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1、第三章第三章 地理信息技术地理信息技术第一节 地理信息系统及其应用GISRS理兼用 近些年来，地理信息技术大步走出象牙塔，被迅速推广到众多的社会部门，并越来越深刻地影响着我们的生活。兴建商场需要统计周围居民的日常消费，农业部门需要了解洪涝灾害所造成的经济损失，交通部门需要掌握市区的车流状况诸如此类的问题，有些甚至是十分复杂的问题，都可以借助地理信息技术手段加以解决，其效率和科学性是传统手段难以比拟的。 本章将带领大家了解神奇的地理信息技术 ： 地理信息系统（地理信息系统（GISGIS） 、遥感（、遥感（ RS RS ）、全球定位系统（）、全球定位系统（ GPS ) GPS )一、地理信息系统（
2、一）地理信息系统的概念地理信息系统地理信息系统（ Geographical information system ，简称 GIS ) 是一种以采集、存储、采集、存储、管理、分析和描述管理、分析和描述地球表面与地理分布有关数据的空间信息信息系统。1.1.概念：概念：GISRS理兼用 地理信息系统：地理信息系统：通过一定的方式将所要表示通过一定的方式将所要表示的内容转变成的内容转变成数值数值一般地图是：利用比例尺、方向、图例、注一般地图是：利用比例尺、方向、图例、注记以及等值线等来表示地理事物的有关内容。记以及等值线等来表示地理事物的有关内容。 一般信息系统：只能存储、管理数据，不一般信息系统：只
3、能存储、管理数据，不能将数据在空间上的分布表现出来。能将数据在空间上的分布表现出来。地理信息系统与一般信息系统的区别：地理信息系统与一般信息系统的区别： 地理信息系统：除了一般信息系统的功能地理信息系统：除了一般信息系统的功能外，还能显示外，还能显示数据的空间分布数据的空间分布，并且有强大的，并且有强大的空间查询、分析、模拟、统计和预测等功能。空间查询、分析、模拟、统计和预测等功能。GISRS理兼用（三）地理信息系统的组成GISGISRS理兼用组成组成功能功能包括的内容包括的内容硬件硬件软件软件地理地理数据数据人员人员应用应用模型模型用作数据和信息的采集、处用作数据和信息的采集、处用作数据和信
4、息的采集、处用作数据和信息的采集、处理、加工、分析和输出等理、加工、分析和输出等理、加工、分析和输出等理、加工、分析和输出等包括计算机主机、数据输入设备、数据包括计算机主机、数据输入设备、数据包括计算机主机、数据输入设备、数据包括计算机主机、数据输入设备、数据输出设备、数据传输设备、存储设备输出设备、数据传输设备、存储设备输出设备、数据传输设备、存储设备输出设备、数据传输设备、存储设备提供存储、显示、分析地提供存储、显示、分析地提供存储、显示、分析地提供存储、显示、分析地理数据的功能理数据的功能理数据的功能理数据的功能包括数据输入与编辑、数据管理、包括数据输入与编辑、数据管理、包括数据输入与编
5、辑、数据管理、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数据操作以及数据显示和输出等数据操作以及数据显示和输出等数据操作以及数据显示和输出等GIS系统建立的基础系统建立的基础包括基础数据和包括基础数据和包括基础数据和包括基础数据和专题数据专题数据专题数据专题数据GISGIS是一个动态的地理模型，需要人员进行是一个动态的地理模型，需要人员进行是一个动态的地理模型，需要人员进行是一个动态的地理模型，需要人员进行系统组织、管理、维护和数据更新、系统扩系统组织、管理、维护和数据更新、系统扩系统组织、管理、维护和数据更新、系统扩系统组织、管理、维护和数据更新、系统扩充完善以及应用程序开发
