1.2 地理信息技術(shù) 課件 (人教版必修3).ppt

,創(chuàng)意點亮未來范國雄廣東梅縣東山中學(xué),地理信息技術(shù),在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用,地理信息技術(shù)是什么？,GIS,RS,GPS,數(shù)字地球,全稱：RemoteSensing縮寫：RS中文：遙感意為“遠距離感知”,遙感就相當(dāng)于：高空拍照,遙感拍攝的是地球表面，其目的是獲取地物信息,載體：高空氣球、飛機、衛(wèi)星,感應(yīng)：拍攝、掃描,連遙感的工作原理也和攝影差不多,不同物體的反射率是不同的,根據(jù)遙感圖像為什么能分辨不同的物體？,目標(biāo)物,傳感器,電磁波,傳輸,遙感是干什么用的？,資源調(diào)查,環(huán)境監(jiān)測,自然災(zāi)害防御監(jiān)測,土地利用現(xiàn)狀調(diào)查,土地資源調(diào)查,病蟲害和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境調(diào)查及監(jiān)測,農(nóng)作物長勢監(jiān)測和估產(chǎn),大地測量,遙感：獲取地面信息,2020/5/22,遙感應(yīng)用范圍1、資源調(diào)查（陸地水、土地、植被、海洋、礦產(chǎn)等等）2、地質(zhì)、測繪、考古調(diào)查3、國土規(guī)劃、城市規(guī)劃和管理調(diào)查、4、環(huán)境監(jiān)測、5、自然災(zāi)害防御與監(jiān)測等。,美國地球資源衛(wèi)星,美國海洋資源衛(wèi)星,1.遙感在資源普查中的應(yīng)用,2.遙感技術(shù)在環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測中應(yīng)用的原理及其用途,衛(wèi)星遙感圖日本海嘯前后,2020/5/22,9.11事件前后的紐約,2020/5/22,災(zāi)難前的平靜,衛(wèi)星照片見證東南亞海嘯,自然災(zāi)害防御與監(jiān)測,2020/5/22,海浪開始沖擊堤岸,衛(wèi)星照片見證東南亞海嘯,2020/5/22,海嘯吞沒了沿岸地帶,衛(wèi)星照片見證東南亞海嘯,2020/5/22,陽光沙灘成了死亡地獄,衛(wèi)星照片見證東南亞海嘯,2020/5/22,北美颶風(fēng)云系,補充：遙感影像的分類和特征,思考1遙感在夜間和陰雨天氣能不能工作？提示：地面上的所有物體，無論是白天還是黑夜，不論天氣如何，都時刻不停地向外輻射電磁波，因而遙感在任何時候、任何天氣下都可以工作。,1自2011年3月11日日本大地震發(fā)生后，日本的光學(xué)雷達遙感飛機一直馬不停蹄地盤旋于災(zāi)區(qū)上空，展開大規(guī)?？辈旌捅O(jiān)測，為抗震救災(zāi)提供了最為直觀、明確的“路線圖”。該現(xiàn)代化技術(shù)手段屬于()A遙感技術(shù)B地理信息系統(tǒng)C全球定位系統(tǒng)D雷達技術(shù)解析：選A。遙感可以對動態(tài)的事物進行適時監(jiān)測，觀測其變化、發(fā)展過程及前進方向，及時作出預(yù)報。,學(xué)以致用,在遙感技術(shù)中，可以根據(jù)植物的反射波譜特征判斷植物的生長狀況，有助于防災(zāi)減災(zāi)。據(jù)此回答(1)(2)題。(1)遙感技術(shù)用于防災(zāi)減災(zāi)的具體監(jiān)測內(nèi)容包括()旱情水災(zāi)滑坡農(nóng)林病蟲害ABCD,C,(2)根據(jù)上述原理，可用遙感技術(shù)直接()區(qū)分闊葉林與針葉林監(jiān)測植物病害情況區(qū)分落葉樹與常綠樹監(jiān)測草場退化情況ABCD,B,GPS,GlobalPositioningSystem縮寫：GPS中文：全球定位系統(tǒng)顧名思義，GPS主要是用來定位的,2020/5/22,當(dāng)你旅游或野外考察時，通常用哪些方法來辨別方向或確定你所在的位置？