高中地理必修三--1遥感和GPS.pptx

LOGO第二节第二节 地理信息技术在区域地地理信息技术在区域地理环境研究中的应用理环境研究中的应用卖点：卖点：GPSGPS为什么这款手机如此抢手？卖点是什么？世界夜间灯光分布图世界夜间灯光分布图 由美国军用气象卫星图像镶嵌而成。显示城市、人口由美国军用气象卫星图像镶嵌而成。显示城市、人口密集于沿海地带；北美、欧洲、东南亚最为密集；陆地上密集于沿海地带；北美、欧洲、东南亚最为密集；陆地上尚有尚有20%20%以上属荒芜地区。以上属荒芜地区。富士山地区的三维数字地形图富士山地区的三维数字地形图泰山三维数字地形图泰山三维数字地形图 地理信息技术已经广泛地理信息技术已经广泛应用于人们的日常生活之应用于人们的日常生活之中，谁能举例说明呢中，谁能举例说明呢?第二节第二节 地理信息技术在区域地理地理信息技术在区域地理环境研究中的应用环境研究中的应用一、地理信息技术一、地理信息技术二、遥感二、遥感(RS)(RS)三、全球定位系统（三、全球定位系统（GPSGPS）四、地理信息系统（四、地理信息系统（GISGIS）五、地理信息技术与数字地球五、地理信息技术与数字地球一、地理信息技术一、地理信息技术：指获取、管理、分析和应用地指获取、管理、分析和应用地 理空间信息的现代技术的总称。理空间信息的现代技术的总称。2.2.分类分类(简称简称3S)3S)：遥遥 感（感（R S）全球定位系统（全球定位系统（GPS）地理信息系统（地理信息系统（GIS）等）等1.1.概念：概念：3.应用领域应用领域 区域地理区域地理环境研究环境研究大众化应用大众化应用 资源调查资源调查 环境监测环境监测自然灾害防御监测自然灾害防御监测 国土资源管理国土资源管理 国土开发规划国土开发规划 GPS汽车导航汽车导航 空间信息网站空间信息网站 城市多媒体地理信息系统城市多媒体地理信息系统 环境监测环境监测 高分辨率卫星遥高分辨率卫星遥感影像监测汶川地感影像监测汶川地震震 、舟曲泥石流。、舟曲泥石流。自然灾害防御监测自然灾害防御监测资源调查资源调查GPS汽车导航1.概念：概念：人们在人们在航空器航空器或或航天器航天器上利用一定的技术设备，上利用一定的技术设备，对地表事物进行远距离的感知。对地表事物进行远距离的感知。遥感技术（遥感技术（RS）航空器航空器航天器航天器传感器传感器:遥感的关键装置。接受地面物体反射或辐射遥感的关键装置。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。下来，传到地面接收站。2.2.主要工作环节和功能：主要工作环节和功能：3、遥感工作示意图遥感工作示意图目标物目标物传感器传感器（关键装置）（关键装置）遥感地面系统遥感地面系统收集、记录收集、记录传输传输信息处理和分析信息处理和分析专业图件统计数字专业图件统计数字辐射或反射电磁波辐射或反射电磁波传统区域研究方法与利用遥感进行区域研究方法的不同点是什么？遥感能够定量化、动态化和模式化。4、遥感的优势和特点、遥感的优势和特点（1）获取信息速度快（2）探测范围大（3）及时发现环境和灾害变化（4）准确掌握观测数据（5）提高研究工作的精度和质量、节省人力、财力、提高效率 提高研究工作的精度和质量，节省人力、提高研究工作的精度和质量，节省人力、财力，提高效率。财力，提高效率。遥感信息作为重要的信息源，为区域地理环遥感信息作为重要的信息源，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。式的转化和发展，提供了条件。从点、线从点、线实地观测实地观测从面上的从面上的区域分析区域分析研究入手研究入手面上的分析研究面上的分析研究有重点地选择若有重点地选择若干点、线进行野干点、线进行野外验证和检查外验证和检查传统的工传统的工作方法作方法遥感技术遥感技术 是是地图地图的延伸。凡是应用地图或的延伸。凡是应用地图或需要处理空间数据的领域，都可用。需要处理空间数据的领域，都可用。目前，该技术广泛应用于资源调查、目前，该技术广泛应用于资源调查、环境监测、环境监测、自然灾害防御监测自然灾害防御监测等。