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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点击核心素养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。1.学会使用GPS接收机及相关的导航设备，结合生活中的实际说明RS、GIS、GPS在城市管理中的作用。2.能够结合不同的事例，分析RS、GIS、GPS在生产生活中的具体运用，学会选择合理的地理信息技术。基/础/梳/理►一、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)上利用一定的技术装备，对地表物体进行远距离的感知。2．工作原理不同地物反射和辐射的电磁波各不相同。3．主要环节4．优点提高研究工作的精度和质量，节省人力、财力，提高效率。5.应用资源调查、环境监测、自然灾害防御监测等领域。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)、速度和时间。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)、高程(海拔)。三、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管理、查询、更新、空间分析和应用评价。3．程序信息源→数据处理→数据库→空间分析→表达。4．应用(1)可提供反映区域状况的各种空间信息。(2)可对环境和自然灾害进行动态监测及评估预测。(3)可应用于城市管理。四、地理信息技术与数字地球1．数字地球是指数字化的地球，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教/材/拓/展►1．我国的风云四号卫星风云四号卫星于2018年5月1日开始正式投入业务运行。它将大幅度提高我国天气预报、气象防灾减灾、应对气候变化、生态环境监测和空间天气监测预警能力等。目前，风云四号卫星已被世界气象组织纳入全球对地观测气象卫星序列，将为我国及亚太地区防灾减灾和经济社会发展提供支撑保障。2．北斗卫星导航系统(BDS)3．GIS图层结构GIS的空间数据存储采用“分层”技术，即将区域地图中的不同地理要素，存储在不同的“图层”中，将不同的“图层”要素进行重叠分析，就得到某方面的应用模型。4．“3S”技术的关系“3S”技术既独立发展又相互促进。遥感技术主要用于对地理信息数据的获取，全球定位系统主要用于对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。三者关系如上图所示。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。教/材/释/疑►1．地理信息技术与地理信息系统的区别地理信息技术包括地理信息系统、遥感技术、全球定位系统等相关技术，地理信息系统只是其中的一种技术手段。2．航天遥感的运载工具不同于航空遥感。航天遥感使用的运载工具有地球资源、海洋、气象等专题卫星、航天飞机、宇宙飞船、航天空间站等，航空遥感是指利用飞机携带遥感仪器。3．数字地球并不是“3S”技术的综合“3S”技术是数字地球的支撑技术。除“3S”技术外，数字地球还包括虚拟技术、网络技术等。考点一遥感技术(RS)与全球定位系统(GPS)(2018·高考江苏卷)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”。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、地下人类活动遗迹的时代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[解题思路]1．审题干中国科学家利用遥感技术在突尼斯中南部发现的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。结合所学知识可知，遥感技术具有探测范围广、速度快等优点，可以收集地表物体发射的电磁波信息，但由于受技术水平等的限制，无法确定地表、地下人类活动遗迹的时代，也不能探知其曾经的功能与作用，当然也无法完全取代传统的田野考古工作。2．析图表从图中的纬度信息可知，突尼斯中南部为热带沙漠气候，该地区植被稀疏，人类活动少，受外界的干扰少，更有利于发挥遥感技术的优势。[答案](1)D(2)D1．遥感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、环境和灾害监测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“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)遥感在农业方面的应用2．全球定位系统(GPS)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：1．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：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。]下图为3轨CCD立体相机在嫦娥一号卫星上拍摄的月球极区图像，据此完成2～3题。2．用立体相机在卫星上拍摄月球极区图像应用了哪种地理信息技术？()A．GPS技术B．GIS技术C．RS技术D．“3S”技术3．根据上题中所选技术的工作原理，可以()A．判断水体污染状况B．判断人口分布状况C．分析城市大气污染D．估算工业生产总值解析：2.C3.A[第2题，RS技术，遥感即“遥远的感知”，用于资源普查和环境监测，可以拍摄图像，获得直观资料。用立体相机在卫星上拍摄月球极区图像，主要应用了RS技术。第3题，人口分布状况只能通过人口普查来完成；分析城市大气污染状况需要借助GIS，RS不能用于估算工业生产总值。](经典高考)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。据此回答下题。4.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．③④解析：D[本题考查“3S”技术。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项。①是RS功能，②是GIS功能，从而排除A、B、C选项。]智能手机一般具备拍照、网页浏览、地图查询、定位导航等功能。下图是某智能手机的GPS功能显示图。读图回答5～6题。5．手机GPS功能的出现，说明()A．GPS技术已成为人们日常生活的必备工具B．GPS技术可以扩大人们的出行范围C．随着GPS技术的普及，民用GPS技术发展很快D．有手机信号就能进行GPS定位导航6．手机GPS能够实现的功能有()①网络实时监视②所处位置获取③失窃汽车查找④行车路线追踪A．①②B．③④C．①③D．②④解析：5.C6.D[第5题，GPS的主要功能是定位、导航，这不是人们日常生活必备的，A项错误。GPS技术本身不能扩大出行范围，B项错误。随着GPS技术的普及，人们使用越来越方便，民用GPS技术发展很快，C项正确。GPS定位至少需要4颗卫星，不是有信号就行，D项错误。第6题，结合前面分析，GPS主要功能是定位、导航，可以知道位置，行车路线导航，所以D项正确。GPS没有监视功能，也没有查寻功能，①③错。所以A、B、C三项错误。]考点二地理信息系统(GIS)与数字地球(经典高考题)下图示意新一代信息技术支撑下的智慧城市。读图完成(1)～(2)题。(1)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(2)智慧城市建设对城市发展最重要的作用是()A．调整地域结构B．加速人口集聚C．扩大空间规模D．提升服务功能[解题思路]析图表[答案](1)A(2)D1．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。2．“3S”技术与数字地球的关系[方法技巧]“3S”技术选取的方法(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。1．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．手工绘图解析：A[由题中“在获取了不同鸟类的觅食半径等资料后”，可知已经无需应用GPS、RS来调查不同鸟类活动范围，只需利用GIS技术，将不同鸟类资料图层叠加，即可得出鸟类活动最集中分布区域，从而准确高效划定保护区范围。]下图是某地山体滑坡后堵塞河道形成堰塞湖的影像。读图回答下题。2．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)解析：B[遥感可以直观反映堰塞湖的范围，但要预测堰塞湖水位上升速度、淹没范围，以及需要转移的人口等，则需要对降水、地形、堰塞体的大小、区域人口分布等多种地理因素进行空间分析与评价，故B项正确。](2019·浙江选考模拟)读我国部分葡萄产区7～9月的累积气温和平均日照时数图，完成3～4题。3．四地区中，葡萄甜度较差的是()A．山东烟台B．云南蒙自C．宁夏银川D．新疆吐鲁番4．对所监测的葡萄长势进行估产运用的地理信息技术是()A．RSB．GPSC．GISD．VR解析：3.B4.C[第3题，