高中地理《地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用》教案2 湘教版必修

1、12 地理信息技術(shù)及其應(yīng)用一、 課標(biāo)要求：1、結(jié)合實(shí)例，了解遙感在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。2、舉例說(shuō)出全球定位系統(tǒng)在定位導(dǎo)航中的應(yīng)用。3、運(yùn)用有關(guān)資料，了解地理信息系統(tǒng)在城市管理中的功能。4、了解數(shù)字地球的含義。二、 教材分析隨著社會(huì)的發(fā)展，RS、GPS、GIS等地理信息技術(shù)的大眾化應(yīng)用已成為趨勢(shì)，也給地理學(xué)科發(fā)展帶來(lái)了一次好的機(jī)遇，同時(shí)也是高考的必考點(diǎn)，因此應(yīng)該高度重視該節(jié)內(nèi)容。三、 教學(xué)目標(biāo)和策略：（一） 知識(shí)與技能：1了解遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)的原理，以及數(shù)字地球的含義。2舉例說(shuō)明遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用。（二） 過(guò)程與方法：1 運(yùn)用

2、資料分析問(wèn)題和圖表對(duì)比方法。2 嘗試小組合作進(jìn)行資料、圖像查找。（三） 情感態(tài)度價(jià)值觀：1 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)地理信息技術(shù)進(jìn)行探究的興趣。2 培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。3 進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義思想教育，以增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感。四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：1遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)的原理，以及數(shù)字地球的含義。2遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用。五、課時(shí)安排：2課時(shí)六、教具：多媒體課件七、教學(xué)過(guò)程： 第一課時(shí)一、地理信息技術(shù)1概念：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(chēng)，主要包括遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)等。2應(yīng)用廣泛 廣泛應(yīng)用

3、于區(qū)域地理環(huán)境研究，在資源調(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(kāi)發(fā)規(guī)劃等許多領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。 如：可以模擬特定區(qū)域的自然過(guò)程，預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)區(qū)域內(nèi)可能發(fā)生的災(zāi)害或環(huán)境變化。GPS汽車(chē)導(dǎo)航、空間信息網(wǎng)站、城市多媒體地理信息系統(tǒng)等。二、遙感(RS)1概念： 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。2遙感的裝置：傳感器遙感的關(guān)鍵裝置：作用：傳感器在航空或航天器上接受地面物體反射或輻射的電磁波信息，并以圖像膠片或數(shù)據(jù)磁帶記錄下來(lái)，傳送到地面接收站(圖14)組成（了解）：遙感平臺(tái)、傳感器、地面接收站、信息處理系統(tǒng)等3遙感

4、技術(shù)的主要環(huán)節(jié)和功能：遙感技術(shù)主要環(huán)節(jié)目標(biāo)物傳感器遙感地面系統(tǒng)成果遙感功能接受物體和環(huán)境的電磁波輻射收集、傳輸信息接收信息，處理、分析信息專(zhuān)業(yè)圖件或統(tǒng)計(jì)數(shù)字【合作探究】分析課本案例?？梢?jiàn)，遙感技術(shù)具有很多的優(yōu)點(diǎn)。4遙感的優(yōu)越性：提高研究工作的精度和質(zhì)量，節(jié)省人力、財(cái)力，提高效率。從點(diǎn)、線實(shí)地觀測(cè)傳統(tǒng)的工作方法面上的分析研究遙感技術(shù)從面上的區(qū)域分析研究入手有重點(diǎn)地選擇若干點(diǎn)、線進(jìn)行野外驗(yàn)證和檢查 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。區(qū)域地理環(huán)境研究的前提是獲取地理信息。例如，將多次或逐月、逐年的遙感影像圖疊加，就可反映城市

5、的擴(kuò)張、海岸的侵蝕、湖泊的消長(zhǎng)，等等。在區(qū)域地理環(huán)境研究中,遙感廣泛應(yīng)用于資源凋查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、自然災(zāi)害防御監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣。除了以上介紹的森林火災(zāi)、洪水監(jiān)測(cè)外，還廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、海洋研究、環(huán)境監(jiān)測(cè)等許多方面。而且我國(guó)的遙感技術(shù)也已經(jīng)在世界上具領(lǐng)先地位。5遙感技術(shù)的應(yīng)用【閱讀分析】遙感在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用1遙感在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用主要包括上地資源調(diào)查、土地利用現(xiàn)狀調(diào)查、病蟲(chóng)害和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境調(diào)查及監(jiān)測(cè)，以及農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)和估產(chǎn)等方面。2遙感在土地資源與土壤調(diào)查中應(yīng)用廣泛。3作物估產(chǎn)是體現(xiàn)遙感在農(nóng)業(yè)方面綜合應(yīng)用的最好例證?！竞献魈骄俊?從監(jiān)測(cè)的范圍、速度，人力和財(cái)力的投入等方面看，遙

