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1、地理信息技术（3S技术）,上海师范大学孟庆洁,地理信息技术,1.本主题编写的目的2.编写思路3.教学的方法 4.知识要点5.注意的问题 结合考纲，点到为止，不宜深化。6.综合练习解答,编写目的,日益广泛的应用。实例：地图、天气预报、出租车上定位。现代地理学的不可或缺的组成部分。,编写思路,一个典型的例子原理的简单分析应用情况的介绍,教学方法,尽量联系生活中的实例和学生所学的知识。从信息技术产生的背景去理解信息技术的原理。地理学科本身发展的内在需求；其它学科发展的先进成果为其产生提供现实性。抓住每种技术的特点、功能把握其应用。,注意的问题,结合考纲，点到为止，不宜深化；给学生树立3S技术在地理学
2、研究中是工具的观念，在解决具体问题时，关键还是坚实的专业知识基础。,专题19 遥感技术（RS）,遥感技术,遥感工作原理遥感定义遥感技术组成遥感应用,1.遥感的工作原理,任何物体都有辐射、反射和吸收电磁波的本领。相同温度下不同物质发射、反射、吸收电磁波的能力随波长而变化。地球上的物体，一方面各自辐射电磁波，并交换着电磁辐射；另一方面它们都反射着最大的电磁波辐射源-太阳的电磁辐射。这些电磁波构成了理想的遥感信息传递载体，用专门的仪器设备，有目的有选择地把这些不同的电磁波信息记录下来，通过它们与温度的对应关系，分析和确定所要了解物质的属性，就能实现感知物体的目的。建议：联系中学的物理知识。,2.遥感
3、的定义,通俗地说，遥远的感知。科学定义：遥感是应用一定的探测仪器，从远处把物体的电磁波特性记录下来，分析、揭示出物体的特征性质及其变化的综合探测技术。,3、遥感技术的组成,传感器:主要用于接收感知对象的信息。遥感平台:A.指放置传感器的地方。B.气球、飞机、卫星等是常用的遥感平台。C.分类的重要依据：航空遥感和卫星遥感。数据处理系统:对传感器获得的信息进行处理。判读技术:人工判读、机助判读、彩红外航空图像判读 理解教材P149：遥感原理示意图,判读技术,对得到的遥感数据、图象含义等进行翻译解释。例如，放置在飞机或卫星上的遥感器，通过传感器收集地球各处表面及表面以下的物体辐射，同时也可反射各种波
4、段的电磁波。这些电磁波的强度与波长经过处理，利用判读技术就可对地表情况甚至地下资源分布情况提供许多有价值的第一手资料。,判读技术,机读的原因 依据是物体反射的电磁波的规律性。机助判读就是利用这一特性。人工判读的必要性 环境的复杂性与多变性。有时对相关专业知识的要求相当高。综合手段的应用 效率和准确性的统一。,彩红外成像原理及规律,成像原理：彩红外感光胶片和黄色滤光镜头配合在空中成像。成像规律：反射红外线的地物呈现红色；反射红光的地物呈现绿色；反射绿光的地物呈现蓝色。,彩红外航空图像的目视判读,判读标志：色彩、大小、形状、阴影、位置等。水体：A植被：B1、B2建筑：C1、C2道路：D,4.遥感技
5、术的应用,空间范围的拓展：人眼可见的范围；人眼不可见的范围。地理环境随时间变化的记录。工业领域利用遥感技术来探矿、寻油、找水，公路和铁路的地质勘探和前期线路规划，能测定环境污染，预报台风、地震和海啸。农业利用遥感技术能估算农业收成，预报虫害、水灾和森林火灾。军事携有遥感仪器的地球卫星能正确地记录下敌方布置在地面或地下、水下的战略武器任何公开或隐蔽的核武器库、核潜艇、导弹发射场、机场和其它军事工程设施，都逃不脱它的眼睛。,专题21 全球定位系统（GPS）,全球定位系统（GPS),GPS定位原理GPS组成GPS应用,GPS的定位原理,在太空中如果只有一颗卫星，并知道某被观测物与这颗卫星的距离，那么
