新教材湘教版版地理新导学必修一讲义附地理信息技术及其应用 Word版含答案.docx

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新教材湘教版版地理新导学必修一讲义附地理信息技术及其应用Word版含答案

附：

地理信息技术及其应用

学习目标：

1.了解地理信息技术的主要类型、概念与特点。

2.掌握主要地理信息技术的工作原理及其应用。

（重难点）

一、地理信息系统（GIS）

1．概念：

是一种特定的信息系统，在计算机系统的支持下，对整个或部分地表表层空间的地理数据进行处理、分析、显示和描述。

2．功能：

主要应用于地图制作、空间分析、虚拟现实与地理模拟、基于位置的服务、空间地理建模等方面。

3．应用领域

包括资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通信、交通运输、公安、水利、公共设施、商业金融等人们生产生活的各个领域。

4．GIS在道路交通中的应用

包括交通管理，道路设计、规划、建设、控制、维护等方面。

二、遥感技术（RS）

1．概念：

一般是指在人造卫星或飞机上对地面进行观测，通过电磁波的传播与接受，感知目标的某些特性并加以分析利用的技术。

2．功能：

主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。

3．遥感系统的核心组成：

获取遥感数据的传感器。

4．应用领域

包括资源普查、地图测绘、天气预报、军事侦察、环境与灾害监测、城市与区域规划等。

三、全球卫星导航系统（GNSS）

1．概念：

泛指所有的卫星导航系统，是以人造卫星作为导航台的星基无线电导航系统。

2．功能：

为全球提供全天候、高精度的位置、速度和时间信息。

3．应用领域

包括交通运输、户外运动、大地测量、工程测量、航空摄影、资源勘察、农业生产等。

（1）地理信息系统区别于其他信息系统的最本质特征在于它是空间数据。

（　　）

（2）如果将GIS技术用来监测森林火灾，可以预测、判断引起火灾的原因。

（　　）

（3）RS的关键装置是传感器。

（　　）

（4）物流公司建立物流GPS网络平台，当货主交付货物后，物流公司将GPS设备与货物捆绑运输，并提供给货主提货单和GPS网络查询密码。

货主和物流公司可以随时随地通过GPS网络查询货物当前的运输位置。

（　　）

（5）驾驶员利用车载GPS设备（　　）

A．上因特网浏览信息B．制定运输路线

C．接收天气预报D．了解货运行情

提示：

（1）√　地理信息系统是由庞大而复杂的空间资料组成的，与其他信息系统相比，具有空间性。

（2）×　GIS技术在自然灾害监测中可以通过现有的火势情况，结合风向、森林面积等观测分析火势的蔓延方向，并制定出详细的灭火方案。

做不到预测、判断引起火灾的原因。

（3）√　因遥感工作时主要是接收、记录目标物辐射、反射的电磁波，因此，传感器是关键装置。

（4）√　货主和物流公司可以随时随地通过GPS网络按货单号和密码查询货物当前的运输位置。

（5）B　[驾驶员利用车载GPS设备，输入货物运输的起止点，可以制定运输路线。

]

　地理信息系统及其应用

城市110指挥中心在接到报警电话后，能在最短的时间内指挥警车到达出事地点。

为提高出警效率，许多城市配备了巡警车。

问题1　（综合思维）110指挥中心要掌握城市交通道路状况，可以利用哪一种地理信息技术？

提示：

地理信息系统。

问题2　（地理实践力）如果你是110系统中心的工作人员，当接到报警电话后，你会如何调度警力进行应急处置？

提示：

接到报警后，立即从GIS电子地图上确定突发事件的发生地，同时搜索最近的巡逻警车，通知附近路口交警保证道路畅通；启动最佳路径功能，给警车指引道路，确保以最快的速度到达事件发生地，组织警力处理并将处理结果反馈至指挥中心。

[归纳总结]

