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2022届高考地理一轮复习 第29讲 地理信息技术在区域地理环境研究中的应用学案

2022届高考地理一轮复习 第29讲 地理信息技术在区域地理环境研究中的应用学案

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第29讲　地理信息技术在区域地理环境研究中的应用
最新考纲：1.遥感(RS)在资源普查、环境和灾害监测中的应用。2.全球定位系统(GPS)在定位导航中的应用。3.地理信息系统(GIS)在城市管理中的功能。4.数字地球的含义。
核心素养定位
1.综合思维：结合3S技术的特点，综合分析3S技术在资源、环境、农业灾害、城市等方面的应用。
2．地理实践力：结合生活实际，认识3S技术在生产生活中的应用，如汽车导航、天气预报等。
教材整体感知

命题趋势分析
1.以“3S”信息材料或图表为背景，考查“3S”技术的分析与应用，考查形式以选择题为主。
2．遥感影像判读、全球定位系统的应用是常见的考查对象。从全国卷看，近五年还没有命题出现。

一、遥感(RS)
读遥感的工作过程图，回答问题。

1．概念：是人们在航空器(如飞机、高空气球)或________(如人造卫星)上利用一定的技术装备，对地表物体进行远距离的感知。
2．工作原理：不同地物反射和辐射的________各不相同。
3．主要环节：

4．优势：提高研究工作的精度和质量，节省人力、________，提高________。
5．应用：____________、环境监测、自然灾害防御监测等领域。

二、全球定位系统(GPS)
读全球定位系统组成示意图，回答问题。

1．概念：利用卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统。
2．组成
3．功能：提供精密的____________(经度、纬度、高程)、速度和时间。
4．特点：具有全能性、________、全天候、连续性和________的特点。
5．应用：确定考察点的____________(经度和纬度)、高程(海拔)。

三、地理信息系统(GIS)
读地理信息系统工作过程图，回答问题。

1．概念：专门处理地理____________的计算机系统。
2．功能：对地理空间数据进行管理、________、更新、____________和应用评价。
3．程序：信息源→____________→数据库→空间分析→表达。
4．应用
【疑难辨析1】　地理信息系统只有查询功能吗？

四、地理信息技术与数字地球
1．数字地球：是指数字化的地球，即把整个地球信息进行________后，由计算机网络来管理的技术系统。
2．地理信息技术与数字地球的关系：

【疑难辨析2】　数字地球等于“3S”技术的综合吗？

考点一　遥感(RS)与全球定位系统(GPS)的应用

1.高考真题
【例1】　[2018·江苏卷，17～18]2018年4月19日，在突尼斯召开的“一带一路”遥感考古新闻发布会上，公布了中国科学家利用遥感技术在突尼斯中南部发现的10处古罗马时期遗存，这一发现揭示了当时的军事防御系统与农业灌溉系统布局。下图为“突尼斯境内古罗马遗址遥感考古影像图”。读图回答(1)～(2)题。

(1)这一考古成果表明遥感技术可以(　　)
A．完全取代传统的田野考古工作
B．确定地表、地下人类活动遗迹的时代
C．探知各种人类活动遗迹曾经的功能与作用
D．帮助分析较大地域范围内人类活动遗迹间的联系
(2)突尼斯中南部有利于遥感考古发挥其独特优势，因为这一区域(　　)
A．人类活动较多 B．位于沿海地区
C．森林覆盖率高 D．地处荒漠边缘
[解题能力培养]

[尝试自解]　(1)　　　　　(2)　　　　
[对接核心素养]

综合思维
遥感技术的应用。
区域认知
突尼斯区域地理特征。
地理实践力
所学遥感知识在工作中得到运用。
【例2】　[山东卷]道路积雪会影响交通，应用GPS技术可以(　　)
A．获取道路积雪影像数据 B．解译积雪遥感影像
C．分析道路积雪空间分布 D．确定待救援车辆位置
[解题能力培养]

