版高考地理创新大一轮人教全国通用版第十二单元+第29讲+地理信息技术在区域地理环境研究中的应用.docx

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版高考地理创新大一轮人教全国通用版第十二单元+第29讲+地理信息技术在区域地理环境研究中的应用

第29讲　地理信息技术在区域地理环境研究中的应用

知考纲

明考情

理线索

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.数字地球的含义

以“3S”信息材料或图表为背景，考查“3S”技术的分析与应用，考查形式以选择题为主。

遥感影像判读、全球定位系统的应用是常见的考查对象。

从全国卷看，近五年还没有命题出现

1.遥感（RS）

读遥感的工作过程图，回答问题。

（1）概念：

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。

（2）工作原理：

不同地物反射和辐射的电磁波各不相同。

（3）主要环节：

（4）优势：

提高研究工作的精度和质量，节省人力、财力，提高效率。

（5）应用：

资源调查、环境监测、自然灾害防御监测等领域。

【深度思考1】　遥感与实地测绘的传统方法相比，具有哪些优势？

提示　①遥感技术探测的范围大。

②获取信息的速度快，效率高。

③对地物的分辨率较高，不受地物阻隔的影响。

④相对成本低。

2.全球定位系统（GPS）

读全球定位系统组成示意图，回答问题。

（1）概念：

利用卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统。

（2）组成

（3）功能：

提供精密的三维坐标（经度、纬度、高程）、速度和时间。

（4）特点：

具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的特点。

（5）应用：

确定考察点的地理位置（经度和纬度）、高程（海拔）。

【深度思考2】　利用GPS进行测量有何优点？

提示　测量精度高；操作简便；仪器和体积小，便于携带；全天候操作；信息自动接收、储存。

3.地理信息系统（GIS）

读地理信息系统工作过程图，回答问题。

（1）概念：

专门处理地理空间数据的计算机系统。

（2）功能：

对地理空间数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价。

（3）程序：

信息源→数据处理→数据库→空间分析→表达。

（4）应用

【深度思考3】　下列活动中哪些可以利用地理信息系统（GIS）？

（　　）

①广东省土地类型调查　②辖区内外来人口情况调查　③台风活动实时监测　④水稻病虫害灾情实时监测

⑤估计农作物产量　⑥确定救灾人员的位置　⑦为参观景点，设计合理的线路　⑧查询城市公园分布情况　⑨对雾霾区域进行分析和预报　⑩导弹精确打击目标

提示　⑦⑧⑨。

4.地理信息技术与数字地球

（1）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。

（2）地理信息技术与数字地球的关系：

温馨提示　在“3S”技术中选取时，要看其工作对象是“点”还是“面”，如果是“点”则选用GPS，如导航、珠峰高度测量等；如果是“面”则需看突出监测方面还是需处理计算才能得出结果，如要监测森林火灾则应选用RS，如要在某城市选取大型商业中心区位则应选用GIS，对空间信息进行分析用GIS。

考点一　遥感（RS）与全球定位系统（GPS）的应用

1.遥感（RS）技术的应用

目前遥感在资源普查、环境和灾害监测、农业等方面运用广泛，具体应用分析如下：

（1）资源普查、环境和灾害监测

应用领域

具体内容

应用方向

资源普查

矿产资源

有许多蕴藏矿产的地方是地质断裂或环形构造带，较容易借助遥感“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，用图像处理技术，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

