第3讲　地理信息技术

第3讲地理信息技术第一部分自然地理01必备知识梳理02关键能力提升目录04课时作业303核心素养聚焦必备知识梳理一、遥感技术1．概念：是利用装在航空器(如飞机、高空气球)或航天器(如人造卫星)的光学或电子设备，对地表物体进行远距离感知的地理信息技术。2．工作原理：不同地物反射和辐射的电磁波各不相同。3．工作环节光学远电磁波电磁波分析4．优势：探测范围大，获取信息速度快、周期短、信息量大，受地面条件限制少等。5．应用：资源调查、环境监测、自然灾害防御监测等领域。大快大少资源调查遥感平台高度对遥感探测的影响二、全球卫星导航系统1．概念：利用卫星，在全球范围内进行实时定位、导航的系统。2．组成(1)空间部分——卫星星座。(2)地面控制部分——地面监控系统。(3)用户部分——信号接收系统。3．功能：提供精密的三维坐标(经度、纬度、高度)、速度和时间。4．特点：具有全球性、全天候、连续性和实时性的特点。5．应用：交通运输、户外运动、大地测量、工程测量、航空摄影、

资源勘查、农业生产等领域。导航空间地面监控信号接收三维坐标全球性实时性交通运输资源勘查三、地理信息系统1．概念：对地理数据进行输入、处理、存储、管理、查询、分析、输出等的计算机信息系统。2．功能：数据输入与处理、数据存储与管理、空间查询与分析、制图与产品输出。3．应用：地图制作、空间分析、虚拟现实与地理模拟、空间地理建模等。处理分析查询制作地理信息系统具有地图所不具备的特点(1)信息量大、使用方便。可提供反映区域状况的各种空间信息，并可建立体现区域结构特征和发展规律的模型。(2)功能强大、完备。可以提供查询检索、空间分析、修改补充、距离测算等多种功能。(3)能够进行动态监测和预测评估。智慧农场(2025·安徽卷，T3～T5)：“春光正好，我国南方某智慧农场里，竖立田间的监测站随处可见，低空飞行的无人机正在作业。该农场智慧系统包括数字化感知、智能化决策、精准化作业、智慧化管理四个组成部分。”智慧农场是通过集成北斗导航、物联网、人工智能等技术实现农业生产全流程数字化的现代农业模式。该模式依托环境监测、智能农机装备和数据分析系统，在播种、管护、收割等环节实现少人化作业。关键能力提升核心考点地理信息技术的应用

(2025·安徽卷)春光正好，我国南方某智慧农场里，竖立田间的监测站随处可见，低空飞行的无人机正在作业。该农场智慧系统包括数字化感知、智能化决策、精准化作业、智慧化管理四个组成部分。据此完成(1)～(2)题。(1)智慧农场的核心生产要素是(

)A．数据、算法

B．种子、肥料C．农地、农机

D．技术、市场典题引领√A(2)该农场智慧系统应用地理信息技术开展农田施肥作业，三者匹配合理的是(

)A．数字化感知—遥感技术—确定施肥方案B．智能化决策—地理信息系统—测定土壤有机质含量C．精准化作业—全球卫星导航系统—实施定点施肥D．智慧化管理—遥感技术—评估土壤肥力C[解题指导]解答本题思路如下：信息获取该农场智慧系统包括数字化感知、智能化决策、精准化作业、智慧化管理四个组成部分调用知识解读信息(1)由材料可知，智慧农场体现出其智能化生产的特征，只有依靠数据和算法，才能把一般农场转变为智慧农场。对一般农场而言，种子、肥料、农地、农机、技术、市场是其核心生产要素(2)通过智慧系统开展施肥作业，一般先是进行精准测土配方施肥，然后通过系统精准计算施肥量和施肥种类，并结合全球卫星导航系统和地理信息系统实施。遥感技术用于感知作物长势，确定施肥方案需结合地理信息系统分析，A错误；测定土壤有机质含量需要实地取样，再进行实验分析，不是由地理信息系统完成，B错误；全球卫星导航系统可精确定位，实现精准施肥，C正确；智能化管理应使用地理信息系统进行数据分析，遥感技术仅提供部分信息，D错误▌考教衔接

