地必3第1章第2节地理信息技术在区域地理环境研究中的应用do.docx

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1、第二节 地理信息技术在区域地理环境研究中的应用【知识网络】遥感（RS）概念在航空器或 上利用一定的技术装备，对 进行远距离的感知主要环节目标物 遥感地面系统成果优势获取信息 、 ，及时发现环境和灾害变化； 观测数据；快速处理分析，为决策提供科学依据服务领域资源调查、 、 等全球定位系统（GPS）概念利用卫星，在全球范围内适时进行 、 的系统组成空间部分 ；地面控制系统 ；用户设备部分GPS接收机特点提供精密 、速度、 ，具有全能性、 、全天候、连续性和 的特点应用主要应用于 、测量、交通、 、 等领域地理信息系统（GIS）概念专门处理地理空间数据的计算机系统程序信息源 数据库 表达应用凡是用到

2、 或需要处理 的领域，都可以借助于GIS，如城市管理。地理信息技术与数字地球数字地球概念信息化、数字化的地球，是把整个地球信息进行 化后，由 来管理的技术系统技术系统是RS、GPS、GIS以及网络技术等各种技术的综合应用应用包括“3S”的所有应用领域【基本考点】考点一 地理信息技术和应用1.概念：获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称。主要包括遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）等。2.应用：在区域地理环境研究中的应用，如在资源调查、环境监测、自然灾害防治监测、国土资源管理、国土开发规划等领域；大众化应用，如GPS汽车导航、空间信息网站、城市多媒体地理信息等

3、。考点二 遥感（RS）1.概念：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。2.传感器:遥感的关键装置，在航空或航天器上接受地面物体反射或辐射的电磁波信息，并以图像胶片或数据磁带记录下来，传送到地面接收站。3.主要环节：目标物传感器遥感地面系统成果。4.特点:精度高，质量高，效率高，且节省人力、财力。5.应用：资源调查、环境监测、自然灾害防治监测等。考点三 全球定位系统（GPS）1.概念：利用卫星，在全球范围内适时进行导航、定位的系统。2.组成：空间部分GPS卫星星座，由24颗卫星组成，含21颗工作卫星和3颗备用卫星。定位需要至少4颗卫星；地面控制系统地面监控系统；用户设

4、备部分GPS接收机。3.特点：提供精密三维坐标（精度、纬度、高度）、速度、时间，具有全能性（海陆空）、全球性、全天候、连续性和实时性的特点。4.应用：由于可以确定考察点的地理位置（经度纬度）、高程（海拔）等，GPS主要功能是定位、导航和授时。主要应用于军事、测量、交通、救援、旅游等领域。考点四 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。2.程序：信息源数据处理数据库空间分析表达。3.应用：（1）在城市管理中的应用：城市规划和管理利用GIS进行城市规划设计，工程选址等；城市基础设施管理包括城市道路交通管理，电力、自来水、燃气等部门的工程设计、日常维护、应急抢修等；城市环境

5、管理利用GIS进行城市环境规划，城市环境监测与评价，城市环境与区域可持续发展决策分析等。（2）在其它领域的应用：GIS是地图的延伸，凡是用到地图或需要处理地理空间信息的领域，都可以借助于GIS。考点五 地理信息技术与数字地球1.数字地球的概念：即信息化、数字化的地球，是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.数字地球的技术系统（及与RS、GPS、GIS的关系）“3S”的作用分别是：RS主要用于地理信息数据的获得， GPS主要用于地理信息的空间定位， GIS主要用来对地理数据进行管理、空间分析和应用评价。而数字地球则是RS、GPS、GIS以及网络技术等各种技术的综合应用。即

6、“3S”是构建数字地球的技术基础。数字地球的另一个重要技术基础是网络技术，即信息高速公路，其具体体现是国际互联网。3.应用：数字地球是将不同空间、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。应用包括“3S”的所有应用领域。【实战演练】例1 联系遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)有关知识，回答下列问题。（1）上海某出租车公司在中心调度系统中快速查询本公司出租车的位置信息，所采用的技术是(单项选择) ARS BGIS CRS和GPS DGIS和GPS（2）在分析20世纪90年代以来上海市彩红外遥感图像时，发现外环线周边

7、地区的红色块状区域面积越来越小，而蓝灰色区域面积越来越大。据此可以判断，该地区用地面积在缩小，而 用地面积在扩大。（3）根据三颗卫星提供的资料，运用数学原理就可以计算出地面静止物体的位置。如右图所示，有四颗卫星提供资料，除可进一步提高定位的精准度外，还可迅速计算出物体的空间位置。（4）下列选项中，可以应用3S技术的有(多项选择) A.导弹发射的精确制导 B.珠穆朗玛峰高程的精确测量 C.人口出生率、死亡率的统计 D.人口密度与商业网点布局的相关分析解析 第（1）题，出租车的位置可用GPS 定位，把出租车的位置信息用计算机系统处理后反映在“中心调度系统”就是GIS技术的应用。第（2）题考查遥感图

