講義第9單元第2節(jié)地理信息技術在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應用

第二節(jié)地理信息技術在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應用本節(jié)復習脈絡：考點一|遙感技術的應用(對應學生用書第162頁)[識記—基礎梳理]1．原理：不同物體的電磁波特性不同。2．工作環(huán)節(jié)3．特點：探測范圍大、獲取資料快、受地面條件限制少，獲取信息量大。4．應用領域：資源普查、災害監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、工程建設及規(guī)劃等。5．判讀依據(jù)：直接解譯標志和間接解譯標志。[理解—要點突破]1．遙感在資源普查中的應用應用領域具體內容作用礦產資源蘊藏礦產的地方有許多是地質斷裂或環(huán)形構造帶，較容易借助遙感技術“發(fā)現(xiàn)”礦產通過分析遙感圖像劃定蘊藏礦產的大致區(qū)域生物資源通過解譯遙感圖像，用圖像處理技術提取植被的分布、類型、結構、健康狀況、產量等數(shù)據(jù)為農業(yè)、林業(yè)、城市綠化、環(huán)境保護等部門服務2.遙感在林業(yè)和農業(yè)方面的應用部門應用主要原理林業(yè)清查森林資源、檢測火災和病蟲害著火樹木、病害樹木與正常樹木反射光譜不同農業(yè)識別農作物、估算產量、災情預報植物生長情況不同，其反射波譜特征不同3.遙感在環(huán)境、災害監(jiān)測中的應用應用領域具體內容作用環(huán)境監(jiān)測荒漠化、土壤鹽漬化、海上冰山漂流、海洋生態(tài)、全球氣候變化及其影響、植被變化、水體污染、大氣污染等有利于人們了解環(huán)境變化，使環(huán)境得到保護和改善災害監(jiān)測旱情、洪災、滑坡、泥石流、地震、農林病蟲害、森林火災等有利于防災減災[運用—考向對練]◎考向1遙感技術在資源普查、農業(yè)生產方面的應用2016年8月10日6時55分，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功將目前全球分辨率最高的“高分三號”衛(wèi)星送入太空。讀高分衛(wèi)星融合影像圖，1．獲得該圖像的主要技術手段是()A．遙感技術 B．地理信息系統(tǒng)C．全球定位系統(tǒng) D．數(shù)字地球2．利用該技術手段可直接()A．分析水災損失 B．獲得礦床露頭信息C．分析礦產種類 D．確定礦床露頭位置1．A2.B[第1題，該圖像為衛(wèi)星影像圖，是利用遙感技術獲得的。第2題，RS可獲取礦床露頭信息，GIS可分析礦產種類、水災損失，GPS可獲取礦床露頭位置。](2018·武漢市高三調研)棉花遙感識別是棉花種植面積遙感估算的關鍵，下圖是我國某地區(qū)不同日期棉花光譜信息與其他作物光譜信息的曲線分析圖。圖中前三個波段為可見光波段(分別為藍波段、綠波段、紅波段)，第四波段為近紅外波段。讀圖，回答3～4題。eq\a\vs4\al(6月份（棉花盛蕾期）測量的,農作物1－4波段光譜曲線)eq\a\vs4\al(9月份（棉花盛絮期）測量的,農作物1－4波段光譜曲線)3．容易將棉花從其他作物中識別出來的最佳波段是()A．藍波段 B．綠波段C．紅波段 D．近紅外波段4．根據(jù)圖中信息，判斷下列敘述正確的是()A．棉花盛蕾期對各波段的反射率均比盛絮期高B．棉花盛絮期對藍波段、綠波段和紅波段的反射率比盛蕾期明顯降低C．9月份番茄對綠波段的反射率略低于6月份D．6月份玉米對紅波段的反射率略高于對綠波段的反射率3．D4.B[第3題，由圖示的圖例來看，可見光波段(分別為藍波段、綠波段、紅波段)的曲線，棉花的反射率與其他兩種農作物都比較接近，無法區(qū)分，所以A、B、C都錯誤，而第四波段為近紅外波段，特別是9月份，比較明顯地區(qū)分開來，正確答案是D。第4題，由圖中看到，在3(紅波段)棉花盛絮期的反射率比盛蕾期高，故A錯誤；棉花盛絮期對藍波段、綠波段和紅波段的反射率比盛蕾期明顯降低，落差比較大，故B對；9月份番茄對綠波段的反射率略高于6月份，故C錯誤；6月份玉米對紅波段的反射率低于對綠波段的反射率，故D錯誤。