第二节地理信息技术

1、第二节第二节 地理信息技术在区域地理地理信息技术在区域地理环境研究中的应用环境研究中的应用考考纲纲点点击击1.遥感遥感(RS)在资源普查、环境和灾害监测中的应用。在资源普查、环境和灾害监测中的应用。2.全球定位系统全球定位系统(GPS)在定位导航中的应用。在定位导航中的应用。3.地理信息技术地理信息技术(GIS)在城市管理中的功能。在城市管理中的功能。4.数字地球的含义。数字地球的含义。考考情情播播报报1.以示意图，联系图，以示意图，联系图，“3S”信息图和文字、表格信息图和文字、表格 资料为背景，考查资料为背景，考查“3S”技术的特点和应用领域。技术的特点和应用领域。2.联系热点，如建国联系

2、热点，如建国60年阅兵、京沪高铁运行、国年阅兵、京沪高铁运行、国 土整治等，考查土整治等，考查“3S”技术的应用领域。技术的应用领域。法国法国 SPOT-4卫星卫星火箭发射火箭发射北美飓风云系北美飓风云系 GPS在国庆在国庆60周年阅兵中的应用示意图周年阅兵中的应用示意图空中机群空中机群卫星定位群卫星定位群卫星监控站卫星监控站一、地理信息技术一、地理信息技术：1.1.概念：概念：指获取、管理、分析和应用地理指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称。空间信息的现代技术的总称。3.3.应用：应用：资源调查、环境监测、自然灾害资源调查、环境监测、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开规划

3、等。防御监测、国土资源管理、国土开规划等。大众化应用：大众化应用：GPS汽车导航、空间信息网汽车导航、空间信息网站、城市多媒体信息系统。站、城市多媒体信息系统。2.2.分类分类( (简称简称3S)3S)： 遥遥 感（感（R SR S） 全球定位系统（全球定位系统（GPSGPS） 地理信息系统（地理信息系统（GISGIS）等）等（Remote Sensing） 1.遥感：遥远感知遥感：遥远感知,即利用一定的技术装即利用一定的技术装备，在备，在航空器航空器（如飞机）或（如飞机）或航天器航天器（如卫星）（如卫星）上，对遥远的地物进行感知。上，对遥远的地物进行感知。二、遥感二、遥感RS航天器航天器航空

4、器航空器3.主要环节主要环节目标物目标物物体辐射和物体辐射和反射电磁波反射电磁波传感器传感器收集收集传输传输遥感地面系统遥感地面系统信息处理信息处理信息分析信息分析成果成果专业图件专业图件统计数字统计数字遥感技术遥感技术从传感器接收信息到遥感信息应用的从传感器接收信息到遥感信息应用的全过程全过程4.4.遥感的优越性遥感的优越性提高研究工作的精度和质量，节省人力、财力，提高效率。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、从静态到动态、从过程到模式的转化和发展，提供了条件。三峡大坝三峡大坝（TM真彩色真彩色2002年年9月月1日）日） 1、生态环境监测、生态环境监测太湖叶绿素的浓度

5、太湖叶绿素的浓度 变化变化1984、81986、71994、61998、8遥感应用：遥感应用：环境监测环境监测北美飓风云系北美飓风云系 遥感应用：遥感应用：灾害预警灾害预警2、灾害监测、灾害监测台湾岛的遥感影象：台湾岛的遥感影象：能清楚的看到全岛的地貌。能清楚的看到全岛的地貌。 国国土土资资源源管管理理遥感应用：遥感应用：灾害监测灾害监测黄土塬乞力马扎罗的积雪乞力马扎罗的积雪 这座这座“赤道上的赤道上的雪峰雪峰”海拔海拔58955895米，米，永久性积雪的融化，永久性积雪的融化，反映了气候的变暖趋反映了气候的变暖趋势，有人断言：不久势，有人断言：不久的将来，赤道上将见的将来，赤道上将见不到雪峰

