（新课标）2021版高考地理一轮总复习 第十一章 地理信息技术的应用教学案

1 第十一章第十一章 地理信息技术的应用地理信息技术的应用 课程目标 1 遥感 rs 在资源普查 环境和灾害监测中的应用 2 全球定位系统 gps 在定 位导航中的应用 3 地理信息系统 gis 在城市管理中的功能 4 数字地球的含义 考点一考点一 遥感技术遥感技术 对应学生用书 p155 1 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 2 现代遥感技术的特点 视域广阔 监测范围 大 可覆盖整个地球 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 3 3 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 4 4 根据遥感平台高度分类 1 航天 遥感 以专题卫星及航天飞机 宇宙飞船 航天空间站等为运载工具 主 要优点是覆盖范围 大 不受 领空 限制 可进行 定期 重复观测 等 2 航空 遥感 以 飞机 为运载工具 主要优点是 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 3 近地 遥感 距地面高度在几十米以内的遥感 主要优点是 高分辨率 5 5 应用 1 资源普查 勘探 矿产 资源 调查生物资源 水资源 2 环境灾害监测 提供高分辨率的实时准确的信息资源 提高人们对周围生活环境与 灾害的认识 2 对应学生用书 p155 广泛用于国土资源调查 环境监测 灾害防治 农作物估产 地图制图等方面 1 1 遥感与资源普查 勘探矿产资源 调查生物资源 水资源等是遥感技术在资源普查 中的重要应用领域 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确定 矿产储藏条件及大致分布区域等 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 产量等信息 为农业产量估算 病虫害防治 城市 绿化及环境保护等提供依据 2 2 遥感与环境灾害监测 应用 领域具体内容备注主要功能 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 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 总体上 观测范围广 信息获取量大 速度 快 空间上 多波段 3 多时相和全天候 时间上 同步观测 例题 2018 江苏 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 1 2 题 1 这一考古成果表明遥感技术可以 d 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 d 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 解析 1 传统的田野考古精度更高 适合对遥感技术发现的区域进行详尽的具体发 掘考古 这是遥感技术无法取代的 a 项错误 遥感技术只能确定地表事物的状态 无法 确定其具体的时代 时代需要综合各种资料进行分析 检测 b 项错误 遥感技术能够发 现遗迹位置和形态 但是无法判断其曾经的功能与作用 c 项错误 遥感技术探测范围广 4 借助遥感技术能够分析各处遗迹之间的空间关系 分析各处遗迹之间的联系 故 d 项正确 2 突尼斯中南部以沙漠为主 人类活动较少 距海较远 森林覆盖率低 故 d 项正确 a b c 项错误 考点二考点二 地理信息系统地理信息系统 对应学生用书 p156 1 1 地理信息系统 gisgis 1 概念 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 组成 主要由 硬件设备 gis 软件 地理数据 gis 人员和 应用模型 五部分内容所组成 3 工作过程 主要包括地理数据输入 存储 地理数据的操作和分析 以及地理信息 输出等环节 2 2 地理信息系统的应用 1 应用领域 广泛应用于 资源调查 环境评估 灾害预测 国土管理 城 市规划 等人们生产生活的各个领域 2 城市建设和管理中的典型应用 城市 规划和管理 基础设施管理 土地 利用与管理 生态环境管理 对应学生用书 p156 一 地理信息系统的工作流程 5 1 地理信息系统具有图形化 可视化 信息及时 更新快等优点 2 地理信息系统是在收集信息的基础上 处理 存储 分析和应用 最大限度地合理 解决地理问题 二 地理信息系统的应用 1 1 gisgis 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 6 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 还可以把城市地下排 水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 可以提供多种类型 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间某地 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 及时地把交 通拥挤情况 车流量 交通 事故 交通环境情况发给驾 驶员 显示在车内显示屏幕 上 帮助驾驶员找出最佳行 车路线 城市抗灾 减灾 实现跟踪灾害发生 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 为了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 城市环境 管理环境规划与决策 监测 评对城市多种信息 如大气 7 价 预测与模拟水 土地 噪声等进行管理 和处理 2 gis2 gis 在灾害监测中的应用 3 3 地理信息系统的典型应用 1 进行地理信息查询和分析 gis 