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1、第二节地理信息技术在区域地理环境研究中的应用1了解地理信息技术、遥感、全球定位系统、地理信息系统、数字地球的概念和工作过程。2结合实例，理解“3S”技术在区域地理环境研究中的应用。(重点)3掌握遥感、全球定位系统和地理信息系统的区别与联系。(重难点)基础初探教材整理1地理信息技术阅读教材P6第1至3自然段，完成下列问题：1概念：获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称，主要包括遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)等。2应用领域(1)区域地理环境研究：包括资源调查、环境监测、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开发规划等。(2)大众化应用：包括GPS汽车导航、空
2、间信息网站、城市多媒体地理信息系统等。正误判断：(1)地理信息技术等同于地理信息系统。()(2)地理信息技术可以分析区域内土地利用的动态变化。()【提示】(1)地理信息技术主要包括遥感、全球定位系统和地理信息系统等。地理信息系统只是地理信息技术的一个组成部分。(2)对区域内的土地利用和土地覆盖变化的研究，对区域气候变化影响的研究等，借助地理信息技术，有助于深入分析其动态变化过程。教材整理2遥感(RS)阅读教材P6第4自然段至P8思考，完成下列问题：1概念：人们在航空器或航天器上利用一定的技术装备，对地表物体进行远距离的感知。2.3原理：地面物体的种类、性质、环境条件的不同，其反射和辐射的电磁波
3、也各不相同。4遥感的主要特点精度高、质量高、效率高，而且节省人力、财力，探测范围大。5应用：资源调查、环境监测、自然灾害防御监测等领域。6在区域分析中的作用：为区域地理环境研究从定性到定量、从静态到动态、从过程到模式的转化和发展，提供了条件。正误判断：(1)卫星遥感与飞机遥感的探测范围相同。()(2)不同地物辐射和反射的电磁波不同，这是遥感技术制作专业图件的基础。()(3)利用遥感技术可以判定洪水分布地区。()【提示】(1)卫星遥感比飞机遥感距离地面远，因此探测范围更大。(2)遥感技术之所以可以收集、处理信息，制作遥感地图，是因为不同地物辐射和反射的电磁波不同，这是制作及判读遥感影像的基础。(
4、3)通过不同时期遥感图像的对比，可以判定洪水分布地区。教材整理3全球定位系统(GPS)阅读教材P8最后两自然段至P9思考，完成下列问题：1概念：利用卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统。2组成(1)空间部分GPS卫星星座。(2)地面控制部分地面监控系统。(3)用户设备部分GPS信号接收机。3作用：提供精密的三维坐标、速度和时间。4特点：具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的特点。5应用：确定考察点的地理位置(经度和纬度)、高程(海拔)。正误判断：(1)珠穆朗玛峰高度的精确测量是利用的全球定位系统。()(2)全球任何地点在任何时刻，地平面上空至少有六颗GPS卫星。()(3)汽车导航装
5、置可显示城市道路图，但不能显示该车的位置。()【提示】(1)全球定位系统能为用户提供精密的三维坐标：纬度、经度和海拔高度。(2)GPS卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成，它们均匀分布在六个轨道平面内。全球任何地点在任何时刻，地平面上空至少有四颗GPS卫星。(3)汽车导航装置可显示城市道路图和该车的位置。驾驶员输入出发点和目的地的地名，然后从系统显示的可行路线中选择其中的一条。系统除动态显示该车的位置外，还通过语音提示，引导驾驶员把车开到目的地。教材整理4地理信息系统(GIS)阅读教材P10至P11思考，完成下列问题：1概念：专门处理地理空间数据的计算机系统。2简要程序：3应用(1)
6、区域地理环境研究提供反映区域状况的各种空间信息。对环境和自然灾害进行动态监测及评估预测。(2)城市管理正误判断：(1)地理信息系统即计算机系统。()(2)地理信息系统与地图的根本区别在于地理信息系统具有空间分析功能。()(3)地理信息系统可以为应急事件的处置提供决策支持。()【提示】(1)地理信息系统从外部看表现为计算机软硬件系统；其内涵却是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。(2)地理信息系统的数据处理是建立空间模型和数据模型。数据模型是通过一定的方式将所要表示的内容转变成数据，这是GIS与地图最基本的差异。(3)发生应急事件时，输入应急
7、路线的起点和终点，系统会分析出两点的最优路径，并计算出路径的长度以及经过的路线名称，从而为应急事件处置提供决策支持。教材整理5地理信息技术与数字地球阅读教材P11最后两自然段至P12活动，完成下列问题：1数字地球：数字化的地球，即把整个地球信息进行数字化后，由计算机网络来管理的技术系统。2“3S”技术与数字地球的关系正误判断：(1)数字地球是“3S”技术的综合。()(2)利用数字地球，可以预测未来，但无法模拟数世纪前的环境。()【提示】(1)数字地球不能简单地说是“3S”技术的综合，因为数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现与再认识，是遥感技术、全球定位系统、地理信息系统、虚拟技
