地理信息系统

地理信息技术在区域地理环境研究中的应用重点：1、遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用；2、全球定位系统在定位导航中的应用；3、地理信息系统的原理；4、数字地球的基本内容。难点：1、遥感、全球定位系统、地理信息系统的原理，以及数字地球的含义；2、遥感、全球定位系统、地理信息系统在区域地理环境研究中的应用。重难点“3S”2、地理信息技术分类RS遥感GPS全球定位系统GIS地理信息系统地理信息技术是指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称。一、地理信息技术概述1、概念大众化应用3、地理信息技术的应用区域地理环境研究GPS汽车导航空间信息网站城市多媒体地理信息系统资源调查环境监测自然灾害防御监测国土资源管理国土开发规划十年磨一件范国雄（新浪微博：@爱弄PPT的老范）高中地理课件/第三代电话：[phone]QQ：1476360113遥感RemoteSensing人们在gao'kong'qi'h航空器（高空气球、飞机）或航天器（人造卫星）上利用一定的技术装备，对地表物体进行远距离的感知——视力的延伸遥感就相当于：高空拍照遥感拍摄的是地球表面，其目的是获取地物信息分类载体主要优点遥感航天遥感航空遥感近地遥感距离地面高度几十米内的遥感分辨率高、范围小2、遥感分类飞机高空气球卫星、航天飞机宇宙飞船航天空间站等覆盖范围大，不受领空限制，受天气影响较大，可进行定期、重复的观测等。机动性强，可以根据研究主题选择适当的传感器、飞行高度和区域。遥感成像区别卫星遥感成像：飞行高度高、探测范围大、资料获取周期短、但易受天气影响，地物分辨率低飞行（高空气球）成像：飞行高度低、探测范围小、资料获取周期长、但地物分辨率高目标物地面系统信息处理专业图件传感器遥感的装置（1）关键装置：传感器作用：传感器在航空或航天器上接受地面物体反射或辐射的电磁波信息，并以图像胶片或数据磁带记录下来，传送到地面接收站。传感载体：高空气球、飞机、卫星（2）感应方式：拍摄、扫描（3）组成遥感平台、传感器、地面接收站、信息处理系统等注意：任何地物均有电磁波（人口普查只能社会调查获得）3、遥感的工作原理：地面物体的种类、性质、环境条件不同，其反射和辐射的电磁波也各不相同遥感常用电磁波段：紫外线、可见光、红外线、微波、多谱段遥感4.遥感的主要工作环节传感器目标物地面系统信息处理专业图件遥感工作示意图遥感的关键装置4.遥感的主要工作环节任何地物均有电磁波图中，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是（）A、红外线B、X光C、可见光D、紫外线答案：AC5、现代遥感技术的特点视野广阔、监测范围大、能够瞬间成像、实时传输、快速处理、迅速获取信息和实施动态监测，节省人力、财力、提高效率。6、遥感的优越性从监测的范围、速度，人力和财力的投入等方面看，遥感具有哪些特点？人工实地调查遥感技术调查花费时间时效性连续性调查人员调查成本调查范围多少差（慢）好（快）多少高低小，有些地方不能人工调查广，能获得人眼看不到的信息差，不能全天候观测好，能全天侯观测7、遥感的应用①资源调查、环境监测、自然灾害防御监测等领域②在农业方面：土地资源调查、土地利用现状调查、病虫害和农业生态环境的调查与检测及农作物长势监测和农作物估产等方面应用领域具体内容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，较容易借助遥感技术“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或图像处理技术，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环境监测土地荒漠化、土壤盐渍化、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灾、水灾、病虫害、农林病害、森林火灾、滑坡、泥石流、地震等有利于防灾减灾林业清查森林资源、监测火灾和病虫害着火树木、病害树木与正常树木反射光谱不同农业土地资源调查、土地利用现状调查、病虫害和农业生态环境调查及监测，以及农作物长势监测和估产植物生长情况不同，其反射波谱特征不同遥感在资源普查中的应用8.