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1、专题20 人文地理和地理信息技术的应用一、基础主干知识理解和牢记【学法提示】课前预习教材，提炼学习重点，做预习笔记；课堂听课理解知识，补充和完善笔记；画思维导图，构建知识体系。 【学习内容】1.地理信息技术的含义地理信息技术是指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术总称。主要包括遥感（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）等。遥感主要用于地理信息数据的获取，全球定位系统主要用于地理信息的空间定位，地理信息系统主要用来对地理信息数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价。2.地理信息技术的应用领域 资源调查、环境监测、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开发规划以及生活等
2、等。3.遥感（RS）（1）遥感的含义 是指人们在航空器（如飞机、高空气球）或航天器（如人造卫星）上利用一定的技术装备，对地表物体进行远距离的感知。（2）遥感的主要环节（下图），其中关键装置是传感器 传感器在航空或航天器上接受地面物体反射或辐射的电磁波信息，并以图像胶片或数据磁带记录下来，传送到地面接收站。（3）遥感的特点第一，大面积同步观测。能在较短的时间内，从空中乃至宇宙空间对大范围地区进行对地观测，并获取有价值的数据。例如，一张陆地卫星图像，其覆盖面积可达3万多平方千米。第二，时效性强。获取信息的速度快，周期短。例如，陆地卫星每16天可覆盖地球一遍，气象卫星每天能收到两次图像。第三，数据可
3、比性。能动态反映地面事物的变化。遥感探测能周期性、重复地对同一地区进行观测，这有助于发现并动态地跟踪地球上许多事物的变化。尤其是在监视天气状况、 自然灾害、环境污染甚至军事目标等方面，遥感的运用就显得格外重要。 第四，数据具有综合性。 遥感探测所获取的是同一时段、覆盖大范围地区的遥感数据，这些数据综合地展现了地球上许多自然与人文现象,可真实地体现地质、地貌、土壤、植被、水文、人工构筑物等地物的特征，全面地揭示地理事物之间的关联性。第五，获取信息的手段多，信息量大。如可采用可见光探测物体，也可采用紫外线， 红外线和微波探测物体。第六，获取信息受条件限制少。在地球上有很多地方，自然条件极为恶劣，人
4、类难以到达，如沙漠、沼泽、高山峻岭等，采用不受地面条件限制的遥感技术，特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。第七，提高研究工作的精度和质量，而且节省人力、财力，提高效率。（4）遥感和人文地理的关系遥感为区域人文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，提供条件。遥感在人文地理应用领域，如资源调查、环境监测、城市扩展、农业等范围广阔。（5）遥感在农业方面的应用（遥感应用举例）表现：土地资源调查、土地利用现状调查、病虫害、农业生态环境调查及监测、农作物长势监测和评估等方面。土地资源与土壤调查。利用卫星遥感图像调查我国的土地资源与土壤状况，仅用两年时间就可以完成有关分析
5、和量算统计。作物评估。我国于19831986年在京津冀进行跨省市的冬小麦遥感估产试验，精度达90以上。4.全球定位系统（GPS）（1）全球定位系统的含义利用卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统。（2）全球定位系统组成部分包括三大部分：空间部分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。地面控制部分地面监控系统。用户设备部分GPS信号接收机。（3）全球定位系统的特点 能提供精密的三维坐标、速度和时间；具有全能性（陆地、海洋、航空和航天）；具有全球性；具有全天候；能连续性和实时性提供信息。（4）
6、GPS和人文地理关系全球定位系统能够为人类活动提供地理位置（经纬度）、高程（海拔）、线路、方向等方面的信息。GPS在人文地理应用领域，如野外考察、勘探、测绘，农业生产，国家安全，飞机、汽车和船舶等交通运输导航等诸多领域，其应用也较为广泛。（5）GPS的应用（GPS应用举例）测量。2005年，我国测绘工作者对珠穆朗玛峰的高度进行了精确的测量，最新测得珠峰为8844.43米。导航。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。（6）我国的GPS2003年5月2
7、5日我国反射第三颗“北斗一号”卫星，作为导航定位的备用卫星。由“北斗一号”卫星组成的北斗导航试验系统是我国独立自主开发、研制和建立的，已在测绘、电信、水利、交通运输、渔业生产、勘探、防灾减灾和国家安全等诸多领域发挥重要作用。5.地理信息系统（GIS）（1）地理信息系统的含义专门处理地理空间数据的计算机系统，称为地理信息系统，简称GIS。（2）地理信息系统的工作原理地理信息系统能对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达（下图示）（3）地理信息系统的特点具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力；系统以分析模型驱动，具有极强的空间综合分析和动态预测能力，并能产生高层次的地理信息；以地理研究和
