地理信息技术在区域地理环境研究中应用-上课用

地理信息技术在区域地理环境研究中应用-上课用第一页，共67页。1、概念

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。

*2、分类——3S技术地理信息技术包括遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、和地理信息系统（GIS）等。3、应用（看下就行）广泛应用于区域地理环境研究，在资源调查、环境监测、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开发规划等许多领域。此外，地理信息技术的大众化应用有：汽车导航系统、空间信息网站、城市多媒体信息系统等。一、地理信息技术第二页，共67页。二、遥感（RS）1、概念遥感（RemoteSensing，简称RS），就是“遥远的感知”，是人们在航空器（如飞机、高空气球）或航天器（如人造卫星）上利用一定的技术装备，对地表物体进行远距离的感知。第三页，共67页。材料：航空器第四页，共67页。航天器第五页，共67页。遥感卫星树木水体草丛裸露的地表路面建筑物

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，从而提取这些物体的信息（高精度的照片），完成远距离识别物体。2、工作原理第六页，共67页。飞机遥感影像材料：“超高精度的照片”第七页，共67页。卫星遥感影像第八页，共67页。3、关键性设备——传感器（1）传感器负责接收来自地面实物辐射或者是反射的电磁波，并以图像胶片或数据磁带把数据记录下来，传送到地面接收站。（2）传感器能够接收的电磁波波段有紫外线、可见光、红外线、微波等第九页，共67页。目标物反射或辐射电磁波传感器获取电磁波，并以影像胶片或数据磁带记录下来传感器传输信息地面站对信息进行信息处理和信息分析专业图件统计数字4、遥感的主要环节（了解）5、遥感技术的应用

了解（1）遥感利用近似拍照的方式，来获取地物的信息。遥感信息是重要的信息源，为区域地理环节研究从定性到定量、从静态到动态、从过程到模式的转化和发展，提供了条件。*（2）资源调查、环境监测、自然灾害防御监测，还能够监控农作物长势及预测农作物的产量。第十页，共67页。资源调查环境与灾害监测

此外，遥感技术还广泛应用于城市遥感调查、考古调查、军事、大型工程监测以及为地理信息系统提供准确、及时的数据等方面。陆地水资源调查土地资源调查海洋资源调查水污染监测植被资源调查森林病虫害监测森林火灾与煤矿火点监测大气监测与天气预报（包括台风监测预报）旱涝灾害监测海洋赤潮灾害监测矿产开采监测和资源调查（3）遥感技术的具体应用第十一页，共67页。（1）比较人工实地调查与利用遥感技术调查的比较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，连续性好，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6、遥感的优势（2）遥感不仅能提高研究工作的精度和质量，而且节省人力、财力，提高效率（3）以上优势充分说明，遥感是人的视力的延伸第十二页，共67页。三、全球定位系统（GPS）1、概念全球定位系统简称GPS（GlobalPositioningSystem），利用卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统。*2、系统组成（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。无该设备无法完成定位*3、作用及特点

提供精密的三维坐标（经度、纬度和高程）、速度和时间，具有全能性（海、陆、空）、全球性、全天候、连续性和实时性。*4、应用定位和导航第十三页，共67页。系统组成空间部分地面监控系统用户设备部分全球定位系统由24颗卫星组成（其中3颗备用），分布在6个轨道平面上，平均每个轨道至少4颗主要是GPS接收机提供与定位相关的参数和时间信息主要用于监测和控制卫星及其各种设备的运行可以确定接收机所在点的位置、速度、到航路终点的距离和航向等信息第十四页，共67页。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°角仰望天空的范围，越靠近中心，卫星信号越强。第十五页，共67页。应用举例－－GPS在交通运输中的作用