正確答案是B。]◎考向2遙感技術在災害監(jiān)測中的應用(2018·南京模擬)北京時間2015年9月17日6時54分，智利西海岸發(fā)生8.3級地震，此次地震震源深度為12.5千米。據(jù)此回答5～6題。5．智利多地震的原因是()A．位于安第斯山區(qū)B．位于海嶺附近C．處于板塊消亡邊界D．處于太平洋板塊與美洲板塊交界處6．可以動態(tài)監(jiān)測此次地震造成災害程度的地理信息技術是()A．GPS B．RSC．GIS D．數(shù)字地球5．C6.B[第5題，本題主要考查地震的成因。智利位于南極洲板塊與美洲板塊的碰撞地帶，屬于板塊消亡邊界，故C項正確，D項錯誤；智利位于安第斯山脈西側的沿海地區(qū)，故A項錯誤；海嶺位于大洋深處，故B項錯誤。第6題，本題主要考查地理信息技術的應用。動態(tài)監(jiān)測地震造成的災害程度應該使用具有監(jiān)測功能的RS，故B項正確；GPS的主要功能是定位，GIS的主要功能是查詢、分析，數(shù)字地球不具有監(jiān)測功能，故A、C、D項錯誤。]考點二|地理信息系統(tǒng)的應用(對應學生用書第164頁)[識記—基礎梳理]1．概念是在計算機軟件和硬件支持下，對地理信息進行采集、管理、分析和表達的空間信息管理系統(tǒng)。2．數(shù)據(jù)分類空間數(shù)據(jù)反映事物地理空間位置的信息屬性數(shù)據(jù)是與地理位置有關的反映事物其他特征的信息3.系統(tǒng)組成主要由系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)、應用人員、應用模型五部分組成。4．主要功能：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、決策應用。5．解決的主要問題地物空間分布及位置分析、趨勢分析、模式分析、模擬結果等。[理解—要點突破]1．在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應用2．在城市建設和管理中的典型應用應用領域主要功能信息管理與服務主要向城市居民提供日常工作與生活所需的各種信息規(guī)劃和管理主要是進行城市規(guī)劃設計、工程選址等，也可以進行城市管理和輔助決策基礎設施管理利用GIS能夠完成工程設計、應急搶修、日常維護等工作，可大幅度提高工作效率土地利用與管理土地利用涉及土地利用性質變化、地塊輪廓變化、土地權屬關系變更等內容。GIS技術可以有效完成對土地利用狀況的監(jiān)控和管理，提高工作質量與效率生態(tài)環(huán)境管理應用GIS技術，可以實現(xiàn)城市生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境評價、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策分析、環(huán)保設施的管理等3.在災害監(jiān)測中的應用應用地理信息系統(tǒng)，并借助于遙感技術，可有效地監(jiān)測和預報洪澇災害、森林火災等。[運用—考向對練]◎考向1地理信息系統(tǒng)在區(qū)域環(huán)境研究、災害監(jiān)測中的應用下圖是某地山體滑坡后堵塞河道形成堰塞湖的影像。讀圖，回答1～2題。1．圖中堰塞體垮塌后可能會淹沒下游沿岸居民點，可快速確定需要轉移人口區(qū)域的技術是()A．遙感(RS)B．地理信息系統(tǒng)(GIS)C．全球定位系統(tǒng)(GPS)D．北斗導航系統(tǒng)(BDS)2．圖中甲、乙、丙、丁四處海拔由高到低的排序是()A．甲>乙>丙>丁B．甲>丙>丁>乙C．乙>丁>丙>甲D．乙>丙>甲>丁1．B2.D[第1題，確定需要轉移人口區(qū)域，需要對影像圖進行分析，需要模擬堰塞湖決口可能會淹沒的范圍。遙感的主要功能是獲取地理信息；全球定位系統(tǒng)和北斗導航系統(tǒng)的功能主要是定位和導航；只有地理信息系統(tǒng)能對地理空間信息進行分析處理。第2題，圖中乙處位于堰塞體滑坡的源頭處，其海拔應最高；丙在堰塞體上，海拔高于湖面上的甲，丁在堰塞湖下游河道上，海拔最低。]