等。5、遥感的应用：、遥感的应用：遥感众多的应用领域遥感众多的应用领域美国地球资源卫星美国地球资源卫星美国海洋资源卫星美国海洋资源卫星好好较好较好一般一般较差较差差差好好较好较好一般一般较差较差差差资源调查资源调查华北平原华北平原1997年年5月冬月冬小麦长势遥感监测结果小麦长势遥感监测结果华北平原华北平原1997年年4月冬小月冬小麦长势遥感监测结果麦长势遥感监测结果太太湖湖叶叶绿绿素素的的浓浓度度 变变化化1984、81986、71994、61998、8环境监测环境监测北美飓风云系北美飓风云系 自自然然灾灾害害防防御御监监测测印尼亚齐海啸前后卫星图自自然然灾灾害害防防御御监监测测1 1、农、林业方面的应用：、农、林业方面的应用：典型应用：典型应用：遥感技术在土地资源和土壤调查中也获广泛使遥感技术在土地资源和土壤调查中也获广泛使用。用。林业方面，利用遥感技术可以清查森林资源、监林业方面，利用遥感技术可以清查森林资源、监测森林火灾和病虫害；测森林火灾和病虫害；农业方面，利用遥感技术可以识别各类农作物，农业方面，利用遥感技术可以识别各类农作物，计算种植面积，并根据作物生长情况估计产量；计算种植面积，并根据作物生长情况估计产量；在矿产资源调查方面，可提出矿产普查勘探的方向；在矿产资源调查方面，可提出矿产普查勘探的方向；2 2、地质、矿产方面的应用：、地质、矿产方面的应用：利用遥感技术还可以进行火山活动的监测、地震活动的调查、利用遥感技术还可以进行火山活动的监测、地震活动的调查、沙丘移动的研究等。沙丘移动的研究等。在水文地质勘测中，可利用各种类型的遥感资料，查明区域在水文地质勘测中，可利用各种类型的遥感资料，查明区域的水文地质条件，富水地貌部位，识别含水层及判断充水断层。的水文地质条件，富水地貌部位，识别含水层及判断充水断层。在工程地质勘测中，主要用于大型堤坝、厂矿及其他建筑在工程地质勘测中，主要用于大型堤坝、厂矿及其他建筑工程的选址和道路选线，以及地震、暴雨等造成的灾害性地质工程的选址和道路选线，以及地震、暴雨等造成的灾害性地质过程的的预测等方面；过程的的预测等方面；在地质构造研究方面，遥感图像视域广、影像逼真，能真在地质构造研究方面，遥感图像视域广、影像逼真，能真实反映各种地质现象间的关系；实反映各种地质现象间的关系；典型应用：典型应用：3 3、水文学和水资源研究方面的应用：、水文学和水资源研究方面的应用：水文情报的关键就在于能否及时获得有关水文要素的动水文情报的关键就在于能否及时获得有关水文要素的动态信息。国外已利用遥感技术于旱情预报、融雪径流预报和态信息。国外已利用遥感技术于旱情预报、融雪径流预报和暴雨洪水预报等；暴雨洪水预报等；不仅能确定地表的江河、湖沼和冰雪的分布、面积、水不仅能确定地表的江河、湖沼和冰雪的分布、面积、水量和水质，而且勘测地下水资源也十分有效；量和水质，而且勘测地下水资源也十分有效；典型应用：典型应用：在区域水文研究方面，已广泛利用遥感图像绘制流域下在区域水文研究方面，已广泛利用遥感图像绘制流域下垫面分类。垫面分类。利用遥感技术可以快速、大面积监测水污染、大气污染和利用遥感技术可以快速、大面积监测水污染、大气污染和土地污染以及各种导致的破坏和影响。土地污染以及各种导致的破坏和影响。5 5、环境监测方面的应用：、环境监测方面的应用：遥感技术已成功运用于海水温度、盐度、海冰、海流、海遥感技术已成功运用于海水温度、盐度、海冰、海流、海浪和潮汐等海洋学各要素的测量浪和潮汐等海洋学各要素的测量4 4、海洋学研究中的应用；、海洋学研究中的应用；典型应用：典型应用：(思考思考)P8P81 1从监测的范围、速度，人力和财力的投从监测的范围、速度，人力和财力的投入等方面看，遥感具有哪些特点入等方面看，遥感具有哪些特点?点拨：点拨：范围更广、速度更快、需要人力更少、范围更广、速度更快、需要人力更少、财力投入少。财力投入少。2.有人说：遥感是人的视力的延伸。你同意有人说：遥感是人的视力的延伸。你同意这种看法吗这种看法吗?点拨：点拨：从遥感的定义分析。