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(共45张PPT)
第二节　地理信息技术在区域地理
环境研究中的应用
1.遥感（RS）在资源普查、环境和灾害监测中的应用。
2.全球定位系统（GPS）在定位导航中的应用。
3.地理信息系统（GIS）在城市管理中的功能。
4.数学地球的含义。
一、地理信息技术的应用
1．概念：是指获取、管理、分析和应用
的现代技术的总称，主要包括 (RS)、全球定位系统(GPS)和 (GIS)等。
地理空间信息
遥感
地理信息系统
2．应用
(1)在区域地理研究中的应用： 、环境监测、 防御监测、国土资源管理、国土开发规划等。
(2)大众化应用： 、空间信息网站、城市多媒体地理信息系统等。
资源调查
自然灾害
GPS汽车导航
二、遥感(RS)
1．概念：在 或 上利用一定的技术设备，对地表物体进行 的感知。
2．遥感系统：包括A ；B ；C遥感信息的接收和处理三大类仪器。
航空器
航天器
远距离
遥感平台
传感器
3．主要环节：目标物→ →遥感地面系统→成果。
4．特点： 高， 高， 高，且节省人力、财力。
5．应用范围： 调查、环境监测、 防御监测等。
传感器
精度
质量
效率
资源
自然灾害
三、全球定位系统(GPS)
1．概念：利用卫星，在全球范围内适时进行 、
的系统。
3．特点：提供精密的 坐标(经度、纬度、高度)、速度、时间，且具有全能性、全球性、全天候、
和实时性的特点。
4．应用：确定考察点的 (经度和纬度)、
(海拔)。
导航
定位
地理
连续
性
地理位置
高程
四、地理信息系统(GIS)
1．概念：专门处理地理 的计算机系统。
2．程度：信息源→ →数据库→空间分析→表达。
3．应用：可提供反映区域状况的各种 ，可对环境和自然灾害进行 ，可应用于城市管理。
空间数据
数据处理
空间信息
动态监控及评估预测
五、地理信息技术与数字地球
1． 为构建数字地球奠定了基础。
2．数字地球是指 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。
地理信息技术
数字化
GIS是地图的延伸，主要功能是进行空间数据的分析和处理；RS是眼睛的延伸，主要功能是收集信息；GPS主要功能是定位和导航。
2．“3S”技术的区别
遥感技术 地理信息系统 全球定位系统
概念 利用一定的技术装备在航空器或航天器上对地物进行感知 专门处理地理空间数据的计算机系统 利用卫星在全球范围内适时进行导航、定位的系统
简称 RS GIS GPS
别称 人的视力的延伸　 地图的延伸
技术
装备 遥感平台、传感器、遥感信息的传输与处理 计算机软、硬件 GPS卫星星座(空间部分)、地面监控系统(地面部分)、GPS信息接收机(用户设备)
技术
环节
(工作
流程) 电磁波→收集→传输→处理→分析→成果 信息源→数据处理→数据库→空间分析→表达
遥感技术 地理信息系统 全球定位系统
特征 范围大、速度快、周期短、限制少、应用广 ①采集、管理、分析、输出地理空间信息；②空间分析、多要素、综合、动态预测；③计算机系统支持 全能性、全球性、全天候、连续性、实时性
作用 较短时间内获得全面资料，以用于资源调查、环境与灾害监测等 能对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达 能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间
如何认识数字地球与3S技术的关系
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、网络技术等多种技术的综合利用。“3S”技术仅仅是数字地球的部分支撑技术。它们的关系如下所示：
1．遥感(RS)的应用
(1)资源调查；(2)环境监测；(3)自然灾害防御、监测；(4)农业方面(见下图)。
2．全球定位系统(GPS)的应用
(1)全球定位系统在区域地理环境研究中的应用较为广泛。
(2)利用GPS为导航服务已成为一种新兴的行业。
3．地理信息系统(GIS)的应用
地理信息系统可应用的领域相当广泛，可以说，凡是用到地图或需要处理地理空间数据的领域，都可以借助GIS。
(1)地理信息系统在区域地理环境研究中的应用
(2)地理信息系统在城市管理中的应用
在地理信息系统中，可以对城市多方面的信息进行查询、修改、补充、距离测量等工作，从而为城市管理提供方便。