环境和灾害监测

环境监测

监测荒漠化、土壤盐碱化、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

有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善

灾害监测

监测旱情、洪灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等

有利于防灾减灾

（2）农业方面

2.全球定位系统（GPS）的应用

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：

（2018·广州模拟）在农业方面，运用遥感技术能够（　　）

①监测耕地变化　②调查作物分布　③估测粮食产量　④跟踪产品流向

A.①②③B.②③④

C.①②④D.①③④

解析　本题考查地理信息技术在农业生产中的应用。

遥感技术能够迅速获取信息，在农业生产中可以监测耕地变化，调查作物分布，估测粮食产量，因此选择A项；跟踪产品流向需利用GPS技术。

答案　A

遥感技术的工作原理

考法一　遥感技术的应用

1.（2014·广东文综，10）热红外遥感影像亮度可反映地物表面温度，地物的表面温度越高，在影像中就越亮。

晴天正午时刻，下列地物在同一幅热红外遥感影像中最亮的是（　　）

A.公路B.菜园

C.鱼塘D.果园

解析　地物的表面温度越高，影像就越亮。

公路在晴天的正午，太阳辐射最强时，获得的太阳辐射最多，和其他选项中的地物相比温度最高，影像最亮，A项符合题意；B项中的菜园和D项中的果园，由于植被的保护，温度不是最高，应该不最亮，B、D都不正确；鱼塘的比热大，白天增温慢，温度不会最高，应该不最亮，C项不正确。

答案　A

2.（2012·山东文综，5）在科学考察中，利用遥感技术可以（　　）

A.获取卫星云图B.查询地理数据

C.选择考察路线D.对科考船实时导航

解析　本题考查地理信息技术的应用。

获取卫星云图，利用的是遥感技术，故A正确；查询地理数据、选择考察路线，利用的是地理信息系统（GIS）的功能；故B、C错误；对科考船实时导航利用的是全球定位系统（GPS）的功能，故D错误。

答案　A

考法二　GPS技术的应用

3.（2014·山东文综，7）下图为我国某区域冬季某日8时至次日8时的降雪量和积雪深度分布图，该时段该区域风向主要为偏东风，云量分布差异不明显。

完成下题。

道路积雪会影响交通，应用GPS技术可以（　　）

A.获取道路积雪影像数据

B.解译积雪遥感影像

C.分析道路积雪空间分布

D.确定待救援车辆位置

解析　获取道路积雪影像数据，强调的是获取，应是遥感（RS），A项错。

解译积雪遥感影像，分析道路积雪分布，强调的是分析、处理，应是地理信息系统（GIS）的功能，B、C项错。

确定待救援车辆位置，强调的位置定位，是GPS的功能，D项符合题意。

答案　D

4.（2013·江苏地理，3）2013年4月20日，四川雅安芦山县发生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。

