2020高中地理中圖必修第二冊(cè)學(xué)案第四章第四節(jié)地理信息技術(shù)的應(yīng)用

第四節(jié)地理信息技術(shù)的應(yīng)用課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)通過探究有關(guān)人文地理問題，了解地理信息技術(shù)的應(yīng)用。水平1：能夠舉出地理信息技術(shù)在人文地理中的應(yīng)用實(shí)例。水平2：能夠結(jié)合實(shí)例說明地理信息技術(shù)在人口研究、國(guó)土資源監(jiān)察、交通導(dǎo)航、旅游活動(dòng)、城市規(guī)劃等方面的應(yīng)用方法。水平3：能夠結(jié)合實(shí)例，合理運(yùn)用地理信息技術(shù)。水平4：能夠分析判讀地理信息技術(shù)圖像。綜合思維：能夠分析地理信息技術(shù)的應(yīng)用，判讀相關(guān)圖像。地理實(shí)踐力：運(yùn)用地理信息技術(shù)指導(dǎo)生產(chǎn)、生活實(shí)踐，學(xué)以致用。01、預(yù)習(xí)準(zhǔn)備區(qū)精心準(zhǔn)備夯實(shí)基礎(chǔ)一、人口空間分布與發(fā)展預(yù)測(cè)1．人口空間分布分析(1)掌握人口空間eq\o(□,\s\up1(01))分布和遷移的空間特征、空間關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)等，對(duì)社會(huì)發(fā)展和政府決策具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。(2)人口數(shù)據(jù)與其相應(yīng)的地理空間位置具有一定的相關(guān)性，利用地理信息系統(tǒng)對(duì)空間信息獨(dú)有的eq\o(□,\s\up1(02))空間分析功能，可以設(shè)計(jì)開發(fā)出人口空間統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)。2．人口發(fā)展趨勢(shì)預(yù)報(bào)(1)根據(jù)現(xiàn)有人口資料對(duì)未來人口狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)，以便為各種決策提供eq\o(□,\s\up1(03))科學(xué)依據(jù)。(2)將人口信息與其分布的地理區(qū)域進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，系統(tǒng)能為政府部門制定宏觀政策提供依據(jù)，還能為醫(yī)療衛(wèi)生、eq\o(□,\s\up1(04))教育、救援等公共服務(wù)機(jī)構(gòu)及企業(yè)發(fā)展提供幫助。二、國(guó)土資源監(jiān)察1．國(guó)土資源監(jiān)察主要包括土地利用現(xiàn)狀調(diào)查、土地質(zhì)量調(diào)查、eq\o(□,\s\up1(01))土地評(píng)價(jià)以及土地監(jiān)測(cè)等。2．通過地理信息系統(tǒng)，將各種資源信息進(jìn)行疊加和分析，生成各種國(guó)土資源綜合電子地圖?？梢苑治龊皖A(yù)測(cè)國(guó)土資源問題，提高基層國(guó)土資源隊(duì)伍的eq\o(□,\s\up1(02))快速反應(yīng)能力，極大地提升監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。三、車輛導(dǎo)航調(diào)度在交通方面，租車服務(wù)、物流配送等許多行業(yè)利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，對(duì)車輛進(jìn)行導(dǎo)航跟蹤、調(diào)度管理，eq\o(□,\s\up1(01))合理分配車輛。四、旅游信息查詢?nèi)S數(shù)字地球平臺(tái)可以快速實(shí)現(xiàn)旅游資源的eq\o(□,\s\up1(01))可視化、旅游資源和信息的快速查詢與空間定位功能，實(shí)現(xiàn)旅游資源的信息化管理，使用戶能夠eq\o(□,\s\up1(02))全方位觀察旅游景觀。五、城市規(guī)劃與評(píng)價(jià)1．城市的規(guī)劃與建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，與城市的人文、歷史、地理環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)緊密相關(guān)。2．利用遙感技術(shù)對(duì)城市的空間布局進(jìn)行信息分析，可以獲得指導(dǎo)城市規(guī)劃的信息，包括城市交通調(diào)查、人口調(diào)查、環(huán)境調(diào)查、城市eq\o(□,\s\up1(01))用地變化監(jiān)測(cè)等。