第二節(jié)-地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用

第二節(jié)地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用第一章地理環(huán)境與區(qū)域發(fā)展地理信息技術(shù)遙感（RS）全球定位系統(tǒng)（GPS）地理信息系統(tǒng)（GIS）應(yīng)用：資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、自然災(zāi)害防御監(jiān)測(cè)、國(guó)土資源管理、國(guó)土開發(fā)規(guī)劃等。一、地理信息技術(shù)的概念地理信息技術(shù)指獲取、管理、分析和應(yīng)用地理空間信息的現(xiàn)代技術(shù)的總稱。二、遙感（RS）是人們?cè)诤娇掌?如飛機(jī)、高空氣球)或航天器(如人造衛(wèi)星)上利用一定的技術(shù)裝備，對(duì)地表物體進(jìn)行遠(yuǎn)距離的感知。1.遙感概念遙遠(yuǎn)感知遙感航天器或航空器上利用一定的技術(shù)裝備（1）遙感的關(guān)鍵裝置傳感器記錄傳送接收信息3.遙感的優(yōu)越性：（2）遙感信息作為重要的信息源，為區(qū)域地理環(huán)境研究從定性到定量、從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)、從過(guò)程到模式的轉(zhuǎn)化和發(fā)展，提供了條件。2.工作過(guò)程（1）提高精度和質(zhì)量，節(jié)省人力、財(cái)力，提高效率4.遙感在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用（1）應(yīng)用領(lǐng)域（2）災(zāi)害監(jiān)測(cè)資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、自然災(zāi)害防御監(jiān)測(cè)等a圖由飛機(jī)遙感圖像鑲嵌而成。飛機(jī)飛行高度8400米，陰雨天氣。圖中湖、河等水域呈黑色，居民點(diǎn)呈淺灰色。

對(duì)a圖信息經(jīng)過(guò)處理后制作成b圖。b圖清楚的顯示出淹沒區(qū)的分布。b圖中黑色區(qū)域?yàn)楹吇蚝舆呇蜎]的灘地。a圖衛(wèi)星遙感圖像，圖中深色的范圍為水體，城市呈灰白色。對(duì)a圖信息進(jìn)行處理后制作成b圖。與1998年7月27—31日的飛機(jī)遙感圖像b圖相比較，可以看出1個(gè)月來(lái)該地淹沒地區(qū)的變化。遙感在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用土地利用現(xiàn)狀調(diào)查病蟲害和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境調(diào)查監(jiān)測(cè)土地資源調(diào)查農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)和評(píng)估應(yīng)用最廣泛綜合應(yīng)用的例證1.概念2.組成空間部分、地面控制部分、用戶設(shè)備部分三、全球定位系統(tǒng)（GPS）利用衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)實(shí)時(shí)進(jìn)行定位、導(dǎo)航的系統(tǒng)。（1）空間部分GPS衛(wèi)星星座(2)地面控制部分地面監(jiān)控系統(tǒng)(3)用戶設(shè)備部分GPS信號(hào)接收機(jī)3.用途和特點(diǎn)用途：為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間特點(diǎn)：具有全能性（陸地、海洋、航空和航天）、全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時(shí)性GPS信號(hào)接收機(jī)4.應(yīng)用野外調(diào)查確定考察點(diǎn)的地理位置和高程獲取精確的調(diào)查數(shù)據(jù)（1）測(cè)量（2）導(dǎo)航軍事交通救援旅游與娛樂我國(guó)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)——北斗系統(tǒng)1、特點(diǎn)（1）、適合自己國(guó)情（2）、具有創(chuàng)造性（3）、是獨(dú)立自主開發(fā)、研制和建立的（4）、可以提供全天候、高精度、大范圍、快速實(shí)時(shí)的導(dǎo)航定位

