高考地理复习区域地理环境与人类活动地理信息技术应用第3节地理信息技术应用教学案.docx

第3节地理信息技术应用 最新考纲考法指南核心素养遥感(RS)在资源普查、环境和灾害监测中的应用；全球定位系统(GPS)在定位导航中的应用；地理信息系统(GIS)在城市管理中的功能；数字地球的含义。以区域图、图层叠加等图文材料为载体，考查“3S”技术的特点及应用。近几年在全国卷中无命题出现，但高考题中常借用信息技术的相关图像作为命题材料。1.综合思维：掌握地理信息技术的应用范围，能综合分析理解其在现代社会发展中的作用。2.地理实践力：能辨别日常生活中常见的各种信息技术设备，熟练使用其主要功能，并能指导自己的生产生活。知识点一| 地理信息系统(GIS)与数字地球1地理信息系统(GIS)及其应用(1)概念一种以采集、存储、管理、分析和描述地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统。(2)功能具有一般信息系统的存储、管理数据功能。显示数据的空间分布。具有强大的空间查询、分析、模拟、统计和预测等功能。(3)系统组成硬件设备、地理数据、GIS软件、GIS人员和应用模型五部分。(4)工作过程(5)主要应用 在区域地理环境研究中的应用在城市管理中的应用应用主要功能城市信息管理与服务向城市居民提供工作与生活所需的各种信息城市规划进行城市与区域多目标的开发和规划城市道路交通管理显示路况、交通流量、沿线环境等空间和属性信息城市抗灾减灾实时跟踪灾害发生、发展过程，对灾害进行快速分析、评价和模拟，并辅助开展灾后的应急和恢复工作城市环境管理环境规划与决策、监测、评价、预测和模拟(1)信息量大、使用方便。地理信息系统可提供反映区域状况的各种空间信息，并可建立提示区域结构特征和发展规律的模型。(2)功能强大、完备。地理信息系统可以提供查询检索、空间分析、修改补充、距离测算等多种功能。(3)能够进行动态监测和预测评估。2数字地球(1)概念是信息化的地球地球的虚拟对照体。(2)核心用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会等方面的问题。(3)关键技术信息高速公路与高速网络技术。高分辨率卫星遥感技术。空间信息技术与空间数据基础设施。大容量数据存储技术。可视化和虚拟现实技术。高性能计算能力。(4)特点信息化、网络化、全球化。考法1分析叠加图层，考查地理信息系统的应用(2016江苏高考)下图为某地区地理信息系统数据库示意图。读图，回答12题。1以下图层组合最适合用遥感(RS)技术获取信息的是()A BC D2进行农业适宜性评价可以利用的图层组合是()A BC D解题流程1审设问：第1题，“最适合用遥感(RS)技术获取信息”是用遥感技术获取信息，一般分布在地表的地物信息易被获取，如居民点、水系、土壤、地形。第2题，“农业适宜性评价”土地利用评价需借助GIS对图层综合分析，一般主要考虑自然因素，如水系、土壤、地形、地下水。2审图表：图中的地理信息系统数据库主要包括居民点、水系、土壤、地形、岩层、地下水等图层信息构成。尝试解答1.A2.C考法2结合简单示意图，考查地理信息系统的应用(2014福建高考)下图示意新一代信息技术支撑下的智慧城市。读图，回答34题。3地理信息系统为智慧城市建设提供()A分析、管理空间信息B跟踪动态定位信息C整合、集成网络信息D获取实时通讯信息4智慧城市建设对城市发展最重要的作用是()A调整地域结构B加速人口集聚C扩大空间规模D提升服务功能3A4.D第3题，地理信息系统的作用主要是对信息进行分析、加工和管理；跟踪动态定位是全球定位系统的功能；网络信息不属于地理空间信息，其整合、集成不属于地理信息系统的作用；获取实时通讯信息是通讯工具的作用。第4题，从示意图中可看出，智慧城市实际上就是高度信息化的城市管理系统，智慧政务、智慧交通和智慧社区都属于城市管理和服务范畴。因此智慧城市建设能够提升服务功能。考法3通过文字描述，考查地理信息系统的应用结合材料，运用知识，回答56题。“GIS”的英文全名是Geographical Information System，也叫地理信息系统。具有地图处理、数据库和空间分析这三大功能。