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第一章地理环境与区域发展第二节地理信息技术在区域地理环境研究中的应用学习目标：1.了解遥感、全球定位系统、地理信息系统和数字地球的概念。2.掌握遥感、全球定位系统、地理信息系统和数字地球在生产、生活中的应用。(重点)3.理解“3S”之间的区别与联系及其与“数字地球”的关系。(重难点)自主预习探新知一、地理信息技术1．概念：获取、管理、分析和应用的现代技术的总称。2．类型：(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)。地理空间信息遥感3．应用领域领域应用区域地理环境研究资源调查、、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开发规划大众化应用GPS汽车导航、、城市多媒体地理信息系统环境监测空间信息网站二、遥感(RS)1．概念人们在航空器(如飞机、高空气球)或(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。2．遥感的关键装置一种被称为的仪器。航天器传感器感知3．主要环节4．原理地面物体的种类、性质、环境条件不同，其反射和辐射的也各不相同。电磁波电磁波5．在区域分析中的作用为区域地理环境研究从到、从静态到动态、从到的转化和发展，提供了条件。6．应用、环境监测、防御监测等领域。模式自然灾害资源调查定性定量过程[特别提醒]遥感技术的特点：探测范围大，获得资料速度快、周期短，能反映动态变化，受地面条件限制少，手段多、信息量大，用途广。三、全球定位系统(GPS)1．概念：利用，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——用户设备部分——GPS信号接收机3．特点：全能性、性、全天候、连续性和实时性。4．应用：为各类用户提供精密的、速度和时间；利用GPS为导航服务。卫星地面监控系统三维坐标全球四、地理信息系统(GIS)1．概念：专门处理地理的计算机系统。2．简要程序信息源→→数据库→→表达分析空间数据数据处理空间3．应用(1)区域地理环境研究①提供反映的各种。②对环境和进行动态监测及。(2)城市管理查看、查询相关信息资源制作相关的和综合分析相关信息，进行的录入、处理、决策等工作评估预测专题图区域状况空间信息自然灾害统计分析图应急事件五、地理信息技术与数字地球1．数字地球：数字化的地球，即把整个地球信息进行后，由来管理的技术系统。2．“3S”技术与数字地球的关系数字化计算机网络空间分析[特别提醒]数字地球不能简单地说是“3S”技术的综合数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现与再认识，是遥感技术、全球定位系统、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等多种技术的综合利用。“3S”技术仅仅是数字地球的部分支撑技术。(1)卫星遥感与飞机遥感的探测范围相同。()(2)汽车导航装置可显示城市道路图，但不显示该车的位置。()(3)地理信息系统即计算机系统。()(4)利用数字地球，可以预测未来，但无法模拟数世纪前的环境。()(5)精确测量珠穆朗玛峰可利用哪种地理信息技术()A．遥感B．全球定位系统C．地理信息系统D．数字地球提示：(1)×卫星遥感比飞机遥感距离地面远，因此探测范围大。(2)×汽车导航装置可显示城市道路图和该车的位置。(3)×地理信息系统从外部看表现为计算机软硬件系统；其内涵却是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。(4)×数字地球可利用虚拟技术，模拟过去和未来的环境。(5)B[全球定位系统可以提供某地的经纬度、海拔等定位信息，因此利用它可以测量山地高度。]合作探究攻重难RS在区域地理环境研究中的应用2018年10月11日，西藏自治区江达县波罗乡境内发生山体滑坡，造成金沙江断流并形成堰塞湖。灾害发生后，“地质灾害InSAR技术研究中心”第一时间获取高分辨率卫星影像进行了灾情遥感影像解译分析，并利用合成孔径雷达干涉测量技术展开了滑前形变探测等工作。报告指出，从2011年3月4日卫星影像可见，该滑坡区早在2011年之前便存在显著形变，滑坡后壁已经基本连通，滑坡中后部发育多处中小型滑塌。从2015年2月22日影像发现，2011年至2015年滑坡体上变形整体呈加剧趋势，但未发生剧烈的位移变化。从2018年8月29日Planet卫星影像可见，此时滑坡区整体变形非常显著，滑坡后壁发生了较明显的整体下错，滑源区中部发生了较大规模的滑塌。问题1(综合思维)在此次山体滑坡灾害发生后，我们利用遥感技术进行抢险救灾有哪些优势？提示：探测范围大、获取资料速度快、周期短、能反映堰塞湖及滑坡体的动态变化、受地面条件限制少、手段多、信息量大。问题2(地理实践力)遥感技术如何为到达现场救灾的工作人员提供安全保障的指导服务？提示：通过遥感检测，可以确定抢险救灾人员的工作活动范围，注意需要规避的危险区域，安全撤离的路线等指导服务。[归纳总结]1．遥感在资源调查、环境和自然灾害防御监测中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自然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、林业方面的应用在农业方面，利用遥感技术可以识别各类农作物，计算其种植面积，并根据作物生长情况估计产量。在林业方面，利用遥感技术可以清查森林资源、监测森林火灾和病虫害。如下图所示：1．2018年8月，第18号台风“温比亚”在浙江和上海一带登陆，给我国中东部以及华北地区带来了大量的降水，部分城市出现了严重的内涝灾害。