第二节地理信息技术在区域地理环境研究中应用

1、我国神舟号飞船我国神舟号飞船 法国法国 SPOT-4卫星卫星火箭发射火箭发射国际空间站国际空间站 地理信息技术：地理信息技术： 指获取、管理、分析和应用地理空指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称。间信息的现代技术的总称。应用：应用：资源调查、环境监测、自然灾害防御监测、国资源调查、环境监测、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开规划等。土资源管理、国土开规划等。地理信息：地理信息：遥感遥感(RS)、全球定位系统、全球定位系统(GPS)和地理信息系统和地理信息系统(GIS) 一一. .遥感（遥感（RSRS）-“千里眼千里眼”1.1.概念：（概念：（遥远感知遥远感知） 人们在航空器

2、或航天器上利用一定的技术装备，对人们在航空器或航天器上利用一定的技术装备，对地表物体进行远距离的感知。地表物体进行远距离的感知。地面遥感地面遥感：高塔、车、船为遥感平台高塔、车、船为遥感平台航空遥感：航空遥感：飞机、气球、飞艇等飞机、气球、飞艇等航天遥感：航天遥感：卫星、飞船、空间站等卫星、飞船、空间站等遥感平台遥感平台航空遥感示意图航空遥感示意图航天遥感示意图航天遥感示意图信息传输信息传输接收系统接收系统信息处理系统信息处理系统3.3.遥感技术的原理遥感技术的原理 地物在不断地吸收、发射（辐射）和反射地物在不断地吸收、发射（辐射）和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。电磁波，并且不同物

3、体的电磁波特性不同。 遥感就是根据这个原理，利用一定的技术遥感就是根据这个原理，利用一定的技术设备和装置，来探测地表物体对电磁波的反射设备和装置，来探测地表物体对电磁波的反射和地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信和地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。息，完成远距离识别物体。传传感感器器树木树木水体水体草丛草丛裸露的裸露的地表地表路面路面建筑物建筑物不同地物反射的电磁波不同，同一地物不同地物反射的电磁波不同，同一地物不同状态发射、发射的电磁波也不同，不同状态发射、发射的电磁波也不同，这是遥感影像能够被判读的基础。这是遥感影像能够被判读的基础。4.4.主要环节、功能主要

4、环节、功能物体辐射物体辐射和反射电和反射电磁波磁波收收集集传传输输信息处理信息处理信息分析信息分析专业图件专业图件统计数字统计数字目标物目标物传感器传感器遥感地面系统遥感地面系统专业图件专业图件统计数字统计数字物体辐射和物体辐射和反射电磁波反射电磁波收集收集传输传输信息处理信息处理信息分析信息分析5 5遥感的优越性遥感的优越性 从监测的范围、速度，人力和财力的投入等方从监测的范围、速度，人力和财力的投入等方面看，遥感具有哪些特点？面看，遥感具有哪些特点？多多少少差（慢）差（慢）好（快）好（快）多多少少高高低低小，有些地方不小，有些地方不能人工调查能人工调查广，能获得人眼看广，能获得人眼看不到的

5、信息不到的信息差，不能全差，不能全天候观测天候观测好，能全天好，能全天侯观测侯观测资源调查、地质调查、城市遥感调查、海洋资源调查、地质调查、城市遥感调查、海洋资源调查、测绘、考古调查、环境监测资源调查、测绘、考古调查、环境监测、自、自然灾害防御监测然灾害防御监测和规划管理等和规划管理等6.应用应用（1 1）资源调查）资源调查生物生物资资源源6. 6. 遥感的应用遥感的应用 农业方面，利用遥感技术可以识别各类农作物，农业方面，利用遥感技术可以识别各类农作物，计算种植面积，并根据作物生长情况估计产量；计算种植面积，并根据作物生长情况估计产量；例：例：19721972年美国不清楚苏联国内谷物收成情况

6、，年美国不清楚苏联国内谷物收成情况，导致苏联从美国市场抢购几百亿千克谷物，导致导致苏联从美国市场抢购几百亿千克谷物，导致美国国内粮价飞涨，美国国内粮价飞涨，19771977年，美国遥测苏联小麦年，美国遥测苏联小麦产量，同苏联官方公布的实际数字只差产量，同苏联官方公布的实际数字只差1%1%，美国，美国从此能在国际市场上占有销售优势。从此能在国际市场上占有销售优势。（1 1）资源调查）资源调查- -生物生物资源资源（1 1）资源调查）资源调查- -矿产矿产资源资源通过分析遥感图像可以划定蕴藏矿产的大致区域通过分析遥感图像可以划定蕴藏矿产的大致区域卫星遥感图片：卫星遥感图片：b b图红色表示淹没范围