6、景象了！不到雪峰景象了！9.11事件前后的纽约事件前后的纽约重大事件监控重大事件监控印印尼尼海海啸啸前前后后卫卫星星图图台风监测台风监测EOS卫星火情监测图像卫星火情监测图像（2006年年8月月31日日/2006年年9月月2日）日） 飞机遥感图片：飞机遥感图片：b b图绿色表示淹没的农田；黑色表图绿色表示淹没的农田；黑色表示河岸受淹滩地。（示河岸受淹滩地。（1998.7.27-311998.7.27-31）卫星遥感图片：卫星遥感图片：b图红色表示淹没范围图红色表示淹没范围(1998.8.28)汶川汶川5.125.12地震前后地震前后RSRS影响对比影响对比玉米种植地玉米种植地水稻种植地水稻种植

7、地遥感在农业方面的应用遥感在农业方面的应用例：土地资源调查例：土地资源调查 1. 从监测的范围、速度，人力和财力的投入等方面看，遥感具有哪些特点？范围大范围大速度快速度快人力和财力投入少人力和财力投入少 2. 2.有人说有人说: :遥感是人的视力的延伸遥感是人的视力的延伸. .你同意这你同意这种说法吗种说法吗? ?思考：思考：同意。从某种意义上说，人们同意。从某种意义上说，人们“看看”的过程就是的过程就是在遥感，眼睛相当于传感器。在遥感，眼睛相当于传感器。 GPS（Global Positioning System） 1.概念：利用卫星，在全球范围内实时进行导航、概念：利用卫星，在全球范围内实

8、时进行导航、定位的系统。定位的系统。三、全球定位系统三、全球定位系统2.组成部分组成部分空间部分空间部分-GPS卫星星座卫星星座地面控制部分地面控制部分-地面监控地面监控系统系统用户设备部分用户设备部分-GPS信号信号接收机接收机空间部分21颗工作卫星和颗工作卫星和3颗在轨备用卫星颗在轨备用卫星6个轨道平面个轨道平面地平面上空至少地平面上空至少4颗颗GPS卫星卫星地面监控部分全能性、全球性、全天候、连续性、实时性全能性、全球性、全天候、连续性、实时性 3.特点特点: 世界著名球星罗纳尔多，在里约热内卢度假时驾驶自己心爱的世界著名球星罗纳尔多，在里约热内卢度假时驾驶自己心爱的宝马车遭到五名手持武

9、器的劫匪打劫，幸运的是，罗纳尔多的宝马宝马车遭到五名手持武器的劫匪打劫，幸运的是，罗纳尔多的宝马车装有卫星定位系统，不出车装有卫星定位系统，不出1 1小时，被抢走的车就物归原主了。小时，被抢走的车就物归原主了。 精确制导炸弹精确制导炸弹19000枚枚 巡航导弹巡航导弹955枚枚自由伊拉克战争自由伊拉克战争海湾战争海湾战争科索沃战争科索沃战争阿富汗战争阿富汗战争9083555精确制导武器使用量与总投弹比 其中其中GPS制导武器占整个精确制导武器也由制导武器占整个精确制导武器也由海湾战争海湾战争10急增至急增至984、应用、应用（1）为各类用户提供精密的三维坐标、速度）为各类用户提供精密的三维坐标

10、、速度和时间。和时间。（2）在区域地理环境研究中的应用。）在区域地理环境研究中的应用。（3）在日常生活中应用）在日常生活中应用GPS导航导航思考：思考：在在GPS汽车导航中，信息在汽车、卫星和汽车导航中，信息在汽车、卫星和服务中心之间是怎样传递的？服务中心之间是怎样传递的？第一步第一步GPS卫星不断发射卫星不断发射GPS信息，接受机收到信号信息，接受机收到信号后解算出汽车所在的地理位置；第二步驾驶员输入出后解算出汽车所在的地理位置；第二步驾驶员输入出发地和目的地并通过电台传送给服务中心；第三步服发地和目的地并通过电台传送给服务中心；第三步服务中心为其确定可行路线，并通过卫星传输给汽车；务中心为

