高中地理必修一學案單元活動地理信息技術(shù)應用

單元活動地理信息技術(shù)應用一、地理信息技術(shù)及其主要用途1.地理信息技術(shù):是一門對地理信息進行獲取、分析和應用的綜合性技術(shù),是地理科學與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。2.核心技術(shù):遙感、地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)等。3.地理信息技術(shù)主要應用于如下領(lǐng)域:資源普查、災害監(jiān)測與評價、區(qū)域發(fā)展、城市和工程規(guī)劃、交通等。二、遙感及其應用1.遙感概述:(1)原理:地球上的物體都在不停地吸收、反射、發(fā)射電磁波,不同物體的電磁波特性不同。(2)環(huán)節(jié)。信息獲取→傳輸→接收與處理→分析和應用(3)特點:探測范圍大、獲取資料快、受地面條件限制少、獲取信息量大等。(4)應用:資源評估、環(huán)境監(jiān)測、災害預警等領(lǐng)域。2.遙感影像的判讀:判讀遙感影像的依據(jù)是不同地物的影像特征不同,但是由于不同地區(qū)地物的差異、合成影像波段的差異,以及季節(jié)差異,其影像顏色和特征也不完全相同,因此有時需要結(jié)合實地調(diào)查進行判讀。三、全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)的應用1.全球衛(wèi)星導航系統(tǒng):功能獲取觀測點的經(jīng)緯度和高程,實現(xiàn)導航、定位、授時等功能特點具有高精度、高效率和低成本的優(yōu)點應用大地測量、地面監(jiān)測、交通導航等許多方面2.地理信息系統(tǒng):(1)概念:地理信息系統(tǒng)是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下,對整個或部分地球表層空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。(2)應用:廣泛應用于經(jīng)濟、社會、環(huán)境和生態(tài)的規(guī)劃、決策和管理等方面。四、利用地理信息技術(shù)監(jiān)測滑坡1.過程:設(shè)置多個衛(wèi)星定位檢測樁→采集數(shù)據(jù)→傳輸至位移分析系統(tǒng)→變形量超過預警閾值,系統(tǒng)將實施預警。2.建立衛(wèi)星定位位移監(jiān)測預警系統(tǒng)的意義:(1)為研究滑坡變形特征、變形機制和危害程度等提供了翔實數(shù)據(jù)。(2)通過監(jiān)測預警的實時性,為及時處置滑坡險情提供了技術(shù)保障。將地理信息技術(shù)的應用領(lǐng)域與作用連線。把遙感的工作過程填到下圖中相應的位置。提示:判斷下列說法的正誤。①建立全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)需要四顆衛(wèi)星。 (×)②野外探險時我們可利用全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)進行定位、導航。 (√)③地理信息系統(tǒng)就是一個計算機系統(tǒng)。 (×)④應用地理信息系統(tǒng)可以消除災害影響。 (×)⑤通過地理信息系統(tǒng)中的圖形數(shù)據(jù)可以查詢到濟南市的空間位置。 (√)能力一地理信息技術(shù)的比較1.三大地理信息技術(shù)的對比:項目遙感全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)特點監(jiān)測范圍廣;獲得信息量大,速度快;受限制少全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實時性圖形化、可視化、及時更新信息功能對地表物體進行遠距離的感知,獲取信息導航、定位對地理空間數(shù)據(jù)進行輸入、管理、分析應用資源普查、環(huán)境監(jiān)測、自然災害防御監(jiān)測軍事、測量、交通、救援、農(nóng)業(yè)監(jiān)控、區(qū)域研究等測繪、資源管理、環(huán)境保護、城鄉(xiāng)規(guī)劃、市場分析等領(lǐng)域2.三大地理信息技術(shù)的相互關(guān)系:圖中①②表示遙感技術(shù)提供影像信息功能,③④表示地理信息系統(tǒng)反饋影像信息處理結(jié)果功能,⑤⑥表示全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)提供空間定位信息功能?？拷晾逝c土耳其邊界的烏魯米耶湖面積曾達4500平方千米,是中東地區(qū)最大的湖泊之一,也是世界第三大咸水湖。