地理信息在区域地理环境研究中的作用

地理信息技术

在区域地理环境研究中的应用第二节地理信息技术：指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称。应用：资源调查、环境监测、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开规划等。地理信息:遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)

一、地理信息技术一.遥感（RS）1.概念：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。2.遥感的类型（按载体分类）法国

SPOT-4卫星国际空间站

我国神舟号飞船

3.遥感的关键装置－传感器4.工作流程5.应用高分辨率卫星遥感影像监测汶川地震1、遥感探测范围由大到小的是A.宇宙飞船飞机人造卫星B.人造卫星飞机高空气球C.宇宙飞船高空气球飞机D.人造卫星高空气球飞机2、在阴雨天气中，下列遥感分辨率最高的是A.可见光飞机遥感B.可见光卫星遥感C.微波飞机遥感D.微波卫星遥感（B）（C）练一练在遥感技术中，可以根据植物反射波谱特征判断植物的生长状况。读图，回答3—4题3、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②

X光

③可见光④紫外线A①

④B③④

C①②D①③（D）4、根据上图的原理，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估测粮食作物的产量A、①④B②③C③④D①③（C）二.全球定位系统（GPS）1.概念：利用卫星，在全球范围内适时进行导航、定位的系统。2.组成a.空间部分——卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成，它们均匀分布在六个轨道平面内。全球任何地点在任何时刻，地平面上空至少有四颗GPS卫星b.地面控制部分——地面监控系统c.用户设备部分——GPS信号接收机3.特点全能性全球性全天候连续性适时性4.应用——确定位置、高度由中国建立的区域导航定位系统。该系统由三颗（两颗工作卫星、一颗备用卫星）北斗定位卫星（北斗一号）、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务，授时精度可达数十纳秒(ns)的同步精度，其定位精度与GPS相当。北斗一号导航定位卫星由中国空间技术研究院研究制造。三颗导航定位卫星的发射时间分别为：2000年10月31日；2000年12月21日；2003年5月25日，第三颗是备用卫星。2008年北京奥运会期间，它将在交通、场馆安全的定位监控方面，和已有的GPS卫星定位系统一起，发挥“双保险”作用。北斗卫星定位系统俄罗斯－格洛纳斯（GLONASS）“格洛纳斯GLONASS”是俄语中“全球卫星导航系统GLOBALNAVIGATIONSATELLITESYSTE”的缩写。作用类似于美国的GPS、欧洲的伽利略卫星定位系统。最早开发于苏联时期，后由俄罗斯继续该计划。俄罗斯1993年开始独自建立本国的全球卫星导航系统。按计划，该系统将于2007年年底之前开始运营，届时只开放俄罗斯境内卫星定位及导航服务。到2009年年底前，其服务范围将拓展到全球。该系统主要服务内容包括确定陆地、海上及空中目标的坐标及运动速度信息等。

三.地理信息系统（GIS）1.概念：专门处理地理空间数据的计算机系统。2.工作原理信息输入数据处理数据库管理空间分析可视化表达资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域

3.应用(3)功能数字地球能将不同空间、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、研究活动提供实验条件和实验基地。5．数字地球与人们的日常生活息息相关，下列内容不属于数字地球范畴的是(

)A．远程医疗 B．网络购物C．电视会议 D．扑克游戏【答案】

D【解析】

远程医疗、网络购物、电视会议都应用到了计算机网络和多媒体技术。【学法指导】“3S”技术手段的选取(1)“点”与“面”判断GPSGPS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技术的工作对象——“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。(2)“想”与“看”区分RS、GISGIS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是人的视力的延伸，主要功能是收集信息，即“看”，只“看”不用“想”的选用RS。3.应用四.数字地球数字地球是美国副总统戈尔于1998年1月在加利福尼亚科学中心开幕典礼上发表的题为“数字地球—新世纪人类星球之认识”演说时，提出的一个与GIS、网络、虚拟现实等高新技术密切相关的概念。在戈尔的文章内，他将数字地球看成是“对地球的三维多分辨率表示、它能够放入大量的地理数据”。数字地球要解决的技术问题，包括计算机科学、海量数据存贮、卫星遥感技术、互操作性、元数据等。可以预见，随着地球空间信息学的发展，而建立起的数字地球，必将促进测绘事业的现代化，为测绘事业与整个国民经济建立更加紧密的联系，作出更大的贡献，在未来和知识经济社会中产生巨大的经济效益和社会效益。