分别举例说明选取三类地理信息技术的关键词。试答：遥感技术：“获取”。全球卫星导航系统：“定位”“导航”“精确”“精准”等。地理信息系统：“分析”“处理”“查询”“预测”等。1．地理信息技术的选择(1)表格法比较地理信息技术的功能特点和差异核心突破√地理信息技术特点和功能简单理解遥感技术地表观察、地理数据收集是什么？有什么？全球卫星导航系统空间位置(地理坐标)的确定、导航在哪里？地理信息系统数据采集、数据分析、决策应用为什么？有何联系？怎么做？(2)地理信息技术的选取方法方法选取技巧“点”与“面”如果是“点”，选用全球卫星导航系统；如果是“面”，则选用遥感技术或地理信息系统“想”与“看”对“事象”的发展变化进行预测、评估，需要计算、思考，即“想”，凡是需要“想”的选用地理信息系统遥感技术是人的视力的延伸，主要功能是收集信息，即“看”，只“看”不用“想”的选用遥感技术(3)关联图示法理解地理信息技术的相互关系图中①②表示遥感技术提供影像信息功能，③④表示地理信息系统反馈影像信息处理结果，⑤⑥表示全球卫星导航系统提供空间定位信息功能。2．地理信息技术的应用(1)遥感技术(RS)的应用应用领域应用方向灾害监测监测灾害并进行预报、预警，并为灾情统计、灾害救援等提供技术支持环境监测监测自然环境变化与环境污染，为环境保护等部门服务矿产勘探分析遥感图像可以划定蕴藏矿产的大致区域城市管理城市规划动态监管、城市绿化分析、城市大气污染检测、城市土地利用分析等(2)全球卫星导航系统(GNSS)的应用(3)地理信息系统(GIS)的应用①与位置、分布、路线等有关的问题a．查询“地点”和“状况”，如巡警车的分布。b．查询符合一定条件的地物的分布、位置，如查询最近的银行的位置。c．确定路线，如步行到学校最近的路线。②趋势分析：如人口增长趋势、城市发展趋势等。③模式分析：如商业选址模式、路径分析模式等。④模拟问题：如灾害发生时的居民撤退问题、某大型工程可能带来的影响等。3．地理信息系统叠加图的判读叠加图层新生(应用)主体人口密度与交通线路及规划图新建商业中心选址河流分布、坡度分布、土石分布泥石流易发区水系、土地利用、居民点、地形、土壤耕地的分类和评价水系、土地利用、居民点、地形、土壤、水文地质、区域规划深埋垃圾场选址人口密度图、行政区划图、行政区人口基数各行政区人口增长率坡向分布、岩石倾斜滑坡易发区对点落实√角度1以耕地保护为情境，考查遥感技术的应用(2024·重庆卷)辽宁省盘山县位于辽河下游地区。2020年，该地某农户擅自改变1.78公顷永久基本农田的用途、挖塘发展水产养殖，破坏了耕地。该县相关部门及时发现了此违法行为，勒令该农户恢复土地原貌和原种植条件。据此完成第1题。1．耕地的破坏情况可以借助遥感技术及时发现，是因为遥感技术可以监测(

)A．土地利用状况 B．土壤肥力C．农业生产效益 D．作物熟制A解析：结合所学知识可知，遥感技术能够实现对地物信息的实时、动态监测，可以监测土地利用状况，A正确；遥感技术不能直接监测土壤肥力，土壤肥力需要通过实地取样实验测得，B错误；遥感技术可以对农作物进行估产，但不能计算农业生产效益，C错误；作物熟制是根据各地的积温数确定的，D错误。(2024·江西卷)小东赴下图所示区域开展研学活动，发现该区域河岸冲刷严重，滑坡易发，公路安全受到威胁。在综合分析了该区域滑坡的原因及潜在风险之后，小东应用北斗卫星导航系统等地理信息技术设计了一套滑坡预警监测系统。据此完成第2题。2．推断北斗卫星导航系统在该预警系统中发挥的作用是(

)A．采集地表形变数据

B．分析居民点分布数据C．分析植被分布数据

D．采集区域降水数据角度2以地质灾害为情境，考查全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用A解析：北斗卫星导航系统可以获得监测点的位置和高度的变化数据(地表形变数据)，从而预测滑坡的发生，A正确；分析居民点分布数据和植被分布数据需要借助地理信息系统，B、C错误；采集区域降水数据需要建立气象站进行定点监测，D错误。3．(2025·北京卷节选)某校学生赴易水流域进行野外实习。图1为易水流域局部示意图，图2为旱情监测系统的相关模块。读图，完成下列要求。(5分)角度3以流域水情为情境，考查地理信息系统和遥感技术的叠加使用任务设计旱情监测方案同学们来到安格庄水库管理站，探究水库灌溉功能，设计基于遥感技术的旱情监测方案。结合图2，绘制灌溉区旱情监测系统结构框图，归纳遥感技术的优势。(5分)答案：绘图如下：(2分)优势：大范围、快速、实时、动态获取灌溉区土地利用、土壤、作物等信息。(3分)课时作业3(第1～14题，每题3分；第15题18分)(2026·湖北武汉联考)山东某高校为满足农业现代化发展的需求，新设置了“农业智能装备工程”专业，为农业智能装备领域的人才培养及相关产业发展提供支撑。据此完成1～3题。1．该高校新设置“农业智能装备工程”专业的主导因素是(

