思维辨析3S技术提升课 人教版（2019）必修一

思维辩分“3S”技术提升课进入课堂背景图中，3S技术在当前新冠肺炎疫情防控中所发挥的作用课标要求结合实例，了解遥感(RS)在资源普查、环境和灾害监测中的应用。举例说出全球定位系统（GPS）在定位导航中的应用。运用有关资料，了解地理信息系统(GIS)在城市管理中的功能。课本回顾遥感技术：利用装在航空器或航天器的光学或电子设备，对地表物体进行远距离感知的地理信息技术。简称RS。全球卫星导航系统：利用卫星在全球范围内进行实时定位、导航。简称GPS。地理信息系统：对地理数据进行输入、处理、存储、管理、查询、分析、输出等的计算机信息系统，利用地理信息系统的空间查询与分析功能，可以根。据不同目的对相关数据进行叠加分析。简称GIS.思考：三者的本质区别在哪？以及各自的具体应用?相信一些同学并不能很好地区分RS、GPS、GIS，不用担心，学完今天的课程之后，相信你一定会有所收获。方法探究（1）利用“点”与“面”判断GPSRSGIS一个“点”或多个“点”“面”尝试先判断三者属于哪个感觉是不是很容易？根据定义大家可以知道GPS的主要功能是定位和导航。它的最大特点是工作对象是一个“点”或“多个点”，明显区别于RS和GIS的“面”。在“3S”技术中选取适当手段时，要看其工作对象是“点”还是“面”，如果是“点”则选用GPS，如果是“面”则选用RS或GIS。深入探究

认识GPSGPS全名叫GlobalPositioningSystem，全球定位系统，最早起源于美国的军事项目，美国的这种系统叫GPS，我们中国也有全球定位系统，叫北斗；战斗民族也有，叫格洛纳斯；欧盟也有，叫伽利略。GPS系统种类现在假如这有一个带有GPS的无人机，但不知道这个无人机的空间坐标XYZ，也不知道它的时间坐标T。但是若从卫星这里接收一些信息，也就是卫星的星历，这里有卫星自己准确的空间坐标X1Y1Z1，同时也有一个准确的时间T1，因为卫星有原子钟。卫星会把这些信息发送给GPS接收机。GPS工作原理坐标和时间其实是有一定的联系的，

通过坐标和时间我们都可以算出GPS接收机与卫星之间的距离。

也就是下图蓝线的长度，通过坐标计算距离就是用勾股定理，

无人机到卫星距离的平方=Y-Y1的平方加上这条绿线的长度的平方，绿线长度的平方又等于X-X1的平方加上Z-Z1的平方，

所以无人机到卫星的距离等于右面的式子开平方。用数学方法轻松解释了GPS为什么可以用“点”来判别了GPS接收机至少要通过4颗卫星，才能确定自己的空间坐标和时间坐标。而我北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，其定位和导航能力媲美GPS。了解RS和GISRS工作原理任何物体都具有光谱特性，具体地说它们都具有不同的吸收、反射、辐射光谱的性能。在同一光谱区各种物体反映的情况不同，同一物体对不同光谱的反映也有明显差别。即使是同一物体，在不同的时间和地点，由于太阳光照射角度不同，它们反射和吸收的光谱也各不相同。遥感技术就是根据这些原理，对物体作出判断。因此RS通过一范围内扫“面”来获取数据，但要区别GPS的三维定位，前者多从被测物体特性来工作，后者则侧重被测物体的方位，不要求是什么。GIS工作原理GIS的操作对象是空间数据，即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码，实现对其定位、定性和定量的描述、这是GIS区别于其它类型信息系统的根本标志，也是其技术难点之所在。GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力，可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息，实现地理空间过程演化的模拟和预测。同时GIS与测绘学和地理学有着密切的关系。这就是将“面”也作为判断GIS的方法方法探究（2）通过“想”与“看”区分RSGIS“看”“想”少了GPS的区分，大家有没有感觉更加得心应手了？GIS是地图的延伸，主要功能是进行空间数据的分析和处理。对“事象”的发展变化进行预测、评估，需要计算、思考，即“想”，凡是需要“想”的选GIS。RS的主要功能是收集信息，尤其对于大范围、大面积、人不易观测的地物信息的获取，即“看”，只“看”不用“想”的选用RS。2013年发生在云南洱海的蓝藻水华的卫星遥感图，来源虞功亮、李仁辉。

