高中地理必修3地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用 知識點剖析

1、地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用 知識點剖析 一、地理信息技術(shù)和應(yīng)用 （一）地理信息技術(shù)與地理信息系統(tǒng)地理信息技術(shù)主要由遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)三部分組成，簡稱3S技術(shù)；地理信息技術(shù)不僅包括地理空間信息的管理和分析，還包括信息的獲取和應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)是專門處理地理空間數(shù)據(jù)的計算機(jī)系統(tǒng)，是計算機(jī)、地理學(xué)、測量學(xué)、地圖學(xué)等多種學(xué)科綜合的技術(shù)，稱為“地理信息系統(tǒng)”，簡稱“GIS”。 （二）地理信息技術(shù)的應(yīng)用范圍地理信息技術(shù)廣泛應(yīng)用于區(qū)域地理環(huán)境研究，在資源調(diào)查、自然災(zāi)害防御監(jiān)測、國土資源管理、國土開發(fā)規(guī)劃等許多領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。如在資源管理方面，包括土地、森林資源管理、野生動植物

2、保護(hù)、土地資源潛力評價和土地利用規(guī)劃等。在區(qū)域規(guī)劃方面，包括城市街道的匹配、道路交通的規(guī)劃、公用設(shè)施的配套等。在國土監(jiān)測方面，包括洪水、干旱的預(yù)測，森林火災(zāi)的監(jiān)測以及災(zāi)情等。此外，地理信息系統(tǒng)還可以為國家的宏觀決策提供科學(xué)依據(jù)，如解決土地資源潛力與人口容量的規(guī)劃等。地理信息技術(shù)的大眾化應(yīng)用也成為趨勢，如GPS汽車導(dǎo)航、空間信息網(wǎng)站、城市多媒體地理信息系統(tǒng)等。GPS汽車導(dǎo)航定位管理系統(tǒng)主要是由車載GPS自主定位，結(jié)合無線電通信系統(tǒng)對車輛進(jìn)行調(diào)度管理和跟蹤。已經(jīng)研制成功的如車輛定位報警系統(tǒng)，警用GPS指揮系統(tǒng)等，分別用于城市公共汽車調(diào)度管理，風(fēng)景線旅游區(qū)車船報警與調(diào)度，海關(guān)、公安、海防等部門對車船

3、的調(diào)度與監(jiān)控。監(jiān)控中心將移動車輛和實時位置顯示出來，如車號、經(jīng)緯度、速度、航向、時間、日期等；再將移動車輛的定位信息在相應(yīng)的電子地圖背景上覆合顯示，提供車輛運行軌跡，從而決策指揮移動車輛，實現(xiàn)調(diào)度指揮。 二、遙感（RS） （一）遙感的主要工作環(huán)節(jié) 遙感技術(shù)是人們在航空器或航天器上利用傳感器接受地面物體反射或輻射的電磁波信息，并以圖像膠片或數(shù)據(jù)磁帶記錄下來，傳送到地面接收站的全過程。 遙感的主要工作環(huán)節(jié)包括：目標(biāo)物輻射或反射電磁波信息，傳感器接受、收集和記錄目標(biāo)物的電磁波信息，信息傳輸系統(tǒng)將記錄的目標(biāo)物信息傳輸?shù)竭b感地面系統(tǒng)，遙感地面系統(tǒng)進(jìn)行信息處理和信息分析，完成專業(yè)圖件、統(tǒng)計數(shù)字等成果。 （

4、二）遙感的特點 與實地測繪相比，遙感具有探測范圍大、獲得資料速度快、周期短（探測范圍大，自然速度快、周期短）、受地面限制少（適應(yīng)性強(qiáng)）的特點，在有些方面，遙感還是目前取得所需資料的唯一手段，特別是人員難以進(jìn)入?yún)^(qū)域的調(diào)查。遙感的特點如表1-3所示。表1-3遙感的特點特點內(nèi)容探測的范圍大每幅陸地衛(wèi)星圖像覆蓋的地面范圍達(dá)3萬平方千米獲得資料的速度快，周期短陸地衛(wèi)星遙感每18天可以覆蓋地球一遍，并且是連續(xù)觀測手段多，獲得的信息量大遙感可以根據(jù)不同目的和任務(wù)，選用不同的波段和不同的遙感儀器取得所需的信息，還能探測到一定濃度的海底和冰層用途廣泛遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、海洋、水文、氣象、測繪、