7、图红色表示淹没范围(1998.8.28)(1998.8.28)（2 2）灾害监测）灾害监测 （2 2）灾害监测）灾害监测汶川汶川5.125.12地震前后地震前后RSRS影响对比影响对比印印尼尼海海啸啸前前后后卫卫星星图图 （3 3）环境监测）环境监测为天气预报提供准确不同时段的卫星云图为天气预报提供准确不同时段的卫星云图 （4 4）遥感与天气预）遥感与天气预报报 (04 (04年广东）在遥感技术中，可以根据植物的反射年广东）在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。读图回答波谱特征判断植物的生长状况。读图回答4-54-5题题。4 4、图中重度病害植、图中重度病害植物反射率高于

8、健康植物反射率高于健康植物反射率的波段是物反射率的波段是（ ）红外线红外线 X X光光 可见光可见光 紫外线紫外线A A B B C C D D 5 5、根据上图的原理，可用遥感技术直接（、根据上图的原理，可用遥感技术直接（ ）划分植物类型划分植物类型 判断植物生长的土壤类型判断植物生长的土壤类型监测树木的生长状况监测树木的生长状况 估测粮食作物的产量估测粮食作物的产量A A、 B B C C D D CD利用卫星，在全球范围内适时进行利用卫星，在全球范围内适时进行 导航、定位导航、定位 的系统。的系统。4 4、北斗卫星导航定位系统北斗卫星导航定位系统，是中国自行研制开，是中国自行研制开发的区

9、域性有源三维卫星定位与通信系统发的区域性有源三维卫星定位与通信系统（BDSBDS），是除美国的），是除美国的GPSGPS、俄罗斯的、俄罗斯的GLONASSGLONASS之之后第三个成熟的卫星导航系统。后第三个成熟的卫星导航系统。全球的导航定位系统：全球的导航定位系统：3 3、欧洲伽利略导航卫星系统计划、欧洲伽利略导航卫星系统计划 2 2、俄罗斯全球导航卫星系统（、俄罗斯全球导航卫星系统（GLONASSGLONASS）1 1、美国全球定位系统（、美国全球定位系统（GPSGPS） 北斗卫星导航系统(BDS)北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定

10、位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。2012年12月27日，北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。2014年11月23日，北斗卫星导航系统正式成为全球无线电导航系统的组成部分，取得 面向海事应用的国际合法地位。利用卫星，在全球范围内适时进行利用卫星，在全球范围内适时进行 导航、定位导航、定位 的系统。的系统。空间部分空间部分GPSGPS卫星星座卫星星座用户设备部分用户设备部分GPSGPS信号接收机信号接收机地面控制部分地面控制部分地面监控系统地面监控系统空间部分空间部分GPSGPS卫星星座卫星星座用户系统用户系统GPSGPS接收机接收机 手机和手表上的 GP

11、S 手持型的 GPS 测绘使用的 GPS 航空与航海使用的 GPS 经纬度位置经纬度位置地面监控部分 提供精密的提供精密的三维坐标三维坐标（经度、纬度、高经度、纬度、高程程）、）、速度速度、时间时间。4 4 特点：特点：全球性、全天候、全能性、连续性、实时性全球性、全天候、全能性、连续性、实时性 (1) (1)全球性、全天候全球性、全天候工作。工作。 (2)(2)能为用户提供能为用户提供连续、实时连续、实时的三维位置、三维速的三维位置、三维速度和精密时间，不受天气的影响。度和精密时间，不受天气的影响。 (3)(3)定位精度高：定位精度高：单机定位精度优于单机定位精度优于1010米，采用差米，采

12、用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。分定位，精度可达厘米级和毫米级。 (4)(4)功能多，应用广：功能多，应用广：随着人们对随着人们对GPSGPS认识的加深，认识的加深，GPSGPS不仅在测量、导航、测速、测时等方面取得更广不仅在测量、导航、测速、测时等方面取得更广泛的应用而且其应用领域不断扩大。泛的应用而且其应用领域不断扩大。5 GPS5 GPS的应用的应用定位、导航定位、导航 （1 1）军事）军事定位、导航定位、导航 军事是军事是GPSGPS技术最早的应用领域技术最早的应用领域, ,主要是为各主要是为各种军事活动提供定位导航种军事活动提供定位导航. .在现代战争中，不仅在现代战争中，不仅陆

