《现代地理信息技术的综合利用》设计

《现代地理信息技术的综合利用》教学设计一、高考命题剖析该专题考查内容上看，主要通过现代信息联系的新技术以及资源开发、灾害监测等热点为背景，考查3S技术和数字地球的应用，通过比较遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)的概念、基本工作原理、特点及用途，区别其应用范围和意义。从考查形式看，有综合题，但更多的是以选择题形式呈现，如2022课标高考全国文综9～11题、2022北京高考文综10～11题。从能力要求看，注重于读图、用图和提取有效信息的能力和图文转换的能力。二、高考冲刺策略本专题内容专题性增强，与我们的生产、生活密切相关，大到进行城市管理、资源调查、国土规划，小到日常生活中的旅游出行、交通查询、看病求医等都离不开现代地理信息技术。因此，在最后冲刺阶段重点把握以下几个方面：1.以数字地球、数字城市为载体，考查地理信息技术在社会、文化、经济、基础设施、交通通讯、城市规划等方面的应用。2.以环境问题为切入点，如洪水、干旱等引起的耕地面积减少、荒漠化加剧等问题，考查地理信息技术在宏观上为政府提供的科学信息。3.以大型工程建设为切入点，考查地理信息技术在不同领域的应用和特点。三、核心考点整合拓展核心考点、地理信息技术的应用1．遥感的应用3．地理信息系统的应用地理信息系统可应用的领域相当广泛，可以说，凡是用到地图或需要处理地理空间数据的领域，都可以借助GIS。地理信息系统在区域地理环境研究中的应用。四、方法归纳总结1．3S技术之间的关系图中①②表示遥感技术提供影像信息功能，③④表示地理信息系统反馈影像信息处理结果，⑤⑥表示全球定位系统提供空间定位信息功能。2．遥感技术和全球定位系统应用的区别：遥感技术获取的常为呈面状的地理信息，其范围一般较大；全球定位系统获取的为点状的地理信息，非常精确。技术的综合运用与数字地球的区别。数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现与再认识，是遥感技术、全球定位系统、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等各种技术的综合利用。3S技术仅仅是数字地球的部分支撑技术。【例1】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。读下图回答(1)～(3)题。(1)图中，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是()①红外线②X光③可见光④紫外线A.①②B．①③C.②③D．③④(2)根据图的原理，可用遥感技术直接()①划分植物类型②判断植物生长的土壤类型③监测树木的生长状况④估计粮食作物的产量A.①②B．②③C.③④D．①④(3)不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率，根据这个原理，可以利用遥感进行的工作有()①判断水体污染②判断人口分布③分析城市大气污染④估算工业生产总值A.①②B．②③C.①③D．②④【解析】第(1)题，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段，反映在图像上就是虚线高于实线部分，读出相应的波长范围，再到下图中找出这一波长范围的名称。波长从到微米之间，属于可见光和红外线波段。第(2)题，根据题目中图像所显示的原理，利用遥感技术，接收到不同波段的反射率信号，通过对植物反射波谱特征变化的分析，就可以分析出哪些地方的植物生长良好，哪些地方的植物病害严重，从而起到监测树木生长状况或估计粮食作物产量的作用。第(3)题，水体和空气被污染后，其中的某些特定波段的反射率会发生变化，根据这种变化，利用遥感技术就可以对污染进行监测。