资料简介
第四章单元活动 地理信息技术应用
内容索引基础落实•必备知识全过关重难探究•能力素养全提升学以致用•随堂检测全达标
课标导引课程标准通过探究有关自然地理问题,了解地理信息技术的应用。目标导引1.了解“3S”技术的概念。(综合思维)2.掌握“3S”技术在防灾减灾中的应用。(综合思维)3.结合案例,探究遥感、全球卫星导航系统和地理信息系统在防灾减灾中的应用。(综合思维+人地协调观)
知识建构
基础落实•必备知识全过关
必备知识一、地理信息技术及其主要用途地理信息技术是一门对进行获取、分析和应用的综合性技术,是地理科学与相结合的产物。其核心技术是、、卫星定位系统等。已广泛应用于国民经济的各个领域。地理信息现代信息技术遥感地理信息系统地理信息技术
地理信息技术的主要用途应用领域具体内容作用资源普查矿产资源、水资源、土地资源、森林草场资源、野生动物资源等调查资源数量、资源分布,对农作物进行估产灾害监测与评价旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等监测灾害分布,估算受灾面积,为防灾、减灾、救灾提供决策依据环境监测与评价荒漠化、土壤盐渍化、环境污染、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、海上冰山漂流等监测环境现状及变化,为分析环境变化的原因和制定对策提供依据区域发展、城市规划、工程设计大型水利工程、港口工程、核电站、路网、城市等规划设计工程勘察和测量,工程影响分析,城市布局优化交通航空、航海、陆路交通定位、导航、规划线路、监测地壳运动其他军事侦察、海洋渔业、野外调查等事故救援、安全保障、科学研究
二、遥感及其应用
1.概念:在航空器或航天器上利用一定的技术设备,对地表物体进行远距离的。2.遥感系统:包括遥感平台、、遥感信息的接收和处理三大类仪器。3.主要环节:获取、传输、接收、处理、分析和应用。4.特点:探测范围大、获取资料、受地面条件限制少、获取信息量大。5.应用范围:资源评估、监测、灾害预警等。要点笔记我们每天看到的天气预报,是遥感跟踪监测大气的变化,将所获得的数据传给地理信息系统,地理信息系统经过分析得出的结果。感知传感器快环境
特别提醒顾名思义法记忆遥感的概念“遥感”概念中的关键词一是“远距离”,即不直接接触地物;二是“感知”,即要用一定的装备和技术获得地物的信息。遥感记录的是地物反射或辐射的电磁波信息。传感器是直接获得目标物信息的光学或电子光学仪器。
三、全球卫星导航系统和地理信息系统的应用1.全球卫星导航系统全球卫星导航系统组成示意图
(1)概念:利用卫星,在全球范围内实现导航、定位、授时等功能。提供经度、纬度和海拔三维坐标(2)优点:该系统具有、和低成本的优点。(3)应用:大地测量、、等许多方面。高精度高效率地面监测交通导航
2.地理信息系统GIS系统地理信息系统,是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、、分析、显示和描述的技术系统,已应用于经济、社会、环境和生态的规划、和管理等方面。空间运算决策
四、利用地理信息技术监测滑坡卫星定位预警系统通过在滑坡体和建筑物上设置的多个卫星定位监测桩进行数据采集,采集的数据实时传输至位移分析系统。一旦变形量超过预警阈值,系统将实时预警。位移监测
自主检测1.判断正误并纠错(1)地理信息技术是一门对地理信息进行获取、分析和应用的综合性技术。()(2)遥感具有全能性、全天候、间断性和滞后性的特点。()(3)地理信息技术已被广泛应用于国民经济的各个领域。()(4)遥感是在航空器或航天器上利用一定的技术设备,对地表物体进行远距离的感知。()√√√提示：遥感具有探测范围大、获取资料快、受地面限制条件少、获取信息量大等特点。×
2.连线题①山东省土地类型调查②辖区内外来人口情况调查③台风活动实时监测④水稻病虫害灾情实时监测⑤估计农作物产量⑥确定救灾人员的位置⑦为参观景点,设计合理的线路⑧查询城市公园分布情况⑨对雾霾区域进行分析和预报⑩导弹精确打击目标遥感(RS)全球卫星导航系统(GNSS)地理信息系统(GIS)
重难探究•能力素养全提升