8、地理决策为目的，是一个人机交互式的空间决策支持系统。（4）地理信息系统与人文地理的关系地理信息系统通过对有关信息进行分析、加工，建立能反映区域要素相互关系，揭示区域结构、特征和发展规律的模型；提供可反映区域状况的各种空间信息；利用地理信息系统能提供查询检索、空间分析等功能；利用该系统可以对区域内自然资源、区位和交通条件、人口和劳动力条件，以及经济和社会条件进行更精确的分析、评价等。（5）地理信息系统的应用（举例） 地理信息系统在城市公共卫生管理中的应用。如在该系统中能够查看、查询相关卫生资源点和传染病分布等；可以制作相关的统计分析图和专题图，并能对相关信息进行综合分析；还能进行应急事件的录人、
9、处理、决策等工作。从而为城市公共卫生管理提供预警和决策支持。6.数字地球（1）数字地球的含义是指数字化的地球，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。地理信息技术为构建数字地球奠定了基础。（2）数字地球的特点第一，信息整合。即将不同时空的自然、人文的大量信息，按地理坐标，从区域到全球进行整合。第二，立体、动态地显示信息。能为复杂的生产、研究活动提供实验条件和实验基地。（3）数字地球的应用数字地球的应用可以分为三个层次，即全球层、国家层和区域层。全球层：以整个地球为对象，主要包括全球气候变化、全球植被与土地利用、土地覆盖变化、生物多样性变化、全球海平面及海洋环境变化、全球地形
10、变化及地球运动监测（地震）和全球经济发展水平监测和评估等。国家层：以一个国家为对象，包括资源、环境、经济、社会、人口的动态监测与分析。区域层：以城市、集镇、农村、社区为对象，包括信息化带动传统产业改造和升级、经济社会发展势态、管理和服务等。二、梯度练习，理解和运用知识【学法提示】独立练习，独立思考，理解知识；有疑则问，疑难问题向老师咨询或同学探讨；独立学习是前提，能够运用知识解释地理现象；教师讲析练习时，请在有疑问或错误的问题下做好笔记。【学习内容】包括两个部分试题部分1 必做习题 2011年5月7日7时，我国国家重大科技基础设施项目东半球空间环境地基综合监测子午链(简称“子午工程”)首枚探空
11、火箭在中国科学院海南探空部发射场成功发射。这一试验的成功为中国自主监测空间环境，保障空间活动安全发挥了重要作用。据此完成1-2题。1.“子午工程”是地理信息技术的具体应用，主要利用了 遥感技术全球定位系统地理信息系统地图 A B C D2.下列活动可以借助“子午工程”来完成的是 资源勘探某城市道路车流量的分析环境监测人口密度与粮食产量的分析 A B C D【答案】1.A 2.B【解析】第1题，“子午工程”主要对空间环境进行监测，首先要确定地理位置，其次需要获得该地有关信息。用到了遥感技术和全球定位系统。第2题，结合材料可知，“子午工程”主要是遥感技术的应用。道路车流量和人口密度与粮食产量分析需
12、要GIS技术。3下图示意我国某家电企业组织的空间分布。地理信息系统能够辅助A企业空间布局决策 B总部调控生产 C总部监控产品质量 D研发中心创意【答案】3.A【解析】第3题，地理信息系统(GIS)是专门处理地理空间数据的计算机系统，而B、C、D三项均非地理空间数据处理。下图为“3S”(RS、GPS、GIS)技术的相互关系。读图回答4-5题。4如果表示反馈影像信息处理结果，表示提供影像数据的功能，表示提供定位信息功能。关于甲、乙、丙的说法正确的是 A甲是GIS B乙是GIS C丙是RS D甲是GPS5有关3S技术运用的叙述，正确的是 RS可以获取人口增长的动态信息RS可以获取水灾淹没区域的动态信
13、息GPS可以确定运钞车位置GIS可以获取森林火场遥感信息A B C D【答案】4.A5.B【解析】第4题，是甲提供的影像信息“处理结果”，因此甲为GIS；是乙提供的“影像数据”，因此乙为RS；为GPS提供的“定位”信息。第5题，在应用上RS主要是发挥监测的功能，对监测地区进行实时监测获取动态信息；GPS主要是提供定位和导航。6.救灾决策部门为了综合分析春涝灾情，运用了GIS，需要叠加使用的专题地图有 降水量分布图水系分布图地形分布图土壤类型分布图地质构造分布图A BC D【答案】6.A【解析】第6题，涝灾主要是土壤中水分过多，主要分析降水量的多少、河流分布及地形、地势状况。与土壤的类型、地质构
14、造分布无关。7.在对西部一些地区进行科考时，使用全球定位系统，其优点主要是 A.能为科学家提供准确精密的三维坐标 B.可以提供对陆地、天空和地下直接拍摄的图片 C.服务过程有定时、间断性特点 D.通过全球定位系统可以随时读取各种信息资料【答案】7.A【解析】第7题，西部地区由于人烟稀少，多山地、高原、盆地，地形复杂，在进行科考时定位难，容易迷失方位。利用GPS可方便地为科考人员提供三维数据，即经度、纬度、海拔高度，从而克服了定位难、易迷失方向的难题。8.读“GPS系统工作流程图”，回答下列问题。(1)填出图中甲、乙分别代表的内容。甲：_，乙：_。(2)GPS卫星星座中有_颗工作卫星，要想获得准确的三维信息，至少需要_颗定位卫星提供数据。(3)如果你要进行一次探险活动，需要_型接收机，该类型接收机按具体用途还有哪几种？(4)如果某人驾车自驾游时出现紧急情况，请说明监控中心可通过车载GPS获取的信息。【答案】8.(1)地面监控系统GPS接收机 (2)214 (3)导航车载型、航海型、航空型、星载型。(4)车辆情况、出事地点等。【解析】8.第(1)题，根据图中箭头的指向，具有监测控制功能的是地面监控系统，接收信号的是GPS接收机。第(2)题，在GPS系统中有21颗工作卫星；要获取精确的三维信息，至少需要4颗工作卫星提供数据。第(3)题，探险需要导航型接收机。第(4