1．地理信息系统在城市管理中的功能

2．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．地理信息系统在医疗救护方面的应用

GIS在道路交通中的应用的分析思路

（1）GIS能够查询道路的通行状况，迅速定位事故地点，提供交通疏散的方案。

（2）在道路设计中，GIS能够将多种数据叠加，为道路规划提供直接的分析依据，如最佳路径分析、最小造价分析等。

（3）在道路建设中，GIS能够帮助掌握工程进度，控制工程质量。

（4）在道路及交通管理中，查询路况信息，为道路养护服务。

1．下图为某城市主要道路分布图，标注数字表示道路长度。

读下图，回答

（1）～（3）题。

（1）同学们从学校乘车到科技馆参观，到路口A时为保证到科技馆的距离最短，汽车应选择的行驶方向为（　　）

A．东　　　　　　　B．南

C．西D．北

（2）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

（3）该城市计划布局一座垃圾焚烧发电厂，较适宜的选址为（　　）

A．甲B．乙

C．丙D．丁

（1）C　

（2）C　（3）A　[第

（1）题，由图示信息可知，到路口A时为保证到科技馆的距离最短，应沿15→17→19→23→27路线行驶（距离为15＋17＋19＋23＋27＝101），根据指向标可知汽车应选择向西行驶。

第

（2）题，GIS是在一定的数据源基础上进行分析、对比、计算等的地理信息技术，其功能侧重于分析、计算，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，主要利用到的GIS功能是分析。

第（3）题，垃圾焚烧发电厂会产生严重的大气污染，应在远离城区且不会对城区造成大气污染的地方布局。

由图示信息可知，该城市盛行西北风，甲地位于城郊且在盛行风的下风向，不会对城区造成污染，A选项正确。

]

　遥感技术的应用

认真阅读右面漫画，探讨下列问题。

问题1　（地理实践力）漫画中反映了遥感技术在哪一领域的应用？

提示：

勘探矿产资源。

问题2　（综合思维）遥感技术还能应用在哪些领域？

提示：

生物资源调查、环境灾害监测等。

[归纳总结]

1．遥感与资源普查

勘探矿产资源，调查生物资源、水资源等是遥感技术在资源普查中的应用领域，如下表所示：

应用领域

具体内容

意义

勘探矿产资源

蕴藏矿产的地方有许多是地质断裂或环形构造带，借助遥感技术较容易“发现”矿产的存在

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，大大缩短探矿时间

调查生物资源

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

调查水资源　

遥感在流域和水资源、农业节水灌溉以及水质监测和预警、水土保持监测等领域得到了广泛的应用并产生很大影响

为合理利用和保护有限的水资源，提高水资源的利用率提供信息支撑

2.遥感在环境、灾害监测中的应用

应用领域

具体内容

意义

环境监测

遥感在监测荒漠化、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、大气污染等领域得到了广泛的应用

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

遥感在监测旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等领域得到了广泛的应用

有利于防灾减灾

2．在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。

读图，回答

（1）～（3）题。

植物的反射波率

（1）上图中，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是（　　）

①红外线　②X光　③可见光　④紫外线

A．①②B．①③

C．②③D．②④

（2）根据图中的原理，可用遥感技术直接（　　）

①划分植物类型　②判读植物生长的土壤类型

③监测树木的生长状况　④估计粮食作物的产量

A．①②B．①③

C．②③D．③④

（3）不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率，根据这个原理，可以利用遥感的工作有（　　）

①判断水体污染　②判断人口分布　③分析城市大气污染　④估算工业生产总值

A．①②B．①③

C．②③D．②④

（1）B　

（2）D　（3）B　[第

（1）题，从图中重度病害和健康植物反射率曲线可以看出，符合题意的波段主要集中于可见光和红外线范围。

第

（2）题，遥感技术可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况，因为图中很明显地反映出不同生长状况的植物反射率不同，由生长状况可推断粮食作物产量。

第（3）题，不同地物和地物的不同状况有不同的反射率，污染水体和未污染水体反射率不同，城市大气污染严重和较轻反射率也不同，据此，能用遥感技术来判断水体污染和城市大气污染程度。

]

　全球卫星导航系统的应用

材料　某盗窃犯罪嫌疑人在青岛市市南区盗窃了一辆汽车。

30分钟后，在他行驶到青岛市城阳区时被警察拦住，自认为没有泄露蛛丝马迹的犯罪嫌疑人在被逮捕的时候还有些莫名其妙。

他怎么也想不到，被盗的那辆汽车安装了北斗导航，从他盗窃该汽车的那一刻起，就成为警察的监控目标。

下图为北斗导航车辆监控管理与调度示意图。

问题1　（地理实践力）警察是怎样根据北斗导航提供的信息将盗车犯罪嫌疑人逮捕的？

请你大体说说警察破案的经过。

提示：

车载北斗导航随时监控、报告每一辆安装了北斗导航的汽车精确的经纬度位置，当车主发现汽车被盗报案后，警察就可以根据北斗导航提供的信息，准确定位被盗汽车所在的位置，发现、追踪并逮捕盗车犯罪嫌疑人。