人口分布和工业总产值的变化不会引起地物反射率发生变化，也就无法利用遥感技术进行检测。【答案】(1)B(2)C(3)C【做题心得】不同的物体由于物理性质不同，它们反射或辐射的电磁波总能量大小以及在不同波段的能量分布是不一样的。辐射能量往往和物体的温度有关，温度越高，物体辐射出的能量越大。辐射能量的光谱分布也和温度有关，温度越高，能量峰值越偏向波长短的波段。根据物体反射或辐射的电磁波能量的差异，遥感可以分辨不同的物体，并获得物体自身的一些信息，如地理位置、颜色、温度等。【例2】目前遥感技术已被广泛应用于国民经济的资源普查、灾害和环境监测等各领域。据此回答(1)～(2)题。(1)不同地物在同一光谱波段上的反射率差异越大，越容易区分。下图反映了甲、乙两类植物在生长期内两个波段上的反射率。在遥感影像上区分这两类植物，应该选择生长期内哪一天的影像最合适()A．①—第30天B．②—第75天C．③—第100天D．④—第130天(2)除了上述应用外，利用遥感技术还可直接()A．分析旱灾损失B．判断人口分布C．监测滑坡灾害D．确定环境污染类型【解析】本题主要考查遥感技术在各领域中的应用。解决此题需明确以下两点：(1)反射率差异最大的日期在30天附近。(2)遥感只对存在的事物进行探测，但不能分析、处理问题。【答案】(1)A(2)C【例3】我国一地理野外考察队相隔约一个小时看到GPS接收机分别显示如下界面（下图）。据此判断下列问题。（1）GPS的中文名称是()A．地理信息技术B．遥感技术C．全球定位系统D．地理信息系统（2）该考察队()A．向东南方向行进B．行进的相对高度达到800米C．看到的树种多属常绿阔叶树D．当地此时已是黑夜【解析】（1）GPS的中文名称是全球定位系统。（2）根据GPS接收机分别显示不同时刻所处的地理坐标，从而可以判断考察队前进的方向。【答案】（1）C（2）A【例4】地理信息系统(GIS)技术可应用于鲁尔区煤矿整治研究。读图，完成(1)～(3)题。(1)GIS技术的()A.关键装置是传感器B.数据模型用点、线、面表达C.主要功能是空间定位D.数据库由若干图层组成(2)图中城市()A.①位于规划区B.②位于非矿区C.③位于现矿区D.④位于原矿区(3)图示地区采矿业向西、向北迁移，主要是趋向()A.原料地B.消费地C.水资源D.交通线【解析】(1)传感器是遥感技术的关键装置，故A选项错。GIS技术的数据处理过程包括建立空间模型和数据模型，其中用点、线、面来表达地物空间特征和属性，应为空间模型，故B选项错。空间定位是GPS技术的主要功能，故C选项错。数据库是地物空间特征和属性的各项数据的结合，构成某一主题的图层，关于鲁尔区煤矿整治的研究，其数据库应由若干个图层组成，故D选项正确。(2)对比上下图，从图中所提供的信息可知：城市①位于非矿区，②位于原矿区，③、④位于现矿区，故C选项正确。(3)由图可知，图示地区的东部、南部是以非矿区、原矿区为主，随着时间的推移，开采量的增大，可供开采的煤炭资源日益减少，面临枯竭问题，而西部、北部多为现矿区、规划区，可供开采的煤炭资源多，故采矿业向西部、北部迁移主要是为了接近原料地。【答案】(1)D(2)C(3)A【针对拓展训练】图21..当今，3S（RS、GPS、GIS）技术在生产、生活和科研中的作用越来越突出。读“3S技术的综合运用图”图2（1）图中①②③④⑤⑥箭头指向线分别表示3S技术的不同应用功能，各个圆的重叠部分代表RS、GPS、GIS不同组合的综合应用，下列说法正确的是() A．表示“提供影像信息功能”的是④和① B．表示“提供定位信息功能”的是⑥和③ C．乙部分可掌握水灾淹没区的动态信息，以及分析水灾损失 D．丙部分可以用来判断火势蔓延方向，获取火场精确位置（2）某兴趣小组要对学校所在城市的公交布局进行研究，提出合理化建议，运用了GIS系统。在GIS数据库中，须调用的专题图层有下列中的() ①地形图层 ②交通图层 ③气候图层 ④人口图层 ⑤商业网点图层 ⑥水系图层 ⑦管网图层 ⑧城市图层 A．