[尝试自解]　　　　　
[对接核心素养]
综合思维
GPS技术特点及应用。

2.方法规律
1．遥感(RS)技术的应用
目前遥感在资源普查、环境和灾害监测、农业等方面运用广泛，具体应用分析如下：
(1)资源普查、环境和灾害监测
应用领域
具体内容
应用方向
资源普查
矿产资源
有许多蕴藏矿产的地方是地质断裂或环形构造带，较容易借助遥感“发现”矿产
人们只需要分析遥感图像就可以划定蕴藏矿产的大致区域
生物资源
通过遥感图像解译或图像处理技术，提取植被的分布、类型、结构、健康状况、产量等数据
为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务
环境和灾害监测
环境
监测
监测荒漠化、土壤盐碱化、海上冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、水体污染、大气污染等
有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善
灾害
监测
监测旱情、洪灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等
有利于防灾减灾

(2)农业方面

2．全球定位系统(GPS)的应用
全球定位系统广泛应用于军用、民用两领域，在军用领域主要体现在定位和导航两大方面，在民用领域主要体现在以下三个方面：

3.题组精练
考向1 遥感技术应用
1．[2021·广州模拟]在农业方面，运用遥感技术能够(　　)
①监测耕地变化　②调查作物分布　③估测粮食产量　④跟踪产品流向
A．①②③ B．②③④
C．①②④ D．①③④

考向2 全球定位系统的应用
2．读图，回答(1)～(2)题。

(1)该图是某款GPS手机的GPS功能显示图，该手机的出现说明了(　　)
A．GPS已经成为人们日常生活的必备工具
B．随着GPS技术的普及，民用GPS技术发展很快
C．只有名牌手机厂商才有开发GPS手机的技术，中国目前还没有掌握此技术
D．手机GPS导航不需要通过GPS卫星，有手机信号就行
(2)手机GPS功能的出现，说明GPS逐渐走进了人们的日常生活，成为人们出行、旅游、探险的好帮手。关于其原因的叙述，正确的是(　　)
A．GPS手机成为时尚
B．GPS技术可以帮助人们选择最合适的旅游线路，降低旅游成本
C．GPS技术可以扩大人们的出行范围
D．GPS技术可使旅游者更具安全感

考点二　地理信息系统(GIS)的应用与数字地球

1.高考真题
【例3】　[2016·江苏卷，15～16]下图为某地区地理信息系统数据库示意图。读图，回答(1)～(2)题。

(1)以下图层组合最适合用遥感(RS)技术获取信息的是(　　)
A．①②④ B．①③⑤
C．③④⑥ D．②③⑥
(2)进行农业适宜性评价可以利用的图层组合是(　　)
A．①②④⑤ B．②③④⑤
C．②③④⑥ D．①③⑤⑥
[解题能力培养]

[尝试自解]　(1)　　　　　(2)　　　　
[对接核心素养]

综合思维
地理信息系统数据库图示判读及遥感应用。
地理实践力
地理信息技术在生产、生活中的应用。

2.方法规律
1．地理信息系统在区域地理环境研究中的应用

2．地理信息系统在城市建设和管理中的应用

应用领域
主要功能
信息管理与服务　
主要向城市居民提供日常工作与生活所需的各种信息
规划和管理　
主要是进行城市规划设计、工程选址等，也可以进行城市管理和辅助决策
基础设施管理
利用GIS能够完成工程设计、应急抢修、日常维护等工作，可大幅度提高工作效率
土地利用与管理　
土地利用涉及土地利用性质变化、地块轮廓变化、土地权属关系变更等内容。GIS技术可以有效完成对土地利用状况的监控和管理，提高工作质量与效率
生态环境管理
应用GIS技术，可以实现城市生态规划、环境评价、环境与区域可持续发展的决策分析、环保设施的管理等
3.地理信息系统(GIS)在灾害监测中的应用
应用地理信息系统，并借助于遥感技术，可有效地监测和预报洪涝灾害、森林火灾等。