結合材料，運用知識，回答3～4題?！癎IS”的英文全名是GeographicalInformationSystem，也叫地理信息系統(tǒng)。具有地圖處理、數(shù)據(jù)庫和空間分析這三大功能。GIS不僅可以像傳統(tǒng)地圖一樣，解決與“地點”“狀況”有關的查詢，而且能進行趨勢分析，復雜的“模式分析”和用“虛擬模擬”進行預測性分析。據(jù)此，回答3～4題。3．如果將GIS用來監(jiān)測森林火災，可以()A．分析、判斷引起火災的原因B．預測森林火災的發(fā)生地點C．預測森林火災后所造成的后果D．及時知道火災的地點、范圍，分析火勢蔓延方向，制定滅火方案4．有的漁民已利用GIS技術來尋找魚群，如果普遍引用這一技術()A．可以使?jié)O獲量持續(xù)增長B．可能導致過度捕撈，使?jié)O業(yè)資源枯竭C．會增加漁業(yè)的生產成本D．會促進漁業(yè)生產，加大對漁業(yè)資源的開發(fā)利用，提高漁民的生活水平3．D4.B[GIS可以通過對有關信息的統(tǒng)計、分析，從而能發(fā)現(xiàn)事物變化趨勢，提出方案。若大規(guī)模使用該技術捕魚，則可能導致漁業(yè)資源的枯竭。](2018·煙臺模擬)隨著科學技術水平提高，地理信息技術運用到防災減災上的頻率越來越大，讀GIS分層圖，回答5～6題。5．根據(jù)上圖可以推斷出正在分析的地質災害最可能為()A．崩塌 B．地震C．滑坡 D．泥石流6．一位年輕研究員不小心把完整的圖示弄丟了，現(xiàn)在需要制作出完整的圖示，他需要填補的甲最可能是()A．坡面起伏狀況 B．坡向C．坡面侵蝕 D．地層厚度5．C6.B[第5題，該案例涉及的圖層包括坡度、地層傾斜及斷層狀況等，可以推斷此案例研究主題為滑坡。第6題，讀圖可知，由甲圖層與地層傾斜圖層可以得出的是順向坡面的情況，所以判斷，甲圖層可能為坡向圖層。]◎考向2地理信息系統(tǒng)在城市管理方面的應用下圖示意新一代信息技術支撐下的智慧城市。讀圖，回答7～8題。7．地理信息系統(tǒng)為智慧城市建設提供()A．分析、管理空間信息 B．跟蹤動態(tài)定位信息C．整合、集成網(wǎng)絡信息 D．獲取實時通訊信息8．智慧城市建設對城市發(fā)展最重要的作用是()A．調整地域結構 B．加速人口集聚C．擴大空間規(guī)模 D．提升服務功能[思維流程]eq\x(\a\al(地理信息,系統(tǒng)))→eq\x(\a\al(提供反映區(qū),域狀況的各,種空間信息))→eq\x(\a\al(智慧城市,建設))→eq\x(\a\al(提升城市,服務的效,率和水平))7．A8.D[第7題，地理信息系統(tǒng)的作用主要是對信息進行分析、加工和管理；跟蹤動態(tài)定位是全球定位系統(tǒng)的功能；網(wǎng)絡信息不屬于地理空間信息，其整合、集成不屬于地理信息系統(tǒng)的作用；獲取實時通訊信息是通訊工具的作用。第8題，從示意圖中可看出，智慧城市實際上就是高度信息化的城市管理系統(tǒng)，智慧政務、智慧交通和智慧社區(qū)都屬于城市管理和服務范疇。因此智慧城市建設能夠提升服務功能。]地理信息系統(tǒng)(GIS)可應用于城市規(guī)劃研究。讀圖，回答9～10題。9．圖中乙處地價較高的原因是()A．位于城市中心 B．交通便利C．靠近工業(yè)區(qū) D．環(huán)境優(yōu)美10．某連鎖超市計劃在城市設立一個分店，最佳地點為()A．甲 B．乙C．丙 D．丁9．B10.D[第9題，由圖中可以看出，乙地位于城市主干道與次干道交會處，交通便利，地價較高。第10題，丁地靠近城市的主干道與次干道交會處，又靠近居民區(qū)，且地價較為便宜，適合建設連鎖超市。]考點三|全球定位系統(tǒng)的應用(對應學生用書第165頁)[識記—基礎梳理]1．全球定位系統(tǒng)(1)構成：由空間衛(wèi)星系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)、用戶設備系統(tǒng)構成。