高二地理同步精品课堂（提升版）（必修3）：第1.2节 地理信息技术在区域地理环境研究中的应用 学案（人教版）（解析版）.doc

第一章 地理环境与区域发展第2节 地理信息技术在区域地理环境研究中的应用【课标分解】1.了解遥感的概念和工作过程；结合实例，理解遥感在区域地理环境研究中的应用。2.了解全球定位系统的概念和组成；结合实例，掌握全球定位系统在区域地理环境研究和交通等方面的用途。3.了解地理信息系统的概念和简要程序。运用有关资料，掌握地理信息系统在城市管理等领域中的应用。4.理解“数字地球”的概念，并弄清“3s”之间的关系及其与“数字地球”的关系。【知识网络】 【核心突破】核心要点一 遥感技术的应用【归纳总结】1遥感技术在资源普查和环境灾害监测中的应用应用领域具体内容备注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通过遥感图像解译或图像处理技术，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、环境保护等部门提供服务环境监测土地荒漠化、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、大气污染等有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善灾害监测旱灾、水灾、病虫害、农林病害、森林火灾、滑坡、泥石流、地震等有利于防灾减灾2.遥感在林业和农业方面的应用部门应用主要原理林业清查森林资源、监测火灾和病虫害着火树木、病害树木与正常树木反射光谱不同农业土地资源调查、土地利用现状调查、病虫害和农业生态环境调查及监测，以及农作物长势监测和估产植物生长情况不同，其反射波谱特征不同【方法技巧】遥感技术的应用(1)资源调查；(2)环境监测；(3)自然灾害防御、监测；(4)农业方面(见下图)。【活动探究】2016年5月15日10时43分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭将遥感卫星三十号发射升空。遥感卫星三十号将主要用于科学试验、国土资源普查、农作物估产及防灾减灾等领域。探讨：与传统方式相比，利用卫星获取资料有哪些优势？ 【提示】精度高、质量高、效率高，且节省人力、财力。探讨： 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。根据遥感工作的基本原理，请你设计用遥感技术对我国滇池流域水质状况监测的方案。【提示】方案a：获得滇池水质状况遥感影像资料(或建立滇池水质遥感监测预报系统)。方案b：对水质出现的异常状况进行分析，提出预报(或根据遥感信息对水质状况监测分析，提出防治措施)。探讨：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防灾减灾长江流域洪水动态分析【提示】序号应用领域课题名称例防灾减灾长江流域洪水动态分析资源普查野生藏羚羊种群数量及分布农作物估产江淮地区水稻种植面积及产量分析工程建设规划青藏铁路选线分析【思考探究】1从监测的范围、速度，人力和财力的投入等方面看，遥感具有哪些特点?范围更广、速度更快、需要人力更少、财力投入少。2有人说：遥感是人的视力的延伸。你同意这种看法吗?同意。可以从遥感的定义分析。从某种意义上说，人们“看”的过程就是在遥感，眼睛相当于传感器。3.在区域地理环境研究中，遥感与实地测绘的传统方法相比，具有哪些优势？遥感技术探测的范围大，获取信息的速度快，对地物的分辨率较高，不受地物阻隔的影响等。【学以致用】12014年3月8日凌晨，马来西亚航空公司的mh370航班与地面管制突然失联。下图是mh370航班疑似坠机海域及在疑似坠机海域发现的疑似漂浮物。读图完成(1)(3)题。(1)我国利用卫星在疑似坠机海域寻找到疑似漂浮物，并传回了疑似漂浮物的卫星像片。利用卫星寻找飞机残骸所使用的地理信息技术是()agis bgpscrs dgprs(2)若只考虑洋流和风向因素对疑似漂浮物位置的影响，则坠机地点最有可能位于疑似漂浮物所在海域的()a东部 b西部 c南部 d北部【答案】(1)c(2)b2.根据材料，完成下列问题。 材料一pm10是指大气中直径小于10微米的可吸入颗粒物，它是目前我国各城市大气环境的首要污染物，对城市大气质量起到决定性影响。材料二高空分辨率遥感影像分类和植被覆盖率数据。(mgm3) 高空间分辨率遥感影像和植被覆盖率数据/% 林地草地建筑用地裸地水体其他s10.062 38.6 14.13 12.33 11.25 23.69 2.24 s20.057 47.7 11.81 9.33 5.43 25.73 4.03 s30.061 51.8 10.65 9.86 7.75 19.94 3.55 s40.074 31.7 24.83 16.95 12.37 14.15 1.93 材料三s1点的pm10月平均浓度图。(1)s1、s2、s3、s4四个监测点中空气质量最好的是_点，说明该点空气最好的原因。(2)分析s1点pm10夏季浓度特点形成原因。 【解析】第(1)题，读材料二可知，s2点空气质量最好，从植被、建筑用地、裸地等方面分析。第(2)题，从风力大小、降水量的多少、植被覆盖率等方面分析。【答案】(1)s2植被覆盖率较高，生态环境好；建筑用地和裸地面积小。(2)夏季降水丰富，盛行东南季风，风力较强，污染物易扩散；植被更茂盛，滞尘作用大。核心要点二 全球定位系统的应用【归纳总结】1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：【思考探究】全球定位系统在我们的生活、生产中能提供什么帮助？【方法技巧】任何时间、任何地点都能观测到4颗以上的卫星，并不意味着卫星定位必须使用4颗以上的卫星。根据3颗卫星提供的材料，运用数学原理就可以计算出地面静止物体的位置。有4颗卫星提供材料，除可进一步提高定位的精确度外，还可以迅速计算出运动物体的空间位置。因此，使用3颗卫星就可以粗略定位了。【活动探究】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6月4日上午，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。