2023届高二区域地理导学案地理信息技术的应用

第十一章地理信息技术的应用本节复习脉络：考点一|全球定位系统(GPS)和遥感技术(RS)(对应学生用书第187页)[识记—基础梳理]1．全球定位系统(GPS)(1)概念：是利用卫星网络来获得地面某点经纬度和高程的系统。(2)组成eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(空间部分——GPS卫星星座,地面控制部分——地面监控系统,用户设备部分——GPS接收机))(3)全球定位系统的应用①技术特点：全天候、高精度和自动测量。②主要功能：定位和导航。③应用领域：军事、测量、交通、救援、农业及娱乐等。2．遥感技术(RS)(1)概念：“遥远的感知”，是利用一定的技术设备和系统，在远离被测目标的位置上对被测目标的电磁波特征进行测量、记录和分析的技术。(2)分类：近地面遥感、航空遥感和航天遥感。(3)工作过程eq\x(\a\al(物体反射,或辐射的,电磁波))→eq\x(\a\al(传感器,接收信息))→eq\x(\a\al(信息记录,和传输))→eq\x(\a\al(信息处理,判读分析))→eq\x(\a\al(用户,应用))(4)遥感影像①分辨率数值越小，表示分辨率越高。②遥感影像有黑白和彩色之分。③判读eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(黑白,影像)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(建筑物呈灰白色,草地、森林颜色较深)),\a\vs4\al(彩,色,影,像)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(真彩色：地物颜色能真实反映实际地物,颜色特征,假彩色\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(草、树、庄稼呈红色,水是灰色和蓝色,城市是蓝灰色))))))(5)遥感的应用eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(资源普查\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(矿产资源调查,水资源调查,农作物估产等)),环境和灾害监测\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(水污染监测,沙尘暴监测))))eq\a\vs4\al([图文助记])1．汽车导航的工作原理汽车中的GPS用户设备接收卫星信息，计算出本车的位置、速度等信息，并通过无线电信号传至服务中心，服务中心再根据汽车所在的位置，及时为汽车导航。2．电磁波的特点与遥感判读不同物体反射或辐射的电磁波是不同的，同一物体在不同状况下，对电磁波的反射或辐射也是不同的。利用电磁波的上述特点可对遥感图像进行判读。[理解—要点突破]1．全球定位系统(GPS)的应用全球定位系统(GPS)广泛应用于军用、民用两领域，在军用领域主要体现在定位和导航两大方面，而民用领域则应用广泛。具体如下：2．遥感技术(RS)的应用目前遥感在资源普查、环境和灾害监测、农业等方面运用广泛，具体应用分析如下：(1)资源普查、环境和灾害监测应用领域具体内容应用方向资源普查矿产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“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生物资源通过遥感图像解译，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环境和灾害监测环境监测监测荒漠化、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灾害监测监测旱情、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(2)农业方面[运用—考向通关]考向1全球定位系统的应用1．下图为我国某区域冬季某日8时至次日8时的降雪量和积雪深度分布图，道路积雪会影响交通，应用GPS技术可以()A．