功能示意图第十六页，共67页。**“3S”技术的联系如下：

RS用来获取地理信息数据，GPS用于给地理信息数据进行空间定位，而GIS则是用来对地理信息数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价第十七页，共67页。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，称为地理信息系统，简称GIS。2、GIS的工作程序信息源数据处理数据库空间分析表达第十八页，共67页。地理信息系统的工作过程信息源（地图、遥感图象、实验数据、GPS数据）数据处理（即建立空间模型和数据模型）数据库*（关于某一研究区域的若干图层的总和）空间分析（使各类数据之间的关系，以直观的形式表现出来，如图形、地图或表格）表达（将系统分析的结果形成地图、图象、图表、数字等产品）采集储存分析输出信息源数据处理数据库空间分析表达技巧：看到某某图层数据，如土壤图层数据时，一定用到GIS技巧：经过空间分析，形成地图时，一定也用到GIS第十九页，共67页。第二十页，共67页。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，称为地理信息系统，简称GIS。2、GIS的工作程序信息源数据处理数据库空间分析表达3、应用（1）在区域地理研究中，提供反映区域状况的空间信息。对区域条件进行更精确的分析、评价。（2）对环境和自然灾害动态监测及评估预测、城市管理等（3）凡是用到地图或需要处理地理空间数据的领域，都要借助GIS，GIS是地图的延伸。第二十一页，共67页。应用领域应用城市规划与管理城市规划的设计、工程选址、城市管理和辅助决策基础设施管理（道路交通、电力、电信、燃气、自来水、排污）工程设计、应急抢修、日常维护土地利用管理（土地使用性质变化，地块轮廓变化、土地权属关系变更）土地利用状况的监控和管理生态环境管理城市生态规划、环境评价、环境与区域可持续发展的决策分析、环保设施管理地理信息系统与城市管理第二十二页，共67页。**“3S”技术的联系如下（再次强调一下）

RS用来获取地理信息数据，GPS用于给地理信息数据进行空间定位，而GIS则是用来对地理信息数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价第二十三页，共67页。五、地理信息技术与数字地球1、概念

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，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、动态的显示，为生产、研究活动提供实验条件和试验基地。第二十四页，共67页。严格地讲：以计算机技术、多媒体技术和大规模储存技术为基础，以宽带网络为纽带，运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，并利用它来作为工具支持和改善人类的活动和生活质量。通俗地讲：用数字的方法将地球、地球上的活动及整个地球环境的时空变化装入电脑中，实现在网络上的流通，并使之最大限度地为人类生存、可持续发展和日常的工作、学习、生活、娱乐服务。数字地球是信息化的地球——地球的虚拟对照体第二十五页，共67页。强化专练2．一种物质所产生的自身辐射或对外来辐射所产生的反射和透射，形成了该物质的一种特殊标志——波谱特征。下图显示了松林、草地、红砂岩和泥浆的反射波谱曲线，读图回答

(1)～(3)题。第二十六页，共67页。(1)红砂岩具有高反射率的波段是 (

)A．红外线 B．X光C．可见光 D．紫外线(2)在近红外线波段反射率变化最大的是 (

)A．泥浆 B．草地 C．红砂岩 D．松林(3)图中显示出直接利用遥感的工作是 (

)A．判断水域状况 B．预测植被类型C．估算地物面积 D．判断土地利用类型CBD第二十七页，共67页。考向调研考向一遥感技术的应用【例1】(2009·安徽文综)及时掌握土地利用现状是实现区域可持续发展的重要前提。安徽省土地总面积中,各类土地比重约为:平原49.6%,

山地15.3%，丘陵27.0%，水面8.1%。完成

(1)～(2)题。

(1)调查全省土地利用现状快捷、高效的手段是 (

)A．遥感 B．地理信息系统

C．全球定位系统 D．数字地球选A还是选B，考虑是否形成了数据图层，是否进行了空间分析第二十八页，共67页。(2)下表中①②③④项符合安徽省土地利用现状的是 (

)表土地利用类型结构(%)A.① B．② C．③ D．④第二十九页，共67页。解析第(1)题,结合各项地理信息技术的功能进行分析,即可得出答案。在各项地理信息技术中,遥感主要是获取地理信息，地理信息系统主要是分析地理信息，全球定位系统主要是进行定位、导航。第(2)题，要结合题干中安徽省各类土地的比重和表中数据进行分析。如果用排除法也可迅速得出答案，根据水面比重可排除①③(其他用地比重应高于水面比重)；平原比重大于山地、丘陵比重，前者适合发展耕地，后者适合发展林地、草地，由此可排除④。答案

(1)A

(2)B第三十页，共67页。【预测1】现代地理信息技术的发展，使得人类对自然演化过程和社会经济发展过程的捕捉、监测、描述、表达的能力迅速提高，为生产的发展提供了可靠的依据。同时也极大地方便了人们的生活。据此回答(1)～(2)题。

(1)下列关于全球定位系统在交通运输中的作用的说法，不正确的是 (

)A．车辆跟踪 B．合理分配车辆

C．降低能耗 D．提高运营成本D

全球定位系统可以对交通车辆进行实时监控，综合各个车辆的运行情况，总结反映出各交通线路上车辆的总的运行情况，从而指导车辆走最合理的路线，达到在各交通线上合理分配车辆的目的，对各个车辆来说可以加快运行速度，降低能耗，提高运行效率第三十一页，共67页。(2)国家气象局每天为电视新闻提供的卫星云图主要使用了 (