這些方法有什么不足？,思考？,現(xiàn)在有沒有更簡單、更準(zhǔn)確的方法？,手持型GPS機,車載型GPS機,2020/5/22,探究：,1.在一個平面直角坐標(biāo)系上，確定點的位置，需要知道幾個值？2.在一個空間三維坐標(biāo)系上，確定點的位置，需要知道幾個值？3.要精確知道一個人在地球上的位置，必須知道幾個值？至少需要幾顆衛(wèi)星？（分組討論、主動探究）,2020/5/22,衛(wèi)星定位的基本原理,簡單地說就是用戶同時向已知其位置的3個導(dǎo)航衛(wèi)星分別進行距離測量，然后再以該衛(wèi)星為球心，以所測得的距離為半徑，在空間畫出3個球面，則該3個球面的相交點，就是用戶的所在位置了。,通常應(yīng)用三顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可以進行定位，但要保證對目標(biāo)實時觀測（諸如提供目標(biāo)運動數(shù)據(jù)等），則需要至少四顆衛(wèi)星的信號。,2020/5/22,衛(wèi)星定位技術(shù)發(fā)展的回顧,1957年世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功，40多年來，人造地球衛(wèi)星技術(shù)在通信、氣象、資源勘察、導(dǎo)航、遙感、大地測量、地球動力學(xué)、天文學(xué)和軍事科學(xué)等眾多領(lǐng)域，得到了極廣泛應(yīng)用。,人造地球衛(wèi)星的出現(xiàn)，首先引起了各國軍事部門的高度重視。1958年底，美國海軍武器實驗室，開始著手建立為美國海軍艦艇導(dǎo)航的衛(wèi)星系統(tǒng)，即“海軍導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)”（NavyNavigationSatelliteSystemNNSS）。由于該系統(tǒng)衛(wèi)星都通過地極，也稱“子午(Transit)衛(wèi)星系統(tǒng)”。1964年該系統(tǒng)建成，并在美國軍方啟用。1967年美國政府批準(zhǔn)該系統(tǒng)解密，提供民用。該系統(tǒng)不受氣象條件的限制，自動化程度高，具有良好的定位精度。,2020/5/22,主控站：1個監(jiān)測站：5個注入站：3個,一、全球定位系統(tǒng)的系統(tǒng)組成,全球定位系統(tǒng),2020/5/22,GPS的空間部分的組成,6個軌道面平均軌道高度20200km軌道傾角55周期11h58min（顧及地球自轉(zhuǎn)，地球-衛(wèi)星的幾何關(guān)系每天提前4min重復(fù)一次）,GPS的空間部分,2020/5/22,GPS的空間部分,GPS衛(wèi)星星座設(shè)計星座：21+321顆正式的工作衛(wèi)星+3顆活動的備用衛(wèi)星保證在每天24小時的任何時刻，在高度角15以上，能夠同時觀測到4顆以上衛(wèi)星,2020/5/22,不同類型的GPS衛(wèi)星,GPS的地面監(jiān)控部分,地面監(jiān)控部分（GroundSegment）組成主控站：1個監(jiān)測站：5個注入站：3個通訊與輔助系統(tǒng),GPS的地面監(jiān)控部分,地面監(jiān)控部分（GroundSegment）分布,注入站,2020/5/22,GPS的地面監(jiān)控部分,監(jiān)測站（5個）作用：接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)，采集氣象信息，并將所收集到的數(shù)據(jù)傳送給主控站。地點：夏威夷、主控站及三個注入站。,2020/5/22,GPS的地面監(jiān)控部分,主控站（1個）作用：管理、協(xié)調(diào)地面監(jiān)控系統(tǒng)各部分的工作，收集各監(jiān)測站的數(shù)據(jù)，編制導(dǎo)航電文，送往注入站將衛(wèi)星星歷注入衛(wèi)星，監(jiān)控衛(wèi)星狀態(tài)，向衛(wèi)星發(fā)送控制指令；衛(wèi)星維護與異常情況的處理。