13、、海、空三军，而且许多高科技武器弹药等，陆、海、空三军，而且许多高科技武器弹药等，也都开始采用也都开始采用GPSGPS技术进行定位导航。技术进行定位导航。 目前精确制导武器复合制导的重要技术手段。目前精确制导武器复合制导的重要技术手段。装备装备GPSGPS制导系统之前制导系统之前, ,美军美军BGM-10CBGM-10C“战斧战斧”巡航巡航导弹误差约为导弹误差约为9 9米；在其米；在其“惯性和地形匹配惯性和地形匹配”制制导系统中加入导系统中加入GPSGPS后，误差降至后，误差降至3 3米，制导精度大米，制导精度大大提高。大提高。 车辆跟踪车辆跟踪 紧急援助紧急援助 交通指挥交通指挥 提供出行路

14、线提供出行路线规划和导航规划和导航（2 2）现代交通运输）现代交通运输（3 3）救援）救援（4 4）野外勘测）野外勘测 珠穆朗玛峰变矮了？珠穆朗玛峰变矮了？课本课本P9 P9 ：19751975年年 8848.138848.13 2005 2005年年 8844.438844.43新新兴兴的的计计算算机机娱娱乐乐项项目目- -G GP PS S 寻寻宝宝（G Ge eo oc ca ac ch hi in ng g） （5 5）旅游与娱乐）旅游与娱乐（6 6）科学研究）科学研究生物学研究、地质学研究、海洋学研究等生物学研究、地质学研究、海洋学研究等B 1999 1999 年年 3 3 月月 2

15、7 27 日，北约部队一架日，北约部队一架 F F 一一 117A 117A 隐形战斗机被南联盟防空部队击落。飞行员跳伞后在脚触隐形战斗机被南联盟防空部队击落。飞行员跳伞后在脚触地的一刹那，通过手持型信号发射器发出紧急呼救信号，地的一刹那，通过手持型信号发射器发出紧急呼救信号，当间谍卫星把呼救信号传送到北约空袭南联盟指挥所后，当间谍卫星把呼救信号传送到北约空袭南联盟指挥所后，美军立即安排了救援行动。美军立即安排了救援行动。 6 6 小时后，当一架小时后，当一架 EA EA 一一 6B 6B 电子干扰机发现飞行员的准确位置时，一架电子干扰机发现飞行员的准确位置时，一架 MH MH 一一 6oG

16、6oG 搜索与救援直升机降落在飞行员面前，把飞行员接上直升搜索与救援直升机降落在飞行员面前，把飞行员接上直升机并安全返回基地。机并安全返回基地。（1 1）飞行员发出的呼救信号是（）飞行员发出的呼救信号是（ ）A .GIS A .GIS 系统信号系统信号 B . GPS B . GPS 系统信号系统信号 C . RS C . RS 系统信号系统信号 D D 以上都不对以上都不对下图是我国自行研制开发的卫星导航系统北斗卫星导航系统工作原理示意图。据图回答34题。 3北斗卫星导航系统的用途是( ) 为用户提供实时的空间位置 为交通运输的调度指挥提供移动数据 服务于资源勘查、动态监测和有关部门的规划决

17、策 为用户提供各种分类信息的查询 A B C D 4下列不属于北斗卫星导航系统组成部分的是( ) GPS信号接收机 北斗卫星 传感器 车载移动电话 A B C D专门处理地理空间数据的计算机系统。专门处理地理空间数据的计算机系统。 地图的延伸地图的延伸专门处理地理空间数据的计算机系统。专门处理地理空间数据的计算机系统。 地图的延伸地图的延伸数据数据处理处理信信息息源源数数据据库库空间空间分析分析信息输信息输出表达出表达2 GIS的强大功能的强大功能数据库数据库管理管理系统的功能系统的功能强大的强大的查询、分析查询、分析功能功能空间模拟空间模拟与分析的辅助决策功能与分析的辅助决策功能强大的查询功

18、能强大的查询功能空间模拟空间模拟+查询功能查询功能模拟问题模拟问题三维水灾模拟三维水灾模拟图示意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学校布局 2若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场选址，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 2 2 数字地球：即信息化、数字化的地球。数字地球：即信息化、数字化的地球。1 1 地理信息技术：是指获取、管理、分析和应用地地理信息技术：是指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称。理空间信息的现代技术的总称。网络技术网络技术RSGPSGIS广泛应用于农业、林业、国土资源、军广泛应用于农业、林业、国土资源、军事、测绘、交通、邮电、环境、城市管事、测绘、交通、邮电、环境、城市管理、土地管理、金融、公安等行业。理、土地管理、金融、公安等行业。数字数字地球地球应用应用地理信息数据地理信息数据空间定位空间定位应用应用应