上课地理信息技术在区域地理环境研究中的应用

1、9.11事件前后的纽约事件前后的纽约卖点：卖点：GPSGPS为什么这款手机如此抢手？卖点是什么？为什么这款手机如此抢手？卖点是什么？第二节第二节 地理信息技术在区地理信息技术在区域地理环境研究中的应用域地理环境研究中的应用地理信息技术地理信息技术概念：概念： 是指获取、管理、分析和应用地理空是指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称。间信息的现代技术的总称。主要包括：主要包括：遥感遥感(RS)(RS) 全球定位系统全球定位系统(GPS)(GPS) 地理信息系统地理信息系统(GIS)(GIS)等，简等，简称称“3S3S”。应用领域：应用领域：资源调查、环境监测、自然灾害资源调查、环境

2、监测、自然灾害防御监测等防御监测等一一.遥感遥感（RS）（）（千里眼）千里眼）1.概念：概念：是人们在航空器、或航天器上利用一定的是人们在航空器、或航天器上利用一定的技术设备，对地表事物进行远距离的感知。技术设备，对地表事物进行远距离的感知。是人眼的延伸是人眼的延伸2 2遥感技术系统的组成遥感技术系统的组成 航空器航空器遥感平台：航空器、航天器、地面测量车遥感平台：航空器、航天器、地面测量车（高度越高，观察范围越大；高度越低，获（高度越高，观察范围越大；高度越低，获得的遥感信息越详细）得的遥感信息越详细）航空遥感与航天遥感技术的类型航空遥感与航天遥感技术的类型 3.遥感的关键装置遥感的关键装置

3、传感器（记录地表辐射传感器（记录地表辐射和反射电磁波的仪器）和反射电磁波的仪器） 遥感技术的原理遥感技术的原理 地物在不断地吸收、发射（辐射）和反射地物在不断地吸收、发射（辐射）和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。 遥感就是根据这个原理，利用一定的技术遥感就是根据这个原理，利用一定的技术设备和装置，来探测地表物体对电磁波的反射设备和装置，来探测地表物体对电磁波的反射和地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信和地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。息，完成远距离识别物体。遥感遥感卫星卫星树木树木水体水体草丛草丛裸露的裸露的地表地

4、表路面路面建筑物建筑物不同地物的反射率不同地物的反射率是不同的，通过对不是不同的，通过对不同地物的波谱特征进行分析，就可同地物的波谱特征进行分析，就可以判以判断地物断地物4. 遥感的主要环节：遥感的主要环节：目标物目标物物体辐射物体辐射和反射电和反射电磁波磁波传感器传感器收集收集传输传输图像胶片图像胶片数据磁带数据磁带遥感地遥感地面系统面系统成果成果信息处理信息处理信息分析信息分析专业图件专业图件统计数字统计数字根据地物不同的根据地物不同的反射和辐射的电反射和辐射的电磁波磁波5.遥感的优越性：遥感的优越性：（1）提高研究工作的精度和质量，节省人）提高研究工作的精度和质量，节省人力、财力，提高效

5、率。力、财力，提高效率。（2）遥感信息作为重要的信息源，为区域）遥感信息作为重要的信息源，为区域地理环境研究从定性到定量、从静态到动地理环境研究从定性到定量、从静态到动态、从过程到模式的转化和发展，提供了态、从过程到模式的转化和发展，提供了条件。条件。6.特点：特点：范围大、速度快、周期短、受地面条范围大、速度快、周期短、受地面条件限制少件限制少5、遥感技术的优越性、遥感技术的优越性人工实地调查人工实地调查利用遥感技术调查利用遥感技术调查花费时间花费时间时效性时效性连续性连续性调查人员调查人员调查成本调查成本调查范围调查范围多多少少差（慢）差（慢）好（快）好（快）多多少少高高低低小，有些地方小

