高中地理必修一学案单元活动地理信息技术应用

单元活动地理信息技术应用一、地理信息技术及其主要用途1.地理信息技术:是一门对地理信息进行获取、分析和应用的综合性技术,是地理科学与现代信息技术相结合的产物。2.核心技术:遥感、地理信息系统、卫星定位系统等。3.地理信息技术主要应用于如下领域:资源普查、灾害监测与评价、区域发展、城市和工程规划、交通等。二、遥感及其应用1.遥感概述:(1)原理:地球上的物体都在不停地吸收、反射、发射电磁波,不同物体的电磁波特性不同。(2)环节。信息获取→传输→接收与处理→分析和应用(3)特点:探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大等。(4)应用:资源评估、环境监测、灾害预警等领域。2.遥感影像的判读:判读遥感影像的依据是不同地物的影像特征不同,但是由于不同地区地物的差异、合成影像波段的差异,以及季节差异,其影像颜色和特征也不完全相同,因此有时需要结合实地调查进行判读。三、全球卫星导航系统和地理信息系统的应用1.全球卫星导航系统:功能获取观测点的经纬度和高程,实现导航、定位、授时等功能特点具有高精度、高效率和低成本的优点应用大地测量、地面监测、交通导航等许多方面2.地理信息系统:(1)概念:地理信息系统是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。(2)应用:广泛应用于经济、社会、环境和生态的规划、决策和管理等方面。四、利用地理信息技术监测滑坡1.过程:设置多个卫星定位检测桩→采集数据→传输至位移分析系统→变形量超过预警阈值,系统将实施预警。2.建立卫星定位位移监测预警系统的意义:(1)为研究滑坡变形特征、变形机制和危害程度等提供了翔实数据。(2)通过监测预警的实时性,为及时处置滑坡险情提供了技术保障。将地理信息技术的应用领域与作用连线。把遥感的工作过程填到下图中相应的位置。提示:判断下列说法的正误。①建立全球卫星导航系统需要四颗卫星。 (×)②野外探险时我们可利用全球卫星导航系统进行定位、导航。 (√)③地理信息系统就是一个计算机系统。 (×)④应用地理信息系统可以消除灾害影响。 (×)⑤通过地理信息系统中的图形数据可以查询到济南市的空间位置。 (√)能力一地理信息技术的比较1.三大地理信息技术的对比:项目遥感全球卫星导航系统地理信息系统特点监测范围广;获得信息量大,速度快;受限制少全能性、全球性、全天候、连续性和实时性图形化、可视化、及时更新信息功能对地表物体进行远距离的感知,获取信息导航、定位对地理空间数据进行输入、管理、分析应用资源普查、环境监测、自然灾害防御监测军事、测量、交通、救援、农业监控、区域研究等测绘、资源管理、环境保护、城乡规划、市场分析等领域2.三大地理信息技术的相互关系: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功能,⑤⑥表示全球卫星导航系统提供空间定位信息功能。靠近伊朗与土耳其边界的乌鲁米耶湖面积曾达4500平方千米,是中东地区最大的湖泊之一,也是世界第三大咸水湖。进入21世纪,乌鲁米耶湖水位下降,面积迅速缩小,面临消失,下图是不同时间乌鲁米耶湖的水域分布。(1)说明要监测乌鲁米耶湖水域面积的变化,应运用哪种地理信息技术?(区域认知:采用正确的方法与工具认识区域)提示:遥感。(2)要想动态显示河口三角洲面积近30年的变化状况,并预测其变化趋势,需要应用哪种地理信息技术?(综合思维:地理要素的综合)提示:地理信息系统。精准农业是当今世界农业发展的新潮流,是由地理信息技术支持,根据空间变异定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统,在未来的农业生产中,依托于地理信息技术,农民首先可定期获得农田长势的影像资料,再经过系统分析,最后把杀虫剂、化肥施用到最需要的农田,从而减少污染、提高产量。据此完成(1)、(2)题。(1)在上述农业生产过程中,依次使用的技术是 ()A.GPSGISRS B.RSGPSGISC.GISRSGPS D.RSGISGPS(2)对农作物生长情况和病虫害的监测,采用了卫星遥感技术,是因为 ()①农作物遭受病虫害时,发射和反射的波谱会有一定变化②卫星遥感探测的范围广,连续性强③卫星遥感分辨率高,可拍摄到清晰的照片④卫星遥感智能化高,在治虫过程中无需人工参与A.①② B.③④ C.①③ D.②④【思路点拨】解答该题的思路如下:【解析】(1)选D,(2)选A。