航衛星系統對手機用戶進行空間定位③運用地理信息系統分析和輸出人口流動軌跡地理信息數據A．①②③ B．①③②C．③②① D．②①③【答案】D【解析】運用全球導航衛星系統對手機用戶進行空間定位是獲得地理信息數據的前提；然后把數據存入電腦，實驗分析并建立人口流動地理信息數據庫；最后運用地理信息系統分析和輸出人口流動軌跡地理信息數據，形成人口流向圖。目前，我國大力建設“數字中國”，“天上看、地上查、網上管”的國土資源管理運行體系初步形成，大大提升了國土監管能力。據此，完成第3～4題。3．對土地資源“天上看”“網上管”，分別運用的現代地理技術是

(

)①遙感技術②地理信息系統③全球導航衛星系統

④數字地球A．①② B．②③C．①③ D．①④4．我國應用高科技手段進行國土資源動態監管的主要目的是

(

)A．監管糧食生長狀況，提高產量B．指導城市交通運輸C．控制建設用地規模，節約用地D．建立災害預警系統，減少災毀耕地【答案】3.A

4.C【解析】第3題，對土地資源進行“天上看”，即利用遙感技術進行監測；“網上管”是利用地理信息系統分析、處理信息，合理管理利用土地資源。第4題，我國應用高科技手段開發國土資源動態監管是運用遙感技術，主要目的是保護耕地，但不能提高產量，A項錯誤；指導城市交通運輸是地理信息系統，與國土資源動態監管無關，B項錯誤；有利于控制建設用地規模，節約用地，C項正確；建立災害預警系統、減少災毀耕地是地理信息系統的功能，不屬于國土資源動態監管，D項錯誤。5．地理信息技術廣泛應用于城市規劃和評價。下圖為“某城市局部地區三維地圖”，測得圖中A、B兩點距離為1.02千米主要采用的地理信息技術是

(

)A．遙感技術

B．地理信息系統C．全球導航衛星系統

D．數字地球【答案】B【解析】三維地圖中測距的功能是利用已有數據進行分析處理并表達，這是地理信息系統的功能，因此測距功能主要采用的地理信息技術是地理信息系統，B項正確。遙感技術、全球定位系統，數字地球三者均不具有在地圖上測距功能，排除A、C、D項。課堂|

