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1、1.2地理信息技术在区域地理环境研究中的应用教学目标教学目标 知识与技能：知识与技能：1了解遥感、全球定位系统、地理信息系统的原理，以及 数字地球的含义。2举例说明遥感、全球定位系统、地理信息系统在区域地 理环境研究中的应用。 过程与方法：过程与方法： 运用资料分析问题和图表对比方法。尝试小组合作进行资料、图像查找。 情感态度价值观：情感态度价值观： 培养学生对地理信息技术进行探究的兴趣。培养学生分析问题、解决实际问题的能力。进行爱国主义思想教育，以增强学生的民族自豪感。 教学重点、难点：教学重点、难点： 1遥感、全球定位系统、地理信息系统的原理，以及数字地球的含义。 2遥感、全球定位系统、地
2、理信息系统在区域地理环境研究中的应用。 课时安排：课时安排： 2课时 教具：教具： 多媒体课件第2节地理信息技术在区域什么是地理信息技术？P6思考：地理信息技术是不是就是“3S”技术？“3S”是地理信息技术的核心，但不是全部，还包括虚拟环境、网络GIS等。第2节地理信息技术在区域一、遥感（一、遥感（RSRS）二、全球定位系统（二、全球定位系统（GPSGPS）三、地理信息系统（三、地理信息系统（GISGIS）四、数字地球四、数字地球1.遥感遥感（RS）的含义、原理、的含义、原理、 主要环节、优点主要环节、优点一、一、遥感遥感（RS）含义含义: :是人们在是人们在 上利用一定的上利用一定的 ，对地
3、表物体进行，对地表物体进行 的感知。的感知。一、遥感技术的原理一、遥感技术的原理 地地物物在在不不断断地地吸吸收收、发发射射（辐辐射射）和和反反射射电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。 遥遥感感就就是是根根据据这这个个原原理理，利利用用一一定定的的技技术术设设备备和和装装置置，来来探探测测地地表表物物体体对对电电磁磁波波的的反反射射和和地地物物发发射射的的电电磁磁波波，从从而而提提取取这这些些物物体体的的信信息，完成远距离识别物体。息，完成远距离识别物体。遥感遥感卫星卫星树木树木水体水体草丛草丛裸露的裸露的地表地表路面路面建筑物建筑物遥感技术的优点遥感技
4、术的优点人工实地调查人工实地调查利用遥感技术调查利用遥感技术调查花费时间花费时间时效性时效性连续性连续性调查人员调查人员调查成本调查成本调查范围调查范围多多少少差（慢）差（慢）好（快）好（快）多多少少高高低低小，有些地方小，有些地方不能人工调查不能人工调查广，能获得人眼看不广，能获得人眼看不到的信息到的信息差，不能全天候差，不能全天候观测观测好，能全天侯好，能全天侯观测观测1.遥感遥感（RS）的含义、原理、的含义、原理、 主要环节、优点主要环节、优点2.遥感遥感（RS）的应用的应用 资源调查、环境监测、资源调查、环境监测、 自然灾害防御监测自然灾害防御监测一、一、遥感遥感（RS）3.案例案例（
5、1）1998年长江洪灾的监测年长江洪灾的监测（2）在农业生产中的应用）在农业生产中的应用补充：补充：遥感影像遥感影像分辩率分辩率 一个像元所代表的地面实际尺一个像元所代表的地面实际尺寸。寸。像元像元是遥感影像上能够详细区分的最是遥感影像上能够详细区分的最小单元。小单元。1 1米分辩率米分辩率 一个像元表示地面上一个像元表示地面上1 1平方平方米的范围。米的范围。分辩率越高，影像显示地表信息越详细。分辩率越高，影像显示地表信息越详细。或者说或者说像元（分辨率数值）越小，像元（分辨率数值）越小，遥感影像清晰度（分辨率）越高。遥感影像清晰度（分辨率）越高。 3 3种遥感影像的地物颜色特征：种遥感影像
6、的地物颜色特征：地物的影像特征地物的影像特征黑白影黑白影像像真彩色真彩色影像影像假彩色假彩色影像影像建筑物为灰白色，草地和森建筑物为灰白色，草地和森林颜色较深林颜色较深与地物的颜色特征一致与地物的颜色特征一致 草、树、庄稼为红色，水为草、树、庄稼为红色，水为灰色或蓝色，城市为灰蓝色灰色或蓝色，城市为灰蓝色二、全球定位系统二、全球定位系统（GPSGPS）1.1.含义含义2.2.组成组成3.3.特点特点4.4.基本原理基本原理5.5.全球定位系统（全球定位系统（GPSGPS）的应用）的应用1.在一个平面直角坐标系上，确定点在一个平面直角坐标系上，确定点的位置，需要知道几个值？的位置，需要知道几个值