第(1)题,对农田进行定期的RS(遥感),然后将获得的资料输入GIS进行分析,从而为有特定(GPS)需要的农田制定出合理的用肥措施等,依次使用的技术是RSGISGPS。第(2)题,农作物遭受病虫害时,发射和反射的波谱会有一定变化,卫星遥感可利用这一变化进行监测;卫星遥感高度较高,分辨率较低,卫星遥感探测的范围广,连续性强,卫星遥感只起到一个监测的作用,治虫还是需要人工参与。(2021·苏州高一检测)2019年1月3日“嫦娥四号”成功在月球背面软着陆,并传回月球背面影像图。下图为“嫦娥四号着陆区影像图”(1)“嫦娥四号”获取着陆区影像图主要采用的地理信息技术是 ()A.遥感技术 B.北斗卫星导航系统C.全球定位系统 D.地理信息系统(2)月球上没有生命物质存在的重要原因是 ()A.距离太阳太远 B.没有昼夜交替C.宇宙环境不安全 D.不存在大气层【解析】(1)选A,(2)选D。第(1)题,获取遥感影像需要RS;北斗卫星导航系统和GPS主要是定位;GIS主要是分析处理,不是获取数据。第(2)题,月球是地球的卫星,随地球一起绕太阳公转,日月距离与地球相比相差不大;月球的自转周期近似一个月,但是我们却只能看到月球的一面,另一面看不到,是因为月球的公转周期也是近似一个月,这种自转叫受线自转,就好像地球这面有一根绳子拽着月球一样。所以月球昼夜交替是一个月;月球是地球的卫星,随地球一起绕太阳公转,宇宙环境与地球相比,相差不大;月球上没有生命物质存在,是因为月球上没有适宜生物呼吸的大气。【补偿训练】读“我国‘高分三号’卫星发回的高分卫星融合影像图”,回答(1)、(2)题。(1)获得该图像的主要技术手段是 ()A.遥感技术 B.地理信息系统C.全球卫星导航系统 D.数字地球(2)利用该技术手段可直接 ()A.分析水灾损失 B.获得矿床露头信息C.分析矿产种类 D.确定矿床露头位置【解析】(1)选A,(2)选B。第(1)题,题中信息表明,该图像为卫星融合影像图,是利用遥感卫星“高分三号”获得的,属遥感技术,选项A符合题意。地理信息系统、全球卫星导航系统、数字地球不能直接获取卫星融合影像。第(2)题,遥感技术可以通过获取水灾影像,判断水灾范围和强度,但不能分析水灾损失;矿床露头处,反射和发射的电磁波与周边地理事物不同,因此遥感技术可以感知而获得矿床露头信息;遥感技术不能分析矿产种类;确定矿床露头位置,依靠的是全球卫星导航系统。能力二地理信息技术在防灾救灾中的应用1.遥感在防灾救灾中的应用:运用遥感技术,可以实时监测自然灾害的形成过程,进行准确预报或预警;能够快速进行灾害统计,为灾后救援工作提供强有力的支持。下图以长江流域洪水为例,分析遥感与传统方法相比的优势。2.全球卫星导航系统在防灾救灾中的应用:3.地理信息系统在防灾救灾中的应用:【知识拓展】遥感在2020年长江流域洪水中的应用2020年7月,长江流域发生了罕见的特大洪水,鄱阳湖等地区受灾比较严重。国家利用飞机和卫星对该地区进行了遥感监测,获得了大量的遥感影像图片,通过计算机处理后制成了淹没地区分布图,图中各地区的受灾状况一目了然。而且,利用计算机可对淹没面积按各种要求进行快速、准确地统计。下图为7月2019年8月,南美洲巴西亚马孙雨林发生森林火灾,森林大火持续了20多天,雨林损毁严重,许多雨林独有的动植物消失在大火之中。(1)林业部门要及时了解险情,应该采用什么地理信息技术?(区域认知:采用正确的方法与工具认识区域)提示:遥感。(2)在救援中消防中心要迅速了解消防员的位置,应该使用什么技术?(区域认知:采用正确的方法与工具认识区域)提示:全球卫星导航系统。北斗导航系统(BDS)是我国自行研制的全球卫星定位系统,是继美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)之后的第三个成熟的卫星导航系统。据此完成(1)、(2)题。(1)属于北斗导航系统(BDS)功能的是 ()A.太空旅游 B.地面定位导航C.高铁服务中心 D.飞机航班编排(2)北斗导航系统(BDS)客户服务终端M在抗灾救灾中发挥的主要作用有 ()①提供灾区的影像 ②统计灾区的经济损失③确定救灾人员的位置 ④提供救援实时路径A.①② B.①③ C.②④ D.③④【解析】(1)选B,(2)选D。第(1)题,BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统,是利用卫星群来获取地面经纬度坐标及其高程坐标并用于定位和导航的系统,所以,属于北斗导航系统(BDS)功能的是地面定位导航;太空旅游、高铁服务中心、飞机航班编排并不属于北斗导航系统(BDS)的功能。