课标通用版高考地理大一轮复习第32讲地理信息技术在区域地理环境研究中的应用学案新人教版.docx

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课标通用版高考地理大一轮复习第32讲地理信息技术在区域地理环境研究中的应用学案新人教版

第32讲　地理信息技术在区域地理环境研究中的应用

[考纲解读]　1.掌握遥感（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）的特点及用途，区别其应用范围。

2.认识遥感（RS）在资源普查、环境和灾害监测中的应用，全球定位系统（GPS）在定位导航中的应用，地理信息系统（GIS）在城市管理中的功能。

考点一　遥感技术

1．遥感技术（RS）

（1）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特性不同。

（2）主要环节

目标物传感器（关键装置）遥感地面系统专业图件、统计数字。

（3）特点：

与传统技术手段相比，遥感技术具有探测范围大，获取资料快，周期短，受地面限制少、信息提取量大等特点。

（4）判读论据：

直接解译标志和间接解译标志。

2．遥感类型（根据遥感平台的高度）

（1）航天遥感

运输工具：

专题卫星、航天飞机、宇宙飞机、航天空间站等。

优点：

覆盖范围大，不受领空限制，可进行定期、重复观测等。

（2）航空遥感

运载工具：

飞机。

优点：

机动性强，可根据研究主题选择适当的传感器、适当的飞行高度和飞行区域。

（3）近地遥感

概念：

距地面高度在几十米以内的遥感。

用途：

主要用于城市遥感、海面污染监测、森林火灾监测等中高分辨率的遥感任务中。

3．遥感技术的应用

目前遥感技术在资源普查、环境和灾害监测、农业生产等方面应用广泛，具体分析如下：

应用领域

具体内容

备注

资源普查

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、灾害监测

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

有利于防灾减灾

灾害

监测

旱灾、水灾、病虫害、森林火灾、农林病害、地震、滑坡、泥石流等

有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善

农业生产林业

清查森林资源、监测火灾和病虫害

着火树木、病害树木的反射光谱与正常树木的反射光谱不同

农业

识别农作物、估算产量、灾情预报

植物生长情况不同，其反射波谱特征不同

[深挖高考命题点]

1．[填空]下图为某地区地理信息系统数据库示意图。

（2016·江苏卷改编）

以上图层最适合用遥感（RS）技术信息提取的是________。

答案：

①②④　解析：

遥感主要用于快速获取地面景观类事物的分布信息，故居民点、水系和地形的信息可用RS技术获取。

2．[填空]图1为某冰川所在区域遥感影像，图2为根据1973、2009年遥感影像提取的该冰川分布图层（局部），图中每个方格面积表示900平方米。

（2015·江苏卷改编）

图1　　　　　　　　图2

（1）图1中甲点所处的地形是________。

（2）图2所示区域冰川面积减少了______平方米。

答案：

（1）山谷　

（2）2700　解析：

第

（1）题，在遥感影像图中，海拔高处多积雪和冰川，反射率高，在遥感影像上表现为颜色较浅，海拔低处较灰暗，甲所在处较灰暗，且比两侧暗，应为低海拔处，该地位于山顶附近，结合灰暗处的延伸情况、形状，可判断甲位于山谷中。

第

（2）题，由图可知，2009年非冰川方格的数量增加到10个，比1973年多了3个，由于每个方格面积表示900平方米，说明图示区域冰川面积减少了2700平方米。

2014年8月19日11时15分，我国在太原卫星发射中心用“长征四号乙”运载火箭成功发射“高分二号”卫星，卫星顺利进入预定轨道。

卫星对地观测分辨率首次精确到1米，1米分辨率意味着卫星从600多千米的太空向地面观察，能看见1米大小物体的轮廓，绝对能分辨出地面汽车的大小。

据此回答第1题。

1．“高分二号”卫星照片制作采用的主要地理信息技术及与以往地图制作相比的优点是（　　）

A．GIS；展现的范围扩大　　B．RS；便于市级土地规划

C．GPS；所用比例尺变小D．RS；展现的细节增加

答案：

D　解析：

卫星照片制作采用的是RS。

与以往相比，其分辨率更高，说明展现的细节更多。

（2017·北京海淀区模拟）2016年3月，东北地区经历了较长时间的低温雨雪天气。

资料显示，春耕春播时期，东北地区还有1/4耕地过湿，不仅推迟了春耕，更加重了春涝的程度。

据此回答第2题。

2．对春涝灾情进行监测需要运用的主要技术是（　　）

A．GPS　　B．GIS　　C．RS　　D．数字地球

答案：

C　解析：

监测灾情主要运用遥感技术。

考点二　全球定位系统

1．全球定位系统（GPS）

（1）构成

A表示用户系统；B表示空间星座；C表示地面控制系统。

①空间卫星系统：

21颗工作卫星，3颗备用卫星，平均分布在6个轨道上。

②地面监控系统：

由主控站、监控站、信息注入站组成。

③用户设备系统：

主要由GPS卫星接收机、GPS数据处理软件等组成。

（2）工作原理

（3）功能：

提供精密的三维坐标（经度、纬度、高度）、速度和时间。

（4）全球定位系统的特点

全能性、全球性、全天候、连续性和实时性。

（5）应用领域：

军事、交通、旅游探险等。

（6）GPS手持机应用：

定位和导航。

[提示]　用来监测台风位置的是遥感技术而不是全球定位系统。

台风位置的确定是利用卫星云图来判断的，而卫星云图是通过遥感卫星获取的。

2．全球定位系统的应用

根据全球定位系统所具有的特征，其广泛应用于以下领域：

全球定位系统广泛应用于军用、民用两领域，在军用领域主要体现在定位和导航两大方面，在民用领域主要体现在以下三个方面：

[深挖高考命题点]

