2019-2020学年高中地理 第一章 地理环境与区域发展 1.2 地理信息技术在区域地理环境研究中

2地理信息技术在区域地理环境研究中的应用【教学目标】1.利用图像，结合实际，了解GPS在定位导航中的应用。2.通过搜集资料、图像，进行分析对比，以加深对地理信息技术的理解。3.运用资料和图表对比方法分析问题。4.培养学生分析问题、解决实际问题的能力。5.进行爱国主义思想教育，增强民族自豪感。一、地理信息技术1．概念阅读教材6页第一段，思考：什么是地理信息技术？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，主要包括遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)等。[技巧点拨]运用简要概括法记忆地理信息技术的主要组成部分：遥感（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS），简单记为“3S”2．应用阅读教材6页第二段，思考：地理信息技术有哪些方面的应用？地理信息技术广泛应用于区域地理环境研究，在资源调查、环境监测、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开发规划、GPS汽车导航、空间信息网站、城市多媒体地理信息系统等许多领域中发挥着重要作用。[技巧点拨]运用歌诀法记忆飞“地理信息技术的应用”——应用域广作用大，模拟过程知变化，叠加数据析精确，技术应用大众化。二、遥感(RS)1．概念阅读教材6页第四段，思考：什么是遥感？遥感是人们在航空器(如飞机、高空气球)或航天器(如人造卫星)上利用一定的技术装备，对地表物体进行远距离的感知。航空器航天器2．遥感的装置阅读教材6页第五段，思考：遥感的关键装置是什么？遥感的组成部分有哪些？遥感的关键装置是传感器：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。遥感由遥感平台、传感器、地面接收站、信息处理系统等组成。[技巧点拨]1.运用顾名思义法记忆遥感的概念和主要环节：遥感的的概念中抓住关键词一是“远距离”，二是“感知”。2.运用归纳法记忆遥感的关键装置──传感器的重要作用：3．遥感技术的主要环节和功能阅读教材6页图1.4，思考：遥感技术的主要环节有哪些？遥感技术有哪些功能？遥感技术主要环节目标物传感器遥感地面系统成果遥感功能接受物体和环境的电磁波辐射收集、传输信息接收信息，处理、分析信息专业图件或统计数字4．遥感的优越性阅读课本第6页最后一段，思考：与传统方法比较，遥感技术有哪些优越性？①提高研究工作的精度和质量，节省人力、财力，提高效率。从点、线实地观测传统的工作方法：面上的分析研究遥感技术：从面上的区域分析研究入手有重点地选择若干点、线进行野外验证和检查②遥感信息作为重要的信息源，为区域地理环境研究从定性到定量、从静态到动态、从过程到模式的转化和发展，提供了条件。中国遥感影像图印尼海啸前后卫星图地球卫星影像台湾岛的遥感影象：能清楚的看到全岛的地貌。乞力马扎罗的积雪美国国防部五角大楼9.11事件前后的纽约中国大陆的卫星地形图5．遥感技术的应用阅读课本第7页～第8页，思考：在区域地理环境研究中,遥感技术有哪些方面的应用？遥感广泛应用于资源凋查、环境监测、自然灾害防御监测等领域。遥感技术的应用范围很广。除了以上介绍的森林火灾、洪水监测外，还广泛应用于农业、地质、海洋研究、环境监测等许多方面。而且我国的遥感技术也已经在世界上具领先地位。洪水监测[思考]1．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?2．有人说：遥感是人的视力的延伸。你同意这种看法吗?[参考答案]1.遥感具有范围更广、速度更快、需要人力更少、财力投入少等特点。2.同意。可以从遥感的定义分析。从某种意义上说，人们“看”的过程就是在遥感，眼睛相当于传感器。[课堂检测]遥感技术可以根据不同的目的和任务，选用不同的波段和不同的遥感仪器，取得所需的信息。除地表外，遥感能探测一定深度的海底和冰层。微波遥感还具有全天候工作的能力。据此回答1—2题。