材料三2016年6月12日，第二十三颗北斗导航卫星发射成功。据相关专家介绍，北斗导航系统两大优势完全超越美国gps，首先是兼容互操作。这将会给用户带来很多好处。其次，北斗导航系统的目标之一就是在2020年建成有源导航定位，短报文功能。北斗导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统，是继美国全球定位系统和俄罗斯glonass之后第三个成熟的卫星导航系统。探讨：材料一和材料二中同样是烟雾，为什么能阻滞德军的袭击，而不能对美国的轰炸产生影响？【提示】“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。探讨：从2014年我国渔政船已全部装备了北斗导航系统，渔政船上安装该系统有何作用？【提示】该系统能实时追踪、显示船舶航行全程轨迹、实现对船舶的编码、呼号、位置(经纬度)，对地航向、对地速度、航向速度、航行状态、目的港等信息的管理，以及航迹偏离报警、进入或驶离设定区域的报警等。【学以致用】读车载gps导航监控原理示意图，回答34题。3图中m表示()a制作gps接收机 b分析交通状况c生成电子地图 d计算三维坐标4车载gps通过公共电信网络传给交通监控中心的信息是()a车载gps所在道路的拥堵状况b车载gps所在地的地理坐标c车载gps所在车辆的违章信息d车载gps规划的导航路线【答案】3.c4.b核心要点三 地理信息系统的应用【归纳总结】1.在区域地理环境研究中的应用2.在城市管理中的应用应用 主要功能 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 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 显示有关道路的路况、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，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、预测与模拟 【思考探究】1.如何理解“地理信息系统是地图的延伸”这句话？2.在全球问题的研究中，除农业外，还有哪些领域可以应用“数字地球”的相关技术？答案全球温室效应，海平面上升；臭氧层破坏；地震分布带；地形遥感；全球生态环境监测；全球气候预报；生物分布、生产结构监测等。【活动探究】材料一甲图为一幅具有林木、河流和住房的景观图，乙图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”。探讨： 材料一中两图形对地物的表示有何差异？与地图相比，地理信息系统有哪些优点？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。探讨： 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？【提示】西南风丁地地理信息系统在城市管理中的作用：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。【技巧方法】1“3s”的相互关系图中表示遥感技术提供影像信息，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“3s”的功能特点比较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？怎么做？怎么办？3.“3s”技术的应用选取技巧由于“3s”技术既相互区别又相互联系，因此在选取某一技术时应认清三者概念及相互关系，具体选择时应把握其本质区别：遥感(rs)是人的视力的延伸，它是侧重于收集信息的感知手段，通过飞机或卫星上携带的传感器接收地物辐射或反射的电磁波来获得信息，并经过简单处理后获得资料，如航片、卫星云系图片等，因此遥感本质上是“看”的过程。而地理信息系统(gis)是在一定的数据源的基础上进行分析、对比、计算得出有益于人类生产生活的结论，它侧重于“分析、计算”，相当于“想、算”的人的活动。例如：气象卫星在高空收集到云系等信息情况并传输到地面，这是rs技术的应用，而将卫星云图与地面上实测到的气温、湿度、风向等信息(统称为数据源)经过计算、分析处理得出天气情况的预测，则是gis技术的应用。gps相对应用途径单一，即定位并通过多次定位计算速度等。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与gis技术的工作对象“面”。在做“3s”技术中选取适当手段之类的题目时，首先看其工作对象是“点”还是“面”。是“点”则选用gps，如导航、珠峰高度测量等；如果是“面”，则需看是突出监测方面还是需处理计算才能得出结果。如果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区位应选用gis技术。同时，一项工作往往可能在某次使用的是一种技术，而另一次则使用了另一种技术，甚至是同时使用了多种技术，因此，要认真审清题目，提炼题目中提供的信息。如“某山区森林火灾发生后，扑救工作动用了卫星监测定位，并运用计算机软件对火势情况进行了分析和预报”这一事件中，使用卫星监测是rs技术的应用，卫星定位则是gps技术的应用，计算机处理预报信息则是gis技术的应用。【学以致用】5运用“3s”技术和数字地球的有关知识，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出租车的位置信息，所采用的技术是()ars bgiscrs和gps dgis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)下列选项中，可以应用“3s”技术的有(多选)()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(4)“数字地球”与其他信息技术相区别的根本标志是()a空间性b数字性c整体性d上述三者的融合统一【答案】(1)d(2)农业非农业(建筑)(3)abd(4)d6.结合下面材料，回答下列问题。材料google earth是一款由google公司开发的虚拟地球仪文件，它把卫星照片、航空照相和gis布置在一个地球的三维模型上。google earth使用了公共领