11、其确定可行路线，并通过卫星传输给汽车；第四步汽车在第四步汽车在GPS卫星信号引导下到达目的地。卫星信号引导下到达目的地。GIS ( Geographical Information System )1.地理信息系统地理信息系统专门处理地理空间数据的计算机系统专门处理地理空间数据的计算机系统2.2.程序：程序：信息源信息源数据处理数据处理数据库数据库空间分析空间分析表达表达 草图草图数字化数字化数据处理数据处理图形化图形化自动输出自动输出四、地理信息系统四、地理信息系统GIS技术的简要程序（地理信息系统的工作流程）技术的简要程序（地理信息系统的工作流程）数据处理（即建立空间模型和数据模型数据处理

12、（即建立空间模型和数据模型）信息源（地图、遥感图象、实验数据、信息源（地图、遥感图象、实验数据、GPSGPS数据等）数据等） 采集采集数据库（关于某一研究区域的若干图层的总和）数据库（关于某一研究区域的若干图层的总和） 管理、操作、形成管理、操作、形成 进行分析进行分析空间分析（按一定规则对局部及其相邻部分，甚至整个区空间分析（按一定规则对局部及其相邻部分，甚至整个区域进行综合分析）域进行综合分析） 模拟和演示模拟和演示表达（将系统分析的结果形成地图、图象、图表、数字等产品）表达（将系统分析的结果形成地图、图象、图表、数字等产品）由不同图层构成的地理信息由不同图层构成的地理信息（1）在区域地理

13、环境研究中，地理信息系统可提供反映区域）在区域地理环境研究中，地理信息系统可提供反映区域状况的各种空间信息。通过对有关信息进行分析、加工，建状况的各种空间信息。通过对有关信息进行分析、加工，建立能反映区域内各种因素相互关系，揭示区域结构、特征和立能反映区域内各种因素相互关系，揭示区域结构、特征和发展规律的模型。发展规律的模型。（2）利用地理信息系统所提供的查询检索、空间分析等功能，）利用地理信息系统所提供的查询检索、空间分析等功能，还可对区域内自然资源和条件、区位和交通条件、人口和劳还可对区域内自然资源和条件、区位和交通条件、人口和劳动力条件，以及经济和社会条件进行更精确的分析、评价。动力条件

14、，以及经济和社会条件进行更精确的分析、评价。（3）在利用遥感、全球定位系统等提供的地理信息的基础上，）在利用遥感、全球定位系统等提供的地理信息的基础上，运用地理信息系统，可以对环境和自然灾害进行动态监测及运用地理信息系统，可以对环境和自然灾害进行动态监测及评估预测。评估预测。（4）地理信息系统在城市管理中的运用已得到推广。）地理信息系统在城市管理中的运用已得到推广。城市规划与管理城市规划与管理小区规划方小区规划方案比较案比较洪水淹没可视化模拟与损失分析旅游信息系统返回返回 等高线等高线 数字高程模型数字高程模型(DEM)富士山地区的三维数字地形图富士山地区的三维数字地形图泰山三维数字地形图泰山

15、三维数字地形图立体景观图立体景观图其中其中GIS在城市建设和管理中的典型应用在城市建设和管理中的典型应用1、城市规划与管理、城市规划与管理2、基础设施管理、基础设施管理3、土地利用与管理、土地利用与管理4、生态环境管理、生态环境管理GIS在交通管理中在交通管理中GIS在道路管理中在道路管理中五、地理信息技术与数字地球五、地理信息技术与数字地球1、“3S”技术之间的关系技术之间的关系地理信息地理信息全球全球定位定位系统系统空间空间定位定位获取获取管理、查管理、查询、更新、询、更新、空间分析、空间分析、应用评价应用评价地理地理信息信息系统系统遥感遥感 2、数字地球、数字地球 （1）概念：指数字化的

