1712地理信息技术在区域地理环境研究中的应用步步高.pptx

第一章地理环境与区域发展第二节地理信息技术在区域地理环境研究中的应用学习目标1.了解遥感、全球定位技术、地理信息技术和数字地球的概念。2.掌握遥感、全球定位技术、地理信息技术和数字地球在生产、生活中的应用。3.并弄清“3S”之间的区别与联系及其与“数字地球”的关系。一、地理信息技术二、遥感(RS)内容索引专项提能2“3S”图像的判读课堂训练三、全球定位系统(GPS)四、地理信息系统(GIS)五、地理信息技术与数字地球一、地理信息技术1.概念：指获取、管理、分析和应用 的现代技术的总称，主要包括 (RS)、全球定位系统(GPS)和 (GIS)等。2.应用(1)在区域地理环境研究中的应用：、环境监测、防御监测、国土资源管理、国土开发规划等。(2)大众化应用：、空间信息网站、城市多媒体地理信息系统等。地理空间信息自主预习自主预习遥感地理信息系统资源调查自然灾害GPS汽车导航 下列关于地理信息技术的叙述，正确的是A.地理信息技术被称为“3S”技术，即RS、GRS、GISB.地理信息技术是指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术C.应用地理信息技术，不可以模拟特定区域事件的全过程，只能预测、预 报区域内可能发生的灾害或环境变化D.地理信息技术只能应用于资源调查、环境监测、自然环境防御和监测等迁移应用迁移应用答案解析二、遥感(RS)1.概念：人们在 或航天器上利用一定的技术装备，对地表物体进行 的感知。2.主要环节自主预习自主预习航空器远距离电磁波传感器专业图件3.原理：地面物体的种类、性质、环境条件不同，其反射和辐射的_也各不相同。4.在区域分析中的作用：为区域地理环境研究从定性到 、从静态到动态、从过程到 的转化和发展，提供了条件。电磁波定量模式1.在区域地理环境研究中，遥感与实地测绘相比，具有哪些优势？合作探究合作探究答案监测的范围大、获取信息的速度快、受地面的限制较小等。2.遥感为什么能应用于农业病虫害的监测？答案农作物是否受到病虫害的侵袭，植被的表现形式不同，不同性状的植被所辐射的电磁波不同，遥感的传感器就可以感受到不同的电磁波。3.有人说，遥感是人的视力的延伸。你同意这种看法吗？答案遥感是人的视力的延伸，在一定意义上说有一定的道理，但不全面。人眼在可见光范围内有很高的光谱分辨率，但在可见光之外则是“睁眼瞎”。由于技术的进步和应用领域的不断开拓，传感器的功能比人眼有了很大提高，例如感应的波谱范围更宽，从紫外线到可见光、红外线，并延伸到微波，提高了光谱分辨率和空间分辨率；在夜晚或恶劣天气情况下也能使用；并有一定的穿透能力等。微波遥感，对云层、地表植被、松散沙层和冰雪具有一定的穿透能力，又能全天候工作。可见，遥感不仅仅是人的视力的延伸。反思归纳反思归纳遥感的应用遥感的应用应用领域具体内容备注资源调查矿产资源、水资源、土地资源、森林草场资源对农作物估产灾害监测旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾有助于防灾、减灾环境监测荒漠化、环境污染、海洋生态、植被变化、全球气候变化环境保护工程建设及规划大型水利工程、港口工程、路网、城市规划商业网点布局农业方面的应用农业生态环境调查及监测，农作物长势监测发展精准农业棉花遥感识别是棉花种植面积遥感估算的关键，以下是“我国北疆地区不同日期棉花光谱信息与其他作物光谱信息的曲线分析图”。图中前3个波段为可见光波段(分别为蓝波段、绿波段、红波段)，第4波段为近红外波段。读图回答13题。迁移应用迁移应用 1.容易将棉花从其他作物中识别出来的最佳波段是A.蓝波段(第1波段)B.绿波段(第2波段)C.红波段(第3波段)D.近红外波段(第4波段)答案解析第4波段为近红外波段，棉花与番茄、玉米反射率差异明显。2.根据图中信息及相关知识判断，下列叙述正确的是A.6月份和9月份相比，棉花遥感识别最佳时期在6月份B.盛絮期棉花反射率明显降低C.北疆地区是我国最重要的棉花产区D.北疆地区发展棉花种植业的优势是耕地面积广，便于大规模的机械化 操作答案解析 3.不同的地物和地物的不同状况有不同的反射率，据此原理，可以利用遥感监测的有近海赤潮灾害人口分布海上石油污染工业生产总值A.B.C.D.答案解析遥感不能监测人口分布和工业生产总值。三、全球定位系统(GPS)1.概念：利用卫星，在全球范围内实时进行 、的系统。2.组成(1)空间部分 。(2)地面控制部分地面监控系统。