1．判斷正誤。(1)地理信息技術(shù)在國(guó)土開發(fā)等許多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。(√)(2)運(yùn)用RS可以監(jiān)測(cè)春運(yùn)期間我國(guó)積雪分布情況。(√)2．運(yùn)用地理信息技術(shù)得到春節(jié)前后人口流向圖，其研究過程是()①實(shí)驗(yàn)分析并建立人口流動(dòng)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)②運(yùn)用GNSS對(duì)手機(jī)用戶進(jìn)行空間定位③運(yùn)用GIS分析和輸出人口流動(dòng)軌跡地理信息數(shù)據(jù)A．①②③B．①③②C．③②①D．②①③答案D解析運(yùn)用GNSS對(duì)手機(jī)用戶進(jìn)行空間定位是獲得地理信息數(shù)據(jù)的前提，然后把數(shù)據(jù)存入電腦，實(shí)驗(yàn)分析并建立人口流動(dòng)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，最后運(yùn)用GIS分析和輸出人口流動(dòng)軌跡地理信息數(shù)據(jù)，形成人口流向圖。3．地理信息系統(tǒng)在大型工程建設(shè)中起著非常重要的作用，請(qǐng)舉例說明。提示例如工程選址方面，利用地理信息系統(tǒng)，根據(jù)區(qū)域地理環(huán)境的特點(diǎn)，綜合考慮資源配置、市場(chǎng)潛力、交通條件、地形特征、環(huán)境影響等因素，在區(qū)域范圍內(nèi)選擇最佳位置。02、任務(wù)探究區(qū)思維探究實(shí)踐運(yùn)用任務(wù)探究地理信息技術(shù)在人文地理研究中的應(yīng)用現(xiàn)在為了維持人民群眾的人身、財(cái)產(chǎn)安全和維持正常的社會(huì)秩序，我國(guó)大量地在各大中城市合理布局了許多110指揮中心。110指揮中心在接到報(bào)警后，能在最短的時(shí)間內(nèi)指揮警車到達(dá)出事地點(diǎn)。為了提高出警率，許多城市在配備巡邏車的同時(shí)大量地應(yīng)用地理信息技術(shù)。下圖為交通管理示意圖。據(jù)此探究下列問題：(1)110指揮中心要隨時(shí)掌握每一輛巡邏車在城市中的位置，可以利用哪一種地理信息技術(shù)？(2)110指揮中心要確定哪一輛巡警車離出事地點(diǎn)最近，可以利用哪一種地理信息技術(shù)？(3)110指揮中心要判定最近的警車至出事地點(diǎn)的道路是否通暢，還需要利用哪些技術(shù)？如果存在嚴(yán)重交通堵塞，110指揮中心又該怎么辦？(4)假如你是110指揮中心的調(diào)度員，描述在接到報(bào)警電話到指揮警車前往出事地點(diǎn)的工作程序。[成果展示](1)可以利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)。(2)可以利用地理信息系統(tǒng)。(3)還要用攝像和視頻傳輸技術(shù)。如果存在嚴(yán)重交通堵塞，需要另外找較近的且有條件較快趕到出事地點(diǎn)的巡警車(需要綜合運(yùn)用上述技術(shù))。(4)接警確認(rèn)出事地點(diǎn)位置(在顯示各巡警車的城市地理信息系統(tǒng)中)，了解其周圍巡警車的位置，分析確定最近(或能最快到達(dá))的巡警車，通知該巡警車。1．在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的應(yīng)用地理信息系統(tǒng)與eq\o(□,\s\up1(01))遙感技術(shù)、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，可為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)活動(dòng)提供全新的數(shù)據(jù)地圖決策信息。下圖是地理信息系統(tǒng)在商業(yè)活動(dòng)中的應(yīng)用：2．