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第二讲地理信息技术在区域地理环境研究中的应用考纲考情三年13考高考指数：★★★★☆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.数字地球的含义三年考题13年（4考）：浙江T6福建T5重庆T7江苏T312年（6考）：广东T8山东T5北京T40（3）安徽T25福建T7江苏T27（2）11年（3考）：北京T10山东T1浙江T7、8地理术语遥感、全球定位系统、地理信息系统、资源普查、环境监测、定位导航、灾害评估、空间数据、数字地球应用举例区分三种地理信息技术主要作用：RS主要用于地理空间数据的获取，GPS主要用于地理信息的空间定位，GIS主要用于对空间数据的管理、查询、更新、分析和评价一、遥感（RS）1.概念：在航空器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.工作原理：不同的地物电磁波特性不同。远距离3.工作流程：目标物_______（关键装置）遥感地面系统专业图件统计数字4.特点：提高研究工作的精度和质量，节省___________，提高效率。5.应用：资源调查、_________、自然灾害防御监测等领域。物体辐射和反射电磁波收集传输信息处理信息分析传感器人力、财力环境监测二、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3.功能：能为各类用户提供精密的_________（经度、纬度和高度）、速度和_____。4.特点：全能性、全球性、_______、连续性和_______。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——______________定位导航GPS信号接收机三维坐标时间全天候实时性三、地理信息系统（GIS）1.概念：专门处理地理_________的计算机系统。2.程序：信息源→数据处理→数据库→_________→表达。3.应用可提供反映区域状况的各种_________可对环境和自然灾害进行_________及评估预测可应用于城市管理空间数据空间分析空间信息动态监测四、地理信息技术与数字地球1.地理信息技术：是指获取、管理、分析和应用_____________的现代技术的总称。2.数字地球：是数字化的地球，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。地理空间信息数字化3.相互关系：1.遥感并不全是人的视力的延伸。遥感能够精确地观测到距离更遥远、范围更广阔的地物，相比人眼更及时、更持久，被认为是人的视力的延伸。但遥感能观察到可见光之外人眼看不见的光线，如紫外线、红外线、微波等，故遥感并不全是人的视力的延伸。2.地理信息系统不仅仅具有地图查询功能。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。3.数字地球不等于“3S”技术的综合。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。考点一“3S”技术的联系和区别【要点解读】1.联系：“3S”技术既独立发展又相互促进。遥感技术主要用于地理信息数据的获取，全球定位系统主要用于地理事物的空间定位，地理信息系统主要用于对地理信息数据的管理、更新、分析等。三者的关系可用图表示如下：图中①②表示遥感技术提供影像信息功能，③④表示地理信息系统反馈影像信息处理结果，⑤⑥表示全球定位系统提供空间定位信息功能。2.区别：遥感技术（RS）地理信息系统（GIS）全球定位系统（GPS）特征范围大、速度快、周期短、限制少、应用广①采集、管理、分析、输出地理空间信息；②空间分析、多要素、综合、动态预测；③计算机系统支持全能性、全球性、全天候、连续性、实时性遥感技术（RS）地理信息系统（GIS）全球定位系统（GPS）作用较短时间内获得全面资料，以便及时安排防灾、救灾能对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间技术装备遥感平台、传感器、遥感信息的传输与处理系统计算机软、硬件GPS卫星星座（空间部分）、地面监控系统（地面控制部分）、GPS信号接收机（用户设备）【迁移应用】利用遥感技术对我国太湖水质状况监测的方案（1）获得太湖水质状况的遥感影像资料（或建立太湖水质遥感监测预报系统）。（2）解译遥感影像获取水质异常情况信息。（3）分析原因，提出预报及防治措施。【典例1】（2012·广东文综）（3S技术的选取）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.GISB.GPSC.RSD.手工绘图【解题探究】（1）RS和GPS的主要功能分别是什么？提示：RS的主要功能是获取信息，而GPS的主要功能是定位和导航，为用户提供三维坐标等。