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第九章区域地理环境与人类活动第3讲地理信息技术应用考纲考点遥感和全球定位系统遥感(RS)在资源普查、环境和灾害监测中的应用；全球定位系统(GPS)在定位导航中的应用；地理信息系统(GIS)在城市管理中的功能；数字地球的含义地理信息系统和数字地球知识细化能力要求应用实践遥感的含义、工作原理、环节用示意图演示遥感工作原理遥感技术的特点与优势列举实例归纳特点遥感技术的应用领域领会不同领域的技术要求结合统计图表分析，考查遥感技术的原理及应用全球定位系统的组成、特点全球定位系统的功能及应用会判读GPS手持机的内容结合实例分析，考查全球定位系统的应用地理信息系统的含义、功能用流程图展示GIS工作环节着眼研究过程，考查地理信息系统的应用地理信息系统的应用能熟练使用GIS系统进行操作数字地球的含义与应用结合实例分析，考查地理信息技术的选取应用基础梳理自主通关一、地理信息系统及其应用1．概念(简称GIS)：是一种以采集、存储、管理、和描述地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统。2．功能：GIS除了具有一般信息系统的存储、管理数据功能外，还能显示数据的空间分布，并具有强大的、分析、模拟、统计和预测等功能。3．系统组成：硬件设备、地理数据、、GIS人员和应用模型。分析空间查询GIS软件4．工作过程5．应用：规划和管理、管理、土地利用与管理和生态环境管理。城市基础设施二、遥感技术及其应用1．概念(简称RS)：是指借助对电磁波敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，记录目标物对的辐射、、散射等信息，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。2．工作原理：不同物体对电磁波发射、和吸收的特性不同。3．优点：视域广阔，大；能够瞬时成像、实时传输、快速处理；迅速和实施动态监测等。电磁波反射反射监测范围获取信息4．遥感技术系统：由遥感平台、、信息传输装置、数字或图像处理设备以及相关技术等组成。5．遥感类型：航天遥感、航空遥感、近地遥感。6．应用(1)资源普查：勘探矿产资源，调查生物资源、水资源等。(2)监测：实时、准确地为救灾和减灾提供决策依据。传感器环境灾害[特别提醒](1)不同地物、同种地物不同性状，其辐射和反射的电磁波不同，这是遥感影像能被判读的基础。(2)利用遥感图像可以直观看出某一事物的分布，还可以通过不同时间遥感图像的对比分析某一地理事物的空间变化规律，并预测变化趋势。三、全球定位系统及其应用1．概念(简称GPS)：是具有在海、陆、空进行全方位、实时三维与功能的新一代卫星导航与定位系统。导航定位2．应用(1)最初用于。(2)目前已拓展到、邮电、地矿、建筑，以及农业、气象、土地管理、金融、公安等部门和行业。(3)其他用途：还可监测地壳的微小移动，从而帮助预报地震；与GIS、RS结合，为资源调查、工程管理、精细农业服务等。军事目的交通[特别提醒]“3S”技术既相互区别又相互联系，在选取某一技术时应把握其本质区别：RS主要功能是获取信息，是侧重于收集信息的感知手段；GPS的主要功能是定位导航；GIS的主要功能是信息处理，侧重于“分析”“计算”等。四、数字地球1．概念：是信息化的地球——地球的虚拟对照体。2．核心：用的手段来处理整个地球的自然和社会等方面的问题。3．关键技术：①与高速网络技术；②高分辨率卫星遥感技术；③空间信息技术与空间数据基础设施；④大容量数据存储技术；⑤可视化和虚拟现实技术；⑥高性能计算能力。4．特点：信息化、网络化、全球化。数字化信息高速公路一、综合思维——判断正误1．遥感是通过接受物体发出的电磁波而进行地物感知的。()2．通过多颗卫星组网，才能实现全球定位。()3．地理信息系统可以实现实时远程的动态监测。()4．城市交通运输管理中只利用了地理信息系统。()×√××二、地理实践力——正确连线高频考点互动探究遥感和全球定位系统[例1](2018·江苏高考)2018年4月19日，在突尼斯召开的“一带一路”遥感考古新闻发布会上，公布了中国科学家利用遥感技术在突尼斯中南部❶发现的10处古罗马时期遗存，这一发现揭示了当时的军事防御系统与农业灌溉系统布局。下图为“突尼斯境内古罗马遗址遥感考古影像图”❷。读图，回答(1)～(2)题。(1)这一考古成果表明遥感技术可以()A．完全取代传统的田野考古工作B．确定地表、地下人类活动的遗迹C．探知各种人类活动遗迹曾经的功能与作用D．帮助分析较大地域范围内人类活动遗迹间的联系(2)突尼斯中南部有利于遥感考古发挥其独特优势，因为这一区域()A．人类活动较多B．位于沿海地区C．森林覆盖率高D．地处荒漠边缘[思维流程]信息提取❶发现的古罗马时期遗存在突尼斯中南部❷利用遥感技术生成的突尼斯境内古罗马遗迹遥感考古影像图❸图中显示突尼斯中南部位于35°N附近教材寻因遥感技术是利用一定技术装备接受地物辐射或反射的电磁波，对地物进行远距离感知的技术，特点是探测范围大、收集信息快等综合判断(1)由信息❶、❷可知，遥感技术在考古中可以快速发现地表人类活动遗迹、活动范围及活动遗迹间的联系(2)由信息❶、❸可知，突尼斯中南部位于35°N附近，受副热带高气压带和信风影响，为荒漠景观，人迹罕至，不利于野外实地考察，因此遥感具有独特优势[尝试解答](1)D(2)D1．遥感(RS)技术的应用目前遥感在资源普查、环境和灾害监测、农业等方面运用广泛，具体应用分析如下：(1)资源普查、环境监测和自然灾害防御监测应用领域具体内容应用方向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“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资源普查生物资源通过遥感图像解释，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、环境保护等部门提供服务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环境和灾害监测灾害监测监测旱情、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(2)农业方面2．