6、，有些地方不能人工调查不能人工调查广，能获得人眼看不广，能获得人眼看不到的信息到的信息差，不能全天候差，不能全天候观测观测好，能全天侯好，能全天侯观测观测（1 1）资源调查）资源调查 遥感的应用遥感的应用 土地资源调查，土地利用调查，水资源调查土地资源调查，土地利用调查，水资源调查和地质矿产资源调查和地质矿产资源调查蒙古中部蒙古中部-3 3月月1919日日1414时，有大片黄色沙尘区在时，有大片黄色沙尘区在内蒙古中部形成，随后该沙尘区向东移动并进去中内蒙古中部形成，随后该沙尘区向东移动并进去中国。国。内蒙古中部内蒙古中部-3 3月月2020日日1111时，在该沙尘暴的西时，在该沙尘暴的西南侧，

7、也就是中国内蒙古中部又有一片新的沙尘区南侧，也就是中国内蒙古中部又有一片新的沙尘区形成，两片沙尘区在东移过程中发展，区域不断扩形成，两片沙尘区在东移过程中发展，区域不断扩大，最后连成一片大，最后连成一片影响北京影响北京-3 3月月2020日日1616时，沙尘区开始影响中时，沙尘区开始影响中国北京地区国北京地区 （2 2）环境灾害监测）环境灾害监测遥感的应用遥感的应用 高分辨率卫星遥感高分辨率卫星遥感影像监测汶川地震影像监测汶川地震 、舟曲泥石流。舟曲泥石流。（3 3）自然灾害防御监测）自然灾害防御监测遥感的应用遥感的应用 *长江流域洪水监测长江流域洪水监测印印尼尼亚亚齐齐海海啸啸前前后后卫卫星

8、星图图大气污染、水污染、土地污染监测，旱情、洪涝、滑坡、大气污染、水污染、土地污染监测，旱情、洪涝、滑坡、泥石流、地震、森林火灾与农作物病虫害监测与灾情评价泥石流、地震、森林火灾与农作物病虫害监测与灾情评价 遥感遥感(RS)(RS)在农业的应用在农业的应用 练习练习 1 遥感技术的工作原理是遥感技术的工作原理是( ) A 不同地物的海拔高度不同不同地物的海拔高度不同 B 不同地物的表面温度不同不同地物的表面温度不同 C 不同地物的电磁波特性不同不同地物的电磁波特性不同 D 不同地物的化学特征不同不同地物的化学特征不同C2 运用遥感技术监测森林火灾与运用遥感技术监测森林火灾与人工监测相比优点有人

9、工监测相比优点有( ) 获取资料快，可及时进行动态分析获取资料快，可及时进行动态分析 受地面限制少避免人员伤亡受地面限制少避免人员伤亡 获取信息量大获取信息量大 探测范围大，可在客观上进行监测探测范围大，可在客观上进行监测 A B C D D3 遥感技术在农业方面的应用有遥感技术在农业方面的应用有( ) 识别各种农作物识别各种农作物 计算种植面积计算种植面积 根据作物生长情况估计产量根据作物生长情况估计产量 农作物灾情预报农作物灾情预报 A B C D D4 传感器的主要作用是传感器的主要作用是( ) A 只接收地面物体的反射波谱只接收地面物体的反射波谱 B 只记录接收地面物体辐射波谱只记录接

10、收地面物体辐射波谱 C 接收地面物体反射或辐射的接收地面物体反射或辐射的电波信息电波信息 D 对获得的信息进行处理分析对获得的信息进行处理分析C 原理应用和拓展原理应用和拓展【例【例1】右图中左图是一幅具有林木、河流和房屋的景观地图，右图中左图是一幅具有林木、河流和房屋的景观地图，右图是根据左图而建立的空间数据模型。据此回答（右图是根据左图而建立的空间数据模型。据此回答（1 1）（2 2）题。）题。（1 1）右图中的）右图中的r r表示表示 A A林木林木 B B河流河流 C C房屋房屋 D D农田农田（2 2）图中区域的林木覆盖率约为）图中区域的林木覆盖率约为 A A30% B30% B22