据此完成下题。

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

A.①②B.①③C.②③D.③④

解析　BDS具有卫星定位和短文通信功能，因此其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。

答案　D

考点二　地理信息系统（GIS）的应用与数字地球

1.在区域地理环境研究中的应用

2.在城市建设和管理中的应用

应用领域

主要功能

信息管理与服务

主要向城市居民提供日常工作与生活所需的各种信息

规划和管理

主要是进行城市规划设计、工程选址等，也可以进行城市管理和辅助决策

基础设施管理

利用GIS能够完成工程设计、应急抢修、日常维护等工作，可大幅度提高工作效率

土地利用与管理

土地利用涉及土地利用性质变化、地块轮廓变化、土地权属关系变更等内容。

GIS技术可以有效完成对土地利用状况的监控和管理，提高工作质量与效率

生态环境管理

应用GIS技术，可以实现城市生态规划、环境评价、环境与区域可持续发展的决策分析、环保设施的管理等

3.地理信息系统（GIS）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。

4.数字地球与“3S”技术的关系

1.（2018·武汉调研）摩拜单车，一种基于移动App和智能硬件开发而兴办的无桩借还共享单车出行模式。

使用摩拜单车智能手机软件，用户可以用自己的手机查看单车位置，继而预约并找到所选单车。

然后通过扫描车身上的二维码开锁即可骑行。

摩拜单车不仅为城市居民的短途出行提供了便捷的共享单车服务，更倡导着健康、低碳的生活方式。

据此完成

（1）～

（2）题。

（1）在摩拜单车的约车、找车过程中，应用的地理信息技术有（　　）

A.RS　GPSB.GPS　GIS

C.RS　GISD.GIS　RS

（2）共享单车的推广使用，其产生的影响主要有（　　）

①城市空气质量有所改善　②城区交通拥堵有所缓解　③城市公交客流大大减少　④城市交通规划有所调整

A.①②③B.②③④

C.①③④D.①②④

解析　第

（1）题，“用户可以用自己的手机查看单车位置，继而预约并找到所选单车”，必然要对单车进行定位、查询，故需要应用GPS和GIS。

第

（2）题，共享单车主要是为城市居民的“短途出行”提供便利，故不会使城市公交客流大幅下降，则③错误，故D正确。

答案　

（1）B　

（2）D

2.（2018·安徽江南十校联考）XX公司根据LBS大数据（利用手机定位功能获得）进行计算分析，在地图上展现人口流动的轨迹和特征。

下图示意2015年春节前第五天离京人群主要去向省区和城市。

据此完成下题。

上图的制作主要运用的地理信息技术是（　　）

A.RS和GPSB.RS和GIS

C.GPS和GISD.RS、GPS和GIS

解析　LBS大数据是利用旅客手机定位信息获得，属于GPS功能；进行计算分析属于GIS功能。

答案　C

1.“点、想、看”三字诀判别“3S”

（1）“点”与“面”判断GPS

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。

（2）“想”与“看”区分RS、GIS

GIS是地图的延伸，主要功能是进行空间数据的分析和处理。

对“事象”的发展变化进行预测、评估，需要计算、思考，即“想”；凡是需要“想”的选GIS。

RS是人的视力的延伸，主要功能是收集信息，即“看”，只“看”不用“想”的选用RS。

2.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对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功能，⑤⑥表示全球定位系统提供空间定位信息功能。

考法　地理信息系统的应用

1.（2014·福建文综，1）下图示意新一代信息技术支撑下的智慧城市。

读图，回答下题。

地理信息系统为智慧城市建设提供（　　）

A.分析、管理空间信息B.跟踪动态定位信息

C.整合、集成网络信息D.获取实时通讯信息

解析　地理信息系统属于空间管理系统，处理的是空间数据，据此可排除C、D项；跟踪动态定位信息应利用全球定位系统。

答案　A

2.（2014·重庆文综，11）下图示意某GIS软件显示的某校部分建筑分布的地图窗口及其属性（如用途、建筑面积、建筑高度等）的浏览窗口（面积单位：

m2；高度单位：

m）。

读图，完成下题。

若图中浏览窗口中的建筑物属性与地图窗口中的图形对应，此时浏览窗口中选中的对象对应的图形是（　　）

A.①B.②C.③D.④

解析　浏览窗口中的建筑物有教学楼、喷水池、学生宿舍和食堂，根据建筑面积和建筑高度，可以推出占地面积从大到小依次是教学楼、学生宿舍、食堂、喷水池。

地图窗口中占地面积从大到小依次是②③①④，浏览窗中选中了喷水池，对应的图形是面积最小的④，D项符合题意。

答案　D

3.（2013·福建文综，5）下图示意我国某家电企业组织的空间分布。

读图完成下题。

地理信息系统能够辅助（　　）

A.企业空间布局决策B.总部调控生产

C.总部监控产品质量D.研发中心创意

解析　地理信息系统能够对获取的地理空间数据进行输入、管理、分析、表达，企业空间布局决策是其应用领域，故A项正确。

答案　A

　“3S”图像的判读

“3S”图像往往作为考查的载体，主要考查“3S”技术的应用。

在遥感图像中，主要是遥感影像图及根据遥感影像绘制的图形；GIS图像主要是根据GIS的图层叠加原理，展示不同的图层；GPS多以材料为背景，图像呈现不多，一般仅通过手持机界面图或工作流程图来考查，但与RS及GIS的综合应用所得的图像也是较为常见的呈现方式。

[典图示例]

获取信息

读图可知，①为遥感影像，图中白色为冰川；②为GIS图层叠加，有水系、土地利用、居民点、地形、土壤等多个图层；③为车载导航仪示意，反映道路和地点；④是综合图，在平面图上添加立体图反映事故次数。

解读信息

（1）遥感图用颜色深浅和形状特征来区分地表事物，图1中甲处颜色较深，延伸呈不规则条状，是山谷。

（2）GIS（地理信息系统）将同一地区的多层要素重叠在一起，不同图层的组合可生成新的图层或属性。

（3）车载导航仪是GPS（全球定位系统）的运用，手持机界面主要是判读界面上的地理坐标和海拔高度，交通导航是GPS和GIS的综合运用。

（4）综合图（某城市中心城区月交通事故次数示意图），形象地反映不同道路等级和路段处事故频次，可为优化交通布局和管理提供依据，是借助GPS和GIS制作而成。

[类图通法]

