2020高中地理第四章国土开发与保护第四节地理信息技术的应用教学案中图版.docx

第四节地理信息技术的应用课程标准学业质量标准核心素养通过探究有关人文地理问题，了解地理信息技术的应用。水平1：能够举出地理信息技术在人文地理中的应用实例。水平2：能够结合实例说明地理信息技术在人口研究、国土资源监察、交通导航、旅游活动、城市规划等方面的应用方法。水平3：能够结合实例，合理运用地理信息技术。水平4：能够分析判读地理信息技术图像。综合思维：能够分析地理信息技术的应用，判读相关图像。地理实践力：运用地理信息技术指导生产、生活实践，学以致用。01、预习准备区精心准备 夯实基础一、人口空间分布与发展预测1人口空间分布分析(1)掌握人口空间分布和迁移的空间特征、空间关联结构等，对社会发展和政府决策具有重要的现实意义。(2)人口数据与其相应的地理空间位置具有一定的相关性，利用地理信息系统对空间信息独有的空间分析功能，可以设计开发出人口空间统计系统。2人口发展趋势预报(1)根据现有人口资料对未来人口状况进行预测，以便为各种决策提供科学依据。(2)将人口信息与其分布的地理区域进行有机结合，系统能为政府部门制定宏观政策提供依据，还能为医疗卫生、教育、救援等公共服务机构及企业发展提供帮助。二、国土资源监察1国土资源监察主要包括土地利用现状调查、土地质量调查、土地评价以及土地监测等。2通过地理信息系统，将各种资源信息进行叠加和分析，生成各种国土资源综合电子地图。可以分析和预测国土资源问题，提高基层国土资源队伍的快速反应能力，极大地提升监测的准确性。三、车辆导航调度在交通方面，租车服务、物流配送等许多行业利用全球导航卫星系统，对车辆进行导航跟踪、调度管理，合理分配车辆。四、旅游信息查询三维数字地球平台可以快速实现旅游资源的可视化、旅游资源和信息的快速查询与空间定位功能，实现旅游资源的信息化管理，使用户能够全方位观察旅游景观。五、城市规划与评价1城市的规划与建设是一个长期的过程，与城市的人文、历史、地理环境以及经济建设紧密相关。2利用遥感技术对城市的空间布局进行信息分析，可以获得指导城市规划的信息，包括城市交通调查、人口调查、环境调查、城市用地变化监测等。1判断正误。(1)地理信息技术在国土开发等许多领域应用广泛。()(2)运用RS可以监测春运期间我国积雪分布情况。()2运用地理信息技术得到春节前后人口流向图，其研究过程是()实验分析并建立人口流动地理信息数据库运用GNSS对手机用户进行空间定位运用GIS分析和输出人口流动轨迹地理信息数据A BC D答案D解析运用GNSS对手机用户进行空间定位是获得地理信息数据的前提，然后把数据存入电脑，实验分析并建立人口流动地理信息数据库，最后运用GIS分析和输出人口流动轨迹地理信息数据，形成人口流向图。3地理信息系统在大型工程建设中起着非常重要的作用，请举例说明。提示例如工程选址方面，利用地理信息系统，根据区域地理环境的特点，综合考虑资源配置、市场潜力、交通条件、地形特征、环境影响等因素，在区域范围内选择最佳位置。02、任务探究区思维探究 实践运用任务探究地理信息技术在人文地理研究中的应用现在为了维持人民群众的人身、财产安全和维持正常的社会秩序，我国大量地在各大中城市合理布局了许多110指挥中心。110指挥中心在接到报警后，能在最短的时间内指挥警车到达出事地点。为了提高出警率，许多城市在配备巡逻车的同时大量地应用地理信息技术。下图为交通管理示意图。据此探究下列问题：(1)110指挥中心要随时掌握每一辆巡逻车在城市中的位置，可以利用哪一种地理信息技术？(2)110指挥中心要确定哪一辆巡警车离出事地点最近，可以利用哪一种地理信息技术？(3)110指挥中心要判定最近的警车至出事地点的道路是否通畅，还需要利用哪些技术？如果存在严重交通堵塞，110指挥中心又该怎么办？(4)假如你是110指挥中心的调度员，描述在接到报警电话到指挥警车前往出事地点的工作程序。成果展示(1)可以利用全球导航卫星系统。(2)可以利用地理信息系统。(3)还要用摄像和视频传输技术。