7、？2.在一个空间三维坐标系上，确定点在一个空间三维坐标系上，确定点的位置，需要知道几个值？的位置，需要知道几个值？3.要精确知道一个人在地球上的位置，要精确知道一个人在地球上的位置，必须知道几个值？必须知道几个值？至少需要几颗卫星？至少需要几颗卫星？2个3颗3个3个 卫星定位的基本原理卫星定位的基本原理GPS系统采用系统采用“时间同步、单程测时间同步、单程测距距”的原理来实现定位。的原理来实现定位。简单地说就是用户同时向已知其位置简单地说就是用户同时向已知其位置的的3个导航卫星分别进行距离测量，然后个导航卫星分别进行距离测量，然后再以该卫星为球心，以所测得的距离为半再以该卫星为球心，以所测得的
8、距离为半径，在空间画出径，在空间画出3个球面，则该个球面，则该3个球面个球面的相交点，就是用户的所在位置了。的相交点，就是用户的所在位置了。 GPS定位示意图定位示意图名词链接：名词链接： “ “时间同步时间同步”，是指卫星上的时钟与用户，是指卫星上的时钟与用户设备内的时钟是精确同步的（譬如说校准到两设备内的时钟是精确同步的（譬如说校准到两者之间几万年才差者之间几万年才差1 1秒钟）秒钟） 。“单程测距单程测距”，是指从导航卫星上发出的，是指从导航卫星上发出的无线电测距信号在传播到用户设备的这一单向无线电测距信号在传播到用户设备的这一单向行程中，就可以把它们之间的距离测量出来。行程中，就可以把
9、它们之间的距离测量出来。 通常应用通常应用三颗卫星三颗卫星的数据就可以进行定位，的数据就可以进行定位，但要保证对目标实时观测（诸如提供目标运动但要保证对目标实时观测（诸如提供目标运动数据等），数据等）， 则需要则需要至少四颗卫星至少四颗卫星的信号。的信号。4.4.接收机信号的解读与操作接收机信号的解读与操作表示接收表示接收机所在的经机所在的经纬度位置。纬度位置。 数字表示被接收信号的卫星编数字表示被接收信号的卫星编号，黑色柱长短表示信号的强弱。号，黑色柱长短表示信号的强弱。卫星分布图描绘了在你卫星分布图描绘了在你处位置（圆心）仰望天处位置（圆心）仰望天空能搜索到的卫星，大空能搜索到的卫星，大圆
10、表示地平线，小圆为圆表示地平线，小圆为抬头以抬头以4545角仰望天空角仰望天空的范围，越靠近中心，的范围，越靠近中心，卫星信号越强。卫星信号越强。教材P9思考：汽车汽车中的中的GPSGPS用户设备用户设备接收接收了了GPSGPS卫卫星星信息信息，解算出本车的位置、速度等，并，解算出本车的位置、速度等，并通过通过无线电信号无线电信号传送至传送至服务中心服务中心。服务。服务中心再根据汽车所在的位置、及时通过中心再根据汽车所在的位置、及时通过语言提示语言提示为汽车导航为汽车导航。补充补充: :美欧中俄太空美欧中俄太空“四强四强”逐鹿逐鹿目前目前GPS(GPS(美国美国) )无疑还占据主导地无疑还占据
11、主导地位，但从技术和前景看，四大系统各位，但从技术和前景看，四大系统各有优劣：如果说有优劣：如果说GPSGPS胜在成熟，胜在成熟，伽利伽利略略( (欧洲欧洲) )胜在精准，那么胜在精准，那么格洛纳斯格洛纳斯( (俄俄罗斯罗斯) )的最大价值就在于抗干扰能力强，的最大价值就在于抗干扰能力强，而而中国的北斗卫星导航系统中国的北斗卫星导航系统的优势则的优势则在于互动性和开放性。在于互动性和开放性。 中国正在建设的北斗卫星导航系中国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由统空间段由颗静止轨道颗静止轨道卫星和卫星和颗非颗非静止轨道卫星组成，提供两种服静止轨道卫星组成，提供两种服务方式，即务方式，即开放服务和授
