地理同步必修三：第一章 地理环境与区域发展 第二节 学案（人教版）.docx

第二节地理信息技术在区域地理环境研究中的应用学习目标1.了解遥感、全球定位系统、地理信息系统和数字地球的概念。2.掌握遥感、全球定位系统、地理信息系统和数字地球在生产、生活中的应用。3.弄清“3s”之间的区别与联系及其与“数字地球”的关系。一、地理信息技术1概念：指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称，主要包括遥感(rs)、全球定位系统(gps)和地理信息系统(gis)等。2应用(1)在区域地理环境研究中的应用：资源调查、环境监测、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开发规划等。(2)大众化应用：gps汽车导航、空间信息网站、城市多媒体地理信息系统等。二、遥感(rs)1概念：人们在航空器(飞机、高空全球)或航天器(人造卫星)上利用一定的技术装备，对地表物体进行远距离的感知。2主要环节3原理：地面物体的种类、性质、环境条件不同，其反射和辐射的电磁波也各不相同。4在区域分析中的作用：为区域地理环境研究从定性到定量、从静态到动态、从过程到模式的转化和发展，提供了条件。三、全球定位系统(gps)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(1)空间部分gps卫星星座。(2)地面控制部分地面监控系统。(3)用户设备部分gps信号接收机。3特点：提供精密的三维坐标(经度、纬度、高度)、速度、时间，且具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的特点。4应用：确定考察点的地理位置(经度和纬度)、高程(海拔)。四、地理信息系统(gis)1概念专门处理地理空间数据的计算机系统。2简要程序信息源数据处理数据库空间分析表达。3应用(1)在区域地理环境研究中，地理信息系统可提供反映区域状况的各种空间信息。(2)通过对有关信息进行分析、加工，建立能反映区域内各种因素相互关系，揭示区域结构、特征和发展规律的模型。(3)对区域内自然资源和自然条件、区位和交通条件、人口和劳动力条件，以及经济和社会条件进行更为精确的分析、评价。(4)运用地理信息系统，可以对环境和自然灾害进行动态监测及评估预测。思考gis和电子地图有什么区别？答案电子地图是gis的一种应用产品，gis是可以随时修改和更新的计算机软件系统，而电子地图只是用gis的阶段性成果做成的供人们查询的产品。五、地理信息技术与数字地球1地理信息技术(1)遥感获取地理信息数据。(2)全球定位系统主要用于地理信息的空间定位。(3)地理信息系统主要用来对数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价。2数字地球(1)概念：是指数字化的地球，即把整个地球信息进行数字化后，由计算机网络来管理的技术系统。(2)作用：将不同空间、时间的自然、人文的大量信息进行整合，进行立体的、动态的显示，为生产、研究活动提供实验条件和试验基地。思考“3s”技术与数字地球的关系是什么？答案“3s”技术仅仅是数字地球的部分支撑技术，数字地球还需要虚拟技术、网络技术等，数字地球不能简单说是“3s”技术的综合。探究点一遥感(rs)不同物体和物体的不同状态具有不同的电磁波特性，卫星传感器探测地表物体对电磁波的反射和物体自身发射的电磁波，然后按照一定的规律把电磁辐射转换成图像，经过处理，提取物体信息，完成远距离识别物体和物体的状态，这就是遥感工作的基本原理。1在区域地理环境研究中，遥感与实地测绘相比，具有哪些优势？答案监测的范围大、获取信息的速度快、受地面的限制较小。2遥感为什么能应用于农业病虫害的监测？答案农作物是否受到病虫害的侵袭，植被的表现形式不同，不同性状的植被所辐射的电磁波不同，遥感的传感器就可以感受到不同的电磁波。3请拟列出卫星遥感技术的三个应用领域及相关的课题名称。序号应用领域课题名称例灾害监测长江流域洪水动态分析答案序号应用领域课题名称例灾害监测长江流域洪水动态分析资源调查野生藏羚羊种群数量及分布环境监测太湖的污染监测遥感技术的应用应用领域具体内容作用资源调查矿产资源蕴藏矿产的地方有许多是地质断裂或环形构造带，较容易借助遥感技术“发现”矿产通过分析遥感图像，划定蕴藏矿产的大致区域生物资源通过解译遥感图像，用图像处理技术提取植被的分布、类型、结构、健康状况、产量等数据为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务环境和灾害监测环境监测荒漠化、土壤盐渍化、海上冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、水体污染、大气污染等可以及时了解环境变化，使环境得到保护和改善灾害监测旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等有利于防灾减灾工程建设及规划大型水利工程、港口工程、城市规划、路网合理规划商业网点等农业方面的应用农业生态环境调查及监测，农作物长势监测发展精准农业1热红外遥感影像亮度可反映地物表面温度，地物的表面温度越高，在影像中就越亮。