8、术、网络技术等多种技术的综合利用。“3S”技术仅仅是数字地球的部分支撑技术。(2)数字地球可利用虚拟技术，模拟过去的环境。质疑手记预习完成后，请将你的疑问记录，并与“小伙伴们”探讨交流：疑问1：解惑：疑问2：解惑：疑问3：解惑： 遥感技术(RS)在区域地理环境研究 中的应用2016年5月15日10时43分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭将遥感卫星三十号发射升空。遥感卫星三十号将主要用于科学试验、国土资源普查、农作物估产及防灾减灾等领域。探讨：与传统方式相比，利用卫星获取资料有哪些优势？ 【提示】精度高、质量高、效率高，且节省人力、财力。探讨： 不同物体和物体的不同状态具有不同的电磁
9、波特性，卫星传感器探测地表物体对电磁波的反射和物体自身发射的电磁波，然后按照一定的规律把电磁辐射转换成图像，经过处理，提取物体信息，完成远距离识别物体和物体的状态，这就是遥感工作的基本原理。根据遥感工作的基本原理，请你设计用遥感技术对我国滇池流域水质状况监测的方案。【提示】方案A：获得滇池水质状况遥感影像资料(或建立滇池水质遥感监测预报系统)。方案B：对水质出现的异常状况进行分析，提出预报(或根据遥感信息对水质状况监测分析，提出防治措施)。探讨：请拟列出卫星遥感技术的三个应用领域及相关的课题名称。序号应用领域课题名称例防灾减灾长江流域洪水动态分析【提示】序号应用领域课题名称例防灾减灾长江流域洪
10、水动态分析资源普查野生藏羚羊种群数量及分布农作物估产江淮地区水稻种植面积及产量分析工程建设规划青藏铁路选线分析1在资源普查中的应用勘探矿产资源，调查生物资源、水资源等是遥感技术在资源普查中的重要应用领域，如下表所示：应用领域具体内容备注矿产资源蕴藏矿产的地方有许多是地质断裂或环形构造带，较容易借助遥感技术“发现”矿产人们只需要分析遥感图像就可以划定蕴藏矿产的大致区域生物资源通过遥感图像解译，用图像处理技术，提取植被的分布、类型、结构、健康状况、产量等数据为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务2.在环境、灾害监测中的应用随着遥感技术的发展，遥感将不仅为人们提供信息资源，改变人们的生产、生活与
11、交往方式，而且在环境监测、灾害预警等方面发挥着巨大作用，有助于灾害的预防、环境的治理和保护。如下表所示：应用领域具体内容备注环境监测荒漠化、土壤盐渍化、海上冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、水体污染、大气污染等有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善灾害监测旱情、洪灾、滑坡、泥石流、农林病虫害、森林火灾等有利于防灾减灾3.在农业、林业方面的应用在农业方面，利用遥感技术可以识别各类农作物，计算其种植面积，并根据作物生长情况估计产量。在林业方面，利用遥感技术可以清查森林资源、监测森林火灾和病虫害。如下图所示：1对农作物病虫害的监测，新疆采用了卫星遥感技术，是因为 () 【导学
12、号：94880003】农作物遭受病虫害时，发射和反射的波谱会有一定变化卫星遥感分辨率高，可拍摄到清晰的照片卫星遥感探测的范围广，连续性强卫星遥感智能化高，在治虫过程中无需人工参与ABCD【解析】由于农作物遭受病虫害时，发射和反射的波谱会有一定变化，卫星遥感具有探测的范围广，连续性强的特点，因此可对农作物病虫害进行监测。【答案】C2当地时间2016年9月6日，西班牙哈韦阿，当地遭遇森林大火，数百房屋受损，约1400人疏散至安全地带。用于监控森林火灾的地理信息技术还可用来()A出行导航B规划城市道路交通C建立城市管理数据模型D对农作物长势监测【解析】用于监控森林火灾的地理信息技术是遥感系统，遥感可
13、以估测粮食的产量，D正确。遥感技术没有导航功能，也不能进行规划、分析处理数据，A、B、C错误。【答案】D 全球定位系统(GPS)的应用材料一浓雾协助英法联军创造了“九日奇迹”。1940年5月24日，德军以“闪电战”攻破马奇诺防线，把40万英法联军包围在法国的敦刻尔克海滩上。从26日至31日都是大雾天气，浓厚的云雾笼罩在海峡上空，加上油库燃烧形成的黑烟，使德军战斗机找不到轰炸目标。到6月4日上午，联军共撤出34.6万人，有人说是浓雾创造了奇迹。材料二据有关报道，第二次海湾战争中，伊拉克军方点燃巴格达周围浇灌石油的战壕来阻碍美军事行动，但美专家指出烟雾对美军使用的卫星制导导弹没有任何影响。材料三2
14、016年6月12日，第二十三颗北斗导航卫星发射成功。据相关专家介绍，北斗导航系统两大优势完全超越美国GPS，首先是兼容互操作。这将会给用户带来很多好处。其次，北斗导航系统的目标之一就是在2020年建成有源导航定位，短报文功能。北斗导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统，是继美国全球定位系统和俄罗斯GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。探讨：材料一和材料二中同样是烟雾，为什么能阻滞德军的袭击，而不能对美国的轰炸产生影响？【提示】“二战”时的德军飞行员依靠人眼的视力发现目标，一旦有低层烟雾出现，人会看不清地面的物体。而第二次海湾战争中，因为美军采用了全球定位系统(GPS)，能提供精密的三维坐标、速度和时间，并且具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的特点，因而不受烟雾的影响。探讨：从2014年我国渔政船已全部装备了北斗导航系统，渔政船上安装该系统有何作用？【提示】该系统能实时追踪、显示船舶航行全程轨迹、实现对船舶的编码、呼号、位置(经纬度)，对地航向、对地速度、航向速度、航行状态、目的港等信息的管理，以及航迹偏离报警、进入或驶离设定区域的报警等。根据全球定位系统所具有的特征，其广泛应用于以下领域：3北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行，与世界其他卫星