地點：美國科羅拉多州法爾孔空軍基地。,2020/5/22,GPS的地面監(jiān)控部分,注入站（3個）作用：將導(dǎo)航電文注入GPS衛(wèi)星。地點：阿松森群島（大西洋）、迪戈加西亞（印度洋）和卡瓦加蘭（太平洋）,2020/5/22,各種接收設(shè)備,2020/5/22,二、接收機信號的解讀與操作,表示接收機所在的經(jīng)緯度位置,數(shù)字表示被接收信號的衛(wèi)星編號，黑色柱長短表示信號的強弱。,衛(wèi)星分布圖描繪了在你處位置（圓心）仰望天空能搜索到的衛(wèi)星，大圓表示地平線，小圓為抬以45角仰望天空的范圍，越靠近中心，衛(wèi)星信號越強。,2讀世界第一和第三長河上的著名大壩衛(wèi)星影像圖(如下圖)，完成(1)(4)題。,學(xué)以致用,(1)甲、乙對應(yīng)的大壩分別為()A中國葛洲壩、埃及阿斯旺B中國三峽、巴西伊泰普C美國威爾遜、巴拉圭伊泰普D中國三峽、埃及阿斯旺(2)甲、乙大壩所在的河流注入的水域分別為()A東海、地中海B黃海、紅海C太平洋、印度洋D地中海、墨西哥灣,D,A,世界其它衛(wèi)星定位系統(tǒng)：,2020/5/22,三、全球定位系統(tǒng)的作用、功能和特點：,特點：（1）全天候，不受天氣影響；（2）全球覆蓋；（3）三維定速定時高精度；（4）快速省時高效率；（5）應(yīng)用廣泛、多功能。,作用：可以快速精確地確定地面某點的位置（經(jīng)度、緯度）和高程，甚至速度、距離和航向等。,主要功能：定位和導(dǎo)航,2020/5/22,1、1999年3月27日，北約部隊一架F117A隱形戰(zhàn)斗機被南聯(lián)盟防空部隊擊落。飛行員跳傘后在腳觸地的一剎那，通過手持式信號發(fā)射器發(fā)出緊急呼救信號，當(dāng)間諜衛(wèi)星把呼救信號傳送到北約空襲南聯(lián)盟指揮所后，美軍立即安排了救援行動。6小時后，當(dāng)一架EA6B電子干擾機發(fā)現(xiàn)飛行員的準(zhǔn)確位置時，一架MH60G搜索與救援直升機降落在飛行員面前，將飛行員接上直升機并安全返回基地。據(jù)此回答：（1）飛行員發(fā)出的呼救信號是系統(tǒng)信號，該系統(tǒng)包括三大部分、。（2）北約轟炸的科索沃，其氣候?qū)儆?，該氣候的形成原因是?鞏固練習(xí)：,GPS,空間部分地面監(jiān)控部分用戶設(shè)備部分,地中海氣候,冬季受西風(fēng)帶的影響，夏季受副熱帶高壓的控制,2020/5/22,四、全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用,1、軍事方面,隨著衛(wèi)星技術(shù)在軍事領(lǐng)域的廣泛運用，戰(zhàn)爭的陸、海、空三維空間已發(fā)展到陸、海、空、天、電（磁）五維空間。在海灣戰(zhàn)爭中，美國航天司令部統(tǒng)一指揮了約70顆衛(wèi)星，支援陸?？兆鲬?zhàn)，海灣戰(zhàn)爭也因此被稱為“第一次空間戰(zhàn)爭”。顯然，誰擁有“制信息權(quán)”，誰就能掌握高技術(shù)戰(zhàn)場的主動權(quán)，而“制信息權(quán)”又離不開“制天權(quán)”。,“制天權(quán)”與美國國家導(dǎo)彈防御系統(tǒng)也有著密不可分的聯(lián)系，如果衛(wèi)星被毀或“致盲”它就會癱瘓，因此，美國在打“衛(wèi)星戰(zhàn)”方面比誰都起勁。,作用：給航行中的軍艦、飛機及導(dǎo)彈等設(shè)施提供定位和導(dǎo)航信息；同時也應(yīng)用于野外行進中的單兵和移動裝置的定位及跟蹤,2020/5/22,1999.4.14日，以美國為首的北約悍然使用5枚導(dǎo)彈襲擊了中國駐南斯拉夫大使館，那5枚導(dǎo)彈均勻地分布在我們的大使館樓頂?shù)纳让嫔?，其?枚當(dāng)場爆炸，另有1枚未爆炸，使館被夷為焦土，3位新聞工作者邵云環(huán)、許杏虎、朱穎當(dāng)場犧牲。