地理信息技术在区域地理环境研究中的应用

1、第一章地理环境与区域发展1.2地理信息技术在区域地理环境研究中的应用教学目标 知识与技能：1了解遥感、全球定位系统、地理信息系统的原理，以及 数字地球的含义。2举例说明遥感、全球定位系统、地理信息系统在区域地 理环境研究中的应用。 过程与方法： 运用资料分析问题和图表对比方法。尝试小组合作进行资料、图像查找。 情感态度价值观： 培养学生对地理信息技术进行探究的兴趣。培养学生分析问题、解决实际问题的能力。进行爱国主义思想教育，以增强学生的民族自豪感。 教学重点、难点： 1遥感、全球定位系统、地理信息系统的原理，以及数字地球的含义。 2遥感、全球定位系统、地理信息系统在区域地理环境研究中的应用。

2、课时安排： 2课时 教具： 多媒体课件一、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。3、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、主要包括（3S)：遥 感（R S） 全球定位系统（GPS） 地理信息系统（GIS）1.遥感（RS）的含义、原理、 主要环节、优点一、遥感（RS）含义是人们在 上利用一定 的 ，对地表物体 进行 的感知。2、遥感技术的原理 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。 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和地物发射的电磁波，从而

3、提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。遥感卫星树木水体草丛裸露的地表路面建筑物3、应用：应用：目前，该技术广泛应用于资源清查、城乡规划、灾害监测、环境管理等。4、遥感技术的优点人工实地调查利用遥感技术调查花费时间时效性连续性调查人员调查成本调查范围多少差（慢）好（快）多少高低小，有些地方不能人工调查广，能获得人眼看不到的信息差，不能全天候观测好，能全天侯观测补充：遥感影像分辩率 一个像元所代表的地面实际尺寸。像元是遥感影像上能够详细区分的最小单元。1米分辩率 一个像元表示地面上1平方米的范围。分辩率越高，影像显示地表信息越详细。或者说像元（分辨率数值）越小，遥感影像清晰度（分辨率）越高。 3

4、种遥感影像的地物颜色特征：地物的影像特征黑白影像真彩色影像假彩色影像建筑物为灰白色，草地和森林颜色较深与地物的颜色特征一致 草、树、庄稼为红色，水为灰色或蓝色，城市为灰蓝色二、全球定位系统（GPS）1.含义2.组成3.特点4.基本原理5.应用1、含义：利用卫星，在全球范围内实时进行导航、定位的系统。a.空间部分卫星星座2、组成b.地面控制部分地面监控系统c.用户设备部分GPS信号接收机4.接收机信号的解读与操作表示接收机所在的经纬度位置。 数字表示被接收信号的卫星编号，黑色柱长短表示信号的强弱。卫星分布图描绘了在你处位置（圆心）仰望天空能搜索到的卫星，大圆表示地平线，小圆为抬以45角仰望天空的

5、范围，越靠近中心，卫星信号越强。 4、卫星定位的基本原理GPS系统采用“时间同步、单程测距”的原理来实现定位。简单地说就是用户同时向已知其位置的3个导航卫星分别进行距离测量，然后再以该卫星为球心，以所测得的距离为半径，在空间画出3个球面，则该3个球面的相交点，就是用户的所在位置了。 GPS定位示意图GPS定位示意图GPS定位示意图名词链接： “时间同步”，是指卫星上的时钟与用户设备内的时钟是精确同步的（譬如说校准到两者之间几万年才差1秒钟） 。“单程测距”，是指从导航卫星上发出的无线电测距信号在传播到用户设备的这一单向行程中，就可以把它们之间的距离测量出来。 通常应用三颗卫星的数据就可以进行定

6、位，但要保证对目标实时观测（诸如提供目标运动数据等）， 则需要至少四颗卫星的信号。1.在一个平面直角坐标系上，确定点的位置，需要知道几个值？2.在一个空间三维坐标系上，确定点的位置，需要知道几个值？3.要精确知道一个人在地球上的位置，必须知道几个值？至少需要几颗卫星？2个3个3个3个3、特点：全能性、全球性、全天候、连续性、实时性。5、应用：GPS汽车导航教材P9思考：汽车中的GPS用户设备接收了GPS卫星信息:位置、速度等，并通过无线电信号传送至服务中心。服务中心再根据汽车所在的位置、及时通过语言提示为汽车导航。GPS的空间部分美欧中俄太空“四强”逐鹿目前GPS(美国)无疑还占据主导地位，但

