2024-2025高中地理第一章地理環(huán)境與區(qū)域發(fā)展第二節(jié)地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用學(xué)案新人教版必修3

PAGE13-其次節(jié)地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境探討中的應(yīng)用必備學(xué)問·自主學(xué)習(xí)一、地理信息技術(shù)1.概念:獲得、管理、分析和應(yīng)用地理空間信息的現(xiàn)代技術(shù)的總稱。2.類型:遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)。3.應(yīng)用領(lǐng)域:領(lǐng)域應(yīng)用區(qū)域地理環(huán)境探討資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、自然災(zāi)難防衛(wèi)監(jiān)測(cè)、國土資源管理、國土開發(fā)規(guī)劃大眾化應(yīng)用GPS汽車導(dǎo)航、空間信息網(wǎng)站、城市多媒體地理信息系統(tǒng)二、遙感和全球定位系統(tǒng)1.遙感(RS):(1)概念:人們?cè)诤娇掌骰蚝教炱魃侠每隙ǖ募夹g(shù)裝備,對(duì)地表物體進(jìn)行遠(yuǎn)距離的感知。[填一填]填寫圖中遙感的類型。(2)主要環(huán)節(jié)。(3)原理:地面物體的種類、性質(zhì)、環(huán)境條件不同,其反射和輻射的電磁波也各不相同。(4)特點(diǎn):精度高、質(zhì)量高、效率高,節(jié)約人力、財(cái)力,探測(cè)范圍大。(5)在區(qū)域地理環(huán)境探討中,遙感技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域:資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、自然災(zāi)難防衛(wèi)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。傳感器運(yùn)載工具的飛行高度對(duì)遙感的影響有哪些?提示:傳感器運(yùn)載工具的飛行高度越高,探測(cè)的范圍越大,獲得資料的速度越快、周期越短,地物的辨別率越低。2.全球定位系統(tǒng)(GPS):(1)概念: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)。(2)組成。[連一連]將全球定位系統(tǒng)的組成部分與對(duì)應(yīng)內(nèi)容連線。(3)特點(diǎn):全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時(shí)性。(4)應(yīng)用:為各類用戶供應(yīng)精密的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間;利用GPS為導(dǎo)航服務(wù)。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)只能顯示城市道路圖嗎?提示:不是。還能顯示汽車的位置、車速、時(shí)間等信息。三、地理信息系統(tǒng)和數(shù)字地球1.地理信息系統(tǒng)(GIS):(1)概念:特地處理地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。(2)簡(jiǎn)要程序。信息源→數(shù)據(jù)處理→數(shù)據(jù)庫→空間分析→表達(dá)(3)應(yīng)用:可供應(yīng)反映區(qū)域狀況的各種空間信息,可對(duì)環(huán)境和自然災(zāi)難進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及評(píng)估預(yù)料,可應(yīng)用于城市管理。2.地理信息技術(shù)與數(shù)字地球:(1)地理信息技術(shù)。[辨一辨]推斷有關(guān)地理信息技術(shù)說法的正誤。①全球定位系統(tǒng)主要用于地理信息數(shù)據(jù)的獲得。 (×)②地理信息系統(tǒng)主要用于對(duì)地理信息的管理、分析、評(píng)價(jià)等。(√)(2)數(shù)字地球。①概念: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)來管理的技術(shù)系統(tǒng)。②作用:將不同空間、時(shí)間的自然、人文的大量信息進(jìn)行整合,進(jìn)行立體的、動(dòng)態(tài)的顯示,為生產(chǎn)、探討活動(dòng)供應(yīng)試驗(yàn)條件和試驗(yàn)基地。有人說:數(shù)字地球只是“3S”技術(shù)的綜合。這種說法對(duì)嗎?為什么?提示:不對(duì)。