(2)工作原理eq\x(\a\al(GPS工,作衛(wèi)星))eq\o(→,\s\up14(星歷參數(shù)),\s\do15(時間信息))eq\x(\a\al(GPS用戶,（接收機）))eq\o(→,\s\up14(計算))eq\x(\a\al(三維位置、三維方向、,運動速度、時間信息))(3)特點：海、陸、空全方位、全天候、高精度、自動化、高效益等。(4)應用領域：軍事、交通、旅游探險、大地測量、野外勘測、緊急救援、農業(yè)監(jiān)控、生態(tài)研究等。(5)GPS手持機應用：定位和導航。2．電子地圖(1)概念：建立在地理信息系統(tǒng)基礎上，通過計算機呈現(xiàn)完整地理信息的地圖。(2)優(yōu)點：信息量大、檢索方便、展示方式靈活多樣，附加多種智能化服務功能，并能及時更新內容。(3)應用領域：公眾信息服務，智能交通管理，政府管理與決策。(4)類型：光盤電子地圖和網(wǎng)絡電子地圖。3．數(shù)字地球(1)概念：建立一個“虛擬地球”，用數(shù)字化的方法將地球上有關的信息轉化為數(shù)字信息裝入計算機中，實現(xiàn)在網(wǎng)絡上的流通。(2)核心思想：用數(shù)字化的手段整體性地解決與空間位置相關的問題和最大限度地利用信息資源。(3)特點eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(空間性、數(shù)字性和整體性三者融合統(tǒng)一,迅速充實和聯(lián)網(wǎng),一種開放式的數(shù)據(jù)平臺,提供多種形式的信息服務,服務對象覆蓋全社會層面))(4)應用領域：預測氣候變化、治理環(huán)境污染、防災減災、保護生物多樣性、增加農業(yè)產出、解決政治或經(jīng)濟危機等。[易誤點撥]數(shù)字地球不等于“3S”技術的綜合，而是遙感技術、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、虛擬技術、網(wǎng)絡技術等各種技術的綜合利用?！?S”技術僅僅是數(shù)字地球的部分支撐技術。[理解—要點突破]全球定位系統(tǒng)(GPS)的應用依據(jù)全球定位系統(tǒng)所具有的特征，其廣泛應用于以下領域：[運用—考向對練]◎考向1全球定位系統(tǒng)的定位和導航功能1．下圖為我國某區(qū)域冬季某日8時至次日8時的降雪量和積雪深度分布圖，道路積雪會影響交通，應用GPS技術可以()A．獲取道路積雪影像數(shù)據(jù)B．解譯積雪遙感影像C．分析道路積雪空間分布D．確定待救援車輛位置D[GPS具有導航、定位功能，而“獲取”是RS的主要功能，“解譯”“分析”是GIS的主要功能，所以選D。]2．2013年4月20日，四川雅安蘆山縣發(fā)生7.0級地震。在震后救災中，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BDS)發(fā)揮了重要作用。BDS是我國自行研制的全球衛(wèi)星定位與短文通信系統(tǒng)，是繼美國全球定位系統(tǒng)(GPS)和俄羅斯格洛納斯(GLONASS)之后的第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。BDS在抗震救災中發(fā)揮的主要作用有()①提供災區(qū)的影像②統(tǒng)計災區(qū)的經(jīng)濟損失③確定救災人員的位置④提供短文聯(lián)絡A．①② B．①③C．②③ D．③④D[材料中說明了BDS的功能是定位和短文通信，由此可以確定③④的描述是正確的。提供災區(qū)影像的技術是RS，統(tǒng)計災區(qū)經(jīng)濟損失的技術是GIS。]◎考向2“3S”技術的選取(2016·江蘇高考)下圖為某地區(qū)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫示意圖。讀圖，回答3～4題?！緦W號：】3．以下圖層組合最適合用遙感(RS)技術獲取信息的是()A．①②④ B．①③⑤C．③④⑥ D．②③⑥4．進行農業(yè)適宜性評價可以利用的圖層組合是()A．①②④⑤ B．②③④⑤C．②③④⑥ D．①③⑤⑥3．A4.C[第3題，遙感是通過各種遙測儀器對地球表面實施感應遙測和資源管理的監(jiān)視(如樹木、草地、土壤、水、礦物等的資源管理)結合起來的一種新技術，只是感知地表事物，因此排除巖層和地下水。