前言 走进地理学

地理必修第一册XJ年3月27—28日，第27届中国高速公路信息化大会暨技术产品展示会在青岛红岛国际会议展览中心盛大举行。参会的某公司技术产品可以对高速公路上的交通流量、车辆行为等进行实时监测与分析。通过智能算法，能够提前预测交通拥堵情况，并及时发出预警，引导车辆合理规划路线，有效缓解交通压力。该技术产品应用的地理信息技术有哪些？提示全球卫星导航系统、地理信息系统。通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用。学业质量标准地理学及其应用地理信息技术水平1了解地理学的含义及学科体系。(综合思维)了解地理信息技术的实质。(综合思维)水平2总结地理学的应用领域。(综合思维)说明不同地理信息技术的含义及工作原理。(综合思维)水平3说明地理学的研究内容及研究重点。(综合思维)结合不同地理信息技术的特点，探究各自的应用领域。(综合思维)水平4结合实例，分析地理学在生产生活中的具体应用。(地理实践力)结合实例，说明地理信息技术在生产生活中的具体应用。(地理实践力)一地理学是什么1．地理学：地球表层是由岩石圈、eq\o(□,\s\up1(01))大气圈、水圈、eq\o(□,\s\up1(02))生物圈相互作用组成的复杂的巨系统。地理学是探究其中的道理和eq\o(□,\s\up1(03))规律的一门博大精深的科学。2．地理学学科体系二地理学做什么1．应用领域地理学能对区域规划、eq\o(□,\s\up1(01))城市规划、eq\o(□,\s\up1(02))产业布局、自然资源利用、eq\o(□,\s\up1(03))环境保护等决策提供支持，能为经济重构、提高竞争力、制定能源政策、灾害防御、技术创新等方面提供eq\o(□,\s\up1(04))科学依据，能在应对eq\o(□,\s\up1(05))全球环境变化、全球经济与政治重构、饥荒等问题时作出特殊贡献。2．研究重点eq\o(□,\s\up1(06))人地关系是地理学研究的重点。1．判断正误。(1)地理学渗透日常生活中衣、食、住、行等诸多方面。(√)(2)地理学对于科技发展作用不大。(×)2．高中阶段的地理课程包括自然地理学、人文地理学和()A．历史地理学 B．应用地理学C．区域地理学 D．理论地理学答案：C解析：高中阶段的地理课程是基础性课程，主要学习自然地理学、人文地理学和区域地理学三部分。3．为什么地理学的研究领域不断拓展？提示地球表层和人类社会为地理学的两大主要研究系统，地球表层不断演化，人类社会不断发展，使地理学的研究领域不断拓展。三地理学怎样做1．地理信息技术包括eq\o(□,\s\up1(01))地理信息系统、遥感、全球卫星导航系统。2．地理信息系统在计算机系统的支持下，对整个或部分地球表层空间的地理数据进行处理、eq\o(□,\s\up1(02))分析、eq\o(□,\s\up1(03))显示和描述。3．遥感一般指在eq\o(□,\s\up1(04))人造卫星或飞机上对地面进行观测，通过eq\o(□,\s\up1(05))电磁波的传播与接收，感知目标的某些eq\o(□,\s\up1(06))特性并加以分析利用的技术。4．全球卫星导航系统是以eq\o(□,\s\up1(07))人造卫星作为导航台的星基无线电导航系统，为全球提供全天候、高精度的eq\o(□,\s\up1(08))位置、速度和时间信息。1．判断正误。(1)地理信息系统与纸质地图的作用相同。(×)(2)全球卫星导航系统只能获得地面某点的经纬度，不能确定其高程。(×)2．要快捷而准确地监测河流水位可采用()A．人工拍摄 B．遥感技术C．全球卫星导航系统 D．地理信息系统答案：B解析：遥感技术是人的视力的延伸，可用于监测环境。3．简述地理信息技术在植被调查中的应用。提示遥感技术可以获取植被分布状况，监测植被的动态变化；全球卫星导航系统可以精确定位植被样点；地理信息系统可以对植被数据进行分析、处理，并预测植被变化。地理学及其应用在我国流传深远、脍炙人口的“东北八大怪”“云南十八怪”等传统民谣是对当地自然环境和传统民俗风情的精准描述，具有深刻的地理学内涵。