在城市管理中的應(yīng)用應(yīng)用主要功能舉例說明城市信息管理與服務(wù)主要向城市居民提供日常工作與生活所需的各種信息提供旅游景點(diǎn)分布與詳情，商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的布局及各自特色，城市道路與建筑物的eq\o(□,\s\up1(02))空間分布城市規(guī)劃進(jìn)行城市與區(qū)域多目標(biāo)的開發(fā)和規(guī)劃規(guī)劃部門可以把有用的資料記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)里，隨時(shí)eq\o(□,\s\up1(03))查詢和統(tǒng)計(jì)，并用三維影像顯示城市；還可以把城市地下管網(wǎng)的分布輸入系統(tǒng)中，進(jìn)行有效管理城市道路交通管理顯示有關(guān)道路的eq\o(□,\s\up1(04))路況、交通流量、沿線環(huán)境等空間和屬性信息，可以提供多類型的查詢查詢空間信息：某個(gè)加油站、立交橋的坐標(biāo)位置；查詢時(shí)間信息：某輛車某一時(shí)間處于什么位置及其某時(shí)某地的車流量等；查詢路面質(zhì)量、沿路環(huán)境、居民分布情況等；發(fā)布交通信息：及時(shí)把交通擁擠情況、車流量、交通事故、交通環(huán)境情況發(fā)給駕駛員，幫助駕駛員找出最佳行車路線城市抗災(zāi)減災(zāi)實(shí)時(shí)跟蹤災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展過程；對(duì)災(zāi)害進(jìn)行快速分析、評(píng)價(jià)和eq\o(□,\s\up1(05))模擬，并輔助開展災(zāi)后的應(yīng)急和恢復(fù)工作為提高火災(zāi)防救工作的針對(duì)性，可以建立各防火區(qū)的火災(zāi)eq\o(□,\s\up1(06))信息系統(tǒng)，并建立相應(yīng)的救護(hù)路線模型和災(zāi)后損失評(píng)估模型續(xù)表應(yīng)用主要功能舉例說明城市環(huán)境管理環(huán)境規(guī)劃與決策、監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)與模擬對(duì)城市多種信息如大氣、水、土地、噪聲等進(jìn)行管理和處理3．全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域依據(jù)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)所具有的特征，其廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：4．遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用5．地理信息技術(shù)的比較特點(diǎn)和功能簡(jiǎn)單理解遙感地表觀察、地理數(shù)據(jù)收集是什么？有什么？全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)空間位置(地理坐標(biāo))的確定、導(dǎo)航在哪里？地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、決策應(yīng)用為什么？有何聯(lián)系？怎么做？精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是由信息技術(shù)支持的、根據(jù)空間定位、定時(shí)、定量地實(shí)施一整套現(xiàn)代化農(nóng)事操作技術(shù)與管理的系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)低消耗、高效、優(yōu)質(zhì)、安全的重要途徑。讀精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工作示意圖，完成(1)～(2)題。(1)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)所采用的地理信息技術(shù)是()A．全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)B．地理信息系統(tǒng)C．遙感技術(shù)D．網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(2)為了制作農(nóng)田的產(chǎn)量電子圖，需要獲取田間作物生長(zhǎng)情況信息，所采用的地理信息技術(shù)是()A．全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)B．地理信息系統(tǒng)C．遙感技術(shù)D．互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)科學(xué)思維地理信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用第(1)題，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是由信息技術(shù)支持的、根據(jù)空間定位、定時(shí)、定量地實(shí)施一整套現(xiàn)代化農(nóng)事操作技術(shù)與管理的系統(tǒng)，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)所采用的地理信息技術(shù)是GIS，主要功能是存儲(chǔ)、分析、處理信息。