[历史学]必修3第三章地理信息技术应用.doc

第 1 页 版权所有版权所有 不得复制不得复制 年年 级级高一学学 科科地理版版 本本湘教版 内容标题内容标题地理信息技术专题 编稿老师编稿老师王希军 【本讲教育信息本讲教育信息】 一、教学内容：一、教学内容： 地理信息技术专题 【基础知识】 地理信息技术是关于地理信息的一门技术，是对地理信息进行获取分析应用的 一门综合性技术，是地理科学与现代信息技术相结合的产物。其核心技术是： （一）遥感（RS） 1、概念：即遥远地感知。具有“千里眼”、“顺风耳”、“火眼金睛”的特异功能。 与实地观测、测绘相对，遥感是人们在遥远的高空航空器（如飞机、高空气球） 或航天器（如卫星、飞船）上，不是用眼睛，而是利用先进的光学仪器或电子仪器等技术 装备，对地表物体进行感知，并传送到地面进行分析。遥感的关键装置是传感器。 2、原理：地球上的物体都在不停地吸收、发射、反射电磁波，并且不同物体的电磁波特 性不同。 例题一： 传感器的主要作用是 （ AB ） （双选） A. 接收和记录目标地物反射的电磁波 B. 接收和记录目标地物辐射的电磁波 C. 对获得的电磁波信息进行处理 D. 接收和记录目标地物吸收的电磁波 3、工作过程：见图大环节 4、特点：探测范围大；获取信息量大；获得资料快、周期短；受地面条件限制少；应用 范围广。 5、应用：见下表 应用领域具体内容实例 第 2 页 版权所有版权所有 不得复制不得复制 资源普查矿产资源、水资源、土地资源、森林资 源、野生动物资源等 对全国土地利用类型分析和 量算、对农作物进行估产 环境监测荒漠化、土壤盐碱化、环境污染、海洋 生态、全球气候变化及其影响、植被变 化、海上冰山漂流等 对南极臭氧空洞面积的测算 灾害监测旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农 林病虫害、森林火灾等 对 1998 年长江流域特大洪 水受灾面积的统计 （二）全球定位系统（GPS） 例题二： 1、目前 GPS 导航应用的最大用户是（ C ） A. 军事部门B. 工业部门C. 航海部门D. 工程建设部门 2、全球定位系统不大会应用于（ A ） A. 人口普查 B. 大地测量 C. 农业监控 D. 生态研究 全球定位系统（GPS）是指在全球范围内适时进行导航、定位的系统。 它包括三大部分（如图所示）：空间卫星系统；地面控制系统；用户设备系统。 1、空间卫星系统（如图所示） ，由 24 颗卫星组成，平均分布在 6 个轨道上，每个轨道 4 颗卫星。它保证地面任何地点、任何时间都可观测到 4 颗以上卫星，并接收到无线电发射 机连续播发的 GPS 导航信号。 2、地面控制系统由主控站、监控站和信息注入站组成。 3、用户设备系统（如图所示）主要由 GPS 卫星接收机和 GPS 数据处理软件等组成。 第 3 页 版权所有版权所有 不得复制不得复制 GPS 的定位原理是：工作卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，GPS 用户 接收机收到这些信息后，经过计算便可以求出自身所在地点的三维位置、三维方向以及 运动速度和时间信息等（如图所示） 。 全球定位系统广泛应用于军事（最早的应用领域） 、交通定位导航（航海部门是 GPS 导航应用的最大用户） 、旅游探险、大地测量、野外勘测、生态研究等方面。 例题三： 联系遥感（RS） 、地理信息系统（GIS） 和全球定位系统（GPS）的有关知识，回答 下列问题。 （1）上海某出租车公司在中心调度系统中快速查询本公司各出租车的位置信息，所采 用的技术是_（单项选择） A. RS B. GIS C. RS 和 GPS D. GIS 和 GPS （2）在分析 20 世纪 90 年代以来上海市彩红外遥感图像时，发现外环线周边地区的红 色块状区域面积越来越小，而蓝灰色区域面积越来越大。据此可以判断，该地区_ 用地面积在缩小，而_用地面积在扩大。 （3）根据三颗卫星提供的资料，运用数学原理就可以计算出地面上静止物体的位置。 如图所示，有四颗卫星提供资料，除可进一步提高定位的精准度外，还可迅速计算出 _物体的空间位置。 （4）下列选项中，可以应用 3S 技术的有_（多项选择） A. 导弹发射的精确制导 B. 珠穆朗玛峰高程的精确测量 C. 人口出生率、死亡率的统计 D. 