如果存在严重交通堵塞，需要另外找较近的且有条件较快赶到出事地点的巡警车(需要综合运用上述技术)。(4)接警确认出事地点位置(在显示各巡警车的城市地理信息系统中)，了解其周围巡警车的位置，分析确定最近(或能最快到达)的巡警车，通知该巡警车。1在经济活动中的应用地理信息系统与遥感技术、全球导航卫星系统及网络技术相结合，可为现代经济活动提供全新的数据地图决策信息。下图是地理信息系统在商业活动中的应用：2在城市管理中的应用应用主要功能举例说明城市信息管理与服务主要向城市居民提供日常工作与生活所需的各种信息提供旅游景点分布与详情，商业网点的布局及各自特色，城市道路与建筑物的空间分布城市规划进行城市与区域多目标的开发和规划规划部门可以把有用的资料记录到数据库里，随时查询和统计，并用三维影像显示城市；还可以把城市地下管网的分布输入系统中，进行有效管理城市道路交通管理显示有关道路的路况、交通流量、沿线环境等空间和属性信息，可以提供多类型的查询查询空间信息：某个加油站、立交桥的坐标位置；查询时间信息：某辆车某一时间处于什么位置及其某时某地的车流量等；查询路面质量、沿路环境、居民分布情况等；发布交通信息：及时把交通拥挤情况、车流量、交通事故、交通环境情况发给驾驶员，帮助驾驶员找出最佳行车路线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为提高火灾防救工作的针对性，可以建立各防火区的火灾信息系统，并建立相应的救护路线模型和灾后损失评估模型续表应用主要功能举例说明城市环境管理环境规划与决策、监测、评价、预测与模拟对城市多种信息如大气、水、土地、噪声等进行管理和处理3全球导航卫星系统的应用领域依据全球导航卫星系统所具有的特征，其广泛应用于以下领域：4遥感技术在农业生产中的应用5地理信息技术的比较特点和功能简单理解遥感地表观察、地理数据收集是什么？有什么？全球导航卫星系统空间位置(地理坐标)的确定、导航在哪里？地理信息系统数据采集、数据分析、决策应用为什么？有何联系？怎么做？精准农业是由信息技术支持的、根据空间定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，是实现农业低消耗、高效、优质、安全的重要途径。读精准农业系统工作示意图，完成(1)(2)题。(1)精准农业决策支持系统所采用的地理信息技术是()A全球导航卫星系统 B地理信息系统C遥感技术 D网络技术(2)为了制作农田的产量电子图，需要获取田间作物生长情况信息，所采用的地理信息技术是()A全球导航卫星系统 B地理信息系统C遥感技术 D互联网技术科学思维地理信息技术在农业中的应用第(1)题，精准农业是由信息技术支持的、根据空间定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，精准农业决策支持系统所采用的地理信息技术是GIS，主要功能是存储、分析、处理信息。第(2)题，为了制作农田的产量电子图，需要获取田间作物生长情况信息，所采用的地理信息技术是RS，不同生长情况的作物放射的电磁波不同，根据RS技术获取的电磁波，确定作物生长情况。答案(1)B(2)C提升运用能力读车载导航仪导航监控原理示意图，完成12题。1图中M表示()A制作全球导航卫星系统接收机B分析交通状况C生成电子地图D计算三维坐标答案C解析将纸质地图信息数字化并录入地名坐标等信息，可表示生成电子地图，将该电子地图输入车载导航仪，则可进行路线规划和导航，故C项正确。2车载全球导航卫星系统通过公共电信网络传给交通监控中心的信息是()A车载全球导航卫星系统所在道路的拥堵状况B车载全球导航卫星系统所在地的地理坐标C车载全球导航卫星系统所在车辆的违章信息D车载全球导航卫星系统规划的导航路线答案B解析车载全球导航卫星系统通过公共电信网络传给交通监控中心的信息是车载全球导航卫星系统所在地的地理坐标，B项正确。任务探究“3S”图像的判读李甲同学在判读我国东部某地区卫星影像后，用透明纸蒙在上面准确地绘出了主要道路、城市、村庄、河流的位置和范围。读图，探究下列问题。