（2）GIS技术主要处理哪方面的信息，与手工绘图有什么明显的差异？提示：GIS技术主要处理地理空间数据，比手工绘图精确度高，效率高。【答案试做】A。【解析】解答本题时要先找准关键字眼：“获取……等资料后”“准确划定保护区范围”“效率最高”等。不同鸟类的觅食半径是不同的，划定鸟类保护区应综合考虑不同鸟类的觅食习惯及活动的范围，同时还要考虑人类的各种生产、生活活动的范围、方式及影响程度等内容，对所有的资料进行综合的分析、比较，这是一个比较复杂的过程，但如果借助地理信息系统进行处理，就可大大提高效率和科学性。【方法技巧】“四字”法突破“3S”技术手段的选取（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、GIS。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。【加固训练】2013年6月21日《朝日新闻》中文网报道相关研究显示，今年夏天北极海面冰层面积或将达到历史最低值。结合所学知识，完成（1）、（2）题。（1）要监测北极冰川面积的变化，应用的主要技术手段为（）A.RSB.GPSC.GISD.数字地球（2）要想动态显示北极冰川面积近30年的变化状况，并预测其变化趋势，需要应用的技术手段为（）A.RSB.GPSC.GISD.数字地球【解析】（1）选A，（2）选C。第（1）题，遥感技术可以通过不同时期图像的对比，监测冰川面积的变化。第（2）题，预测冰川变化趋势要“想”，是对空间数据的分析、处理。考点二“3S”技术应用领域的差异分析【要点解读】1.遥感技术的应用：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2.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：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；最优行进方式和线路选择；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；农业监控；生态研究军用定位和导航3.地理信息系统的应用：（1）在区域地理环境研究中的应用。（2）在城市管理中的应用。【迁移应用】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。【典例2】（2011·北京文综）下图是利用地理信息技术制作的某城市中心城区月交通事故次数示意图。读图，回答（1）、（2）题。（1）（3S技术的应用）该图的制作与应用借助于（）A.遥感技术获取道路网信息，测定监测点分布B.全球定位系统确定事故的位置，预测交通流量C.地理信息系统查询事故频次，分析出警最优路径D.数字地球技术，实现道路与监测点的互换（2）（3S技术的应用）根据图中交通网络，可以推断该城区（）A.甲地是城市中心商务区所在地B.乙地适宜建大型地面停车场C.对外联系主要通道在西北方向D.商业网点密度东部大于西部【解题探究】（1）3S技术中，可以用来查询符合一定条件的地物的分布是哪个？如何获取图中某监测点月交通事故的数据？提示：地理信息系统可以用来查询符合一定条件的地物的分布。通过地理信息系统查询可获取某监测点月交通事故数据。（2）利用该项技术绘制的月交通事故次数示意图，主要目的是什么？提示：结合快速干道和普通道路的分布，查询事故频次，可以分析出警最优路径。（3）从月交通事故次数示意图中可以看出，事故多发地点分布具有哪些特点？提示：事故多发地点多沿交通干线分布，特别是交通干线的交会处；城市东部事故次数明显多于西部。【答案试做】（1）C，（2）D。【解析】第（1）题，月交通事故次数示意图的制作主要应用了地理信息系统对信息的分析、处理等功能，应用地理信息系统可迅速查询事故的频次、位置，分析出警最优路径。第（2）题，甲地是城市外缘的快速干道交会处，而城市中心商务区一般建在城市中心；乙地建大型地面停车场会吸引四周车辆进入城市中心区，造成道路拥堵；对外联系主要通道在东、南、西、北及西北都有；该市东部道路密集且向外辐射，交通事故发生面积分布广，说明交通流量大，故商业网点密度大。【方法技巧】“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该地理事物的发展趋势分析（3）模式问题。通过地物分布及其组合规律的模式分析（4）模拟问题。利用已掌握的规律建立起一定的模型地物之间的空间关系具备某种条件时将出现的结果揭示模拟【加固训练】（2013·广州模拟）家谱是系统记述某一同宗共祖的血缘集团、世系人物等的历史图籍，蕴含有大量社会、经济、文化、历史、地理、人口、民族、风俗和宗教等方面的信息，具有重要的文物、资料、教化和寻根价值。对大规模家谱数据采集、家谱信息的组织与管理、家谱资源的共享、以及家谱资源整合集成的关键技术是（）A.遥感技术（RS）B.地理信息系统（GIS）C.全球定位系统（GPS）D.通用无线分组技术（GPRS）【解析】选B。对大规模家谱数据的分析、管理、整合，需要地