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1、三、怎样设计高中地理课程中三、怎样设计高中地理课程中的地理信息技术的学习的地理信息技术的学习高中地理信息技术的学习内容n n高中地理信息技术的学习内容主要包括遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）和数字地球四个方面。研修者需要熟悉遥感、地理信息系统、全球定位系统的主要功能和应用领域，也要了解数字地球的基本内容，并在此基础上，逐步掌握现代地理信息技术的基本理论和操作方法。高中地理信息技术的学习要点n n 在在此此需需要要强强调调的的是是，高高中中地地理理信信息息技技术术的的学学习习要要点点，主主要要是是知知道道基基本本功功能能和和实实际际应应用用，即即在在知知识识层层面面和
2、和功功能能层层面面上上的的“ “入入门门” ”，并并不不要要求求系系统统和和深深入入的的学学习习。学学习习重重点点可可放放在在遥遥感感知知识识和和遥遥感感图图像像的的判判读读分分析析、地地理理信信息息系系统统知知识识和和基基本本应应用用、全全球球定定位位系系统统知知识识和和基基本本应应用用以以及及数数字字地地球球的的概概念念性性知知识识方方面面，切切忌忌过过深深过过难难。在在学学习习信信息息技技术术时时，应应与与地地理理科科学学紧紧密密地地结合起来。结合起来。遥感图像判读分析遥感图像判读分析n n遥遥遥遥感感感感图图图图像像像像分分分分类类类类 了了解解遥遥感感图图像像的的基基本本分分类类：航
3、航空空遥遥感感片片与与航航天天遥遥感感片片；或或彩彩色色航航空空遥遥感感片片、黑黑白白近近红红外外遥遥感感片片、热热红红外外遥遥感感片片、侧侧视视雷雷达达遥感片等。遥感片等。n n遥遥遥遥感感感感图图图图像像像像的的的的判判判判读读读读标标标标志志志志 包包括括直直接接判判读读标标志志和和间间接接判判读读标标志志。前前者者如如形形状状、大大小小、阴阴影影、色色调调、组组合合图图案案；后后者者如如地地理理位位置置、人人类类活活动动、水水系系格局、植被分布。格局、植被分布。n n航航航航空空空空遥遥遥遥感感感感片片片片的的的的立立立立体体体体观观观观察察察察 在在不不同同位位置置拍拍摄摄同同一一地
4、地物物的的两两张张相相片片，就就能能构构成成一一个个立立体体相相对对。在在此要求掌握反光式立体镜的使用方法。此要求掌握反光式立体镜的使用方法。典型地物在遥感片上的特征：典型地物在遥感片上的特征：n n水水水水体体体体对对蓝蓝、绿绿光光难难以以吸吸收收；对对近近红红外外波波段段吸收很强；水中的杂质影响吸收能力。吸收很强；水中的杂质影响吸收能力。n n植植植植被被被被对对可可见见光光吸吸收收强强，反反射射绿绿光光；对对近近红红外外波波段段反反射射强强；不不同同植植物物的的反反射射能能力力与与其其叶叶绿绿素素含含量量有有关关；反反射射能能力力随随不不同同季季节节叶叶绿绿素素含含量量的变化而变化。的变
5、化而变化。n n城城城城市市市市居居居居民民民民点点点点多多为为混混凝凝土土结结构构的的城城市市居居民民区区，吸吸收收能能力力差差，反反射射能能力力强强；混混凝凝土土热热容容量量很很小小，昼夜温差大。昼夜温差大。GPS导航定位n nGPS导航定位以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等特点而著称。GPS单机定位精度可小于10米，如采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。只要用户拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收机，就可以进行导航定位测量。手持手持GPS接受机接受机n n手手持持型型GPSGPS接接收收机机多多为为导导航航使使用用，外外型型及及重重量量如如同同普普通通移
