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第26讲地理信息技术在区域地理环境研究中的应用考点地理信息技术的应用1．地理信息技术的概念和应用(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)和地理信息系统(GIS)等。(2)应用①在区域地理环境研究中的应用：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大众化应用：GPS汽车导航、空间信息网站、城市多媒体地理信息系统等。2．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，对地表物体进行远距离的感知。(2)主要环节：目标物→传感器→遥感地面系统→专业图件统计数字。(3)特点：精度高、质量高、效率高，且节省人力、财力。(4)应用目前遥感技术在资源普查、环境和灾害监测等方面运用广泛，具体应用分析如下：应用领域具体内容应用方向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，较容易借助遥感技术“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，用图像处理技术，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3.全球定位系统(GPS)(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)组成空间部分——GPS卫星星座地面控制部分——地面监控系统用户设备部分——GPS信号接收机(3)功能：提供精密的三维坐标(经度、纬度、高度)、速度、时间。(4)特点：具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的特点。(5)应用：确定考察点的地理位置(经度和纬度)、海拔。依据全球定位系统所具有的特征，其广泛应用于以下领域：应用领域具体应用民用交通空中导航：空域划分与管理；交通流量管理；飞行路线管理；提高机场利用率航海：自主导航；提供位置、航速、航行和时间信息；海图航迹显示；港口、码头的船舶调度；近海和内河船舶导航和管理旅游探险定位；选择最优行进方式和线路；寻找合适的道路和宿营点；报警；选择最佳记录摄影地点、时间其他领域大地测量；野外勘测、紧急救援；生态研究；农业资源调查；农作物生产等军用定位和导航4.地理信息系统(GIS)(1)概念：专门处理地理空间数据的计算机系统。(2)功能：对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达。(3)简要程序：信息源→数据处理→数据库→空间分析→表达。(4)应用领域：区域地理环境研究，城市管理。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典型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。5.数字地球(1)概念：是数字化的地球，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。(2)地理信息技术与数字地球的关系1．突破“3S”技术手段选取的方法(1)“点”与“面”判断GPSGPS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技术的工作对象——“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RS、GISGIS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。2．“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)趋势分析某地理事物随时间的变化过程――→分析该地理事物的发展趋势(3)模式问题通过地物分布及其组合规律的模式分析――→揭示地物之间的空间关系(4)模拟问题利用已掌握的规律建立起一定的模型――→模拟具备某种条件时将出现的结果3．GPS技术在精准农业中的应用(1)土壤养分分布调查：播种前，通过采集车辆上配置的GPS接收机，采集土壤样品，GPS接收机把样品采集的位置精确测量出来，根据GIS制成土壤样品分布图。(2)监测作物产量：在联合收割机上配置计算机、产量监视器和GPS接收机，构成了作物产量监测系统，如收割玉米时，监视器记录下玉米所接穗数和产量，同时GPS接收机记录下收割该株玉米所处位置，通过计算机绘制出每块土地的产量分布图。结合土壤养分含量分布图，可以找出影响作物产量的相关因素，从而进行具体的田间施肥等管理工作。(3)合理施肥，精确农业管理：利用GPS定位技术，使飞机精确喷洒化肥、农药，避免使用不合理而影响作物生长。(2015·安阳段考)2014年11月26日上午，中国3艘海警船进入钓鱼岛12海里巡航。读钓鱼岛三维效果图和航空遥感影像图，回答1～2题。1．钓鱼岛三维效果图的获得和制作主要利用的地理信息技术是()A．RS和GISB．GIS和GPSC．GPS和GISD．数字地球2．如果利用航空遥感技术对不同时期的钓鱼岛进行监测，通过分析多幅钓鱼岛图片，可以获得()①钓鱼岛面积的变化②钓鱼岛上植被的变化③钓鱼岛的地理坐标④钓鱼岛地形的变化A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④解析：第1题，钓鱼岛三维效果图的获得和制作主要是利用了RS和GIS技术。