GIS在智慧城市中的应用二者比较RS主要监测地理事物状态、范围变化GIS主要是空间分析、设计方案遥感的波段型图像，主要是分析事物在不同时期或不同事物的波谱特征；图片型图像主要是分析不同时期事物的变化情况图层型数据主要分析某一方案所需要的不同要素；数字型数据主要是分析数据所占范围和变化方向，或比较不同数据叠加的结果是否感受到RS像是在前线“侦探”，而GIS是在后期“加工”。方法探究（3）巧用关键词判断①RS：“获取”“变化”“动态”“实时监测”。②GPS：“定位”“导航”“精确”“精密”“精准”等。③GIS：“分析”“处理”“查询”“预测”“分布”等。还需同学们多加总结！实际应用RS资源环境勘测矿产资源调查生物资源环境监测灾害监测识别各类农作物开展海洋研究土地荒漠化、土壤盐渍化、海上冰山漂流、大气污染、气候变化、海洋生态、植被变化等旱灾、水灾、滑坡、病虫害、森林火灾、泥石流、地震卫星遥感监测武汉火神山医院、雷神山医院火山神医院周边白天和夜间对比|测绘学报实际应用GPS军事主要给航行中的军舰、飞机及导弹提供定位和导航信息，同时也广泛应用于野外军事行动中单兵和移动装备定位及跟踪测量GPS技术已广泛应用于大地测量、资源勘探、地壳运动观测、地基测量交通对车辆进行跟踪、调度管理、合理分配，从而以最快的速度响应用户的乘车或配送请求，降低能源消耗，节省运行成本。同时GPS对车辆还具有导航功能。救援可对消防人员、救护人员、交通警察进行应急调遣，从而提高对火灾、犯罪现场、交通事故等紧急事件的响应效率生产和工程建设可以利用GPS发展“精准农业”，精确地喷洒化肥和农药；同时也广泛运用在工程定位、测量领域，提高工程建设的效率和精确性；捕鱼旅游探险旅游者可以在陌生的城市里迅速找到自己所在位置，确定前往目的地的最优行进方式和路线；野外探险者可以快捷地找到合适的道路和宿营地点，并在发生险情时，迅速定位、报警，以便及时、有效地得到救援在处于新型冠状病毒感染的肺炎疫情防控关键期，北斗企业为保障自身企业安全有序复工，积极利用自主研发的北斗高精度位置服务技术开发出了北斗智慧防疫定位服务系统，通过北斗系统高精度位置服务及轨迹精准定位技术，成功在自身企业和员工中开展有效运行，为复工员工和企业安全运营保驾护航。实际应用GIS1.与分布、位置有关的问题2.趋势分析问题3.模式分析问题4.模拟问题(1)GIS应用领域：资源调查、环境评估、灾害预测、公安、国土管理、城市规划、邮电通信、交通运输、水利、公共设施、商业金融等。2)GIS与城市管理：城市规划和管理、基础设施管理、

土地利用与管理、生态环境管理等具体在城市管理中

ESI地理信息系统(GIS)是为地理研究、综合评价、管理、定量分析、决策而建立的计算机应用系统。GIS已被广泛应用于医疗和公共卫生领域，为疾病监测、环境健康和危险因素分析、公共卫生资源计划和配置以及社区医疗保健控制等方面服务。疫情上报机制：发现疫情后，可将疫情通过系统第一时间上报至相关部门，减少中间过程，提升防控效率，最大程度降低范围传播风险。在线规划，实时调配：疫情管理部门接到上报的疫情后，可通过系统查询患者时空动态，划定管控范围、管控时限及管控力度，提出调配人员物资方案及后期处置至区域内疫情结束。疫情发展态势分析：根据感染人的居住小区，行驶路线对传播和感染进行态势分析。当堂检测1.下图示意某岛国的地理位置和地形。该岛国火山活动频繁，利用遥感技术可以（

）A获取火山喷发具体地点的三维坐标信息B监测受灾人口的空间分布C获取火山灰的扩散面积和浓度变化信息D监测火山活动的未来趋势

C例题分析1.下图示意某岛国的地理位置和地形。该岛国火山活动频繁，利用遥感技术可以（）

A获取火山喷发具体地点的三维坐标信息B监测受灾人口的空间分布C获取火山灰的扩散面积和浓度变化信息D监测火山活动的未来趋势

方法1：GPS是“点”，而三维坐标符合点的原则方法3：抓关键——“分布”方法2：GIS是“想”，未来趋势是未知的，需要“想”一下方法1：RS是“面”方法3：抓关键——变化注意审题所以选择C选项3.D4.D例题分析(1)省区间人口迁移规模减小；区内人口迁移规模增大；迁移距离缩小。(1)广西北部湾经济区建设将为当地提供更多就业岗位，这会吸引广西劳动力资源向该经济区集聚，导致外迁到省外的人口规模缩小，省区内人口迁移规模扩大，迁移的空间距离总体上减小。(2)钦州位于北部湾经济区的核心位置，紧靠经济发达的珠江三角洲：面向东南亚，地处中国一东盟自由贸易区；海陆交通方式多样，是地区性交通枢纽。(2)从地理位置看，钦州位于北部湾经济区的核心位置，东临近经济发达的珠江三角洲，面向东南亚，是“中国-东盟自由贸易区”的重要组成部分；从交通看，钦州是多条铁路和高速公路的交汇处，同时又包括钦州港的港口条件，海陆交通运输方式多样，形成地区性交通枢纽。(3)第一产业比重持续下降，二、三产业比重提高：带动产业转型升级，优化产业结构；提高区域发展水平；加速向高效益综合发展阶段转变。(3)据钦州市总体规划，钦州港区重点发展石化、能源加工及外向型临海工业，这必然会提升二三产业比重，第一产业比重将继续下降；通过重点发展促进产业结构调整，产业转型：进一步带动区域经济发展，提高区域发展水平，使区域空间结构从工业化阶段向高效益综合发展阶段转变。(4)减少水域面积；加剧水体污染；改变水体的流动性；破坏红树林生态系统及生物多样性。(4)大规模围填海首先表现为水域面积的缩小，这又进一步影响水体的生态效益和水体的流动性，加大水体污染的自净难度