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＠中图 版
情境问题式教学
自
然
地
理
第21讲 地理信息技术的应用
基于地理情境创设的问题式课堂教学实践的探索
QINGJINGWENTISHI
必修一
内容索引
GNSS
大脑
GIS
地理信息技术的应用
眼睛 RS
实时定位、导航
在哪里？
为什么？有何联系？
分析、处理、表达
怎么做？怎么办？
远距离获取地物信息
是什么？有什么？
决策应用
指导实践
地理
数据
地理
数据
核心素养
课程标准 学业质量标准 核心素养
通过探究有关自然地理问题,了解地理信息技术的应用。 水平1:地理信息技术的含义及组成。 水平2:主要地理信息技术的组成。 水平3:地理信息技术在自然灾害监测、预报中的应用。 水平4:能够利用地理信息技术设计防灾、救灾方案。 人地协调观:充分利用地理信息技术,减轻自然灾害带来的损失。
综合思维:能够对比分析不同类型的地理信息技术在防灾减灾中的差异。
地理实践力:能够使用地理信息技术获取自然灾害信息，分析处理地理问题
情境导入
地理信息技术可用来模拟溢油事故情景，有助于更客观全面地分析与评价海洋保护区遭受溢油事故的污染风险。在渤海湾溢油污染模拟中，研究人员利用地理信息技术模拟了石油在12小时、 24小时、36小时、48小时、60小时和72小时的时间内油污到达的地点和扩散线路，并推测出油污的影响范围。
·
思考：
1. 要获取溢油污染影响的模拟结果，需要了解哪些地理信息？
2. 如何监测石油污染的扩散情况？
先学后教
XIANXUEHUJIAO
阅读课文并完成
[ 预习准备区 ]
时间：10分钟
全球导航卫星系统
Global Navigation Satellite System
1
是能在地球表面或近地空间的任何地点， 提供全天候的三维坐标、速度、时间信息的导航定位系统。
特点：全天候、全天时、高精度
GNSS
区域认知
QUYURENZHI
区域认知
QUYURENZHI
俄罗斯
格洛纳斯
美 国
GPS
欧 盟
伽利略
中 国
北斗
区域认知
QUYURENZHI
其实GNSS的定位功能，比我们刚刚理解的要强大:
三维坐标
运动速度
精确授时
为导航服务
能够实时测量“四度”：经度、纬度、高度、速度
遥 感
Remote Sensing
2
指应用探测仪器，不与探测目标近距离接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示目标的特征和变化的综合性探测技术
遥感RS
区域认知
QUYURENZHI
区域认知
QUYURENZHI
卫星传感器
地面物体
物体反射或辐射的电磁波信息
图像胶片或数据磁带记录
地面接收站
信息处理
判断分析
专业图件
统计数字
载体：高空气球、飞机、卫星
感应：拍摄、扫描
基础：不同地物反射的电磁波不同
常用电磁波段:紫外线/可见光/红外线、微波
区域认知
QUYURENZHI
观测全球气候变化
监测海水运动与变化
环境和自然灾害防御监测
土地利用现状调查
识别地貌类型
水文与水资源调查
识别植被类型与分布结构
大地测量
遥感：获取地面信息
限制因素（地表，物质）
区域认知
QUYURENZHI
遥感影像组成：成千上万的像元
像元：遥感影像上能够详细区分的最小单元，简称图像分辨率
一个像元所表示的地表范围越小，影像显示地表信息细节的能力越强，分辨率就越高
【读图思考】：读图你能得出什么规律？
区域认知
QUYURENZHI
【读图思考】：分析如何判读不同类型的遥感影像。
遥感影像的判读
黑白影像：是根据物体的灰度差异呈现的，一般建筑物颜色较浅，草地和森林颜色较深
真彩色影像：上地物颜色能够真实反映实际地物的颜色特征，符合人的认知习惯
假彩色影像：草、树和庄稼覆盖区域为红色，水为灰色和蓝色，城市为蓝灰色
地理信息系统及其应用
Geographic information system and its application
3
是依靠计算机实现地理信息的收集、处理、储存、分析和应用的系统。