關鍵能力·探究提升【情境探究】材料車載導航是利用車載全球導航衛星系統(GNSS)配合電子地圖來進行的，它能方便且準確地告訴駕駛者去往目的地的最短或者最快路徑。下圖是“車載GNSS監控原理示意圖”。地理信息技術在人文地理研究中的應用(1)圖M表示________________。(2)車載GNSS通過公共電信網絡傳給交通監控中心的信息是________________________。【答案】(1)生成電子地圖(2)車載GNSS所在地的地理坐標【整合提升】1．地理信息技術在經濟活動中的應用地理信息系統與遙感技術、全球導航衛星系統及網絡技術相結合，可為現代經濟活動提供全新的數據地圖決策信息。以下地理信息系統在商業活動中的應用。2．地理信息技術在城市管理中的應用應用主要功能舉例說明城市信息管理與服務主要向城市居民提供日常工作與生活所需的各種信息提供旅游景點分布與詳情、商業網點的布局及各自特色、城市道路與建筑物的空間分布等城市規劃進行城市與區域多目標的開發和規劃規劃部門可以把有用的資料記錄到數據庫里，隨時查詢和統計，并用三維影像顯示城市；還可以把城市地下管網的分布輸入系統中，進行有效管理應用主要功能舉例說明城市道路交通管理顯示有關道路的路況、交通流量、沿線環境等空間和屬性信息，可以提供多類型的查詢查詢空間信息：某個加油站、立交橋的坐標位置查詢時間信息：某輛車某一時間處于什么位置或某時某地的車流量等查詢路面質量、沿路環境、居民分布情況等發布交通信息：及時把交通擁擠情況、車流量、交通事故、交通環境情況發給駕駛員，幫助駕駛員找出最佳行車路線應用主要功能舉例說明城市抗災減災實時跟蹤災害發生、發展過程；對災害進行快速分析、評價和模擬，并輔助開展災后的應急和恢復工作為提高火災防護和救治工作的針對性，可以建立各防火區的火災信息系統，并建立相應的救護路線模型和災后損失評估模型城市環境管理環境規劃與決策、監測、評價、預測與模擬對城市多種信息如大氣、水、土地、噪聲等進行管理和處理地理信息技術疊加示意圖的判讀(1)判讀方法。判讀方法圖示分析明確GIS圖層疊加示意圖是由哪些專題圖層組成的以上專題圖層包括城市功能區、交通線、地價明確不同的專題圖層反映的地理事物之間的空間聯系和屬性特征圖中功能分區圖層主要體現商業區、住宅區和工業區的位置布局；交通線圖層主要體現不同位置交通狀況信息；地價圖層主要反映了不同位置地價的差異判讀方法圖示分析明確圖層疊加之后會形成一個可以反映多個地理要素分布特征的新圖層位于城市主干道與次干道交會處，交通便利，地價較高；靠近城市主干道與次干道交會處，又靠近居民區，且地價較為便宜的地方，適合建設連鎖超市(2)常見案例。疊加圖層新生(應用)主體人口密度與交通線路及規劃圖新建商業中心選址河流分布、坡度分布、土石分布泥石流易發區水系、土地利用、居民點、地形、土壤耕地的分類和評價水系、土地利用、居民點、地形、土壤、水文、地質、區域規劃深埋垃圾場選址人口密度圖、行政區劃圖、行政區人口基數各行政區人口增長率坡向分布、巖石傾斜滑坡易發區3．全球導航衛星系統的應用領域依據全球導航衛星系統所具有的特征，其廣泛應用于以下領域。4．遙感技術在農業生產中的應用【學以致用】[考向1：地理信息技術在城市管理中的應用]停車難是現代城市的一大問題，新的信息技術讓停車更智慧。右圖為“某停車系統示意圖”。讀圖，回答第1～2題。1．下列關于該系統對地理信息技術的應用的說法，正確的是

(

)A．利用遙感技術獲取車主個人信息B．利用全球導航衛星系統獲取車輛速度信息C．利用網絡技術獲取車輛位置信息D．利用地理信息系統獲取車位分布情況2．該系統的利用對城市的有利作用是 (

)A．緩解交通擁堵

B．減少水體污染C．減小人口密度

D．降低地價房租【答案】1.D

2.A【解析】第1題，圖中停車系統顯示的停車位主要經過云計算來實施，故主要是利用地理信息系統獲取車位分布情況，從而迅速找到停車位信息。第2題，應用地理信息系統獲取車位分布情況，可以緩解停車難的問題，進而緩解城市交通擁堵。[考向2：地理信息技術在農業中的應用]精準農業是由信息技術支持的，根據空間定位，定時，定量地實施一整套現代化農事操作技術與管理的系統，是實現農業低消耗、高效、優質、安全的重要途徑。讀“精準農業系統工作示意圖”，完成第3～4題。3．精準農業決策支持系統所采用的地理信息技術是 (