5、環(huán)境保護(hù)、防災(zāi)救災(zāi)和軍事偵察等許多領(lǐng)域 （三）遙感在區(qū)域地理研究中的作用 遙感技術(shù)已被應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域，包括資源評估、環(huán)境監(jiān)測、災(zāi)害預(yù)警及其他地物變化的分析等。資源評估有對礦產(chǎn)資源、水資源、土地資源、森林草場資源、野生動物資源的評估等；環(huán)境監(jiān)測有監(jiān)測荒漠化、土壤鹽漬化、環(huán)境污染、海洋生態(tài)、全球氣候變化及其影響、植被變化、海洋冰山漂流等；災(zāi)害預(yù)警有旱情、水災(zāi)、滑坡、泥石流、地震、農(nóng)林病蟲害、森林失火等預(yù)測。 在區(qū)域地理環(huán)境研究中，傳統(tǒng)方法是從點、線的實地觀測入手，逐漸過渡到面上的分析研究，因此精度低、效率差是傳統(tǒng)工作方法的特點。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，遙感從面上的區(qū)域分析研究入手，然后有重點地選

6、擇若干點、線進(jìn)行野外驗證和檢查，這種工作方法有利于提高研究工作的精度和質(zhì)量，節(jié)省大量的人力、財力，提高效率。 三、全球定位系統(tǒng) 全球定位系統(tǒng)即GPS（Global Positioning System）。它是利用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)來獲得地面某點的經(jīng)緯度和高程的系統(tǒng)，是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。全球定位系統(tǒng)主要由三大子系統(tǒng)構(gòu)成：空間衛(wèi)星系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)、用戶設(shè)備系統(tǒng)。全球定位系統(tǒng)工作衛(wèi)星的地面監(jiān)控系統(tǒng)包括一個主控站、三個注入站和五個監(jiān)測站。全球定位系統(tǒng)組成如表1-4所示。表1-4全球定位系統(tǒng)組成系統(tǒng)構(gòu)成組成功能空間衛(wèi)星系統(tǒng)由24顆衛(wèi)星組成。其中，工作衛(wèi)星21顆，備用衛(wèi)星3顆空間衛(wèi)星系統(tǒng)保證地面

7、上任何地點、任何時間都可觀測到4顆以上衛(wèi)星，并接收到無線電發(fā)射機(jī)連續(xù)播發(fā)的GPS導(dǎo)航信號地面監(jiān)控系統(tǒng)主控站根據(jù)各監(jiān)控站提供的GPS衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)，計算星歷和衛(wèi)星鐘的改正參數(shù)；控制衛(wèi)星并在發(fā)生故障時及時調(diào)度備用衛(wèi)星。以保證整個系統(tǒng)正常運行，此外，主控站還兼有監(jiān)控站的功能監(jiān)控站獲取GPS衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送至主控站信息注入站每天將主控站計算出的改正參數(shù)等注入每顆GPS衛(wèi)星用戶設(shè)備系統(tǒng)主要由GPS衛(wèi)星接收機(jī)和GPS數(shù)據(jù)處理軟件等組成接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號，經(jīng)數(shù)據(jù)處理完成定位和導(dǎo)航功能導(dǎo)航型接收機(jī)用于運動物體導(dǎo)航測地型接收機(jī)用于精密度大的測量和工程測量授時接收機(jī)用于天文臺及無線電通訊 四、地理信

8、息系統(tǒng) （一）地理信息系統(tǒng)的特點地理信息系統(tǒng)具有以下三個方面的特征。第一，具有采集、管理、分析和輸出多種地理空間的能力。第二，以地理研究和地理決策為目的，以地理模型方法為手段，具有空間分析、多要素綜合分析和動態(tài)預(yù)測的能力，并能產(chǎn)生高層次的地理信息。第三，由計算機(jī)系統(tǒng)支持進(jìn)行空間地理數(shù)據(jù)管理，并由計算機(jī)程序模擬常規(guī)或?qū)ｉT的地理分析方法，作用于空間數(shù)據(jù)，產(chǎn)生有用信息，完成人類難以完成的任務(wù)。 （二）地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用原理地理信息系統(tǒng)由硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人員和應(yīng)用模型五部分組成。硬件和軟件為地理信息系統(tǒng)建設(shè)提供環(huán)境；數(shù)據(jù)是GIS的重要內(nèi)容；應(yīng)用模型為GIS建設(shè)提供解決方案；人員是系統(tǒng)建設(shè)中的關(guān)鍵和能動性因素，直接影響和協(xié)調(diào)其他幾個組成部分。地理信息系統(tǒng)將空間和屬性信息有機(jī)地結(jié)合起來，從空間和屬性兩個方面對現(xiàn)實對象進(jìn)行查詢、檢索和分析，并將結(jié)果以各種直觀的形式準(zhǔn)確、形象地表達(dá)出來。結(jié)合空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)存儲、管理一體化。這樣不僅可以降低數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，減少開發(fā)和維護(hù)費用，而且能顯著地提高工作效