GIS不仅可以像传统地图一样，解决与“地点”“状况”有关的查询，而且能进行趋势分析，复杂的“模式分析”和用“虚拟模拟”进行预测性分析。5如果将GIS用来监测森林火灾，可以()A分析、判断引起火灾的原因B预测森林火灾的发生地点C预测森林火灾后所造成的后果D及时知道火灾的地点、范围，分析火势蔓延方向，制定灭火方案6有的渔民已利用GIS技术来寻找鱼群，如果普遍引用这一技术()A可以使渔获量持续增长B可能导致过度捕捞，使渔业资源枯竭C会增加渔业的生产成本D会促进渔业生产，加大对渔业资源的开发利用，提高渔民的生活水平5D6.BGIS可以通过对有关信息的统计、分析，从而能发现事物变化趋势，提出方案。若大规模使用该技术捕鱼，则可能导致渔业资源的枯竭。知识点二| 遥感技术(RS)和全球定位系统(GPS)的应用1.遥感技术(RS)(1)概念借助对电磁波敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。(2)工作原理不同物体对电磁波发射、反射和吸收的特性不同。(3)优点视域广阔，监测范围大。能够瞬时成像、实时传输、快速处理。迅速获取信息和实施动态监测。(4)遥感技术系统由遥感平台、传感器、信息传输装置、数字或图像处理设备以及相关技术等组成。(5)遥感类型(根据遥感平台的高度)类型运载工具(或概念)优点(或用途)航天遥感专题卫星、航天飞机、宇宙飞船、航天空间站等覆盖范围大，不受领空限制，可进行定期、重复观测等航空遥感飞机机动性强，可根据研究主题选择适当的传感器、适当的飞行高度和飞行区域近地遥感距地面高度在几十米以内的遥感主要用于城市遥感、海面污染监测、森林火灾监测等中高分辨率的遥感任务中(6)应用应用领域应用方向资源普查矿产资源人们只需要分析遥感图像就可以划定蕴藏矿产的大致区域生物资源为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务环境监测有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善自然灾害防御监测有利于防灾减灾特别提醒遥感技术在农业方面的应用主要表现2全球定位系统(GPS)读全球定位系统组成示意图，归纳总结。(1)概念：利用卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统。(2)组成(3)特点：具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的特点。(4)工作原理、功能及其应用1“3S”技术的关系“3S”技术既独立发展又相互促进。遥感技术主要用于地理信息数据的获取，全球定位系统主要用于地理事物的空间定位，地理信息系统主要用于对地理信息数据的管理、更新、分析等。三者的关系用简图表示如下：图中表示遥感技术提供影像信息功能，表示地理信息系统反馈影像信息处理结果，表示全球定位系统提供空间定位信息功能。2实际应用中“3S”技术的选取方法方法具体判断技巧“点”与“面”判断GPS、RS、GISGPS的主要功能是定位和导航。它的最大特点是工作对象是“一个点”或“多个点”，明显区别于RS和GIS的工作对象“面”。在“3S”技术中选取适当手段时，要看其工作对象是“点”还是“面”，如果是“点”则选用GPS，如果是“面”则选用RS或GIS如果是“面”则需看突出监测方面还是需处理计算才能得出结果，若要监测森林火灾则应选用RS技术，要在某城市选取大型商业中心位置则应选用GIS技术“想”与“看”区分RS、GISGIS是地图的延伸，主要功能是进行空间数据的分析和处理。对“事象”的发展变化进行预测、评估，需要计算、思考，即“想”；凡是需要“想”的选GISRS是人的视力的延伸，主要功能是收集信息，即“看”，只“看”不用“想”的选用RS考法1依据遥感图片为载体，考查遥感技术的应用2018年4月19日，在突尼斯召开的“一带一路”遥感考古新闻发布会上，公布了中国科学家利用遥感技术在突尼斯中南部发现的10处古罗马时期遗存，这一发现揭示了当时的军事防御系统与农业灌溉系统布局。下图为“突尼斯境内古罗马遗址遥感考古影像图”。读图，回答12题。