(1)原卫星影像图上李甲同学区分河流和道路的直接解译标志有：_；_；_。根据直接解译标志，B处为道路还是河流？(2)在原卫星影像图上村庄为不规则的点状或星状，城市为_状，道路、河流为_状。(3)A处为一道路，C处为一河流，在原卫星影像图上间接解译标志是_。(4)在2017年3月和2017年8月的卫星影像图上D处的色调是否一致？原因是什么？成果展示(1)色调道路宽度往往不发生变化，河流从上游到下游逐渐变宽道路比较顺直，河流弯曲河流。(2)面线(3)A处直线与城市相连，C处直接与河流干流相连(4)不一致。D处为一河流，季节不同，水深不同，河流含沙量不同，色调就不同。1遥感影像图的判读(1)遥感影像图中常见地形、地貌的特征类型特征平原色调均一，其中常有水系形成的花纹，耕地形成的色斑以及不同色调的城镇山地以山脊为界形成阴阳坡，在影像上阳坡为浅色调，阴坡为深色调；山愈高，色调差异愈大沙丘多分布在干旱地区，江河、湖海岸边也有零星分布，在各波段均呈浅色调，在沙漠地区水系稀少，河流只显示出较大的主干河道，而缺少细小的支流黄土在各波段均呈均匀的浅色调，其影像表现为密集型树枝状水系所组成的花纹图案(2)考试时仍是黑白印刷，遥感影像图在颜色上的判读不便考查。所以主要是从形状特征上考查，或者借助色调的深浅进行判读。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，呈现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，沥青路面呈现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2GIS叠加示意图的判读首先要明确GIS图层叠加示意图是由哪些专题图层组成的，其次要明确不同的专题图层反映的地理事物之间的空间联系，最后要明确图层叠加之后反映的地理要素特征。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、各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全球导航卫星系统图像及综合图的判读(1)手持机界面图：主要是判读界面上的地理坐标和海拔高度。(2)综合图：常见的如某城市中心城区月交通事故次数示意图，应借助于全球导航卫星系统和地理信息系统制作。导航地图，需要运用全球导航卫星系统和地理信息系统。 读某中学的晓伟同学使用GoogleEarth截取的某地独特的农业景观图，完成(1)(2)题。(1)GoogleEarth能够提供大量该地实际景观图像，主要应用的地理信息技术是()ARS和GISBRS和GNSSCGIS和GNSSDGIS和数字地球(2)图中甲地密集的纹理表示的农业景观是()A平原农田 B山地梯田C高山牧场 D山地森林科学思维地理信息技术图像的判读方法第(1)题，GoogleEarth是一款把卫星照片、航空照相、GIS处理技术集合在一个地球三维模型上的虚拟地球仪软件，因此其主要应用了RS和GIS。第(2)题，根据经纬度可以判断，该地区位于我国云贵高原南部，降水较多，地表崎岖，当地农民修筑了独特的梯田，故甲地纹理表示的是山地梯田景观。 答案(1)A(2)B提升运用能力利用获取的手机数据，定位该区域的用户数据，通过用户数量渲染地图颜色，可制作人口热力图。下面两图分别为我国某城市8时和20时的人口热力图。据此完成12题。1绘制人口热力图需要用到的地理信息技术是()AGIS BGNSS和GISCRS DRS和GIS答案B解析据材料“定位”可知，首先用全球导航卫星系统(GNSS)获取信息，图形最后的合成叠加则需要用到地理信息系统技术(GIS)。2根据人口热力图，可以()A统计该市人口数量B分析城市人口迁移方向C确定城市用地类型D预测城市人口增长率答案C解析人口热力图反映了城市不同区域的人口密度分布情况，根据人口密度可以确定交通、商业区等用地类型的布局及其合理性。但是不能统计人口数量、人口迁移方向以及预测城市人口增长率。03、综合活动区释疑教材 拓展视野图表问题巧点拨教材第108页探索点拨根据材料总结分析。