數(shù)字地球是對(duì)真實(shí)地球及其相關(guān)事象的統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)與再相識(shí),是遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、虛擬技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)的綜合利用。“3S”技術(shù)僅僅是數(shù)字地球的部分支撐技術(shù)。關(guān)鍵實(shí)力·合作學(xué)習(xí)實(shí)力1遙感技術(shù)和全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用1.遙感技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境探討中的應(yīng)用:(1)在資源普查中的應(yīng)用?？碧降V產(chǎn)資源,調(diào)查生物資源、水資源等是遙感技術(shù)在資源普查中的重要應(yīng)用領(lǐng)域。應(yīng)用領(lǐng)域詳細(xì)內(nèi)容備注礦產(chǎn)資源隱藏礦產(chǎn)的地方有很多是地質(zhì)斷裂或環(huán)形構(gòu)造帶,較簡(jiǎn)單借助遙感技術(shù)“發(fā)覺”礦產(chǎn)人們只須要分析遙感圖像就可以劃定隱藏礦產(chǎn)的大致區(qū)域生物資源通過遙感圖像解譯,用圖像處理技術(shù),提取植被的分布、類型、結(jié)構(gòu)、健康狀況、產(chǎn)量等數(shù)據(jù)為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、城市綠化、環(huán)境愛護(hù)等部門服務(wù)(2)在環(huán)境、災(zāi)難監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展,遙感將不僅為人們供應(yīng)信息資源,變更人們的生產(chǎn)、生活與交往方式,而且在環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)難預(yù)警等方面發(fā)揮著巨大作用,有助于災(zāi)難的預(yù)防、環(huán)境的治理和愛護(hù)。應(yīng)用領(lǐng)域詳細(xì)內(nèi)容備注環(huán)境監(jiān)測(cè)荒漠化、土壤鹽漬化、海上冰山漂流、海洋生態(tài)、全球氣候變更及其影響、植被變更、水體污染、大氣污染等有利于人們了解環(huán)境變更,使環(huán)境得到愛護(hù)和改善災(zāi)難監(jiān)測(cè)旱情、洪災(zāi)、滑坡、泥石流、農(nóng)林病蟲害、森林火災(zāi)等有利于防災(zāi)減災(zāi)(3)在農(nóng)業(yè)、林業(yè)方面的應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)方面,利用遙感技術(shù)可以識(shí)別各類農(nóng)作物,計(jì)算其種植面積,并依據(jù)作物生長(zhǎng)狀況估計(jì)產(chǎn)量。在林業(yè)方面,利用遙感技術(shù)可以清查森林資源、監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)和病蟲害。如下圖所示:2.全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域和用途:應(yīng)用領(lǐng)域功能表現(xiàn)詳細(xì)用途軍事定位導(dǎo)航主要用來給航行中的軍艦、飛機(jī)及導(dǎo)彈供應(yīng)定位和導(dǎo)航,同時(shí)也廣泛用于野外軍事行動(dòng)中單兵和移動(dòng)裝備定位及跟蹤野外勘探定位GPS技術(shù)已廣泛用于大地測(cè)量、資源勘探、地殼運(yùn)動(dòng)視察、地籍測(cè)量交通定位導(dǎo)航對(duì)車輛進(jìn)行跟蹤、調(diào)度管理、合理安排,從而以最快的速度響應(yīng)用戶乘車或配送懇求,降低能源消耗,節(jié)約運(yùn)行成本;同時(shí)GPS對(duì)車輛還具有導(dǎo)航功能救援定位可對(duì)消防人員、救援人員、交通警察進(jìn)行應(yīng)急調(diào)遣,從而提高緊急事務(wù)處理部門對(duì)火災(zāi)、犯罪、交通事故等的響應(yīng)效率農(nóng)業(yè)定位實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的耕作和捕魚(2024·江蘇高考改編)探討人員在調(diào)查青藏高原地理環(huán)境時(shí),利用遙感技術(shù)獲得了20世紀(jì)80年頭以來青藏高原上一千多個(gè)湖泊面積的年際變更數(shù)據(jù)。下圖為“青藏高原色林錯(cuò)地區(qū)1984年和2015年同期衛(wèi)星影像圖”。據(jù)此回答(1)、(2)題。(1)下列四地中,地勢(shì)較低平的兩地是 ()A.①② B.②④ C.②③ D.