1．[问答]2013年4月20日，四川雅安芦山县发生里氏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。

（2013·江苏卷改编）

说出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）

答案：

③④　解析：

在救灾中发挥的主要作用是确定救灾人员的位置和提供短文联络。

2．[填空]阅读材料，回答问题。

（2012·江苏卷改编）

材料　科考队在南极冰盖之巅——冰穹A（海拔4093米）的昆仑站成功安装了我国自主研发的首台南极巡天光学望远镜AST3－1，用于对超新星、太阳系外行星、瞬变天体的研究。

我国南极昆仑站建有象征国家权益的地理测绘标志，可精确测量该标志地理坐标和海拔的地理信息技术是____________________。

答案：

全球定位系统（或GPS）　解析：

本题是对地理信息技术及其应用的考查。

GPS可以全天候、连续、及时地为用户提供三维坐标。

泰山站位于中国南极中山站与昆仑站之间的伊丽莎白公主地，地理坐标为（76°58′E,73°51′S），海拔2621米。

据此回答第1题。

泰山站

1．可精确测量该站的地理坐标和海拔的地理信息技术是（　　）

A．GPSB．RSC．GISD．数字地球

答案：

A　解析：

全球定位系统可以精确确定地点的三维坐标。

现代地理信息技术已经广泛应用于地理环境的研究，服务于日常生产生活。

读图，回答2～3题。

甲　我国西北某地遥感影像

乙　车载导航仪示意图

2．利用图甲所示地理信息技术可以（　　）

A．了解地形和地貌特征，开展土地资源调查

B．监测风沙和干旱灾害，进行灾情预测分析

C．确定时间和空间位置，进行路线筛选导航

D．测算经济和人口数据，确定商业网点布局

3．有关图乙车载导航仪及其所示电子地图，下列说法正确的是（　　）

A．车载导航仪借助GIS实现精确定位

B．车载导航仪通过RS获得交通信息

C．电子地图可以实现人机交互功能

D．电子地图不能显示自然地理信息

答案：

2.A　3.C　解析：

第2题，图甲是遥感地形图，利用遥感技术可以了解地形和地貌特征，开展土地资源调查。

监测风沙和干旱灾害，进行灾情预测分析要用GIS；确定时间和空间位置，进行路线筛选导航需要用GPS；测算经济和人口数据，确定商业网点布局用GIS。

第3题，车载导航仪借助GPS实现精确定位；车载导航仪通过GIS获得交通信息；电子地图可以显示部分自然地理信息。

[学法指导]　正确选用GPS、RS与GIS

GPS的主要功能是定位和导航。

它的最大特点是工作对象是一个“点”或“多个点”，明显区别于RS和GIS技术的工作对象——“面”。

在“3S”技术中选取适当手段时，要看其工作对象是“点”还是“面”，如果是“点”则选用“GPS”，如果是“面”则选用RS或GIS。

考点三　地理信息系统和数字地球

1．地理信息系统（GIS）

（1）概念：

利用计算机软硬件技术对地理信息进行采集、管理、分析和表达的空间信息管理系统。

（2）优点：

图形化、可视化，并可及时更新信息。

（3）基本构成：

系统硬件、系统软件、数据、应用人员、应用模型。

（4）主要功能：

数据采集、数据分析、决策应用等。

（5）解决问题：

地物空间分布及位置分析、趋势分析、模式分析以及模拟结果等。

（6）工程过程

[提示]　地理信息系统与地图是两个完全不同的概念。

地图一般是用比例尺、方向、图例、注记以及等值线等来解释地理事物的有关内容。

而地理信息系统则是地图的延伸，它通过采集、处理数据，建立模型来表示地理事物的有关内容。

2．GIS在城市管理中的应用

（1）在区域地理环境研究中的应用

（2）在城市管理中的应用

应用

主要功能

城市信息理与服务

主要向城市居民提供日常工作与生活所需的各种信息

城市规划

进行城市与区域多目标的开发规划

续表

应用

主要功能

城市道路交通管理

显示有关道路的路况、交通流量、沿线环境等空间和属性信息

城市抗灾减灾

实时跟踪灾害发生、发展过程，对灾害进行快速分析、评价和模拟，辅助开展灾后的应急和恢复工作

城市环境管理

环境规划与决策、监测、评价、预测与模拟

（3）地理信息系统在灾害监测中的应用

应用地理信息系统，并借助于遥感技术，可有效地监测和预报洪涝灾害、森林火灾等。

3．数字地球

（1）信息化的地球——地球的虚拟对照体。

（2）核心：

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。

（3）关键技术

关键技术

技术支持

信息高速公路与高速网络技术

网络

高分辨率卫星遥感技术

RS

空间信息技术与空间数据基础设施

GPS、GIS

大容量数据存储技术

信息技术（存储）

可视化和虚拟现实技术

信息技术（计算机）、软件开发

高性能计算能力

信息技术（计算机）

（4）特点：

信息化、网络化、全球化。

[提示]　数字地球不等同于“3S”技术的综合，而是遥感技术、全球定位系统、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等各种技术的综合利用。

“3S”技术即遥感（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）技术三个部分。

它仅仅是数字地球的部分支撑技术。

（5）关联图示法理解“3S”技术的相互关系

“3S”技术既独立发展又相互促进。

遥感技术主要用于地理信息数据的获取，全球定位系统主要用于地理事物的空间定位，地理信息系统主要用于地理信息数据的管理、更新、分析等。

三者的关系可用下图表示：

图中①②表示遥感技术提供影像信息功能，③④表示地理信息系统反馈影像信息处理结果，⑤⑥表示全球定位系统提供空间定位信息