服務(wù)與全球定位系統(tǒng)有所不同衛(wèi)星星座導(dǎo)航范圍全球定位系統(tǒng)由21顆工作衛(wèi)星和三顆在軌備用衛(wèi)星組成，它們均勻分布在六個(gè)軌道平面內(nèi)全球中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)由十六顆地球軌道衛(wèi)星組成大范圍，區(qū)域性五、地理信息系統(tǒng)（GIS）1.地理信息系統(tǒng)概念專門處理地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，稱為“地理信息系統(tǒng)”簡(jiǎn)稱“GIS”

信息源表達(dá)空間分析數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)處理地圖、遙感圖象、以及野外考察、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、社會(huì)統(tǒng)計(jì)等獲得的數(shù)據(jù)建立空間模型和數(shù)字模型地物空間特征和屬性的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的結(jié)合按一定規(guī)劃對(duì)所研究的局部或局部與相鄰部分或整個(gè)區(qū)域進(jìn)行空間分析將系統(tǒng)處理和分析的結(jié)果形成可供研究、規(guī)劃和決策人使用的產(chǎn)品２.

GIS的簡(jiǎn)要程序數(shù)字高程模型注意GIS與地圖的基本區(qū)別在于GIS將地物的各種特征數(shù)據(jù)化地理信息系統(tǒng)提供反映區(qū)域狀況的各種空間信息對(duì)有關(guān)信息進(jìn)行分析加工利用查詢檢索、空間分析等功能結(jié)合遙感、全球定位系統(tǒng)等提供的地理信息建立能反映區(qū)域內(nèi)聯(lián)系，揭示區(qū)域結(jié)構(gòu)、特征和發(fā)展規(guī)律的模型對(duì)區(qū)域內(nèi)的各種條件進(jìn)行精確分析、評(píng)價(jià)對(duì)環(huán)境和自然災(zāi)害進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及評(píng)估預(yù)測(cè)研究區(qū)域地理環(huán)境(1)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用3．地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用(2)在城市管理中的應(yīng)用3.GIS的功能（1）提供反映區(qū)域狀況的各種空間信息。（4）可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和評(píng)估預(yù)測(cè)。（2）揭示區(qū)域結(jié)構(gòu)、特征和發(fā)展規(guī)律的模型。（3）提供查詢檢索、空間分析、評(píng)價(jià)功能。網(wǎng)絡(luò)數(shù)字地圖農(nóng)業(yè)、林業(yè)、國(guó)土資源、地礦、軍事、交通、測(cè)繪、水利、通訊、交通、公安、教育、能源等各行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楦黝愑脩籼峁┚艿娜S坐標(biāo)、速度和時(shí)間能對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、管理、分析和表達(dá)段時(shí)間內(nèi)獲得全面資料以便及時(shí)安排防災(zāi)、救災(zāi)作用全能性、全球性、全天候、連續(xù)性、實(shí)時(shí)性①采集、管理、分析、輸出地理空間信息②空間分析多要素、綜合動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)③計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持范圍大、速度快、周期短、限制少、應(yīng)用廣特征信息源數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)庫(kù)空間分析表達(dá)電磁波--收集--傳輸--處理--分析---成果技術(shù)環(huán)節(jié)GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)、GPS信號(hào)接收機(jī)計(jì)算機(jī)硬件、軟件遙感平臺(tái)、傳感器、遙感信息的傳輸與處理技術(shù)裝備地圖的延伸人的視力的延伸別名GPSGISRS代號(hào)利用衛(wèi)星在全球范圍內(nèi)適時(shí)進(jìn)行導(dǎo)航、定位的系統(tǒng)專門處理地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)利用一定的技術(shù)裝備在航空器或航天器上對(duì)地物進(jìn)行遙遠(yuǎn)的感知概念全球定位系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)遙感技術(shù)四、地理信息技術(shù)與數(shù)字地球1.“3S”的關(guān)系（１）聯(lián)系：