遥感的应用1234资源调查环境监测自然灾害防御监测工程建设及规划——资源调查、环境监测、自然灾害防御监测等遥感在农业方面的应用1）遥感在农业方面的应用主要包括土地资源调查、土地利用現状调查、病虫害和农业生态环境调查及监测，以及农作物长势监测和估产等方面。2）遥感在土地资源与土壤调查中应用广泛，3)作物估产是体现遥感在农业方面综合应用的最好例证。利用遥感技术可以识别各类农作物，计算种植面积，并根据作物生长情况估计产量。例：1972年美国不清楚苏联国内谷物收成情况，导致苏联从美国市场抢购几百亿千克谷物，导致美国国内粮价飞涨，1977年，美国遥测苏联小麦产量，同苏联官方公布的实际数字只差1%，美国从此能在国际市场上占有销售优势。（1）资源调查无人机用于国土资源遥感高分辨率卫星遥感影像监测汶川地震、舟曲泥石流。（2）自然灾害防御监测（3）环境灾害监测环境监测灾害监测汶川5.12地震前后RS影响对比图1.6洞庭湖及荆江地区卫星遥感图片：b图红色表示淹没范围(1998.8.28)灾害监测2005-2008年全国土地利用动态病虫害监测农作物长势监测——为天气预报提供准确不同时段的卫星云图（4）遥感与天气预报遥感技术的原理1.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●答案A●解析题干中说明了热红外遥感影像亮度与地物表面温度的关系：温度高→亮度大。因此晴天正午时刻，选项所列温度最高的地物最亮。公路的热容量最小，升温最快，故选A，不选B、C、D遥感技术在农业方面的应用2.在农业方面，运用遥感技术能够（）①监测耕地变化②调查作物分布③估测粮食产量④跟踪产品流向A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④●答案A●解析解答本题的关键是明确遥感的功能。遥感为视力的延伸，能监测耕地变化、作物分布及根据作物长势估测粮食产量等。●3．(2012·山东高考·节选)在科学考察中，利用遥感技术可以()●A．获取卫星云图●B．查询地理数据●C．选择考察路线●D．对科考船实时导航考点：遥感的基本工作原理分析：遥感是指非接触的，远距离的探测技术．一般指运用传感器/遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测，并根据其特性对物体的性质、特征和状态进行分析的理论、方法和应用的科学技术．地理信息系统，它的主要功能有数据采集、数据分析、决策应用等，能解决的主要问题包括地物空间分析及位置分析、趋势分析、模式分析，以及模拟结果．全球定位系统是利用卫星群来获取地面经纬度坐标及其高程坐标并用于定位和导航的系统．解答：A．卫星云图由气象卫星自上而下观测到的地球上的云层覆盖和陆地表面特征的图象．故可通过RS获得，故正确；B．查询地理数据主要利用GPS，分析处理数据主要是GIS，故不符合题意；C．选择考查线路是利用GPS的导航功能，故不符合题意；D．导航用的是GPS，故不符合题意．故选：A4.遥感探测范围由大到小的是()A.宇宙飞船飞机人造卫星B.人造卫星飞机高空气球C.宇宙飞船高空气球飞机D.人造卫星高空气球飞机5、在阴雨天气中，下列遥感分辨率最高的是()A.可见光飞机遥感B.可见光卫星遥感C.微波飞机遥感D.微波卫星遥感4、由题，距离地面越远，探测范围越大，宇宙飞船是围绕地球不断运动的，探测的范围最大。飞机与地表的距离最近，探测的范围最小。人造地球卫星探测的范围居中。故遥感探测范围由大到小依次是宇宙飞船、陆地卫星、飞机．故选：B．5、【答案】C【解析】AB.阴雨天气时云层可以阻隔可见光遥感，难以获得地面的清晰影像，故可以否定A、B选项；C.微波遥感不受云雨的限制和干扰，可获得较理想的地物影像；飞机距地面高度远低于卫星，因而机微波遥感清晰度高于卫星微波遥感，对地物的分辨率高。C正确。故选：C。三、全球定位系统（GPS）利用卫星，在全球范围内适时进行导航、定位的系统。1.