获取道路积雪影像数据B．解译积雪遥感影像C．分析道路积雪空间分布D．确定待救援车辆位置D[GPS具有导航、定位功能，而“获取”是RS的主要功能，“解译”“分析”是GIS的主要功能，所以选D。]2．2013年4月20日，四川雅安芦山县发生7.0级地震。在震后救灾中，北斗卫星导航系统(BDS)发挥了重要作用。BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统，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。BDS在抗震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提供短文联络A．①② B．①③C．②③ D．③④D[材料中说明了BDS的功能是定位和短文通信，由此可以确定③④的描述是正确的。提供灾区影像的技术是RS，统计灾区经济损失的技术是GIS。]考向2遥感技术在资源普查中的应用2013年6月19日一场罕见雾霾袭击新加坡。读图，完成3～4题。3．罕见雾霾袭击新加坡，雾霾烟尘来自()A．苏门答腊岛 B．加里曼丹岛C．爪哇岛 D．马来半岛4．用于对雾霾的分布范围的监测系统还可用来()A．出行导航B．规划城市道路交通C．进行矿物地质探测D．建立城市管理数据模型3．A4.C[第3题，注意图例，此时为北半球夏季，气压带风带北移，南半球的东南信风越过赤道，偏转为西南风，在西南风的影响下苏门答腊岛的烟雾飘到新加坡。第4题，对雾霾的监测应用了遥感技术，该技术还可以用于对矿物的地质探测。]考向3遥感技术在环境、灾害监测中的应用图1为某冰川所在区域遥感影像，图2为根据1973、2009年遥感影像提取的该冰川分布图层(局部)，图中每个方格面积表示900平方米。读图，回答5～6题。图1图25．图1中甲点所处的地形是()A．山谷 B．山脊C．冲积扇 D．盆地6．图2所示区域冰川面积变化的情况是()A．减少了1800平方米B．增加了1800平方米C．增加了2700平方米D．减少了2700平方米[解图流程]5．A6.D[第5题，在遥感影像图中，海拔高处多积雪和冰川，反射率高，在遥感影像上表现为颜色较浅，海拔低处较灰暗，甲所在处较灰暗，且比两侧暗，应为低海拔处，该地位于山顶附近，结合灰暗处的延伸形状，可判断甲位于山谷中。第6题，由图2可知，2009年非冰川方格的数量增加到10个，比1973年多了3个，由于每个方格面积表示900平方米，说明图示区域冰川面积减少了2700平方米。]考向4遥感技术在林业和农业方面的应用棉花遥感识别是棉花种植面积遥感估算的关键，下图是我国某地区不同日期棉花光谱信息与其他作物光谱信息的曲线分析图。图中前三个波段为可见光波段(分别为蓝波段、绿波段、红波段)，第四波段为近红外波段。读图，回答7～8题。eq\a\vs4\al(6月份（棉花盛蕾期）测量的,农作物1－4波段光谱曲线)eq\a\vs4\al(9月份（棉花盛絮期）测量的,农作物1－4波段光谱曲线)7．容易将棉花从其他作物中识别出来的最佳波段是()A．蓝波段 B．绿波段C．红波段 D．近红外波段8．根据图中信息，判断下列叙述正确的是()A．棉花盛蕾期对各波段的反射率均比盛絮期高B．棉花盛絮期对蓝波段、绿波段和红波段的反射率比盛蕾期明显降低C．9月份番茄对绿波段的反射率略低于6月份D．6月份玉米对红波段的反射率略高于对绿波段的反射率7．D8.B[第7题，由图示的图例来看，可见光波段(分别为蓝波段、绿波段、红波段)的曲线，棉花的反射率与其他两种农作物都比较接近，无法区分，所以A、B、C都错误，而第四波段为近红外波段，特别是9月份，比较明显地区分开来，正确答案是D。第8题，由图中看到，在3(红波段)棉花盛絮期的反射率比盛蕾期高，故A错误；棉花盛絮期对蓝波段、绿波段和红波段的反射率比盛蕾期明显降低，落差比较大，故B对；9月份番茄对绿波段的反射率略高于6月份，故C错误；6月份玉米对红波段的反射率低于对绿波段的反射率，故D错误。正确答案是B。]考点二|地理信息系统(GIS)和数字地球(对应学生用书第189页)[识记—基础梳理]1．地理信息系统的应用(1)地理信息系统(GIS)①概念：依靠计算机实现地理信息的收集、处理、存储、分析和应用的系统。