地理信息系统GIS
区域认知
QUYURENZHI
区域认知
QUYURENZHI
信息源
表 达
数据处理
（矢量化）
数据库
（添加属性）
空间分析
（GIS思考）
区域认知
QUYURENZHI
GIS解决的问题
信息查询
位置分析
模式研究
地图浏览
模拟分析
面积测量
距离测量
趋势研究
标记地图
素养提升
SUYANGTISHENG
DILIQINGJINGZHUTITANJIU
地理情境主题探究
全球导航卫星系统及其应用
1
主题探究
ZHUTITANJIU
材料一　浓雾协助英法联军创造了“九日奇迹”。1940年5月24日，德军以“闪电战”攻破马奇诺防线，把40万英法联军包围在敦刻尔克海滩上。这时德军离海港仅10英里。但在5月24日中午，希特勒却下令部队停止前进，直到5月26日下午才取消命令又继续前进。利用这两天时间，联军在沙滩上布置好环形防线，掩护撤退。5月26日晚到6月4日上午撤退共进行了9天。在这9天中，德军不仅从地面进攻，同时还飞临多佛尔海峡上空进行轰炸。这时天气状况有利于联军撤退，从26日到31日都是大雾天气，浓厚的云雾笼罩在海峡上空，加上油库燃烧形成的黑烟，使德军战斗机找不到轰炸目标。到4日上午，联军共撤退出34.6万人，他们就是诺曼底登陆时作战的主力。有人说是浓雾创造了奇迹，因为这不是一次普通的撤退，撤出的是整个英国的未来！
材料二　第二次海湾战争中，伊拉克军方点燃巴格达周围浇灌石油的战壕来阻碍美军使用的卫星制导导弹，但却没有任何作用。
材料三　在第二次海湾战争中，许多美国飞行员在被击落后能得以生还，人们常常惊羡于美国人的神奇。
情境材料
QINGJINGCAILIAO
合作探究
HEZUOTANJIU
(1)材料一和材料二中同样是烟雾，为什么能阻滞德军的袭击，而不能对美军的轰炸产生影响？
(2)材料三中美军是如何确定飞行员的位置并进行组织救援的？
材料一　浓雾协助英法联军创造了“九日奇迹”。1940年5月24日，德军以“闪电战”攻破马奇诺防线，把40万英法联军包围在敦刻尔克海滩上。这时德军离海港仅10英里。但在5月24日中午，希特勒却下令部队停止前进，直到5月26日下午才取消命令又继续前进。利用这两天时间，联军在沙滩上布置好环形防线，掩护撤退。5月26日晚到6月4日上午撤退共进行了9天。在这9天中，德军不仅从地面进攻，同时还飞临多佛尔海峡上空进行轰炸。这时天气状况有利于联军撤退，从26日到31日都是大雾天气，浓厚的云雾笼罩在海峡上空，加上油库燃烧形成的黑烟，使德军战斗机找不到轰炸目标。到4日上午，联军共撤退出34.6万人，他们就是诺曼底登陆时作战的主力。有人说是浓雾创造了奇迹，因为这不是一次普通的撤退，撤出的是整个英国的未来！
材料二　第二次海湾战争中，伊拉克军方点燃巴格达周围浇灌石油的战壕来阻碍美军使用的卫星制导导弹，但却没有任何作用。
材料三　在第二次海湾战争中，许多美国飞行员在被击落后能得以生还，人们常常惊羡于美国人的神奇。
情境材料
QINGJINGCAILIAO
合作探究
HEZUOTANJIU
(1)材料一和材料二中同样是烟雾，为什么能阻滞德军的袭击，而不能对美军的轰炸产生影响？
二战时的德军飞行员依靠的是人眼的视力发现目标，一旦有低层云雾出现，人会看不清地面的物体。而第二次海湾战争中，因为美军采用了全球导航卫星系统，能提供准确的三维坐标、速度和时间，并且具有全能性、全球性、连续性和实时性的特点，不受烟雾的影响。
材料一　浓雾协助英法联军创造了“九日奇迹”。1940年5月24日，德军以“闪电战”攻破马奇诺防线，把40万英法联军包围在敦刻尔克海滩上。这时德军离海港仅10英里。但在5月24日中午，希特勒却下令部队停止前进，直到5月26日下午才取消命令又继续前进。利用这两天时间，联军在沙滩上布置好环形防线，掩护撤退。5月26日晚到6月4日上午撤退共进行了9天。在这9天中，德军不仅从地面进攻，同时还飞临多佛尔海峡上空进行轰炸。这时天气状况有利于联军撤退，从26日到31日都是大雾天气，浓厚的云雾笼罩在海峡上空，加上油库燃烧形成的黑烟，使德军战斗机找不到轰炸目标。到4日上午，联军共撤退出34.6万人，他们就是诺曼底登陆时作战的主力。有人说是浓雾创造了奇迹，因为这不是一次普通的撤退，撤出的是整个英国的未来！