概念:十年磨一件范国雄（新浪微博：@爱弄PPT的老范）高中地理课件/第三代电话：[phone]QQ：1476360113欧洲伽俐略美国GPS俄罗斯GLONASS世界其它卫星定位系统：GPS卫星星座地面监控系统GPS信号接收机2.全球定位系统(GPS)的组成三大组成部分:空间部分地面控制部分用户接收部分用户设备部分空间部分地面控制部分GPS卫星不断发出包含卫星位置与时间的信号，用户设备接收后根据卫星位置解算出自己所在位置。地面控制部分可向卫星注入数据。空间部分－－GPS卫星星座GPS卫星星座GPS卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。24颗卫星均匀分布在六个轨道平面内。全球任何地点在任何时刻,地平面上空至少有四颗GPS卫星。相邻两个轨道面的夹角是60°。②②②②地面控制部分-地面监控系统地面监控系统的作用一方面是监测和控制卫星上各种设备的工作状况和卫星的轨道运行状况，然后向卫星发送运行参数和轨道参数，确定卫星的位置;另一方面就是监测各颗卫星的时间，保证各颗卫星处于同一时间标准——GPS时间系统。包含1个主控站、3个注入站、5个监控站。GPS信号接收机能够跟踪卫星运动，对接收的GPS信号进行变换、放大和处理，测算GPS信号从卫星到接收机之间的传播时间，解译出导航电文，适时地算出用户所在的三维位置，甚至三维速度和时间。用户设备部分-GPS信号接收机4.全球定位系统(GPS)的特点全能性全球性全天候连续性实时性3.全球定位系统(GPS)的功能作用能为各用户提供精密的三维坐标（经度、纬度、海拔高度）、速度和时间。可以帮助人们野外考察、旅行和测量等（“三全二性”）注意：全天候指不受天气限制，在任何气候条件下能使用和工作。依据全球定位系统所具有的特征，GPS被广泛应用于以下领域：GPS军用定位导航民用旅游探险交通航海航空其它大地测量野外勘测紧急救援农业监控生态研究举例：目前所使用的汽车卫星定位系统这个结构图所示内容也仅是为了说明GPS应用广泛。并不要求学生记忆。学生只要知道GPS的功能就是确定精确位置、运动速度和方向、授时。珠穆朗玛峰变矮了？1975年8848.132005年8844.43在伊拉克战争中，曾经有记者问一位飞行员：“你知道去轰炸哪个城市吗？”“那你怎么去轰炸呢？”导弹的飞行、飞机的导航、精确打击的实现，无不依赖于GPS，由于它的精确度目前已达到10米内，该系统曾被美军在海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争中广泛运用，并发挥了巨大威力。据国外媒体早先报道，即使是美国的民用手持GPS接收器在水平面上的定位精度都可以达到5米，足见其军用系统定位精度之高。GPS的定位功能1.右图为我国某区域冬季某日8时至次日8时的降雪量和积雪深度分布图，道路积雪会影响交通，应用GPS技术可以（）A.获取道路积雪影像数据B.解译积雪遥感影像C.分析道路积雪空间分布D.确定待救援车辆位置●答案D●解析GPS具有导航、定位功能，而“获取”是RS的主要功能，“解译”“分析”是GIS的主要功能，所以选D。GPS的定位功能2.2013年4月20日，四川雅安芦山县发生7.0级地震。在震后救灾中，北斗卫星导航系统(BDS)发挥了重要作用。BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统，是继美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)之后的第三个成熟的卫星导航系统。BDS在抗震救灾中发挥的主要作用有①提供灾区的影像②统计灾区的经济损失③确定救灾人员的位置④提供短文联络A．①②B．①③C．②③D．③④●答案D●解析由题干“BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统”知，应选D。四、地理信息系统（GIS）1.概念专门处理地理空间数据的计算机系统，称为“地理信息系统”，简称“GIS”。地理信息系统能对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达。——地图的延伸，凡是需要地图或地理分析时都可以用GIS信息源表达空间分析数据库数