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地理信息技术的应用
【课前导入】生活中的地理信息技术
地理信息技术与我们的生活密切相关，你知道下面两幅图片运用了哪些地理信息技术吗？
地理信息技术是指获取、记录、加工、管理和传播地理信息的各种技术手段，主要有全球卫星导航系统（GNSS）、遥感(RS)、和地理信息系统(GIS)等。
地理信息系统（GIS）
全球卫星导航系统（GNSS）
遥感（RS）
01 全球导航卫星系统及应用
一、全球导航卫星系统
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。
1、概念
全球卫星导航系统包括三大部分。 ①空间部分：卫星星座。②地面控制部分：地面监控系统。 ③用户部分：信号接收系统。
空间部分——卫星星座
地面控制部分——地面监控系统
用户部分——信号接收系统
一、全球导航卫星系统
2、组成
二、全球导航卫星系统的应用
（1）优点：测量的精度高，操作简便，而且仪器体积小、便于携带，可全天候操作。
（2）应用领域：广泛应用于测定森林面积、道路位置、森林火灾地区位置，界定边界线，估算木材含量，寻找水源等林业测量领域。
（3）意义：在得到调查样地的详细位置，充分了解森林资源多样性的基础上，可以适时做出调整，为林业发展做进一步规划，能够有效提高森林资源的管理效率。
1、林业调查方面
二、全球导航卫星系统的应用
（1）应用领域：地壳运动、海平面变化、海洋气象等方面的有效监测。
（2）意义：建立全球定位系统连续运行观测站，可以提供潮汐观测站站址的周、月、年变化率，监测海平面实际变化，及时提供大气中水汽含量变化信息，为海洋气象预报服务，在线提供空间位置基准，为海岸带和近海海洋调查服务。
2、海洋观测方面
二、全球导航卫星系统的应用
在气象观测领域，全球导航卫星系统技术发挥着越来越重要的作用。例如，使用全球定位系统研究大气，特别是研究对流层的大气特征。我国多个地区也已经全面开始应用北斗导航卫星系统，进行区域自动气象站的建设，弥补了原有气象站的不足。随着技术的发展，全球导航卫星系统将成为新一代气象观测系统的主要部分，在天气预报中发挥重要作用。
3、气象观测方面
02 遥感及其应用
一、遥感
（1）广义遥感：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、声波、地震波等的探测。
（2）狭义遥感：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。
1、概念
航空遥感
地面遥感
遥感的核心在于获取信息的遥感技术设备：遥感平台和传感器
传感器设置在地面平台上，如车载、船载、手提、固定或活动高架平台等。
航天遥感
传感器设置在航空器上，如气球、航模、飞机及其它航空器和遥感平台等。
传感器设置在航天器上，如人造卫星、航天飞机、宇宙飞船、空间实验室等。
传感器可以接收地物体反射或辐射的电磁波信息，并以影像胶片或数据磁带的形式记录下来，传送到地面接收站。地面接收站对遥感信息进行处理和判读分析，并进行野外实地验证，最后生成遥感影像，为资源勘探、动态监测和规划决策服务。
遥感卫星接收不同地物反射信息示意图
信息获取
用户应用
信息记录和传输
信息处理判读分析
传感器
图像、数据
地面接收站
遥感的工作流程
2、工作原理
一、遥感
是各种传感器所获信息的产物，是遥感探测目标的信息载体，主要包括航空像片和卫星影像。
3、遥感影像
红外遥感影像
可见光航拍遥感影像
微波遥感影像
一、遥感
（1） 遥感影像由成千上万的像元组成。像元是遥感影像上能够详细区分的最小单元，简称图像分辨率。
3、遥感影像
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。
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。