答案预防犯罪：通过地理信息系统，标定过去几年的犯罪地点，分析犯罪频率和犯罪模式，重新分配警力资源，使警力资源得到合理利用，对犯罪行为实行精确打击。功能：地理信息系统具有强大的空间分析与数据处理功能。教材第109页思考点拨根据教材正文回答。答案可以掌握人口空间分布和迁移的空间特征、空间关联结构等，利用地理信息系统对空间信息独有的空间分析功能，可以设计开发出人口空间统计系统，对人口空间分布的分析具有重要作用。教材第113页思考点拨根据材料总结。答案全球导航卫星系统(GNSS)、地理信息系统(GIS)。教材第114115页作业题点拨1.获取老人所在的地理位置需要全球导航卫星系统。2军车组成整齐划一的方队准时驶过天安门广场需要精准定位、测速和授时功能。3获取地理要素的空间分布、特征及其相互关系需要用到遥感(RS)和全球导航卫星系统(GNSS)；将分散的数据“拼图”在一起，并形成数据库需要用到地理信息系统(GIS)；地理信息技术，大大提高了国情普查的效率与质量，为顺利地完成普查任务提供了有力的技术支持。答案1.应用了全球导航卫星系统(GNSS)。2定位、测速和授时功能。3略。地理实践深探索方向与建议1调查同学、老师、家长是如何使用地理信息技术的。2利用手机设计交通导航路线。3利用地理信息技术分析城市土地利用情况，并为城市合理布局提供建议。4分析所在城市共享单车应用了哪些地理信息技术，分析其对城市有何作用。展示与评价略。04、课后检测区夯基固本 练速提能时间：45分钟满分：100分探究点题号地理信息技术在人文地理研究中的应用1,2,3,4,5,6,7,13“3S”图像的判读8,9,10,11,12,14一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求)精准农业是当今世界农业发展的新潮流，是一整套现代化农事操作的技术与管理系统。该系统主要由地理信息技术、智能专家分析、智能化农机、环境监测和网络化管理等部分组成。据此完成13题。1信息技术与农业生产全面结合是精准农业的关键，其核心是()A种类齐全的智能化农业机械B完善的农业地理信息系统C经验丰富的专家咨询团队D高速度的网络传输系统答案B解析据材料可知，精准农业是信息技术与农业生产的结合，农事“操作技术”与“管理系统”是精准农业的关键，其核心应是地理信息中实施“分析”“控制”功能的地理信息系统。2精准农业中获取作物分布和监测作物生长主要依靠()A地理信息系统 B全球导航卫星系统C遥感技术 D数字地球答案C解析遥感技术主要应用于资源普查和环境灾害监测，因此获取农作物分布和监测作物生长，主要依靠遥感技术。3我国沿海的渔船上有一种可一键求救的装备，一旦求救，设备会发送短信将求助人地理坐标等信息通知相关部门。该设备属于()AGPS系统 B伽利略系统CGLONASS系统 D北斗系统答案D解析我国沿海的渔船上所用的，具有导航定位功能并可以发送求救短信的只有我国自主研发的北斗系统，其他导航定位系统都没有通信功能。京东快递是中国较大的电商企业之一，有自己的自营店。通过自己的系统，可以在一个小时内对全国范围内的千家分公司的每种商品的库存、销售量全部盘点一次，为高效配送系统提供保证。京东的物流配送系统致力于打造配送时间不超过24个小时的高端服务，使它可以维持极少的库存甚至零库存，且可以保证正常销售，节约了大量的储物空间和费用。据此完成45题。4目前，京东在中国几乎所有的大城市开设了快递业务和自营店。京东总部要查询自营店的分布情况，需要应用的地理信息技术是()ARS BGISCGNSS D数字地球答案B解析京东总部要查询自营店的分布情况，需要应用的地理信息技术是GIS，主要功能是查寻、分析信息，故B项正确。5京东的物流配送中心与其运输车队的合作密切，应用的地理信息技术有()RSGISGNSSGRSA BC D答案C解析京东的物流配送中心与其运输车队的合作密切，应用的地理信息技术有GIS，可以查寻物流状况，正确；GNSS用于定位车队位置，正确；RS主要是拍摄遥感图像，不能查寻、定位，错误；GRS不是地理信息技术，错误。