第(2)題，為了制作農(nóng)田的產(chǎn)量電子圖，需要獲取田間作物生長(zhǎng)情況信息，所采用的地理信息技術(shù)是RS，不同生長(zhǎng)情況的作物放射的電磁波不同，根據(jù)RS技術(shù)獲取的電磁波，確定作物生長(zhǎng)情況。[答案](1)B(2)C提升運(yùn)用能力讀車載導(dǎo)航儀導(dǎo)航監(jiān)控原理示意圖，完成1～2題。1．圖中M表示()A．制作全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收機(jī)B．分析交通狀況C．生成電子地圖D．計(jì)算三維坐標(biāo)答案C解析將紙質(zhì)地圖信息數(shù)字化并錄入地名坐標(biāo)等信息，可表示生成電子地圖，將該電子地圖輸入車載導(dǎo)航儀，則可進(jìn)行路線規(guī)劃和導(dǎo)航，故C項(xiàng)正確。2．車載全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)通過公共電信網(wǎng)絡(luò)傳給交通監(jiān)控中心的信息是()A．車載全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)所在道路的擁堵狀況B．車載全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)所在地的地理坐標(biāo)C．車載全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)所在車輛的違章信息D．車載全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)規(guī)劃的導(dǎo)航路線答案B解析車載全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)通過公共電信網(wǎng)絡(luò)傳給交通監(jiān)控中心的信息是車載全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)所在地的地理坐標(biāo)，B項(xiàng)正確。任務(wù)探究“3S”圖像的判讀李甲同學(xué)在判讀我國(guó)東部某地區(qū)衛(wèi)星影像后，用透明紙蒙在上面準(zhǔn)確地繪出了主要道路、城市、村莊、河流的位置和范圍。讀圖，探究下列問題。(1)原衛(wèi)星影像圖上李甲同學(xué)區(qū)分河流和道路的直接解譯標(biāo)志有：①____________；②____________________________；③______________________________。根據(jù)直接解譯標(biāo)志，B處為道路還是河流？(2)在原衛(wèi)星影像圖上村莊為不規(guī)則的點(diǎn)狀或星狀，城市為________狀，道路、河流為________狀。(3)A處為一道路，C處為一河流，在原衛(wèi)星影像圖上間接解譯標(biāo)志是________________________________________。(4)在2017年3月和2017年8月的衛(wèi)星影像圖上D處的色調(diào)是否一致？原因是什么？[成果展示](1)色調(diào)道路寬度往往不發(fā)生變化，河流從上游到下游逐漸變寬道路比較順直，河流彎曲河流。(2)面線(3)A處直線與城市相連，C處直接與河流干流相連(4)不一致。D處為一河流，季節(jié)不同，水深不同，河流含沙量不同，色調(diào)就不同。1．遙感影像圖的判讀(1)遙感影像圖中常見地形、地貌的特征類型特征平原色調(diào)eq\o(□,\s\up1(01))均一，其中常有水系形成的花紋，耕地形成的色斑以及不同色調(diào)的城鎮(zhèn)山地以eq\o(□,\s\up1(02))山脊為界形成陰陽(yáng)坡，在影像上陽(yáng)坡為淺色調(diào)，陰坡為深色調(diào)；山愈高，色調(diào)差異愈大沙丘多分布在eq\o(□,\s\up1(03))干旱地區(qū)，江河、湖海岸邊也有零星分布，在各波段均呈淺色調(diào)，在沙漠地區(qū)水系稀少，河流只顯示出較大的主干河道，而缺少細(xì)小的支流黃土在各波段均呈均勻的淺色調(diào)，其影像表現(xiàn)為密集型樹枝狀水系所組成的花紋圖案(2)考試時(shí)仍是黑白印刷，遙感影像圖在顏色上的判讀不便考查。所以主要是從形狀特征上考查，或者借助色調(diào)的深淺進(jìn)行判讀。一般地物，如水體、城市、道路、農(nóng)業(yè)用地、林地等的簡(jiǎn)易判讀標(biāo)志如下表所示：類型形狀特征和色調(diào)深淺河流常為界線明顯、自然彎曲、寬窄不一的eq\o(□,\s\up1(04))帶狀，上面常有堤壩、橋梁等人工建筑。