人口密度与商业网点布局的相关分析 答案：答案：（1）D （2）农业 建筑 （3）运动 （4）ABD （三）地理信息系统（GIS） 第 4 页 版权所有版权所有 不得复制不得复制 地理信息系统（GIS）是利用计算机软硬件技术采集、存储、处理、分析、管理、显 示、输出地理信息的系统，具有图形化、可视化等优点，并可及时更新信息，与纸质地图 相比，所表达的内容更加丰富、灵活。 地理信息系统的主要功能有数据采集数据分析决策应用等（如图所示） 。 其数据分为两大类型： 空间数据反映事物地理空间位置的信息，如经纬度 属性数据与地理位置有关的反映事物其他特征的信息，如人口总量、经济总量 等 例题四： GIS 就是地理信息系统，具有地图处理、数据库和空间分析等功能。GIS 可以像传统 地图一样，解决“地点” “状况”等有关查询，具有图形化、可视化等优点，并可以及时更 新信息，与传统纸质地图相比，所表达的内容更加丰富、灵活。但 GIS 还能进行趋势分析、 复杂的模式分析，还可以用“虚拟模式”进行预测性分析。据此分析回答 13 题。 1、与传统纸质地图相比，并不是 GIS 明显优势的是（ ） A. 能及时更新信息 B. 表达内容更加丰富、灵活 C. 携带更加方便 D. 能进行复杂的模式分析 2、对地理信息系统特点的叙述，错误的是（ ） A. 地理信息系统可以为地理决策提供信息 B. 地理信息系统是专门处理地理空间数据的计算机系统 C. 城市管理是应用地理信息系统最早、最有成效的领域之一 D. 其主要功能是数据采集、数据分析、决策应用等 3、如果将 GIS 用来监测森林火灾，可以（ ） A. 预测、判断引起火灾的原因 B. 预测森林火灾的所在地点 C. 预测森林火灾所造成的后果 D. 及时查明火灾地点、范围，分析火势蔓延方向，制定灭火方案 如图所示，GIS 中不同类型的地理空间信息储存在不同的图层上。叠加不同的图层可 以分析不同要素间的相互关系。据此回答 45 题。 第 5 页 版权所有版权所有 不得复制不得复制 4、城市交通图层和城市人口分布图层的叠加，可以（ ） A. 为商业网点选址 B. 分析建筑设计的合理性 C. 计算城市水域面积 D. 估计工农业生产总值 5、对 1985 年与 2000 年城市土地利用图层进行分析，能够（ ） A. 计算交通流量的变化 B. 预测洪涝灾害的发生 C. 了解城市地域结构的变化 D. 预测城市降水的变化趋势 答案：答案：1、C 2、B 3、D 4、A 5、C GIS 能够解决的主要问题包括地理空间分布及位置分析、趋势分析、模式分析、模拟 结果等。GIS 广泛应用于灾害监测（图甲） 、经济活动（图乙） 、城市管理、测绘、资源管 理、环境保护、城乡规划、市场分析等领域。 乙 例题五： 在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。读图，回答（1） （3）题（双项选择题） 第 6 页 版权所有版权所有 不得复制不得复制 （1）图中，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是（ ） A. 红外线 B. X 光 C. 可见光 D. 紫外线 （2）根据图中的原理，可用遥感技术直接（ ） A. 划分植物类型B. 判读植物生长的土壤类型 C. 监测树木的生长状况D. 估计粮食作物的产量 （3）不同地物和地物的不同状况有不同的反射率，根据这个原理，可以利用遥感的工 作有 （ ） A. 判断水体污染 B. 判断人口分布 C. 分析城市大气污染 D. 估算工业生产总值 答案：答案：（1）AC （2）CD （3）AC 高考题解析：（1）从图中看出重度病害 植物反射率高于健康植物反射率的波段大约在 0.6 至 0.8 微米之间,属红外线和可见光范围。 （2）上图反映的原理是根据地物的反射光谱判断，而具体划分植被类型靠反射光谱的判读 不能直接完成。土壤在卫星影像上没有直接的形态特征，其类型只能靠逻辑推理，不能直 接判读。 （3）利用遥感影像判断人口分布只能通过建筑物的多少来间接进行，且很不准确， 没有多大价值。 城市管理是应用地理信息系统最早、最有成效的领域之一。主要应用于城市信息管理 与服务、交通道路管理、环境管理、城市规划、防灾减灾、治安管理、医疗救护、车辆导 航等方面。现已成为城市管理的重要应用手段。 地理信息系统是建立在遥感、全球定位系统的基础上的，功能最为强大的系统。 