从某种意义上说，人从遥感的定义分析。从某种意义上说，人们们“看看”的过程就是在遥感，眼睛相当于传感器。的过程就是在遥感，眼睛相当于传感器。四、全球定位系统（四、全球定位系统（GPS）：1.1.概念及组成：概念及组成：利用卫星，在全球范围内适时进行导航、定位的利用卫星，在全球范围内适时进行导航、定位的利用卫星，在全球范围内适时进行导航、定位的利用卫星，在全球范围内适时进行导航、定位的系统。其组成由卫星（系统。其组成由卫星（系统。其组成由卫星（系统。其组成由卫星（2424颗）、地面监控系统、颗）、地面监控系统、颗）、地面监控系统、颗）、地面监控系统、GPSGPS信号接收机等三大部分组成。信号接收机等三大部分组成。信号接收机等三大部分组成。信号接收机等三大部分组成。2.2.特点及应用：特点及应用：具有全能性、全球性、全天候、连续性、具有全能性、全球性、全天候、连续性、具有全能性、全球性、全天候、连续性、具有全能性、全球性、全天候、连续性、实时性的特点。目前广泛应用于农业、林业、水利、实时性的特点。目前广泛应用于农业、林业、水利、实时性的特点。目前广泛应用于农业、林业、水利、实时性的特点。目前广泛应用于农业、林业、水利、交通、测绘、军事、通讯、城市等（如目前所使用交通、测绘、军事、通讯、城市等（如目前所使用交通、测绘、军事、通讯、城市等（如目前所使用交通、测绘、军事、通讯、城市等（如目前所使用的汽车卫星定位系统）。的汽车卫星定位系统）。的汽车卫星定位系统）。的汽车卫星定位系统）。a.空间部分空间部分卫星星座卫星星座3、GPS包括包括三大部分三大部分组成组成由由21颗工作卫星颗工作卫星和和三三颗在轨备用颗在轨备用卫星组成卫星组成,它们均它们均匀分布在六个轨匀分布在六个轨道平面内。全球道平面内。全球人任何时刻，地人任何时刻，地平面上空平面上空至少有至少有四颗四颗GPS卫星。卫星。b.地面控制部分地面控制部分地面监控系统地面监控系统c.用户设备部分用户设备部分GPS信号接收机信号接收机GPSGPS信信号号接接收收机机军事军事1.为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。救援救援2.在区域地理环境研究中的应用。在区域地理环境研究中的应用。野外调查野外调查 3.3.在日常生活中的应用在日常生活中的应用GPSGPS的应用的应用定位、导航定位、导航车辆跟踪 紧急援助 交通指挥提供出行路线规划和导航交通交通旅游与娱乐旅游与娱乐典型应用：典型应用：1 1、GPSGPS技术给测绘界带来了一场革命：优势技术给测绘界带来了一场革命：优势测量精度测量精度高、操作简便、仪器体积小、便于携带；全天候操作；观高、操作简便、仪器体积小、便于携带；全天候操作；观测点之间无需通视。测点之间无需通视。4 4、当前发达国家已开始把、当前发达国家已开始把GPSGPS技术引入农业生产，即所谓技术引入农业生产，即所谓的的“精准农业耕作精准农业耕作”。3 3、利用、利用GPSGPS定位技术，可对火警、救护、警察进行应急调定位技术，可对火警、救护、警察进行应急调遣提高紧急时间处理部门对火灾、犯罪现场、交通事故、交遣提高紧急时间处理部门对火灾、犯罪现场、交通事故、交通堵塞等紧急事件的响应效率。通堵塞等紧急事件的响应效率。2 2、出租车、租车服务、物流配送等行业利用、出租车、租车服务、物流配送等行业利用GPSGPS技术对车技术对车辆进行跟踪、调度管理、合理分布车辆，以最快的速度响应辆进行跟踪、调度管理、合理分布车辆，以最快的速度响应用户的乘车或运送请求，降低能源消耗、节省运行成本。用户的乘车或运送请求，降低能源消耗、节省运行成本。中国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由中国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由颗静颗静止轨道止轨道卫星和卫星和颗非颗非静止轨道卫星组成，提供两种静止轨道卫星组成，提供两种服务方式，即服务方式，即开放服务和授权服务开放服务和授权服务。