全球定位系统(GPS)的应用应用领域具体应用交通空中导航——飞行路线管理，空域划分与管理等；航海——自主导航，港口调度探险旅游定位、线路选择、报警等军用定位和导航其他大地测量、野外勘测、紧急救援、农业监控、生态研究命题视角一结合统计图表分析，考查遥感技术的原理及应用(2019·武汉调研)棉花遥感识别是棉花种植面积遥感估算的关键，下图是我国某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。图中前三个波段为可见光波段(分别为蓝波段、绿波段、红波段)，第四波段为近红外波段。读图，回答1～2题。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B．绿波段C．红波段D．近红外波段2．根据图中信息，判断下列叙述正确的是()A．棉花盛蕾期对各波段的反射率均比盛絮期高B．棉花盛絮期对蓝波段、绿波段和红波段的反射率比盛蕾期明显降低C．9月份番茄对绿波段的反射率略低于6月份D．6月份玉米对红波段的反射率略高于对绿波段的反射率1．D2.B[第1题，由图示的图例来看，可见光波段(分别为蓝波段、绿波段、红波段)的曲线，棉花的反射率与其他两种农作物都比较接近，无法区分，所以A、B、C都错误，而第四波段为近红外波段，特别是9月份，比较明显地区分开来，正确答案是D。第2题，由图中看到，在4(近红外波段)棉花盛絮期的反射率比盛蕾期高，故A错误；棉花盛絮期对蓝波段、绿波段和红波段的反射率比盛蕾期明显降低，落差比较大，故B对；9月份番茄对绿波段的反射率略高于6月份，故C错误；6月份玉米对红波段的反射率低于对绿波段的反射率，故D错误。正确答案是B。]命题视角二结合实例分析、考查全球定位系统的应用3．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D[获取道路积雪影像数据主要依靠RS技术，解译积雪遥感影像和分析道路积雪空间分布均要使用GIS技术，GPS技术则主要用来进行定位。]4．2013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有()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．③④D[由材料中“BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统”，确定BDS可以定位与短文通信，故选择③④。①为遥感的主要作用；②统计灾区经济损失，需要GIS的参与，题目选项当中没有GIS的功能的描述。]地理信息系统和数字地球[例2]云杉(亚寒带代表性针叶树种)分布与全球气候变化密切相关。为研究北美洲气候变化，用恢复历史植被分布的方法❶，得到距今2.1万年(图甲)、距今5千年(图乙)和距今5百年(图丙)北美洲云杉主要分布区图❷。完成下题。甲乙丙运用地理信息技术得到甲、乙、丙三幅云杉主要分布区图，其研究过程是()①实验分析并建立云杉主要分布区地理信息数据库②运用GPS对野外采样点进行空间定位③运用GIS分析和输出云杉主要分布区地理信息数据A．①②③B．①③②C．③②①D．②①③[思维流程]信息提取❶运用地理信息技术可用于历史植被分布的恢复❷图甲、图乙、图丙反映的时间分别是距今2.1万年、距今5千年和距今5百年❸三图对比可看出随时间推移北美洲冰盖范围缩小，云杉主要分布区向高纬地区移动教材寻因地理信息系统通过各种手段获取空间信息，进行数据处理，建立数据库，然后进行空间分析，输出表达综合判断结合信息❶、❷、❸可以推测，要得到云杉主要分布区图，应先进行野外考查，考查时选取采样点，对采样点进行空间定位，然后对所有采样点的位置进行信息输入，利用GIS进行系统分析，生成不同时期的云杉主要分布区图[尝试解答]D1．比较“3S”的功能特点和差异特点和功能简单理解遥感(RS)地表观察、地理数据收集是什么？有什么？全球定位系统(GPS)空间位置(地理坐标)的确定、导航在哪里？地理信息系统(GIS)数据采集、数据分析、决策应用为什么？有何联系？怎样做？怎么办？2.实际应用中“3S”技术的选取方法方法具体判断技巧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“点”与“面”判断GPS、RS、GIS如果是“面”则需看突出监测方面还是需要处理计算才能得出结果，若要监测森林火灾则应选用RS，要在某城市选取大型商业中心位置则应选用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“想”与“看”区分RS、GISRS是人的视力的延伸，主要功能是收集信息，即“看”，只“看”不用“想”的选用RS3.关联图示法理解“3S”技术的相互关系“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。三者的关系如图所示：图中①、②表示遥感技术提供影像信息功能，③、④表示地理信息系统反馈影像信息处理结果，⑤、⑥表示全球定位系统提供空间定位信息功能。当然，“3S”技术的应用领域并不是截然分开的，往往是一项工作需要同时利用两种或三种技术。如我们每天看到的天气预报，是遥感技术跟踪监测大气的变化，将所获得的数据传给地理信息系统，地理信息系统经过分析得出的结果。命题视角一着眼研究过程，考查地理信息系统的应用(2016·江苏高考)下图为某地区地理信息系统数据库示意图。读图，回答1～2题。1．以下图层组合最适合用遥感(R