地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用-完整版課件

一、地理信息技術(shù)1、概念：指獲取、管理、分析和應(yīng)用地理空間信息的現(xiàn)代技術(shù)的總稱。主要包括遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)。2、應(yīng)用：資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測、自然災(zāi)害防御監(jiān)測、國土資源管理、國土開發(fā)規(guī)劃等領(lǐng)域。1、含義（一）、遙感（

remotesense）在航空器（如飛機(jī)、高空氣球）或航天器（如人造衛(wèi)星）上利用一定的技術(shù)裝備，對地表物體進(jìn)行遠(yuǎn)距離的感知。2、遙感技術(shù)的原理

地物在不斷地吸收、發(fā)射（輻射）和反射電磁波，并且不同物體的電磁波特性不同。遙感就是根據(jù)這個原理，利用一定的技術(shù)設(shè)備和裝置，來探測地表物體對電磁波的反射和地物發(fā)射的電磁波，從而提取這些物體的信息，完成遠(yuǎn)距離識別物體。遙感衛(wèi)星樹木水體草叢裸露的地表路面建筑物航空器航天器3、遙感（RS）的主要環(huán)節(jié)目標(biāo)物物體輻射和反射電磁波傳感器收集傳輸遙感地面系統(tǒng)專業(yè)圖件統(tǒng)計數(shù)字信息處理信息分析直接獲得目標(biāo)物信息的光學(xué)或電子光學(xué)儀器記錄目標(biāo)物的電磁波強(qiáng)度、特征遙感的主要環(huán)節(jié)目標(biāo)物物體輻射或反射電磁波傳感器收集傳輸?shù)孛孢b感系統(tǒng)信息處理成果專業(yè)圖件統(tǒng)計數(shù)字電磁波電磁波[技巧點(diǎn)撥]1.運(yùn)用顧名思義法記憶遙感的概念和主要環(huán)節(jié)：遙感的的概念中抓住關(guān)鍵詞一是“遠(yuǎn)距離”，二是“感知”。2.運(yùn)用歸納法記憶遙感的關(guān)鍵裝置──傳感器的重要作用：4、遙感眾多的應(yīng)用領(lǐng)域美國地球資源衛(wèi)星美國海洋資源衛(wèi)星好較好一般較差差好較好一般較差差資源調(diào)查太湖葉綠素的濃度變化1984、81986、71994、61998、8環(huán)境監(jiān)測北美颶風(fēng)云系自然災(zāi)害防御監(jiān)測印尼亞齊海嘯前后衛(wèi)星圖自然災(zāi)害防御監(jiān)測高分辨率衛(wèi)星遙感影像監(jiān)測汶川地震、舟曲泥石流。自然災(zāi)害防御監(jiān)測印尼亞齊海嘯前后衛(wèi)星圖除了以上介紹的森林火災(zāi)、洪水監(jiān)測外，還廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、海洋研究、環(huán)境監(jiān)測等許多方面。而且我國的遙感技術(shù)也已經(jīng)在世界上具領(lǐng)先地位。4、遙感眾多的應(yīng)用領(lǐng)域（1）資源調(diào)查（2）環(huán)境監(jiān)測（3）自然災(zāi)害防御監(jiān)測（4）農(nóng)作物估產(chǎn)及病蟲害防治（5）區(qū)域規(guī)劃5．遙感的優(yōu)越性

從監(jiān)測的范圍、速度，人力和財力的投入等方面看，遙感具有哪些特點(diǎn)？人工實(shí)地調(diào)查利用遙感技術(shù)調(diào)查花費(fèi)時間時效性連續(xù)性調(diào)查人員調(diào)查成本調(diào)查范圍多少差（慢）好（快）多少高低小，有些地方不能人工調(diào)查廣，能獲得人眼看不到的信息差，不能全天候觀測好，能全天侯觀測[P8思考]1．從監(jiān)測的范圍、速度，人力和財力的投入等方面看，遙感具有哪些特點(diǎn)?2．有人說：遙感是人的視力的延伸。你同意這種看法嗎?1.遙感具有范圍更廣、速度更快、需要人力更少、財力投入少等特點(diǎn)。2.同意?？梢詮倪b感的定義分析。從某種意義上說，人們“看”的過程就是在遙感，眼睛相當(dāng)于傳感器。中國遙感影像圖地球衛(wèi)星影像臺灣島的遙感影象：能清楚的看到全島的地貌