6、感具有哪些特點(diǎn)?【教師總結(jié)】 范圍更廣、速度更快、需要人力更少、財(cái)力投入少。2有人說(shuō)：遙感是人的視力的延伸。你同意這種看法嗎?【教師總結(jié)】同意。可以從遙感的定義分析。從某種意義上說(shuō)，人們“看”的過(guò)程就是在遙感，眼睛相當(dāng)于傳感器。二是為下一節(jié)學(xué)習(xí)地理信息系統(tǒng)、全球定位技術(shù)知識(shí)作準(zhǔn)備?！菊n堂小結(jié)】遙感技術(shù)是國(guó)土整治和區(qū)域發(fā)展研究中應(yīng)用較廣的技術(shù)手段之一，我國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)走在了世界的前列。我國(guó)的大部分土地已經(jīng)獲得了大比例尺的航空影像資料，成功發(fā)射了回收式國(guó)土資源衛(wèi)星，自行研制發(fā)射了“風(fēng)云”衛(wèi)星。遙感技術(shù)為我國(guó)自然資源開(kāi)發(fā)與利用提供了大量的有用的資料，在我國(guó)農(nóng)業(yè)估產(chǎn)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、礦產(chǎn)勘察、土地利用、環(huán)

7、境管理與城鄉(xiāng)規(guī)劃中起到了非常重要的作用。第二課時(shí)三、全球定位系統(tǒng)(GPS)1概念：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)，稱(chēng)為全球定位系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)GPS。2組成：空間部分GPS衛(wèi)星星座(圖)7)；地面控制部分一地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶(hù)設(shè)備部分GPS信號(hào)接收機(jī)。3特點(diǎn)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4應(yīng)用為各類(lèi)用戶(hù)提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間。 在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用?！竞献魈骄俊咳纾阂巴庹{(diào)查是區(qū)域地理環(huán)境研究常用的方法之一，全球定位系統(tǒng)可以幫助野外考察人員確定考察點(diǎn)的地理位置(經(jīng)度和緯度)、高程(海拔)，從而可在野外調(diào)查中獲得更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。 在日常生活中

8、應(yīng)用GPS導(dǎo)航無(wú)論是在何時(shí)何地，只要擁有GPS信號(hào)接收機(jī)，就能知道自己前進(jìn)的方向和所處的地理坐標(biāo)。利用GPS為導(dǎo)航服務(wù)也成為種新興的行業(yè)(圖18)。GPS汽車(chē)導(dǎo)航（圖18）汽車(chē)導(dǎo)航裝置可顯示城市道路圖和該車(chē)的位置。駕駛員輔入出發(fā)點(diǎn)和目的地的地名然后從系統(tǒng)顯示的可行路線中選擇其中的一條。系統(tǒng)除動(dòng)態(tài)顯示該車(chē)的位置L還通過(guò)語(yǔ)音提示 引導(dǎo)駕駛員把車(chē)開(kāi)到目的地。5GPS衛(wèi)星星座GPS衛(wèi)星星座由21顆工作衛(wèi)星和3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)。全球任何地點(diǎn)在任何時(shí)刻地平面上空至少有四顆GPS衛(wèi)星?！竞献魈骄俊吭贕PS汽車(chē)導(dǎo)航中，信息在汽車(chē)、衛(wèi)星和服務(wù)中心之間是怎樣傳遞的?【教師總結(jié)】汽車(chē)

9、中的GPS用戶(hù)設(shè)備接收了GPS衛(wèi)星信息，解算出本車(chē)的位置、速度等信息，并通過(guò)無(wú)線電信號(hào)傳送至服務(wù)中心。服務(wù)中心再根據(jù)汽車(chē)所在的位置、及時(shí)通過(guò)語(yǔ)言提示為汽車(chē)導(dǎo)航。【合作探究】 通過(guò)該材料大致了解我國(guó)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)四、地理信息系統(tǒng)(GIS)1概念專(zhuān)門(mén)處理地理空間數(shù)據(jù)的汁算機(jī)系統(tǒng)，稱(chēng)為“地理信息系統(tǒng)”，簡(jiǎn)稱(chēng)“GIS”?！竞献魈骄俊客ㄟ^(guò)這個(gè)材料，使學(xué)生了解如下問(wèn)題：2地理信息系統(tǒng)的簡(jiǎn)要程序3應(yīng)用應(yīng)用的領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，凡是用到地圖或需要處理地理空間數(shù)據(jù)的領(lǐng)域都可用到。 在區(qū)域地理環(huán)境研究中，地理信息系統(tǒng)可提供反映區(qū)域狀況的各種空間信息。通過(guò)對(duì)有關(guān)信息進(jìn)行分析、加工，建立能反映區(qū)域內(nèi)各種因素相互關(guān)系，揭

