高考一轮人教版地理 第12章 第2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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高考一轮人教版地理第12章第2讲地理信息技术在区域地理环境研究中的应用

第2讲　地理信息技术在区域地理环境研究中的应用

本讲复习脉络：

—

考点分层突破：

考点一|遥感技术的应用

知识类考点——由浅入深逐层突破

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。

遥感并不全是人的视力的延伸

遥感能够精确地观测到距离更遥远、范围更广阔的地物，相比人眼更及时、更持久，被认为是人的视力的延伸。

但遥感能观察到可见光之外人眼看不见的光线，如紫外线、红外线、微波等，故遥感并不全是人的视力的延伸。

遥感技术的应用分析

1．资源普查、环境和灾害监测与遥感技术

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.遥感技术在农业方面的应用

●考向　遥感技术对人类活动的实践应用

1．（2017·汕头模拟）监测雾霾分布最适合采用的地理信息技术是（　　）

A．全球定位系统（GPS）

B．地理信息系统（GIS）

C．遥感（RS）

D．数字地球（DE）

C　[遥感具有监测范围大、快速及时等优点，因而适宜监测雾霾分布。

]

2．（2017·广州模拟）在搜救MH370航班期间，中国紧急调动10颗卫星进行搜索，采用的技术手段是（　　）

A．GPS　　　B．RS

C．GISD．GPRS

B　[遥感技术可观测到海面漂浮物等。

]

（2017·武汉调研）棉花遥感识别是棉花种植面积遥感估算的关键，下图是我国某地区不同日期棉花光谱信息与其他作物光谱信息的曲线分析图。

图中前三个波段为可见光波段（分别为蓝波段、绿波段、红波段），第四波段为近红外波段。

读图回答3～4题。

3．容易将棉花从其他作物中识别出来的最佳波段是（　　）

A．蓝波段　B．绿波段　C．红波段　D．近红外波段

4．根据图中信息，判断下列叙述正确的是（　　）

A．棉花盛蕾期对各波段的反射率均比盛絮期高

B．棉花盛絮期对蓝波段、绿波段和红波段的反射率比盛蕾期明显降低

C．9月份番茄对绿波段的反射率略低于6月份

D．6月份玉米对红波段的反射率略高于对绿波段的反射率

3．D　4.B　[第3题，由图示的图例来看，可见光波段（分别为蓝波段、绿波段、红波段）的曲线，棉花的反射率与其他两种农作物都比较接近，无法区分，所以A、B、C都错误，而第四波段为近红外波段，特别是9月份，比较明显地区分开来，正确答案是D。

第4题，由图中看到，在3（红波段）棉花盛絮期的反射率比盛蕾期高，故A错误；棉花盛絮期对蓝波段、绿波段和红波段的反射率比盛蕾期明显降低，落差比较大，故B对；9月份番茄对绿波段的反射率略高于6月份，故C错误；6月份玉米对红波段的反射率低于对绿波段的反射率，故D错误。

正确答案是B。

]

考点二|全球定位系统的应用

知识类考点——由浅入深逐层突破

读全球定位系统组成示意图，归纳总结。

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、高度）、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）。

1．不同的全球定位系统的卫星数目并非都一样，任何全球定位系统都是由空间部分、地面控制部分、用户设备部分三部分组成，但不同的系统构成的卫星数目因受技术和设计功能的影响，发射的卫星数目各不相同。

2．全球定位系统中的用户设备接受的卫星信号不一定时时通畅。

卫星发射的电磁信号有时会受宇宙空间太阳活动的影响或地表不利地形的阻挡，从而影响用户设备的接受的信号质量。

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几个方面：

●考向　全球定位系统的应用

1．（2014·山东高考）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，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

D　[GPS具有导航、定位功能，而“获取”是RS的主要功能，“解译”“分析”是GIS的主要功能，所以选D。

]

2．2013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。

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．①②　　　　　B．①③

C．②③D．③④

D　[材料中说明了BDS的功能是定位和短文通信，由此可以确定③④的描述是正确的。

提供灾区影像的技术是RS，统计灾区经济损失的技术是GIS。

]

2015年12月26日，连接闽赣两地的快速铁路——赣瑞龙高铁正式开通运营，据悉赣瑞龙高铁西起江西省赣州市，东至福建省龙岩市，正线全长250千米。

据此并结合下图，回答下题。

3．某游客为了准确获取赣瑞龙高铁上列车的运行速度，需要用到的地理信息技术是（　　）

A．GIS和GPSB．GPS和RS

C．RS和GISD．数字地球

A　[遥感主要用于获取地理信息，全球定位系统主要用于定位、导航，地理信息系统主要用于对地理信息的分析、查询，某游客为了准确获取赣瑞龙高铁上列车的运行速度，需要用到的地理信息技术是GIS和GPS。

]

考点三|地理信息系统和数字地球

知识类考点——由浅入深逐层突破

1．地理信息系统

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输入、管理、分析和表达。

（3）程序：

→

→

→

→

（4）应用

2．地理信息技术与数字地球

（1）地理信息技术：

是指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称。

（2）数字地球：

是数字化的地球，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。

（3）相互关系

地理信息系统并非只有地图查询功能

地理信息系统除了具备地图的查询功能外，还可以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和动态分析，其功能远大于地图。