1．以上材料说明遥感技术（）A探测范围大B.用途广C．受地面条件限制少D.手段多，获得的信息量大2．为获取所需的不同信Q,，完成不同的目的和任务，遥感技术可用（）A．不同的传感器B．不同的运载工具C．不同的波段和不同的遥感技术D．不同的电磁波1998年夏秋，长江流域发生了全流域的大水灾，为准确了解灾害，大量使用了地理信息技术。据此完成3—5题。3．要准确勘探水灾淹没的情况，快捷而准确监测长江水位宜采用（）A．人工拍摄B.遥感技术C．全球定位系统D．多媒体技术4．同是遥感图像，飞机图像清晰度高，主要是因为（）A．飞机上的传感器更为先进B．飞机的高度远小于卫星，受云量阻隔小C．飞机上的图像比例大D．飞机上的相片质量优越5．利用遥感技术优于人工探测的优点不包括A．探测范围大B．受地面限制少C．速度快、周期性短D．全球性、连续性6．王旭同学在判读某地区卫星图像后，用透明纸蒙在上面绘出了主要道路、城市、村庄、河流的位置和范围。读下图，回答下列问题。（1）原卫星影像图上，王旭同学区分河流与道路使用的直接解译标志有①；②；③。根据直接解译标志判断B处为（道路、河流）。（2）在原卫星影像图上，村庄为不规则的点状或星状，那么城市为状，道路、河流为状。（3）A处为道路，C处为河流，在原卫星影像图上间接解译标志是。（4）在2005年3月和2005年8月的卫星影像图上，D处的色调是否一致？原因可能是？[参考答案]1.D2.C3.B4.B5.D6.（1）色调道路宽度往往不发生变化，河流从上游到下游逐渐变宽道路比较顺直，河流弯曲多变河流（2）面线（3）A与城市相连（4）否。D处为一河流。季节不同时水深不同，含沙量不同，表现在卫星影像图上的色调就不一样。三、全球定位系统(GPS)1．概念请同学们阅读课本第8页倒数第二段，思考：什么是全球定位系统？利用卫星，在全球范围内适时进行导航、定位的系统，称为全球定位系统，简称GPS。[技巧点拨]运用联系图式记忆全球定位系统的概念手持GPS接收机美国与欧洲的GPS系统组成2．组成请同学们阅读课本第8页倒数第二段文字和图1.7，思考：全球定位系统由哪三部分组成？GPS卫星星座的构成？全球定位系统由空间部分——GPS卫星星座、地面控制部分—一地面监控系统和用户设备部分——GPS信号接收机组成。GPS卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。它们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。空间部分地面监控部分手持式GPS定位仪用户设备－－ＧＰＳ信号机[技巧点拨]图解全球定位系统的组成和主要工作过程：3．特点思考：全球定位系统有什么特点？全能性(陆地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候（适应各种复杂天气）、连续性和实时性。[技巧点拨]运用概括归纳法记忆全球定位系统的工作特点：“三全二性”──全能性、全天候、全球性、连续性和实时性GPS应用GPS应用GPS应用军事测绘：有哪些优势？有哪些具体应用领域？交通：关键是导航救援：关键是定位农业：什么是精准农业耕作？其优势在哪里？娱乐4．应用请同学们阅读课本第8～9页倒数文字和图1.8及图1.9，思考：全球定位系统的应用领域有哪些？⑴为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。⑵在区域地理环境研究中的应用。如：野外调查是区域地理环境研究常用的方法之一，全球定位系统可以帮助野外考察人员确定考察点的地理位置(经度和纬度)、高程(海拔)，从而可在野外调查中获得更为精准的数据。⑶在日常生活中应用——GPS导航利用GPS为导航服务也成为—种新兴的行业。[思考]在GPS汽车导航中，信息在汽车、卫星和服务中心之间是怎样传递的?汽车中的GPS用户设备接收了GPS卫星信息，解算出本车的位置、速度等信息，并通过无线电信号传送至服务中心。服务中心再根据汽车所在的位置、及时通过语言提示为汽车导航。四、地理信息系统(GIS)1．概念请同学们阅读课本第10页倒数第一段文字，思考：什么是地理信息系统？