,軍事方面,2020/5/22,轟炸前后的巴格達衛(wèi)星圖,2020/5/22,GPS在交通運輸中的作用,四、全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用,車載型GPS機,2、交通方面,2020/5/22,四、全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用,3、測量方面,本次測量除采用1975年時的傳統(tǒng)測量方法外，還采取GPS測量系統(tǒng)。,珠穆朗瑪峰高度最新測量結(jié)果為8844.43米參數(shù)：珠穆朗瑪峰峰頂巖石面高程測量精度0.21米；峰頂冰雪深度3.50米。原1975年公布的珠峰高程數(shù)據(jù)停止使用。,2005年10月9日上午10時，國家測繪局局長陳邦柱宣布珠穆朗瑪峰高度最新測量結(jié)果：,2020/5/22,地處北回歸線以北5，在崇山峻嶺之間，幽深而綿長地躺臥著一條“巨龍”世界上最深和最長的峽谷，1998年10月，中國國務(wù)院正式批準(zhǔn)將這一世界最大峽谷科學(xué)地定名為雅魯藏布大峽谷。其峽谷核心河段平均深度為5000米，最深處達5382米，峽谷長496.3千米，遠遠超過了此前認為是世界第一的秘魯科爾卡大峽谷（深3200米）。雅魯藏布大峽谷最窄處為74米，一般寬在80至200米之間。世界上最大的峽谷美國科羅拉多大峽谷,也是地球上自然界7大奇景之一。該大峽谷全長347千米,寬6至29千米,深1600米,位于美國西部亞利桑那州北部的凱巴布高原。雅魯藏布江大峽谷的基本特點可以用十個字來概括：高、壯、深、潤、幽、長、險、低、奇、秀。,2020/5/22,通過GPS定位和監(jiān)控管理系統(tǒng)可以對遇有險情或發(fā)生事故的車輛進行緊急援助。監(jiān)控臺的電子地圖可顯示求助信息和報警目標(biāo)，規(guī)劃出最優(yōu)援助方案，并以報警聲、光提醒值班人員進行應(yīng)急處理。,4、緊急援助,四、全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用,案例：2005年8月10日傍晚六點左右，飛達GPS監(jiān)控中心接到要求查詢粵S4HXXX車輛位置的電話，原來駕駛該車輛的趙先生當(dāng)天下午被一伙歹徒劫持了，這伙歹徒打電話給趙先生的親人勒索金錢，飛達監(jiān)控中心迅速查出該車輛停放在惠州市惠環(huán)鎮(zhèn)離莞惠公路約100米的地方，并將情況通知了公司的負責(zé)人。傍晚七點半，飛達公司人員到達現(xiàn)場，利用先進的專用設(shè)備，很快發(fā)現(xiàn)該車輛，為了不打草驚蛇，指示監(jiān)控中心將車輛斷油斷電。后來，在當(dāng)?shù)鼐斓拇罅ψ凡断?，將一名探聽虛實的賊抓獲。警察根據(jù)他提供的指示很快找回了被劫持了的趙先生，人和車都完好無損。經(jīng)審訊，該團伙共有八人，專門伺機對東莞的車主進行綁架勒索，已多次作案，想不到這次栽在衛(wèi)星定位手里。,2020/5/22,在2006年的“五一”黃金周，12位北京戶外運動愛好者在內(nèi)蒙古庫布其沙漠進行徒步穿越時被困，其中一位隊員不幸遇難。由于遇險地點位于沙漠深處，給搜救工作帶來很大困難。所幸的是探險隊員們隨身帶了GPS全球衛(wèi)星定位手持機，通過GPS定位準(zhǔn)確地向救援人員報告了遇險地點的經(jīng)緯度坐標(biāo)，救援人員也通過GPS定位，在茫茫沙漠中找到了被困隊員。這次意外，讓更多人知道了GPS這個名詞。如果沒有GPS，在沒有向?qū)У那闆r下，這樣的沙漠穿越與救援幾乎是不可想象的。,在旅游及野外考察中的應(yīng)用在旅游及野外考察中，比如到風(fēng)景秀麗的地區(qū)去旅游，到原始大森林、雪山峽谷或者大沙漠地區(qū)去進行野外考察，GPS接收機是你最忠實的向?qū)?。可以隨時知道你所在的位置及行走速度和方向，使你不會迷失路途。