11、% C22% C10% D10% D5%5%BC 例例 ( 2004 广东、广西）在遥感技术中，可以广东、广西）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。读根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。读图回答（图回答（ 1 ）-（ 3 ）题。）题。( 1 ）根据图中的原理，可用遥感技）根据图中的原理，可用遥感技术直接术直接( ) 划分植物类型划分植物类型 判读植物生长的土壤类型判读植物生长的土壤类型 监测树木的生长状况监测树木的生长状况 估计粮食作物的产量估计粮食作物的产量 A B C D C(2)不同的地物和地物的不同状况也有不同不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率，根

12、据这个原理，可以利用遥感的反射率，根据这个原理，可以利用遥感的工作有的工作有( ) 判断水体污染判断水体污染 判断人口分布判断人口分布 分析城市大气污染分析城市大气污染 估算工业生产总值估算工业生产总值 A B C D D在伊拉克战争中，曾经有记者问一位飞行在伊拉克战争中，曾经有记者问一位飞行员：员：“你知道去轰炸哪个城市吗？你知道去轰炸哪个城市吗？” “那你怎么去轰炸呢？那你怎么去轰炸呢？” 导弹的飞行、飞机的导航、精确打击的实现，无不依赖于导弹的飞行、飞机的导航、精确打击的实现，无不依赖于GPS，由于它的精确度目前已达到，由于它的精确度目前已达到10米内，该系统曾被美军在米内，该系统曾被美

13、军在海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争中广泛运用，并发挥了巨海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争中广泛运用，并发挥了巨大威力。据国外媒体早先报道，即使是美国的民用手持大威力。据国外媒体早先报道，即使是美国的民用手持GPS接接收器在水平面上的定位精度都可以达到收器在水平面上的定位精度都可以达到5米，足见其军用系统米，足见其军用系统定位精度之高。定位精度之高。二二.全球定位系统（全球定位系统（GPS）1.概念：概念：利用卫星，在全球范围内适时进利用卫星，在全球范围内适时进行导航、定位的系统。行导航、定位的系统。2.组成组成（1）空间部分）空间部分卫星星座（由卫星星座（由21颗工作卫星颗工作卫星和和3颗在

14、轨备用卫星组成，）颗在轨备用卫星组成，）地面上任何一点、在任意时刻，地面上空至少有地面上任何一点、在任意时刻，地面上空至少有4颗颗GPS卫星卫星（2）地面控制部分）地面控制部分地面监控系统地面监控系统（3）用户设备部分）用户设备部分GPS信号接收机信号接收机、全球定位系统的用途和特点、全球定位系统的用途和特点（）（） 用途：能为各类用户提供精密的三维坐标用途：能为各类用户提供精密的三维坐标（指经度、纬度和海拔高度）、速度和时间。（指经度、纬度和海拔高度）、速度和时间。（）（）特点：全能性、全球性、全天候、连续性特点：全能性、全球性、全天候、连续性和和 实时性。实时性。、全球定位系统的应用、全球

15、定位系统的应用野外调查野外调查确定考察地理位置和高程确定考察地理位置和高程获得精确调查数据获得精确调查数据全球定位系统全球定位系统（2）为野外考察、旅行、飞机、行驶的汽车和船）为野外考察、旅行、飞机、行驶的汽车和船舶的导航。舶的导航。 利用利用GPS为导航服务已成为新兴的行业为导航服务已成为新兴的行业 飞行的飞机上飞行的飞机上行驶的汔车行驶的汔车和轮船上和轮船上徒步徒步野外野外考考察、旅游察、旅游GPS信号信号接收机接收机前进的方向前进的方向所处的地理坐标所处的地理坐标随时随时知道知道三三.地理信息系统（地理信息系统（GIS）1.概念：专门处理地理空间数据的计算概念：专门处理地理空间数据的计算