(2009年高考安徽文综卷)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%。完成(1)～(2)题。
(1)调查全省土地利用现状快捷、高效的手段是(　　)
A．遥感　　　　　　　　B．地理信息系统
C．全球定位系统 D．数字地球
(2)表中①、②、③、④项符合安徽省土地利用现状的是 (　　)
土地利用类型结构(%)
耕地 林地 草地 建设用地 其他用地
① 57.80 37.32 0.76 3.59 0.53
② 40.96 25.68 0.16 11.60 21.60
③ 30.71 31.15 0.37 31.86 5.91
④ 20.16 50.95 0.56 7.61 20.72
A.① B．②
C．③ D．④
【试解】　(1)________，(2)________。
【解析】　(1)遥感探测范围大，获取资料的速度快；周期短，受地面条件的限制少等特点，能快捷、高效调查全省土地利用状况。(2)根据题干可得出安徽省地形以平原和丘陵为主，在土地利用现状中耕地比重最大。其次山地、丘陵合占42.3%，林地面积也应较大。再次是建设用地和其他用地，总结表格中数据可以判断②中土地利用类型结构正确。
【答案】　(1)A　(2)B
遥感是人的视力的延伸，它主要表现在以下三方面：
(1)遥感能够精确地观测到距离更遥远、范围更广阔的现象。例如，我国的气象卫星可以获得整个地球的影像；航测飞机可以拍摄黄土高原的影像；资源卫星可获得边远地区的信息等。
(2)遥感能够更及时、更持久地监测事物的发展变化。例如，卫星可以对台风、沙尘暴的发生、发展和消亡进行动态监测。
(3)遥感能观察到可见光之外人眼看不见的光线。这些看不见的光线包括紫外线、红外线、微波等。它们往往包含了物体重要的信息。例如，红外线常含有物体温度的信息，微波遥感具有全天候的工作能力，而可见光难以穿透云层，故阴雨天微波遥感比可见光遥感的分辨率高。
(2008年高考海南地理卷)下图为某专题研究建立的地理信息系统(GIS)图层。据此完成(1)～(2)题。
(1)该专题研究可能是 (　　)
A．耕地分类和评价　　B．工业分布与交通的关系
C．商业分布和规划 D．学校布局
(2)若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场选址，在下列图层中应增加 (　　)
①大气污染　②区域规划　③造纸厂、印刷厂分布　④水文地质
A．①② B．①③
C．②③ D．②④
【试解】　(1)________，(2)________。
【解析】　(1)图示中的图层信息是解题的关键。土壤、地形、土地利用和水系分布可以说明耕地的分类和评价；而B项工业分布与交通的关系则需要工厂和交通线的图层，与土壤没关系；C项商业分布和规划则需要商业网点的图层，图中没有呈现，且商业与土壤、水系分布无关；学校的分布与土壤、水系无关。(2)通过分析可知，深埋垃圾场对大气污染小，故不能选①；造纸厂、印刷厂是市场指向型的企业，与垃圾处理厂没有直接关联，故③不合题意；而深埋垃圾场需要考虑地质条件稳定的地势低洼地或沟谷、远离城区、对居民区地下水没有或污染小等条件。
【答案】　(1)A　(2)D
在地理信息系统中，数据存储采用“分层技术”，将地图中的不同要素，存储在不同的“图层”中，将不同的“要素”进行重叠，就形成不同主题的地图。一个GIS系统中，可能包含多个图层。在具体操作中，往往涉及部分或个别图层，而不是所有的图层。
(2010年福建联考)2008年9月6日11时25分，我国在太原卫星发射中心成功地以“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，直接应用的技术是 (　　)
A．遥感技术 B．地理信息系统技术
C．全球定位系统技术 D．数字地球
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
【解析】　第1题，遥感技术主要用于对生态环境和灾害进行大范围、全天候动态监测，及时反映生态环境和灾害发生、发展过程，对生态环境和灾害发展变化趋势进行预测，对灾情进行快速评估，为紧急求援、灾后救助和重建工作提供科学依据。其具有探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大等特点。第2题，地震灾害具有突发性，且发生在地下，卫星不能直接监测。
【答案】　1.A　2.C
(2009年安徽联考)下图为3S(RS、GPS、GIS)技术的相互关系示意图，读图回答3～4题。
