第二節地理信息技術在區域地理環境研究中的應用eq\a\vs4\al(一、地理信息技術)?自主學習(教材P6)1．概念：地理信息技術是指獲取、管理、分析和應用地理空間信息的現代技術的總稱。2．類型eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(遙感（RS）,全球定位系統（GPS）,地理信息系統（GIS）))3．應用領域。(1)區域地理環境研究：包括資源調查、環境監測、自然災害防御監測、國土資源管理、國土開發規劃等。(2)大眾化應用：包括GPS汽車導航、空間信息網站、城市多媒體地理信息系統等。eq\a\vs4\al(二、遙感（RS）)?自主學習(教材P6～P8)1．原理：不同地物的電磁波特性不同。2．主要環節：eq\x(目標物)eq\o(→,\s\up7(物體輻射和),\s\do5(反射電磁波))eq\x(傳感器)(關鍵裝置)eq\o(→,\s\up7(收集),\s\do5(傳輸))eq\x(遙感地面系統)eq\o(→,\s\up7(信息處理),\s\do5(信息分析))eq\x(專業圖件,統計數字)3．特點：精度高，質量高，效率高，且節省人力、財力。4．應用：資源調查、環境監測、自然災害防御監測等。?合作探究2010年11月8日，國家國防科技工業局首次公布“嫦娥二號”衛星傳回的“嫦娥三號”預選著陸區月球虹灣區域局部影像圖。這張月球虹灣局部影像圖成像時間為10月28日18時25分，衛星距月面約18.7千米，分辨率約為1.3米。影像圖中心位置為西經31度3分，北緯43度4分，對應月面東西寬約8公里，南北長約15.9公里。影像圖顯示，該區域表面較平坦，由玄武巖質的月壤覆蓋，分布有不同大小的環形坑和石塊，其中最大的環形坑直徑約2千米。影像圖的傳回，標志著“嫦娥二號”任務所確定的六個工程目標全部實現，四個科學目標也正在陸續實現，探月工程二期“嫦娥二號”工程任務取得圓滿成功。1．獲取月球虹灣區域局部影像圖的技術是什么？這種技術由哪幾部分組成？答案：獲取月球虹灣區域局部影像的技術是遙感(RS)。遙感技術主要由遙感平臺、傳感器和遙感信息的接收與處理三部分組成。2．遙感技術在區域地理研究中有哪些作用？答案：(1)遙感可以提高研究工作的精度和質量，節省人力、財力，提高效率。(2)遙感信息作為重要的信息源，為區域地理研究從定性到定量、從靜態到動態、從過程到模式的轉化發展提供了條件。?同步輔導[要點歸納]1．關鍵裝置遙感的關鍵裝置是傳感器。2．主要環節3．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形構造帶，較容易借助遙感技術“發現”礦產通過分析遙感圖像就可以劃定蘊藏礦產的大致區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、產量等數據為農業、林業、城市綠化、環境保護等部門服務(2)遙感在環境、災害監測中的應用。應用領域具體內容備注環境監測土地荒漠化、土壤鹽漬化、海上冰山漂流、海洋生態、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境變化，使環境得到保護和改善災害監測旱災、洪災、滑坡、森林火災、泥石流、地震、農林病蟲害等有利于防災減災(3)遙感在林業和農業方面的應用。部門應用主要原理林業清查森林資源、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[難點解惑]遙感在區域地理環境研究中的作用遙感是用一定的裝備和技術獲得物體反射或者放出的電磁波信息，即“遠距離”的“感知”。電磁波包括紅外線、紫外線、X射線微波等，因此遙感不僅僅是人的視力的延伸，在夜晚或惡劣天氣狀況下，也能全天候工作，從一幅遙感圖像可獲得地物的靜態分布，如森林、土地、水資源等的分布；比較多幅不同時間同一地區的遙感圖像也能獲得某一地物的動態演化，如森林火災、洪水的蔓延情況等。?同步檢測2014年APEC峰會在11月5日至11日在我國北京舉行，為此我國利用多顆氣象衛星對北京的天氣狀況進行實時監控，保證了活動的順利進行。據此回答1～2題。1．國慶期間，氣象衛星發回的衛星云圖主要運用了(B)A．全球定位系統B．衛星遙感技術C．地理信息系統D．數字地球虛擬技術2．對寒潮、臺風、暴雨、洪澇等進行監測，是提高氣象預報準確度、減少氣象災害損失的重要手段。