既互為獨(dú)立發(fā)展

又相互促進(jìn)。（２）區(qū)別：①遙感主要用于地理信息數(shù)據(jù)的獲??；②全球定位系統(tǒng)主要用于地理信息的空

間定位；③地理信息系統(tǒng)主要用來(lái)對(duì)地理信息數(shù)

據(jù)進(jìn)行管理、查詢、更新、空間分析

和應(yīng)用評(píng)價(jià)。

2．?dāng)?shù)字地球（1）數(shù)字地球的概念

數(shù)字地球是指數(shù)字化的地球，即把整個(gè)地球信息進(jìn)行數(shù)字化后，由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)管理的技術(shù)系統(tǒng)。（2）數(shù)字地球的原理和應(yīng)用原理：數(shù)字地球是將不同空間、時(shí)間的自然、人文的大量信息，按地理坐標(biāo)，從區(qū)域到全球進(jìn)行整合，并進(jìn)行立體的、動(dòng)態(tài)的顯示應(yīng)用：為復(fù)雜的生產(chǎn)、研究活動(dòng)提供實(shí)驗(yàn)條件和試驗(yàn)基地。數(shù)字地球地理信息技術(shù)遙感概念優(yōu)越性工作過(guò)程地理信息系統(tǒng)功能應(yīng)用概念工作原理全球定位系統(tǒng)數(shù)字地球應(yīng)用概念組成用途和特點(diǎn)應(yīng)用C1.遙感技術(shù)的工作原理是()A.不同地物的海拔高度不同B.不同地物的表面溫度不同C.不同地物的電磁波特性不同D.不同地物的化學(xué)特征不同2.遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)，與人工監(jiān)測(cè)相比優(yōu)點(diǎn)有()D①獲取資料快,可及時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析②受地面限制少,避免人員傷亡③獲取信息量大④探測(cè)范圍大，可在客觀上進(jìn)行監(jiān)測(cè)A.①②③B.①②④C.①③④D.①②③④3.傳感器的主要作用是()A.只接收地面物體的反射波譜B.只記錄接收地面物體輻射波譜C.接收地面物體反射或輻射的電波信息D.對(duì)獲得的信息進(jìn)行處理分析4.在聯(lián)合國(guó)對(duì)伊拉克違禁武器核查期間，專家使用美國(guó)的U偵察機(jī)進(jìn)行空中偵察，U偵察機(jī)進(jìn)行空中偵察時(shí)主要運(yùn)用（）A.遙感技術(shù)B.地理信息系統(tǒng)C.全球定位技術(shù)D.計(jì)算機(jī)技術(shù)CA5.無(wú)論是在陸地、海洋，還是在天空，全球定位系統(tǒng)都能為用戶提供精確的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間，這體現(xiàn)了全球定位系統(tǒng)的哪個(gè)特點(diǎn)（）A.全能性B.全球性C.全天候D.實(shí)時(shí)性6.全球定位系統(tǒng)的主要功能是（）①地理事物定位②海陸空導(dǎo)航③導(dǎo)彈精確制導(dǎo)④大地和工程測(cè)量⑤尋找地下礦藏A.①②③④B.①②④⑤C.②③④⑤D.①②③⑤AA7.尋求兩點(diǎn)之間最短、最快或景點(diǎn)最多的路徑等可借助于()A.地理信息系統(tǒng)

B.遙感技術(shù)

C.全球定位系統(tǒng)D.地球衛(wèi)星系統(tǒng)8.地理信息系統(tǒng)()A.主要是記錄地理事物的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

B.具有空間分析的能力，沒有動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)能力C.是地圖繪制系統(tǒng)

D.是專門處理地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)A

D

9.下圖1為一幅我國(guó)山東某區(qū)域的地理信息空間數(shù)據(jù)圖，每個(gè)小方格表示實(shí)際長(zhǎng)寬各10米，圖中r表示河流，s表示林木，h表示住房，f表示耕地；下圖2數(shù)據(jù)表示相應(yīng)區(qū)域內(nèi)各方格的平均海拔高度(單位：米)，回答下列問(wèn)題。圖1圖2(1)該河流的流向是

