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1、第第2929讲地理信息技术的应用讲地理信息技术的应用考考点点突突破破考点一地理信息系统及其应用考点二遥感技术及其应用考点三全球定位系统及其应用考点一地理信息系统及其应用考点一地理信息系统及其应用一、地理信息系统一、地理信息系统1.地理信息系统的概念地理信息系统的概念地理信息系统(GIS)是一种以采集、存储、管理、分析和描述地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统。GIS具有强大的空间查询、分析、模拟、统计和预测等功能。2.地理信息系统的五个主要组成部分及工作过程地理信息系统的五个主要组成部分及工作过程(1)五个主要组成部分:硬件设备、GIS软件、地理数据、GIS人员和应用模型。组成组成用途用途
2、硬件设备计算机主机、存储设备(如高容量硬盘、光盘机、可移动光电存储介质)、数据传输设备、数据输出设备(绘图仪、打印机、硬拷贝设备等)、数据输入设备(扫描仪、数字化仪、打印机等)GIS的基本设备GIS软件主要包括数据输入与编辑、数据管理、数据操作以及数据显示和输出等GIS软件提供存储、分析、显示地理数据的功能地理数据基础数据:如地质、地貌、地形数据等;专题数据:如规划、房地产、交通、环保、公用事业数据等GIS建立在地理数据的基础上,数据组织和处理是GIS应用系统建设中的关键环节GIS人员包括从事GIS系统开发的专业人员和使用GIS完成工作的用户组织、协调、管理、应用应用模型解决不同的问题,GIS
3、需要不同的模型,如人口扩散模型、商业选址模型、路径分析模型等解决各种实际问题的数学模型(2)工作过程:地理数据的输入、存储地理数据的操作和分析地理信息输出。应用领域应用领域主要功能主要功能城市规划和管理主要是利用GIS技术进行城市规划的设计、工程选址等,也可以进行城市管理和辅助决策基础设施管理借助GIS完成对城市基础设施(道路交通、电力、电信、燃气、自来水、排污等)的工程设计、应急抢修、日常维护等工作,可大幅度提高工作效率土地利用与管理GIS可以有效地完成对土地利用状况的监控和管理,提高工作质量与效率生态环境管理应用GIS技术,可以实现城市生态规划、环境评价、环境与区域可持续发展的决策分析、环
4、保与区域可持续发展的决策分析、环保设施的管理等二、地理信息系统与城市管理二、地理信息系统与城市管理地理信息系统的应用地理信息系统的应用(1)地理信息系统在灾害监测中的应用应用地理信息系统,并借助于遥感技术,可有效地监测和预报洪涝灾害、森林火灾等。(2)地理信息系统在区域地理环境研究中的应用 “滴滴出行”是一款综合性的网络约车软件,具有查找附近可用车辆、规划最优出行路线等功能。据此回答下题。1.网络约车软件的推广()A.投资巨大,产品更新换代周期长B.从根本上改变人们的出行方式C.促进城市交通资源利用率的提升D.实现绿色出行,解决城市拥堵解析解析本题考查地理信息技术和城市交通。网络约车软件更新换
5、代周期短,A项错误。人们的出行方式基本没有改变,B项错误。会促进城市交通资源利用率的提升,C项正确。不能解决城市交通拥堵问题,D项错误。 某地理课外活动小组制作专题地图,运用GIS技术打开河流、城镇两个图层,图层中十字星的经纬度相同。完成下题。2.(2018浙江4月选考,17,2分)如果将两个图层叠加,所得地图为()解析解析本题主要考查3S技术的应用和比例尺的应用。由材料可知,图层中十字星的经纬度相同。要注意题目和选项的6个图中,比例尺是不同的。比例尺是图上一条线段的长度与实际长度之比。公式:比例尺=图上距离/实地距离。将题目中的两图中十字星重合,将重叠图的比例尺统一,可得出D项正确。 下图为
6、某地区地理信息系统数据库示意图。读图回答下题。3.(2016江苏单科,16,2分)进行农业适宜性评价可以利用的图层组合是()A.B.C.D.解析解析农业适宜性评价需要考虑的自然条件为地形、气候、水源、土壤等,注意水系和地下水属于水源条件,故C项正确。 下图反映我国某城市某工作日中两个时刻的人口聚集状况,该图由手机定位功能获取的人口移动数据制作而成。读图,回答下题。4.制作该图采用的地理信息技术是()A.RSB.GISC.GPSD.数字地球解析解析本题考查地理信息技术。制作该图需要对数据进行分析处理,应该采用GIS。考点二遥感技术及其应用考点二遥感技术及其应用一、遥感技术一、遥感技术1.遥感的概