通過對西北太平洋上形成的臺風的監測，分析多幅衛星的云層圖片，可以獲得(D)①臺風中心位置②臺風的強度和速度③臺風所造成的降水范圍④臺風的移動方向⑤臺風的登陸地區A．①②③⑤B．②③④⑤C．③④⑤D．①②③④⑤解析：本題圍繞氣象衛星和氣象預報考查遙感在環境和災害監測中的應用。氣象云圖是利用衛星遙感取得的氣象數據得出的。從氣象衛星云圖上可以看出任何地方的天氣狀況，可以監測臺風的位置、強度、移動方向和速度等，這為實時天氣預報提供了依據。eq\a\vs4\al(三、全球定位系統（GPS）)?自主學習(教材P8～P10)1．概念：利用衛星，在全球范圍內實時進行導航、定位的系統。2．組成eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(空間部分——GPS衛星星座,地面控制部分——地面監控系統,用戶設備部分——GPS信號接收機))3．主要功能：在全球范圍內實時進行定位、導航，可提供精密的三維坐標(經度、緯度、海拔高度)、速度和時間。4．特點：具有全能性、全球性、全天候、連續性和實時性的特點。?合作探究1．全球定位系統有什么用途？其工作特點體現在哪些方面？答案：用途：能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。工作特點：全能性、全球性、全天候、連續性和實時性。如下表所示：優勢含義全能性不管是陸地上，還是海洋上，都可以依靠GPS進行定位導航；不管是航空活動還是航天活動(低軌航天器)，都可以使用GPS進行定位導航全球性GPS所服務和覆蓋的空間范圍，遍及地球上的每一個角落全天候不管是在什么樣的氣象、氣候條件下，都能提供服務連續性GPS能夠連續不斷地提供定位導航服務實時性GPS提供的信息是瞬時的、同步的，不是歷史上的、過去的信息2.全球定位系統在區域地理研究中有哪些具體應用？在大眾化的導航服務中，GPS有什么用途？答案：全球定位系統在區域地理環境研究中的應用較為廣泛。應用：野外調查確定考察點的地理位置和高程。GPS用途：可隨時知道前進的方向和所處的地理坐標。利用GPS進行導航服務已成為一種新興的行業。?同步輔導[要點歸納]全球定位系統的組成全球定位系統由空間部分(GPS衛星星座)、地面控制部分(地面監控系統)、用戶設備部分(GPS信號接收機)三部分組成，其空間位置、組成和分布如下。[難點解惑]全球定位系統的應用(1)全球定位系統在區域地理環境研究中的應用較為廣泛。(2)利用GPS為導航服務已成為一種新興的行業。(3)全球定位系統在定位導航中的應用。應用領域功能表現具體用途軍事定位導航主要給航行中的軍艦、飛機及導彈提供定位和導航信息，同時也廣泛應用于野外軍事行動中單兵和移動裝備定位及跟蹤測量定位GPS技術已廣泛應用于大地測量、資源勘探、地殼運動觀測、地籍測量交通定位導航對車輛進行跟蹤、調度管理、合理分配，從而以最快的速度響應用戶的乘車或配送請求，降低能源消耗，節省運行成本。同時GPS對車輛還具有導航功能救援定位導航可對消防人員、救護人員、交通警察進行應急調遣，從而提高緊急事件處理部門對火災、犯罪現場、交通事故等緊急事件的響應效率農業定位實施“精準農業耕作”及捕魚?同步檢測GPS接收機可顯示當地的三維坐標、動態指示前進方向(其正北方為0°，正東方為90°，正南方為180°，正西方為270°)、生成行進路線、顯示當地日出、日落時間(早期的GPS接收機只能顯示當地日出、日落的“世界時”)。據此回答1～2題。1．若GPS接收機顯示屏上顯示225°，則表示前進方向是(C)A．東北B．東南C．西南D．西北解析：根據題目信息可知，正西為270°，正南為180°，225°正位于正西和正南之間，所以為西南。2．某日一外國游客在杭州時，其早期的GPS接收機屏幕上顯示的日出、日落時間分別是21：50、10：10，則杭州日出、日落的北京時間可能分別是(D)A．10：10、21：50B．09：50、14：10C．6：50、17：10D．05：50、18：10解析：世界時為中時區區時，與北京時間(東八區)相差8個小時，在對應時間加上8，即可得到答案。eq\a\vs4\al(四、地理信息系統（GIS）)?自主學習(教材P10～P11)1．概念：專門處理地理空間數據的計算機系統，簡稱GIS。2．簡要程序：信息源→數據處理→數據庫→空間分析→表達。