②特点：能随时制作电子地图，查询详细的属性资料，进行多种空间分析，模拟区域内的空间规律和发展趋势。③流程eq\x(\a\al(信息,输入))→eq\x(\a\al(数据,处理))→eq\x(\a\al(数据库,管理))→eq\x(\a\al(空间分析,（查询）))→eq\x(\a\al(可视化表达,（地图、三维视,图、多媒体等）))(2)地理信息系统可以解决的四类基本问题①与分布、位置有关的基本问题a．查询“地点”和“状况”。b．查询符合一定条件的地物的分布、位置。②趋势分析eq\x(某地物随时间变化的过程)eq\o(→,\s\up14(分析),\s\do5())eq\x(该地物的发展趋势)③模式问题eq\x(\a\al(通过地物分布及其组,合规律的模式分析))eq\o(→,\s\up14(揭示),\s\do5())eq\x(地物之间的空间关系)④模拟问题eq\x(\a\al(利用已掌握的规律,建立起一定的模型))eq\o(→,\s\up14(模拟),\s\do5())eq\x(\a\al(具备某种条件时,将出现的结果))(3)地理信息系统在城市管理中的应用城市信息管理与服务、城市规划、城市道路交通管理、城市救灾防灾、城市环境管理等。eq\a\vs4\al([易误点拨])遥感主要用于地理信息数据的获取；全球定位系统主要用于地理信息空间定位；地理信息系统主要用来对地理信息进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价。2．数字地球(1)概念：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，构造一个虚拟地球。(2)核心思想eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(用数字化手段统一处理地球问题,使人们最大限度地利用信息资源))(3)所需条件eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(全球网络与分布式存储（基础）,虚拟现实技术（最大特征与依据）,高分辨率卫星影像（重要信息源）))(4)数字地球的应用前景①可帮助制定可持续发展的对策。②为国家大型工程决策提供重要的参考数据，为城市的管理提供依据。③为百姓生活提供方便。eq\a\vs4\al([易误点拨])数字地球不等同于“3S”技术的结合，而是遥感技术、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。[理解—要点突破]1．在区域地理研究中的应用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主要向城市居民提供日常工作与生活所需的各种信息规划和管理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基础设施管理利用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与管理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生态环境管理应用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.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。[运用—考向通关]考向1地理信息系统在区域地理环境研究中的应用下图是某地山体滑坡后堵塞河道形成堰塞湖的影像。读图，回答9～10题。9．图中堰塞体垮塌后可能会淹没下游沿岸居民点，可快速确定需要转移人口区域的技术是()A．遥感(RS)B．地理信息系统(GIS)C．全球定位系统(GPS)D．北斗导航系统(BDS)10．图中甲、乙、丙、丁四处海拔由高到低的排序是()A．甲>乙>丙>丁 B．甲>丙>丁>乙C．乙>丁>丙>甲 D．乙>丙>甲>丁9．B10.D[第9题，确定需要转移人口区域，需要对影像图进行分析，需要模拟堰塞湖决口可能会淹没的范围。遥感的主要功能是获取地理信息；全球定位系统和北斗导航系统的功能主要是定位和导航；只有地理信息系统能对地理空间信息进行分析处理。第10题，图中乙处位于堰塞体滑坡的源头处，其海拔应最高；丙在堰塞体上，海拔高于湖面上的甲，丁在堰塞湖下游河道上，海拔最低。]