1.遥感和GIS叠加图的判读

（1）遥感影像图的判读

①遥感影像图中常见地形、地貌的特征。

类型

特征

平原

色调均一，其中常有水系形成的花纹，耕地形成的色斑以及不同色调的城镇

山地

以山脊为界形成阴阳坡，在影像上阳坡为浅色调，阴坡为深色调；山愈高，色调差异愈大

沙丘

多分布在干旱地区，江河、湖海岸边也有零星分布，在各波段均呈浅色调，在沙漠地区水系稀少，河流只显示出较大的主干河道，而缺少细小的支流

黄土

在各波段均呈均匀的浅色调，其影像表现为密集型树枝状水系所组成的花纹图案

②一般地物，如水体、城市、道路、农业用地、林地等的简易判读标志。

类型

形状特征和色调深浅

河流

常为界线明显、自然弯曲、宽窄不一的带状、上面常有堤坝、桥梁等人工建筑。

河水比较混浊或者水较浅，则色调浅；河水清澈或水较深，则色调较深

湖泊

湖岸呈自然弯曲的闭合曲线，轮廓较为明显。

常为均匀的深色调

城市

钢筋水泥结构的房屋，排列较规则整齐；砖木结构的房屋排列不规则；钢筋水泥结构的房屋色调多为浅灰；砖木结构的房屋色调多为深灰；城市的夜景在周围深色调的背景下，呈现点状或面状亮区

道路

一般呈线状延伸，道路间有交叉点。

色调从浅灰到深灰。

简易公路多为砂石路面，色调较浅，沥青路面呈现深灰色

农业用地

在形态特征上常常是被道路分隔为一块块长方形

林地

往往可以观察到高大树木投下的阴影

（2）GIS叠加示意图的判读

首先要明确GIS图层叠加示意图是由哪些专题图层组成的，其次要明确不同的专题图层反映的地理事物之间的空间联系，最后要明确图层叠加之后反映的地理要素特征。

叠加图层

新生（应用）主体

人口密度与交通线路及规划图

新建商业中心选址

河流分布、坡度分布、土石分布

泥石流易发区

水系、土地利用、居民点、地形、土壤

耕地的分类和评价

水系、土地利用、居民点、地形、土壤、水文地质、区域规划

深埋垃圾场选址

人口密度图、行政区划图、行政区人口基数

各行政区人口增长率

坡向分布、岩石倾斜

滑坡易发区

2.“3S”图像的读图流程

第一步：

确定图像类型

利用题干、图中信息，结合“3S”技术特点和功能，准确判断图像类型。

第二步：

明确各类图的特征

RS图像要根据形状特征、色调深浅判读；GPS接收机要关注界面的信息；GIS图层要探寻构成、图层的空间联系、不同图层重叠反映的事物特征。

第三步：

解读图像信息，判断地理特征

RS图像要根据形状特征、色调深浅反映出的地理事物推断其典型的地理特征；GIS图像要根据界面数值读出具体的经纬度、高程、时间信息，判断地理特征；GIS图像要从图层的组成、地理事物之间的联系、图层重叠后多要素综合分布特征判断区域或要素的地理特征。

结合设问，调动相关知识，结合图像解答问题。

[学以致用]

考法一　RS图像的判读与应用

1.（2015·江苏地理，17～18）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。

读图回答

（1）～

（2）题。

　　　　图1　　　　　图2

（1）图1中甲点所处的地形是（　　）

A.山谷B.山脊

C.冲积扇D.盆地

（2）图2所示区域冰川面积变化的情况是（　　）

A.减少了1800平方米

B.增加了1800平方米

C.增加了2700平方米

D.减少了2700平方米

解析　第

（1）题，海拔高处多冰川，反射率高，在遥感影像上表现为颜色较浅，海拔低处较灰暗，且比两侧暗；该地位于山顶附近，结合灰暗处的延伸形状，可判断甲位于山谷中。

第

（2）题，2009年非冰川方格的数量增加到10个，比1973年多了3个方格，即冰川方格减少了3个方格，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。