数字地球 知道数字地球的含义。 数字地球是指数字化的“虚拟地球” ，即将整个地理信息进行数字化后，由计算机网络 进行管理的技术系统。 例题六： “数字地球”是 1998 年美国前副总统戈尔提出的，严格地讲是以计算机多媒体技术和 大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，对地球多分辨率、多尺度、多时间和多种类 的三维描述，也就是模拟地球。据此完成 l2 题。 1、 “数字地球”即（ A ） A. 数字化、信息化的虚拟地球 B. 用数字度量地球半径、体积、质量等 C. 用经纬网络描述的地球 D.“数字城市”和“数字校园” 第 7 页 版权所有版权所有 不得复制不得复制 2、数字地球的技术支持包括（ D ） 遥感技术 全球定位系统 地理信息系统 空间信息技术 虚拟技术 网络技术 A. B. C. D. 信息技术在我们的日常生活和工作中越来越占据重要的地位。地理专家建议，地理试 卷也应该引入地理信息技术，使考生能够跟上最新的科学技术潮流。当然，试题的难度应 该定位在考生能够接受，并且可以发挥他们的水平的基础上。 （一）试探阶段 1999 年上海市高考地理试卷中首次出现了“卫星遥感图像”的表述，并且未引起大的 反响。 （二）试验阶段 2000 年地理高考试卷中出现了以遥感、卫星照片和数字地球等地理学科利用高新技术 为内容的大题，这一尝试受到了大家的关注和欢迎。虽然该内容是选读部分，但是该部分 内容引导学生关注当前的最新技术及其使用，其对教学的积极意义是为绝大多数教师和学 生认同的。关键是命题要掌握试题的难度和切入口，使考生在答题中“有所作为”。因为 处于试验阶段，当时设置该部分内容的分数不得超过 4 分。 （三）再次探索阶段 首先，2003 年春季高考对这一主题的命题指导思想还是从广度和应用着手，而不强调 深度。其次，试题可以结合考查学生归纳和归类的能力。第三，试题也可以结合研究型学 习的形式提出要求。如： 38、卫星航天遥感技术几乎应用到地理学的所有研究领域。请拟出与下列三个应用领域 相关的课题名称。（共 3 分） 应用领域 课题名称 例：防灾减灾长江流域洪水动态分析 （1）国土资源勘查 （2）城市规划 （3）环境监测与保护 参考答案 （1）上海土地资源利用现状调查（1 分） （2）上海城市绿地调查与规划（1 分） （3）黄浦江水体污染监测（1 分） （所列课题名称只要与应用领域对应且合理，即可得分。） 从考后的情况看，试题完成了预定的考查任务。考生确实存在归纳和归类比较薄弱和 不重视地域概念的两种现象。如有的考生相对于“国土资源勘察”写“塔里木盆地探测” 或“退耕还林面积及速度分析”；相对于“城市规划”写“上海城市发展”或“人均占有 绿地面积”；相对于“环境监测与保护”写“苏州河的监测”或“绿化中植草及种树数目 增长率分析”。前者涉及的项目太大太空；后者涉及的对象太泛。这样设计的题目，对今 后的科研带来很大的困难。根据考后的情况，在教学中可以有针对性地加以辅导，重视地 域概念、重视归纳能力的培养。 第 8 页 版权所有版权所有 不得复制不得复制 【模拟试题模拟试题】（答题时间：45 分钟） 一、选择题 *1. 遥感的关键装置是 A. 航空器B. 传感器C. 胶片质量D. 磁带质量 2. 遥感的优点有 探测范围大 获得信息快 不受地面条件限制 成本低，效益高 A. B. C. D. 3. 遥感探测范围由大到小依次是 A. 飞机、陆地卫星、宇宙飞船 B. 宇宙飞船、陆地卫星、飞机 C. 飞机、宇宙飞船、陆地卫星 D. 陆地卫星、宇宙飞船、飞机 4. 为获取所需的不同信息，完成不同的目的和任务，遥感可用 A. 不同的传感器 B. 不同的运载工具 C. 不同的波段和不同的遥感仪器 D. 不同的电磁波 5. 在黑白遥感图片中，湖、河显示水域的颜色是 A. 白色 B. 黑色 C. 浅灰色 D. 灰白色 6. 关于遥感技术的叙述，正确的是 A. 遥感是人们利用肉眼对地面事物进行感知 B. 遥感是人们利用一定的技术装备，对遥远的宇宙事物进行感知 C. 遥感的关键装置是航空器或卫星 D. 遥感技术能监测洪涝灾害的发展变化，便于人们及时安排防灾、救灾工作 *7. 阴雨天气中，对地物分辨率较高的是 A. 飞机可见光遥感 B. 卫星可见光遥感 C. 飞机微波遥感 D. 卫星微波遥感 8. 对农作物进行估产属于遥感应用的哪一领域 A. 