6、并采用空间分析模充完善以及应用程序开发并采用空间分析模充完善以及应用程序开发并采用空间分析模充完善以及应用程序开发并采用空间分析模型提取多种信息型提取多种信息型提取多种信息型提取多种信息包括从事包括从事包括从事包括从事GISGIS系统开发的专业人系统开发的专业人系统开发的专业人系统开发的专业人员和采用员和采用员和采用员和采用GISGIS完成工作的用户完成工作的用户完成工作的用户完成工作的用户应用模型是在对专业领域的具体对象与过程应用模型是在对专业领域的具体对象与过程应用模型是在对专业领域的具体对象与过程应用模型是在对专业领域的具体对象与过程进行大量研究的基础上总结出的规律的表示，进行大量研究的
7、基础上总结出的规律的表示，进行大量研究的基础上总结出的规律的表示，进行大量研究的基础上总结出的规律的表示，GISGIS应用就是利用这些模型对大量空间数据应用就是利用这些模型对大量空间数据应用就是利用这些模型对大量空间数据应用就是利用这些模型对大量空间数据进行综合分析来解决实际问题的进行综合分析来解决实际问题的进行综合分析来解决实际问题的进行综合分析来解决实际问题的包括人口扩散模型、商业选包括人口扩散模型、商业选包括人口扩散模型、商业选包括人口扩散模型、商业选址模型、路径分析模型等址模型、路径分析模型等址模型、路径分析模型等址模型、路径分析模型等GISRS理兼用（四）地理信息系统的工作过程（四）
8、地理信息系统的工作过程主要包括主要包括地理数据的输入、存储，地理数据的操地理数据的输入、存储，地理数据的操作和分析，以及地理信息输出作和分析，以及地理信息输出等环节。等环节。1 1、地理数据的输入、地理数据的输入将收集好的各种数据资料，经过分类和标准化将收集好的各种数据资料，经过分类和标准化处理后，就可输入到计算机中。其中对图形数处理后，就可输入到计算机中。其中对图形数据的输入，常用的方法的扫描纸质地图后进行据的输入，常用的方法的扫描纸质地图后进行数字化处理数字化处理。纸质地图纸质地图扫描扫描图像处理图像处理图像拼接图像拼接图像剪裁图像剪裁图像地址图像地址匹配匹配矢量化矢量化编辑与修改编辑与修
9、改地图数字化过程地图数字化过程GISRS理兼用2 2、数据存储、数据存储采用采用“分层分层”技术技术，即将地图中的不同要素，即将地图中的不同要素，存储在不同的存储在不同的“层层”中。将不同的中。将不同的“层层”要要素进行重叠，就形成不同主题的地图。素进行重叠，就形成不同主题的地图。GISRS理兼用3 3、对数据的操作与分析、对数据的操作与分析对对GIS操作，可以使各类数据之间的关系以直观的形操作，可以使各类数据之间的关系以直观的形式表现出来，这种形式可以是式表现出来，这种形式可以是图形、地图或表格图形、地图或表格。用。用户和决策者对操作结果进行判断分析后，就可应用。户和决策者对操作结果进行判断
10、分析后，就可应用。4、GIS的输出的输出将编辑好的将编辑好的GIS信信息在计算机显示器息在计算机显示器的屏幕上显示，或的屏幕上显示，或通过绘图仪、打印通过绘图仪、打印机等输出。机等输出。5、GIS应用应用以各种图形、地图或表格以各种图形、地图或表格以各种图形、地图或表格以各种图形、地图或表格等形式输出的数据，用户等形式输出的数据，用户等形式输出的数据，用户等形式输出的数据，用户和决策者对数据进行判断和决策者对数据进行判断和决策者对数据进行判断和决策者对数据进行判断分析后，就可以应用。分析后，就可以应用。分析后，就可以应用。分析后，就可以应用。GISRS理兼用1.地理信息系统比普通地图优越的功能