)①遥感技术②地理信息技术③全球定位技术A．①② B．①③C．②③ D．①②③给数据定位需要GPS信号接收机。A国家气象局每天为电视新闻提供的卫星云图是通过遥感技术获得信息，利用地理信息技术加以处理后得到的。第三十二页，共67页。考向二地理信息技术在国土整治中的应用【例2】(2008·海南地理)下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

(1)～(2)题。第三十三页，共67页。(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A图中图层有水系、土地利用、居民点、地形、土壤，这些地理要素均为影响耕地的因素，故正确选项为A第三十四页，共67页。(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 (

)①大气污染②区域规划③造纸厂、印刷厂分布④水文地质A．①② B．①③ C．②③ D．②④深埋垃圾场会对地下水造成污染，因此深埋垃圾场的选址必须考虑水文地质条件和区域规划情况。D第三十五页，共67页。【预测2】地理信息系统(GIS)技术可应用于鲁尔区煤矿整治研究。读下图，完成(1)～(3)题。第三十六页，共67页。(1)GIS技术的 (

)A．关键装置是传感器B．数据模型用点、线、面表达C．主要功能是空间定位D．数据库由若干图层组成(2)图中城市 (

)A．①位于规划区 B．②位于非矿区C．③位于现矿区 D．④位于原矿区(3)图示地区采矿业向西、向北迁移，主要是趋向 (

)A．原料地 B．消费地C．水资源 D．交通线第三十七页，共67页。解析

(1)GIS技术是专门处理地理空间数据的计算机系统。GIS是地图的延伸，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。它的数据库由若干图层组成，主要有地图、图像、统计图表、数字等。(2)根据两幅图的图例进行仔细分析，可通过两幅图的对比、合成从而选出正确答案。(3)鲁尔区采矿业向西、向北方向扩展明显，从矿区分布看，规划区、现矿区资源丰富，也就是向资源丰富的原料地迁移。答案(1)D

(2)C

(3)A第三十八页，共67页。对点训练题组一：GIS的应用

GIS即地理信息系统，现已在国民经济各部门得到了广泛的应用。读图回答1～2题。第三十九页，共67页。1．下列课题中,主要应用GIS进行研究的有(

)①近50年来某省粮食总产量与人均产量变化趋势分析②近20年来，某市市区人口分布变化特征与城市建设相关性分析③某市郊区土地利用状况与农业结构变化特征分析④某市市区主要道路交叉点交通流量状况分析及公交线路、站点分布的方案设计

A．①②③ B．①③④

C．②③④ D．①②④第四十页，共67页。2．图示数据库最有可能用来进行 (

)A．农业布局规划 B．工业布局规划

C．商场选址规划 D．学校选址规划

解析第1题，对近50年某省粮食总产量与人均产量变化趋势分析，只需应用信息系统即可解决，而不是地理信息系统，地理信息系统存储和处理的数据可分为两大类：一类是反映事物地理空间位置的信息，称为空间数据；另一类是与地理位置有关的反映事物其他特征的信息。第2题，图示数据库显示的信息主要包含与农业布局密切相关的水系、土地利用、地形、土壤等，所以最有可能用来进行农业布局规划。

答案

1.C

2.A第四十一页，共67页。

GIS是用于空间分析的计算机系统,某中学地理学习小组将它作为课题研究。据此完成3～4题。3．下列四图，是同学们为家乡所作的“自然和社会经济方面的资料分析图”，其中只适宜用

GIS数据库软件制作的是 (

)第四十二页，共67页。4．同学们拟分析家乡人口分布与自然条件的关系，在GIS数据库中，需调用的专题图层有下列中的 (

)①地形图层②土壤图层③气候图层④人口图层⑤商业网点图层⑥农业图层⑦工业图层⑧城市图层⑨交通图层

A．①②③④ B．③④⑤⑥

C．⑥⑦⑧⑨ D．⑤⑥⑦⑧第四十三页，共67页。解析

GDP增长情况、进出口贸易增长和降水的年变化是纯数字或表格、曲线图类的数据，不涉及三维空间，贫困人口分布是三维空间分布，可以用GIS数据库处理。分析家乡人口分布与自然条件的关系，在GIS数据库中，需调用的专题图层有地形图层(用于了解地形与人口分布的关系),土壤图层(用于了解土壤与人口分布的关系)，气候图层(用于了解气候与人口分布的关系)和人口图层，而商业网点图层、农业图层、工业图层、城市图层、交通图层等属于人文地理范畴。答案

