42 地理信息技术的应用教学设计2中图版高中地理必修第一册.docx

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42地理信息技术的应用教学设计2中图版高中地理必修第一册

第四章第二节地理信息技术的应用

教学设计

地理信息技术在区域地理环境中具有非常广泛的用途。

地到息技术是指取理分析和应用地理空间信息的现代技术的称主要包遥感地理信息系统和全球定位系统。

遥感技术应用的领域和范围很很广,尤其是在资源普查和灾害监测等方面的作用很大,材通过实例说明。

在教学过程中教师可以自己收集有关料以说明,以加深学生对感技术

应用的理解。

“地理信息系统”部分主要让学生了解其基本概念、组成和工作意程,知道地理信息系统在现代生活中的应用。

“全球定位系统”介绍了其概念、组成、工作程和特点等,重点是利用实例分析说明了全球定位系统在定位导航方面的应用。

1.说明全球导航卫星系统在定位、导航中的应用。

2.了解遥感技术在资源普查、环境和灾害监测中的应用。

3.了解地理信息系统的应用。

训练学生能根据现象发生时的实际情况,准确判断应当采用何种技术监测、处理该现象,并给出预测方案。

同时在一个个案例中,帮助学生树立“保护环境”意识。

训练学生能利用地理信息技术的成果判断该区域的具体状况。

学生能够使用地理信息技术监测自然灾害问题。

从而达到训练学生综合思维和区域认知能力，增强地理实践力的目的。

从而帮他们树立正确的资源观,增强他们保护环境的意识,促进人地协调发展。

各种地理信息技术的实际应用

导学案，自制PPT

一．导入新课

地理学与计算机的结合,产生了当今的现代地理信息技术,包括遥感（RS）,地理信息系统（GS）,全球定位系统（GPS）,统称3s技术,3s技术已经广泛应用于国防,地质勘探,水利工程,林业工程,汽车导航等。

3s技术已经悄然地应用到我们生活的各方面,因此应该让学生了解3S,向学生展示3s技术在他们生活中,在国民经济建设中应用。

二、基础知识一扫光

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，主要有全球导航卫星系统（GNSS），遥感（RS）和地理信息系统（GIS）。