2018年5月，某顺风车服务增加了车主刷脸接单环节，以此来确认车主的真实身份。据此完成67题。6图中某打车软件显示用户周围有众多车辆，首先用到的技术主要是()AGNSS BRSCGIS DVS答案A解析GNSS的主要功能是定位、导航，某打车软件显示用户周围有众多车辆，需要用到GNSS的定位功能对车辆和用户位置进行定位。7平时打车顾客经常会遇到定位不准确的问题，最可能的原因是()A空中卫星星座轨道偏离BGNSS动态定位精度较低C地面控制系统数据错误D用户接收设备出现问题答案B解析平时打车顾客经常会遇到定位不准确的问题，最可能的原因是GNSS动态定位精度较低。图一为某冰川所在区域遥感影像，图二为根据1973年、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89题。8图一中甲点所处的地形是()A山谷 B山脊C冲积扇 D盆地答案A解析根据成像原理，地势较低的山谷处光线较暗，地势较高的山脊处光线明亮，图中甲点光线较暗应为山谷，故A项正确。9图二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平方米答案D解析根据图中数据，冰川区域“2”2009年比1973年共减少了3个方格，每个方格面积表示900平方米，所以减少的总面积为2 700平方米，故D项正确。2015年8月12日晚11时左右，天津滨海新区某化学仓库发生火灾爆炸事故，空气严重污染。爆炸后，某地理爱好者迅速绘制了下面这幅“距爆炸事发地附近人口分布网格图”，以协助政府及时组织居民紧急疏散。读图，完成1012题。10制作该地区人口分布图利用的是()A遥感技术B全球导航卫星系统C地理信息系统D电脑虚拟技术答案C解析地理信息系统是一种以采集、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。制作该地区人口分布图是对空间数据的处理，因此利用的是地理信息系统，C项正确。11利用人口分布图可以()A准确判定爆炸位置B制定科学灭火措施C分析人口伤亡数量D估算疏散人口规模答案D解析根据所学知识，准确判定爆炸位置的是全球定位系统，A项错误；利用人口分布图不能制定科学灭火措施，无法分析人口伤亡数量，B、C两项错误；图中显示的是人口密度分布图，可以估算疏散人口规模，D项正确。12要制定科学的紧急疏散方案，还必须叠加的图层是()A水系分布图 B街道分布图C广场分布图 D地形分布图答案B解析要制定科学的紧急疏散方案，除了人口分布，还必须叠加的图层是街道分布图。二、综合题(共2小题，共52分)13阅读材料，完成下列问题。(24分)4年一次的世界杯足球赛在德国开幕后，众多球迷充分领略到了德国先进的交通技术。开赛前德国12个比赛城市，相继建成了世界上最先进的交通控制系统，这种被称为“鲁尔示范项目”的智能交通控制系统，能同时指挥多特蒙德和盖尔森基兴两个城市的交通。“鲁尔示范项目”首次将所有高速公路、联邦公路和乡村公路的交通信息联网，并提供多种服务信息，系统的信息采集来自于该地区的4 500多个测量点，大部分是预埋在公路上的感应带。此外还有约200个电子眼，可以利用由太阳能驱动的激光探头测量交通流量和密度。全部信息采集点每小时能采集10万个信息，这些信息通过光缆被输送到埃森的示范项目调度中心，那里的50台中央计算机对这些数据进行及时处理，提出最佳的交通管理建议。如果通往多特蒙德赛场的公路交通流量太大，交通管制中心便可用按纽改变交通信号，更改红绿灯控制，让球迷们改道。(1)材料中所提到的“预埋在公路上的感应带”“电子眼”是此智能交通控制系统中的_。(2分)(2)写出此智能交通控制系统运行的工作流程。(6分)(3)材料充分显示的GIS的优点是什么？(8分)(4)如果你是一个球迷，正在此区域奔向赛场的路上，你可以借助此系统得到哪些服务信息？(8分)答案(1)数据输入设备(2)信息采集信息传输信息处理信息输出。(3)信息量大；更新快；应用范围广；提供服务种类多。(4)可得到通往赛场的各条道路的交通信息；查询最佳路径；寻找