,2020/5/22,四、全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用,5、農(nóng)業(yè)方面,（1）精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作,利用GPS技術(shù)，配合遙感技術(shù)（RS）和地理信息系統(tǒng)（GIS），能夠做到監(jiān)測農(nóng)作物產(chǎn)量分布、土壤成分和性質(zhì)分布、做到合理施肥、播種和噴灑農(nóng)藥，節(jié)約費用、降低成本、達到增加產(chǎn)量提高效益的目的。利用差分GPS技術(shù)可以做到：土壤養(yǎng)分分布調(diào)查、監(jiān)測作物產(chǎn)量、合理施肥，精確農(nóng)業(yè)管理。在作物生長期的管理中，利用遙感圖象并結(jié)合GPS可繪出作物色彩變化圖。利用GPS定位采集一定數(shù)量的土壤及作物樣品進行分析，可以繪制出作物生長的不同時期的土壤含量的系列分布圖。這樣可以做到精確地對作物生長進行管理。,2020/5/22,農(nóng)田自動配肥罐圖,2020/5/22,四、全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用,5、農(nóng)業(yè)方面,（2）在林業(yè)管理方面的應(yīng)用GPS技術(shù)在確定林區(qū)面積，估算木材量，計算可采伐木材面積，確定原始森林、道路位置，對森林火災(zāi)周邊測量，尋找水源和測定地區(qū)界線等方面可以發(fā)揮其獨特的重要的作用。在森林中進行常規(guī)測量相當(dāng)困難，而GPS定位技術(shù)可以發(fā)揮它的優(yōu)越性，精確測定森林位置和面積，繪制精確的森林分布圖。（3）GPS技術(shù)用于森林防火它是在飛機的環(huán)動儀上安裝熱紅外系統(tǒng)和GPS接收機，使用這些機載設(shè)備來確定火災(zāi)位置，并迅速向地面站報告。,（4）魚群定位,2020/5/22,四、全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用,6、休閑娛樂,把全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem-GPS）比喻成八爪魚，是因為它所觸及的行業(yè)相當(dāng)廣泛，非“八爪”以蔽之，可以說人類的想像力有多寬，其應(yīng)用就有多廣。目前掌上型導(dǎo)航接收機已經(jīng)問世。可望不久會生產(chǎn)出手表式的GPS導(dǎo)航接收機。攜帶和使用就更方便。可以說，GPS的應(yīng)用將進入人們的日常生活，其應(yīng)用前景非常廣闊。GPS的應(yīng)用，也許僅受人們的想像力制約。,2020/5/22,2.無論是在飛機或汽車上，還是在野外考察旅行，只要擁有手機大小的GPS信號接收機，你就能隨時知道A.自己所在地的季節(jié)B.自己所在地的天氣C.自己所在地的地理坐標(biāo)D.自己所在地的氣候3.利用GPS衛(wèi)星定位時，地面上任何一點，在任一時刻，地面上空至少有（）A.一顆GPS衛(wèi)星B.二顆GPS衛(wèi)星C.三顆GPS衛(wèi)星D.四顆GPS衛(wèi)星,2020/5/22,5、1993年4月，巴勒斯坦解放組織領(lǐng)導(dǎo)人阿拉法特的座機在飛行途中不幸遇上沙暴，飛機被迫降落在撒哈拉大沙漠里。與阿拉法特失去聯(lián)系的巴勒斯坦解放組織總部使盡渾身解數(shù)尋找未果，最后只好借助美國的偵察衛(wèi)星。十幾小時之后，才在茫茫沙漠中找到了迫降飛機的準(zhǔn)確位置，使阿拉法特獲救。據(jù)此回答（1）（2）題：（1）美國使用的這種衛(wèi)星救援系統(tǒng)是（）A.數(shù)字地球系統(tǒng)B.RS遙感系統(tǒng)C.GIS地理信息系統(tǒng)D.GPS全球定位系統(tǒng)（2）撒哈拉大沙漠，位于（）A.西亞阿拉伯半島B.非洲大陸南回歸線附近C.非洲大陸北回歸線附近D.澳大利亞南回歸線附近,2020/5/22,阿斯旺大壩,三峽大壩,GIS,GeographicalInf