4．数字地球与“3S”技术的关系

技法点拨
1．“四角度”归纳地理信息系统的应用
(1)与分布、位置有关的基本问题
①查询“地点”和“状况”。
②查询符合一定条件的地物的分布、位置。
(2)趋势分析

(3)模式分析

(4)模拟问题

2．“3S”技术手段选取的方法
(1)“点”与“面”判断GPS
GPS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GPS，如果是“面”则选用RS或GIS。
(2)“想”与“看”区分GIS、RS
GIS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GIS。RS是人的视力的延伸，主要功能是收集信息，尤其对于大范围、大面积、人不易观测的地物信息的获取，即“看”，只“看”不用“想”的选用RS。
(3)关键词判断“3S”技术
①RS：“获取”空间信息。
②GPS：“定位”“导航”“精确”“精密”“精准”等。
③GIS：“分析”“处理”“查询”“输入”等。

3.题组精练
考向1 地理信息系统的应用
1．[2016·浙江卷，2]云杉(亚寒带代表性针叶树种)分布与全球气候变化密切相关。为研究北美洲气候变化，用恢复历史植物分布的方法，得到距今2.1万年(图甲)、距今5 000年(图乙)和距今500年(图丙)北美洲云杉主要分布区图。读图完成下题。

运用地理信息技术得到甲、乙、丙三幅云杉主要分布区图，其研究过程是(　　)
①实验分析并建立云杉主要分布区地理信息数据库
②运用GPS对野外采样点进行空间定位　③运用GIS分析和输出云杉主要分布区地理信息数据
A．①②③ B．①③②
C．③②① D．②①③

考向2 地理信息技术的选取和应用
2．[2021·武汉一中月考]摩拜单车，一种基于移动App和智能硬件开发而兴办的无桩借还共享单车出行模式。使用摩拜单车智能手机软件，用户可以用自己的手机查看单车位置，继而预约并找到所选单车。然后通过扫描车身上的二维码开锁即可骑行。摩拜单车不仅为城市居民的短途出行提供了便捷的共享单车服务，更倡导着健康、低碳的生活方式。据此完成(1)～(2)题。
(1)在摩拜单车的约车、找车过程中，应用的地理信息技术有(　　)
A．RS　GPS B．GPS　GIS
C．RS　GIS D．GIS　RS
(2)共享单车的推广使用，其产生的影响主要有(　　)
①城市空气质量有所改善　②城区交通拥堵有所缓解　③城市公交客流大大减少　④城市交通规划有所调整
A．①②③ B．②③④　
C．①③④ D．①②④

考向3 数字地球及其运用
3．“数字泸州”地理信息公共服务平台是在电子地图的基础之上，整合了泸州住建、公安、工商、旅游、水务、城管、公安交警、统计、国土、防灾减灾等数据资源于一体，不仅有卫星地图视角，还有三维地图视角，该平台建成了泸州市全域唯一、权威、共享的地理信息公共服务平台。据此完成(1)～(2)题。
(1)有关“数字化城市”的叙述，正确的是(　　)
A．“数字化城市”就是指因特网
B．“数字化城市”就是“信息高速公路”
C．“数字化城市”是用数据通信技术使城市信息的表达方式日益“数字化”
D．“数字化城市”只能方便人们的生活，并不能创造实实在在的财富
(2)“数字化城市”应用的技术有(　　)
①高速网络技术　②遥感技术　③地理信息系统技术　④虚拟现实技术　⑤GPS技术
A．①②④ B．②③⑤
C．①②③⑤ D．①②③④⑤

考点三　“3S”图像的判读

1.高考真题
【例4】　[2015·江苏卷]图1为某冰川所在区域遥感影像，图2为根据1973、2009年遥感影像提取的该冰川分布图层(局部)，图中每个方格面积表示900平方米。读图回答(1)～(2)题。