7、念遥感的概念遥感(RS)是指借助对电磁波敏感的仪器,在不与探测目标接触的情况下,记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息,揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。2.遥感的技术系统和分类遥感的技术系统和分类(1)技术系统:遥感平台、传感器、信息传输装置、数字或图像处理设备以及相关技术。(2)分类a.根据运载工具可分为航天遥感、航空遥感、近地遥感;b.根据辐射源可分为主动式遥感和被动式遥感;c.根据电磁波的波谱范围可分为紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多谱段遥感;d.根据应用领域或专题可分为环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感等。二、遥感与资源普
8、查二、遥感与资源普查遥感在资源普查中的应用遥感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。它的探测范围大,获取资料的速度快,受地面条件限制小,获取的信息量大,可减少资源普查的盲目性。三、遥感与环境和灾害监测三、遥感与环境和灾害监测遥感在环境和灾害监测中的应用遥感在环境和灾害监测中的应用遥感技术具有实时、准确的特点,利用遥感技术可以及时了解环境、灾害的动态变化,对环境、灾害实施监测并作出预测和相应的评价,为抗灾减灾提供决策依据。1.举例分析遥感影像举例分析遥感影像(1)水体:清澈而深的水体呈蓝黑色,水浅时呈浅蓝色,含有泥沙时颜色变浅,泥沙含量高时呈
9、乳白色,有水生植物的呈红色或红色斑点。(2)平原:色调均一,其中常有水系形成的花纹,耕地形成的色斑以及不同色调的城镇。(3)山地:以山脊为界形成阴阳坡,在影像上阳坡为浅色调,阴坡为深色调。山愈高,色调差异愈大。(4)沙丘:多分布在干旱地区,江河湖海岸边也有零星分布,各波段均呈浅色调。在沙漠地区水系稀少,河流只显示出较大的主干河道,而缺少细小的支流。(5)黄土:在各波段均呈均匀的浅色调,其影像表现为密集型树枝状水系所组成的花纹图案。(6)喀斯特地貌:色调较深,边界明显,有独特的“花生外壳”花纹图案。(7)火山:近圆形且有放射状水系。(8)土壤:颗粒细的为深色调,颗粒粗的为浅色调;有机质含量低的土
10、壤色调较浅,含量高的色调较深;水分含量越大,色调越深;干旱季节的土壤盐分含量高时色调变浅,地表积盐时,表现为不规则的白斑。(9)季节对影像的影响:中纬度的冬季由于地表裸露,图像就能较好地反映地表物质(岩石、沉积物、土壤、积雪等)的光谱特征;而在夏季就不能反映;春秋两季,由于不同植物的生长季节不同,就可以更详细地区别其类型。(10)由于不同地区地物的差异、合成图像波段的差异、地物特征的季节差异等,不同地区、不同波段、不同季节的图像解译是不同的,具体情况具体分析,有的还应当结合实地调查进行解译。2.遥感技术的主要应用遥感技术的主要应用(1)遥感技术在资源普查中的应用勘探矿产资源,调查生物资源、水资
11、源等是遥感技术在资源普查中的重要应用领域。应用领域应用领域具体内容具体内容备注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,借助遥感技术较容易“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)遥感与环境灾害监测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。应用领域应用领域具体内容具体内容备注备注环境监测荒漠化、土壤盐渍化
12、、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、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等有利于防灾减灾 下图为某地理信息技术主要工作流程示意图。完成下题。1.(2018浙江11月选考,8,2分)该地理信息技术为()A.RSB.GPSC.GISD.VR解析解析本题考查地理信息技术知识。从图中可以看出,该地理信息技术通过传感器获取信息,故该地理信息技术为RS。 每年10月410日为世界空间周,2013年世界空间周的主题是“探索火星、发现地球”。目前,在近地轨道长时间运行的空间站已经成为一个“全球观测和监
13、测站”。据此,回答下题。2.空间站能够进行全球观测和监测,采用的地理信息技术是()A.计算机技术B.遥感技术C.地理信息系统D.全球定位系统解析解析本题考查地理信息技术的应用。空间站进行全球观测和监测需要采用遥感技术,B项正确。3.(2017浙江11月选考,1,2分)在农业方面,运用遥感技术能够()监测耕地变化调查作物分布跟踪产品流向监测作物生长状况A.B.C.D.解析解析本题考查地理信息技术的运用。遥感技术主要是利用地物反射或辐射的电磁波波长来确定地物的特征,因此可以根据地物电磁波的变化来监测耕地变化、调查作物分布和监测作物生长状况。遥感主要是针对面状地理事物的监测,而产品则多表现为点状地理
