地理信息技术应用

必修Ⅲ第三章地理信息技术应用第一部分课标与教材知识框架地理信息系统与城市管理地理信息系统及其应用地理信息系统概念发展组成工作过程课标一：运用有关资料，了解地理信息系统（GIS）在城市管理中的功能。1.了解地理信息系统(GIS)的概念。2.了解GIS的五大组成部分及工作过程。3.了解GIS在城市管理中的应用，会利用电子地图查询有关地理信息。4.GIS发展阶段和我国GIS发展概况不作教学要求。遥感技术及其应用遥感技术遥感概念与发展遥感技术与类型遥感与资源普查遥感与环境检测1.对于遥感的工作原理不要求涉及“专业机理”，定位到“工作过程”程度即可。2.了解遥感的概念、技术系统和基本类型。3.遥感的应用是本条标准的重点目标，通过遥感在资源普查、环境和灾害检测中的具体应用与功能，进一步认识遥感在现代社会中发挥的巨大作用，认识遥感对传统测量、测绘技术，环境普查手段、灾害评估等革命性的推动作用。课标二：结合实例，了解遥感(RS)在资源普查、环境和灾害监测中的应用。全球定位系统及其应用全球定位系统全球定位系统与定位导航课标三：举例说出全球定位系统（GPS）在定位导航中的应用。1.教学时只需了解全球定位系统(GPS)的概念和基本工作过程即可，不要求对GPS的工作机制做深入研究。2.运用实例，说明GPS在定位导航中的应用。介绍那些与学生生活实际相近的应用领域，鼓励学生在网络上收集相关应用案例进行学习。数字地球数字地球的含义数字地球与我们的生活课标四：了解数字地球的含义。1.“数字地球”是一个全新的信息概念，不要求掌握数字地球的具体技术内容，只要求能够简单“了解”其基本概念，对数字地球有所认识。2.教学基本要求：①了解“数字地球”的基本含义。②了解构筑数字地球的关键技术。③列举身边实例，说出数字地球给人们生活带来的各种便利。第二部分教学目标定位1、基于教材的基本特点（知识和系统性）地理性、应用性、实践性。2、照顾会考标准（把握的深度和广度）识记（了解）、理解（简单应用）。3、活动（知识扩展和兴趣）活动目的：“实践操作”、“情景体验”活动方式：上网操作、收集信息；描述或表达活动建议：从实际出发进行取舍、整合活动设计第一节地理信息系统及其应用活动1-1、1-2、1-3上网浏览或查询活动目标：了解GIS在城市管理中的广泛应用。活动建议：建议将3个活动进行整合，设计成一次课外探究实践活动。教师将3个活动的内容进行统筹取舍后，设计成一张表格，规定查询项目，让学生分组合作完成。①让学生利用课余时间分散实践；②如时间和条件允许，可将学生集中在计算机房进行搜索，作为一次实践测验；③如条件许可，在学校计算机房结合教学进程，学生即时上网搜索，完成相关活动。第二节遥感技术及其应用活动2-3黄河三角洲卫星遥感图像阅读和比较活动目标：了解遥感技术的应用领域。活动建议：第1小题主要是观察能力的培养，通过不同颜色和形态的对比，判读出土地利用、海陆变迁、环境变化等内容，了解遥感图像判读的基本方法，一般要求在教师指导下完成；第2小题是由遥感的功能遥感技术的其他应用领域，可以组织学生进行讨论和归纳；第3小题是拓展性活动，可以延伸至课外。第三节全球定位系统及其应用活动3-1、3-2、3-3收集GPS资料活动目标：了解GPS的发展、功能及应用。活动建议：3个活动都属于收集和整理GPS资料，展示和说明GPS神奇作用的内容，可以将3个活动整合，分成几个专题，由学生选择其中之一，作为课外实践作业，并通过适当方法开展评论和交流。第四节数字地球本节教材共设计了2个活动，教师可根据实际情况灵活处理。第三部分如何突破对“三S”工作原理的了解（这是学习的关键）如：遥感（RS）遥感，就是遥远地感知。科学地说，遥感是一种远离目标，不与对象直接接触的情况下，通过某种平台上装载的传感器获取其特征信息，然后对所获取的信息进行提取、判断、加工处理及应用分析的综合性技术。传感器，也称遥感器、探测器，是远距离感测地物环境辐射或反射电磁波的仪器，如照相机、扫描仪等，通常安装在不同类型和不同高度的遥感平台上。根据传感器的基本结构原理划分，目前遥感中使用的传感器大体分为摄影、扫描成像、雷达成像和非成像四种类型。照相机是最古老和常用的传感器。又如：全球定位系统（GPS）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GPS星座和卫星空间部分：24颗星,6轨道手机和手表上的GPS手持型的GPS测绘使用的GPS航空与航海使用的GPSGPS信号接收机GPS接收机工作流程地图显示GPS接收机电子地图GPS信号与数据处理模块其他装置：磁针罗盘、气压记里程记等导航显示GPS天线DGPS信号输出显示GPS接收机是地面上用来接收空中GPS卫星信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作的仪器。