第三部分 第一章 第2节 地理信息技术在区域地理环境研究中的应用

第三部分第一章地理环境与区域发展第2节地理信息技术在区域地理环境研究中的应用知识整合知识点1遥感（RS）知识点2全球定位系统（GPS）知识点3地理信息系统（GIS）知识点4地理信息技术与数字地球深化拓展1.遥感在农业方面的应用2．GPS的应用领域3．地理信息系统在区域地理环境研究中的应用4.数字地球需要哪些技术支撑？数字地球需要很多学科，如信息高速公路、高分辨率卫星影像、空间信息技术、大容量数据处理与存储技术、可视化与虚拟现实技术，并与RS、GIS、GPS技术相融合。5.“数字地球”就是“3S技术”的综合，这种说法对吗？该说法是错误的。数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现与再认识，是遥感技术、全球定位系统、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等各种技术的综合利用。“3S技术”仅仅是数字地球的部分支撑技术。考点探究探究一：遥感技术的应用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？解析：两类植物的反射率在波段字母Ⅰ和波段Ⅱ中差异最大的均是①处，此时两类植物最易区分，其对应生长期为第30天。答案：第30天探究二：地理信息系统的应用GIS中，不同类型的地理空间信息储存在不同的图层上。叠加不同的图层可以分析不同要素间的相互关系。据此回答下列问题。(1)城市交通图层与城市人口分布图层的叠加，可以()A．为商业网点选址B．分析建筑设计的合理性C．计算城市水域面积D．估算工农业生产总值,解析：城市交通图与城市人口分布图两图相叠加，可以显示城市人口密度最大、交通通达度最好的地区，而这恰好是商业网点的最好选址。答案：A(2)对2000年与2010年城市土地利用图层进行分析，能够()A．计算交通流量的变化B．预测洪涝灾害的发生C．了解城市地域结构的变化D．预测城市降水变化趋势解析：比较2010年城市土地利用图和2000年的不同，可知应该选C。答案：C探究三：GPS手持机的应用读GPS手机界面图，界面上的时间为北京时间。读图分析(1)～(2)题。[数据查询]界面答案：江淮平原(1)此时，持有GPS手持机者所在的地形区为何地？(2)如果此日全球昼夜平分，那么此地离日落还约有多长时间？答案：1小时5分钟探究四：3S技术手段的选取(1)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49.6%，山地15.3%，丘陵27.0%，水面8.1%。调查全省土地利用现状快捷、高效的手段是什么技术？解析：(1)本题主要考查“3S”技术在生产中的应用。GIS主要完成对土地利用状况的临控和管理，RS主要对土地资源普查和调查，GPS在生产和生活中用于确定位置和变化。答案：遥感(2)在沙漠中迷路时，可用哪种设备获知自己所处的具体位置信息？解析：GPS是空间定位系统，能为用户提供准确的具体位置信息。答案：GPS领域应用测绘制图目前，大比例尺地图大多是利用航空摄影测量方法编制的，中小比例尺地图可用卫星遥感影像编制自然资源调查遥感用于土地资源调查，土地利用调查，土壤干旱、盐碱化、沙化调查及监测，农作物长势监测与估产，森林、草场资源清查，水资源调查和地质矿产调查等环境与灾害监测评价遥感可用于大气污染、水污染、土地污染等的监测，对旱情、洪水、滑坡、泥石流、地震、森林火灾与病虫害等进行监测和灾情评价区域分析规划遥感可为城市土地利用现状、城市环境监测及评价、城镇布局结构分析、城市道路交通分析、城镇生态分析等城市发展提供基础信息，为城市建设规划及决策服务全球宏观研究全球宏观研究旨在解决世界人口、资源和环境等全球性的问题，遥感为全球宏观研究提供了信息和技术支持。