8、像的判读，抓住“外环线周边地区”这个关键信息，不难判断用地情况的变化。第（3）题利用了4 颗卫星定位，故判断是运动物体。第（4）题可用排除法作答。答案：（1）D（2）农业 建筑(非农业用地)（3）运动（4）ABDA例2李强同学在判读某地区卫星图像后，用透明纸蒙在上面绘出了主要道路、城市、村庄、河流的位置和范围，如下图所示。读图回答下列问题。（1）原卫星影像图上，李强同学区分河流与道路使用的直接解译标志有： ， ， 。根据直接解译标志判断B 处为道路还是河流？（2）在原卫星影像图上，村庄为不规则的点状或星状，那么城市为 状，道路、河流为 状。（3）A 处为一道路，C 处为一河流，在原卫星影像图上

9、间接解译标志是 。（4）在2004 年3 月和2004年8 月的卫星影像图上，D 处的色调是否一致？ 。原因可能是 。解析 本题综合性强，是运用反向思维设计的一个新题目。在卫星影像图上，直接解译标志有色调、形状、大小等。道路、河流、城市色调不同，形状也不一样，道路宽度不变，比较平直；河流弯曲而且宽度有变化。间接解译标志指能够间接表现目标地物信息的各种特征，题中A处和C处同是线状，但A与城市相连，C直接与一河流相连，故推断A处为一道路，C处为一条河流；影像解译标志因地、因时、因波段不同。 答案 （1）色调 道路宽度往往不发生变化，河流从上游到下游逐渐变宽 道路比较顺直，河流弯曲多变 河流（2）面

10、 线（3）A 与城市相连，C 直接与河流相连（4）否 D 处为一河流。季节不同时水深不同，河流含沙量不同，表现在卫星影像图上的色调就不一样【能力提升】“3S”应用课题设计“3S”应用课题设计举例应用课题RS广东省土地资源调查；洞庭湖区水面动态监测与洪水防御；珠江广州河段水污染监测与防治；大兴安岭林区火灾监测与防治；东北某农场玉米长势分析与产量估测；沙尘暴天气预报；台风登陆路径监测预报与防御GPS出租车导航与管理系统；物流公司货物动态监测与管理；城市导航与救助系统；珠穆朗玛峰GPS 测量；GPS野外生存挑战GIS某城市两点最短路径查询；近10年来，广州市区人口分布变化特征与城市建设相关分析；珠江

11、三角洲土地利用状况与农业结构变化特征分析；广州市优化公交线网、站点分布的方案设计；广州市道路交通规划设计；广州市商业网点布局设计；广州市地下管道系统管理；洞庭湖平原某年水稻长势的监测分析；佛山市垃圾填埋场选址模式与交通、环境关系的分析；油轮在珠江口发生石油泄漏，预测其污染范围及对海洋生物的影响；海平面上升模拟实验【强化训练】基础训练一、选择题（114题为单选，1519题为双选）随着科技水平的提高，人类对地球形状的认识经历了“天圆地方”、“圆球体”、“扁球体”和“不规则扁球体”的漫长过程。据此回答第1题。1目前对地球形状的精确研究主要是基于A遥感技术和地理信息技术 B全球定位系统和地理信息系统C

12、遥感技术和全球定位系统 D数字地球2.两学生测量当地海拔高度，所用最便捷的技术是 A. 遥感 B.全球定位系统 C. 地理信息系统 D.数字地球据新华社2008年2月21日电，上海市经济委员会宣布，我国“北斗”卫星导航系统的核心芯片“领航一号”已于日前在上海研制成功。作为由中国独立建造的卫星定位系统，“北斗”计划一直受到国外媒体的广泛关注，国产导航芯片的诞生，更被视为其相关技术的又一重大突破。中国北斗卫星导航系统提供开放服务和授权服务两种服务方式：开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务；授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。所此回答3-6题。3我

13、国“北斗”系统主要属于下面那一类现代技术AGPS BRS CGIS D3S4“北斗”系统可能用于以下工作交通运输 搜索营救 调度指挥 导弹发射A B C D5下图是北斗卫星导航定位系统显示大屏幕所显示的内容，该内容属于A地图 B电子地图 C遥感图象 D模拟图象6为监测并分析城市化过程发展变化趋势，应采用的现代化技术是 “北斗”系统 遥感技术 地理信息系统 雷达系统 A B C D 地理信息技术广泛应用于区域地理环境的研究,可以起到指导作用。据此完成79 题。7.在西部大开发过程中,利用地理信息技术可以帮助我们（ ） 对三峡工程的建设进行监控 对生态环境和气象变化进行监控,及时为西部大开发提供准