(1)图1中甲点所处的地形是(　　)
A．山谷 B．山脊　
C．冲积扇 D．盆地
(2)图2所示区域冰川面积变化的情况是(　　)
A．减少了1 800平方米
B．增加了1 800平方米
C．增加了2 700平方米
D．减少了2 700平方米
[解题能力培养]

[尝试自解]　(1)　　　　　(2)　　　　
[对接核心素养]

综合思维
由遥感影像分析地形类型。
地理实践力
利用遥感图像变化分析冰川变化。

2.方法规律
1．遥感影像的判读方法

图1　某河三角洲遥感影像

(1)读图片，定主题：结合提示性信息明确遥感影像表达的主题。如图1表达的是某河流入海口改道前后的变化情况。
(2)看色调，辨地物：抓住色调和形状两个要素进行判读，辨析标志性地物。如图1，可看出海陆分布、河道、河口、三角洲形状及大小等。
(3)找变化，析原因：对标志性地物进行分析、推理，找出变化发展趋势，并结合区域特征作出合理解释。如图1中，河口位置由东南改道东北，老河口因缺少泥沙淤积，海岸变化不大，新河口又形成了新的三角洲。与1989年相比，三角洲面积整体变化不大，说明淤积速度减缓，其主要原因可能是中上游来沙减少。

2．GPS手持机界面的判读方法

图2　GPS手持机界面

全球定位系统最主要的功能是定位和导航，因此其仪器的工作界面上往往呈现出的是几个数据信息，故只要明确其主要的数据所代表的含义就可以准确地判读了。如图2中GPS手持机界面上显示有四个关键的数据：一是定位的时间为16时59分11秒；二是手持机持有者目前所在的纬度为北纬32°03′23.2″；三是手持机持有者目前所在的经度为东经118°45′54.6″；四是手持机持有者目前所在的海拔为17米。
3．GIS图层叠加示意图的判读方法

图3　GIS图层叠加示意图

(1)读图层，明要素：在GIS中，不同类型的地理空间信息储存在不同的图层上，这些专题地图是由具有空间属性的数据在计算机中生成的，它们分别反映了某种地理事物的空间分布特征。如图3中的叠加图层分别有水系分布图、土地利用类型分布图、地形图、居民点分布图和土壤分布图。
(2)定原理，析联系：根据图层中的地理要素，分析各要素间的相互联系，回归相关的地理原理规律，确定图层要素综合后的指向。如图3中的地形、土壤、水系、土地利用图层都指向耕地分类与评价。
(3)叠图层，得功能：图层叠加可生成多个地理要素综合后的新生(应用)主体，如下表所示。

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、岩层倾斜方向
滑坡易发区

3.题组精练
考向1 遥感图像的判读
1．[2019·4月浙江选考]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图。读图，完成下题。

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．①—乙　②—甲　③—丙

考向2 手机界面判读
2．[2021·张家界调研]智能手机一般具备拍照、网页浏览、地图查询、定位导航等功能。下图是某智能手机的GPS功能显示图。读图完成(1)～(2)题。

(1)手机GPS功能的出现，说明(　　)
A．GPS技术已成为人们日常生活的必备工具
B．GPS技术可以扩大人们的出行范围
C．随着GPS技术的普及，民用GPS技术发展很快
D．有手机信号就能进行GPS定位和导航
(2)手机GPS能够实现的功能有(　　)
①网络实时监视　②所处位置获取　③失窃汽车查找
④行车路线追踪
A．①② B．③④
C．①③ D．②④

考向3 图层叠加与判读
3．[海南卷]下图为“某专题研究建立的地理信息系统(GIS)图层”。据此完成(1)～(2)题。

(1)该专题研究的可能是(　　)
A．耕地分类和评价　
B．工业分布与交通的关系
C．商业分布和规划　
D．学校分布
(2)若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场的选址，在下列图层中应增加(　　)
①大气污染　②区域规划　③造纸厂、印刷厂分布　④水文地质
A．①② B．①③
C．②③ D．②④