开放服务是在服。开放服务是在服务区免费提供务区免费提供定位、测速和授时服务定位、测速和授时服务，定位精度为，定位精度为1010米，授时精度为米，授时精度为5050纳秒，测速精度为纳秒，测速精度为0.20.2米秒。授米秒。授权服务是向授权用户提供更安全的权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时定位、测速、授时和通信服务信息和通信服务信息。阅读：阅读：P9思考思考：在在GPS汽车导航中，信息在汽车、汽车导航中，信息在汽车、卫星和服务中心之间是怎样传递的？卫星和服务中心之间是怎样传递的？点拨：点拨：汽车中的汽车中的GPS用户设备接收了用户设备接收了GPS卫星卫星信息，解算出本车的位置、速度等信息，并通过信息，解算出本车的位置、速度等信息，并通过无线电信号传送至服务中心。服务中心再根据汽无线电信号传送至服务中心。服务中心再根据汽车所在的位置、及时通过语言提示为汽车导航车所在的位置、及时通过语言提示为汽车导航。下课啦下课啦下课啦下课啦下课啦下课啦GPS组成 假如暑假你去北京参观奥运会场假如暑假你去北京参观奥运会场馆，北京这么大，你怎么才能够既经馆，北京这么大，你怎么才能够既经济又快捷地找到你要去看比赛的场馆济又快捷地找到你要去看比赛的场馆呢？呢？找地图找地图问路人问路人 除了以上我们同学们所想到的以外，还可除了以上我们同学们所想到的以外，还可以怎么办呢？以怎么办呢？假设你乘火车到达北京西站，我们下面利用某网站的假设你乘火车到达北京西站，我们下面利用某网站的提供的地图功能，来试一下如何查询到从北京西站到鸟提供的地图功能，来试一下如何查询到从北京西站到鸟巢巢?输入起点和终点北京西站北京西站 鸟巢鸟巢中国遥感影像图中国遥感影像图(思考思考)P8P81 1从监测的范围、速度，人力和财力的投从监测的范围、速度，人力和财力的投入等方面看，遥感具有哪些特点入等方面看，遥感具有哪些特点?遥感技术的应用遥感技术的应用与传统的区域地理环境研究方法与传统的区域地理环境研究方法相比较相比较,可以知道可以知道:（1 1）“站得高，看得远站得高，看得远”,感知感知的视野宽的视野宽,范围大范围大;（2 2）无论航空器还是航天器运）无论航空器还是航天器运行的速度都较快，能在短时间内收集大量的信息行的速度都较快，能在短时间内收集大量的信息,并能运用现代技术进行传输和信息处理并能运用现代技术进行传输和信息处理,具有获得具有获得资料资料速度快、周期短速度快、周期短的特点的特点;（3 3）从总的方面看，）从总的方面看，遥感的运用比传统的方法遥感的运用比传统的方法节省大量的人力财力节省大量的人力财力。（思考（思考)P8P8 2.有人说：遥感是人的视力的延伸。有人说：遥感是人的视力的延伸。你同意这种看法吗你同意这种看法吗?从某种意义上说有一定的道理从某种意义上说有一定的道理,但不全面。但不全面。人眼人眼“看看”的过程就是在遥感的过程就是在遥感,眼睛相当于传感器眼睛相当于传感器.人人眼在可见光范围内有很高的光谱分辨率，但在眼在可见光范围内有很高的光谱分辨率，但在可见光之外可见光之外则是则是“睁眼瞎子睁眼瞎子”.由于技术的进步和应用领域的不断开由于技术的进步和应用领域的不断开拓拓,传感器的功能比人眼有了很大提高传感器的功能比人眼有了很大提高,例如感应的波谱范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，提围更宽，从紫外线到可见光、红外线，并延伸到微波，提高光谱分辨率和空间分辨率；在夜晚或恶劣天气情况下也高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、松散沙层和干燥冰雪具有一定的穿透能力，又能表植被、松散沙层和干燥冰雪具有一定的穿透能力，又能夜以继日的全天侯工作。可见遥感不仅仅是人的视力的延夜以继日的全天侯工作。可见遥感不仅仅是人的视力的延伸伸,遥感比人眼的监测距离更远遥感比人眼的监测距离更远,范围更大范围更大,性能更强。性能更强。LOGO