6、移动动电电话话，型型式式多多样样, ,体体积积小小，重重量量轻轻，携携带带方方便便，使使用用普普通通干干电电池池, ,耗耗电电量量比比较较少少。手手持持机机有有液液晶晶显显示示，导导航航画画面面清清晰晰，配配有有背背景景灯灯，方方便便夜夜间间操操作作, ,功功能能键键齐齐全全。手手持持机机导导航航无无须须地地面面设设备备辅辅助助，只只要要能能接接收收到到卫卫星星信信号号，就就能能快快速速定定位位，不不受受天天气气、行行政政界界域域的的限限制制。可可以以计计算算当当地地的的国国际际标标准准时时间间，如如果果处处于于运运动动状状态态，还还能能指指出出正正北北方方向向，并并能能将将曾曾经经历历过过的
7、的线线路路、地地点点记记录录下下来来。有有些些机机器器可可以以计计算算两两点点间间距距离离，实实现现坐坐标标系系统统相相互互转转换换，计计算算日日升日落时间等。升日落时间等。 学习要点学习要点了解遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用，学会判读遥感相片。n n全球定位系统在定位导航中的应用，学会使用便携式GPS接收机。n n了解地理信息系统在城市管理中的运用。n n了解数字地球的基本内容。 遥遥 感感 不不同同的的物物体体对对电电磁磁波波发发射射、反反射射和和吸吸收收的的特特性性是是不不同同的的。遥遥感感是是利利用用传传感感器器感感测测物物体体的的电电磁磁波波特特性性，从从远远距距离离去去识识
8、别别物物体体。遥遥感感技技术术系系统统由由遥遥感感平平台台、传传感感器器、信信息息传传输输接接收收装装置置、数数字字或或图图像像处处理理设设备备等等组组成成。遥遥感感平平台台是是安安放放遥遥感感仪仪器器的的装装置置，是是装装载载传传感感器器的的运运载载工工具具，一一般般分分为为地地面面平平台台、航航空空平平台台和和航航天天平平台台三三种种。传传感感器器是是接接收收和和记记录录目目标标物物辐辐射射、反反射射、散散射射信信息息的的装装置置。按按传传感感记记录录方方式式的的不不同同，分分为为成成像像方方式式和和非非成成像像方方式式两两类类。遥遥感感信信息息的的传传输输与与处处理理是是指指将将传传感感
9、器器所所获获得得的的遥遥感感信信息息即即时时地地传传输输到地面，经过处理以供使用。到地面，经过处理以供使用。地理信息系统地理信息系统n n地理信息系统主要由五部分组成：硬件设备、地理信息系统主要由五部分组成：硬件设备、GISGIS软件（提供存储、分析、显示地理数据的软件（提供存储、分析、显示地理数据的功能）、地理数据（基础数据和专题数据）、功能）、地理数据（基础数据和专题数据）、GISGIS人员、人员、GISGIS程序。程序。GISGIS把地理位置和相关属把地理位置和相关属性有机地结合起来，根据用户的需要将空间信性有机地结合起来，根据用户的需要将空间信息及其属性信息准确真实、图文并茂地输出给息
10、及其属性信息准确真实、图文并茂地输出给用户，满足城市建设、企业管理、居民生活对用户，满足城市建设、企业管理、居民生活对空间信息的要求，其独有的分析功能和可视化空间信息的要求，其独有的分析功能和可视化表达功能，能够进行各种辅助决策。目前，表达功能，能够进行各种辅助决策。目前，GISGIS广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事、公安、水利电力、公共设施、农林输、军事、公安、水利电力、公共设施、农林牧业、统计、商业金融等人们生产生活的各个牧业、统计、商业金融等人们生产生活的各个领
11、域。领域。借助于摄影或热红外扫描等遥感手段，可以获得污染源位置及其相关的一些信息，如被污染的水、气、土的位置及浓度变化等。在大气污染监测中，通过航空像片可以判读烟囱位置和高度、车流密度等大气污染源信息。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。蕴藏矿产的地方大都是地质断裂的交接处，利用资源卫星照片可以清楚地显示出地质断裂，这样人们只需分析卫星照片就可以划定蕴藏矿藏的大致区域，大大缩短探矿时间，探矿的效率可以提高10多倍。遥感技术对森林、草原、绿地以及农作物等资源的调查是其资源普查的重要内容。通过遥感图像目视解译或通过图像处理技术提取植被的分布、类型、结构、健康状
