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第三讲地理信息技术的应用123Contents抓基础基稳楼高研考点突破重难析图表专项提能抓基础基稳楼高1一、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【联1】【联1】GIS具有地图所不具备的特点(1)信息量大、使用方便。地理信息系统可提供反映区域状况的各种空间信息，并可建立提示区域结构特征和发展规律的模型。(2)功能强大、完备。可以提供查询检索、空间分析、修改补充、距离测算等多种功能。(3)能够进行预测评估。4．工作过程5．应用：城市规划和管理、管理、土地利用与管理和生态环境管理。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、反射、散射等信息，揭示目标物的特征、及其变化的综合探测技术。基础设施电磁波性质【联2】【注】【联2】GIS解决的问题(1)与分析、位置有关的基本问题。(2)趋势问题。(3)模式问题。(4)模拟问题。【注】远距离——不接触地物；感知——借助安装在飞行器上的设备。2．工作原理：不同物体对电磁波发射、反射和吸收的特性不同。3．优点：视域广阔，监测范围大，能够瞬时成像、实时传输、快速处理、迅速获取信息和实施动态监测等。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)环境灾害监测：实时、准确地为救灾和减灾提供决策依据。【点1】【点2】【联3】传感器【点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。【点2】遥感探测范围大、获取资料快、受地面限制少、获取信息量大。【联3】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与数字地球1．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、实时三维导航与功能的新一代卫星导航与定位系统。(2)应用：①最初用于。②目前已拓展到交通、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。【联4】定位军事目的【联4】“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。2．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研考点突破重难2“3S”技术的特点和应用考点一(一)地理信息系统(GIS)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主要功能应用环境规划与决策、监测、评价、预测和模拟城市环境管理实时跟踪灾害发生、发展过程，对灾害进行快速分析、评价和模拟，并辅助开展灾后的应急和恢复工作城市抗灾减灾显示路况、交通流量、沿线环境等空间和属性信息城市道路交通管理进行城市与区域多目标的开发和规划城市规划向城市居民提供工作与生活所需的各种信息城市信息管理与服务(二)遥感(RS)的特点及应用1．图示遥感的特点2．遥感(RS)的应用(1)资源普查、环境和灾害监测：应用方向具体内容应用领域有利于防灾减灾监测旱情、洪灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等灾害监测有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善监测荒漠化、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、大气污染等环境监测环境和灾害监测为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务通过遥感图像解译，用图像处理技术，提取植被的分布、类型、结构、健康状况、产量等数据生物资源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”矿产矿产资源资源普查(2)农业方面：(三)全球定位系统(GPS)的应用具体应用应用领域大地测量、野外勘测、紧急救援、农业监控、生态研究其他定位和导航军用定位、线路选择、报警等探险旅游空中导航——飞行路线管理，空域划分与管理等；航海——自主导航，港口调度交通典题精研[典例](2016·江苏高考)如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(RS)技术获取信息的是()A．①②④B．①③⑤C．③④⑥D．②③⑥(2)进行农业适宜性评价可以利用的图层组合是()A．①②④⑤B．②③④⑤C．②③④⑥D．①③⑤⑥[解析]第(1)题，遥感一般指运用传感器对物体电磁波的辐射、反射特性进行探测。居民点、水系和地形等主要分布在地表，因而其信息容易通过遥感技术获取；土壤、岩层和地下水一般位于地下，其电磁波的辐射、反射特性较弱。第(2)题，进行农业生产活动的自然区位因素多与地形、气候、土壤、水源等相联系，与居民点和岩层联系不大。[答案](1)A(2)C[考题变式]1．(变设问)为了解决居民的饮水安全问题，计划打一眼深水井，需要的图层有()解析：从题意中可知该井要靠近居民点，开采地下水还要考虑地形、岩层和地下水分布状况，故选B。