(3)用户设备部分GPS信号接收机。3.特点：提供精密的 坐标(经度、纬度、高度)、速度、时间，且具有全能性、全球性、全天候、和实时性的特点。4.应用：确定考察点的 (经度和纬度)、(海拔)。自主预习自主预习定位导航GPS卫星星座三维连续性地理位置高程阅读下面的三则材料，分析完成下列问题。材料一浓雾协助英法联军创造了“九日奇迹”。1940年5月24日，德军以“闪电战”攻破马奇诺防线，把40万英法联军包围在法国的敦刻尔克海滩上。从26日至31日都是大雾天气，浓厚的云雾笼罩在海峡上空，加上油库燃烧形成的黑烟，使德军战斗机找不到轰炸目标。到4日上午，联军共撤出34.6万人，有人说是浓雾创造了奇迹。材料二据有关报道，第二次海湾战争中，伊拉克军方点燃巴格达周围浇灌石油的战壕来阻碍美军事行动，但美专家指出烟雾对美军使用的卫星制导导弹没有任何影响。合作探究合作探究材料三在第二次海湾战争中，许多美国飞行员在被击落后能得以生还，人们常常惊羡于美国人的神奇。(1)材料一和材料二中同样是烟雾，为什么能阻滞德军的袭击，而不能对美国的轰炸产生影响？答案“二战”时的德军飞行员依靠人眼直接发现目标，一旦有低层烟雾出现，人会看不清地面的物体。而第二次海湾战争中，因为美军采用了全球定位系统(GPS)，能提供精密的三维坐标、速度和时间，并且具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的特点，因而不受烟雾的影响。(2)材料三中美军是如何确定飞行员的位置并组织救援的？答案美国人用的是GPS技术。因为当时多国部队是跨国界、跨地区作战，对地理环境相当陌生，仅依靠地图的作用是有限的，正是因为有了手持型GPS接收机的帮助，才使许多美国士兵得以生还。(3)GPS提供了哪些信息使其能应用于导航？答案GPS可提供定位信息，即经度、纬度、速度和海拔。反思归纳反思归纳全球定位系统的应用全球定位系统的应用依据全球定位系统所具有的特征，其广泛应用于以下领域：2016年8月2日，山东鲁西集团建立煤炭运输车辆GPS平台监控系统。该系统基于互联网电子地图和4G移动通信平台，利用卫星导航定位技术，建立车辆运行动态监管系统，拥有对车辆实时定位、有效跟踪、动态调控、超速报警等功能，实现了车辆定点、定线、定时、定速管理。据此回答12题。1.GPS对车辆实时定位是指A.随时知道车辆所在地的地理坐标B.随时知道车辆所在地的气候C.随时知道车辆所在地的天气D.随时知道车辆所在地的季节迁移应用迁移应用答案解析GPS对车辆实时定位，是指随时知道车辆所在地的地理坐标。2.目前GPS的主要功能是A.定位和导航 B.定位和找矿C.天气预报 D.地质测量答案解析目前，GPS的最主要应用是在定位和导航方面。四、地理信息系统(GIS)1.概念：专门处理 的计算机系统。2.简要程序：信息源 数据库表达。3.应用(1)区域地理环境研究自主预习自主预习地理空间数据空间分析数据处理查看、查询相关信息资源制作相关的和_综合分析相关信息，进行 的录入、处理、决策等工作(2)城市管理统计分析图专题图应急事件1.“GIS地图”和“普通地图”的区别是什么？合作探究合作探究答案一般地图是用比例尺、方向、图例、注记及等值线来表示地理事物的有关内容，而GIS地图则是地图的延伸，它通过采集、处理数据、建立模型来表示地理事物的有关内容。2.如果将GIS用来监测森林火灾，可以做哪些方面的工作？答案GIS是处理地理空间数据的计算机系统，它可以将最新的资料经过处理后及时提供给研究、规划和决策等人员使用。因此，在监测森林火灾时可以及时知道火灾地点、范围，分析火势蔓延方向，制定灭火方案等。反思归纳反思归纳地理信息系统的应用地理信息系统的应用地理信息系统可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。1.在区域地理环境研究中的应用2.在城市建设和管理中的应用应用举例地物的位置、分布等基本问题地点查询；最近的银行在哪里；巡警车的分布趋势分析人口增长趋势；城市发展趋势模式问题人口扩散模式；商业选址模式；路径分析模式模拟问题用GIS模拟灾害发生时的灾民撤退问题用GIS模拟某大型工程可能带来的影响下图为某专题研究建立的地理信息系统(GIS)图层。据此完成12题。迁移应用迁移应用 1.该专题研究可能是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.