其中“大缸小缸腌酸菜”是“东北八大怪”之一，“四季衣服同穿戴”是“云南十八怪”之一。据此探究下列问题：(1)材料主要体现了地理学学科体系的哪一领域？(2)说明“大缸小缸腌酸菜”“四季衣服同穿戴”体现的地理学研究重点。[成果展示](1)区域地理学。(2)人地关系是地理学研究的重点。“大缸小缸腌酸菜”“四季衣服同穿戴”体现了地理环境对人类生存和发展的影响。1．地理学及其应用地理学是研究地理环境以及人类社会与地理环境相互关系的科学。其基本特点是综合性和地域性，地理学研究地理事物的空间分布、空间结构、空间差异和空间联系，并揭示地理事物的空间运动和演变的规律。地理学能对区域规划、城市规划、产业布局、自然资源利用、环境保护等决策提供支持，能为经济重构、提高竞争力、制定能源政策、灾害防御、技术创新等方面提供科学依据，能在应对全球环境变化、全球经济与政治重构、饥荒等问题时作出特殊贡献。2．地理学的研究重点从地理学的研究内容看，一是地理环境，它是由大气圈、水圈、岩石圈、生物圈等圈层所构成，是地球表层各种自然要素、人文要素有机组合而成的复杂系统；二是人地关系，其是地理学研究的重点。人地关系是指地球表层作为地理环境对人类生存和发展的影响，以及人类活动对地理环境动态的作用。简而言之，人地关系即人类社会与地理环境的关系。地球表层在不断演化，人类社会在不断发展，新的认知领域也在不断出现。地理学的使命，就是深刻揭示和合理解决人类与地理环境所面临的问题，勇于开拓并科学认知新领域。人地关系是地理学研究的主题。解决人类社会面临的重大问题，是地理学的重要任务。据此完成(1)～(2)题。(1)人类面临的重大问题很多，从地理学角度来说，可以归纳为四大问题，这四大问题是指()①人口问题②“三农”问题③资源问题④城市问题⑤发展问题⑥环境问题A．②③⑤⑥ B．①②③⑥C．①③⑤⑥ D．②③④⑤(2)人类面临的环境问题一般分为环境污染和生态破坏，下列环境问题属于生态破坏的是()A．水土流失 B．石油泄漏C．工厂废气排放 D．生物垃圾堆放[科学思维]人地关系及环境问题分类类题透析思路点拨人地关系根据地理学重点关注领域判断地理学重点关注eq\o(□,\s\up1(01))人口、资源、环境与eq\o(□,\s\up1(02))发展问题环境问题分类环境污染：指自然的或人为的向环境中排放的某种物质因超过环境的自净能力而产生危害的行为；生态破坏：自然原因或人为原因引起的生态退化现象eq\o(□,\s\up1(03))水土流失属于生态破坏，石油泄漏、工厂废气排放、生物垃圾堆放属于eq\o(□,\s\up1(04))环境污染[答案](1)C(2)A地理信息技术华北电力系统引入了GIS，旨在提供华北电力局管辖范围内输电网和变电电力设备的GIS管理、提供GIS网络信息发布、并对输变电的直升机巡线提供辅助工具。系统同时涉及到与华北电力局所属的各分公司系统的接口，与雷达定位系统的接口以及与MIS(信息管理)系统的接口，该系统已开始运行，在各生产单位的生产、管理中发挥重要的作用。据此探究下列问题：(1)GIS的工作过程包括哪些环节？(2)该系统中，查询某电站的信息应选择哪种地理信息技术？要知道巡线直升机的位置需用到哪种地理信息技术？(3)要在该电网内某地新建一座火电站，使用GIS系统分析、决策时可能利用图中哪些图层叠加？[成果展示](1)包括地理数据输入、储存，地理数据的处理和分析以及地理信息输出等环节。(2)地理信息系统。全球卫星导航系统。(3)居民点、地形、水系、土地利用。1．地理信息技术地理信息系统(GIS)概念是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工作原理信息输入→数据处理→数据库处理→空间分析(查询)→可视化表达(地图、三维视图、多媒体等)基本功能数据输入与处理、数据存储与管理、空间查询与分析、制图与产品输出等应用地图制作、空间分析、虚拟现实与地理模拟、基于位置的服务、空间地理建模等遥感技术(RS)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)上的光学或电子设备，对地表物体进行远距离感知的地理信息技术工作原理地面物体的种类、性