乞力馬扎羅的積雪

美國國防部五角大樓

9.11事件前后的紐約中國大陸的衛(wèi)星地形圖

閱讀材料《青年參考》上一段記者與美國士兵的對話，談話的內(nèi)容大致是這樣的：記者說：“你知道去轟炸塞爾維亞的哪個城市嗎？”“不知道”“那么你知道轟炸的是什么目標(biāo)嗎？”“不知道”“那你怎么可能去轟炸呢”“容易，上級給我一個坐標(biāo)，我按照計算機(jī)的指引。。。。。?！闭垎栐撌勘谧鲬?zhàn)的過程中用到哪種地理信息技術(shù)？(二)、全球定位系統(tǒng)（globalpositioningsystem

）1、定義：利用衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)實(shí)時進(jìn)行定位、導(dǎo)航的系統(tǒng)。2、組成：空間部分—GPS衛(wèi)星星座地面控制部分—地面監(jiān)控系統(tǒng)用戶設(shè)備部分—GPS信號接收機(jī)。3、特點(diǎn)：全能性(陸地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候（適應(yīng)各種復(fù)雜天氣）、連續(xù)性、實(shí)時性。4、功能：提供精密的三維坐標(biāo)（經(jīng)度、緯度、高度）、速度、時間。圖1.7：GPS衛(wèi)星星座由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成。它們均勻分布在六個軌道平面內(nèi)。全球任何地點(diǎn)在任何時刻地平面上空至少有四顆GPS衛(wèi)星。空間部分地面監(jiān)控部分地面監(jiān)控部分手持式GPS定位儀用戶設(shè)備－－ＧＰＳ信號機(jī)[技巧點(diǎn)撥]圖解全球定位系統(tǒng)的組成和主要工作過程：5．應(yīng)用讀圖1.8及1.9，思考：全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？

⑴為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時間。⑵在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用。如：野外調(diào)查是區(qū)域地理環(huán)境研究常用的方法之一，全球定位系統(tǒng)可以幫助野外考察人員確定考察點(diǎn)的地理位置(經(jīng)度和緯度)、高程(海拔)，從而可在野外調(diào)查中獲得更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。⑶在日常生活中應(yīng)用——GPS導(dǎo)航利用GPS為導(dǎo)航服務(wù)也成為—種新興的行業(yè)。[思考]在GPS汽車導(dǎo)航中，信息在汽車、衛(wèi)星和服務(wù)中心之間是怎樣傳遞的?汽車中的GPS用戶設(shè)備接收了GPS衛(wèi)星信息，解算出本車的位置、速度等信息，并通過無線電信號傳送至服務(wù)中心。服務(wù)中心再根據(jù)汽車所在的位置、及時通過語言提示為汽車導(dǎo)航。

假如暑假你去北京參觀奧運(yùn)會場館，北京這么大，你怎么才能夠既經(jīng)濟(jì)又快捷地找到你要去看比賽的場館呢？找地圖問路人

除了以上我們同學(xué)們所想到的以外，還可以怎么辦呢？

假設(shè)你乘火車到達(dá)北京西站，我們下面利用某網(wǎng)站的提供的地圖功能，來試一下如何查詢到從北京西站到鳥巢?輸入起點(diǎn)和終點(diǎn)北京西站鳥巢我國的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)

中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是繼美國GPS、俄羅斯GLONASS之后第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。BDS、GPS、GLONASS、歐盟GALILEO,是聯(lián)合國衛(wèi)星導(dǎo)航委員會已認(rèn)定的供應(yīng)商。

1983年，我國航天專家創(chuàng)造性地提出了利用兩顆地球靜止軌道衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)區(qū)域?qū)Ш蕉ㄎ坏脑O(shè)計方案，經(jīng)過多次演示實(shí)驗(yàn)證明，該系統(tǒng)方案正確可行。2000年10月31日和12月21日，我國相繼發(fā)射了兩顆“北斗一號”衛(wèi)星，作為導(dǎo)航定位的工作衛(wèi)星。2003年5月25日我國發(fā)射了第三顆“北斗一號”衛(wèi)星，作為導(dǎo)航定位的備用衛(wèi)星。這三顆“北斗一號”衛(wèi)星組成了中國的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以提供全天候、高精度、大范圍、快速實(shí)時的導(dǎo)航定位服務(wù)。北斗系統(tǒng)提供服務(wù)以來，已在交通運(yùn)輸、農(nóng)林漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象測報、通信時統(tǒng)、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)、公共安全等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。電子商務(wù)領(lǐng)域：國內(nèi)多家電子商務(wù)企業(yè)的物流貨車及配送員，應(yīng)用北斗車載終端和手環(huán)，實(shí)現(xiàn)了車、人、貨信息的實(shí)時調(diào)度；智能手機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域：國內(nèi)外主流芯片廠商推出兼容北斗的通導(dǎo)一體化芯片，2018年前三季度，在中國市場銷售的智能手機(jī)約有470款具有定位功能，其中支持北斗定位的有298款，北斗定位支持率達(dá)到63％以上；智能穿戴領(lǐng)域：多款支持北斗系統(tǒng)的手表、手環(huán)等智能穿戴設(shè)備，以及學(xué)生卡、老人卡等特殊人群關(guān)愛產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，得到廣泛應(yīng)用。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星