3．如果①、③表示反馈影像信息的处理结果，②、⑥表示提供影像的功能，④、⑤表示提供定位信息功能。关于甲、乙、丙的说法正确的是 (　　)
A．甲是GIS　　　　　　 B．乙是GPS
C．丙是RS D．甲是GPS
【解析】　甲能反馈影像信息的处理结果，说明甲为GIS；乙能提供影像，说明乙为RS；丙提供定位信息，说明丙为GPS。
【答案】　A
4．下列有关3S技术运用的叙述，正确的是
(　　)
A．运用RS可以确定110巡逻车的位置
B．运用RS可以获取水灾淹没区域的动态信息
C．运用GIS可以确定运钞车位置
D．运用GIS可以获取森林火场遥感信息
【解析】　运用GPS可以确定110巡逻车的位置；运用RS可以获取森林火场遥感信息。
【答案】　B
2008年10月20日，郑州数字化城市管理系统试运行。它综合运用多种现代技术对城市进行科学高效管理，系统建设内容涵盖多个领域，有关领导现场观看了医院利用该系统抢救某重危病人的过程。数字化城市是数字地球的一部分。据此完成5～6题。
5．有关“数字化城市”的叙述，正确的是
(　　)
A．“数字化城市”就是指因特网
B．“数字化城市”就是“信息高速公路”
C．“数字化城市”是用数据通信技术使城市信息的表达方式日益“数字化”
D．“数字化城市”只能方便人们的生活，并不能创造实实在在的财富
6．“数字化城市”应用的技术有
(　　)
①高速网络技术　 ②遥感技术　
③地理信息系统技术　④虚拟现实技术　
⑤GPS技术
A．①②④ B．②③⑤
C．①②③⑤ D．①②③④⑤
【解析】　“因特网”、“信息高速公路”只是“数字化城市”的一部分，数字化城市不仅能方便人们的生活，还能创造财富。数字化城市是数字地球的一部分，凡是数字地球能用到的技术，同样适用于数字化城市。
【答案】　5.C　6.D
7．GIS即地理信现已在国民经济各部门得到了广泛的应用。GIS数据库由若干图层组成。据此回答下列问题。
(1)GIS的工程过程主要有____________、______________以及____________等环节。
(2)图示的“图层”按自然和人文两个方面分类，属自然地理方面的是____________；属人文地理方面的是________。
(3)下列课题中，主要应用GIS进行研究的有
(　　)
①近50年来，某省粮食总产量与人均产量变化趋势分析　②近20年来，某市市区人口分布变化特征与城市建设相关性分析　③某市郊区土地利用状况与农业结构变化特征分析　④某市市区主要道路交叉交通流量状况分析及公交线路、站点分布的方案设计
A．①② B．①③④
C．②③④ D．①④
(4)若要研究邮电通信点的布局问题，你认为还应该增加哪些图层？请简要说明原因。
【解析】　本题以不同信息的GIS图层为切入点，考查不同要素间的相互关系，叠加不同的图层，可以构成某一主题的图层。GIS的应用领域相当广泛，可以说，凡是用到地图或需要处理空间数据的领域，都可以借助GIS。邮电通信点的布局需要地理考虑到居民点分布集中的地区和便捷的交通两个方面。所以在确定邮电通信点的布局时，要用到交通线分布图和居民点的分布图。
【答案】　(1)地理数据的输入、存储　地理数据的操作和分析　地理信息输出
(2)水系、地形、土壤　土地利用、居民点
(3)C
(4)交通线路图和居民点分布密度图。邮电通信点的布局要具备两个条件：一是要分布在居民区内或居民分布集中的地区，二是要布局在交通便利的地方，即位于交通干线上。本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
第三部分 第1章 第2节
(45分钟，100分)
一、选择题(每小题4分，共60分)
下图是非洲第一高峰乞力马扎罗山，海拔5 895米，距离赤道仅300多千米，其峰顶雪冠正面临着在50年内消失的威胁。据此回答1～2题。
1．图中影像的获取主要采用的地理信息技术是
(　　)
A．遥感(RS) B．全球定位系统(GPS)
C．地理信息系统(GIS) D．数字地球
2．利用此项技术可直接
(　　)
A．分析水灾损失 B．获取矿床露头信息
C．分析矿产种类 D．确定矿床露头位置
【解析】　第1题，图中影像是遥感卫星图像，是利用遥感技术获得的。第2题，RS可获取矿床露头信息，GIS可分析矿产种类、水灾损失，GPS可确定矿床露头位置。
【答案】　1.A　2.B
一种物质所产生的自身辐射或对外来辐射所产生的反射和透射，形成了该物质的一种特殊标志——波谱特征。下图显示了松林、草地、红砂岩和泥浆的反射波谱曲线，读下图，回答3～5题。
3．红砂岩具有高反射率的波段是