進入21世紀,烏魯米耶湖水位下降,面積迅速縮小,面臨消失,下圖是不同時間烏魯米耶湖的水域分布。(1)說明要監(jiān)測烏魯米耶湖水域面積的變化,應運用哪種地理信息技術(shù)?(區(qū)域認知:采用正確的方法與工具認識區(qū)域)提示:遙感。(2)要想動態(tài)顯示河口三角洲面積近30年的變化狀況,并預測其變化趨勢,需要應用哪種地理信息技術(shù)?(綜合思維:地理要素的綜合)提示:地理信息系統(tǒng)。精準農(nóng)業(yè)是當今世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的新潮流,是由地理信息技術(shù)支持,根據(jù)空間變異定位、定時、定量地實施一整套現(xiàn)代化農(nóng)事操作技術(shù)與管理的系統(tǒng),在未來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,依托于地理信息技術(shù),農(nóng)民首先可定期獲得農(nóng)田長勢的影像資料,再經(jīng)過系統(tǒng)分析,最后把殺蟲劑、化肥施用到最需要的農(nóng)田,從而減少污染、提高產(chǎn)量。據(jù)此完成(1)、(2)題。(1)在上述農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,依次使用的技術(shù)是 ()A.GPSGISRS B.RSGPSGISC.GISRSGPS D.RSGISGPS(2)對農(nóng)作物生長情況和病蟲害的監(jiān)測,采用了衛(wèi)星遙感技術(shù),是因為 ()①農(nóng)作物遭受病蟲害時,發(fā)射和反射的波譜會有一定變化②衛(wèi)星遙感探測的范圍廣,連續(xù)性強③衛(wèi)星遙感分辨率高,可拍攝到清晰的照片④衛(wèi)星遙感智能化高,在治蟲過程中無需人工參與A.①② B.③④ C.①③ D.②④【思路點撥】解答該題的思路如下:【解析】(1)選D,(2)選A。第(1)題,對農(nóng)田進行定期的RS(遙感),然后將獲得的資料輸入GIS進行分析,從而為有特定(GPS)需要的農(nóng)田制定出合理的用肥措施等,依次使用的技術(shù)是RSGISGPS。第(2)題,農(nóng)作物遭受病蟲害時,發(fā)射和反射的波譜會有一定變化,衛(wèi)星遙感可利用這一變化進行監(jiān)測;衛(wèi)星遙感高度較高,分辨率較低,衛(wèi)星遙感探測的范圍廣,連續(xù)性強,衛(wèi)星遙感只起到一個監(jiān)測的作用,治蟲還是需要人工參與。(2021·蘇州高一檢測)2019年1月3日“嫦娥四號”成功在月球背面軟著陸,并傳回月球背面影像圖。下圖為“嫦娥四號著陸區(qū)影像圖”(1)“嫦娥四號”獲取著陸區(qū)影像圖主要采用的地理信息技術(shù)是 ()A.遙感技術(shù) B.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)C.全球定位系統(tǒng) D.地理信息系統(tǒng)(2)月球上沒有生命物質(zhì)存在的重要原因是 ()A.距離太陽太遠 B.沒有晝夜交替C.宇宙環(huán)境不安全 D.不存在大氣層【解析】(1)選A,(2)選D。第(1)題,獲取遙感影像需要RS;北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)和GPS主要是定位;GIS主要是分析處理,不是獲取數(shù)據(jù)。第(2)題,月球是地球的衛(wèi)星,隨地球一起繞太陽公轉(zhuǎn),日月距離與地球相比相差不大;月球的自轉(zhuǎn)周期近似一個月,但是我們卻只能看到月球的一面,另一面看不到,是因為月球的公轉(zhuǎn)周期也是近似一個月,這種自轉(zhuǎn)叫受線自轉(zhuǎn),就好像地球這面有一根繩子拽著月球一樣。所以月球晝夜交替是一個月;月球是地球的衛(wèi)星,隨地球一起繞太陽公轉(zhuǎn),宇宙環(huán)境與地球相比,相差不大;月球上沒有生命物質(zhì)存在,是因為月球上沒有適宜生物呼吸的大氣?！狙a償訓練】讀“我國‘高分三號’衛(wèi)星發(fā)回的高分衛(wèi)星融合影像圖”,回答(1)、(2)題。(1)獲得該圖像的主要技術(shù)手段是 ()A.遙感技術(shù) B.地理信息系統(tǒng)C.全球衛(wèi)星導航系統(tǒng) D.數(shù)字地球(2)利用該技術(shù)手段可直接 ()A.分析水災損失 B.獲得礦床露頭信息C.分析礦產(chǎn)種類 D.確定礦床露頭位置【解析】(1)選A,(2)選B。第(1)題,題中信息表明,該圖像為衛(wèi)星融合影像圖,是利用遙感衛(wèi)星“高分三號”獲得的,屬遙感技術(shù),選項A符合題意。