据此完成(1)～(2)题。(1)下列关于台风“温比亚”的叙述正确的是()A．在登陆之前，上海地区吹东南风B．会引发滑坡、泥石流等次生灾害C．造成的灾情可用GPS监测D．气流呈顺时针方向旋转(2)目前，对台风最主要的监测手段是()A．利用气象卫星B．建立洪水预报系统C．利用探测气球D．气象台人工监测(1)B(2)A[台风“温比亚”在浙江和上海一带登陆，在登陆之前，上海地区位于台风中心的西部，气流呈逆时针方向辐合，上海地区吹西北风。台风带来了大量的降水，会引发滑坡、泥石流等次生灾害。对台风最主要的监测手段是利用气象卫星，进行遥感监测。]2．不同的地物和地物的不同状况有不同的反射率，据此原理，可以利用遥感监测的有()①近海赤潮灾害②人口分布③海上石油污染④工业生产总值A．①②B．②③C．③④D．①③D[遥感不能监测人口分布和工业生产总值。]全球定位系统(GPS)的应用近期，针对车主对于高架桥定位、导航的痛点，百度地图率先推出了高架导航功能，覆盖全国几乎所有采用高架桥道路设计的城市，可以更精确地判断行驶的位置位于高架桥上还是高架桥下，为用户提供更加准确的导航服务。(以上海为例，百度地图可判断所处的位置是在高架桥上还是桥下)问题1(地理实践力)百度地图率先推出的高架桥导航功能是基于全球定位系统的什么功能来区分车辆所处的位置是在高架桥上还是桥下的？提示：主要是通过全球定位系统提供的经度、纬度和海拔来区分的，尤其是车辆在高架桥上的海拔。问题2(综合思维)利用卫星导航时，我们可以获知车辆运行的速度吗？提示：可以获知车辆运行的速度。[归纳总结]__全球定位系统的部分应用领域和用途应用领域功能表现具体用途军事定位、导航主要用来给航行中的军舰、飞机及导弹提供定位和导航，同时也广泛用于野外军事行动中单兵和移动装备定位及跟踪野外勘探定位GPS技术已广泛用于大地测量、资源勘探、地壳运动观察、地籍测量交通定位、导航对车辆进行跟踪、调度管理、合理分配，从而以最快的速度响应用户乘车或配送请求，降低能源消耗，节省运行成本；同时GPS对车辆还具有导航功能救援定位可对消防人员、救护人员、交通警察进行应急调遣，从而提高紧急事件处理部门对火灾、犯罪、交通事故等的响应效率农业定位实施精准农业的耕作和捕鱼3．北斗导航系统(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。完成(1)～(2)题。(1)下列关于北斗导航系统的叙述，正确的是()A．可精确划定城市地价等级范围，提高土地利用率B．可对某地区的自然灾害进行精确的分析、评估C．可以监视长途客车的行驶路线，获取位置和速度等信息D．具有全天候、连续性、实时性的特点，是人视力的延伸(2)北斗导航系统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(1)C(2)D[第(1)题，北斗卫星导航系统实质就是一种全球定位系统，通过实时定位可以监视长途客车的行驶，获取位置和速度等信息。第(2)题，材料中说明了北斗卫星导航系统不仅可以定位，还有短文通信功能；提供灾区影像的技术是遥感，统计灾区经济损失是应用地理信息系统。]4．读车载GPS导航监控原理示意图，回答(1)～(2)题。(1)图中M表示()A．制作GPS接收机B．分析交通状况C．生成电子地图D．计算三维坐标(2)车载GPS通过公共电信网络传给交通监控中心的信息是()A．车载GPS所在道路的拥堵状况B．车载GPS所在地的地理坐标C．车载GPS所在车辆的违章信息D．车载GPS规划的导航路线(1)C(2)B[第(1)题，纸质地图信息数字化后录入地名坐标信息，即生成电子地图，将该电子地图输入车载GPS，则可进行路线规划和导航。第(2)题，车载GPS通过公共电信网络传给交通监控中心的信息是其所在位置，即当地地理坐标。]地理信息系统(GIS)的应用2018年8月以来非洲猪瘟闹得生猪行业人心惶惶，特别是中下旬疫情点增多，病毒来源仍未查清，且有在全国范围传播的可能，对国内生猪养殖、屠宰的食品安全监管带来巨大的挑战。非洲猪瘟病毒具有高度致死性，且目前无有效的医治办法，受此影响，生猪行业股票市值在猪瘟疫情暴发以来平均下跌了13%左右。9月11日，农业农村部发布特急明电——《农业农村部关于进一步加强生猪及其产品跨省调运监管的通知》(下称通知)，就非洲猪瘟疫区解除封锁前生猪及其产品跨省调运监管有关事项做了补充。通知要求，与发生非洲猪瘟疫情省相邻的省份(自治区、直辖市，下称“省”)暂停生猪跨省调运，并暂时关闭省内所有生猪交易市场。暂停时间从任一相邻省发生疫情至其全部相邻省疫情解除封锁前。通知还指出，目前疫情省的相邻省份为河北、山西、内蒙古、吉林、上海、福建、江西、山东、湖北、陕西等10个省份。下图是运用GIS制作的2018年8月份爆发非洲猪瘟疫情的省份(浅灰色)以及应重点防控的省份(深灰色)分布图。问题1(综合思维)点击在农业农村部网站上发布非洲猪瘟疫情分布图，可以查询到实时的猪瘟疫情分布地的生猪存栏、防疫状况，这说明地理信息系统(GIS)制作的地图与传统地图相比有何特点？提示：信息量大，可实时更新，可多种方式呈现分析预测结果等。问题2(综合思维)应用地理信息系统(GIS)如何指导人们有效地防控非洲猪瘟疫情？提示：应用GIS可对各地区各时段非洲猪瘟疫情诊断病例、疑似病例等指标分类汇总，在地图上进行“地点”“状况”的位置标定，每日发布各地疫情防控状况，供有关部门查询分析，制定相应的防控策略。[归纳总结]__地理信息系统的应用地理信息系统可应用的领域相当广泛，可以说，凡是用到地图或需要处理地理空间数据的领域，都可以借助GIS技术。(1)在区域地理环境研究中的应用(2)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。(3)在城市建设和管理中的应用应用举例地物的位置、分布等基本问题地点查