16、地球，即把整个地）概念：指数字化的地球，即把整个地球信息进行数字化后，由计算机网络来管球信息进行数字化后，由计算机网络来管理的技术系统。理的技术系统。 （2）原理和应用）原理和应用 数字地球是将不同空间、时间的自然、数字地球是将不同空间、时间的自然、人文的大量信息，按地理坐标，从区域到人文的大量信息，按地理坐标，从区域到全球进行整合，并进行立体的、动态的显全球进行整合，并进行立体的、动态的显示，能为复杂的生产、研究活动提供实验示，能为复杂的生产、研究活动提供实验条件和实验基地。条件和实验基地。地理信息系统地理信息系统主要的功能主要的功能主要组成部分主要组成部分遥感遥感RSRS远距离获取信息远距

17、离获取信息卫星（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系统全球定位系统 GPSGPS定位、导航定位、导航GPSGPS卫星星座、卫星星座、GPSGPS信号接收机、地面信号接收机、地面监控系统监控系统地理信息系统地理信息系统GISGIS将利用将利用RSRS、GPSGPS获获取的地理空间数据取的地理空间数据进行输入、管理、进行输入、管理、查询、分析查询、分析计算机系统计算机系统小结：小结：P12 活动活动1、图、图1.5和和1.6除了运用遥感及时，还运用了地理信除了运用遥感及时，还运用了地理信息系统。息系统。RS提供信息源（信息搜集），提供信息源（信息搜集），GIS对信息

18、对信息进行加工（分析、统计）进行加工（分析、统计）2、（、（1）可以利用全球定位系统（）可以利用全球定位系统（GPS） （2）可以利用地理信息系统）可以利用地理信息系统GIS （3）还要用到摄像和视频传输技术。如果存在严）还要用到摄像和视频传输技术。如果存在严重交通堵塞，需要另外找较近的且有条件较快赶到重交通堵塞，需要另外找较近的且有条件较快赶到出事地点的巡警车，需要综合运用以上技术。出事地点的巡警车，需要综合运用以上技术。 （4）接警）接警确认出事地点的位置确认出事地点的位置（在显示各巡（在显示各巡警车的警车的GIS 中）了解其周围巡警车的位置中）了解其周围巡警车的位置分析确分析确定（或能最

19、快到达的）巡警车定（或能最快到达的）巡警车通知该巡警车通知该巡警车 （5）城市交通组织和管理、商业组织和管理、城）城市交通组织和管理、商业组织和管理、城市规划、卫生救护、物流等部门，都可以利用地理市规划、卫生救护、物流等部门，都可以利用地理信息技术。信息技术。1.“环境减灾环境减灾”卫星对生态环境和灾害进行动态监测，直卫星对生态环境和灾害进行动态监测，直 接应用的地理信息技术是接应用的地理信息技术是() A.遥感遥感 B.地理信息系统地理信息系统C.全球定位系统全球定位系统 D.数字地球数字地球2.“环境减灾环境减灾”卫星不能直接监测的自然灾害是卫星不能直接监测的自然灾害是 ()A.台风台风

20、B.洪涝洪涝 C.地震地震 D.森林病虫害森林病虫害解析：解析：本题主要考查本题主要考查“3S”技术的应用范围。遥感技术是技术的应用范围。遥感技术是“视觉视觉的延伸的延伸”，对某项事物的观测要利用的就是遥感技术。遥感技，对某项事物的观测要利用的就是遥感技术。遥感技术无法对一种作用力进行监测，而地震是长期内应力作用下术无法对一种作用力进行监测，而地震是长期内应力作用下岩层断裂、能量释放产生的，故遥感技术无法监测。岩层断裂、能量释放产生的，故遥感技术无法监测。答案：答案：1.A2.C随堂训练随堂训练3.同学们拟分析家乡人口分布与自然条件的关系，在同学们拟分析家乡人口分布与自然条件的关系，在GIS数数 据据库中，须调用的专题图层有下列中的库中，须调用的专题图层有下列中的() 地形图层土壤图层气候图层人口图层地形图层土壤图层气候图层人口图层 商业网点图层农业图层工业图层城市图商业网点图层农业图层工业图层城市图 层交通图层层交通图层 A. B. C. D.解析：解析：分析家乡人口分布与自然条件的关系，在分析家乡人口分布与自然条件的关系，在GIS数据库中，数据库中，须调用的专题图层有地形图层须调用的专题图层有地