例如，用气象卫星等提供的遥感信息进行全球性气象研究和灾情预报，监测地球表面冰川活动以及厄尔尼诺现象等其他应用如无人侦察机、间谍卫星等军事应用核心解读重难点1遥感的应用重难点2地理信息系统的应用价值由于地理信息系统具有地理信息获取、分析、模拟、图形表达等功能，在现代生产和生活中具有广泛的应用价值。目前，地理信息系统广泛应用于资源清查与管理、农业信息化、城市管理与规划、环境监测与保护、灾害监测与评估和社会经济可持续发展规划的制定。领域应用价值资源清查与管理建立资源数据库及相应的地理信息系统，为资源的可持续开发、合理调配和有效利用提供科学依据，实现资源的现代化科学管理农业信息化建立农业信息系统，对多维海量农业数据实行有效的存储、组织和管理，为各级政府制订农业生产规划、服务计划等提供科学依据城市管理与规划建立城市规划管理自动化地理信息系统，实现对人口、交通、市政设施、公共设施、地下管线、环境保护等诸多信息的自动化、智能化管理灾害监测、防灾减灾与灾情评估对各种灾害建立监测与预报信息系统全球变化研究建立有关环境演变的时空模型，研究气候与地表覆盖变化、海平面及海岸线变迁等社会经济可持续发展规划根据各地区资源、人口、环境的特点和经济、社会基础，建立相应的数据库与各具特色的指标体系，为协调人地关系和制定社会经济发展规划提供科学决策依据环境监测与保护建立环境与生态监测信息系统，为环境与生态保护规划及整治对策的制定提供科学依据特点含义覆盖全球表面，可全天候作业由于GPS卫星数目较多且分布合理，所以在全球任何地点、任何时间都可观测到4颗以上的卫星，从而保障了全球性全天候、连续实时定位和导航的需要，且不受云、雾、雨、雪等天气的影响功能多，应用广随着人们对GPS认识的加深，GPS不仅可用于定位、导航，还可用于测绘测量、测速、测时，应用领域不断扩大观测时间短，定位精度高目前，GPS接收机的一次定位和测速工作可在1秒钟甚至更短的时间内完成。随着GPS的不断完善，GPS定位技术已能使静态定位精度提高到厘米级甚至毫米级操作简单，便于携带GPS的操作已基本实现了自动化。GPS接收机的体积越来越小，重量越来越轻，便于携带和野外观测抗干扰，保密性强GPS卫星所发送的信号具有良好的抗干扰性和保密性重难点3GPS的特点易误点33S技术手段的选取由于3S技术既相互区别又相互联系，因此在选取某一技术时应认清三者的概念及相互关系。具体选择时应把握其本质区别：遥感(RS)是人的视力的延伸，它是侧重于收集信息的感知手段，通过飞机或卫星上携带的传感器接收地物辐射或反射的电磁波来获得信息，并经过简单处理后获得资料，如航片、卫星云图等，因此遥感本质上是“看”的过程。而地理信息系统(GIS)是在一定的数据源的基础上进行分析、对比、计算，得出有益于人类生产、生活的结论，它侧重于“分析、计算”，相当于“想、算”的人的活动。例如：气象卫星在高空收集到云系等信息情况并传输到地面，这是RS技术的应用，而将卫星云图与地面上实测到的气温、湿度、风向等信息(统称为数据源)经过计算、分析、处理，得出天气情况的预测则是GIS技术的应用。GPS相对应用途径单一，即定位并通过多次定位计算速度等，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与GIS技术的工作对象——“面”。经典借鉴试题：(2010·潍坊)2008年9月6日上午11时25分，中国在太原卫星发射中心成功的以“一箭双星”方式将环境与灾害监测预报小卫星(简称“环境减灾”)A、B卫星送入太空。据此回答(1)～(2)题。(1)“环境减灾”卫星对生态环境和灾害进行动态监测，直接应用的地理信息技术是()A．遥感B．地理信息系统C．全球定位系统D．数字地球A(2)“环境减灾”卫星不能直接监测的自然灾害是()A．台风B．洪涝C．地震D．森林病虫害纠错分析：(1)遥感技术是“视觉的延伸”，对某项事物的观测要利用的就是遥感技术。考查3S技术的应用。(2)地震是长期内应力作用下岩层断裂，能量释放产生的。遥感是对地理事物的感知，却无法对一种作用力进行监测。考查了遥感的应用范围。