质、环境条件不同，其反射和辐射的电磁波特性也不同特点探测范围大，获取信息速度快、周期短、信息量大，受地面条件限制少，能够实现地物信息的实时、动态监测应用资源普查、地图测绘、天气预报、军事侦察、环境与灾害监测、城市与区域规划等全球卫星导航系统(GNSS)概念是利用卫星在全球范围内进行实时定位、导航的地理信息技术主要系统我国的北斗卫星导航系统(BDS)、美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)特点全球性、全天候、连续性和实时性功能定位，提供精密的三维坐标(经度、纬度和海拔)、速度和时间；导航应用交通运输、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2.实际应用中“3S”技术的选取方法方法具体判断技巧“点”与“面”判断GNSS、RS、GISGNSS的主要功能是定位和导航。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和GIS的工作对象——“面”。在“3S”技术中选取适当手段时，要看其工作对象是“点”还是“面”，如果是“点”则选用GNSS，如果是“面”则选用RS或GIS“点”与“面”判断GNSS、RS、GIS如果是“面”则须看是突出监测方面还是需要处理计算才能得出结果。若要监测森林火灾则应选用RS技术，要在某城市选取大型商业中心位置则应选用GIS技术“想”与“看”区分RS、GISGIS是地图的延伸，主要功能是进行空间数据的分析和处理。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GISRS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RS2024年7月26日，受台风“格美”影响，湖南省郴州市永兴县出现暴雨到大暴雨，局地出现特大暴雨。强降雨后，永兴县立即按下“复原键”，统筹多方力量，全力抢修抢通，有效有序推进灾后恢复工作，争分夺秒换新颜。如图为人民路对比图。据此完成(1)～(2)题。(1)快速、准确获得这些图像和进行灾情评估所需要的地理信息技术是()A．RS和GNSS B．RS和GISC．GNSS和GIS D．GIS和GLONASS(2)暴雨发生后，来自长沙的某救援物资车队迅速到达灾区，借助了()A．GIS B．GNSSC．RS D．量子通信卫星[科学思维]“3S”技术应用的判断方法类题透析思路点拨RS主要应用于地表观察、eq\o(□,\s\up1(01))地理数据收集获得图像及进行eq\o(□,\s\up1(03))灾情评估需要RS和GISGIS主要用于数据处理、数据分析及eq\o(□,\s\up1(02))决策应用GNSS主要应用于空间位置(地理坐标)的确定、eq\o(□,\s\up1(04))导航救援物资车队迅速到达灾区需要借助GNSS的导航功能[答案](1)B(2)B综合思维——地理信息技术图像的判读2025年1月7日，美国加利福尼亚州南部地区突发山火，在大风助推下迅速蔓延，该州洛杉矶县成为重灾区。大火烧毁数千栋房屋建筑，火苗凭借强劲风势呼啸掠过社区和街道，所到之处，一片火海。此次山火为洛杉矶有记录以来破坏程度最严重的火灾。下面两图为火灾前后对比图。从图中可以得出哪些灾情信息？1．遥感影像图中地理要素及变化的判读类型特征平原色调均一，水系往往形成花纹山地阳坡为浅色调，阴坡为深色调河流常为界线明显、自然弯曲、宽窄不一的带状湖泊湖岸呈自然弯曲的闭合曲线，轮廓较为明显。常为均匀的深色调2.GIS叠加示意图的判读首先，要明确GIS图层叠加示意图是由哪些专题图层组成的。其次，要明确不同的专题图层反映的地理事物之间的空间联系。最后，要明确图层叠加之后反映的地理要素特征，确定新生主体。叠加图层新生(应用)主体坡向分布、岩石倾斜滑坡易发区河流分布、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3.综合图的判读首先，要根据图名分析绘制该图运用的地理信息技术，掌握“3S”技术的特点、功能、应用场景是准确分析的基础。