)A．教学设施

B．生源质量

C．市场需求

D．师资力量解析：材料明确提到“为满足农业现代化发展的需求”，表明专业设置是为了适应农业智能装备领域的人才需求和产业发展需要，属于市场导向，C正确；教学设施、生源质量、师资力量是高校办学的条件，但并不是设置该专业的主导因素，A、B、D错误。C2．我国推广使用农业智能装备的根本目的是(

)A．促进农业生产智能化B．提高农业的经济效益C．促进耕种管收机械化D．提高农业的生产规模解析：我国推广使用农业智能装备的根本目的是通过降低生产成本、提升生产效率，最终实现农业经济效益的提高，B正确；推广使用农业智能装备，可以促进农业生产智能化，促进耕种管收机械化，在某些地区也能提高农业的生产规模，但这些均是农业生产区位的改变，而农业活动作为经济活动，最终目的是获得更高的利润，A、C、D错误。B3．无人智能装备在农田作业中的精准定位使用的地理信息技术是(

)A．数字地球

B．遥感技术C．地理信息系统

D．北斗卫星导航系统解析：北斗卫星导航系统可提供厘米级高精度定位，直接用于农田作业中无人设备的路径规划和精准操作，D正确。D(2025·浙江舟山一模)2021年7月，某次暴雨过后，一高速公路沿线附近发生泥石流，导致该段高速公路交通中断。灾害发生后，研究人员利用地理信息技术对现场进行观测调查，同时发现，实际受灾范围与早年基于降水量、植被覆盖率、原始地形模拟的受灾范围差异明显。下图为此次泥石流发生的位置和受灾范围示意图。据此完成4～5题。4．面对交通中断事件，可用(

)A．GNSS查询交通拥堵路段长度B．RS预测交通事故发生率C．GNSS计算车辆排队等候时间D．GIS规划交通救援的路线D解析：GNSS核心功能是定位、导航，可确定物体的经纬度和海拔，但无法“查询交通拥堵路段长度”或“计算车辆排队等候时间”，A、C错误；RS是远距离感知地表信息(如拍摄灾害现场影像、监测受灾范围)，但无法“预测交通事故发生率”，B错误；GIS是对地理数据进行存储、分析、建模和输出，可整合高速公路路线、受灾阻断点、救援资源分布等数据，通过算法规划出最优救援路线，完全匹配“交通中断后救援”的需求，D正确。5．实际受灾范围与模拟的受灾范围差异明显，主要原因是(

)A．此次暴雨降水量大于模拟的降水量B．沟口高速公路设有排流设施C．近期流域内的工程活动较频繁D．沟谷实际水流量大于模拟流量B解析：由图可知，此次泥石流灾害中模拟受灾面积大于实际受灾面积。若此次暴雨降水量大于模拟的降水量，结果会使实际受灾面积大于模拟受灾面积，A错误；沟口高速公路设有排流设施，利于地表径流快速排泄，减少泥石流灾害的实际受灾面积，使泥石流灾害中模拟受灾面积大于实际受灾面积，B正确；近期流域内工程活动频繁，会降低植被覆盖率，造成地表松散沉积物增多，加剧泥石流灾害，结果会使实际受灾面积大于模拟受灾面积，C错误；水流量影响泥石流强度，沟谷实际水流量大于模拟流量，会使实际受灾面积大于模拟受灾面积，D错误。(2025·湖北恩施一模)村庄是农业劳动者居住的场所。山东赵庄村作为典型村庄，耕地是村庄的基质，居民点是村庄的内核，居民点周边分布着打谷场，农村道路和灌溉沟渠构成村庄内部廊道，林地、坑塘镶嵌于居民点内部及边缘。下图示意赵庄村扩展过程。据此完成6～8题。6．20世纪80年代之后，赵庄村空间扩展的主要方向是(

)A．向东和向南B．向西和向东C．向北和向南D．向南和向西D解析：根据赵庄村的扩展过程示意图可知，赵庄村从第一阶段到第二阶段在空间上主要通过飞地扩展向南发展，从第二阶段到第三阶段在空间上主要通过填充扩展向西发展，D正确。7．推测赵庄村第三阶段填充扩展用地的主要来源为(

)A．坑塘、耕地、宅基地B．林地、宅基地、农村道路C．坑塘、林地、空闲地D．坑塘、打谷场、灌溉沟渠C解析：读图可知，从第二阶段到第三阶段主要是填充扩展。由材料“耕地是村庄的基质”可知，第三阶段(21世纪初至今)随着耕地保护压力增大和土地稀缺性增强，赵庄村不可能通过占用耕地向外扩展，A错误；农村道路和灌溉沟渠构成村庄内部廊道，不是赵庄村第三阶段填充扩展用地主要来源，B、D错误；林地、坑塘镶嵌于居民点内部及边缘，村庄用地向外扩展受到约束，农户通过填埋村内坑塘、采伐村内林地以及整理村内空闲地等方式修建房屋和村庄基础设施，填充聚落内部空间，C正确。8．赵庄村制定用地规划，可运用地理信息系统(