1这一考古成果表明遥感技术可以()A完全取代传统的田野考古工作B确定地表、地下人类活动遗迹的时代C探知各种人类活动遗迹曾经的功能与作用D帮助分析较大地域范围内人类活动遗迹间的联系2突尼斯中南部有利于遥感考古发挥其独特优势，因为这一区域()A人类活动较多B位于沿海地区C森林覆盖率高 D地处荒漠边缘1D2.D第1题，遥感技术是通过卫星获取地表信息，为科学研究提供服务数据的地理信息技术，它能获取较大范围的信息，甚至是全球范围的信息，但对历史上存在过的、地下的信息无法获取，更不能完全取代人类对信息的加工分析。第2题，突尼斯中南部地处撒哈拉沙漠北部边缘地区，地理环境恶劣，人类难以进行实地的考察，遥感由卫星来获取地表信息，则不受影响。考法2结合统计图表分析，考查遥感技术的原理及应用(2019武汉调研)棉花遥感识别是棉花种植面积遥感估算的关键，下图是我国某地区不同日期棉花光谱信息与其他作物光谱信息的曲线分析图。图中前三个波段为可见光波段(分别为蓝波段、绿波段、红波段)，第四波段为近红外波段。读图，回答34题。 3容易将棉花从其他作物中识别出来的最佳波段是()A蓝波段 B绿波段C红波段 D近红外波段4根据图中信息，判断下列叙述正确的是()A棉花盛蕾期对各波段的反射率均比盛絮期高B棉花盛絮期对蓝波段、绿波段和红波段的反射率比盛蕾期明显降低C9月份番茄对绿波段的反射率略低于6月份D6月份玉米对红波段的反射率略高于对绿波段的反射率3D4.B第3题，由图示的图例来看，可见光波段(分别为蓝波段、绿波段、红波段)的曲线，棉花的反射率与其他两种农作物都比较接近，无法区分，所以A、B、C都错误，而第四波段为近红外波段，特别是9月份，比较明显地区分开来，正确答案是D。第4题，由图中看到，在3(红波段)棉花盛絮期的反射率比盛蕾期高，故A错误；棉花盛絮期对蓝波段、绿波段和红波段的反射率比盛蕾期明显降低，落差比较大，故B对；9月份番茄对绿波段的反射率略高于6月份，故C错误；6月份玉米对红波段的反射率低于对绿波段的反射率，故D错误。正确答案是B。考法3结合地图判读，考查全球定位系统的应用(2019南昌模拟)下图是车载导航仪面板示意图，行驶中始终显示车头朝上，指向标箭头随行车方向而转动。据此回答56题。5导航仪能即时显示汽车位置，主要依靠的技术是()A遥感 B计算机C全球定位系统 D地理信息系统6汽车从当前位置行驶到百货大楼路程约为()A1 000米 B1 200米C1 800米 D2 000米5C6.B第5题，全球定位系统具有定位、导航的功能，可以确定汽车的即时位置。第6题，根据图上比例尺，汽车从当前位置行驶到百货大楼图上距离约2.5厘米，所以路程约1200米。考法4判读区域分布图，考查地理信息技术的应用(2016浙江高考)云杉(亚寒带代表性针叶树种)分布与全球气候变化密切相关。为研究北美洲气候变化，用恢复历史植物分布的方法，得到距今2.1万年(图甲)、距今五千年(图乙)和距今五百年(图丙)北美洲云杉主要分布区图。完成下题。甲乙丙7运用地理信息技术得到甲、乙、丙三幅云杉主要分布区图，其研究过程是()实验分析并建立云杉主要分布区地理信息数据库运用GPS对野外采样点进行空间定位运用GIS分析和输出云杉主要分布区地理信息数据ABC DD运用地理信息技术获取三幅云杉主要分布区图，首先需要通过GPS获取云杉分布区的位置信息，然后建立云杉分布信息的数据库，最后用GIS进行分析处理，并输出数据(云杉主要分布区图)，所以其研究过程是，故选项D正确。考法5结合时事热点分析，考查地理信息技术的应用(2019武汉调研)摩拜单车，一种基于移动APP和智能硬件开发而兴办的无桩借还共享单车出行模式。使用摩拜单车智能手机软件，用户可以用自己的手机查看单车位置，继而预约并找到所选单车。然后通过扫描车身上的二维码开锁即可骑行。摩拜单车不仅为城市居民的短途出行提供了便捷的共享单车服务，更倡导着健康、低碳的生活方式。据此完成89题。8在摩拜单车的约车、找车过程中，应用的地理信息技术有()ARSGPS BGPS GISCRS GIS DGIS GPRS9共享单车的推广使用，其产生的影响主要有()城市空气质量有所改善 城区交通拥堵有所缓解城市公交客流大大减少 城市交通规划有所调整A B C D8B9.D第8题，“用户可以用自己的手机查看单车位置，继而预约并找到所选单车”，必然要对单车进行定位、查询，故需要应用GPS和GIS。