（一）全球导航卫星系统及其应用

1.概念：

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。

2.种类：

全球导航卫星系统

简称

国家

特点

全球定位系统

GPS

美国

发展最早，也比较完善，在世界范围内使用广泛

格洛纳斯全球导航卫星系统

GLONASS

俄罗斯

伽利略导航卫星系统

GALILEO

欧盟

北斗导航卫星系统

BDS

中国

中国自行研制的全球卫星定位与通信系统

3.应用：

（1）主要功能：

定位、导航等。

（2）优点：

测量的精度高，操作简便，而且仪器体积小、便于携带，可以全天候操作。

（3）应用领域：

森林普查与规划、海洋调查与监测、气象及地质灾害的监测与救援等。

及时训练：

判断

1.全球导航卫星系统在夜间无法进行导航。

（×）

2.欧盟的伽利略导航卫星系统是最精准的全球导航卫星系统。

（×）

3.BDS和GPS一样，只是对点状物进行空间定位。

（×）

（二）遥感及其应用

1.遥感概念：

即“遥远的感知”。

概念

含义

广义

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

狭义

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

2.遥感影像

（1）种类：

主要包括航空像片和卫星影像。

（2）分辨率：

遥感影像由像元组成，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。

一个像元表示的地面上的范围越小，影像显示地表信息细节的能力越强，分辨率就越高。

（3）影像判读：

影像

判读方法

黑白影像

根据物体的灰度差异判读，一般建筑物颜色较浅，草地和森林颜色较深

彩色影像

真彩色影像

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

将图像上地物颜色转变为与实际地物不一致的色彩，可以提高特定目标物的可鉴定度。

不同地物的色彩并不是固定的，需要根据实际情况进行地物判读

3.遥感的应用

（1）自然地理研究：

广泛应用于地貌、气候、水文、土壤和植被的调查和监测。

（2）环境和灾害监测：

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。

及时训练：

判断

1.广义的遥感记录的信息更广泛。

（√）

2.一个像元表示地面上的范围越大，影像的分辨率就越高。

（×）

3.彩色影像里的植物都是红色的。

（×）

4.假彩色影像中不同地物的色彩可以根据需要进行调整。

（√）

（三）地理信息系统及其应用

1.概念：

地理信息系统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。

2.功能：

储存庞大的空间数据，能随时制作电子地图，还有详细的属性资料可供查询，并能进行多种空间分析，以此来模拟区域内的资源、人口等要素的空间规律和发展趋势。

3.主要应用

（1）位置分析：

解决与“位置”有关的问题。

（2）趋势研究：

包括空间趋势和随时间的演变趋势。

（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：

利用地理信息系统，将已掌握的地理规律用数学方法表达出来，即建立模型，来模拟其中某种因素的变化，以及产生的结果。

及时训练：

判断

判断

1.地理信息系统可以收集、处理和分析任意种类的信息。

（×）

2.利用地理信息系统可以建立洪水预测模型。

（√）

3.用数学方法建模属于地理信息系统的趋势研究。

（×）

探究点　地理信息技术的应用

在中国的西南部，喜马拉雅山被冰雪覆盖的山脊、山坡与主要河流共同组成了一幅由不同色彩构成的图画。

读下面两幅遥感影像图片，探究下列问题。

1.图a中，白色的甲表示________，红色的乙表示______，河流丙的颜色是__________。

【答案】　冰雪　植被　灰色、蓝色

2.图b中，白色的A表示________，绿色的C表示______，灰白色的B表示________。

【答案】　冰雪　植被　河流

3.根据图中植被颜色可以判定，图a是__________遥感影像；图b是________遥感影像。

【答案】假彩色　真彩色

4.利用图中信息可以看出，遥感技术可以在野外地理实习中用于地貌、水文、植被的判断，例如，识别不同的______类型，观测全球________变化，监测海水运动与变化，识别植被__________与分布结构，监测______________并预警等。

【答案】地貌　气候　类型　灾害

5.如果计划对该区域的植被分布、木材蓄积量、冰川面积的变化进行监测，并对植被和冰川进行科学合理的开发和保护，还需要什么地理信息技术？

【答案】地理信息系统。

6.如果对该区域野生动物的生活习性、分布范围进行跟踪观察，可以使用________________与________________。

【答案】全球导航卫星系统　地理信息系统

三、核心归纳

（一）全球导航卫星系统的具体应用

领域

应用

林业调查

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、估算木材储量、寻找水源等林业测量领域；适时调整、规划林业的进一步发展

海洋观测

能够实现对地壳运动、海平面变化、海洋气象等方面的有效监测

气象观测

研究大气，特别是研究对流层的大气特征

（二）遥感技术的应用

目前遥感技术在资源调查、环境和灾害监测等方面运用广泛，具体应用分析如下：

应用领域

具体内容

备注

资源调查

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，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

（三）地理信息系统的应用

1.在区域地理环境中的应用：

2.在城市管理中的应用：

3.在灾害监测中的应用：

4.地理信息技术的联系和区别

（1）联系：

三者的关系用简图表示如下

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表示全球导航卫星系统提供空间定位信息功能。

（2）区别：

特点和功能

简单理解

遥感（RS）

地表观察、地理数据收集

是什么？

有什么？

全球导航卫星系统（GNSS）

空间位置（地理坐标）的确定、导航

在哪里？

地理信息系统（GIS）

数据采集、数据分析、决策应用

为什么？

有何联系？

如何利用、解决？

2019年4月20日22时41分，我国成功发射北斗三号系统第20颗组网卫星。

结合“北斗定位系统示意图”，完成1-2题。

1.该系统适用的领域有（　　）

①铁路运输　②渔业生产　③资源勘探　④森林防火

A.①④B.②③C.①②③D.①②③④

【答案】D

【解析】北斗导航卫星系统可以在广泛的领域发挥作用，题中四个领域均可使用该定位系统，选D。

2.一支地理考察队所用手持式北斗导航接收机显示如下界面，据此判断该考察队可能（　　）

地理坐标

39°30′31.7″N

82°30′50.2″E

海拔1468m

A.在测量珠峰高度

B.在河西走廊寻找地下水

C.在柴达木盆地调查地质结构

D.在塔里木盆地勘探石油

【答案】D

【解析】根据北斗导航接收机显示的信息可知，这个地点位于（39°30′31.7″N,82°30′50.2″E），海拔约为1468米，选项中只有塔里木盆地符合该条件。