3．應用。(1)區域地理環境研究。①空間信息：提供反映區域狀況的各種a．空間信息分析、加工信息、建立b.模型更精確地分析、評價區域內的c.自然資源和自然條件、d.區位和交通條件、人口和勞動力條件、經濟和社會條件②對環境和自然災害進行動態監測及評估預測。(2)城市管理eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(查看、查詢相關信息資源,制作相關的統計分析圖和專題圖,綜合分析相關信息，進行應急事件,的錄入、處理、決策等))?合作探究1．GIS與一般地圖有什么區別？答案：一般地圖是用比例尺、方向、圖例、注記以及等值線來表示地理事物的相關內容，而地理信息系統則是地圖的延伸，它通過采集，處理數據，建立模型來表示地理事物的相關內容。建立數據模型，即通過一定的方式將所要表達的內容轉變成為數值，即數據化的過程，這是GIS與一般地圖最基本的差異。2．在城市交通管理中，GIS可以為管理者提供什么決策？答案：可以提供有關道路的路況、交通流量、沿線環境等空間和屬性信息。?同步輔導[要點歸納]1．地理信息系統的簡要程序2．地理信息系統的應用(1)在區域地理環境研究中的應用。(2)在城市管理中的應用。[難點解惑]地理信息系統可以解決如下四類基本問題(1)與分布、位置有關的問題。GIS完全可以像傳統地圖一樣，解決與“地點”、“狀況”有關的查詢。(2)解決趨勢分析問題。GIS能通過了解某地物隨時間變化的過程，分析該地物的發展趨勢。(3)可以解決模式問題。一個地方的地物分布及其組合都有一定的規律，也就是存在著一定的模式。通過模式分析，可以揭示各種地物之間的空間關系。(4)可以解決模擬問題。利用已掌握的規律建立起一定的模型，就可以模擬某個地方如果具備某種條件時即將出現的結果。例如：GIS可以模擬洪水的發生，為抗洪搶險提供依據，以減少災害造成的損失。?同步檢測讀“香港土地利用類型示意圖”，回答問題。1．圖中最有可能成為商業區的是(B)A．aB．bC．cD．d解析：根據區位分布，商業區一般分布在市中心處。所以可能在b地區。選擇B項。2．制作香港土地利用類型分布圖，優先采用的地理信息技術是(D)①遙感(RS)②全球定位系統(GPS)③數字地球④地理信息系統(GIS)A．①②B．②③C．②④D．①④解析：利用RS獲取信息，再通過GIS分析、處理、制作。選擇D項。eq\a\vs4\al(五、地理信息技術與數字地球)?自主學習(教材P11～P12)1．數字地球：數字化的地球，即把整個地球信息進行數字化后，由計算機網絡來管理的技術系統。2．“3S”技術與數字地球的關系：答案：數據獲取空間定位查詢空間分析?合作探究2013年10月10日秦皇島晚報：日前，記者從秦皇島市管理局了解到，秦皇島市各縣數字化城市管理系統已經全部通過市級評估，答案：提高城市管理效率；節約資源和保護環境；為人類創造高效的、信息化的工作環境和舒適、方便、安全、現代化的生活環境。?同步輔導[要點歸納]“3S”技術的主要功能遙感、全球定位系統與地理信息系統既互為獨立發展又相互促進，它們之間的關系是圍繞著地理信息這個中心發生的。如下圖所示。[難點解惑]“3S”技術與數字地球的關系數字地球是對真實地球及其相關現象的統一性的數字化重現與再認識，是遙感技術、全球定位系統、地理信息系統、虛擬技術、網絡技術等多種技術的綜合利用。“3S”技術僅僅是數字地球的部分支撐技術。它們的關系如下所示。?同步檢測在未來的農業生產中，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。依據圖文資料，回答1～2題。1．這一過程中，依次使用的技術是(D)A．GPS－RS－GISB．RS－GPS－GISC．GIS－RS－GPSD．RS－GIS－GPS解析：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據的計算機系統稱為地理信息系統，簡稱GIS，利用該系統把影像資料進行系統分析；利用衛星在全球范圍內實時進行導航、定位的系統為GPS，最后利用該系統把殺蟲劑、化肥施用到最需要的農田。2．“土地利用信息數據庫”在數字城市規劃中不能用于(D)A．分析應急避難場所數量B．確定市區停車場的規模C．決策公交線路合理布局D．