12、况、产量等数据，为农业、林业、城市绿化、环境保护等有关部门提供信息服务。城市规划和管理城市规划和管理 运用GIS技术可进行城市规划的辅助设计、工程选址等工作，也可进行城市管理的规划控制、辅助决策等。基础设施管理基础设施管理 道路交通、电力、电信、燃气、自来水、排污等是城市发展的重要内容。借助GIS可以完成工程设计、应急抢修、日常维护等，从而大幅度提高工作效率。日常交通管理日常交通管理 借助于GIS，能够查询道路的通行状况，迅速定位事故点，提供交通疏散的方案。数字地球n n数字地球是信息化的地球，即地球的虚拟对照体。数字地球将有关地球上每部信息，按地球的地理坐标加以整理，然后构成一个全球的信息模
13、型。人们就可以快速、形象、完整地了解地球上的任何一点、任何方面的信息。其核心就是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会活动等方面的问题，最大限度地利用资源。数字地球n n数数字字地地球球是是以以计计算算机机技技术术、多多媒媒体体技技术术和和大大规规模模存存储储技技术术为为基基础础，以以宽宽带带网网络络为为纽纽带带，运运用用海海量量地地球球信信息息对对地地球球进进行行多多分分辨辨率率、多多尺尺度度、多多时时空空和和多多种种类类的的三三维维描描述述，并并利利用用它它作作为为工工具具来来支支持持和和改改善善人人类类活活动动和和生生活活质质量量。数数字字地地球球是是一一个个庞庞大大而而复复杂杂的的系
14、系统统，需需要要诸诸多多信信息息科科学学技技术术的的支支撑撑。一一是是信信息息高高速速公公路路与与高高速速网网络络技技术术，二二是是高高分分辨辨率率卫卫星星遥遥感感技技术术，三三是是空空间间信信息息技技术术与与空空间间数数据据基基础础设设施施，四四是是大大容容量量数数据存储技术，五是可视化和虚拟现实技术。据存储技术，五是可视化和虚拟现实技术。表地理信息技术的定义、组成和应用定义组成应用遥感（Remotesensing,简称RS）是在与探测目标不接触的情况下，记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息，再通过分析，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。由遥感平台、传感器、信息接受装置、数
15、字或图象处理设备以及相关技术等组成。广泛用于国土资源调查、环境监测、灾害防治、农作物估产、地图制图等方面地理信息系统Geographicalinformationsystem，简称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的空间信息系统。数据和专题数据）、GIS由5部分组成：硬件设备、GIS软件（提供存储、分析、显示地理数据的功能）、地理数据（基础人员、GIS程序。森林灾害监测和防治；森林资源综合管理；土地利用管理；大气、水体监测与管理；工 业 “三废 ”监 测与管理；城市环境评价。全球定位系统（Globalpositioningsystem,简称GPS）是具有在海 、
16、陆 、空 进 行 、实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。由三部分组成：空间星座（24颗卫星）、用户系统（接收设备）、地面控制系统（1个主控站、3个注入站、5个监控站）交通管理，诸如车辆跟踪导航、调度、救援等；可用于航海、航空导航、港口与机场管理；还可用于工程、农业、测量、环境保护、天气预报等。数字地球（Digitalearth）是信息化的地球地球的虚拟对照体。将地球各地的信息，按地理坐标加以整理，构成一个全球性的信息模型。人们借此能够便捷地了解地球上任何地点、任何方面的信息，其核心是利用数字化段来处理全球的自然、社会和经济问题，最大限度地利用资源。包括信息高速公路与高速网络技术、高分辨卫星遥感技术、空间信息技术与空间数据基础设施；大容量数据存储技术；可视化和虚拟现实技术；高性能计算能力等。可划分为三类：研究型数字地球系统（如航空航天数字模拟、数字海洋、数字数字矿山等）；社会管理型数字地球系统（如数字城市、数字区域、数字国家等）；大众教育与娱乐型数字地球系统（因特网技术与虚拟现实技术相结合，提供多层次的人机交流）