1．地理信息系统的应用

（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典型应用

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、地块轮廓、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）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。

2．“3S”技术的关系

“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表示全球定位系统提供空间定位信息功能。

●考向1　地理信息系统在区域地理环境研究中的应用

（2016·浙江高考）云杉（亚寒带代表性针叶树种）分布与全球气候变化密切相关。

为研究北美洲气候变化，用恢复历史植物分布的方法，得到距今2.1万年（图甲）、距今五千年（图乙）和距今五百年（图丙）北美洲云杉主要分布区图。

完成下题。

甲　　　　　　乙　　　　　　丙

1．运用地理信息技术得到甲、乙、丙三幅云杉主要分布区图，其研究过程是（　　）

①实验分析并建立云杉主要分布区地理信息数据库

②运用GPS对野外采样点进行空间定位

③运用GIS分析和输出云杉主要分布区地理信息数据

A．①②③　　　B．①③②

C．③②①D．②①③

D　[运用地理信息技术获取三幅云杉主要分布区图，首先需要通过GPS获取云杉分布区的位置信息，然后建立云杉分布信息的数据库，最后用GIS进行分析处理，并输出数据（云杉主要分布区图），所以其研究过程是②①③，故选项D正确。

]

●考向2　地理信息系统在城市管理中的应用

（2014·福建高考）下图示意新一代信息技术支撑下的智慧城市。

读图，回答2～3题。

2．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

3．智慧城市建设对城市发展最重要的作用是（　　）

A．调整地域结构B．加速人口集聚

C．扩大空间规模D．提升服务功能

[思维流程]

―→

―→

―→

2．A　3.D　[第2题，地理信息系统的作用主要是对信息进行分析、加工和管理；跟踪动态定位是全球定位系统的功能；网络信息不属于地理空间信息，其整合、集成不属于地理信息系统的作用；获取实时通讯信息是通讯工具的作用。

第3题，从示意图中可看出，智慧城市实际上就是高度信息化的城市管理系统，智慧政务、智慧交通和智慧社区都属于城市管理和服务范畴。

因此智慧城市建设能够提升服务功能。

]

●考向3　“3S”技术的选取分析

车厘子，原产于小亚细亚半岛的安纳托利亚高原，味道鲜美。

几年前昆明某生态农业开发公司试种车厘子成功。

据此完成4～5题。

4．美国最适宜种植车厘子的地区是（　　）

A．中央大平原B．佛罗里达半岛

C．西部高原区D．密西西比河口

5．昆明该生态农业开发公司在收获前进行估产，主要用到的地理信息技术是（　　）

①遥感技术　②全球定位系统　③地理信息系统　④数字地球

A．①②B．①③

C．②③D．③④

4．C　5.B　[第4题，由材料可知，车厘子原产地为安纳托利亚高原，生产车厘子的地形为高原，气候以温带大陆性气候为主，相对干旱。

选项所列的美国四个区域中，只有西部高原区的地形和气候条件与车厘子原产地最相近。

第5题，对车厘子进行估产首先要用遥感技术对成熟前的车厘子进行识别，同时监测车厘子的种植面积，然后用地理信息系统进行综合分析。

]

解题技巧

“3S”技术的区分

（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。

考点四|“3S”图像的判读

图表类考点——触类旁通活学巧用

“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。

图1　某冰川遥感影像　图2　GIS图层叠加示意图

图3　车载导航仪示意图　图

这类图像在判读时，一定要利用题干和图中信息，结合“3S”技术各自的特点和功能，准确判断出所属的图像类型，再进一步分析其基础应用或原理。

1．遥感影像图的判读（如图1）

（1）确定主题内容：

首先要明确遥感影像图片的主题内容，这是进行准确判读的前提，如图1中突出的主题是某地冰川的分布形态。

（2）看色调辨地物：

抓住色调和形状两个要素进行判断，辨析重要地物。

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如下表所示：

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

（3）找变化析原因：

对判读出的重要地物进行分析、推理，找出变化发展趋势，并结合区域特征做出合理解释。

2.GIS图层叠加示意图的判读（以图2为例）

3．全球定位系统图像及综合图的判读

（1）手持机界面图（如图3）：

主要是判读界面上的地理坐标和海拔高度。

（2）综合图（如图4）：

常见的如某城市中心城区月交通事故次数示意图，应借助于GPS和GIS制作。

导航地图，需要运用GPS和GIS。

【母题】　（2015·江苏高考）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

【解图流程】　

【尝试解答】　1.A　2.D

[迁移应用]

（2016·江苏高考）右图为某地区地理信息系统数据库示意图。

读图，回答1～2题。

1．以下图层组合最适合用遥感（RS）技术获取信息的是（　　）

A．①②④　　B．①③⑤

C．③④⑥D．②③⑥

2．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

1．A　2.C　[第1题，遥感是通过各种遥测仪器对地球表面实施感应遥测和资源管理的监视（如树木、草地、土壤、水、矿物等的资源管理）结合起来的一种新技术，只是感知地表事物，因此排除岩层和地下水。

第2题，进行农业生产活动的自然区位因素多与地形、气候、土壤、水源等相联系，与居民点和岩层联系不大。

]