地理信息系統(tǒng)、全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)、數(shù)字地球不能直接獲取衛(wèi)星融合影像。第(2)題,遙感技術(shù)可以通過獲取水災影像,判斷水災范圍和強度,但不能分析水災損失;礦床露頭處,反射和發(fā)射的電磁波與周邊地理事物不同,因此遙感技術(shù)可以感知而獲得礦床露頭信息;遙感技術(shù)不能分析礦產(chǎn)種類;確定礦床露頭位置,依靠的是全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。能力二地理信息技術(shù)在防災救災中的應用1.遙感在防災救災中的應用:運用遙感技術(shù),可以實時監(jiān)測自然災害的形成過程,進行準確預報或預警;能夠快速進行災害統(tǒng)計,為災后救援工作提供強有力的支持。下圖以長江流域洪水為例,分析遙感與傳統(tǒng)方法相比的優(yōu)勢。2.全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)在防災救災中的應用:3.地理信息系統(tǒng)在防災救災中的應用:【知識拓展】遙感在2020年長江流域洪水中的應用2020年7月,長江流域發(fā)生了罕見的特大洪水,鄱陽湖等地區(qū)受災比較嚴重。國家利用飛機和衛(wèi)星對該地區(qū)進行了遙感監(jiān)測,獲得了大量的遙感影像圖片,通過計算機處理后制成了淹沒地區(qū)分布圖,圖中各地區(qū)的受災狀況一目了然。而且,利用計算機可對淹沒面積按各種要求進行快速、準確地統(tǒng)計。下圖為7月2019年8月,南美洲巴西亞馬孫雨林發(fā)生森林火災,森林大火持續(xù)了20多天,雨林損毀嚴重,許多雨林獨有的動植物消失在大火之中。(1)林業(yè)部門要及時了解險情,應該采用什么地理信息技術(shù)?(區(qū)域認知:采用正確的方法與工具認識區(qū)域)提示:遙感。(2)在救援中消防中心要迅速了解消防員的位置,應該使用什么技術(shù)?(區(qū)域認知:采用正確的方法與工具認識區(qū)域)提示:全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。北斗導航系統(tǒng)(BDS)是我國自行研制的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),是繼美國全球定位系統(tǒng)(GPS)和俄羅斯格洛納斯(GLONASS)之后的第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。據(jù)此完成(1)、(2)題。(1)屬于北斗導航系統(tǒng)(BDS)功能的是 ()A.太空旅游 B.地面定位導航C.高鐵服務中心 D.飛機航班編排(2)北斗導航系統(tǒng)(BDS)客戶服務終端M在抗災救災中發(fā)揮的主要作用有 ()①提供災區(qū)的影像 ②統(tǒng)計災區(qū)的經(jīng)濟損失③確定救災人員的位置 ④提供救援實時路徑A.①② B.①③ C.②④ D.③④【解析】(1)選B,(2)選D。第(1)題,BDS是我國自行研制的全球衛(wèi)星定位與短文通信系統(tǒng),是利用衛(wèi)星群來獲取地面經(jīng)緯度坐標及其高程坐標并用于定位和導航的系統(tǒng),所以,屬于北斗導航系統(tǒng)(BDS)功能的是地面定位導航;太空旅游、高鐵服務中心、飛機航班編排并不屬于北斗導航系統(tǒng)(BDS)的功能。第(2)題,①提供災區(qū)影像,主要是依靠遙感技術(shù),遙感是指非接觸的、遠距離的探測技術(shù);②統(tǒng)計災區(qū)的經(jīng)濟損失,主要利用遙感和地理信息系統(tǒng);③確定災員的位置,主要是利用全球定位系統(tǒng);④提供救援實時路徑,北斗導航系統(tǒng)主要功能是定位、導航,因此可以提供實時救援路徑。2020年6月23日成功發(fā)射北斗三號收官之星,(1)北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)可以提供 ()①空間分析 ②位置信息③時間信息 ④波譜信息A.①② B.③④ C.②③ D.②④(2)北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)可監(jiān)測 ()A.滑坡 B.臺風 C.酸雨 D.火災【解析】(1)選C,(2)選A。第(1)題,北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)可以提供位置信息、時間信息、經(jīng)緯度位置、海拔和運動速度等;空間分析主要用地理信息系統(tǒng);波譜信息的獲取主要用遙感。