3.C

4.A第四十四页，共67页。题组二：RS技术及应用

判读卫星遥感图像时常使用对比分析法，具体说就是对不同时间、不同地面物体的卫星图像进行对比和分析。如下图，虚实两线分别代表玉米和大豆两种农作物对两种不同电磁波的反射强度(图中符号分别代表播种30、75、100、140天后的农作物反射的电磁波的强度)。读图，回答5～6题。第四十五页，共67页。5．要区分该地区两种农作物的播种面积，要参考的最佳遥感图像应该是拍自播种 (

)A．30天后 B．75天后

C．100天后 D．140天后6．该卫星图像可能拍自 (

)A．松嫩平原 B．江汉平原

C．洞庭湖平原 D．太湖平原解析第5题，主要是借助图中图例反映的事物选择，重在对“区分”两字的把握。第6

题，该区域的粮食作物主要是玉米和大豆，可推知为东北地区的松嫩平原。AA第四十六页，共67页。7．下图是根据遥感照片测算的1986～1996年黄河三角洲陆地面积增减的变化情况。读图回答下列问题。第四十七页，共67页。（1）黄河三角洲陆地面积的增减反映了。（2）说明该期间黄河三角洲陆地面积的增减变化特点。（3）简要分析导致这一地理现象产生的可能原因。第四十八页，共67页。解析本题以根据遥感照片测算的1986～1996年期间黄河三角洲陆地面积增减的变化情况为背景资料，展示了遥感技术在国土资源调查中的应用。由图可知，黄河三角洲河流泥沙沉积与海水侵蚀是其发展中矛盾的两个方面，在图中给出三种数据资料：不同时间段的年增加面积、年减少面积和年净增（减）面积；从年净增（减）面积可以看出1990年前后是一个增减的转折点，1990年1第四十九页，共67页。月前增长是主要的表现，1990年1月后是减少为主，但1995年3月至1996年10月又出现了增长；综合来看，黄河三角洲经历了1990年以前的以增长为主阶段，1990~1995年的减小阶段和1995年之后的增加阶段。上述现象产生的原因还是要落实到河流泥沙沉积与海水侵蚀两个方面，这里要具体说明的是什么原因影响了河流泥沙沉积与海水侵蚀。第五十页，共67页。

答案（1）黄河所携带的泥沙沉积与海水对海岸的冲刷之间的关系（泥沙沉积与冲刷）（2）1990年前以沉积为主，三角洲陆地面积增大；1990年以后，以冲刷为主，三角洲陆地面积缩小。（3）上、中游干、支流修建水库、水坝对泥沙的拦截；上、中游用水量增大，或1990年以后降水偏少，使黄河入海水量减小，携沙量下降;

上、中游水土保持工作初见成效。返回第五十一页，共67页。陆地水资源监测植被资源调查植被资源调查第五十二页，共67页。利用气象卫星2004年7月上旬和2003年同期资料处理制作的全国植被长势监测图（见图）反映出：本旬，东北北部和东南部、华北中部局部、内蒙古东南部、西北东部和西北部局部、江南东部和中部、西南南部以及华南植被长势差于去年同期。本旬，东北西部、内蒙古东北部、西北东南部和中部、黄淮中部、江淮大部、江南西北部以及西南东部等地植被长势好于去年同期。注：西南东部有较多云覆盖，对这些地区地表植被长势监测有干扰。

卫星遥感监测植被长势第五十三页，共67页。监测森林火点的分布与变化2002年8月7日2002年8月8日2002年8月9日2002年8月26日第五十四页，共67页。对煤田火点的监测第五十五页，共67页。大气监测和天气预报根据遥感资料，制作台风移动路径图编报时间（世界时）中心经度中心纬度强度指数中心气压中心风速移向移速2004年08月08日12时130.418.299818-1-12004年08月08日18时130.519.125997181092004年08月09日18时128.721.13098923350102004年08月10日18时126.922.9359842827012004年08月11日18时124.925.45594852350102004年08月12日00时123.926.65594852340152004年08月12日06时122.527.55594852300142004年08月12日12时121.128.2509594629022国外命名：RANANIM

中文命名：云娜

起编时间：2004年8月8日12时

停编时间：2004年8月13日9时卫星资料定位信息监测台风引起的灾