学校分布答案解析地理信息系统图层涉及到土壤、水系、地形、土地利用及居民点分布，综合分析各选项可知工业分布与交通的关系相关性不明显，商业分布和规划、学校布局等应该与交通运输、人口数量有更密切的联系，故BCD项与图层相关性不密切，只有耕地分类和评价与上述图层联系密切。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大气污染区域规划造纸厂、印刷厂分布水文地质A.B.C.D.答案解析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无关。方法技巧方法技巧“3S”技术手段的选取技巧技术手段的选取技巧对于“3S”技术的考查，主要是考查“3S”技术作用和应用领域的不同。因此，学生只要总体上抓住“3S”技术的区别，就能对“3S”技术的选取做出正确的判断。可以重点记住三种技术的主要区别：另外，注意“用词”方面的差异，也是正确选取“3S”技术的方法之一，具体方法如下：(1)若有“获取”“监测”“估测”“调查”等词语的一般选取遥感技术；(2)若有“定位”“导航”“测量”等词语的则选取全球定位系统；(3)若有“分析”“评估”“预测”“预报”“处理”“管理”“决策”“规划”“选址”等词语则多是选取地理信息系统。五、地理信息技术与数字地球1.地理信息技术(1)遥感获取 。(2)全球定位系统主要用于地理信息的。(3)地理信息系统主要用来对数据进行管理、查询、更新、和应用评价。自主预习自主预习地理信息数据空间分析空间定位2.数字地球(1)概念：是指数字化的地球，即把整个地球信息进行 后，由 网络来管理的技术系统。(2)作用：将不同空间、时间的自然、人文的大量信息进行整合，进行 、动态的显示，为生产、研究活动提供实验条件和试验基地。数字化计算机立体的下图为“3S”(RS、GPS、GIS)技术的相互关系示意图。读图回答12题。迁移应用迁移应用 1.如果图中表示反馈影像信息处理结果，表示提供影像数据的功能，表示提供定位信息的功能。关于甲、乙、丙的说法，正确的是A.甲是RS B.乙是RSC.丙是GIS D.甲是GPS答案解析表示反馈影像信息处理结果，故判断甲为GIS技术；表示提供影像数据的功能，故判断乙为遥感技术；表示提供定位信息功能，判断丙为GPS技术。2.下列有关“3S”技术运用的叙述，正确的是A.运用RS可以确定110巡逻车的位置B.运用RS可以获取水灾淹没区域的动态信息C.运用GIS可以确定运钞车位置D.运用GIS可以获取森林火场遥感信息答案解析反思归纳反思归纳“3S”技术与数字地球的关系技术与数字地球的关系“3S”技术仅仅是数字地球的部分支撑技术，数字地球还需要虚拟技术、网络技术等，数字地球不能简单说是“3S”技术的综合。专项提能2“3S”图像的判读图图表表特特征征：“3S”图像往往作为考查的载体，用来考查“3S”技术的应用。在遥感图像中，遥感影像图是根据遥感影像绘制的图形；GIS图像主要是根据GIS的图层叠加原理，展示不同的图层；GPS多以材料为背景，图像呈现不多，一般仅通过手持机界面图或工作流程图来考查，但与RS与GIS的综合应用所得的图像也是较为常见的考查方式。利用题干和图中信息，结合“3S”技术各自的特点和功能，准确判断出所属的图像类型。读图方法找找在准确判断图像类型的基础上，进一步分析其应用或原理。三类图像的分析方法如下：析析(1)遥感图像分析(如图1)析析类型形状特征和色调深浅河流常为界线明显、自然弯曲、宽窄不一的带状，上面常有堤坝、桥梁等人工建筑。河水比较浑浊或者水较浅，则色调浅；河水清澈或水较深，则色调较深湖泊 湖岸呈现自然弯曲的闭合曲线，轮廓较为明显，常为均匀的深色调城市钢筋水泥结构的房屋，排列较规则整齐，砖木结构的房屋排列不规则；钢筋水泥结构的房屋色调多为浅灰，砖木结构的房屋色调多为深灰；城市的夜景在周围深色调的背景下，呈现点状或面状亮区析析道路一般呈线状延伸，道路间有交叉点，色调从浅灰到深灰。简易公路多为砂石路面，色调较浅，沥青路面呈现深灰色农业用地在形态特征上常常是被道路分隔成一块块长方形林地往往可以观察到高大树木投下的阴影(2)GIS图层叠加示意图分析(如图2)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。析析叠加图层新生(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、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、岩石倾斜滑坡易发区析析(3)全球定位系统图像及综合图分析手持机界面图(如图3)：主要是判读界面上的地理坐标和海拔。