问题2　（综合思维）在北斗导航汽车导航中，信息在汽车、卫星和服务中心之间是怎样传递的？

北斗导航在交通方面有哪些作用？

提示：

汽车中北斗导航用户设备接收了北斗导航卫星信息，算出车的位置、速度等信息，开通过无线电信号传送到服务中心，服务中心再根据汽车所在的位置，及时通过语音提示为汽车导航。

北斗导航在交通方面可以实时播发路况信息，自动匹配最优行车路线；降低能源消耗，节省运行成本，并使行车、乘车安全系数大大提高。

[归纳总结]　全球卫星导航系统的应用领域

“3S”技术的选取方法

技术手段

应用过程

实质

RS

收集信息的感知手段

“看”—面

GIS

分析、对比、计算数据源

“想、算”—面

GNNS

定位、导航

定“点”（单个、多个）

在做从“3S”技术中选取适当手段之类的题目时，看其工作对象是“点”还是“面”，是“点”则选用GNNS，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，如果监测森林火灾则应选用RS，要在某城市规划大型商业中心应选用GIS。

3．北斗卫星导航系统简称北斗系统，北斗系统是中国自主建设、独立运行，与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统，可在全球范围内全天候、全天时，为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务。

据此回答

（1）～

（2）题。

（1）北斗系统可用于（　　）

①交通运输　②搜索营救　③调度指挥　④导弹发射

A．②③④　　　　　　B．①②③④

C．①②D．③④

（2）当前，北斗卫星导航系统未能完成的服务是（　　）

A．为全球提供民用定位、导航服务

B．提高救灾物资快速投放的精确度

C．为科研机构提供准确的授时服务

D．为研究动物的迁徙提供科学依据

（1）B　

（2）A　[第

（1）题，交通运输、搜索营救、调度指挥、导弹发射等都涉及定位、导航的问题，因此这些都是北斗系统所能胜任的工作。

第

（2）题，北斗系统是我国的卫星导航系统，主要功能是提供区域性定位、导航服务，目前还不能为全球提供服务。

]

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，应增加（　　）

①大气污染图层　②区域规划图层　

③造纸厂、印刷厂分布图层　④水文地质图层

A．①②　　　　　　B．①③

C．②③D．②④

1.A　2.D　[第1题，根据图示的图层信息：

土壤、地形、居民点、土地利用和水系分布可以研究耕地的分类和评价，故A项正确；研究工业分布与交通的关系需要工厂和交通线的图层，故B项错误；商业分布和规划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，故C项错误；学校的分布与土壤、水系无关，故D项错误。

第2题，垃圾深埋易对地下水造成污染，并且会对某些地表功能区的布局产生影响，故需要区域规划和水文地质图层信息，②④对，选D。

]

在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况，有助于防灾减灾。

据此回答3～4题。

3．遥感技术用于防灾减灾的具体监测内容包括（　　）

①旱情　②水灾　③滑坡　④农林病虫害

A．①②③B．①②④

C．①②③④D．②③④

4．根据上述原理，可用遥感技术直接（　　）

①区分阔叶林与针叶林　②监测植物病害情况　

③区分落叶树与常绿树　④监测草场退化情况

A．①②④B．①②③④

C．①②③D．①③

3.C　4.B　[第3题，遥感技术主要利用不同地物有不同的电磁波来对地物进行监测，因而旱情、水灾、滑坡、农林病虫害均可利用遥感技术进行监测。

第4题，不同植被类型的电磁波特性不同，因而遥感可区分植被类型。

不同健康状况植物，电磁波特性也不同，因而遥感可监测植物病害情况，草场退化情况。

]

全球卫星导航系统最初应用于军事，目前已扩展到交通、地矿、气象等众多领域。

据此完成5～6题。

5．下列不属于全球卫星导航系统组成部分的是（　　）

A．空间星座B．用户系统

C．地面控制系统D．传感器

6．在对我国西部一些地区进行科考时，使用全球卫星导航系统，其优点主要是（　　）

A．能为科学家提供准确精密的三维坐标

B．对陆地、天空和地下可以直接拍摄图片

C．服务过程有定时、间断性特点

D．通过全球卫星导航系统可以随时读取各种信息资料

5.D　6.A　[第5题，传感器是遥感的关键装置。

第6题，GNNS能提供准确精密的三维坐标。

]