(　　)
A．红外线 B．X光
C．可见光 D．紫外线
4．在近红外线波段反射率变化最大的是
(　　)
A．泥浆　　　　　　　　 B．草地
C．红砂岩 D．松林
5．图中显示出直接利用遥感的工作是
(　　)
A．判断水域状况 B．预测植被类型
C．估算地物面积 D．判断土地利用类型
【解析】　读图时要将上下两图的波长范围进行对比，确定出上图中各种光的分布范围，即可对题3、4两题作出正确判断。从题中的分析可知它能显示出松林、草地、红砂岩和泥浆的分布，由此可以判断出土地利用类型。
【答案】　3.C　4.B　5.D
沃尔玛是全球最大的零售企业。通过自己的卫星，它可以在一个小时内对全球范围内的4 500多家分店的每种商品的库存、销售量全部盘点一次，为高效的配送系统提供保证。沃尔玛的物流配送系统可以保证任何一家卖场的配送时间不超过4个小时，使它可以维持极少的库存甚至零库存，但可以保证正常销售，节约了大量的储物空间和费用。据此完成6～7题。
6．目前，沃尔玛在中国53个城市开设了102家商场。沃尔玛总部要查询其商场在中国的分布情况，需要应用的地理信息技术是 (　　)
A．RS B．GIS
C．GPS D．WPS
7．沃尔玛的物流配送中心与其运输车队的合作密切，应用的地理信息技术有 (　　)
①遥感技术　②地理信息系统　③全球定位系统
A．①② B．①③
C．②③ D．①②③
【解析】　第6题，利用GIS所提供的查询检索、空间分析等功能，可进行精确的分析、评价。第7题，确定运输车队的位置应采用GPS，合理调配车辆需要GIS。
【答案】　6.B　7.C
(2010年福建质检)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8～9题。
8．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。
【答案】　C
9．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．①② B．③④
C．①③ D．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
2008年北京奥运会期间，北京有100万辆汽车安装了卫星导航系统。据此回答10～11题。
10．汽车卫星导航系统应用到的地理信息技术包括
(　　)
A．遥感技术和全球定位系统
B．遥感技术和地理信息系统
C．全球定位系统和地理信息系统
D．数字地球
11．汽车卫星导航系统的功能包括
(　　)
①确定汽车的行驶路线
②显示汽车运行中的位置
③能够大大缩短汽车的通行路程
④对汽车进行踪迹监控
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
【解析】　第10题，汽车卫星导航系统的工作原理是汽车中安装的GPS用户设备接收到GPS卫星信息后，通过无线电信号将信息传送到计算机控制中心(GIS)，计算机控制中心再根据汽车所在的位置及相关信息对汽车进行导航。第11题，汽车中的导航装置可显示城市道路图和该车的位置，因而可帮助选择合理线路，缩短通行时间，但不能缩短通行距离；另外计算机控制中心能对安装有GPS接收装置的汽车进行监控。
【答案】　10.C　11.B
(2009年鞍山模拟)自然地理环境对现代城市规划产生深刻的影响。据此回答12～13题。
12．巴黎会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卫行风向，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。
【答案】　D
13．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
“数字地球”是1998年时任美国副总统的戈尔提出的，严格讲是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，对地球多分辨率、多尺度、多时间和多种类的三维描述。据此完成14～15题。
14．“数字地球”即
(　　)
A．数字化、信息化的虚拟地球
B．用数字度量半径、体积、质量等的地球
C．用经纬网描述的地球
D．“数字城市”和“数字校园”
15．下列不属于数字地球服务领域的工作是
(　　)
A．了解长江流域的水土流失情况
B．了解各地的风土人情
C．掌握各地的犯罪情况
D．直接抓获犯罪分子