材料二　第二次海湾战争中，伊拉克军方点燃巴格达周围浇灌石油的战壕来阻碍美军使用的卫星制导导弹，但却没有任何作用。
材料三　在第二次海湾战争中，许多美国飞行员在被击落后能得以生还，人们常常惊羡于美国人的神奇。
情境材料
QINGJINGCAILIAO
合作探究
HEZUOTANJIU
(2)材料三中美军是如何确定飞行员的位置并进行组织救援的？
美国人用的是全球导航卫星系统。手持型全球导航卫星系统接收机在军事领域的应用历史可以追溯到第一次海湾战争，当时的美国士兵中已有相当一部分配带有手持型全球导航卫星系统接收机，因为当时多国部队跨国界、跨地区作战，对地理环境相当陌生，仅依靠地图作用是有限的，正是因为有了手持型全球导航卫星系统的帮助，才能使许多美国士兵得以生还。　
遥感及其应用
1
主题探究
ZHUTITANJIU
在2008年5月12日发生的大地震的影响下，四川汶川地区地形地貌发生了很大的变化。以下为该地区同一地方2006年5月14日和2008年5月14日的“福卫2号”多光谱卫星影像(分辨率为8米)地震前、后对比图。
情境材料
QINGJINGCAILIAO
合作探究
HEZUOTANJIU
据此探究下列问题：
(1)遥感在地震救灾中具有的优势和作用有哪些？
(2)2017年盛夏我国九寨沟发生地震时，利用卫星影像的分辨率为1米。比较2008年卫星影像和2017年九寨沟卫星影像的清晰度差异。
(3)在图示黑白影像图上，建筑物颜色较________(深或浅)。如何在前后两幅图上比较得出滑坡体信息的？
在2008年5月12日发生的大地震的影响下，四川汶川地区地形地貌发生了很大的变化。以下为该地区同一地方2006年5月14日和2008年5月14日的“福卫2号”多光谱卫星影像(分辨率为8米)地震前、后对比图。
情境材料
QINGJINGCAILIAO
合作探究
HEZUOTANJIU
据此探究下列问题：
(1)遥感在地震救灾中具有的优势和作用有哪些？
受地形、交通条件限制少，可获取大范围数据资料；获取信息速度快、周期短、手段多、信息量大；同时对可能诱发的洪涝、泥石流等次生灾害进行实时监测，为有效开展救援提供决策依据。
在2008年5月12日发生的大地震的影响下，四川汶川地区地形地貌发生了很大的变化。以下为该地区同一地方2006年5月14日和2008年5月14日的“福卫2号”多光谱卫星影像(分辨率为8米)地震前、后对比图。
情境材料
QINGJINGCAILIAO
合作探究
HEZUOTANJIU
据此探究下列问题：
(2)2017年盛夏我国九寨沟发生地震时，利用卫星影像的分辨率为1米。比较2008年卫星影像和2017年九寨沟卫星影像的清晰度差异。
2008年汶川卫星影像分辨率较低，图像不清晰；2017年九寨沟地震的卫星影像分辨率较高，更加清晰。
在2008年5月12日发生的大地震的影响下，四川汶川地区地形地貌发生了很大的变化。以下为该地区同一地方2006年5月14日和2008年5月14日的“福卫2号”多光谱卫星影像(分辨率为8米)地震前、后对比图。
情境材料
QINGJINGCAILIAO
合作探究
HEZUOTANJIU
据此探究下列问题：
(3)在图示黑白影像图上，建筑物颜色较________(深或浅)。如何在前后两幅图上比较得出滑坡体信息的？
浅　2006年卫星影像上为浅颜色在2008年影像上颜色变深区域，说明发生了滑坡。因为裸露的岩石在卫星影像上颜色较浅，而草地、林地等有植被覆盖的地表颜色较深。
当堂训练
1．可以利用北斗导航卫星系统监测的是(　　)
A．山体位移 B．台风移动
C．洪涝灾害 D．地震强度
2．北斗导航卫星系统的用途有(　　)
①为用户提供实时的空间位置　②为交通运输的调度指挥提供移动数据　③服务于资源勘查、动态监测和有关部门的规划决策　④为用户提供各种分类信息的查询
A．①② B．③④ C．①④ D．②④