6、被观测物肯定在以卫星为中心，以被观测物与卫星距离为半径的球面上（如图），这虽然界定了一个范围，但球面可以有无数个点，无法确定它的准确位置。,如果有第二颗卫星，且知道被观测物与第二颗卫星的距离，同理，被观测物也在以第二颗卫星为中心，以与第二颗卫星的距离为半径的球面上，若满足上述两个条件的被观测物一定在两个球面的交界线上，即一个圆周线上。,如果有第三颗卫星，并知道被观测物与它的距离，那么被观测物一定在圆周线与第三颗卫星为中心的球面的交点上，这时，球面与圆周线相交于两点。,GPS定位原理,建议：联系高中几何知识。二维空间的三点定位法。GPS定位的综合性：我国的“北斗系统”。,GPS的组成,空间卫星系
7、统、地面监控系统和用户接收系统三大部分构成。在GPS定位系统中，卫星以无线电波的形式不断地向地面接收装置(即GPS接收机)发送信息。GPS接收机可以从这些信息中解读出卫星的位置和卫星与被观测物之间距离，然后根据这些参数计算出被观测物的具体位置。为了保证在任一时刻在地球上任何位置都可以同时接收到最少4颗GPS卫星发送的空间轨道信息，空间卫星系统实际上是由24颗同时工作的卫星组成的GPS导航卫星群。地面监控系统对卫星群的正常工作实施监测和管理。GPS接收机是用户接受系统，接收机上一个液晶显示屏，可以显示出用户所在位置的信息。,GPS的应用,能够给全球任一地点定位是GPS的最大优点；深山老林，荒漠，
8、大海，或者几千米的高空，都可以通过GPS全球定位系统准确地知道自己的位置；GPS系统还能够不受天气影响，全天候工作；GPS导航定位的精度高、效率也高；GPS系统操作十分简单、方便。,GPS应用,军事 1991年海湾战争美国部队广泛应用。交通导航农业生产,专题21 地理信息系统（GIS）,地理信息系统（GIS）,GIS产生的背景GIS 的优点GIS简介GIS应用软件的开发GIS的主要功能GIS的应用,1、GIS产生的背景,地理环境：自然环境 人文环境地理环境的特点：多变性复杂性系统性计算机技术的迅速发展GIS是地理环境数字化的最佳途径GIS 被称为地理科学的第三代语言。,2、GIS的优点,数据的
9、分类与处理 为双向查询提供了技术手段。模型化的分析 为预测提供可能。系统的方法 与环境的变化与发展相吻合。,3、GIS简介（1）GIS的组成,硬件软件数据人员方法,3、GIS简介（2）,系统软件 GIS开发专业软件ARCGIS、MapInfo等ESRI专业GIS公司的GIS专业软件走进中学校园 GIS开发编程工具VisualBasic、VisualC等。,4、GIS的开发,数据的输入。地理数据在计算机中的存储。繁琐但极为重要的环节。利用专业软件进行二次开发。地理数据的加工、处理、建立联系。,5、GIS的主要功能,数据管理数据查询空间分析,5、GIS的主要功能数据查询,（双向查询）空间数据到属性
10、数据的查询 属性数据到空间数据的查询,5、GIS的主要功能空间分析,缓冲区分析 叠加分析 最优路径分析除此之外，GIS还有其它许多空间分析功能。,GIS应用领域,资源管理城市管理投资环境分析防灾减灾,综合练习解答,1、（1）航空遥感影像图比例尺、地物的范围。（2）彩红外航空遥感影像图A:绿色植被：树木 颜色、形状、大小、阴影等。B:绿色植被：草地颜色、形状、质地、大小（范围）C:水体颜色、范围D:道路形状、相对位置、颜色,2、3S在车辆导航、监控中的应用,GPS准确定位配合车辆调度GIS：车辆定位的空间显示RS：交通GIS中道路交通状况原始数据的获取、更新,3、GIS具有数据管理、数据查询、空间分析三大功能。4、GPS由空间卫星系统、地面监控系统和用户接受系统三大部分构成。,5、阅读材料解答,（1）开发：a、数据输入两类数据一是表明每一个大气污染源位置的空间数据；另一类是和每一个污染源有关的属性数据，如污染源的锅炉吨位、除尘器型号等信息。b、编程集成应用数据。（2）GIS的主要功能：数据管理（该地区环保局已对该区3913个单位的5000多个具体污染源进行筛选）数据查询（一家出版社的同志来区环保局咨询）空间分析（电脑计算了十几秒钟后，就列出了两套改造方案）,谢谢！2004年8月,