12、权服务开放服务和授权服务。开。开放服务是在服务区免费提供放服务是在服务区免费提供定位、测定位、测速和授时服务速和授时服务，定位精度为，定位精度为1010米，授米，授时精度为时精度为5050纳秒，测速精度为纳秒，测速精度为0.20.2米米秒。授权服务是向授权用户提供更秒。授权服务是向授权用户提供更安全的安全的定位、测速、授时和通信服务定位、测速、授时和通信服务信息信息。 1.下图是卫星甲和卫星乙在某一时刻所覆下图是卫星甲和卫星乙在某一时刻所覆盖的区域，其服务范围大小是（盖的区域，其服务范围大小是（ ）A.A.甲等于乙甲等于乙 B.B.甲大于乙甲大于乙C.C.甲小于乙甲小于乙 D.D.无法确定无法
13、确定CRSRS技术、技术、GISGIS技术、技术、GPSGPS技术等现代化技技术等现代化技术是国土整治和区域发展研究中应用比术是国土整治和区域发展研究中应用比较广泛的技术手段。完成以下问题较广泛的技术手段。完成以下问题2.2.能在很短时间内获得全面资料的技术能在很短时间内获得全面资料的技术是（是（ ） A.A.遥感技术遥感技术 B.B.地理信息技术地理信息技术 C.C.全球定位技术全球定位技术 D.D.电子通信技术电子通信技术A3.3.3.3.要想随时知道自己所处位置的地理坐标，需要拥要想随时知道自己所处位置的地理坐标，需要拥要想随时知道自己所处位置的地理坐标，需要拥要想随时知道自己所处位置的
14、地理坐标，需要拥有（有（有（有（ ）A.A.A.A.全球定位技术全球定位技术全球定位技术全球定位技术 B.GPSB.GPSB.GPSB.GPS信号接收机信号接收机信号接收机信号接收机C.C.C.C.地理信息技术地理信息技术地理信息技术地理信息技术 D.D.D.D.遥感技术遥感技术遥感技术遥感技术B4.4.4.4.有的渔民已经使用有的渔民已经使用有的渔民已经使用有的渔民已经使用GPS GPS GPS GPS 技术寻找鱼群，如果渔技术寻找鱼群，如果渔技术寻找鱼群，如果渔技术寻找鱼群，如果渔业生产普遍引进这一技术，则（业生产普遍引进这一技术，则（业生产普遍引进这一技术，则（业生产普遍引进这一技术，则
15、（ ）A.A.A.A.可以使渔获量持续增长可以使渔获量持续增长可以使渔获量持续增长可以使渔获量持续增长B.B.B.B.可能导致过度捕捞，使渔业资源枯竭可能导致过度捕捞，使渔业资源枯竭可能导致过度捕捞，使渔业资源枯竭可能导致过度捕捞，使渔业资源枯竭C.C.C.C.大幅度增加渔业生产成本大幅度增加渔业生产成本大幅度增加渔业生产成本大幅度增加渔业生产成本D.D.D.D.会促进渔业生产，加大渔业资源的开发利用，会促进渔业生产，加大渔业资源的开发利用，会促进渔业生产，加大渔业资源的开发利用，会促进渔业生产，加大渔业资源的开发利用，提高渔民生活水平提高渔民生活水平提高渔民生活水平提高渔民生活水平B三、地理
16、信息系统三、地理信息系统（GIS）1. GIS1. GIS的含义的含义是专门处理是专门处理 的的 系统。系统。信息源信息源（图像、数据等）（图像、数据等）数据处理（建立数据处理（建立空间、数据模型）空间、数据模型）数据库数据库空间分析空间分析表达（形成地图、表达（形成地图、图像、图表、数图像、图表、数字等）字等）2.2.简要流程简要流程地理信息系统地理信息系统 (GIS)(GIS) 是一种是一种基于计算机的工具基于计算机的工具，它可以对，它可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。图和分析。 GIS GIS 技术把地图这种独特的技术把地图这种独特的视觉化效视觉化效果果和地理分析功能与一般的和地理分析功能与一般的数据库操作数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。（例如查询和统计分析等）集成在一起。 这种能力使这种能力使 GISGIS与其他信息系统相区与其他信息系统相区别，从而使其在广泛别，从而使其在广泛的公众和个人企事业的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略单位中解释事件、预测结果、规划战略等等中具有实用价值。中具有实用价