11、有地理信息系统比普通地图优越的功能有( )不仅有平面信息，还有三维立体的信息不仅有平面信息，还有三维立体的信息 有很便捷的检索功能和大容量的信息库有很便捷的检索功能和大容量的信息库 可以随时进行信息的切换、缩放、补充测算等，获得更可以随时进行信息的切换、缩放、补充测算等，获得更新的信息新的信息 不仅有空间数据信息，还有景观照片和动态的影像信息不仅有空间数据信息，还有景观照片和动态的影像信息A. B. C. D.课堂巩固DGISRS理兼用2.地理信息系统是地理信息系统是( ) A. 主要记录地理事物的计算机系统主要记录地理事物的计算机系统 B. 具有空间分析能力，没有动态预测能力具有空间分析能力
12、，没有动态预测能力 C. 是地图绘制系统是地图绘制系统 D.是专门处理地球表面与地理分布有是专门处理地球表面与地理分布有 关数据的空间信息系统关数据的空间信息系统DGISRS理兼用例例 甲图为一幅具有林木、河流和住房甲图为一幅具有林木、河流和住房的景观图，乙图是根据该图而建立的空的景观图，乙图是根据该图而建立的空间数据模型。由此比较地图与地理信息间数据模型。由此比较地图与地理信息系统对地物的表示有何差异。系统对地物的表示有何差异。GISRS理兼用3.上图图中的上图图中的r r表示表示( )( ) A A林木林木 B B河流河流 C C房屋房屋 D D农田农田4.图中区域的林木覆盖率约为图中区域
13、的林木覆盖率约为( )( ) A A30% B30% B22% C22% C10% D10% D5%5%BCGISRS理兼用5.5.如果将如果将如果将如果将GISGIS用来监测森林火灾，可以（用来监测森林火灾，可以（用来监测森林火灾，可以（用来监测森林火灾，可以（ ）A.A.用来分析、判断引起火灾的原因用来分析、判断引起火灾的原因用来分析、判断引起火灾的原因用来分析、判断引起火灾的原因B.B.预测森林火灾的发生地点预测森林火灾的发生地点预测森林火灾的发生地点预测森林火灾的发生地点C.C.预测森林火灾所造成的后果预测森林火灾所造成的后果预测森林火灾所造成的后果预测森林火灾所造成的后果D.D.及时
14、知道火灾地点、范围，以便于及时分析火势蔓延及时知道火灾地点、范围，以便于及时分析火势蔓延及时知道火灾地点、范围，以便于及时分析火势蔓延及时知道火灾地点、范围，以便于及时分析火势蔓延方向，制订灭火方案方向，制订灭火方案方向，制订灭火方案方向，制订灭火方案DDGISRS理兼用 地理信息系统在城市管理中的应用已得到推广，不同类地理信息系统在城市管理中的应用已得到推广，不同类型的地理空间信息储存在不同的图层上，叠加不同的图型的地理空间信息储存在不同的图层上，叠加不同的图层可以分析不同要素间相互关系，所此回答层可以分析不同要素间相互关系，所此回答9-109-10题。题。9. 对对1990年和年和2004
15、年城市土地利用图层进行分析，能年城市土地利用图层进行分析，能够（够（ ）A. 计算交通流量的变化计算交通流量的变化 B. 预测洪涝灾害的发生预测洪涝灾害的发生C. 了解城市地域结构变化了解城市地域结构变化 D. 预测城市降水变化趋势预测城市降水变化趋势C10. 10. 城市交通图层与城市人口分层图层的叠加，可以（城市交通图层与城市人口分层图层的叠加，可以（ ） A. A. 为商业网点选址为商业网点选址 B. B. 计算交通流量的变化计算交通流量的变化C. C. 估算工业生产总值估算工业生产总值 D. D. 分析城市规划的合理性分析城市规划的合理性AGISRS理兼用11. 有的渔民已经利用有的渔
16、民已经利用GIS技术来寻找鱼群。如技术来寻找鱼群。如果普遍引用这技术果普遍引用这技术( ) A. 可以使渔获量持续增长可以使渔获量持续增长 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 C. 绝对会增加渔业的生产成本绝对会增加渔业的生产成本 D. 会促进渔业生产，加大对渔业资源的开发会促进渔业生产，加大对渔业资源的开发 利用，提高渔民的生活水平利用，提高渔民的生活水平B12. 应用应用GIS技术的最终目的是技术的最终目的是( ) A. 处理信息处理信息 B. 记录信息记录信息 C. 便于信息查询便于信息查询 D. 为地理决策提供信息为地理决策提供信息DGISRS理兼用