晴天正午时刻，下列地物在同一幅热红外遥感影像中最亮的是()a公路 b菜园 c鱼塘 d果园2不同的地物和地物的不同状况有不同的反射率，据此原理，可以利用遥感监测的有()近海赤潮灾害人口分布海上石油污染工业生产总值a bc d答案1.a2.d解析第1题，题干中说明了热红外遥感影像亮度与地物表面温度的关系：温度高亮度大。因此晴天正午时刻，选项所列温度最高的地物最亮。公路的热容量最小，升温最快。第2题，结合遥感的应用知识，遥感不能监测人口分布和工业生产总值。探究点二全球定位系统(gps)材料一浓雾协助英法联军创造了“九日奇迹”。1940年5月24日，德军以“闪电战”攻破马奇诺防线，把40万英法联军包围在法国的敦刻尔克海滩上。从26日至31日都是大雾天气，浓厚的云雾笼罩在海峡上空，加上油库燃烧形成的黑烟，使德军战斗机找不到轰炸目标。到4日上午，英法联军共撤出34.6万人，有人说是浓雾创造了奇迹。材料二据有关报道，第二次海湾战争中，伊拉克军方点燃巴格达周围浇灌石油的战壕来阻碍美军事行动，但美专家指出烟雾对美军使用的卫星制导导弹没有任何影响。材料三在第二次海湾战争中，许多美国飞行员在被击落后能得以生还，人们常常惊羡于美国人的神奇。1材料一和材料二中同样是烟雾，为什么能阻滞德军的袭击，而不能对美军的轰炸产生影响？答案“二战”时的德军飞行员依靠人眼的视力发现目标，一旦有低层烟雾出现，人会看不清地面的物体。而第二次海湾战争中，因为美军采用了全球定位系统(gps)，能提供精密的三维坐标、速度和时间，并且具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的特点，因而不受烟雾的影响。2在材料三中美军是如何确定飞行员的位置并进行组织救援的？答案美国人用的是gps技术。因为当时多国部队是跨国界、跨地区作战，对地理环境相当陌生，仅依靠地图的作用是有限的，正是因为有了手持型gps接收机的帮助，才使许多美国士兵得以生还。3gps提供了哪些信息使其能应用于导航？答案gps可提供精准的定位信息即经度、纬度和海拔。全球定位系统的应用依据全球定位系统所具有的特征，其广泛应用于以下领域：近期，针对车主对于高架桥定位、导航的痛点，百度地图率先推出了高架导航功能，覆盖全国几乎所有采用高架桥道路设计的城市，可以更精确地判断行驶的位置位于高架桥上还是高架桥下，为用户提供更加准确的导航服务。据此回答34题。3gps对车辆实时定位是指()a随时知道车辆所在地的地理坐标b随时知道车辆所在地的气候c随时知道车辆所在地的天气d随时知道车辆所在地的季节4目前gps的主要功能是()a定位和导航 b定位和找矿c天气预报 d地质测量答案3.a4.a解析第3题，gps对车辆实时定位，是指随时知道车辆所在地的地理坐标。第4题，目前，gps的最主要应用是在定位和导航方面。探究点三地理信息系统(gis)材料一图1为一幅具有林木、河流和住房的景观图，图2是根据该图而建立的空间数据模型。材料二某城市部分地区经过数字化处理的交通线、功能分区、地价图。1材料一中两图形对地物的表示有什么差异？与地图相比，地理信息系统有哪些优点？答案差异：储存信息的形式不同。地理信息系统通过建立数据模型，以数据库的形式储存地理空间数据，而地图以图纸的形式保存地理信息。查询的方式不同。地理信息系统通过计算机进行查询和数据更新，而地图则通过肉眼进行判读，获得地理信息。gis获取的信息更有针对性，速度也更快。地理信息系统可以将不同来源、不同比例尺、不同投影的地图数据进行综合，并进行空间分析，而地图有许多方面做不到。优点：信息量大，使用方便；功能强大、完备；能够进行动态监测和评估预测。2材料二中，若布局合理，则该城市盛行风向最不可能为_；若在该区域新建物流中心，最宜选择在_。地理信息系统在城市管理中有哪些作用？答案西南风丁地作用：地理信息系统在城市交通、土地利用、城市规划等方面都具有强大的管理功能。地理信息系统的应用地理信息系统可应用的领域相当广泛，可以说，凡是用到地图或需要处理地理空间数据的领域，都可以借助gis技术。(1)在区域地理环境研究中的应用(2)在灾害监测中的应用应用地理信息系统，并借助于遥感技术，可有效地监测和预报洪涝灾害、森林火灾等。