7、从技术和前景看，四大系统各有优劣：如果说GPS胜在成熟，伽利略(欧洲)胜在精准，那么格洛纳斯(俄罗斯)的最大价值就在于抗干扰能力强，而中国的北斗卫星导航系统的优势则在于互动性和开放性。很多人都知道美国的全球卫星导航系统“GPS”，却不知道俄罗斯的全球卫星导航系统“格洛纳斯(GLONASS)”，中国的全球卫星导航系统“北斗系统”（严格说，北斗系统还不能称为全球卫星导航系统，只能称卫星定位系统），和欧洲的全球卫星导航系统“伽利略（Galileo）”。在这里给大家做一个简单的介绍和比较，好让大家更好的了解全球卫星导航系统的历史，现状和未来。 1）历史渊源 GPS：20世纪70年代，随着美苏军备竞赛的

8、升级，美国的军事领域迫切需要能够在世界范围精确定位的系统。美国国防部不惜斥资120亿美元研制军用定位系统。1978年，美国成功发射了第一颗用于GPS系统的卫星，经过20多年的建设，1994年建设完毕。 格洛纳斯：几乎和GPS同时开始同时建成。 北斗系统：上世纪八十年代中期开始，2003年建成。 伽利略：99年提出计划，05年末头一颗卫星升空，预计2008年投入初步使用。 2）覆盖范围 GPS：全球全天候 格洛纳斯：全球 北斗系统：覆盖我国本土及周边国家。覆盖范围东经约70一140，北纬5一55 伽利略：全球（未建成） 3）卫星数量 GPS：24颗 格洛纳斯：24颗（因经费问题，经常运行的数量达

9、不到设计数量，最少时仅仅有6颗在运行，目前有17颗正在运行） 北斗系统：3颗 1.下图是卫星甲和卫星乙在某一时刻所覆盖的区域，其服务范围大小是（ ）A.甲等于乙 B.甲大于乙C.甲小于乙 D.无法确定CRS技术、GIS技术、GPS技术等现代化技术是国土整治和区域发展研究中应用比较广泛的技术手段。完成以下问题2.能在很短时间内获得全面资料的技术是（ ） A.遥感技术 B.地理信息技术 C.全球定位技术 D.电子通信技术A3.要想随时知道自己所处位置的地理坐标，需要拥有（ ）A.全球定位技术 B.GPS信号接收机C.地理信息技术 D.遥感技术B4.如果将GIS用来监测火灾，可以（ ）A.预测、判断

10、引起火灾的原因B.预测森林火灾的所在地点C.预测森林火灾所造成的后果D.及时查明火灾地点、范围、分析火势蔓延方向，制定灭火方案D5.有的渔民已经使用GPS 技术寻找鱼群，如果渔业生产普遍引进这一技术，则（ ）A.可以使渔获量持续增长B.可能导致过度捕捞，使渔业资源枯竭C.大幅度增加渔业生产成本D.会促进渔业生产，加大渔业资源的开发利用，提高渔民生活水平B三、地理信息系统（GIS）1. GIS的含义是专门处理 的 系统。信息源（图像、数据等）数据处理（建立空间、数据模型） 数据库（若干主题图层）空间分析表达（形成地图、图像、图表、数字等）2.简要流程地理信息系统 (GIS) 是一种基于计算机的工

11、具，它可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。 GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。 这种能力使 GIS与其他信息系统相区别，从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略等中具有实用价值。3.GIS的功能 提供反映区域状况的各种空间信息。 可以建立模型； 提供查询、空间分析、评价功能 可以进行动态监测和评估预测。 4.GIS的应用案例 香港城市地理信息系统1.RS、GPS、GIS的区别四、数字地球2.数字地球是指数字化的地球，即把整个地球信息进行数字化后，有计算机网络来管理的技术系统。P12活动：案例研究新加坡新加坡的港口问题探究资料1：1.位于马六甲海峡东口(东端)。2.地域狭小、资源匮乏、本土市场容量小。资料2：1.优越的地理位置和港口条件，以及世界海上石油贸易的发展。2.政策因素： 吸引外资和技