17、1313、下列课题中主要是应用、下列课题中主要是应用、下列课题中主要是应用、下列课题中主要是应用GISGIS进行研究的有？进行研究的有？进行研究的有？进行研究的有？( (多选题多选题多选题多选题) )A A 近近近近5050年来世界粮食总产量与人均产量的变化趋年来世界粮食总产量与人均产量的变化趋年来世界粮食总产量与人均产量的变化趋年来世界粮食总产量与人均产量的变化趋势分析势分析势分析势分析 B B 近近近近1010年来上海市区人口分布变化特征与城市建年来上海市区人口分布变化特征与城市建年来上海市区人口分布变化特征与城市建年来上海市区人口分布变化特征与城市建设相关性分析设相关性分析设相关性分析设
18、相关性分析 C C 浙江省西部土地利用状况与农业结构变化特征浙江省西部土地利用状况与农业结构变化特征浙江省西部土地利用状况与农业结构变化特征浙江省西部土地利用状况与农业结构变化特征分析分析分析分析 D D 上海浦东内环线主要道路交叉点交通流量状况上海浦东内环线主要道路交叉点交通流量状况上海浦东内环线主要道路交叉点交通流量状况上海浦东内环线主要道路交叉点交通流量状况通报及优化公交线网、站点分布的方案设计通报及优化公交线网、站点分布的方案设计通报及优化公交线网、站点分布的方案设计通报及优化公交线网、站点分布的方案设计BCDBCDGISRS理兼用如图示意为某专题研究建立的地理信息系统如图示意为某专题
19、研究建立的地理信息系统如图示意为某专题研究建立的地理信息系统如图示意为某专题研究建立的地理信息系统 （GISGIS）图层。据此回答）图层。据此回答）图层。据此回答）图层。据此回答14151415题。题。题。题。14.14.该专题研究可能是（该专题研究可能是（该专题研究可能是（该专题研究可能是（ ） A. A.耕地分类和评价耕地分类和评价耕地分类和评价耕地分类和评价 B. B.工业分布与交通的关系工业分布与交通的关系工业分布与交通的关系工业分布与交通的关系 C. C.商业分布和规划商业分布和规划商业分布和规划商业分布和规划 D. D.学校布局学校布局学校布局学校布局15.15.若利用该地理信息系
20、统进行深埋垃圾场选址，若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场选址，若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场选址，若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场选址，在下列图层中应增加在下列图层中应增加在下列图层中应增加在下列图层中应增加 （ ） 大气污染大气污染大气污染大气污染 区域规划区域规划区域规划区域规划 造纸厂、印刷厂造纸厂、印刷厂造纸厂、印刷厂造纸厂、印刷厂分布分布分布分布 水文地质水文地质水文地质水文地质 A. A. B. B. C. C. D. D.ADGISRS理兼用第二节第二节 遥感技术及其应用遥感技术及其应用GISRS理兼用一、遥感技术概况一、遥感技术概况 遥感遥感(RS)借助借助对对电磁波电磁