（三）、地理信息系統(tǒng)

(GeographicInformationSystem)1、定義：專門處理地理空間數(shù)據(jù)的計算機(jī)系統(tǒng)。2、簡要程序：信息源—數(shù)據(jù)處理—數(shù)據(jù)庫—空間分析—表達(dá)3、應(yīng)用：凡是用到地圖或需要處理地理空間數(shù)據(jù)的領(lǐng)域，都可以借助GIS。信息源表達(dá)空間分析數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)處理地圖、遙感圖象、野外考察、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、社會統(tǒng)計等獲得的數(shù)據(jù)建立空間模型和數(shù)字模型地物空間特征和屬性的各項數(shù)據(jù)的結(jié)合，構(gòu)成某一主題的圖層按一定規(guī)劃對所研究的局部或局部與相鄰部分或整個區(qū)域進(jìn)行空間分析將系統(tǒng)處理、分析結(jié)果形成可供研究、規(guī)劃和決策人使用的產(chǎn)品，如地圖、圖像、統(tǒng)計圖表、數(shù)字等GIS的簡要程序社會因素植物分布工程地質(zhì)土地利用現(xiàn)狀基本情況由不同圖層構(gòu)成的地理信息4、原理：GIS數(shù)據(jù)存儲采用“分層”技術(shù),即將地圖中的不同地理要素，存儲在不同的“圖層”中。將不同的“圖層”要素進(jìn)行重疊，就形成了不同主題的地圖。數(shù)字高程模型(DEM)富士山地區(qū)的三維數(shù)字地形圖泰山三維數(shù)字地形圖立體鳥瞰景觀圖立體景觀圖應(yīng)用領(lǐng)域凡是用到地圖或需要處理地理空間數(shù)據(jù)的領(lǐng)域都可用到

⑴在區(qū)域地理環(huán)境研究中，地理信息系統(tǒng)可提供反映區(qū)域狀況的各種空間信息。通過對有關(guān)信息進(jìn)行分析、加工，建立能反映區(qū)域內(nèi)各種因素相互關(guān)系，揭示區(qū)域結(jié)構(gòu)、特征和發(fā)展規(guī)律的模型。⑵利用地理信息系統(tǒng)所提供的查詢檢索、空間分析等功能，還可對區(qū)域內(nèi)自然資源和條件、區(qū)位和交通條件、人口和勞動力條件，以及經(jīng)濟(jì)和社會條件進(jìn)行更精確的分析、評價。⑶在利用遙感、全球定位系統(tǒng)等提供的地理信息的基礎(chǔ)上，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)，可以對環(huán)境和自然災(zāi)害進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測及評估預(yù)測。⑷地理信息系統(tǒng)在城市管理中的應(yīng)用已得到推廣。地理信息系統(tǒng)在城市管理中的應(yīng)用已得到推廣