[情境探究]探究一“3S”技术在自然灾害监测中的作用2019年12月7日,我国在太原卫星发射中心用“快舟一号甲”运载火箭成功将“吉林一号”高分02B星成功发射升空。“吉林一号”高分02B星是长光卫星技术有限公司自主研发的新型光学遥感卫星,具备高分辨率、大幅宽、高速数传等特点。卫星入轨后,将与此前发射的14颗“吉林一号”卫星组网,为农业、林业、资源、环境等行业用户提供更加丰富的遥感数据和产品服务。
结合材料探究:(1)“吉林一号”高分02B星主要使用什么地理信息技术?(2)这种地理信息技术可以应用在哪些领域?(3)在防御自然灾害方面还包括哪些地理信息技术?答案：遥感技术。答案：地貌、气候、水文、土壤和植被等的调查和监测,环境和灾害的监测等。答案：全球卫星导航系统(GNSS)、地理信息系统(GIS)等。
[方法突破]“3S”技术在自然灾害监测中的作用类别在自然灾害监测中的作用遥感技术(RS)①除能看到电视屏幕上的常规大气云图外,还可看到沙尘暴、台风、暴雨等灾害性天气的形成过程;②利用遥感影像可以迅速地发现一些初发时肉眼难以察觉的突发性灾害,如森林火灾、赤潮等;③在交通不便、人迹罕至的地区可展现遥感作为灾害监测“千里眼”的优越性;④在灾害发展过程中和消除后,对灾害发生的规模、速度以及是否复发进行监测地理信息系统(GIS)对自然灾害进行预报预警、动态监测、灾害发生原因与规律分析、灾害损失调查、灾情评估等,还可以为制订减灾预案和指导灾后重建工作提供依据RS和GIS结合灾前:圈定危险区,对危险程度作出评价,指导防灾活动。灾中:实况监测并作出评价,指导抗灾活动。灾后:评估损失,指导救灾活动
知识拓展地理信息系统与地图相比的优点地理信息系统能够建立数据模型,即通过一定的方式将所要表示的内容转变成数据,这是地理信息系统与地图最基本的差异。与地图相比主要有以下优点:(1)信息量大,使用方便。地理信息系统可提供反映区域状况的各种空间信息,并可建立揭示区域结构特征和发展规律的模型。(2)功能强大完备。地理信息系统可以提供查询检索、空间分析、修改补充、距离测算等多种功能。
(3)能够进行动态监测和评估预测。例如,根据对我国大兴安岭地区的研究,通过普查分析森林火灾情况,统计分析十几万个气象数据,从中筛选出气温、风速、降水、温度等气象要素,以及春、秋两季植被的生长情况和积雪覆盖程度等14个因子,用模糊数学方法建立数学模型,建立微机信息系统的多因子综合指标森林火险预报方法,预报火险等级的准确率可达73%及以上。这些都是地图无法完成的。
[应用体验]【例1】共享单车,一种基于移动App和智能硬件开发而兴办的无桩借还共享单车出行模式。使用共享单车智能手机软件,用户可以用自己的手机察看单车位置,继而预约并找到所选单车。然后通过扫描车身上的二维码开锁即可骑行。共享单车不仅为城市居民的短途出行提供了便捷的共享单车服务,更倡导着健康、低碳的生活方式。据此完成下列各题。
(1)在共享单车的约车、找车过程中,应用的地理信息技术有()A.RSGNSSB.GNSSGISC.RSGISD.GISRS(2)共享单车的推广使用,其产生的影响主要有()①城市空气质量有所改善②城区交通拥堵有所缓解③城市公交客流大大减少④城市交通规划有所调整A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④解析：“用户可以用自己的手机察看单车位置,继而预约并找到所选单车”,必然要对单车进行定位、查询,故需要应用GNSS和GIS。解析：共享单车主要是为城市居民的“短途出行”提供便利,故不会使城市公交客流大幅下降,则③错误,故D正确。BD
思维导引共享单车的涵义→共享单车推广使用的影响→地理信息技术的使用范围→判断共享单车约车、找车利用的“3S”技术。
[情境探究]探究二“3S”技术的内在区别在各种各样的自然灾害中,洪涝灾害是严重影响工农业生产和人民生命财产安全的主要灾害之一。洪涝灾害程度越深,地物温度往往越低。一般来说,温度越低的物体发出的辐射波长也就越长。下图为洪涝监测中典型地物的光谱反射率曲线图。
结合材料探究:(1)监测洪涝中典型地物的光谱反射率首要采用的现代化地理信息技术是哪种?(2)如果计算洪涝区域内旱地、果树、林地等不同下垫面损失,还需结合的信息技术是哪种?答案：遥感(RS)。答案：地理信息系统(GIS)。