21、波敏感的仪器，敏感的仪器，在不与探测目标接触的在不与探测目标接触的情况下情况下，记录目标物对，记录目标物对电磁波的辐电磁波的辐 射、反射、射、反射、散射等信息。并通过分散射等信息。并通过分析，揭示目标物的特征、析，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探性质及其变化的综合探测技术。测技术。GISRS理兼用2、遥感技术的基本原理、遥感技术的基本原理 地球上的物体都在不停地发射、反射和地球上的物体都在不停地发射、反射和吸收电磁波，并且吸收电磁波，并且不同物体的电磁波特征是不同物体的电磁波特征是不同的不同的，人们根据，人们根据电磁波的差异电磁波的差异来辨析物体来辨析物体的不同，遥感技术就是在这个原理的
22、基础上的不同，遥感技术就是在这个原理的基础上发展起来的。发展起来的。GISRS理兼用3、遥感技术的发展、遥感技术的发展 人类早期遥感活动的人类早期遥感活动的“遥感平台遥感平台”曾曾经使用经使用风筝、鸽子风筝、鸽子等，为后来的航空遥感等，为后来的航空遥感提供了思路。提供了思路。GISRS理兼用GISRS理兼用GISRS理兼用4、遥感技术的特点、遥感技术的特点 视域广阔，监测范围大，视域广阔，监测范围大，可覆盖整个地球。瞬时成像、可覆盖整个地球。瞬时成像、实时传输、快速处理、迅速获实时传输、快速处理、迅速获取信息和实施动态监测。受地取信息和实施动态监测。受地面条件限制少、获取信息量大。面条件限制少
23、、获取信息量大。GISRS理兼用5、遥感技术系统、遥感技术系统由遥感平台、由遥感平台、传感器传感器、信息传输接收装置、信息传输接收装置、数字或图像处理设备以及相关技术等组成。数字或图像处理设备以及相关技术等组成。GISRS理兼用6、遥感类型、遥感类型按运载工具分：按运载工具分：航天航天遥感、遥感、航空航空遥感、遥感、近地近地遥感遥感按辐射源分：主动式遥感、被动式遥感按辐射源分：主动式遥感、被动式遥感按波谱范围：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、按波谱范围：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多谱段遥感微波遥感、多谱段遥感按应用领域：环境遥感、大气遥感、资源遥感、按应用领域：环境遥感、大气遥
24、感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感GISRS理兼用类型类型 概念概念优点优点航天航天遥感遥感利用卫星、航天飞利用卫星、航天飞机、宇宙飞船、航机、宇宙飞船、航天空间站等携带遥天空间站等携带遥感仪器的遥感感仪器的遥感覆盖范围大覆盖范围大，不受领空，不受领空限制，可进行定期、重限制，可进行定期、重复观测复观测航空航空遥感遥感利用飞机携带遥感利用飞机携带遥感仪器的遥感仪器的遥感机动性强机动性强，可以根据研，可以根据研究主题选择恰当的传感究主题选择恰当的传感器、适当的飞行高度和器、适当的飞行高度和飞行区域飞行区域近地近地遥感遥感距地面高度在几十距地
25、面高度在几十米以内的遥感米以内的遥感用于城市遥感、海面污用于城市遥感、海面污染监测、森林火灾监测染监测、森林火灾监测等中、高分辨率的遥感等中、高分辨率的遥感活动活动GISRS理兼用课堂巩固课堂巩固传感器的主要作用是传感器的主要作用是( )A只接收地面物体的反射波谱只接收地面物体的反射波谱 B只记录接收地面物体辐射波谱只记录接收地面物体辐射波谱 C接收地面物体反射或辐射的电波信息接收地面物体反射或辐射的电波信息 D对获得的信息进行处理分析对获得的信息进行处理分析CGISRS理兼用课堂巩固课堂巩固 1 遥感技术的工作原理是遥感技术的工作原理是( ) A 不同地物的海拔高度不同不同地物的海拔高度不同