河水比較混濁或者水較淺，則色調(diào)淺；河水清澈或水較深，則色調(diào)較深湖泊湖岸呈自然彎曲的閉合曲線，輪廓較為明顯。常為均勻的深色調(diào)城市鋼筋水泥結(jié)構(gòu)的房屋，排列較規(guī)則整齊；磚木結(jié)構(gòu)的房屋排列不規(guī)則；鋼筋水泥結(jié)構(gòu)的房屋色調(diào)多為淺灰；磚木結(jié)構(gòu)的房屋色調(diào)多為深灰；城市的夜景在周圍深色調(diào)的背景下，呈現(xiàn)點(diǎn)狀或eq\o(□,\s\up1(05))面狀亮區(qū)道路一般呈eq\o(□,\s\up1(06))線狀延伸，道路間有交叉點(diǎn)。色調(diào)從淺灰到深灰。簡(jiǎn)易公路多為砂石路面，色調(diào)較淺，瀝青路面呈現(xiàn)深灰色農(nóng)業(yè)用地在形態(tài)特征上常常是被道路分隔為一塊塊長(zhǎng)方形林地往往可以觀察到高大樹木投下的陰影2．GIS疊加示意圖的判讀首先要明確GIS圖層疊加示意圖是由哪些專題圖層組成的，其次要明確不同的專題圖層反映的地理事物之間的空間聯(lián)系，最后要明確圖層疊加之后反映的地理要素特征。疊加圖層新生(應(yīng)用)主體人口密度與交通線路及規(guī)劃圖新建eq\o(□,\s\up1(07))商業(yè)中心選址河流分布、坡度分布、土石分布eq\o(□,\s\up1(08))泥石流易發(fā)區(qū)水系、土地利用、居民點(diǎn)、地形、土壤耕地的分類和評(píng)價(jià)水系、土地利用、居民點(diǎn)、地形、土壤、水文、地質(zhì)、區(qū)域規(guī)劃深埋垃圾場(chǎng)選址人口密度圖、行政區(qū)劃圖、各行政區(qū)人口基數(shù)各行政區(qū)人口增長(zhǎng)率坡向分布、巖石傾斜eq\o(□,\s\up1(09))滑坡易發(fā)區(qū)3．全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)圖像及綜合圖的判讀(1)手持機(jī)界面圖：主要是判讀界面上的eq\o(□,\s\up1(10))地理坐標(biāo)和海拔高度。(2)綜合圖：常見的如某城市中心城區(qū)月交通事故次數(shù)示意圖，應(yīng)借助于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)制作。導(dǎo)航地圖，需要運(yùn)用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)。讀某中學(xué)的曉偉同學(xué)使用GoogleEarth截取的某地獨(dú)特的農(nóng)業(yè)景觀圖，完成(1)～(2)題。(1)GoogleEarth能夠提供大量該地實(shí)際景觀圖像，主要應(yīng)用的地理信息技術(shù)是()A．RS和GISB．RS和GNSSC．GIS和GNSSD．GIS和數(shù)字地球(2)圖中甲地密集的紋理表示的農(nóng)業(yè)景觀是()A．平原農(nóng)田B．山地梯田C．高山牧場(chǎng)D．山地森林科學(xué)思維地理信息技術(shù)圖像的判讀方法第(1)題，GoogleEarth是一款把衛(wèi)星照片、航空照相、GIS處理技術(shù)集合在一個(gè)地球三維模型上的虛擬地球儀軟件，因此其主要應(yīng)用了RS和GIS。第(2)題，根據(jù)經(jīng)緯度可以判斷，該地區(qū)位于我國(guó)云貴高原南部，降水較多，地表崎嶇，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民修筑了獨(dú)特的梯田，故甲地紋理表示的是山地梯田景觀。[答案](1)A(2)B提升運(yùn)用能力利用獲取的手機(jī)數(shù)據(jù)，定位該區(qū)域的用戶數(shù)據(jù)，通過用戶數(shù)量渲染地圖顏色，可制作人口熱力圖。下面兩圖分別為我國(guó)某城市8時(shí)和20時(shí)的人口熱力圖。據(jù)此完成1～2題。1．繪制人口熱力圖需要用到的地理信息技術(shù)是()A．GISB．GNSS和GISC．RSD．RS和GIS答案B解析據(jù)材料“定位”可知，首先用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)獲取信息，圖形最后的合成疊加則需要用到地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)。2．根據(jù)人口熱力圖，可以()A．統(tǒng)計(jì)該市人口數(shù)量B．分析城市人口遷移方向C．確定城市用地類型D．預(yù)測(cè)城市人口增長(zhǎng)率答案C解析人口熱力圖反映了城市不同區(qū)域的人口密度分布情況，根據(jù)人口密度可以確定交通、商業(yè)區(qū)等用地類型的布局及其合理性。但是不能統(tǒng)計(jì)人口數(shù)量、人口遷移方向以及預(yù)測(cè)城市人口增長(zhǎng)率。03、綜合活動(dòng)區(qū)