③④(2)青藏高原環(huán)境調(diào)查應(yīng)用遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)有 ()①遙感光學(xué)成像不受天氣狀況的影響②能夠獲得地面調(diào)查人員難以到達(dá)地區(qū)的信息③能夠快速獲得大范圍的影像信息④可以取代探討人員的地面調(diào)查A.①② B.②④ C.②③ D.③④【解題思維】解該類題應(yīng)從以下幾點(diǎn)入手:題目(1)題目(2)問地勢(shì)較低平的兩地遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)思對(duì)比兩圖中被沉沒的地區(qū)遙感技術(shù)自身的特點(diǎn)答①②兩地能夠快速獲得大范圍、地面調(diào)查人員難以到達(dá)地區(qū)的信息【解析】(1)選A,(2)選C。第(1)題,對(duì)比1984年和2015年湖泊面積變更可知,2015年湖面變大,1984年的①②兩地在2015年被沉沒變成水域,說明兩地地勢(shì)低平,易被沉沒;其他兩地水域面積基本沒變,說明湖面上升沒有沉沒兩地,說明兩地海拔高。第(2)題,遙感技術(shù)是一種應(yīng)用探測(cè)儀器,運(yùn)用空間運(yùn)載工具和現(xiàn)代化的電子、光學(xué)儀器來探測(cè)和識(shí)別遠(yuǎn)距離探討對(duì)象的技術(shù)。天氣變更會(huì)影響遙感成像效果,天氣多變導(dǎo)致遙感成像具有不確定性;遙感運(yùn)用空間運(yùn)載工具和現(xiàn)代化的電子、光學(xué)儀器,探測(cè)和識(shí)別遠(yuǎn)距離探討對(duì)象,能夠獲得地面調(diào)查人員難以到達(dá)地區(qū)的信息;由于衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn),遙感能剛好獲得大范圍的最新影像信息資料;遙感技術(shù)所利用的電磁波還很有限,僅是其中的幾個(gè)波段范圍,已經(jīng)被利用的電磁波譜段對(duì)很多地物的某些特征還不能精確反映,還須要發(fā)展高光譜辨別率遙感以及遙感以外的其他手段相協(xié)作,特殊是地面調(diào)查和驗(yàn)證尚不行缺少?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】2019年7月24日凌晨4時(shí),受強(qiáng)降雨影響,云南金平縣金河鎮(zhèn)蠻金二級(jí)路G219喀東線K8830+750段,遭受山洪攻擊,(1)該次山體倒塌災(zāi)難圖的獲得所利用的地理信息技術(shù)是 ()A.數(shù)字地球 B.遙感C.地理信息系統(tǒng) D.全球定位系統(tǒng)(2)全球定位系統(tǒng)在本次災(zāi)難中的正確應(yīng)用為 ()A.可供應(yīng)災(zāi)難發(fā)生的精確位置B.可供應(yīng)災(zāi)難發(fā)生地的范圍C.可評(píng)估災(zāi)難帶來的影響D.可模擬災(zāi)難發(fā)生的動(dòng)態(tài)過程【解析】(1)選B,(2)選A。第(1)題,遙感技術(shù)是獲得信息的手段,地理信息系統(tǒng)是對(duì)地理信息進(jìn)行分析、存儲(chǔ)、查詢等,全球定位系統(tǒng)主要是定位導(dǎo)航,該次山體倒塌災(zāi)難圖的獲得所利用的地理信息技術(shù)是遙感。第(2)題,在本次災(zāi)難中,全球定位系統(tǒng)可供應(yīng)災(zāi)難發(fā)生的精確位置;遙感技術(shù)可供應(yīng)災(zāi)難發(fā)生地的范圍,地理信息系統(tǒng)可分析評(píng)估災(zāi)難帶來的影響和模擬災(zāi)難發(fā)生的動(dòng)態(tài)過程。實(shí)力2地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用1.在區(qū)域地理環(huán)境探討中的應(yīng)用:2.在城市建設(shè)和管理中的應(yīng)用:應(yīng)用舉例地物的位置、分布等基本問題地點(diǎn)查詢;最近的銀行在哪里;巡警車的分布趨勢(shì)分析人口增長(zhǎng)趨勢(shì);城市發(fā)展趨勢(shì)模式問題人口擴(kuò)散模式;商業(yè)選址模式;路徑分析模式模擬問題用GIS模擬災(zāi)難發(fā)生時(shí)的災(zāi)民撤退問題;用GIS模擬某大型工程可能帶來的影響3.地理信息系統(tǒng)在災(zāi)難監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用:應(yīng)用地理信息系統(tǒng),并借助遙感技術(shù),可有效地監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)洪澇災(zāi)難、森林火災(zāi)等?！痉椒记伞筷P(guān)聯(lián)圖示法理解“3S”技術(shù)的相互關(guān)系“3S”技術(shù)既獨(dú)立發(fā)展又相互促進(jìn)。