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”。2．地理信息系统的简要程序请同学们阅读课本第10页图1.10，思考：地理信息系统的简要程序是什么？社会因素植物分布工程地质土地利用现状基本情况……构成全部状况的研究由不同图层构成的地理信息数字高程模型(DEM)富士山地区的三维数字地形图泰山三维数字地形图立体鸟瞰景观图立体景观图3．应用阅读课本第10页第二段～第四段和第11页图1.11，思考：地理信息系统的应用领域有哪些？凡是用到地图或需要处理地理空间数据的领域都可用到。⑴在区域地理环境研究中，地理信息系统可提供反映区域状况的各种空间信息。通过对有关信息进行分析、加工，建立能反映区域内各种因素相互关系，揭示区域结构、特征和发展规律的模型。⑵利用地理信息系统所提供的查询检索、空间分析等功能，还可对区域内自然资源和条件、区位和交通条件、人口和劳动力条件，以及经济和社会条件进行更精确的分析、评价。⑶在利用遥感、全球定位系统等提供的地理信息的基础上，运用地理信息系统，可以对环境和自然灾害进行动态监测及评估预测。⑷地理信息系统在城市管理中的应用已得到推广。[思考]1．与地图相比，地理信息系统具有哪些优点?2．有人说：地理信息系统是地图的延伸。你怎样理解?[思考]1.地理信息系统能够建立数据模型，即通过一定的方式将要表示的内容转变成数据，这是GIS与地图最基本的差异。与地图相比主要具备以下优点；（1）信息大，使用方便。（2）功能强大完备。（3）能够进行动态监测和评估预测。2.地理信息系统是地图的延伸，我们可以理解为地图是地理信息系统的重要信息源，是地理信息系统的基础，而地理信息系统是地图的发展和完善，除了具备地图的基本功能外，还有更多的地图所没有的功能。[技巧点拨]列表对比如何区分“3S”技术：地理信息系统主要的功能主要组成部分遥感RS对地表物体进行远距离的感知，获取信息卫星（飞机）、传感器、地面接收站全球定位系统GPS导航、定位GPS卫星星座、GPS信号接收机、地面监控系统地理信息系统GIS对地理空间数据进行输入、管理、分析计算机系统五、地理信息技术与数字地球1．“3S”的关系请同学们阅读课本第11页第一段，思考：“3S”的关系是怎样的？既互为独立发展又相互促进：①遥感主要用于地理信息数据的获取；②全球定位系统主要用于地理信息的空间定位；③地理信息系统主要用来又对地理信息数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价。[思考]图1．5和田1．6显示的对洪水灾害的监测和统计除运用了遥感技术外，还运用了哪种地理信息技术?这两种地理信息技术在这次洪灾监测和统计中具有怎样的相互关系?[参考答案]还运用了地理信息系统,遥感提供了信息源(信息搜集),地理信息系统对信息进行加工(分析、统计)。2．数字地球阅读课本第11页第二段，思考：什么是数字地球？数字地球有什么应用？数字地球是指数字化的地球，即把整个地球信息进行数字化后，由计算机网络来管理的技术系统。数字地球是将不同空间、时间的自然、人文的大量信息，按地理坐标，从区域到全球进行整合，并进行立体的，动态的显示，能为复杂的生产、研究活动提供实验条件和试验基地。[合作探究]城市110指挥中心在接到报警电话后，能在最短的时间内指挥警车到达出事地点。为提高出警效率，许多城市配备了巡誓车。应用地理信息技术可大大提高出警效率。（1）110指挥中心要随时掌握每辆巡警车在城市中的位置，可以利用哪一种地理信息技术?（2）110指挥中心要确定哪一辆巡警车离出事地点最近，可以利用哪一种地理信息技术?（3）110指挥中心要判定最近的警车至出事地点的道路是否畅通，还需要利用哪些技术?如果存在严重交通堵塞，110指挥中心又该怎么办?（4）假如你是110指挥中心的调度员，描述在接到报警电话到指挥警车前往出事地点的工作程序。（5）由此例推想，地理信息技术还可以应用于城市管理的哪些部门中?[参考答案]（1）可以利用全球定位系统（2）可以利用地理信息系统（3）还要用到摄像和视频传输技术。如果存在严重交通堵塞，需要另外找较近的且有条件较快赶到出事地点的巡警车（需要综合运用上述技术）。（4）接警→确认出事地点的位置→（在