1．在图1.5和图1.6所示的洪水监测和统计中,除运用了遥感技术外,还运用了地理信息系统,遥感提供了信息源(信息搜集),地理信息系统对信息进行加工(分析、统计)。2．(1）可以利用全球定位系统

(2)可以利用地理信息系统

(3）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出事地点的巡警车（需要综合运用上述技术）。

(4)接警→确认出事地点的位置→（在显示各巡警车的地理信息系统中）了解其周围巡警车的位置→分析确定最近（或能最快到达）的巡警车→通知该巡警车。

(5)城市交通组织和管理、商业组织和管理、城市规划、卫生救护、物流等部门，都可利用地理信息技术。地理信息技术的应用1．遥感技术的应用目前遥感技术在资源普查、环境和灾害监测等方面运用广泛，具体应用分析如下：应用领域具体内容应用方向环境和灾害监测环境监测灾害监测监测荒漠化、土壤盐碱化、海上冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、水体污染、大气污染等有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善监测旱情、洪灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等有利于防灾减灾应用领域具体内容应用方向资源普查矿产资源生物资源有许多蕴藏矿产的地方是地质断裂或环形构造带，较容易借助遥感技术“发现”矿产人们只需要分析遥感图像就可以划定蕴藏矿产的大致区域通过遥感图像解译，用图像处理技术，提取植被的分布、类型、结构、健康状况、产量等数据为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务2.全球定位系统的应用依据全球定位系统所具有的特征，其广泛应用于以下领域：应用领域具体应用民用交通旅游探险其他领域军用空中导航：空域划分与管理；交通流量管理；飞行路线管理；提高机场利用率航海：自主导航；提供位置、航速、航行和时间信息；海图航迹显示；港口、码头的船舶调度；近海和内河船舶导航和管理定位；选择最优行进方式和线路；寻找合适的道路和宿营点；报警；选择最佳记录摄影地点、时间大地测量；野外勘测、紧急救援；农业监控；生态研究定位和导航3.地理信息系统的应用(高频点)(1)在区域地理环境研究中的应用(2)在城市建设和管理中的典型应用应用领域主要功能信息管理与服务规划和管理基础设施管理土地利用与管理生态环境管理主要向城市居民提供日常工作与生活所需的各种信息主要是进行城市规划设计、工程选址等，也可以进行城市管理和辅助决策利用GIS能够完成工程设计、应急抢修、日常维护等工作，可大幅度提高工作效率土地利用涉及土地利用性质变化、地块轮廓变化、土地权属关系变更等内容。GIS技术可以有效完成对土地利用状况的监控和管理，提高工作质量与效率应用GIS技术，可以实现城市生态规划、环境评价、环境与区域可持续发展的决策分析、环保设施的管理等(3)地理信息系统在灾害监测中的应用应用地理信息系统，并借助于遥感技术，可有效地监测和预报洪涝灾害、森林火灾等。1．遥感技术(RS)的应用(2014·台州模拟)图1、图2是美国宇航局公布的密西西比河流域某地区的卫星照片，完成(1)～(2)题。(1)对比两张卫星照片，能直接得出的判断是该区域(

)A．2011年春季干旱严重B．2011年以来河道持续变宽C．2012年春季湖泊增多D．2012年春季大片土地被淹(2)与图1相比，图2所示时期该区域发生变化的最主要原因是(

)A．连降暴雨B．农田漫灌C．高压控制D．海水倒灌解析：根据卫星图片对比，图2(2012年5月)中河道明显比图1(2011年5月)中同期变宽，其原因是密西西比河流域内连降暴雨，引发洪水，使得河岸周围大片土地被淹。DA2．全球定位系统(GPS)的应用(2014·皖南八校联考)小强在一条较直的山路上骑自行车，车上安装全球定位系统(GPS)，并用每6秒自动记录一点的方式，将自行车所到之处记录下来，再将这些资料上传到Google地球上展示。据此完成(1)～(2)题。(1)小强在公路上全力冲刺，GPS的点位记录如上图公路上黑点所示。小强所行道路的高度剖面图最可能是下列选项中的(