遙感技術(shù)主要用于地理信息數(shù)據(jù)的獲得,全球定位系統(tǒng)主要用于地理事物的空間定位,地理信息系統(tǒng)主要用于對(duì)地理信息數(shù)據(jù)的管理、更新、分析等。三者的關(guān)系可用下圖表示:圖中①②表示遙感技術(shù)供應(yīng)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,⑤⑥表示全球定位系統(tǒng)供應(yīng)空間定位信息功能。洞庭湖及荊江地區(qū)遙感圖像(教材圖1.5和教材圖1.6)(1)圖中顯示的對(duì)洪水災(zāi)難的監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)除運(yùn)用了遙感技術(shù)外,還運(yùn)用了哪種信息技術(shù)?提示:地理信息系統(tǒng)。(2)遙感系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)之間有著怎樣的聯(lián)系?提示:遙感信息是地理信息系統(tǒng)的重要信息源,地理信息系統(tǒng)則對(duì)遙感信息進(jìn)行了空間分析,最終形成成果(專業(yè)圖件、統(tǒng)計(jì)數(shù)字)。(3)假如要進(jìn)行精準(zhǔn)救援,還須要借助哪種信息技術(shù)?提示:全球定位系統(tǒng)。從南海、東海、黃海到渤海,我國18000km的大陸海岸線上,每天都在上演“填海大戲”。讀圖,完成(1)、(1)通過圖示GIS空間分析,能得到近年來我國 ()A.填海區(qū)人口遷入數(shù)量 B.填海區(qū)植被類型C.填海區(qū)土地利用類型 D.填海區(qū)面積(2)圖示GIS應(yīng)用的領(lǐng)域是 ()A.環(huán)境評(píng)估 B.國土管理C.城市規(guī)劃 D.災(zāi)難預(yù)料【解題思維】解答本題可從以下思路入手:【解析】(1)選D,(2)選B。第(1)題,通過圖示GIS空間分析,可知“填海大戲”結(jié)果是擴(kuò)大陸地面積。第(2)題,填海影響的是陸地面積,屬于國土管理。【易錯(cuò)點(diǎn)睛】地理信息技術(shù)選擇的方法(1)“3S”技術(shù)作用和應(yīng)用領(lǐng)域的不同。只要抓住“3S”技術(shù)的區(qū)分,就能對(duì)“3S”技術(shù)的選取做出正確的推斷?？梢灾攸c(diǎn)記住三種技術(shù)的主要區(qū)分:(2)“用詞”方面的差異,也是正確選取“3S”技術(shù)的方法之一,詳細(xì)方法如下:①若有“獲得”“監(jiān)測(cè)”“調(diào)查”等詞語的一般選取遙感技術(shù)。②若有“定位”“導(dǎo)航”“測(cè)量”“精確”“精準(zhǔn)”等詞語的則選取全球定位系統(tǒng)。③若有“分析”“評(píng)估”“預(yù)料”“預(yù)報(bào)”“處理”“管理”“決策”“規(guī)劃”“選址”等詞語的則多選取地理信息系統(tǒng)?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】地理學(xué)中常用方格網(wǎng)法來探討各種問題。如下圖中將某區(qū)域劃分為九個(gè)方格,數(shù)字“1”“2”“3”分別表示農(nóng)業(yè)用地、建設(shè)用地、水域,則可通過這些數(shù)據(jù)來分析該區(qū)域的土地利用狀況。閱讀圖表,完成(1)、(2)題。(1)若通過這種方法獲得的該區(qū)域海拔(m)如表中所示,則該地最有可能位于 ()A.四川盆地 B.長(zhǎng)江下游C.東北平原 D.黃河下游(2)一群高校生十一長(zhǎng)假來黃山地區(qū)旅游之前上網(wǎng)分別查詢了景點(diǎn)、交通線路、旅館、特色餐飲及旅游購物商店等信息,這些過程主要利用了 ()A.RS圖像功能 B.GPS定位功能C.GIS圖層功能 D.QQ閑聊功能【解析】(1)選D,(2)選C。第(1)題,依據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,該區(qū)域河流的海拔高于兩岸,為地上“懸河”,因此可以推斷此地位于黃河下游。第(2)題,地理信息系統(tǒng)作為地理信息的自動(dòng)處理和分析系統(tǒng),其主要功能有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、決策運(yùn)用等,能解決的主要問題包括地物空間分布及位置分析、趨勢(shì)分析、模擬分析及模擬結(jié)果等。核心素養(yǎng)·情境探究南極科考情境一2019年10月15日,中國第36次南極科學(xué)考察隊(duì)乘坐中國首艘自主建立的“雪龍2”號(hào)從深圳啟航,前往南極執(zhí)行科考任務(wù)。本次考察將實(shí)施“兩船(‘雪龍2’號(hào)和‘雪龍’號(hào))四站(中山站、長(zhǎng)城站、泰山站和正在建設(shè)中的恩科斯堡島新站)”考察任務(wù)?！把?”號(hào)首航南極,將與“雪龍”號(hào)一起情境二我國布放在南極內(nèi)陸的南極天文望遠(yuǎn)鏡。