①②⑤⑥ B．③④⑤⑦ C．②④⑤⑧ D．⑤⑥⑦⑧【解析】该题考查3S技术的综合运用。（1）表示“提供影像信息功能”的是①和⑤,表示“提供定位信息功能”的是⑥和④,乙部分为RS和GIS的综合运用，即可可掌握水灾淹没区的动态信息，以及分析水灾损失，判断火势蔓延方向要运用RS。（2）进行城市的公交布局，需要了解交通、人口、商业网点和城市的布局特点。【答案】（1）C（2）C2.某调查小组对某地方圆1000米范围内进行了生态调查，其生态状况如图所示，据此回答（1）-（2）题。（1）要对该地这种生态环境的发展变化进行宏观监控，宜选用的地理信息技术是（）D.人工科学考察（2）控制该生态现象的发展和蔓延，所采取的最合理的措施是（）A.退耕还林B.退耕还牧C.规定合理载畜量D.防止过度樵采【解析】（1）本题考查的是学生的地理信息系统知识，试题难度中等。RS指遥感技术，主要是为了获取信息并为其他信息系统提供数据；GPS主要功能是定位和导航；GIS主要是对数据进行管理并提供对人类有用的信息。进行宏观观测主要是为了获取信息，使用RS，故选A。人工科学考察对于宏观观测明显不实用。（2）本题考查的是学生的读图分析能力，试题难度较大。由图示可以看出，越靠近井，生态破坏越严重，可以推断破坏的主要原因是人为原因，最外面植被为受人类活动影响最小的，为草木植被，可以推知，该地的主要农业生产活动是牧业，故控制该地生态现象发展和蔓延的主要措施应该为规定合理载畜量，避免过度放牧，故C为正确答案。【答案】（1）A（2）C3．读南京市大型超市与土地等级关系图，回答(1)～(2)题。(1)影响南京大型超市布局的共同区位因素是()A．交通B．地形C．水源D．能源(2)应用地理信息技术对南京市区大型超市空间分布进行分析，需要的图层有()①人口密度图层②城市道路图层③人口增长图层④土地利用图层A．①②③B．①③④C．②③④D．①②④【解析】第(1)题，从图中可以看出，大型超市均位于市外交通便利的城市道路沿线，故影响该城市大型超市布局的共同区位因素是交通。第(2)题，大型超市属于商业活动的一部分，与土地利用类型密切相关；人口密度的大小影响到销售额的高低；大型超市的分布受交通影响大，一般布局在交通便利的城市主干道附近；人口增长是一个时间的变化过程，与目前大型超市的利润无多大关系。【答案】(1)A(2)D4.下图反映了雪地、沙漠、湿地、小麦的反射光谱曲线，读图回答下列问题。（1）从图中可以看出，不同的地物在同一波段其反射率不同；同一地物在不同波段反射率也不同，这是照片上判读各种地物的基础。例如，利用～微米波段的照片可以把________与其他地物分开，利用～徽米波段的照片可以把沙漠与小麦、湿地区分开；利用～微米波段的照片可以把__________和____________区分开。（2）结合该图和所学知识思考，利用遥感图像判断地物的基本原理是什么？（3）简要说明遥感技术在国民经济中有哪些应用领域？【解析】第（1）题可以通过读图来解答，雪的反射性能很强，其反射光谱与太阳辐射光谱很相似，在～微米波段，是一个强反射峰值，反射率甚至接近是100％，随着波长的增长，反射率降低。在～微米波段，小麦的反射率是几类地物中最大的，这是绿色植物共同的特征。而湿地反射率很低，由此可以把小麦与湿地区分开来。遥感技术可以根据不同的目的和任务，选用不同的波段和不同的遥感仪器，取得所需信息。不同的地物对同一波段电磁波的反射率是不同的；即使同一地物在不同波段其反射率也不同。这样我们可以根据它们各自的光谱特性，选择最佳的波段、最佳摄影季节和摄影时间的照片进行判断。【答案】(1)雪地小麦湿地(2)不同地物在同一波段的反射率不同，同一地物在不同波段反射率也不同，由此导致其波谱特征不同，根据地物波谱曲线就可区分和识别地表物体。(3)遥感技术可以应用于资源普查、环境灾害监测等领域。5.某市泥石