)(2)依GPS的记录，起点和终点的坐标分别为(28°26′34″N,118°E,112m)(28°26′36″N,117°59′48″E,121m)。小强的骑车方向为(

)A．由西南向东北 B．由东北向西南C．由西北向东南 D．由东南向西北BD解析：(1)上坡速度较慢，同样的时间，行驶的距离较短，黑点较密；下坡速度较快，黑点较疏。从图中各段黑点的密度可以判断：甲乙段及丙丁段应为下坡；而乙丙段应为上坡，过丁后黑点越来越密集，应为坡度很陡的上坡路，图中B剖面图符合条件。(2)根据起点和终点的经纬度，可以判定骑车方向为由东南向西北。3．地理信息系统(GIS)的应用某地理小组欲借助地理信息技术进行分析研究，以下是该小组获得的一些图层。结合所学知识回答(1)～(2)题。(1)为开发水能资源，该小组拟定了四个地区建设水电站，最合理的是(

)A(2)为防止水土流失，该地理小组欲选定两个区域进行重点监测和植树，则应选(

)甲乙丙丁戊己庚辛壬A.甲、庚处 B．丙、庚处C．乙、丁处 D．戊、辛处D解析：(1)本题需要结合所给图层，找出河流所在的位置。A选项所选位置是干支流交汇处，流量大；同时也是地势从高到低的交界处，流速快，水能资源丰富。在此地建设水电站是最合理的。(2)水土流失在土质疏松、集水区、坡度陡的地方最容易出现，戊、辛两区域满足上述条件。技法点拨“3S”技术手段的选用方法“3S”技术既相互区别又相互联系，选取某一技术难度较大，因此具体选择时应分清三者的概念及相互关系，把握三者的本质区别：遥感(RS)——人视力的延伸，它是侧重于收集信息的感知手段，通过飞机或卫星上携带的传感器接收地物辐射或反射的电磁波来获得信息，并经过简单处理后获得资料，如航片、卫星云图等，因此遥感本质上是“看”的过程。地理信息系统(GIS)——是在一定的数据源的基础上进行分析、对比、计算，得出有益于人类生产、生活的结论，它侧重于“分析、计算”，相当于“想、算”的人的活动。如气象卫星在高空收集到云系等信息传输到地面，这是RS技术的应用，而将卫星云图与地面上实测到的气温、湿度、风向等信息经过分析、处理，得出天气情况的预测则是GIS技术的应用。全球定位系统(GPS)——相对应用途径单一，即定位，并通过多次定位计算速度等，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与GIS技术的工作对象——“面”。【典例】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，读图13-2-4，回答(1)～(2)题。图13-2-4(1)下列选项中，重度病害植物反射率低于健康植物反射率)的波段主要集中在( A．红外线

C．可见光B．X光D．紫外线

提取信息：①波长大于0.80微米时，重度病害植物反射率低于健康植物反射率；②图示红外线的波长为0.76～1.5微米。

思路整理：审题、读图→找出重度病害植物反射率低于健康植物反射率的波长→根据波长判读符合条件的光线。

答案：A(2)根据图示的原理，可用遥感技术直接()

A．划分植物的种类

B．判读植物生长的土壤类型

C．判断城市人口分布

D．估计粮食作物的产量

提取信息：①“重度病害植物”和“健康植物”反射率的不同；②用遥感查看植物的健康(或病害)程度。

提取信息：结合图示信息→根据遥感的原理和应用→分析植物生长状况→估计粮食作物的产量。

答案：D

图13-2-5示意为某专题研究建立的地理信息系统(GIS)图层。据此完成1～2题。

图13-2-51．该专题研究可能是(A．耕地分类和评价C．商业分布和规划

)B．工业分布与交通的关系D．学校布局提取信息：地理信息系统图层涉及土壤、水系、地形等自然因素和土地利用及居民点分布等社会因素。

思路整理：由提取信息可应用于耕地分类和评价；工业分布与交通的关系、商业分布和规划、学校布局等与自然因素关系不大。

答案：A2