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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,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),(1)广泛应用于区域地理环境研究，如资源调查、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、地理信息技术的应用,(2)大众化应用,如GPS汽车导航等,二、遥感（RS）,1、概念：,是人们在航空器(如飞机、高空气球)、或航天器（如人造卫星）上利用一定的技术设备，对地表事物进行远距离的感知。,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
2、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，完成远距离识别物体。,二、遥感（RS）,2、遥感技术的基本原理：遥感的关键装置是传感器。传感器（如照相机、扫描仪等）在航空器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，传到地面接收站。,3、遥感的主要环节：,遥感地面系统,传感器,目标物,专业图件统计数字,收集,传输,信息处理,信息分析,物体辐射和,反射电磁波,4、遥感在区域地理环境研究中的作用（优势）,从点、线实地观测入手逐渐过渡到面上的分析,从面上的区域分析研究入手然后有重点地选择若
3、干点、线进行野外验证和检查,精度差、效率低,精度高、效率高,遥感技术：,传统的工作方法：,（1）可以提高研究工作的精度和质量、节省人力财力、提高效率,二、遥感（RS）,湖泊消长,（2）遥感信息作为重要源，为区域地理环境研究从定性到定量、从静态到动态、从过程到模式的转化和发展提供了条件。,多次逐月逐年,遥感影像图叠加,反映,城市扩张,海洋侵蚀,案例：2005年8月中旬以来欧洲“恩维萨特”地球观测卫星拍摄的照片显示南极洲上空臭氧层空洞突然增大了1000万平方公里。这种急速扩大的现象只在1996年和2000年各出现过一次。2000年南极洲上空的臭氧层空洞面积突然增大到创纪录的2800万平方公里近乎4
4、个澳大利亚的面积。,二、遥感（RS）,资源调查,5遥感技术的应用,飞机遥感图片：b图绿色表示淹没的农田；黑色表示河岸受淹滩地。,5遥感技术的应用,自然灾害防御监测,卫星图片：b图红色表示淹没范围,5遥感技术的应用,自然灾害防御监测,印度尼西亚海啸前后卫星图,环境监测,5遥感技术的应用,好,较好,一般,较差,差,好,较好,一般,较差,差,遥感在农业方面应用也很广泛阅读课本P8的“阅读”部分,1.从监测的范围、速度以及人力和财力的投入等方面看遥感具有哪些特点？,2.有人说遥感是人的视力的延伸。你同意这种看法吗？,同意,从某种意义上说人们看的过程就是在遥感眼睛相当于传感器所以说遥感是人的视力的延伸,
5、(1)探测手段多、范围广、获得信息量大(2)速度快、周期短能反映动态变化(3)受地面条件的限制少(4)成本低、人力少、效益高,P8思考：,例：在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。读图回答（1）-（3）题。,(1）图中，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是(),红外线 X 光 可见光 紫外线 A B C D,D,(2)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(),判断水体污染 判断人口分布 分析城市大气污染 估算工业生产总值 A B C D,D,1.概念：,利用卫星，在全球范围内适时进行导航、定位的系统。,空间部分卫星星座,2
6、.组成:,地面控制部分地面监控系统,用户设备部分GPS信号接收机,三、全球定位系统（GPS）,三、全球定位系统（GPS）,3、GPS的用途和工作特点,（1）用途：能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。,（2）工作特点：全能性、全球性、全天候、连续性和实时性。,美国的GPS,由21颗工作卫星和三颗在轨备用卫星组成,它们均匀分布在六个轨道平面内。全球人任何时刻，地平面上空至少有四颗GPS卫星。,由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，开放服务在服务区免费提供定位，测速和授时服务，定位精度为10米，授时精度为50纳秒，测速精度为0.2米/秒。,P9:中国的“北斗”卫星导航定位系统,4、在
7、区域地理环境研究中的应用,(1)野外调查：确定考察点的地理位置（经度和纬度）、高程（海拔）,(2)导航：,三、全球定位系统（GPS）,(2)导航：,显示城市道路图和该车位置,系统显示可行路线,通过语音提示引导驾驶员把车开到目的地,驾驶员输入出发点和目的地的地名,驾驶员选择其中一条,1、概念：,2、GIS的简要程序：,专门处理地理空间数据的计算机系统,四、地理信息系统（GIS）,数字高程模型,水系土地利用地形居民点地块,用来存储不同信息的GIS图层,注意GIS与地图的基本区别在于GIS将地物的各种特征数据化,四、地理信息系统（GIS）,1、概念：,2、GIS的简要程序：,3、GIS的应用,（1）
8、在区域地理环境研究中的应用,专门处理地理空间数据的计算机系统,区域动态监测和评估预测。,区域分析和评价,建立模型,GIS应用的领域相当广泛，可以说，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。,（2）在城市管理中的应用,1、在图1.11所示的地理信息系统中可能用到了哪些方面的数据?,2、读图1.11地理信息系统在城市管理中具有哪些优势?,城市综合地图、医疗资源分布、传染病分布城市道路交通等方面的数据,地理信息系统可对城市多方面的信息进行查询、修改、补充等可进行距离测算、最优路径选择等工作从而提高了对应急事件的反应速度为城市管理提供决策支持。,P11思考：,五、地理信息技术与数字
9、地球,1、“3S”技术之间的关系,3S既互为独立发展又相互促进。,3、“3S”技术与数字地球的关系：,2、数字地球的概念,为构建数字地球奠定基础,五、地理信息技术与数字地球,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。,相关软件:(1)google earth(2)NASA的World wind,数字地球是将不同空间、时间的自然、人文的大量信息，按地理坐标，从区域到全球进行整合，并进行立体的、动态的显示，能为复杂的生产、研究活动提供实验条件和试验基地。,3、数字地球的概念和功能,泰山三维数字地形图,4、功能：,P12活动：,1在图1.5和图1.6所示的洪水监测和统计中,除运用了遥感技术外,还运用了地理信息系统(GIS),遥感(RS)提供了信息源(信息搜集),GIS对信息进行加工(分析、统计)。2.城市110,2.(1)可以利用全球定位系统(2)可以利用地理信息系统(3）还要用到摄像和视频传输技术。如果存在严重交通堵塞，需要另外找较近的且有条件较快赶到出事地点的巡警车（需要综合运用上述技术）。(4)接警确认出事地点的位置（在显示各巡警车的地理信息系统中）了解其周围巡警车的位置分析确定最近（或能最快到达）的巡警车通知该巡警车。(5)城市交通组织和管理、商业组织和管理、城市规划、卫生救护、物流等部门，都可利用地理信息技术。,P12活动：,小结,