目前，遥感已经广泛应用于自然地理研究的诸多领域，在地貌、气候、水文、土壤和植被的调查和监测中都发挥着重要作用。例如，识别不同的地貌类型，观测全球气候变化，监测海水运动与变化，识别植被类型与分布结构，监测灾害并预警等，都少不了遥感技术的应用。
二、遥感的应用
在环境和灾害监测方面，遥感技术能够快速准确地获取区域的环境和灾害信息，及时发现环境和灾害的变化，预测将要出现的问题。由遥感技术获得的环境和灾害动态观测数据，通过地理信息系统的快速分析和处理，能够为决策部门提供科学依据。
2012年6月19日全国秸秆焚烧卫星遥感监测图
2008年5月14日四川北川县城遥感影像图
二、遥感的应用
03 地理信息系统及其应用
一、地理信息系统
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。
功能：
①储存庞大的空间数据。
②能随时制作电子地图。
③有详细的属性资料可供査询。
④能进行多种空间分析。
⑤模拟区域内的资源、人口等要素的空间规律和发展趋势。
1、概念
信息源
地图、遥感图像、野外考察、室内实验、社会经济统计等获得的数据
数据处理
数据处理:建立空间模型和数据模型
数据库
地物空间特征和属性的各项数据的结合，构成某一主题的图层，如地貌图层、土壤图层、土地利用图层等
空间分析
按一定规划对所研究的局部进行空间分析，也可以对与局部及其相邻的部分，以至整个区域进行综合分析
数据表达
将系统处理、分析的结果，形成可供研究、规划和决策人员使用的产品
【知识拓展】地理信息系统的工作原理
二、地理信息系统的应用
1、位置分析——解决与“位置”有关的问题。利用地理信息系统可以分析可可西里藏羚羊的空间分布情况。
2、趋势研究——包括空间趋势和随时间的演变趋势。利用地理信息系统可以分析过去20年青藏高原地区冰川面积和分布的变化情况。
3、模式研究——通过模式分析，可以揭示各种地物之间的空间关系。
4、模拟分析——建立模型，来模拟其中某种因素的变化， 以及产生的结果。
利用地理信息系统建立洪水预测模型，就可根据降水量、降水强度、降水持续时间，预测洪水发生的时间和可能淹没的范围。
利用三维模拟发生洪水后可能淹没范围
利用地理信息系统模拟发生洪水后可能淹没的范围
二、地理信息系统的应用
【课堂练习】
C
1．“我是京东智能配送机器人，已顺利抵达您的楼下，请凭提货码提取商品。”这是在北京海淀区一居民楼下发生的一幕。这些配送机器人可以识别、躲避障碍物，辨别红绿灯，还能规划路线、自动驾驶、自动泊车等。这些配送机器人完成快递工作，应用的地理信息技术主要是（ ）
A．遥感技术
B．全球定位技术
C．全球定位技术、地理信息系统
D．遥感技术、地理信息系统
【课堂练习】
C
“滴滴出行”是一款综合性的网络约车软件，具有查找附近可用车辆、规划最优出行路线等功能。据此完成下面小题。
2．“滴滴出行”中所采用的地理信息技术主要有（ ）
①GIS ②RS ③GPS ④GRS
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
3．在“滴滴出行”中地理信息系统技术的简要程序是（ ）
A．信息源→数据处理→数据库→空间分析→表达
B．信息源→空间分析→数据处理→数据库→表达
C．信息源→空间分析→数据库→数据处理→表达
D．信息源→数据库→数据处理→空间分析→表达
A
【课堂练习】
D
C
现代地理信息技术的发展，使得人类对自然演化过程和社会经济发展过程的捕捉、监测、描述、表达的能力迅速提高，为生产的发展提供了可靠的依据，同时也极大地方便了人们的生活。据此完成下面小题。4．关于全球定位系统在城市交通运输中作用的说法，不正确的是（ ） A．车辆跟踪 B．合理分配车辆 C．降低能耗 D．提高运营成本5．在进行绿色宜居城镇发展规划时，需要叠加该区域的（ ） ①降水分布图②土地利用图③空气质量图④矿产分布图⑤人口分布图 A．①② B．③④ C．②③⑤ D．①③⑤

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