第(2)題,由于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)具有全疆域無縫覆蓋、不受地面災害和環(huán)境條件的限制,所以在災害發(fā)生的特殊時期比如山體滑坡、洪澇、風暴、冰雪、地震等可以為抗災救災發(fā)揮不可替代的作用;而臺風、酸雨和火災的監(jiān)測主要運用遙感技術(shù)。1.(水平1)2020年初,新冠肺炎疫情給人們生產(chǎn)生活帶來了巨大的影響,防治疫情蔓延擴散是每個人應盡的責任。如圖為2月5日我國疫情動態(tài)示意圖,該地圖實時更新疫情信息A.BDS B.GPS C.RS D.GIS【解析】選D。制作電子地圖需要采集各類地理事物的空間分布信息并建立數(shù)據(jù)庫進行管理,主要應用地理信息系統(tǒng),即GIS;GPS是衛(wèi)星定位導航系統(tǒng);RS為遙感系統(tǒng),是通過對不同地物反射率不同獲取信息的技術(shù);BDS是中國自行研制的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。2.(水平2)四川涼山地區(qū),近兩年的3月份均出現(xiàn)森林大火,由于地形復雜,預防和救災任務艱巨。能對該地防災減災最大助力的地理信息技術(shù)是 ()A.RS和GIS B.RS和GPSC.GIS和GPS D.數(shù)字地球【解析】選A。地理信息技術(shù)的應用的領(lǐng)域主要表現(xiàn):遙感在資源普查、環(huán)境和災害監(jiān)測中的應用,可對農(nóng)作物進行估產(chǎn)、有助于防災減災;全球定位系統(tǒng)在定位導航中的應用,主要用于位置方面的定位和導航;地理信息系統(tǒng)主要用于城市的信息管理與服務、交通道路管理、環(huán)境管理以及城市規(guī)劃、防災減災等。四川涼山地區(qū),由于地形復雜,需要利用遙感技術(shù)監(jiān)測森林大火,利用地理信息系統(tǒng)分析森林大火發(fā)展趨勢,制定合理的救援方案。(水平1、2)2019年9月23日5時10分,西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”3.在軍事演練中可以用北斗系統(tǒng)進行 ()A.制導精準打擊 B.地形地貌探測C.打擊效果偵察 D.戰(zhàn)場仿真模擬4.戰(zhàn)斗機的飛行不受白天黑夜、天氣狀況的影響,主要體現(xiàn)出北斗系統(tǒng)的 ()A.全球性 B.全天候 C.連續(xù)性 D.實時性【解析】3選A,4選B。第3題,北斗系統(tǒng)的基本功能是定位導航,故在軍事演練中可以用北斗系統(tǒng)進行制導精準打擊;地形地貌探測、打擊效果偵察均需使用RS、GIS技術(shù),戰(zhàn)場仿真模擬則需要3S技術(shù)及其他信息技術(shù)綜合使用。第4題,戰(zhàn)斗機的飛行不受白天黑夜、天氣狀況的影響,主要體現(xiàn)出北斗系統(tǒng)的全天候作業(yè),受外界天氣、光亮影響小。全球性是指工作范圍覆蓋全球,材料不能體現(xiàn)。戰(zhàn)斗機的飛行不受白天黑夜、天氣狀況的影響,但并沒有提供北斗系統(tǒng)的連續(xù)工作,故不能體現(xiàn)其連續(xù)性;實時性在材料中也并未涉及。(水平2)2020年7月,我國長江中下游某地區(qū)遭遇入汛以來最強降水過程,發(fā)生了1998年以來最大洪水。該地區(qū)充分利用地理信息技術(shù),及時安排防災、救災工作,制定撤離預案,提前讓5000多名群眾安全撤離,極大地減少了災害的損失。據(jù)此完成5、6題。5.獲取洪水淹沒地區(qū)分布范圍所應用的地理信息技術(shù)是 ()A.RS B.GISC.GPS D.數(shù)字地球6.制定撤離預案所應用的地理信息技術(shù)需要用到的地理數(shù)據(jù)有 ()①地形地貌分布 ②土壤類型分布③城市地租水平 ④河流水文信息A.①③ B.①④ C.②③ D.②④【解析】5選A,6選B。第5題,RS主要用于數(shù)據(jù)獲取,GIS用于數(shù)據(jù)分析,GPS用于定位導航,數(shù)字地球主要是模擬現(xiàn)實。獲取洪水淹沒地區(qū)分布范圍,屬于對地面環(huán)境信息的獲取,主要應用遙感系統(tǒng)(RS)。第6題,制定撤離預案所應用的地理信息技術(shù)是地理信息系統(tǒng)(GIS),需要對當?shù)氐牡匦蔚孛?、河流水文、交通等信息進行系統(tǒng)分析;土壤類型及城市地租水平與應急預案關(guān)聯(lián)度不大。7.(水平2)讀下列材料,回答問題。材料一汶川大地震發(fā)生后,重災區(qū)陷入信息隔絕狀態(tài)。國土資源部第