統計城市流動人口數量解析：土地利用信息數據庫是地理空間數據的計算機系統，因此在數字城市規劃中不能用于統計城市流動人口的數量。一、選擇題沃爾瑪是全球最大的零售企業。早在20世紀70年代，沃爾瑪就建立了完善的計算機配送體系，從計算機開出訂單到商品上柜，比競爭對手快三天，成本節約2.5%。通過沃爾瑪自己的衛星，可以在一個小時內對全球范圍內的4500多家分店的每種商品的庫存、銷售量全部盤點一次，為高效的配送系統提供保證。沃爾瑪的物流配送系統可以保證任何一家賣場的配送時間不超過4個小時，使它可以維持極少的庫存甚至零庫存，但可以保證正常銷售節約了大量的儲物空間和費用。據此完成1～2題。1．沃爾瑪總部要查詢在中國的分布情況，需要應用的地理信息技術是(B)A．RSB．GISC．GPSD．WPS解析：利用GIS所提供的查詢檢索、空間分析等功能，可進行精確的分析、評價；WPS是一種文字處理軟件。2．沃爾瑪的物流配送中心與其運輸車隊的合作密切，應用的地理信息技術(C)①遙感技術②地理信息技術③全球定位技術A．①②B．①③C．②③D．①②③解析：確定運輸車隊的位置應采用GPS。利用GIS可進行空間分析。3．下圖展現了某一時刻地球晨昏線的分布圖，獲得圖片資料的地理信息技術是(C)A．RSB．GISC．GPSD．數字地球解析：獲取影像資料的地理信息技術為RS。下圖為“夏秋季節某時刻衛星云圖”，讀圖完成4～5題。4．直接獲取該云圖影像使用的地理信息技術是(A)A．遙感B．全球定位系統C．地理信息系統D．數字地球5．在彩色電視畫面中看到的衛星云圖中，陸地的顏色應為(B)A．白色B．綠色C．藍色D．灰色4～5.解析：以景觀圖考查3S技術。第4題，遙感一般直接獲取面狀的地理事物影像資料。第5題，在彩色電視看到的衛星云圖中，白色表示云，藍色表示海洋，灰色表示建筑，綠色表示陸地。根據美國衛星拍攝的最新冰山照片顯示：由于全球氣候變暖，南極冰川開始融化，部分冰山從南極大陸邊緣厚冰層中解體出來，并向附近海域漂移。據此完成6～7題。6．監測冰山移動方向和速度最好采用(C)A．飛機B．地理信息系統C．遙感D．全球定位系統解析：利用遙感可以及時、全面監視極地冰川消融及冰山移動狀況。7．對冰山產生的原因進行分析和移動方向預測主要應用(A)A．GISB．GPSC．RSD．電子地圖解析：對冰山產生原因的分析及移動方向預測主要靠GIS來完成。智能手機一般具備拍照、網頁瀏覽、地圖查詢、定位導航等功能，據此回答第8題。8．手機GPS能夠實現的功能有(D)①網絡實時監視②所處位置獲取③失竊汽車查找④行車路線追蹤A．①②B．③④C．①③D．②④解析：GPS可以定位導航，獲取位置，同時根據位置的變化得出行車路線。GIS是用于空間分析的計算機系統，某中學地理小組將它用于課題研究，據此回答9～10題。9．如下四圖，是同學們為家鄉所作的自然、社會經濟方面的資料分析圖，其中只適宜用GIS數據庫軟件制作的是(C)解析：GIS是專門處理地理空間數據的計算機系統。貧困人口的分布屬于空間方面的數據范疇，可以借助GIS技術分析。10．同學們擬分析家鄉人口分布與自然條件的關系，在GIS數據庫中，需調用的專題圖層有下列中的(A)①地形圖層②土壤圖層③氣候圖層④人口圖層⑤商業網點圖層⑥農業圖層⑦工業圖層⑧城市圖層⑨交通圖層A．①②③④B．②③④⑤C．⑥⑦⑧⑨D．⑤⑥⑦⑧解析：分析家鄉人口分布與自然條件的關系，則需用人口圖層、地形圖層、土壤圖層、氣候圖層，而商業網點圖層、農業圖層、工業圖層、城市圖層、交通圖層屬于社會經濟條件用圖的范疇。許多城市110指揮中心為提高出警效率，配備了巡警車。應用地理信息技術可以大大提高出警效率，在接到報警電話后，能在最短的時間內指揮警車到達出事地點。結合下圖回答第11題。11．由此可推想，地理信息技術還可以在城市管理中有哪些應用(D)①城市交通組織和管理②商業組織和管理③城市規劃④衛生救護⑤物流A．①②③④B．③④⑤C．①②③D．①②③④⑤解析：可以通過GIS對城市空間數據進行分析，進而進行城市的規劃，交通的組織，根據GPS進行定位，并通過GIS進行分析，為救護車選擇最快捷路線，商業的布局和管理也可以通過地理信息技術來實現。二、綜合題12．讀下面水分含量對玉米葉子反射率的影響圖，完成(1)～(4)題。(1)據圖可知，玉米葉子水分含量與反射率的關系是負相關(正或負相關)，要監測玉米缺水的狀況，首要采用的現代化技術是遙感。(2)監測玉米含水量變