)A．全球導航衛星系統

B．地理信息系統C．遙感技術

D．網絡技術4．為了制作農田的產量電子圖，需要獲取田間作物生長情況信息，所采用的地理信息技術是

(

)A．全球導航衛星系統

B．地理信息系統C．遙感技術

D．互聯網技術【答案】3.B

4.C【解析】第3題，精準農業是由信息技術支持的，根據空間定位，定時、定量地實施一整套現代化農事操作技術與管理的系統，精準農業決策支持系統所采用的地理信息技術是地理信息系統，主要功能是存儲、分析、處理信息。第4題，為了制作農田的產量電子圖，需要獲取田間作物生長情況信息，所采用的地理信息技術是遙感。不同生長情況的作物放射的電磁波不同，根據遙感技術獲取的電磁波，可確定作物生長情況。拓展|素養提升·增效培優【教材疑難助解】教材第108頁探索預防犯罪：通過地理信息系統，標定過去幾年的犯罪地點，分析犯罪頻率和犯罪模式，重新分配警力資源，使警力資源得到合理利用，對犯罪行為實行精確打擊。功能：地理信息系統具有強大的空間分析與數據處理功能。教材第109頁思考可以掌握人口空間分布和遷移的空間特征、空間關聯結構等，利用地理信息系統對空間信息獨有的空間分析功能，可以設計開發出人口空間統計系統，對人口空間分布的分析具有重要作用。教材第113頁思考全球導航衛星系統(GNSS)、地理信息系統(GIS)。教材第114～115頁作業題1．應用了全球導航衛星系統(GNSS)。2．定位、測速和授時功能。3．略。【課外實踐探究】地理信息技術在城市生活中的應用廣州市某中學地理興趣小組在學習了《地理信息技術的應用》后，對地理信息技術充滿了好奇，決定進行社會調查，內容是調查地理信息技術在城市生活中的應用，下面是他們的調查報告。調查1：地理信息技術在城市巡邏車上的應用[調查時間]2019年5月4日。[調查地點]廣州市番禺區110指揮中心。[調查內容]為了維護人民群眾的人身、財產安全，維持正常的社會秩序，我國各個大中城市都合理布局了許多110指揮中心。110指揮中心在接到報警后，能在最短的時間內指揮警車到達出事地點。為了提高出警效率，許多城市在配備巡邏車的同時大量地應用地理信息技術。調查問題調查結果110指揮中心要隨時掌握每一輛巡邏車在城市中的位置，可以利用哪一種地理信息技術？

110指揮中心要確定哪一輛巡邏車離出事地點最近，可以利用哪一種地理信息技術？

110指揮中心要判定最近的巡邏車至出事地點的道路是否通暢，還需要利用哪些信息？如果存在嚴重交通堵塞，110指揮中心又該怎么辦？

假如你是110指揮中心的調度員，請你描述在接到報警電話到指揮巡邏車前往出事地點這一過程的工作程序

【答案】調查結果因為巡邏車是動態事物，110指揮中心要隨時掌握每一輛巡邏車在城市中的位置，需要實時獲取巡邏車的位置信息，所以每輛車都需要安裝全球導航衛星系統110指揮中心要確定哪一輛巡邏車離出事地點最近，需要車輛的位置信息、事故地點的位置信息，所以需要地理信息系統對多種信息進行綜合分析調查結果110指揮中心要判定最近的巡邏車至出事地點的道路是否通暢，還需要利用道路上的視頻監控系統。如果存在嚴重交通堵塞，110指揮中心需要確定通行道路上最近的車輛信息，并重新調度車輛接到報警電話后在地圖中準確確定事故地點，了解其周圍巡邏車的位置，分析確定最近(或能最快到達)的巡邏車，調度該警車前往出事地點調查2：地理信息技術在解決公交塞車問題中的應用[調查時間]2019年5月4日。[調查地點]廣州市交通管理總站。[調查案例]為了解決公交車、出租車的違章行為，廣州市交警部門開展了公交車行車秩序的專項整治，嚴格規定了公交車和出租車在不同情況下停車與下客的行駛路線和停靠方式。對于公交車、出租車駕駛員的違規行為，交警部門制定了嚴格的處罰措施。但因為整治，司機們都規規矩矩地排隊進站，在一些公交線路密集路段一度出現了大塞車。問題最突出的路段，在下班高峰時，公交長龍一直從體育中心站排到了天河立交橋。為了解決這個問題，廣州市交通部門一方面制定了市區公交線路密集段的站點調整方案，另一