10、示區(qū)域結(jié)構(gòu)、特征和發(fā)展規(guī)律的模型。利用地理信息系統(tǒng)所提供的查詢(xún)檢索、空間分析等功能，還可對(duì)區(qū)域內(nèi)自然資源和條件、區(qū)位和交通條件、人口和勞動(dòng)力條件，以及經(jīng)濟(jì)和社會(huì)條件進(jìn)行更精確的分析、評(píng)價(jià)。 在利用遙感、全球定位系統(tǒng)等提供的地理信息的基礎(chǔ)上，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)，可以對(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)。 地理信息系統(tǒng)在城市管理中的應(yīng)用已得到推廣。指導(dǎo)學(xué)生了解地理信息系統(tǒng)的功能：(1)界面組成：功能區(qū)，索引，圖層內(nèi)容等(2)信息系統(tǒng)的功能：地圖信息，全部或局部地區(qū)信息，專(zhuān)業(yè)分類(lèi)信息，有關(guān)內(nèi)容的文字、圖像信息，縮放、補(bǔ)充、測(cè)算等，信息輸出等。有關(guān)GIS在國(guó)土整治中的其他一些功能作用，教師可以參照后面

11、備課資料，適當(dāng)補(bǔ)充講解?！竞献魈骄俊?1與地圖相比，地理信息系統(tǒng)具有哪些優(yōu)點(diǎn)?【教師總結(jié)】?jī)?yōu)點(diǎn)很多，如地理信息系統(tǒng)的信息具有多維的特征；地理信息的時(shí)序性十分明顯；時(shí)效性好；更新快等等。2有人說(shuō)：地理信息系統(tǒng)是地圖的延伸。你怎樣理解?【合作探究】從地理信息系統(tǒng)是一個(gè)多維的地圖等方面思考。五、地理信息技術(shù)與數(shù)字地球1“3S”的關(guān)系 聯(lián)系：既互為獨(dú)立發(fā)展又相互促進(jìn)。區(qū)別遙感主要用于地理信息數(shù)據(jù)的獲?。蝗蚨ㄎ幌到y(tǒng)主要用于地理信息的空間定位；地理信息系統(tǒng)主要用來(lái)又對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、查詢(xún)、更新、空間分析和應(yīng)用評(píng)價(jià)。 2數(shù)字地球（1）概念指數(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

12、理的技術(shù)系統(tǒng)。（2）原理和應(yīng)用數(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，能為復(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?！竞献魈骄俊?圖15和田16顯示的對(duì)洪水災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)除運(yùn)用了遙感技術(shù)外，還運(yùn)用了哪種地理信息技術(shù)?這兩種地理信息技術(shù)在這次洪災(zāi)監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)中具有怎樣的相互關(guān)系?【教師總結(jié)】在圖1.5和圖1.6所示的洪水監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)中,除運(yùn)用了遙感技術(shù)外,還運(yùn)用了地理信息系統(tǒng),遙感提供了信息源(信息搜集),地理信息系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行加工(分析、統(tǒng)計(jì))。2城市110指揮中心在接到報(bào)警電話后，能在最短的時(shí)間內(nèi)指揮警車(chē)到達(dá)出事地點(diǎn)。為提

13、高出警效率，許多城市配備了巡誓車(chē)。應(yīng)用地理信息技術(shù)可大大提高出誓效率(圖111)。 (1)110指揮中心要隨時(shí)掌握每輛巡警車(chē)在城市中的位置，可以利用哪一種地理信息技術(shù)?【合作探究】可以利用全球定位系統(tǒng) (2)110指揮中心要確定哪一輛巡警車(chē)離出事地點(diǎn)最近，可以利用哪一種地理信息技術(shù)?【教師總結(jié)】 可以利用地理信息系統(tǒng) (3)110指揮中心要判定最近的警車(chē)至出事地點(diǎn)的道路是否暢通，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?【教師總結(jié)】 還要用到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(chē)（需要綜合運(yùn)用上述技術(shù)）。(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(chē)前往出事地點(diǎn)的工作程序?！窘處熆偨Y(jié)】 接警確認(rèn)出事地點(diǎn)的位置（在顯示各巡警車(chē)的地理信息系統(tǒng)中）了解其周?chē)簿?chē)的位置分析確定最近（或能最快到達(dá)）的巡警車(chē)通知該巡警車(chē)。 (5)由此例推想，地理信息技術(shù)還可以應(yīng)用于城市管理的哪些部門(mén)中?【教師總結(jié)】 城市交通組織和管理、商業(yè)組織和管理、城市規(guī)劃、衛(wèi)生救護(hù)、物流等部門(mén)，都可利用地理信息技術(shù)?！菊n堂小結(jié)】現(xiàn)代地理學(xué)中，3S技術(shù)學(xué)科的發(fā)展與應(yīng)用，日益成為地理學(xué)前沿科學(xué)研究的重要領(lǐng)域，并成為地理學(xué)服務(wù)于社會(huì)生產(chǎn)的主要途徑，現(xiàn)在3S技術(shù)已經(jīng)廣泛