第(2)题,①提供灾区影像,主要是依靠遥感技术,遥感是指非接触的、远距离的探测技术;②统计灾区的经济损失,主要利用遥感和地理信息系统;③确定灾员的位置,主要是利用全球定位系统;④提供救援实时路径,北斗导航系统主要功能是定位、导航,因此可以提供实时救援路径。2020年6月23日成功发射北斗三号收官之星,(1)北斗卫星导航定位系统可以提供 ()①空间分析 ②位置信息③时间信息 ④波谱信息A.①② B.③④ C.②③ D.②④(2)北斗卫星导航定位系统可监测 ()A.滑坡 B.台风 C.酸雨 D.火灾【解析】(1)选C,(2)选A。第(1)题,北斗卫星导航定位系统可以提供位置信息、时间信息、经纬度位置、海拔和运动速度等;空间分析主要用地理信息系统;波谱信息的获取主要用遥感。第(2)题,由于北斗卫星导航系统具有全疆域无缝覆盖、不受地面灾害和环境条件的限制,所以在灾害发生的特殊时期比如山体滑坡、洪涝、风暴、冰雪、地震等可以为抗灾救灾发挥不可替代的作用;而台风、酸雨和火灾的监测主要运用遥感技术。1.(水平1)2020年初,新冠肺炎疫情给人们生产生活带来了巨大的影响,防治疫情蔓延扩散是每个人应尽的责任。如图为2月5日我国疫情动态示意图,该地图实时更新疫情信息A.BDS B.GPS C.RS D.GIS【解析】选D。制作电子地图需要采集各类地理事物的空间分布信息并建立数据库进行管理,主要应用地理信息系统,即GIS;GPS是卫星定位导航系统;RS为遥感系统,是通过对不同地物反射率不同获取信息的技术;BDS是中国自行研制的卫星导航系统。2.(水平2)四川凉山地区,近两年的3月份均出现森林大火,由于地形复杂,预防和救灾任务艰巨。能对该地防灾减灾最大助力的地理信息技术是 ()A.RS和GIS B.RS和GPSC.GIS和GPS D.数字地球【解析】选A。地理信息技术的应用的领域主要表现:遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用,可对农作物进行估产、有助于防灾减灾;全球定位系统在定位导航中的应用,主要用于位置方面的定位和导航;地理信息系统主要用于城市的信息管理与服务、交通道路管理、环境管理以及城市规划、防灾减灾等。四川凉山地区,由于地形复杂,需要利用遥感技术监测森林大火,利用地理信息系统分析森林大火发展趋势,制定合理的救援方案。(水平1、2)2019年9月23日5时10分,西昌卫星发射中心以“一箭双星”3.在军事演练中可以用北斗系统进行 ()A.制导精准打击 B.地形地貌探测C.打击效果侦察 D.战场仿真模拟4.战斗机的飞行不受白天黑夜、天气状况的影响,主要体现出北斗系统的 ()A.全球性 B.全天候 C.连续性 D.实时性【解析】3选A,4选B。第3题,北斗系统的基本功能是定位导航,故在军事演练中可以用北斗系统进行制导精准打击;地形地貌探测、打击效果侦察均需使用RS、GIS技术,战场仿真模拟则需要3S技术及其他信息技术综合使用。第4题,战斗机的飞行不受白天黑夜、天气状况的影响,主要体现出北斗系统的全天候作业,受外界天气、光亮影响小。全球性是指工作范围覆盖全球,材料不能体现。战斗机的飞行不受白天黑夜、天气状况的影响,但并没有提供北斗系统的连续工作,故不能体现其连续性;实时性在材料中也并未涉及。(水平2)2020年7月,我国长江中下游某地区遭遇入汛以来最强降水过程,发生了1998年以来最大洪水。该地区充分利用地理信息技术,及时安排防灾、救灾工作,制定撤离预案,提前让5000多名群众安全撤离,极大地减少了灾害的损失。据此完成5、6题。5.获取洪水淹没地区分布范围所应用的地理信息技术是 ()A.RS B.GISC.GPS D.数字地球6.制定撤离预案所应用的地理信息技术需要用到的地理数据有 ()①地形地貌分布 ②土壤类型分布③城市地租水平 ④河流水文信息A.①③ B.①④ C.②③ D.②④【解析】5选A,6选B。第5题,RS主要用于数据获取,GIS用于数据分析,GPS用于定位导航,数字地球主要是模拟现实。获取洪水淹没地区分布范围,属于对地面环境信息的获取,主要应用遥感系统(RS)。第6题,制定撤离预案所应用的地理信息技术是地理信息系统(GIS),需要对当地的地形地貌、河流水文、交通等信息进行系统分析;土壤类型及城市地租水平与应急预案关联度不大。7.(水平2)读下列材料,回答问题。材料一汶川大地震发生后,重灾区陷入信息隔绝状态。国土资源部第