其次，判断图中地理要素、现象的特征及形成、发展、变化状况。最后，明确制图的目的、意义，用于解决现实问题。如某城市中心城区月交通事故次数示意图，应借助于GNSS和GIS制作。图中主要反映的是某区域发生的交通事故次数，帮助解决该区域交通事故频发问题。色林错是西藏第一大湖泊，近年来，湖泊面积发生了明显变化。如图为色林错地区1984年和2015年同期卫星影像图。据此完成1～2题。1．获取图中影像的地理信息技术是()A．GNSS B．RSC．GIS D．5G技术答案：B解析：根据所学知识可知，卫星影像图通过遥感卫星获取，地理信息系统主要运用计算机系统对获取的信息进行处理、分析，全球卫星导航系统主要用于定位、导航。5G技术是第五代移动通信技术，不属于地理信息技术。2．据图可以直接判断()A．①地海拔高于②地 B．③④两地海拔相同C．①地海拔高于④地 D．③地海拔高于②地答案：D解析：对比两幅影像图可知，①地和②地原为陆地，后随着湖泊面积增大，①地及附近全部变为湖泊的一部分，②地则成为湖泊的边缘地区，因此，①地海拔低于②地，A项错误。③④两地一直没有被湖泊淹没，表明海拔较高，但是不能判断两地海拔是否相同，B项错误。①地后来被湖泊淹没，而④地没有被湖泊淹没，表明①地海拔低于④地，C项错误。②地和③地原来均为陆地，后来②地被湖水淹没，③地却没有被淹没，可知③地海拔高于②地，D项正确。难度题号考点★★★地理学及其应用1，2地理信息技术3，7，9，10，11(2)，12(1)(2)4，5，6，8，11(1)，12(3)(4)时间：45分钟满分：100分一、选择题(共10小题，每小题5分，共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)地理学一般分为自然地理学和人文地理学，区域地理学是自然地理学和人文地理学研究的出发点和归宿点。据此完成1～2题。1．自然地理学研究的内容有()①地貌变化②人口分布③天气变化④土壤类型⑤区域特征⑥农业布局A．②③⑤ B．②③⑥C．①③⑤ D．①③④答案：D解析：地貌变化、天气变化和土壤类型属于自然地理学研究的范畴，人口分布和农业布局属于人文地理学研究的范畴，区域特征属于区域地理学研究的范畴。2．地理位置是区域地理学研究的重要内容，地理位置一般包括绝对地理位置和相对地理位置。属于绝对地理位置的是()A．交通位置 B．经纬度位置C．海陆位置 D．经济地理位置答案：B解析：经纬度位置属于绝对地理位置，交通位置、海陆位置和经济地理位置属于相对地理位置。2025年5月20日，水利部珠江水利委员会发布消息，珠江流域受降雨影响，西江支流贺江、南盘江支流巴江等18条河流发生超警洪水。目前，珠江防总、珠江委维持防汛、洪水防御Ⅳ级应急响应。据此完成3～4题。3．为尽快获取珠江流域洪水的影响范围，宜选用的地理信息技术是()A．北斗卫星导航系统 B．遥感技术C．地理信息系统 D．全球定位系统答案：B解析：结合所学知识可知，遥感技术可以实现对地物信息的实时、动态监测，可以用于实时动态监测洪水的影响范围，B项正确。4．下列不属于地理信息系统在防洪减灾中的应用的是()A．洪灾风险分析与区划B．建立防汛预案C．防洪调度D．获取救灾车的精确位置答案：D解析：结合所学知识可知，地理信息系统在防洪减灾中的应用有洪灾风险分析与区划、建立防汛预案、防洪调度等。获取救灾车的精确位置是全球卫星导航系统的功能。D项符合题意。鲸鱼湖位于阿尔金山自然保护区内，近几十年来该流域内的冰川呈显著退缩趋势。某专家团队通过遥感影像解译获取1990—2023年该流域内的冰川数据，据此精准测算出冰川面积减小了5平方千米，分析认为气候变暖和降水增多是该地冰川退缩的主要原因。据此完成5～6题。5．利用遥感技术监测冰川面积变化，需要避开的主要干扰因素是()A．湖泊 B．植被C．冻土 D．积雪答案：D解析：遥感技术通过地物反射波谱识别地表特征。积雪与冰川在可见光或近红外波段反射特征相似，尤其在季节性积雪覆盖时，易与冰川混淆，影响监测准确性。而湖泊、植被、冻土与冰川反射特征差异较大，干扰较小。因此，需重点避开积雪干扰，D项正确。6．为精准确定该流域的冰川面积，在遥感影像解译时应重点关注冰川的()A．