答案：BA．①②③④B．①④⑤⑥C．②④⑤⑥D．①②③⑥2．(变题型)若要在该区域建一大型超市，超市选址除考虑居民点外，还应重点考虑的图层是________。为统计人流情况，需借用的地理信息技术是__________________。解析：超市选址一般要考虑到人流状况，故需要借助居民点分布图和交通图。而人口流量统计，需要借助地理信息系统。答案：交通图地理信息系统集训冲关如图为卫星拍摄的冰山照片。图片显示R冰山(69°24′S，100°12′E)已经从南极大陆边缘厚冰层中解体出来。目前，R冰山正在向该地区的东部海域缓缓移动。据此完成1～2题。1．监测R冰山移动方向和速度最好采用()A．飞机跟踪B．地理信息系统C．遥感技术D．全球定位系统2．对冰山产生的原因进行分析、对移动的方向进行预测主要是应用()A．GISB．GPSC．RSD．电子地图解析：第1题，冰山与周围海水相比，温度和性质差异大，利用遥感技术所获得的影像可以迅速获知冰山的移动方向和速度，所以适合采用遥感技术进行跟踪研究。第2题，对地理信息进行分析评估和预测主要应用地理信息系统(GIS)。答案：1.C2.A现代地理信息技术已经广泛应用于地理环境的研究，服务于日常生产生活。读图，回答3～4题。3．利用图甲所示地理信息技术可以()A．了解地形和地貌特征，开展土地资源调查B．监测风沙和干旱灾害，进行灾情预测分析C．确定时间和空间位置，进行路线筛选导航D．测算经济和人口数据，确定商业网点布局4．有关图乙车载导航仪及其所示电子地图，下列说法正确的是()A．车载导航仪借助GIS实现精确定位B．车载导航仪通过RS获得交通信息C．电子地图可以实现人机交互功能D．电子地图不能显示自然地理信息解析：第3题，图甲是遥感地形图，利用遥感技术可以了解地形和地貌特征，开展土地资源调查。监测风沙和干旱灾害，进行灾情预测分析要用GIS；确定时间和空间位置，进行路线筛选导航需要用GPS；测算经济和人口数据，确定商业网点布局用GIS。第4题，车载导航仪借助GPS实现精确定位；车载导航仪通过GIS获得交通信息；电子地图可以显示部分自然地理信息。答案：3.A4.C考点二“3S”技术的综合应用1．比较“3S”的功能特点和差异简单理解特点和功能为什么？有何联系？怎么做？怎么办？数据采集、数据分析、决策应用地理信息系统(GIS)在哪里？空间位置(地理坐标)的确定、导航全球定位系统(GPS)是什么？有什么？地表观察、地理数据收集遥感(RS)2．实际应用中“3S”技术的选取方法具体判断技巧方法RS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RSGIS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、GIS如果是“面”则需看突出监测方面还是需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GISGPS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、GIS3．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。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。典题精研(1)绘制人口热力图需要用到的地理信息技术是()A．GPS和RSB．GPS和GISC．RS和数字地球D．RS和GIS[典例](2019·襄阳测试)人口热力图是根据测得的热力值用不同颜色的区块叠加在地图上实时描述人群分布、密度的统计图。下面两图分别为我国某城市8时和20时的人口热力图。据此完成(1)～(2)题。(2)根据人口热力图，可以()A．统计该市人口数量B．分析城市人口迁移方向C．确定城市用地类型D．预测城市人口增长率[解析]第(1)题，人口热力图的绘制需要利用RS测量，而图形最后的合成叠加则需要用到GIS。第(2)题，人口热力图反映了城市不同区域的人口密度分布情况，根据人口密度可以确定交通、商业区等用地类型，但是不能统计人口数量、人口迁移方向，也不能预测城市人口增长率。[答案](1)D(2)C[考题变式]1．(变题型)利用获取的手机数据，定位该区域位置和统计用户数量及实时的人流流量情况，需用到的地理信息技术分别是____________和____________。解析：利用手机定位位置需用全球定位系统，统计数量及实时人流流量需用地理信息系统。答案：全球定位系统地理信息系统2．(变设问)根据人口热力图判断，20时人口密度最高区域应为()解析：根据城市各功能区的特点，结合图示时间即可判断该区域应为住宅区。答案：CA．工业区B．商业区C．住宅区D．城市绿地集训冲关下图是我国华北平原某城市近十年土地利用率变化图，读图回答1～2题。1．监测并估算该城市近十年土地利用率的变化，采用的地理信息技术分别是()A．RS和GPSB．RS和GISC．GIS和RSD．GPS和GIS2．据图可知，该城市近十年()A．城区植被覆盖率增加B．郊区种植业迅速发展C．城市热岛效应减弱D．郊区生态环境改善解析：第1题，根据“3S”技术的特点并结合选项可知，土地利用方式可通过电磁波反射率来判断，即通过遥感监测得出；而近十年的土地利用变化情况可通过地理信息系统进行分析得出，故本题正确答案为B。第