第2题，钓鱼岛地理坐标的获得应用GPS技术。答案：1.A2.DGIS图层叠加示意图的判读【图表特征】GIS是高考中的考点之一，在命题中多以图层叠加的形式呈现，考查GIS在地理环境研究中的应用。GIS是专门处理地理空间数据的计算机系统，对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达。图1某地经数字处理后的示意图图2GIS图层叠加示意图1．明确GIS图层是由哪些专题图层叠加而成的不同的专题图层分别反映了某种专题地理事物的空间分布特征，如上图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．分析不同的专题地图反映的地理事物之间的空间联系如从水系图中可以找到河流的上游地带，而河流的上游往往是山地，在地形图中则常反映为等高线较为密集，有一定的坡度等特征。3．判断叠加以后反映的地理要素特征要明确图层叠加之后会形成一个可以反映多个地理要素分布特征的新地图，在这幅新地图中的某个位置上，我们就可以综合考虑各个要素进行人类生产、生活活动场所的选择评价。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、岩石倾斜滑坡易发区(2013·高考浙江卷)某城市的土地利用形态分为甲、乙、丙、丁4种(图1)，城市的发展先后经历了Ⅰ、Ⅱ两个阶段(图2)。目前该城市的地价与土地利用形态和开发阶段有关，其关系如下表。该城市拟选择中等地价的地块建造超市，下图(图3)中符合要求的地块是()土地利用形态地价Ⅰ阶段Ⅱ阶段甲低中乙低中丙中高丁低中A．①③B．②⑦C．④⑧D．⑤⑥[思维流程]1．问题探究图中地价高、中、低三等的地块分别是哪些？提示：高等地价：⑧；中等地价：①②⑤⑦；低等地价：③④⑥。2．信息解读[标准答案]B考向地理信息技术及其应用1．(2014·高考广东卷)热红外遥感影像亮度可反映地物表面温度，地物的表面温度越高，在影像中就越亮。晴天正午时刻，下列地物在同一幅热红外遥感影像中最亮的是()A．公路B．菜园C．鱼塘D．果园解析：选A。题干中说明了热红外遥感影像亮度与地物表面温度的关系：温度高→亮度大。因此晴天正午时刻，选项所列温度最高的地物最亮。公路的热容量最小，升温最快，故选A，不选B、C、D。2．(2013·高考江苏卷)2013年4月20日，四川雅安芦山县发生7.0级地震。在震后救灾中，北斗卫星导航系统(BDS)发挥了重要作用。BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统，是继美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)之后的第三个成熟的卫星导航系统。BDS在抗震救灾中发挥的主要作用是()①提供灾区的影像②统计灾区的经济损失③确定救灾人员的位置④提供短文联络A．①②B．①③C．②③D．③④解析：选D。根据试题文字材料关键信息“全球卫星定位”和“短文通信系统”，可确定③④正确，故选D。①是RS功能，②是GIS功能，从而排除A、B、C选项。3．(2014·高考安徽卷)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．①②③B．②③④C．①②④D．①③④解析：选A。在农业方面，运用遥感技术能够监测耕地变化、调查作物分布、估测粮食产量，但无法跟踪产品流向，故A项正确。4．(2014·高考山东卷)下图为我国某区域冬季某日8时至次日8时的降雪量和积雪深度分布图，该时段该区域风向主要为偏东风，云量分布差异不明显。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析：选D。GPS具有导航、定位功能，而“获取”是RS的主要功能，“解译”“分析”是GIS的主要功能，所以选D。5．(2014·高考福建卷)下图示意新一代信息技术支撑下的智慧城市。读图，地理信息系统为智慧城市建设提供()A．分析、管理空间信息B．跟踪动态定位信息C．整合、集成网络信息D．获取实时通讯信息解析：选A。地理信息系统的作用主要是对信息进行分析、加工和管理；跟踪动态定位是全球定位系统的功能；网络信息不属于地理空间信息，其整合、集成不属于地理信息系统的作用；获取实时通讯信息是通讯工具的作用。(2014·高考江苏卷)下图是某地山体滑坡后堵塞河道形成堰塞湖的影像。读图，回答6～7题。6．图中堰塞体垮塌后可能会淹没下游沿岸居民点，可快速确定需要转移人口区域的技术是()A．遥感(RS)B．地理信息系统(GIS)C．全球定位系统(GPS)D．北斗导航系统(BDS)7．图中甲、乙、丙、丁四处海拔由高到低的排序是()A．甲乙丙丁B．甲丙丁乙C．乙丁丙甲D．乙丙甲丁解析：第6题，确定需要转移人口区域，需要对影像图进行分析，需要模拟堰塞湖决口可能会淹没的范围。遥感的主要功能是获取地理信息；全球定位系统和北斗导航系统的功能主要是定位和导航；只有地理信息系统能对地理空间信息进行分析处理。第7题，图中乙处位于堰塞体滑坡的源头处，其海拔应最高；丙在堰塞体上，海拔高于湖面上的甲，丁在堰塞湖下游河道上，海拔最低。答案：6.B7.D8．(2012·高考北京卷)地图反映了人们认识世界的程度，地图的变化记录了人们认识世界的过程。随着地理信息技术的发展，出现了新的地图形式——数字地图。据下图，回答