第4題，進行農業(yè)生產活動的自然區(qū)位因素多與地形、氣候、土壤、水源等相聯(lián)系，與居民點和巖層聯(lián)系不大。]5．(2018·廣東七校聯(lián)合體一模)下圖是谷歌地球軟件生成的我國黃土高原某地3D電腦圖像。要快速相對精確地得到圖中水庫甲的面積，宜應用的方法或技術是()A．利用圖中的比例尺量算 B．遙感C．全球定位系統(tǒng) D．地理信息系統(tǒng)D[地理信息系統(tǒng)具有分析、處理數(shù)據(jù)信息的功能，故宜應用的方法或技術是地理信息系統(tǒng)，故D項正確。][解題技巧]“3S”技術的區(qū)分和選取(1)“點”與“面”判斷GPSGPS的主要功能是定位和導航。它的最大特點是工作對象是一個“點”或“多個點”，明顯區(qū)別于RS和GIS技術的工作對象——“面”。在“3S”技術中選取適當手段時，要看其工作對象是“點”還是“面”，如果是“點”則選用“GPS”，如果是“面”則選用RS或GIS。(2)“想”與“看”區(qū)分RS、GISGIS是地圖的延伸，主要功能是進行空間數(shù)據(jù)的分析和處理。對“事象”的發(fā)展變化進行預測、評估，需要計算、思考，即“想”，凡是需要“想”的選GIS。RS是人的視力的延伸，主要功能是收集信息，即“看”，只“看”不用“想”的選用RS。地理圖表專攻(十四)|“3S”圖像的判讀(對應學生用書第167頁)“3S”圖像往往作為考查的載體，主要考查“3S”技術的應用。在遙感圖像中，主要是遙感影像圖及根據(jù)遙感影像繪制的圖形；GIS圖像，主要是根據(jù)GIS的圖層疊加原理，展示不同的圖層；GPS多以材料為背景，圖像呈現(xiàn)不多，一般僅通過手持機界面圖或工作流程圖來考查，但與RS及GIS的綜合應用所得的圖像也是種較為常見的呈現(xiàn)方式。[識記—常考圖示]圖1某冰川遙感影像圖2GIS圖層疊加示意圖圖3手持機界面圖圖4綜合圖(某城市中心城區(qū)月交通事故次數(shù)示意圖)[領悟—判讀技巧]這類圖像在判讀時，一定要利用題干和圖中信息，結合“3S”技術各自的特點和功能，準確判斷出所屬的圖像類型，再進一步分析其基礎應用或原理。1．遙感影像圖的判讀(如圖1)(1)遙感影像圖中常見地形、地貌的特征類型特征平原色調均一，其中常有水系形成的花紋，耕地形成的色斑以及不同色調的城鎮(zhèn)山地以山脊為界形成陰陽坡，在影像上陽坡為淺色調，陰坡為深色調；山愈高，色調差異愈大沙丘多分布在干旱地區(qū)，江河、湖海岸邊也有零星分布，在各波段均呈淺色調，在沙漠地區(qū)水系稀少，河流只顯示出較大的主干河道，而缺少細小的支流黃土在各波段均呈均勻的淺色調，其影像表現(xiàn)為密集型樹枝狀水系所組成的花紋圖案(2)高考試卷目前仍是黑白印刷，所以遙感影像圖在顏色上的判讀不便考查。主要是從形狀特征上考查，或者借助色調的深淺進行判讀。一般地物，如水體、城市、道路、農業(yè)用地、林地等的簡易判讀標志如下表所示：類型形狀特征和色調深淺河流常為界線明顯、自然彎曲、寬窄不一的帶狀，上面常有堤壩、橋梁等人工建筑。河水比較混濁或者水較淺，則色調淺；河水清澈或水較深，則色調較深湖泊湖岸呈自然彎曲的閉合曲線，輪廓較為明顯。常為均勻的深色調城市鋼筋水泥結構的房屋，排列較規(guī)則整齊；磚木結構的房屋排列不規(guī)則；鋼筋水泥結構的房屋色調多為淺灰；磚木結構的房屋色調多為深灰；城市的夜景在周圍深色調的背景下，呈現(xiàn)點狀或面狀亮區(qū)道路一般呈線狀延伸，道路間有交叉點。色調從淺灰到深灰。簡易公路多為砂石路面，色調較淺，瀝青路面呈現(xiàn)深灰色農業(yè)用地在形態(tài)特征上常常是被道路分隔為一塊塊長方形林地往往可以觀察到高大樹木投下的陰影2.GIS疊加示意圖的判讀(如圖2)首先要明確GIS圖層疊加示意圖是由哪些專題圖層組成的，其次要明確不同的專題圖層反映的地理事物之間的空間聯(lián)系，最后要明確圖層疊加之后反映的地理要素特征。疊加圖層新生(應用)主體人口密度與交通線路及規(guī)劃圖新建商業(yè)中心選址河流分布、坡度分布、土石分布泥石流易發(fā)區(qū)