第29讲　地理信息技术在区域地理环境研究中的应用
板块一
一、
1．航天器
2．电磁波
3．传感器
4．财力　效率
5．资源调查
二、
2．GPS卫星星座
3．三维坐标
4．全球性　实时性
5．地理位置
三、
1．空间数据
2．查询　空间分析
3．数据处理
4．空间信息　动态监测
【疑难辨析1】　提示：不是。地理信息系统除了具备地图的查询功能外，还可以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和动态分析，其功能远大于地图。
四、
1．数字化
2．全球定位系统　地理信息系统
【疑难辨析2】　提示：不能简单画等号。数字地球是遥感技术、全球定位系统、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等各种技术的综合应用。“3S”技术仅仅是数字地球的部分支撑技术。
板块二
考点一
体验高考真题
【例1】　广　沙漠　低
答案：(1)D　(2)D
【例2】　答案：D
考向题组精练
1．解析：本题考查地理信息技术在农业生产中的应用。遥感技术能够迅速获取信息，在农业生产中可以监测耕地变化，调查作物分布，估测粮食产量，因此选择A项；跟踪产品流向需利用GPS技术。
答案：A
2．解析：第(1)题，GPS有定位导航功能，需要通过卫星进行定位；GPS手机的出现说明GPS已融入人们的生活，但它并不是日常生活的必备工具；中国已经掌握了研发GPS手机的技术。第(2)题，人们出行、旅游、探险时用到GPS技术，有利于旅游者选择最合适的旅游线路。
答案：(1)B　(2)B
考点二
体验高考真题
【例3】　居民点　水系　地形　水系　地下水
答案：(1)A　(2)C
考向题组精练
1．解析：GIS的简要程序是：信息源→数据处理→数据库→空间分析→表达。根据题意可知，其研究过程是②①③，故D项正确。
答案：D
2．解析：第(1)题，“用户可以用自己的手机查看单车位置，继而预约并找到所选单车”，必然要对单车进行定位、查询，故需要应用GPS和GIS。第(2)题，共享单车主要是为城市居民的“短途出行”提供便利，故不会使城市公交客流大幅下降，则③错误，故D正确。
答案：(1)B　(2)D
3．解析：第(1)题，“因特网”“信息高速公路”只是“数字化城市”的一部分，数字化城市不仅方便人们的生活，还能创造财富。故选C项。第(2)题，数字化城市是数字地球的一部分，凡是数字地球能用到的技术，同样适用于数字化城市。故选D项。
答案：(1)C　(2)D
考点三
体验高考真题
【例4】　较浅　山谷　2 700
答案：(1)A　(2)D
考向题组精练
1．解析：比较图2中标注序号的三个波段，③波段反射率最大，②波段反射率最小，根据“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)”可知，③波段在遥感图像上颜色最浅，对应图1中的甲，②波段在遥感图像上颜色最深，对应图1中的丙，故选B。
答案：B
2．解析：第(1)题，手机GPS功能的出现，说明随着GPS技术的普及，民用GPS技术发展很快。第(2)题，GPS的功能主要是定位和导航，手机GPS可以获取所处的位置，也可以进行行车路线追踪。
答案：(1)C　(2)D
3．解析：第(1)题，工业分布与交通的关系与图中图层相关性不明显；商业分布和规划、学校分布等应该与交通运输、人口数量有更密切的关系，故B、C、D项与图中图层相关性不密切，耕地分类和评价与土壤地形关联密切。第(2)题，垃圾深埋易对地下水造成污染，并且会对某些地表功能区的布局产生影响。深埋垃圾场选址应考虑水文地质和区域规划，而大气污染、造纸厂、印刷厂分布与深埋垃圾场选址无关。
答案：(1)A　(2)D