城市與區(qū)域規(guī)劃中要處理許多不同性質(zhì)和不同特點(diǎn)的問題，它涉及資源、環(huán)境、人口、交通、經(jīng)濟(jì)、教育、文化和金融等多個地理變量和大量數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理有利于將這些數(shù)據(jù)信息歸并到統(tǒng)一系統(tǒng)中，最后進(jìn)行城市與區(qū)域多目標(biāo)的開發(fā)和規(guī)劃，包括城鎮(zhèn)總體規(guī)劃、城市建設(shè)用地適宜性評價、環(huán)境質(zhì)量評價、道路交通規(guī)劃、公共設(shè)施配置，以及城市環(huán)境的動態(tài)監(jiān)測等。這些規(guī)劃功能的實(shí)現(xiàn)，是以地理信息系統(tǒng)的空間搜索方法、多種信息的疊加處理和一系列分析軟件(回歸分析、投入產(chǎn)出計算、模糊加權(quán)評價、0-l規(guī)劃模型、系統(tǒng)動力學(xué)模型等)加以保證的。我國大城市數(shù)量居于世界前列，根據(jù)加快中心城市的規(guī)劃建設(shè)，加強(qiáng)城市建設(shè)決策科學(xué)化的要求，利用地理信息系統(tǒng)作為城市規(guī)劃、管理和分析的工具，具有十分重要的意義。與地圖相比，地理信息系統(tǒng)具有哪些優(yōu)點(diǎn)?地理信息系統(tǒng)能夠建立數(shù)據(jù)模型，即通過一定的方式將要表示的內(nèi)容轉(zhuǎn)變成數(shù)據(jù)，這是GIS與地圖最基本的差異；與地圖相比具備以下優(yōu)點(diǎn)：①信息大，使用方便②功能強(qiáng)大完備③能夠進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測和評估預(yù)測。有人說：地理信息系統(tǒng)是地圖的延伸。你怎樣理解?地理信息系統(tǒng)是地圖的延伸，我們可以理解為地圖是地理信息系統(tǒng)的重要信息源，是地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，而地理信息系統(tǒng)是地圖的發(fā)展和完善，除了具備地圖的基本功能外，還有更多的地圖所沒有的功能。“3S”技術(shù)之間的關(guān)系地理信息全球定位系統(tǒng)→空間定位→獲取←↓管理、查詢、更新、空間分析、應(yīng)用評價地理信息系統(tǒng)遙感←↓二、地理信息技術(shù)與數(shù)字地球定義：數(shù)字地球是指數(shù)字化的地球，即把整個地球信息進(jìn)行數(shù)字化后由計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行管理的技術(shù)系統(tǒng)。作用：數(shù)字地球是將不同空間、時間的自然、人文的大量信息，按地理坐標(biāo)，從區(qū)域到全球進(jìn)行整合，并進(jìn)行立體的、動態(tài)的顯示，能為復(fù)雜的生產(chǎn)、研究活動提供實(shí)驗(yàn)條件和試驗(yàn)基地。數(shù)字地球與日常生活可視電話電視會議網(wǎng)絡(luò)購物網(wǎng)絡(luò)游戲居家辦公遠(yuǎn)程教育遠(yuǎn)程醫(yī)療[P12活動]城市110指揮中心在接到報警電話后，能在最短的時間內(nèi)指揮警車到達(dá)出事地點(diǎn)。為提高出警效率，許多城市配備了巡誓車。應(yīng)用地理信息技術(shù)可大大提高出警效率。（1）110指揮中心要隨時掌握每輛巡警車在城市中的位置，可以利用哪一種地理信息技術(shù)?（2）110指揮中心要確定哪一輛巡警車離出事地點(diǎn)最近，可以利用哪一種地理信息技術(shù)?（3）110指揮中心要判定最近的警車至出事地點(diǎn)的道路是否暢通，還需要利用哪些技術(shù)?如果存在嚴(yán)重交通堵塞，110指揮中心又該怎么辦?（4）假如你是110指揮中心的調(diào)度員，描述在接到報警電話到指揮警車前往出事地點(diǎn)的工作程序。（5）由此例推想，地理信息技術(shù)還可以應(yīng)用于城市管理的哪些部門中?利用全球定位系統(tǒng)利用地理信息系統(tǒng)還要用到攝像和視頻傳輸技術(shù)。如果存在嚴(yán)重交通堵塞，需要另外找較近的且有條件較快趕到出事地點(diǎn)的巡警車（需要綜合運(yùn)用上述技術(shù)）。接警→確認(rèn)出事地點(diǎn)的位置→（在顯示各巡警車的地理信息系統(tǒng)中）了解其周圍巡警車的位置→分析確定最近（或能最快到達(dá)）的巡警車→通知該巡警車。城市交通組織和管理、商業(yè)組織和管理、城市規(guī)劃、衛(wèi)生救護(hù)、物流等部門，都可利用地理信息技術(shù)。

(04年廣東）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。讀圖回答1-2題。1、圖中重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是（）①紅外線②X光③可見光④紫外線A①④B③④C①②D①③2、根據(jù)上圖的原理，可用遙感技術(shù)直接（）①劃分植物類型②判斷植物生長的土壤類型③監(jiān)測樹木的生長狀況④估測糧食作物的產(chǎn)量A、①④B②③C③④D①③CDGIS中，不同類型的地理空間信息儲存在不同的圖層上。疊加不同的圖層可以分析不同要素間的相互關(guān)系。3.城市交通圖層與城市人口分布圖層的疊加，可以A.為商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)選址B.分析建筑設(shè)計的合理性C.計算城市水域面積D.估算工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值（A）4.下圖是衛(wèi)星甲和衛(wèi)星乙在某一時刻所覆蓋的區(qū)域，其服務(wù)范圍大小是（）A.甲等于乙B.甲大于乙C.甲小于乙D.無法確定乙（乙）（甲）5.能在很短時間內(nèi)獲得全面資料的技術(shù)是（）