【解析】　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。数字地球是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会等方面的问题，提供信息，分析问题，但实际的运用还需人去操作。
【答案】　14.A　15.D
二、综合题(共40分)
16．(2009年厦门质检)读下列材料后完成下列问题。(14分)
材料一　汶川大地震发生后，重灾区陷入信息隔绝状态。国土资源部第一时间紧急启用航空遥感飞机，从6 000米高空拍摄了地震灾区高精度遥感图片。专家们对航片进行初步数据处理和解译，对灾区房屋倒塌情况、滑坡、泥石流规模及分布，具有隐患的滑坡体、公路及桥梁受损等灾害情况进行标注。把这些图象传递到抗灾一线，作为指挥人员制订抗震救灾方案的参考依据。之后，航空遥感飞机还成为监测堰塞湖次生灾害威胁的“天眼”。
材料二　下面两张图片分别是2006年和2008年5月14日卫星对汶川地区拍摄的遥感影像。
(1)遥感技术的主要工作环节是(3分)
(　　)
A．目标→传感器→地面系统→成果
B．传感器→地面系统→目标→成果
C．目标→地面系统→传感器→成果
D．目标→传感器→成果→地面系统
(2)遥感在监测地震灾害时能够(双项选择)(3分)
(　　)
A．分析地震发生的原因 B．监测震灾的动态
C．为救灾提供预案依据 D．控制灾害的发生
(3)从材料二中我们可以很明显地看出发生了哪些地震次生灾害？(4分)
(4)结合材料分析，遥感与地理信息系统相结合在抗灾过程中的主要作用是(2分)________________________________________________________________________。
在灾后的主要作用是(2分)________________________________________________。
【解析】　第(1)题，遥感技术的主要工作环节是教材中的基础内容。第(2)题，运用遥感可以对地震进行监测，为救灾提供预案依据，但是既不能够分析出地震发生的原因，更不能控制地震的发生。第(3)题，比较两幅图片，可以看到地震后河道出现间断和大面积的滑坡等。第(4)题，遥感与地理信息系统相结合在抗灾过程中可对灾情实况监测，并且在灾后对灾情作出快速评价，指导救灾活动。
【答案】　(1)A
(2)BC
(3)地震后大面积的山体滑坡和泥石流。
(4)对灾情实况监测，指导抗灾活动　对灾情作出快速评价，指导救灾活动
17．(2010年威海模拟)据下列材料，回答以下问题。(26分)
材料一　不同植物类型由于组织结构不同、季节不同、生态条件不同而具有不同的光谱特征、形态特征和环境特征，在遥感影像中可以表现出来。且可以直接看到植被顶部和部分侧面的形状、阴影与群落结构等。
材料二　根据高分辩率遥感影像绘制的“山西省太原以南地区植被的垂直分布”图。
(1)利用高分辩率遥感影像对植被分布的调查，主要是利用了不同植被的不同________特征。并由此区分________________________。(6分)
(2)利用遥感技术进行农作物分布的调查具有哪些方面的突出优点？(8分)
(3)山西省太原以南地区自然植被的分布体现了自然带的________规律。影响这一自然带分布规律形成的主要原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(6分)
(4)在山西省太原以南地区农作物的分布特征分析该地区的农业生产类型可以称之为________，试分析发展这一农业模式的好处_____________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(6分)
【解析】　(1)RS技术对地理事物的监测，主要是通过不同地物的光谱特征差异来完成的。(2)再现教材知识。(3)由图文中较容易判断垂直地域差异。(4)在不同的海拔高度上，布局不同的农业类型，这种农业可称为“立体农业”，它主要体现了因地制宜的原则，可以更好地获取效益。
【答案】　(1)光谱　植被类型
(2)①监测范围大；②瞬时成像；③实时传输；④快速处理；⑤迅速获取信息；⑥实施动态监测等优点。(答出4点即可)(3)垂直分异　光、热(温度)和水分随地势高低的变化发生分异
(4)立体农业　①可充分利用当地的自然资源(如土地、光热资源等)；　②增加农业产量；③增加农民收入；④开展多种经营等(其他答案只要合理即可)
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