综合图(如图4)；常见的如某城市中心城区月交通事故次数示意图，应借助于GPS和GIS制作；导航地图，需要运用GPS和GIS。本部分内容多为选择题，在图像分析的基础上，很容易选出正确答案。答答图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。读图训练 (1)图1中甲点所处的地形是A.山谷 B.山脊C.冲积扇 D.盆地答案 (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平方米答案解析知识小结课堂训练地理信息技术广泛应用于我们的生产、生活，大众化应用已成为趋势。结合有关知识，完成13题。1.移动终端(如手机)点餐类APP的出现，为足不出户的人们提供了方便叫外卖的新方式。通过APP可以确定送餐员的即时位置，这种应用利用的地理信息技术是A.GIS B.GPS C.RS D.RS和GIS123456答案解析确定送餐员的即时位置利用的是GPS的定位功能。2.老师要利用学校建成的GIS了解全班同学居住点的空间分布状况，主要用到的GIS功能是A.输入 B.管理 C.分析 D.输出答案解析GIS是专门处理地理空间数据的计算机系统，能对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达(输出)。老师要利用学校建成的GIS了解全班同学居住点的空间分布状况，主要用到GIS的分析功能。1234563.为了规划鸟类自然保护区，在获取了不同鸟类的觅食半径等资料后，准确划定保护区范围可以采用的效率最高的技术手段是A.GIS B.GPS C.RS D.手工绘图答案解析此应用涉及地理空间数据的管理、分析和输出，效率最高的技术手段是GIS。123456这是某公司的一项信息化服务演示：在一个漆黑的夜晚，一位独居的老太太突发心脏病，在倒地的一刹那，她手臂上的穿戴式手表发出红色急救信号。医护人员接到信号迅速从“医疗急救电子地图”上找到她的住址，立即调度装有车载定位系统的救护车按照路径提示，在最短的时间内抵达老人的房间，为她量血压、测心跳、输氧气回答45题。4.材料中的案例所应用的地理信息技术是RSGPS互联网GISA.B.C.D.123456答案解析5.有关“数字地球”的叙述，正确的是地理信息技术是构建数字地球的基础数字地球将有关地球的数据构成一个全球的信息模型数字地球是把地球信息数字化后由计算机网络来管理的技术系统 实现数字地球与人交互的窗口和工具是可视化技术A.B.C.D.答案解析地理信息技术是构建数字地球的基础；数字地球最大的特征是模拟现实；数字地球是把地球信息数字化后由计算机网络来管理的技术系统。故选。1234566.“3S”技术之间密切相连，它们都为数字地球提供了技术支撑。读图，完成下列问题。123456(1)图中箭头指向线分别表示“3S”技术的不同应用功能，其中表示“提供影像信息功能”的是_和_，表示“提供空间定位信息功能”的是_和_，表示“反馈影像信息处理结果”的是_。答案解析“3S”技术中，提供影像信息功能的是RS，即表示“提供影像信息功能”；提供空间定位信息功能的是GPS，即表示“提供空间定位信息功能”；GIS能处理地理空间数据，给RS反馈影像信息处理结果，即表示“反馈影像信息处理结果”。123456(和可互换)(和可互换)(2)图中各个圆的重叠部分分别代表RS、GPS、GIS不同组合的综合应用，其中重叠部分乙代表GIS与RS技术的组合，丙代表_技术的组合。请分别写出图中所示的各个综合应用的实例。答案解析甲：RS获取矿床露头信息，GIS分析矿产种类，GPS确定矿床露头位置。乙：RS获取水灾淹没区的动态信息，GIS分析水灾损失。丙：装载GPS接收机的运钞车发送位置信息到监测中心，GIS监测运钞车是否偏离预定线路。丁：RS获取森林火场遥感信息，并可判断火势蔓延方向，GPS获取火场精确位置，引导消防队员及时、准确到达灭火地点。(答案合理即可)123456GIS与GPS(3)目前我国建设的北斗导航系统和各种地理信息系统都是我国“数字中国”建设的重要组成部分，说说“数字中国”对我国国土整治的意义。答案解析促进土地资源的调查，建立国土资源信息库；有利于政府决策的科学化；有利于国土规划、国土发展、国土管理等国土整治工作等。123456“数字中国”对我国国土整治的意义在于应用“3S”技术更好地进行土地资源调查、监测、规划、管理、发展等。本课结束