方位 B．厚度C．海拔 D．边界答案：D解析：冰川面积的测算依赖其平面分布范围，明确边界是准确解译的关键。若边界模糊(如被积雪、碎屑覆盖)，会导致面积计算误差较大。方位、厚度、海拔与二维面积测算关联较小，边界清晰度直接影响数据精度，故需重点关注，D项正确。传统海水性质调查主要通过测定出海船只带回的海水样本性质。ARGO全球海洋观测网通过在全球大洋中投放的数千个卫星跟踪浮标，自动探测并收集海水温度、盐度等海量数据。如图示意截至2024年10月29日的浮标(图中黑点)分布状况。据此完成7～8题。7．获取这些浮标位置，可借助的地理信息技术是()A．RS B．GISC．GNSS D．RS＋GIS答案：C解析：RS(遥感)主要是通过传感器对地表物体进行远距离的感知，获取大面积的图像信息，侧重于面状地理事物的信息收集，无法精确获取浮标这样的点状位置信息；GIS(地理信息系统)主要用于对地理数据进行分析、处理、存储和管理等，它不具备直接获取浮标位置信息的功能，A、B、D三项错误。GNSS(全球卫星导航系统，如BDS等)能够提供精确的三维坐标(经度、纬度、高度)，可以精准确定浮标的位置，C项正确。8．与传统海水性质调查相比，运用ARGO全球海洋观测网的突出优势是()①可观测范围大②成本低、效益大③获取数据量大④获取信息周期长A．①② B．①③C．②③ D．①④答案：B解析：从材料可知，ARGO全球海洋观测网在全球大洋中投放数千个卫星跟踪浮标，相比传统依靠出海船只带回海水样本，其覆盖范围更广，可观测范围大，①正确。投放卫星跟踪浮标并自动探测收集数据，前期需要投入大量资金用于研发、制造和投放浮标等，成本并不低，②错误。传统方式依靠船只带回样本数量有限且周期长，材料提到ARGO全球海洋观测网可自动探测并收集海水温度、盐度等海量数据，所以其获取数据量大、获取信息周期短，③正确，④错误。故选B项。地理信息系统(GIS)以图层为基础。图层是用图形、符号、文本等描述某个主题的数据，如道路、村庄、河流等。这些图层可通过位置叠加组合在一起，不同的组合可以形成具有不同实际应用价值的图片、数据及文字信息。如图为某地区幼儿园与行政区叠加示意图。据此完成9～10题。9．如果只读图层一，可以直接读出的地理信息是()A．行政区的空间位置分布B．幼儿园的空间位置分布C．各行政区占地面积大小D．各幼儿园占地面积大小答案：B解析：图层一为幼儿园分布图，如果只读图层一，可以直接读出各幼儿园的空间位置分布，无法读取行政区的空间位置分布和占地面积大小，B项正确，A、C两项错误。各幼儿园的占地面积大小需要查询或分析计算，不能直接读出，D项错误。10．根据图层三可以得出的结论是()A．甲行政区幼儿园数量最少 B．丙行政区幼儿园数量最少C．甲行政区幼儿园密度最小 D．乙行政区幼儿园密度最大答案：B解析：图层三是将幼儿园分布图与行政区分布图叠加。根据图示信息可知，甲行政区的幼儿园数量最多，丙行政区的幼儿园数量最少，A项错误，B项正确。幼儿园密度是单位面积的幼儿园数量，读图可知，甲行政区幼儿园密度最大，C、D两项错误。二、综合题(共2小题，共50分)11．遥感卫星主要用于科学试验、国土资源普查、农作物估产及防灾减灾等领域。如图为遥感技术工作示意图。据此完成下列要求。(14分)(1)遥感技术要借助飞机、飞船、卫星等运载工具，试分析运载工具的运行高度会对遥感结果产生哪些影响。(8分)(2)利用遥感技术进行灾害监测的原理是什么？(6分)答案：(1)传感器运载工具的运行高度对遥感探测的范围、速度、周期、分辨率等影响很大。一般来说，运载工具飞得越高，探测的范围越大，获得资料的速度越快，周期越短，但对地物的分辨率越低。(2)地球上的物体都在不停地吸收、反射或辐射电磁波，并且不同物体的电磁波特性是不同的。解析：第(1)题，根据所学知识可知，传感器运载工具的运行高度对遥感探测的范围、速度、周期、分辨率等影响很大。一般来说，运载工具飞得越高，探测的范围越大，获得资料的速度越快，周期越短，但对地物的分辨率越低。第(2)题，遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