26、 B 不同地物的表面温度不同不同地物的表面温度不同 C 不同地物的电磁波特性不同不同地物的电磁波特性不同 D 不同地物的化学特征不同不同地物的化学特征不同C2 遥感技术可为开发、保护海洋提供支持，下遥感技术可为开发、保护海洋提供支持，下列内容适合运用遥感技术的是列内容适合运用遥感技术的是( ) 海上冰山漂流监测海上冰山漂流监测 海上石油污染监测海上石油污染监测 近海赤潮灾害监测近海赤潮灾害监测 海岸港口工程规划海岸港口工程规划 A. B. C. D. BGISRS理兼用GISRS理兼用3. 图中，重度病害植物反射率明显图中，重度病害植物反射率明显区别于健康植物反射率的波段是区别于健康植物反射率
27、的波段是 红外线红外线 X 光光 可见光可见光 紫外线紫外线 A B C D 4. 根据图中的原理，可用遥感技术直接根据图中的原理，可用遥感技术直接( ) 划分植物类型划分植物类型 判读植物生长的土壤类型判读植物生长的土壤类型 监测树木的生长状况监测树木的生长状况 估计粮食作物的产量估计粮食作物的产量 A B C D DC5. 不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率，根据这个原不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率，根据这个原理，可以利用遥感的工作有理，可以利用遥感的工作有( ) 判断水体污染判断水体污染 判断人口分布判断人口分布 分析城市大气污染分析城市大气污染 估算工业生产总值估算
28、工业生产总值 A B C D DGISRS理兼用6(2010广东文综卷)卫星遥感监测显示，19992008年青藏高原上的色林错湖面扩大了约20%，主要原因是：A冰雪融水增加 B冻土面积扩大C青藏高原抬升 D湖面蒸发增加A7.不同地物在同一光谱波段上的反射率差异越大，越容易区分。下图反映了甲、乙两类植物在生长期内两个波段上的反射率，在遥感影像上区分这两类植物，应选择生长期内哪一天的影像最合适()A第30天 B第75天C第100天 D第130天AGISRS理兼用8.8.8.8.及时掌握土地利用现状是实现区域可持续发展的重要前提。安徽省土地总及时掌握土地利用现状是实现区域可持续发展的重要前提。安徽省
29、土地总及时掌握土地利用现状是实现区域可持续发展的重要前提。安徽省土地总及时掌握土地利用现状是实现区域可持续发展的重要前提。安徽省土地总面积中，各类土地比重约为：平原面积中，各类土地比重约为：平原面积中，各类土地比重约为：平原面积中，各类土地比重约为：平原49.6%49.6%49.6%49.6%，山地，山地，山地，山地15.3%15.3%15.3%15.3%，丘陵，丘陵，丘陵，丘陵27.0%27.0%27.0%27.0%，水面，水面，水面，水面8.1%8.1%8.1%8.1%。完成（完成（完成（完成（1 1 1 1）（2 2 2 2）题。）题。）题。）题。（1 1）调查全省土地利用现状快捷、高效
30、的手段是）调查全省土地利用现状快捷、高效的手段是）调查全省土地利用现状快捷、高效的手段是）调查全省土地利用现状快捷、高效的手段是( )( ) A. A.遥感遥感遥感遥感 B. B.地理信息系统地理信息系统地理信息系统地理信息系统 C. C.全球定位系统全球定位系统全球定位系统全球定位系统 D. D.数字地球数字地球数字地球数字地球AA9.9.从某一时刻的遥感影像图中，不能获取的信息是从某一时刻的遥感影像图中，不能获取的信息是从某一时刻的遥感影像图中，不能获取的信息是从某一时刻的遥感影像图中，不能获取的信息是( )( ) A. A.森林火灾面积森林火灾面积森林火灾面积森林火灾面积 B. B.土地干旱程度土地干旱程度土地干旱程度土地干旱程度 C. C.洪峰流量洪峰流量洪峰流量洪峰流量 D. D.植物病虫害程度植物病虫害程度植物病虫害程度植物病虫害程度C CGISRS理兼用