答案　

（1）A　

（2）D

考法二　RS和GPS图像的判读和应用

2.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

（1）～

（2）题。

（1）利用甲图可以（　　）

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.确定时间和空间定位，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

（2）有关乙图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　

（1）A　

（2）C

考法三　GIS图像的判读与应用

3.地理信息系统（GIS）可应用于城市规划研究。

读图，回答

（1）～

（2）题。

（1）该城市中心区位于图示区域的（　　）

A.东北部B.西南部

C.西北部D.东南部

（2）若在该区域新建物流中心，最适宜选择在（　　）

A.甲B.乙C.丙D.丁

解析　第

（1）题，城市中心区是商业区，根据地价图层可知，商业区地价高，位于西南部（注意图中指向标）。

第

（2）题，新建物流中心的区位要求是：

地价较低、交通便利，综合三种图层，丁地符合条件。

答案　

（1）B　

（2）D

限时规范专练

（时间：

50分钟　满分：

100分）

本卷共25个选择题，每小题4分，共100分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。

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。

据此完成第1题。

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.RS

C.GISD.数字地球

解析　全球定位系统可以精确确定地点的三维坐标。

答案　A

（2018·江西六校模拟）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2题。

2.“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

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。

答案　D

（2013·重庆文综，7）下图为某城市主要道路分布图，标注数字表示道路长度。

读图，完成第3题。

3.老师要利用学校建成的GIS了解全班同学居住点的空间分布状况，主要用到的GIS功能是（　　）

A.输入B.管理

C.分析D.输出

解析　专门处理地理空间数据的计算机系统，称为“地理信息系统”，它能对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达。

对全班同学居住点空间分布状况的了解主要是利用了GIS的分析功能。

答案　C

4.（2018·长沙模拟）气候生产潜力是指一个地区光、热、水等要素的数量及其配合协调程度。

下图示意中国东北地区玉米气候生产潜力的空间分布。

对东北地区玉米气候生产潜力空间变化分析的手段属于（　　）

A.计算机网络B.地理信息系统

C.全球定位系统D.遥感

解析　本题考查的是“3S”技术。

根据题目中的“分析”两字，可以判断为地理信息系统，地理信息系统的主要功能是数据分析和城市规划。

遥感的主要功能是获取信息和监测事物的变化，全球定位系统的主要功能是定位和导航。

答案　B

（2011·北京文综，10～11）下图是利用地理信息技术制作的某城市中心城区月交通事故次数示意图。

读图回答5～6题。

5.该图的制作与应用借助于（　　）

A.遥感技术获取道路网信息，测定监测点分布

B.全球定位系统确定事故的位置，预测交通流量

C.地理信息系统查询事故频次，分析出警最优路径

D.数字地球技术，实现道路与监测点的互换

6.根据图中交通网络，可以推断该城区（　　）

A.甲地是城市中心商务区所在地

B.乙地适宜建大型地面停车场

C.对外联系主要通道在西北方向

D.商业网点密度东部大于西部

解析　第5题，遥感技术的主要功能是远距离获取地面信息；全球定位系统主要用于精确定位；地理信息系统主要是通过计算机分析地理数据、模拟地理状况。

由题干中的“该图的制作与应用”这一信息可知，主要借助于地理信息系统。

第6题，中心商务区交通便利，但不应分布在快速干道处。

乙地为快速干道经过处，不适合建大型地面停车场。

对外联系通道主要靠快速干道，快速干道主要分布在东部和南部。

东部监测点多，说明人流车流量大，商业网点也就密集。

答案　5.C　6.D

（2016·江苏地理，15～16）下图为某地区地理信息系统数据库示意图。

读图，回答7～8题。

7.以下图层组合最适合用遥感（RS）技术获取信息的是（　　）

A.①②④B.①③⑤

C.③④⑥D.②③⑥

8.进行农业适宜性评价可以利用的图层组合是（　　）

A.①②④⑤B.②③④⑤

C.②③④⑥D.①③⑤⑥

解析　第7题，遥感主要是获取地表地物的影像信息，结合各图层可判断①、②、④正确，故答案为A。

第8题，此题实质是考查