14、确的信息服务 对无人区进行长期勘探 可以直接对西南的生态环境问题进行治理A. B. C. D.8.在对西部进行科考时，使用全球定位系统，其优点主要是（ ） A.能为科学家提供准确精密的三维坐标B.对陆地、天空和地下可以提供直接拍摄图片C.服务过程有定时、间断性特点D.通过全球定位系统可以随时读取各种信息资料9.在西部科考时，使用地理信息系统（GIS ）相对于传统地图，其优缺点叙述正确的是（ ） A.可获得信息速度快但不准确B.可以综合分析比较各种地图数据C.可以快速绘制各种地图，但不能保存D.直观但不能进行空间分析10.2007年11月份我国完成了第一张月球表面形态图。“嫦娥一号”卫星获取月球

15、表面形态信息及处理这些信息主要利用的技术是RS技术 GIS技术 GPS技术 数字地球A B C DGIS 即地理信息系统，具有地图处理、数据库和空间分析等功能。GIS 可以像传统地图一样，解决与“地点”，“状况”等有关查询，但GIS 还能进行趋势分析和复杂的模式分析，还可以用“虚拟模拟”进行预测性分析等。据此完成1112 题。11.如果将GIS 用来监测森林火灾的原因，可以（ ）A.预测、判断引起火灾的原因 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12.有的渔民已经使用GIS 技术寻找鱼群，如果渔业生产普遍引进这一技术，

16、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的成本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GIS中，不同类型的地理空间信息储存在不同的图层上。叠加不同的图层可以分析不同要素的相互关系。回答1314题。13.城市交通图层与城市人口分布图层的叠加，可以（ ）A.为商业网点选址 B.分析建筑设计的合理性C.计算城市水域面积 D.估算工农业生产总值14.对1985年和2000年城市土地利用图层进行分析，能够（ ）A.计算交通流量的变化 B.预测洪涝灾害的发生C.了解城市地域结构的变化 D.预测城市降水变化趋势下图为遥感直观示意图，判断1

17、516题。15.关于遥感技术装备名称的判断，正确的是A.为卫星 为红外扫描仪B.为传感器 为发射塔C.为卫星 为传真机D.为红外扫描仪 为地面接收站16.遥感技术可应用的领城有A.人口普查 B.森林普查C.农作物病虫害监测 D.交通定位导航读下图，回答1719题17.图中，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是（ ）A.红外线 B.X光 C.可见光 D.紫外线18.根据图的原理，可用遥感技术直接（ ）A.划分植物类型 B.判读植物生长的土壤类型C.监测树木的生长状况 D.估计粮食作物的产量19.不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率，根据这个原理，可以利用遥感的工作有（ ）A.判断水

18、体污染 B.判断人口分布C.分析城市大气污染 D.估算工业生产总值二、综合题20.根据下面的材料，回答下列问题。材料：据报道，全国农业区划办公室对黑龙江的三江平原、内蒙古和甘肃的河西走廊、新疆的哈密地区共53 个县级单位从1986 年到1996 年卫星遥感图像进行了判读比较，发现上述四省区10 年中被开垦的草地和荒地总面积近200 万公项（其中开垦草地约为120万公顷，开垦荒地约80万公顷），而实际新增的耕地总面积仅为100万公项。当地群众看到开垦后被撂荒的土地，心疼地说：“一年开草场，二年打点粮，三年五年变沙梁。”(1)我国在土地资源利用现状调查时采用了先进的 技术手段，该技术除用于资源调查

19、外，还广泛用于 、 等领域。该技术获得遥感图像作为重要的 ，为区域地理环境研究从定性到 、从 到动态、从过程到 的转化和发展提供了条件。通过 技术，发现上述地区10 年间中被撂荒的土地竟达开垦总面积的 % (2)从气候干湿状况分析，上述地区除三江平原属 区外，其他地区大部分属于 区与 区。土地被撂荒的主要原因在于 。( 3)从区域可持续发展战略考虑，上述土地撂荒地区应采取的合理的针对性措施主要有（ ）A.禁止刨草毁林，杜绝滥垦 B.精耕细作，提高粮食产量C.筑沟开渠，进行合理灌溉 D.引进耐碱作物，改良盐碱土E.植树种草，营造防护林 F.采用机械化耕作，禁止使用化肥、农药G.退耕还牧，进行合理