[方法突破]“点、想、看”三字诀判别“3S”技术1.“点”与“面”判断GNSSGNSS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“GNSS”,如果是“面”则选用RS或GIS。2.“想”与“看”区分RS、GISGIS是地图的延伸,主要功能是进行空间数据的分析和处理。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。
易错误区1.不同的全球定位系统的卫星数目并非都一样,任何全球定位系统都是由空间部分、地面控制部分、用户设备部分三部分组成,但不同的系统构成的卫星数目因受技术和设计功能的影响,发射的卫星数目各不相同。2.全球定位系统中的用户设备接受的卫星信号不一定时时通畅。卫星发射的电磁信号有时会受宇宙空间太阳活动的影响或地表不利地形的阻挡,从而影响用户设备的收的信号质量。
[应用体验]【例2】读图,完成下列各题。
(1)上图反映了我国目前大多数城市存在交通拥堵的现象。若应用GIS解决城市交通拥堵问题,其发挥出的积极作用主要有哪些?答案：快速查询道路通行状况,迅速定位交通拥堵地点,提供交通疏散方案;为道路规划提供最佳路径分析;查询路况信息,为道路养护和应急抢修服务等。解析：应结合产生城市交通拥堵现象的原因和解决城市交通拥堵问题的措施进行分析回答。
答案：近五年以来上海市每年的土地利用图层。解析：根据GIS的数据存储采用“分层”技术,将地图中的不同地理要素,存储在不同的图层中,在GIS的具体操作中往往涉及部分图层或个别图层,而不是所有的图层。因此,要了解上海市近五年以来土地使用性质、地块轮廓的变化,应对近五年以来上海市每年的土地利用图层进行对比分析。(2)未来五年上海将计划形成“海、陆、空、铁、水五路并举的格局”,城市土地利用状况将发生一定的变化。五年以后,如果你要了解上海市近五年以来土地使用性质、地块轮廓的变化,在GIS系统中,你可直接进行对比分析的图层是什么?
答案：利用网络GIS调出复旦大学所在地区的地图,查出车站到复旦大学最合理的公交路线。解析：从GIS的路况信息查询功能中得到答案。(3)如果你想利用假期去上海复旦大学参观学习,但你对上海市又不熟悉,你将如何利用GIS进行路径查询?素养立意考查“3S”技术应用,主要体现对综合思维的考查。
学以致用•随堂检测全达标
1.下列关于地理信息技术在防灾减灾中的应用,正确的是()A.GIS是重大自然灾害监测系统的核心技术B.RS主要用于交通导航、地震监测等方面C.运用GIS,可以建立一种功能强大、快速高效的减灾决策支持系统D.运用GNSS,可以进行洪水预报、淹没分析等2.如果将GIS用来监测森林、草场火灾,可以()A.用来分析、判断引起森林火灾的原因B.用来预测森林火灾的发生地点和灭火所用的大致时间C.用来预测森林火灾所造成的后果D.及时知道火灾地点、范围,预测分析火势蔓延的方向,尽快制定灭火方案CD
下图为某地区地理信息系统数据库示意图。读图,完成3~4题。
3.以下图层组合最适合用遥感(RS)获取信息的是()A.①②④B.①③⑤C.③④⑥D.②③⑥4.进行农业适宜性评价可以利用的图层组合是()A.①②④⑤B.②③④⑤C.②③④⑥D.①③⑤⑥A解析：遥感主要获取地表地物的影像信息,结合各图层可判断①②④正确,故答案为A。C解析：此题实质是考查影响农业生产的自然因素,即地形、土壤、水源等,对比分析可推断正确答案为C。
现代地理信息技术已经广泛应用于地理环境的研究,服务于日常生产生活。读图,完成5~6题。甲我国西北某地遥感影像乙车载导航仪示意图
5.利用甲图可以()A.了解地形和地貌特征,开展土地资源调查B.监测风沙和干旱灾害,进行灾情预测分析C.确定时间和空间定位,进行路线筛选导航D.测算经济和人口数据,确定商业网点布局A解析：现代地理信息技术已经广泛应用于地理环境的研究,服务于日常生产生活。我国西北某地利用遥感影像可以了解地形和地貌特征,开展土地资源调查。
6.有关乙图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C解析：车载导航仪的运行主要依赖全球卫星导航系统(GNSS)进行定位,电子地图可以实现人机交互功能。
本课结束
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