A.遙感技術(shù)B.地理信息技術(shù)

C.全球定位技術(shù)D.電子通信技術(shù)A6.如果將GIS用來監(jiān)測火災(zāi)，可以（）A.預(yù)測、判斷引起火災(zāi)的原因

B.預(yù)測森林火災(zāi)的所在地點(diǎn)

C.預(yù)測森林火災(zāi)所造成的后果

D.及時查明火災(zāi)地點(diǎn)、范圍、分析火勢蔓延方向，制定滅火方案D7.有的漁民已經(jīng)使用GPS技術(shù)尋找魚群，如果漁業(yè)生產(chǎn)普遍引進(jìn)這一技術(shù)，則（）A.可以使?jié)O獲量持續(xù)增長B.可能導(dǎo)致過度捕撈，使?jié)O業(yè)資源枯竭C.大幅度增加漁業(yè)生產(chǎn)成本D.會促進(jìn)漁業(yè)生產(chǎn)，加大漁業(yè)資源的開發(fā)利用，提高漁民生活水平BAB8．屬于全球定位系統(tǒng)空間部分的是（）A．GPS衛(wèi)星星座B．地面監(jiān)控系統(tǒng)C．GPS信號接收機(jī)D．雷達(dá)9.下圖為“GPS手持機(jī)界面圖”。此時，持有GPS手持機(jī)者所在的地形區(qū)為(

)A．江漢平原B．江淮平原C．華北平原D．江南丘陵C

10.遙感技術(shù)的工作原理是()A.不同地物的海拔高度不同B.不同地物的表面溫度不同C.不同地物的電磁波特性不同D.不同地物的化學(xué)特征不同11.遙感技術(shù)監(jiān)測森林火災(zāi)，與人工監(jiān)測相比優(yōu)點(diǎn)有()D①獲取資料快,可及時進(jìn)行動態(tài)分析②受地面限制少,避免人員傷亡③獲取信息量大④探測范圍大，可在客觀上進(jìn)行監(jiān)測A.①②③B.①②④C.①③④D.①②③④12.傳感器的主要作用是()A.只接收地面物體的反射波譜B.只記錄接收地面物體輻射波譜C.接收地面物體反射或輻射的電波信息D.對獲得的信息進(jìn)行處理分析13.在聯(lián)合國對伊拉克違禁武器核查期間，專家使用美國的U偵察機(jī)進(jìn)行空中偵察，U偵察機(jī)進(jìn)行空中偵察時主要運(yùn)用（）A.遙感技術(shù)B.地理信息系統(tǒng)C.全球定位技術(shù)D.計算機(jī)技術(shù)CA14.無論是在陸地、海洋，還是在天空，全球定位系統(tǒng)都能為用戶提供精確的三維坐標(biāo)、速度和時間，這體現(xiàn)了全球定位系統(tǒng)的哪個特點(diǎn)（）A.全能性B.全球性C.全天候D.實(shí)時性15.全球定位系統(tǒng)的主要功能是（）①地理事物定位②海陸空導(dǎo)航③導(dǎo)彈精確制導(dǎo)④大地和工程測量⑤尋找地下礦藏A.①②③④B.①②④⑤

C.②③④⑤D.①②③⑤AA16.尋求兩點(diǎn)之間最短、最快或景點(diǎn)最多的路徑等可借助于()A.地理信息系統(tǒng)

B.遙感技術(shù)

C.全球定位系統(tǒng)D.地球衛(wèi)星系統(tǒng)17.地理信息系統(tǒng)()A.主要是記錄地理事物的計算機(jī)系統(tǒng)

B.具有空間分析的能力，沒有動態(tài)預(yù)測能力C.是地圖繪制系統(tǒng)

D.是專門處理地理空間數(shù)據(jù)的計算機(jī)系統(tǒng)A

D

18.閱讀下列的三則材料，分析回答以下問題。資料1：濃霧協(xié)助英法聯(lián)軍創(chuàng)造了“九日奇跡”。1940年5月24日，德軍以“閃電戰(zhàn)”攻破馬其諾防線，把40萬英法聯(lián)軍包圍在敦刻爾克海灘上。這時德軍離海港僅10英里。但在5月24日中午，希特勒卻下令