。(2)該處的森林覆蓋率為

。(3)從地形看，此住房面臨的主要問(wèn)題是容易發(fā)生

災(zāi)害的影響。(4)為配合區(qū)域荒山綠化，該地區(qū)準(zhǔn)備栽培一批水果請(qǐng)列舉比較適合的水果品種(至少兩個(gè))_________________。自東北向西南18%洪水蘋果、梨、紅棗10.讀以下文字資料，回答問(wèn)題。

地理信息系統(tǒng)（GIS）與一般信息系統(tǒng)的主要差別是，GIS所采集的信息是按地理空間分布特征來(lái)反映地理實(shí)體結(jié)構(gòu)及其動(dòng)態(tài)變化規(guī)律的。如目前我國(guó)已應(yīng)用GIS對(duì)各地區(qū)各時(shí)段“非典型肺炎”臨床診斷病例、疑似病例等指標(biāo)分類匯總，在地圖上進(jìn)行“地點(diǎn)”、“狀況”的位置標(biāo)定，每日發(fā)布各地疫情通報(bào)，供有關(guān)部門查詢分析，制定相應(yīng)的防治策略。位置標(biāo)定，每日發(fā)布各地疫情通報(bào)，供有關(guān)部門查詢分析，制定相應(yīng)的防治策略。

⑴根據(jù)我國(guó)部分省區(qū)“非典型肺炎”累計(jì)臨床診斷病例通報(bào)表中的數(shù)據(jù)（截止2003年5月22日10時(shí)）在我國(guó)部分省區(qū)圖的圖例空框中，設(shè)計(jì)區(qū)分各病例數(shù)值段的圖例符號(hào)，并在圖上山西、湖南兩省范圍內(nèi)畫出相應(yīng)的圖例符號(hào)。答案（略）⑵下列課題中，主要是應(yīng)用GIS進(jìn)行研究的有（

）（多項(xiàng)選擇）

A、近50年來(lái)，世界糧食總產(chǎn)量與人均產(chǎn)量變化趨勢(shì)分析

B、近10年來(lái)，上海市區(qū)人口分布變化特征與城市建設(shè)相關(guān)性分析

C、關(guān)中西部地區(qū)土地利用狀況與農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)變化特征分析

D、上海市浦東新區(qū)內(nèi)環(huán)線內(nèi)主要道路交叉點(diǎn)交通流量狀況通報(bào)及優(yōu)化公交線網(wǎng)、站點(diǎn)分布的方案設(shè)計(jì)BCD⑶試設(shè)計(jì)一項(xiàng)應(yīng)用GIS的課題研究項(xiàng)目。如“關(guān)中平原某年冬小麥長(zhǎng)勢(shì)的監(jiān)測(cè)分析”、“中等城市垃圾填埋場(chǎng)選址模式及與交通、環(huán)境關(guān)系的分析”、“油輪在某海域發(fā)生大量漏油事故時(shí)，預(yù)測(cè)其污染范圍及對(duì)海洋生物的影響”等。海闊天空，尋找全新的自己；繽紛世界，打造精彩的人生。3.GIS的功能（1）提供反映區(qū)域狀況的各種空間信息。（4）可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和評(píng)估預(yù)測(cè)。（2）揭示區(qū)域結(jié)構(gòu)、特征和發(fā)展規(guī)律的模型。（3）提供查詢檢索、空間分析、評(píng)價(jià)功能。4.應(yīng)用：地理信息技術(shù)遙感

（RS）全球定位系統(tǒng)

（GPS）

地理信息系統(tǒng)（GIS）主要功能對(duì)地表物體遠(yuǎn)距離的感知、獲取信息導(dǎo)航、定位對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、管理、分析和表達(dá)應(yīng)用傳統(tǒng)方法：從點(diǎn)、線實(shí)地觀測(cè)入手逐漸過(guò)渡到面上分析研究。精度差，