具有搜索数据库并进行地理信息查询的能力 节约 了许多公司数以百万计美元 gis 可以缩短回答客户请求的时间 找到适合于开发的土地 在粮食 土壤和天气之间找寻相关关系 进行电气线路故障定位等 由于 gis 具有将数据 集合并和地理信息链接起来的功能 促使它们之间共享和交流局部信息 通过产生可共享 的数据库 一个部门可从另一个部门的工作中得到好处 这是由于数据只需采集一次 可 以应用多次 2 为决策提供依据 好的信息导致好的决定 gis 和其他信息系统可以为决策提供 依据 目前 gis 技术已经被用于帮助完成一些任务 例如 为计划调查提供信息 帮助解 决领土争端等等 gis 可以以地图和附加报告的方式简洁而清晰地提供信息 使决策者集 中精力于解决实际的问题 而不是花时间去理解数据 3 制图软件在 gis 中占有重要的地位 gis 的制图方法比传统的人工或自动绘图方法 要灵活得多 它开始于数据库的创建 已经存在的纸张图件可以进行数字化 并把计算机 兼容的信息转换到 gis 中 以 gis 为基础的图形数据库是可以延续的 比例尺也不受限制 图件可以以任何地点为中心 比例尺可以任意改变 使用突出效果的特殊字符有效地显示 所选择的信息 作为空间信息技术应用的重要组成部分 地理信息系统技术正在逐步形成一个新兴的 产业 并带动传统产业向现代知识经济产业发展 它的触角已伸向各个领域 逐渐发展成 公众信息系统 并将成为信息高速公路的基石 任何可以利用地图来处理的事务 都可以 通过利用 gis 来辅助 8 例题 下图为某地区地理信息系统数据库示意图 读图回答 1 2 题 1 以下图层组合最适合用遥感技术 rs 获取信息的是 a a b c d 2 进行农业适宜性评价可以利用的图层组合是 c a b c d 解析 1 遥感技术主要是在航空器或航天器上用电磁波获得信息 图中可以利用遥 感技术获取信息的是居民点 水系和地形 土壤 岩层和地下水靠电磁波从远处不易获取 2 进行农业生产活动的自然区位因素多与地形 气候 土壤 水源等相联系 与居民 点和岩层联系不大 9 考点三考点三 全球定位系统和数字地球全球定位系统和数字地球 对应学生用书 p157 1 1 全球定位系统及其应用 1 概念 具有在海 陆 空进行全方位 实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航 与定位系统 2 组成 由 21 颗 工作卫星 3 颗 备用卫星组成 在用 gps 导航定位时 要想 获得准确的三维信息 必须接收到 4 颗 gps 卫星的信号 这 4 颗卫星称为 定位星座 3 特点 全球性 全天候 连续性和实时性 4 主要功能 在全球范围内实时进行定位 导航 可提供精密的 三维坐标 经度 纬度和高程 5 应用领域 在众多部门和行业得到广泛应用 逐步深入到我们的日常生活中科学研究和灾害预报 如监测 地壳 的微小移动 帮助预报 地震 等 与 gis rs 结合 为资源调查 工程 管理 精细 农业服务等 2 2 数字地球 1 含义 数字地球是 信息化 的地球 将有关地球上每一点的信息 按地球的 地 理坐标 加以整理 构成一个全球的信息模型 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 最大限度 地利用 资源 并使人们能够通过一定方式 方便地获得有关地球的信息 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 应用 与我们的生活密切相关 在发达国家逐步进入大众生活领域 对应学生用书 p158 依据全球定位系统所具有的特征 可知其广泛应用于以下领域 10 应用领域主要功能具体用途 军事定位导航 主要用来给航行中的军舰 飞机及导弹等设施提供定位和导航信 息 同时也广泛应用于野外行进中单兵和移动装备的定位及跟踪 测量定位 gps 技术已广泛应用于大地测量 资源勘察 地壳运动观测 地 基测量等领域 交通定位导航 对车辆进行跟踪 调度管理 合理分配车辆 从而以最快的速度 响应用户的乘车或配送请求 降低能源消耗 节省运行成本 同 时 gps 对车辆还具有导航功能 救援定位 可对消防人员 救护人员 交通警察进行应急调遣 从而提高紧 急事件处理部门对火灾 犯罪现场 交通事故等紧急事件的响应 效率 农业定位利用 gps 进行定位获取农田信息 从而实施精准耕作 旅游 探险定位 最优行进方式和线路选择 寻找合适的道路和宿营点 报警 选 择最佳记录摄影地点 时间 例题 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 5 千年 图乙 和 距今 5 百年 图丙 北美洲云杉主要分布区图 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 d 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 a b 11 c d 解析 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 3s 技术的选取 1 1 根据概念选取 3s 技术既相互区别又相互联系 在选取某一技术时应认清三者的区别及相互关系 具体选择时应把握其本质区别 1 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 挟带的传感器吸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 其 获得的资料有航片 卫星云系图片等 因此遥感本质上是 看 的过程 2 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 3 gps 的应用途径相对单一 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 的工作对象 面 2 2 利用 点 面 法选取 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 如果是 点 则选用 gps 如