资源普查B. 灾害监测C. 环境监测D. 工程建设及规划 9. 下列属于地理信息系统硬件的是 计算机 程序 扫描仪 工人 A. B. C. D. 10. 地理信息系统 A. 主要是记录地理事物的计算机系统 B. 具有空间分析的能力，没有动态预测能力 C. 是专门处理地理空间数据的计算机系统 D. 是地图绘制系统 *RS 技术、GIS 技术、GPS 技术等现代化技术是国土整治和区域发展研究中应用比较 广泛的技术手段。据此回答 1116 题 11. 能在很短的时间内获得全面资料的技术是 A. 遥感技术 B. 地理信息技术 C. 全球定位技术 D. 电子通信技术 12. 通过地图、遥感图像、野外考察等获得数据的 GIS 技术程序是 A. 数据处理 B. 信息源 C. 数据库 D. 表达 13. 地理信息技术的重要功能是 A. 对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达 B. 能对遥感信息进行处理和判断分析 C. 能在全球范围内适时进行导航和定位 D. 能在很短时间内获得较全面的资料 第 9 页 版权所有版权所有 不得复制不得复制 14. 地理信息系统的简要技术程序是 A. 信息源数据处理数据库空间分析表达 B. 信息源空间分析数据处理数据库表达 C. 信息源空间分析数据库数据处理表达 D. 信息源数据库数据处理空间分析表达 15. 比传统地图高明的是，地理信息系统能通过了解某地物随时间变化的过程，分析该 地物的 A. 发展趋势 B. 地理位置的变化 C. 区位特征 D. 历史意义 16. 寻求两点之间最短、最快或景点最多的路径等可借助于 A. 遥感系统 B. 地理信息系统 C. 全球定位系统D. 地球卫星系统 二、综合题 *17. 阅读下面三则资料，分析回答以下问题： 材料一：从 1999 年 3 月 24 日开始，以美国为首的北约多国部队以南联盟科索沃省自 治问题为借口，对南斯拉夫进行了大规模的空袭，给南斯拉夫人民造成了巨大的生命和财 产损失。 材料二：2001 年 9 月 11 日，美国发生了一系列恐怖主义袭击事件，过后，美国在阿 富汗进行了一场规模空前的反恐怖主义军事行动，并一举摧毁了塔利班政府。 材料三：1999 年 3 月 27 日，北约部队一架 F117A 隐形战斗机被南联盟的防空部队 击落。飞行员跳伞后在脚触地的一刹那，通过手持式信号发射器发出了紧急呼救信号，当 间谍卫星把呼救信号传送到北约空袭南联盟指挥所后，美军立即安排了救援行动。6 小时 后，当一架 M6B 电子干扰机发现飞行员的准确位置时，一架 MH60G 搜索与救援直升 机降落在飞行员的面前，把飞行员接上了直升机并安全返回基地。 （1）对南联盟（现为塞尔维亚和黑山共和国）大规模轰炸的信息资料主要应用了（ ） 全球定位技术 遥感技术 地理信息技术 A. B. C. D. （2）在地面部队的配合下，美国对塔利班政府大至军事设施小至主要组织成员的打击 异常精确，其信息资料的精确性主要是依靠（ ） A. 遥感技术 B. 地理信息技术 C. 全球定位系统 D. 美国联邦特工的侦察 （3）根据材料三判断以下两题： 在对美国飞行员开展营救行动的过程中，飞行员发出的呼救信号你认为属于（ ） A. GIS 信号 B. GPS 信号 C. CRS 信号 D. 以上都不对 在对美国飞行员进行的营救行动中，要准确地对飞行员进行定位，依靠的技术系统 主要包括哪些组成部分？并简要地阐述该技术系统的主要特点。 18. 阅读下列材料，回答问题。 1999 年，首届“数字地球”国际会议在北京召开。专家认为，“数字地球”是地图测 绘、航空卫星遥感、探空和深钻的深化，是对地图测绘系统（EOS）、全球定位系统 （GPS）与地理信息系统（GIS）的综合，实现地球圈层间物质流、能量流与信息流数据的 集成，从而对全球化问题进行广泛研究。最近欧盟计划发射 30 颗卫星，建立地球定位系统。 这样，飞机、轮船、汽车等交通工具和人们的野外探险、考察、旅游都可通过与地球定位 系统的连接，确定自己准确的位置。 第 10 页 版权所有版权所有 不得复制不得复制 以农业为例，它在农业信息遥感、太空农业等领域有广阔的研究前景，一些国家利用 资源卫星进行农业资源调查、作物长势和产量检测等。例如，美国利用资源卫星在估测本 国小麦产量的同时，还对其他国家小麦产量进行估测，根据所得数据制定生产布局、储运