16、机系统。机系统。2.工作原理工作原理信息输入信息输入数据处理数据处理数据库数据库空间分析空间分析可视化表达可视化表达3.应用应用（1）地理信息系统在区域地理环境研究制定应用）地理信息系统在区域地理环境研究制定应用对有关信息对有关信息进行分析加工进行分析加工利用查询检索利用查询检索空间分析等空间分析等结合遥感、全结合遥感、全球定位系统等球定位系统等提供地理信息提供地理信息建立能反映区域內建立能反映区域內联系，提示区域结联系，提示区域结构、特征的模型构、特征的模型对区域的各对区域的各种条件进行精种条件进行精确的分析评价确的分析评价研研究究区区域域地地理理环环境境提供反映提供反映区域状况区域状况的各

17、种空的各种空间信息间信息对环境和自然灾对环境和自然灾害进行动态监测害进行动态监测及评估预测及评估预测 （）地理信息系统在城市管理中的应用：（）地理信息系统在城市管理中的应用： 对城市多方面的信息进行查询、修改、补对城市多方面的信息进行查询、修改、补充、距离测算等工作，为城市管理提供方便。充、距离测算等工作，为城市管理提供方便。由不同图层构成的地理信息居民点居民点地块地块水系水系土地利用土地利用地形地形地图地图空间模拟空间模拟+查询功能查询功能国家社会经济统计电子地图国家社会经济统计电子地图 4. “3S技术的比较技术的比较 地理信息地理信息 技术技术 主要的功能主要的功能 主要组成部分主要组成

18、部分 遥感遥感 对地表物体远距离对地表物体远距离的感知，获取信息的感知，获取信息卫星（飞机）、传卫星（飞机）、传感器、地面接收站感器、地面接收站 全球定位全球定位 系统系统 导航、定位导航、定位GPS卫星星座、卫星星座、GPS信号接收机、信号接收机、地面监控系统地面监控系统 地理信息地理信息 系统系统对地理空间数据进对地理空间数据进行输入、管理、分行输入、管理、分析和表达析和表达 计算机系统计算机系统111 1、数字地球的提出、数字地球的提出2 2、数字地球的概念、数字地球的概念网络技术网络技术虚拟现实技术虚拟现实技术遥感技术遥感技术（数字地球的重要信息源）（数字地球的重要信息源）3 3、数字

19、地球的技术基础、数字地球的技术基础地理信息系统地理信息系统 在神舟六号飞船返回舱座椅的边上，放置在神舟六号飞船返回舱座椅的边上，放置着两个白色的包，这就是在飞船紧急情况着两个白色的包，这就是在飞船紧急情况着陆时保护航天员生命安全的救生包。其着陆时保护航天员生命安全的救生包。其中在救生包中包括有中在救生包中包括有GPS定位仪等。定位仪等。 根据以上资料，分析回答以下问题：根据以上资料，分析回答以下问题： 1.救生包中救生包中GPS定位仪的作用（）定位仪的作用（） A.随时知道自己所处的地理坐标随时知道自己所处的地理坐标B.随随时知道自己所在地的气候时知道自己所在地的气候C.随时知道自己所处的季节

20、随时知道自己所处的季节D.随随时知道自己所在地的天气时知道自己所在地的天气A 2.目前目前GPS的主要功能是的主要功能是 A.定位和导航定位和导航B.定位和找矿定位和找矿C.天气预天气预报报D.地质测量地质测量 3.全球定位系统具有的特点有全球定位系统具有的特点有 全天候全天候高精度高精度自动测量自动测量全全球性球性受地形影响受地形影响受天气影响受天气影响 A.B.C.D.AA 4.GPS卫星星座的工作卫星和在轨备用卫星分别卫星星座的工作卫星和在轨备用卫星分别是是 A.21颗和颗和3颗颗B.22颗和颗和2颗颗C.21颗和颗和4颗颗D.24颗和颗和4颗颗 5.下列关于我国下列关于我国GPS发展的叙述，你认为不合理发展的叙述，你认为不合理的是的是 A.我国作为航天大国，积极有效地发展我国作为航天大国，积极有效地发展GPS是非是非常必要和必需的常必要和必需的B.至目前为止，我们为了至目前为止，我们为了GPS事业，相继发事业，相继发