20、放牧21.阅读材料，回答下列问题。专家认为，“数字地球”是指数字化的地球，是把整个地球信息进行数字化以后，由计算机网络来管理的系统。它是对遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）与地理信息系统（GIS）的综合，实现地球圈层间物质流、能量流与信息流数据的集成，从而对全球化进行广泛研究。以农业为例，它在农业信息遥感、太空农业等领域有广阔的研究前景。一些国家利用资源卫星进行农业资源调查、作物长势和产量监测等。例如，美国利用资源卫星在估测本国小麦产量的同时，还对其他国家小麦产量进行估测，根据所得数据制定生产布局、储运、加工等计划，确定对外贸易策略，由此每年可获利数亿美元。（1）根据材料推断，“数字地球

21、”相关技术在“我国农业可持续发展”方面可做哪些工作？（2）在全球问题的研究中，除农业外，还有哪些领域可以应用“数字地球”的相关技术？探究创新1.不同物体和物体的不同状态具有不同的电磁波特性，卫星传感器探测地表物体对电磁波的反射和物体自身发射的电磁波，然后按照一定的规律把电磁辐射转换为图像，经过处理，提取物体信息，完成远距离识别物体和物体的状态，这就是遥感工作的基本原理。例如，森林发生火灾时，着火树木的温度比没有着火树木的温度高，在电磁波的热红外波段会辐射出比未着火树木更多的能量。卫星拍摄到的影像上，着火的森林比没有着火的森林显示更亮的浅色调。据此原理，森林管理部门就建立森林火灾实时监测预报系统

22、，全天候对森林遥感信息进行监控，如出现火情，就能对火灾面积、蔓延情况进行动态的分析，以作出相应的防灾措施。遥感系统同样对水体的不同状态有分辨功能。根据以上文字材料，请你设计用遥感技术对我国太湖水质状况监测的方案，并提出治理的措施。第二节 地理信息技术在区域地理环境研究中的应用参考答案【知识网络】航天器 地表物体 传感器 快速、准确 动态 环境监测、自然灾害和防御监测卫星 GPS卫星星座 地面监控系统 三维坐标 时间 全球性 实时性军事 救援、旅游 地理空间数据 地图 地理空间信息 数字化 计算机网络【强化训练】基础训练一、选择题110 ABABC BAABA 1114 DBAC 15 AD 1

23、6 BC 解析 从遥感的主要环节可知，卫星是搭载传感器的航天器，传感器是遥感的关键装置，是接受、记录、传送信息的装置，传送的信息被地面接受站获取后再进行，它的分析和处理最后形成专业图件。因此，为卫星，为传感器，为地面接收站；人口普查是复杂和细致的统计工作，显然不能依靠遥感技术。交通定位导航主要利用的是全球定位系统。 17 AC 18 CD 19AD 解析 （1）分析遥感原理图可知，重度病害植物反射率高于健康植物的波段是0. 60.8 微米左右。可见光的波长范围是0.40.76 微米，而波长大于0.76 微米的是红外线。（2）遥感技术是利用传感器接收信息并应用遥感信息的全过程。传感器用来测量、记

24、录目标物的电磁辐射强度和特性。分析图中曲线可知，植物生长状况不同，反射率不同；同理，树木生长状况不同，反射率必然不同，运用遥感技术当然可以对其监测。既然运用遥感技术可以了解作物的生长状况，就可以估计粮食产量。植物类型不同而生长状况相似，其反射率也许差不多；土壤类型不同，若其干湿状况、颜色差不多，则反射率相近。所以运用图示原理是无法直接分辫植物类型和土壤类型的。对它们的判别可结合间接解译标志进行逻辑推理。二、综合题20答案：（1）遥感 环境监测 自然灾害防治监 信息源 定量 静态 结果 遥感 50 （2）湿润 干旱 半干旱 滥垦导致土地沙化 （3）AEG 21答案：（1）遥感调查上地资源利用状况，合理布局农业；监测预报气候变化、旱涝、农作物长势、产量预测，提高抗灾能力；农业污染环境状况监测与预报，提出解决措施等（2）全球温室效应；海平面上升；臭氧层破坏；地震分布带；地形遥感；全球生态环境监测；全球气候预报；生物分布、生产结构监测等。探究创新1. 答案：方案：（1）获得太湖水质状况遥感影像资料（或建立太湖水质遥感监测预报系统）。（2）对水质的异常状况进行分析，提出预报（或根据遥感信息对水质状况监测分析，提出防治措施）。治理措施：（1）防止工业“三废”（或农田废水污染河水或其他废弃物）直接排人湖中。（2）保护太湖周边生态环境；对已污染的水体进行（人工或生化方法）治理。- 8 -