(3)在城市建设和管理中的应用应用举例地物的位置、分布等基本问题地点查询；最近的银行在哪里；巡警车的分布趋势分析人口增长趋势；城市发展趋势模式问题人口扩散模式；商业选址模式；路径分析模式模拟问题用gis模拟灾害发生时的灾民撤退问题用gis模拟某大型工程可能带来的影响 “3s”技术手段的选取技巧对于“3s”技术的考查，主要是考查“3s”技术作用和应用领域的不同。因此，学生只要大体上抓住“3s”技术的区别，就能对“3s”技术的选取做出正确的判断。可以重点记住三种技术的主要区别：另外，注意在“用词”方面的差异，也是正确选取“3s”技术的方法之一，具体方法如下：(1)若有“获取”“监测”“估测”“调查”等词语的一般选取遥感技术；(2)若有“定位”“导航”“测量”等词语的则选取全球定位系统；(3)若有“分析”“评估”“预测”“预报”“处理”“管理”“决策”“规划”“选址”等词语的则多是选取地理信息系统。下图为“某专题研究建立的地理信息系统(gis)图层”。据此完成56题。5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6若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场的选址，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a b c d答案5.a6.d解析第5题，地理信息系统图层涉及到土壤、水系、地形、土地利用及居民点分布，综合分析各选项可知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b、c、d项与图层相关性不密切，只有耕地分类和评价与上述图层联系密切。第6题，垃圾深埋易对地下水造成污染，并且会对某些地表功能区的布局产生影响。深埋垃圾场选址考虑水文地质和区域规划，而大气污染、造纸厂、印刷厂分布与深埋垃圾无关。下图为“3s”(rs、gps、gis)技术的相互关系示意图。读图回答12题。1如果图中表示反馈影像信息处理结果，表示提供影像数据的功能，表示提供定位信息的功能。关于甲、乙、丙的说法，正确的是()a甲是rs b乙是rsc丙是gis d甲是gps2下列有关“3s”技术运用的叙述，正确的是()a运用rs可以确定110巡逻车的位置b运用rs可以获取水灾淹没区域的动态信息c运用gis可以确定运钞车位置d运用gis可以获取森林火场遥感信息答案1.b2.b解析第1题，表示反馈影像信息处理结果，故判断甲为gis技术；表示提供影像数据的功能，故判断乙为遥感技术；表示提供定位信息功能，判断丙为gps技术。第2题，运用gps技术可以确定110巡逻车的位置，故a不符合题意。运用rs技术可以获取水灾淹没区域的动态信息，故b符合题意。运用gps可以确定运钞车位置，故c不符合题意。运用rs可以获取森林火场遥感信息，故d不符合题意。我国宣布北斗卫星导航系统将在2018年率先为“一带一路”国家提供基本服务，并在2020年形成全球服务能力。回答34题。3下列不属于北斗卫星导航系统组成部分的是()信号接收机北斗卫星传感器车载移动电话a b c d4北斗导航业务2020年形成全球服务能力，北斗导航系统可为()登山爱好者提供具体的经纬度位置农业生产测评农作物的产量地质工作者提供某地的海拔比赛者提供汽车的运行速度工业生产测评水质污染a bc d答案3.d4.b解析第3题，卫星导航系统由空间部分(导航卫星)、地面控制部分和用户设备部分组成。第4题，北斗导航系统(地面监察系统)属于全球定位系统，可以为用户(gps信号接收机)提供具体的经纬度和海拔、运行速度和时间等信息。5读图，完成下列各题。(1)gis在灾害监测评估应用中的空白处所代表的作用分别是_、_。(2)遥感技术和地理信息系统在灾害监测评估过程中的优势分别是什么？两者结合在防灾减灾中的作用如何？答案(1)预报预警动态监测(2)遥感技术在灾害前兆与灾情监测过程中的信息获取方面有优势，而地理信息系统借助于其信息管理、查询和分析功能，在灾害空间分布分析方面有优势。两者结合，可以实现在灾害发生前，能事先划定危险区，并对危险程度作出评价，指导防灾活动；在灾害发生过程中，能对灾情实况进行监测，指导抗灾活动；在成灾后能对灾害损失作出快速评价，指导救灾工作。解析地理信息系统的信息管理、查询和分析功能，可为分析灾害影响范围、确定救灾物资调配的最佳线路，以及受灾人员、财产的安全有效转移提供决策依据，同时进行灾情统计与评估，为灾后重建提供决策支持。图表特征：“3s”图像往往作为考查的载体，用来考查“3s”技术的应用。在遥感图像中，遥感影像图是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