14、事物,其流向无法通过遥感技术跟踪,但可以利用全球定位系统来进行跟踪。故正确答案为B。 下图为某地区地理信息系统数据库示意图。读图回答下题。4.(2016江苏单科,15,2分)以下图层组合最适合用遥感(RS)技术获取信息的是()A.B.C.D.解析解析遥感主要用于快速获取地面景观类事物的分布信息,故居民点、水系和地形的信息可用RS技术获取,则A项正确。5.热红外遥感影像亮度可反映地物表面温度,地物的表面温度越高,在影像中就越亮。晴天正午时刻,下列地物在同一幅热红外遥感影像中最亮的是()A.公路B.菜园C.鱼塘D.果园解析解析本题考查遥感相关知识。四选项中公路的比热最小,正午时表面温度最高,根据“
15、地物的表面温度越高,在影像中就越亮”可知A项正确。考点三全球定位系统及其应用考点三全球定位系统及其应用一、全球定位系统一、全球定位系统1.全球定位系统的概念和基本组成全球定位系统的概念和基本组成(1)概念:全球定位系统(GPS)是具有在海、陆、空进行全方位、实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。(2)基本组成:空间星座(24颗卫星)、用户系统(接收设备)、地面控制系统。空间星座由21颗工作卫星、3颗备用卫星组成。要获得准确的三维信息(经度、纬度和高程),必须接收到4颗GPS卫星(定位星座)信号地面控制系统包括1个主控站、3个注入站和5个监控站用户系统用于接收GPS卫星发射的信号。可
16、分为三种:导航型接收机、测地型接收机、授时接收机2.全球定位系统的工作过程全球定位系统的工作过程GPS卫星发送导航定位信号,地面控制系统对卫星监测和调控,用户系统接收GPS卫星发射的信号后进行导航定位。二、全球定位系统与定位导航全球定位系统的主要应用领域(1)最初用于军事。(2)目前拓展到交通、邮电、地矿、建筑以及农业、气象、土地管理、金融、公安等部门和行业。(3)其他用途:还可监测地壳的微小移动,从而帮助预报地震;与GIS、RS结合,为资源调查、工程管理、精细农业服务。1.图解图解GPS主要工作过程主要工作过程2.全球定位系统的应用全球定位系统的应用(1)车载GPS的功用信息接收信息接收信息
17、发射信息发射应用领域应用领域通过车载GPS,可以在显示屏上及时查看车辆的位置、运行轨迹、速度、行进方向等车载电台把定位信息发送给车辆监控中心,监控中心将其在电子地图上显示出来,并对车辆进行调度指挥城市公共汽车调度管理,旅游区车辆报警与调度,海关、公安、海防等部门对车辆的调度与监控等(2)GPS在航海、航空导航中的应用应用类型应用类型应用领域应用领域应用作用应用作用航海应用向用户提供船舶位置、航速、航向、时间信息,海图、航迹显示避免船只冲撞,确保航行安全把自己的位置和航向发送到航海管理中心便于航海管理中心的跟踪、搜寻和救援航空应用空域航路、着陆、机场监视和管理实现空域划分、空中交通流量管理、飞行
18、路径管理等“四字四字”法突破法突破“3S”“3S”技术的选取技术的选取1.“点点”与与“面面”判断判断GPS、RS、GISGPS的主要功能是定位和导航。它的最大特点是工作对象是一个“点”或“多个点”,明显区别于RS和GIS技术的工作对象“面”。在“3S”技术中选取适当手段时,要看其工作对象是“点”还是“面”,如果是“点”则选用GPS,如果是“面”则选用RS或GIS。如果是“面”则需看突出监测方面还是需计算处理才能得出结果,若要监测森林火灾则应选用RS技术,要在某城市选取大型商业中心位置则应选用GIS技术。2.“想想”与与“看看”区分区分RS、GISGIS是地图的延伸,主要功能是进行空间数据的分
19、析和处理。对“事象”的发展变化进行预测、评估,需要计算、思考,即“想”;凡是需要“想”的选GIS。RS是人的视力的延伸,主要功能是收集信息,即“看”,只“看”不用“想”的选用RS。 第一批两颗“北斗三号”卫星于2017年从西昌卫星发射中心升空,这是迄今为止精度最高的北斗卫星,民用定位精度高达2米。中国自主研制的北斗卫星导航系统预计在2020年左右形成覆盖全球的卫星导航定位系统。据此,回答下面两题。1.“北斗”系统可以用于以下哪些工作()路线选择搜索营救作物估产精准农业A.B.C.D.解析解析由材料可知“北斗”系统主要用于定位,因此可用于搜索营救和精准农业领域。2.一支地理考察队用手持式北斗导航
20、定位系统信号接收机,显示如下界面,据此判断该考察队可能()地理坐标382631.7N931850.2E海拔2568m误差5.7mA.在喜马拉雅山测量珠峰高度B.在塔里木盆地勘探石油C.在柴达木盆地调查地质构造D.在河西走廊寻找地下水解析解析据经纬度可确定该地在柴达木盆地。3.有关车载导航仪及其所示电子地图,下列说法正确的是()A.车载导航仪借助GIS实现精确定位B.车载导航仪通过RS获得交通信息C.电子地图可以实现人机交互功能D.电子地图不能显示自然地理信息解析解析车载导航仪实现精确定位依靠的是GPS或其他定位系统,而非GIS;车载导航仪不能通过RS获得交通信息,而是通过电子地图获得交通信息;电子地图利用GIS可以实现人机交互功能;电子地图可以显示自然地理信息。故选C。