)A．识别村庄经济作物的类型

B．确定村庄道路和建筑位置C．获取村庄土地利用的现状

D．评估村庄资源环境承载力解析：遥感技术是对地表物体进行远距离感知的地理信息技术，能够实现地物信息的实时、动态监测，运用遥感技术可以获取村庄土地利用的现状和识别村庄经济作物的类型，A、C错误；全球卫星导航系统是利用卫星在全球范围内进行实时定位、导航，能够为用户提供精密的三维坐标、速度和时间，因此确定村庄道路和建筑位置主要运用的是全球卫星导航系统，B错误；地理信息系统主要用于地理数据的分析与处理，运用其分析功能可评估村庄资源环境承载力，D正确。D(2025·重庆巴南区模拟)2025年1月7日，美国加利福尼亚州南部洛杉矶地区经历了一场强劲的干燥风暴，强风来袭引发多起山火，火势迅速蔓延并持续数日。下图为1月8日某时洛杉矶周边地区海平面等压线与地形分布示意图。据此完成9～10题。9．形成该次干燥风暴的原因是(

)A．海陆热力性质的差异增大B．内陆地区荒漠化加剧严重C．地形引起的干冷气流下沉D．干冷气流上升后降温减湿C解析：由材料可知，此次干燥风暴发生在1月的洛杉矶地区，冬季北美大陆形成冷高压，气流从内陆高压区向沿海低压区流动，翻越山脉后，气流下沉增温，形成干热的“焚风”，C正确；海陆热力性质差异是季风气候主要的形成原因，而洛杉矶为地中海气候，冬季干燥风暴的形成并非因为海陆热力性质差异增大，A错误；内陆地区荒漠化加剧会提供易燃物，但不是干燥风暴(强风)的形成原因，B错误；干冷气流下沉(不是上升)会增温减湿，D错误。10．洛杉矶山火救灾过程中利用RS可以监测(

)A．火灾形成原因 B．火势蔓延方向C．救灾车辆位置 D．撤离人员数量解析：遥感技术(RS)通过卫星或航空器获取地表信息，主要用于监测地表动态变化和大范围现象。火势蔓延方向可通过连续拍摄的影像动态追踪，属于RS的监测范畴，B正确；火灾形成原因需要结合气象、地形等因素分析，RS无法直接监测成因，A错误；监测救灾车辆位置用到的是GNSS，C错误；撤离人员数量属于人口统计数据，RS无法直接监测，D错误。故选B。B(2026·北京石景山区月考)2023年11月，美国墨西哥湾某海域发生了严重的石油泄漏事故，给海洋的生态环境造成了很大的影响。为迅速找出泄漏点及时处理泄漏事故，石油公司利用地理信息技术，首先从高空根据地物电磁波反射信息分析两日内污染海域石油的密度，然后通过计算机建立模型，叠合石油密度与海域位置，迅速找出了石油泄漏点。下图示意11月9日和11月12日污染海域石油密度变化。据此完成11～12题。11．本次石油泄漏事故的处理过程中，依次用到的地理信息技术有(

)A．GNSS、RS B．RS、GISC．GIS、GNSS D．GIS、RSB注：0代表无石油污染区；1栅格＝0.1千米2。解析：由材料可知，“从高空根据地物电磁波反射信息分析两日内污染海域石油的密度”使用了RS，借助RS获取海域电磁波反射信息，确定石油密度；“通过计算机建立模型，叠合石油密度与海域位置”使用了GIS，利用GIS图层叠加建立模型，确定石油泄漏点。故依次使用了RS、GIS，B正确。12．石油泄漏点最可能是图中的(

)A．甲海域

B．乙海域C．丙海域

D．丁海域解析：对比两日石油密度分布图，只有丁海域石油密度(均为3)一直最大，甲、丙两海域石油密度增大，说明石油向西北方向扩散，故石油泄漏点最有可能是图中的丁海域，D正确，A、C错误；乙海域两日的石油密度均为2，较丁海域的石油密度小，是被扩散的石油所污染，B错误。D注：0代表无石油污染区；1栅格＝0.1千米2。(2026·浙江嘉兴联考)遥感图像是地物反射特征在图像上的反映，地物在某波段反射率高，则其在遥感图像上的亮度高(图中显示为浅色)，反之亮度低(图中显示为深色)。图1是不同波段红树林的遥感图像，图2是红树林反射率曲线。据此完成13～14题。13．图2反射率波段与图1遥感图像对应正确的是(

)A．①—丙②—乙③—甲B．①—乙②—丙③—甲C．①—丙②—甲③—乙D