探究問題:(1)(綜合思維)南極科考隊(duì)為安裝大型望遠(yuǎn)鏡設(shè)備選址用到了哪些地理信息技術(shù)?提示:工程選址過程須要運(yùn)用地理信息系統(tǒng)(GIS)進(jìn)行空間分析,位置的確定須要運(yùn)用全球定位系統(tǒng)(GPS)。(2)(地理實(shí)踐力)考察隊(duì)員監(jiān)測(cè)南極冰川和海岸線變更要利用哪種地理信息技術(shù)?提示:獲得地面影像、監(jiān)測(cè)環(huán)境變更須要運(yùn)用遙感技術(shù)(RS)。(3)(區(qū)域認(rèn)知)利用地理信息技術(shù)在對(duì)南極地區(qū)進(jìn)行勘探探討中,除了上述應(yīng)用外,還有哪些應(yīng)用?試舉兩例。提示:利用GPS測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和海拔,確定科考隊(duì)員的位置;利用RS探測(cè)資源分布狀況;利用GIS繪制資源分布圖等。課堂檢測(cè)·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)遙感在區(qū)域地理環(huán)境的探討中起著重要作用。讀遙感直觀圖,回答1、2題。1.在農(nóng)業(yè)方面,運(yùn)用遙感技術(shù)能夠 ()①監(jiān)測(cè)耕地變更 ②調(diào)查作物分布③估測(cè)糧食產(chǎn)量 ④跟蹤產(chǎn)品流向A.①②③ B.②③④C.①②④ D.①③④2.在區(qū)域地理環(huán)境探討中,遙感主要應(yīng)用于 ()①資源普查 ②GDP增長(zhǎng)預(yù)料③環(huán)境監(jiān)測(cè) ④自然災(zāi)難監(jiān)測(cè)A.①②④ B.②③④C.①③④ D.①②③【解析】1選A,2選C。第1題,利用遙感可以監(jiān)測(cè)耕地的變更,調(diào)查農(nóng)作物的分布狀況,估測(cè)糧食產(chǎn)量,但不能跟蹤產(chǎn)品流向。第2題,對(duì)GDP增長(zhǎng)的預(yù)料需依靠地理信息系統(tǒng)來處理。讀我國地殼運(yùn)動(dòng)觀測(cè)網(wǎng)圖,完成3、4題。3.建立地殼運(yùn)動(dòng)觀測(cè)網(wǎng)主要是為了 ()A.泥石流、滑坡的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)B.大地高程測(cè)量C.地震監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)D.為電離層探討、氣象預(yù)報(bào)供應(yīng)數(shù)據(jù)4.對(duì)地殼運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精確觀測(cè)采納的主要技術(shù)是 ()A.遙感 B.全球定位系統(tǒng)C.地理信息系統(tǒng) D.數(shù)字地球【解析】3選C,4選B。第3題,建立地殼運(yùn)動(dòng)觀測(cè)網(wǎng)主要是為了地震監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào),削減重大地質(zhì)災(zāi)難的損失。第4題,對(duì)地殼運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精確觀測(cè)采納的主要技術(shù)是全球定位系統(tǒng),用來監(jiān)測(cè)微小移動(dòng)?！緦W(xué)問拓展】中國地殼運(yùn)動(dòng)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)中國地殼運(yùn)動(dòng)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)綜合性、多用途、開放型、數(shù)據(jù)資源共享、全國統(tǒng)一的觀測(cè)網(wǎng)絡(luò),具有連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)功能。網(wǎng)絡(luò)從根本上改善了地球表層固、液、氣三個(gè)圈層的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方式。網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)目標(biāo)以地震預(yù)料預(yù)報(bào)為主,兼顧大地測(cè)量和國防建設(shè)的須要,同時(shí)服務(wù)于廣域差分GPS、氣象和星載干涉合成孔徑雷達(dá)等領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)是:高精度和高穩(wěn)定性的觀測(cè)技術(shù)、大信息量的獲得技術(shù)、快速準(zhǔn)時(shí)的處理技