第9题，共享单车主要是为城市居民的“短途出行”提供便利，故不会使城市公交客流大幅下降，则错误，故D正确。学科素养提能地理图表专攻(十四)| “3S”图像的判读“3S”图像往往作为考查的载体，主要考查“3S”技术的应用。在遥感图像中，主要是遥感影像图及根据遥感影像绘制的图形；GIS图像主要是根据GIS的图层叠加原理，展示不同的图层；GPS多以材料为背景，图像呈现不多，一般仅通过手持机界面图或工作流程图来考查，与RS及GIS的综合应用所得的图像也是较为常见的呈现方式。图1某冰川遥感影像图2GIS图层叠加示意图图3手持机界面图图4综合图(某城市中心城区月交通事故次数示意图)1判读此类图像应知应会的基础知识(1)把握“3S”的功能特点特点和功能简单理解遥感(RS)地表观察、地理数据收集是什么？有什么？全球定位系统(GPS)空间位置(地理坐标)的确定、导航在哪里？地理信息系统(GIS)数据采集、数据分析、决策应用为什么？有何联系？如何利用、解决？(2)把握“3S”的图像特点“3S”图像的判读，主要是立足“3S”技术的应用，图像是载体，各自特点如下：遥感图像：主要通过遥感影像显示地物的形状、面积、色彩等特征(如图1)。GIS图像：主要是根据图层叠加原理而形成的专题电子地图(如图2、图4)。GPS图像：主要是呈现GPS设备的工作界面或工作流程图(如图3)。2判读此类图像的分类判读技巧(1)遥感影像图的判读(如图1)确定主题内容：首先要明确遥感影像图片的主题内容，这是进行准确判读的前提，如图1中突出的主题是某地冰川的分布形态。看色调辨地物：抓住色调和形状两个要素进行判断，辨析重要地物。一般地物，如水体、城市、道路、农业用地、林地等的简易判读标志如下表所示：类型形状特征和色调深浅河流常为界线明显、自然弯曲、宽窄不一的带状，上面常有堤坝、桥梁等人工建筑。河水比较混浊或者水较浅，则色调浅；河水清澈或水较深，则色调较深湖泊湖岸呈自然弯曲的闭合曲线，轮廓较为明显。常为均匀的深色调城市钢筋水泥结构的房屋，排列较规则整齐；砖木结构的房屋排列不规则；钢筋水泥结构的房屋色调多为浅灰；砖木结构的房屋色调多为深灰；城市的夜景在周围深色调的背景下，呈点状或面状亮区道路一般呈线状延伸，道路间有交叉点。色调从浅灰到深灰。简易公路多为砂石路面，色调较浅；沥青路面呈深灰色农业用地在形态特征上常常是被道路分隔为一块块长方形林地往往可以观察到高大树木投下的阴影找变化析原因：对判读出的重要地物进行分析、推理，找出变化发展趋势，并结合区域特征做出合理解释。(2)GIS图层叠加示意图的判读(如图2)叠加图层新生(应用)主体人口密度与交通线路及规划图新建商业中心选址河流分布、坡度分布、土石分布泥石流易发区水系、土地利用、居民点、地形、土壤耕地的分类和评价水系、土地利用、居民点、地形、土壤、水文地质、区域规划深埋垃圾场选址人口密度图、行政区划图、行政区人口基数各行政区人口增长率坡向分布、岩石倾斜滑坡易发区(3)全球定位系统图像及综合图的判读手持机界面图(如图3)：主要是判读界面上的地理坐标和海拔高度。综合图(如图4)：常见的如某城市中心城区月交通事故次数示意图，应借助于GPS和GIS制作。导航地图，需要运用GPS和GIS。母题示例(2015江苏高考)图1为某冰川所在区域遥感影像，图2为根据1973、2009年遥感影像提取的该冰川分布图层(局部)，图中每个方格面积表示900平方米。读图，回答(1)(2)题。图1图2(1)图1中甲点所处的地形是()A山谷B山脊C冲积扇D盆地(2)图2所示区域冰川面积变化的情况是()A减少了1 800平方米B增加了1 800平方米C增加了2 700平方米D减少了2 700平方米解图流程尝试解答(1)A(2)D(2019郑州月考)下图为某专题研究建立的地理信息系统(GIS)图层。据此完成12题。1该专题研究可能是()A耕地分类和评价B工业分布与交通的关系C商业分布和规划D学校分布2若利用该地理信息系统进行深理垃圾场的选址，在下列图层中应增加()大气污染区域规划造纸厂、印刷厂分布水文地质ABC D1A2.D第1题，工业分布与交通的关系相关性不明显，商业分布和规划、学校布局等应该与交通运输、人口数量有更密切的联系，故BCD项与图层相关性不密切，只有耕地分类和评价与图中图层联系