C答题启示：在做3S技术中选取适当手段之类的题目时，首先看其工作对象是“点”还是“面”，是“点”则选用GPS，如导航、珠峰高度测量等，如果是“面”则需看突出监测方面还是需处理计算才能得出结果，如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区位应选用GIS技术。命题视角考查目标：3S技术的应用【例】(2010·鞍山)作为上海市重点发展的朝阳产业之一，多媒体产业得到政府的大力支持。读上海市多媒体产业布局图，回答(1)～(2)题。(1)上图中企业密度等级是对专题地图进行叠加分析而生成，所用的信息技术是()A．遥感(RS)B．全球定位系统(GPS)C．地理信息系统(GIS)D．虚拟现实(VR)解析：GIS技术就是对不同的事物以专业图层的方式进行处理保存，并根据需要生成多图层的叠加。考查了GIS技术的应用。答案：C(2)关于上海多媒体产业集群的叙述，正确的是()①市场影响自发形成②均围绕市、区政府驻地密集分布③交通区位优越④有良好的科学技术条件A．①②B．③④C．①③D．②④解析：多媒体产业是属于高科技含量、高度创新内涵和高附加值的新型产业，其分布要求有较高的科技条件和发达的现代交通运输。考查多媒体产业这一新型产业的布局条件。答案：B【规律·方法·技巧】利用GIS可以解决的基本问题作为地理信息的处理与分析系统，GIS的功能遍及从数据采集、分析到应用的全部过程。利用GIS可以解决以下基本问题：问题解决方法与位置、分布有关的问题利用GIS可以回答与“地点”“状况”有关的简单定位问题，还可以解决查询特定条件下地物的位置及状况等问题趋势分析问题在GIS中利用多时段的数据获得地理事物时空变化的信息，可分析其相应的发展趋势模拟问题利用GIS，可以将已掌握的地理规律用数学方法表达出来，即建立模型，模拟其中某些因素变化后将产生的结果一、选择题美国加州南部豪宅区2008年11月13日晚发生山火，一夜间焚烧了2000亩林木，烧毁超过200间房屋，并扑向洛杉矶西北部的圣巴巴拉高尚住宅区。据此回答1～2题。1．加州的山火过去通常发生在6月到10月，但近年来加州全年都可能受山火的威胁，其原因为()A．加州属于地中海气候，全年炎热干燥B．加州地区的植被以针叶林为主，易燃C．全球气候变暖使加州冬季温度升高、降水减少D．当地居民素质低，人为放火增多解析：近年来全球气候逐渐变暖，加州地区冬季温度升高、降水减少，容易受山火威胁。答案：C2．如果用遥感技术来监测火灾，可以()A．预测引起火灾的原因B．预测火灾发生的地点C．预测火灾造成的后果D．及时确定火灾地点和范围以及火势蔓延方向解析：利用遥感技术，可精准地确定火灾地点和范围以及火势蔓延方向。答案：D自然地理环境对现代城市规划产生深刻的影响。据此回答3～4题。3．巴黎将在其北部建一卫星城，其城市规划布局将采用上图D区域的布局模式，主要考虑的环境要素是()A．河流的流向B．地形的起伏C．人们的审美观念D．主体风向解析：为减少工业区对居民区的污染，在布局中依据城市盛行风向，把工业区放在盛行风的下风向，并用绿化带隔离。巴黎地处温带海洋性气候区，全年盛行西南风。本题考查城市功能区的布局。答案：D4．该卫星城建好后，某出租车公司要在中心调度系统中快速查询本公司出租车的位置信息，所采用的技术是()A．RS技术B．GIS技术C．无线电呼叫技术D．GPS技术和GIS技术解析：出租车的具体位置需要利用GPS进行定位，而查询系统是GIS图层。答案：D我国既有铁路干线第六次大面积提速后，在提速干线上旅客列车最高运行时速达200千米以上，并首次实现了旅客列车追踪间隔5分钟。这标志着我国既有铁路干线提速已经跨入世界先进行列。据此回答5～6题。5．该次铁路大提速主要应用到的地理信息技术是()A．地理信息系统B．遥感技术C．遥感技术和全球定位系统D．全球定位系统和地理信息系统解析：铁路提速，需要随时知道奔驰的列车在什么位置，如何有效地调度，以充分利用时间和距离。遥感只能是静态的图像或数据，所以不能给铁路提速提供帮助。答案：D6．根据提速动车组列车时刻表，乘坐下表中哪一车次的旅客到终点站时看到太阳最接近正南方向