读“全球夜间灯光亮度地图”，根据所学知识，完成3-4题。

3.关于全球夜间灯光亮度地图的叙述，正确的是（　　）

A.沿海亮于内陆

B.美洲亮于亚洲

C.北半球亮于南半球

D.亮度与经济水平无关

【答案】C

【解析】据图可以看出，非洲沿海地区和内陆地区都比较黑暗，亮度也并不高，故A错。

南美洲与北美洲的北部亮度不如日本和印度高，故B错。

南半球总体亮度不如北半球，故C对。

北美洲和欧洲以及南亚和东亚亮度较高，即城市数量多，密度大，这些地区的经济发展水平比较高，故D错。

4.获取全球夜间灯光亮度地图所用的地理信息技术是（　　）

A.RSB.GIS

C.GPSD.BDS（北斗导航系统）

【答案】A

【解析】获取此地图需要拍摄照片，因此所用地理信息技术为RS。

我国是地震多发的国家，在近年来的震后救灾中，北斗导航卫星系统（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信报文系统，是继美国全球定位系统（GPS）和俄罗斯格洛纳斯全球导航卫星系统（GLONASS）之后的第三个成熟的全球导航卫星系统。

据此回答5-6题。

5.震后车辆前往灾区时经常严重受阻，应用BDS技术可以（　　）

A.获取道路堵塞的影像数据

B.解译滑坡堵塞交通的遥感影像

C.帮助司机制定行车方案

D.确定待救援车辆位置

【答案】D

【解析】北斗导航卫星系统的功能主要是定位、导航和授时，影像是遥感技术提供的，制定某行动方案是GIS的基本功能，选D。

6.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利用短文告知待救援人员的位置

A.①②B.①③

C.②③D.③④

【答案】D

【解析】北斗系统具有定位功能，终端还有发送短文的功能，可以使用发送短文的功能让外界人员知道待救援人员的位置，选D。

7.阅读材料，回答下列问题。

材料一　从1985年开始对南极进行首次科考活动以来，我国已成功建立了六座科学考察站（南极5座，北极1座）。

极地科学考察通过调查、试验、研究等活动掌握了大量的极地环境数据信息，取得了丰硕的科研成果。

材料二　目前全世界一共有四大全球卫星导航系统，除了美国已经在成熟商业化运行的GPS系统外，中国的北斗系统、欧洲的伽利略系统、俄罗斯的格洛纳斯系统还都在建设中。

其中北斗导航卫星系统于2018年底前后发射18颗“北斗三号”卫星，为“一带一路”沿线国家提供基本服务；2020年前后建成北斗导航卫星系统，向全球提供服务。

（1）我国极地科学考察和研究持续开展了近30年，采集了大量极地科学数据，对这些数据的管理可利用地理信息技术中的________，对这一技术的利用，叙述错误的是（　　）

A.方便查阅南极地区的三维地图及地图信息

B.可以对南极附近地区冰川、海岸线的变化进行观察分析

C.对防止极冰融化提供治理的技术

D.对地物相关信息的分析采用数字化处理

（2）对农作物进行估产及自然灾害监测主要利用了地理信息技术中的哪一个？

（3）北斗导航卫星系统除能够提供精确的定位技术外，还能够提供哪些服务？

【答案】　

（1）GIS　C

（2）遥感技术。

（3）测速、授时、导航等。

【解析】　

（1）对大量数据的管理，可利用GIS技术。

（2）对农作物估产及自然灾害监测主要是利用遥感技术。

（3）BDS还能够提供测速、授时、导航等服务。

教学反思：

略