2020年7月31日，北斗导航卫星系统正式开通。据此完成1～2题。
3．有关地貌观察的顺序说法正确的是(　　)
A．选择视野狭窄处便于精确观察
B．从微观到宏观，从点到面
C．观察和描述从大的地貌逐渐到小的地貌
D．先描述植被、土壤，再描述地貌
某地理野外实习小组在实习底图上，预设可供选择的线路方案如下图，准备用于图示区域地形类型的考察。
1．观测最为丰富的海岸地貌，
最为理想的线路是(　　)
A．沿西部海岸线路
B．沿东南部海岸线路
C．沿东北部海岸线路
D．大澳湾—大鹏澳湾线路
2．实习中需要注意的问题包括(　　)
①海潮起落　②午间太阳暴晒　③夜间寒冷　④海陆风　⑤洋流方向
A．①② B．③④ C．①③⑤ D．②③④
某地理实习小组解读大鹏半岛地理位置及海岸地貌类型分布图(下图)，设计暑假野外实习线路。
1．该次实习报告的名称最可能是(　　)
A．“某地褶皱山实习” B．“某地自然地理综合实习”
C．“某地河谷地形实习” D．“某地断块山实习”
2．该次观察线路上选点特征是(　　)
A．沿线均匀分布
B．阶地上较多、陡坎附近少
C．阶地上较少、陡坎附近多
D．高处多、水位面附近少
下图为某野外实习报告中的一个图表。
1．该实习记录可以简略的地理要素是(　　)
A．自然带类型 B．植被覆盖率
C．农业生产方式 D．土壤改良状况
下图为某小组根据同一次实习活动采集的四组土壤样本绘制的简图。
2．该实习可以(　　)
A．说明自然带类型对土壤形成的影响
B．证实植树造林对水土保持的意义
C．说明农业生产对土壤发育的影响作用
D．说明地理实习影响土壤类型及发育
下图为某小组根据同一次实习活动采集的四组土壤样本绘制的简图。
(1)在一线天内怎样测定行走的方向？(8分)
一线天是万隆石海著名景观之一，为典型的地缝溶洞地貌。三条中最长的一条从起点至终点约300米，宽则在1～2米之间，最深50米左右。人行其中，两边巨石堆砌、悬崖绝壁，仰望长空，蓝天仅存一线。“云里石头开锦缝，从来不许嵌斜阳。何人仰见通霄路，一尺青天万丈长”。一中学生游学团暑假到此地进行实习考察。
可以使用罗盘定方向：罗盘指北针与表盘上“北”一致时，即可观察所走路段与罗盘上主方向的夹角，即行走的方向；若能看到自己影子(太阳位置)和北京时间，可以将时针对着太阳，则时针与12时夹角的平分线指向南。
(2)如何根据岩石特征判断岩石类别？(6分)
一线天是万隆石海著名景观之一，为典型的地缝溶洞地貌。三条中最长的一条从起点至终点约300米，宽则在1～2米之间，最深50米左右。人行其中，两边巨石堆砌、悬崖绝壁，仰望长空，蓝天仅存一线。“云里石头开锦缝，从来不许嵌斜阳。何人仰见通霄路，一尺青天万丈长”。一中学生游学团暑假到此地进行实习考察。
沿着一线天观察岩石层状分明，其间可能含有化石等，即为沉积岩。
(3)观察一线天过程中，应当注意哪些安全问题？(6分)
一线天是万隆石海著名景观之一，为典型的地缝溶洞地貌。三条中最长的一条从起点至终点约300米，宽则在1～2米之间，最深50米左右。人行其中，两边巨石堆砌、悬崖绝壁，仰望长空，蓝天仅存一线。“云里石头开锦缝，从来不许嵌斜阳。何人仰见通霄路，一尺青天万丈长”。一中学生游学团暑假到此地进行实习考察。
尽快有序前行，不要停滞不前，防止拥挤、互相踩踏事件的发生；防止高空坠物或脚下湿滑等。
(4)草拟一份地质实习考察报告。(6分)
一线天是万隆石海著名景观之一，为典型的地缝溶洞地貌。三条中最长的一条从起点至终点约300米，宽则在1～2米之间，最深50米左右。人行其中，两边巨石堆砌、悬崖绝壁，仰望长空，蓝天仅存一线。“云里石头开锦缝，从来不许嵌斜阳。何人仰见通霄路，一尺青天万丈长”。一中学生游学团暑假到此地进行实习考察。
从报告名称，报告内容等方面总结。(答案具有开放性)
＠中图 版
情境问题式教学
自
然
地
理
第20讲 自然地理野外实习方法
基于地理情境创设的问题式课堂教学实践的探索
QINGJINGWENTISHI
必修一

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