第五部分例题设置一、对概念的理解【例1】利用遥感技术监测土壤水分含量变化，主要依据土壤A．温度B．孔隙C．肥力D．空气答案（A）遥感技术是利用传感器接收信息并应用遥感信息的全过程。传感器是直接获得目标物信息的仪器，用以测量和记录目标物的电磁辐射强度和特征。而目标物辐射电磁波的强度和特征取决于目标物的温度。【例2】GPS的主要特点有：①全天候，不受天气影响②全球覆盖，不受地域限制③三维定速定位但精确度不高④快速省时高效率⑤应用广泛多功能⑥只能对低速运动物体进行定位和导航A．①②③B．④⑤⑥C．①②④⑤D．②③⑤⑥答案（C）全球定位系统（GPS）是依赖于计算机技术的系统，不但快速，而且准度高。【例3】在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。读下图回答问题。（1）在卫星遥感图像上，有病害的植物与健康植物相比，其往往有差异，如图中所示，重度病害植物在和波段的反射率高于健康植物。（2）根据图示的原理，可用遥感技术直接A．划分植物类型B．判读植物生长的土壤类型C．监测树木的生长状况D．估计粮食作物的产量（3）根据“不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率”这个原理，可以利用遥感可以做的工作有哪一些？（1）反射波谱特征红外线可见光（2）CD（3）勘探矿产资源调查生物资源判断水体污染分析城市大气污染分析洪劳灾害等二、原理应用和拓展【例4】右图中左图是一幅具有林木、河流和房屋的景观地图，右图是根据左图而建立的空间数据模型。据此回答（1）—（2）题。（1）右图中的r表示A．林木B．河流C．房屋D．农田（2）图中区域的林木覆盖率约为A．30%B．22%C．10%D．5%【例4】阅读材料，回答下列问题：遥感技术在农业领域有广阔的研究前景，一些国家利用资源卫星进行农业资源调查、作物长势和产量监测等。例如，美国利用资源卫星在估计本国小麦产量的同时，还对其他国家小麦产量进行估测，根据所得的数据制定生产布局、储运、加工等计划，确定对外贸易策略，由此每年可获利数亿美元。(1)根据材料推断，“遥感”相关技术在“我国农业可持续发展”方面可做哪些工作？（至少答出两个方面）土地资源利用状况遥感调查，合理布局农业；监测预报气候变化，提高抗灾能力；农作物长势、产量预测；农业污染环境状况监测与预报，提出解决措施等。(2)在全球问题的研究中，除农业外，请列举可以应用“遥感”相关技术的两个领域。全球生态环境监测，如全球温室效应、海平面上升、臭氧层破坏、海洋污染等；自然灾害监测与预报，如地震、火山、泥石流、台风等；地形遥感；全球气候预报；生物分布、生产结构监测；城市规划等（其它合理的答案也可）附件:第三节教学设计简稿第三节全球定位系统及其应用[总体教学思路]地理信息技术是现代地理科学研究的主要技术手段之一，通过认识地理信息技术在地理科学研究、社会生产实践中的应用，有利于培养学生用先进的技术手段和地理科学思维去解决相关地理问题的意识与能力。这部份内容涉及跨学科的内容较多，对空间想象能力要求较高，按照课程标准的要求，教学的重点放在“举例说出GPS在定位导航中的应用”。在学习过程与情感目标方面，以小组合作的方式组织探究式学习，培养学生的合作精神、科学精神与科学态度。[课标要求]举例说出全球定位系统（GPS）在定位导航中的应用。[教学目标]1.知识与技能：了解GPS的基本原理，培养学生的空间想象能力；能举例说明GPS在定位导航中的应用。2.过程与方法：以GPS在日常生活的应用为例，培养学生尝试从学习和生活中发现地理问题的意识，并通过列表比较的方法，培养和提高学生的分析、归纳和概括能力。3.情感态度与价值观：以新技术在地理学的应用为例，激发学生探究地理问题的兴趣和动机，了解地理信息技术在现代社会生产和生活中的应用，培养合作精神，提高科学素养。[活动建议]收看相关电视节目或上网，了解在野外考察中GPS的功能。[教学重点]举例说明全球定位系统（GPS）在定位导航中的应用.[教学难点]全球定位系统GPS的工作原理[教学提纲]一、全球定位系统（GPS）的基本原理(讲解法、图示法为主)1、基本原理2、系统组成3、作用及特点4、接收机信号的解读二、全球定位系统（GPS）的应用(讨论法、探究法为主）分组讨论：将全班分成若干个学习小组，各小组选择一个应用领域，然后由小组长组织讨论：如何查找相关资料，如何展示合作探究成果等？分组探究：各小组围绕所选的应用领域进行探究式学习，查找资料，形成成果（报告、小论文、课件、视频等）。交流成果：各小组派代表上讲台汇报和交流探究学习的成果。附：与GPS有关的科普网站1、www.gps168.com北京致强时代导航科技2、www.gps.org.cn中国GPS协会3、www.mapday.com北京图天科技有限公司