考向2地理信息系统在城市管理中的应用下图示意新一代信息技术支撑下的智慧城市。读图，回答11～12题。【导学号：29790148】11．地理信息系统为智慧城市建设提供()A．分析、管理空间信息 B．跟踪动态定位信息C．整合、集成网络信息 D．获取实时通讯信息12．智慧城市建设对城市发展最重要的作用是()A．调整地域结构 B．加速人口集聚C．扩大空间规模 D．提升服务功能【思维流程】eq\x(\a\al(地理信息,系统))→eq\x(\a\al(提供反映区,域状况的各,种空间信息))→eq\x(\a\al(智慧城市,建设))→eq\x(\a\al(提升城市服务,的效率和水平))11．A12.D[第11题，地理信息系统的作用主要是对信息进行分析、加工和管理；跟踪动态定位是全球定位系统的功能；网络信息不属于地理空间信息，其整合、集成不属于地理信息系统的作用；获取实时通讯信息是通讯工具的作用。第12题，从示意图中可看出，智慧城市实际上就是高度信息化的城市管理系统，智慧政务、智慧交通和智慧社区都属于城市管理和服务范畴。因此智慧城市建设能够提升服务功能。]地理图表专攻(十四)|“3S”图像的判读(对应学生用书第191页)“3S”图像往往作为考查的载体，主要考查“3S”技术的应用。在遥感图像中，主要是遥感影像图及根据遥感影像绘制的图形；GIS图像主要是根据GIS的图层叠加原理，展示不同的图层；GPS多以材料为背景，图像呈现不多，一般仅通过手持机界面图或工作流程图来考查，但与RS及GIS的综合应用所得的图像也是较为常见的呈现方式。[识记—常考图示][领悟—判读技巧]1．判读此类图表应知应会的基础知识(1)分辨率数值越小，表示分辨率越高。(2)在黑白遥感影像中，建筑物呈灰白色，草地、森林颜色较深。(3)在遥感影像中，不同的地物，其形状特征或色调深浅不同，据此可以判断地物类型。(4)地理信息系统图层叠加示意图，由不同的专题图层叠加而成，不同图层叠加之后，反映的地理要素特征不同。2．此类图的判读技巧这类图像在判读时，一定要利用题干和图中信息，结合“3S”技术各自的特点和功能，准确判断出所属的图像类型，再进一步分析其基础应用或原理。(1)遥感影像图的判读(如图1)①遥感影像图中常见地形、地貌的特征：类型特征平原色调均一，其中常有水系形成的花纹，耕地形成的色斑以及不同色调的城镇山地以山脊为界形成阴阳坡，在影像上阳坡为浅色调，阴坡为深色调；山愈高，色调差异愈大沙丘多分布在干旱地区，江河、湖海岸边也有零星分布，在各波段均呈浅色调，在沙漠地区水系稀少，河流只显示出较大的主干河道，而缺少细小的支流黄土在各波段均呈均匀的浅色调，其影像表现为密集型树枝状水系所组成的花纹图案②高考试卷目前仍是黑白印刷，遥感影像图在颜色上的判读不便考查，所以主要是从形状特征上考查，或者借助色调的深浅进行判读。一般地物，如水体、城市、道路、农业用地、林地等的简易判读标志如下表所示：类型形状特征和色调深浅河流常为界线明显、自然弯曲、宽窄不一的带状，上面常有堤坝、桥梁等人工建筑。河水比较混浊或者水较浅，则色调浅；河水清澈或水较深，则色调较深湖泊湖岸呈自然弯曲的闭合曲线，轮廓较为明显。常为均匀的深色调城市钢筋水泥结构的房屋，排列较规则整齐；砖木结构的房屋排列不规则；钢筋水泥结构的房屋色调多为浅灰；砖木结构的房屋色调多为深灰；城市的夜景在周围深色调的背景下，呈现点状或面状亮区道路一般呈线状延伸，道路间有交叉点。色调从浅灰到深灰。简易公路多为砂石路面，色调较浅，沥青路面呈现深灰色农业用地在形态特征上常常是被道路分隔为一块块长方形林地往往可以观察到高大树木投下的阴影(2)GIS图层叠加示意图的判读(如图2)首先要明确GIS图层叠加示意图是由哪些专题图层组成的，其次要明确不同的专题图层反映的地理事物之间的空间联系，最后要明确图层叠加之后反映的地理要素特征。叠加图层新生(应用)主体人口密度与交通线路及规划图新建商业中心选址河流分布、坡度分布、土石分布泥石流易发区水系、土地利用、居民点、地形、土壤耕地的分类和评价水系、土地利用、居民点、地形、土壤、水文地质、区域规划深埋垃圾场选址人口密度图、行政区划图、行政区人口基数各行政区人口增长率坡向分布、岩石倾斜滑坡易发区(3)全球定位系统图像及综合图的判读①手持机界面图(如图3)：主要是判读界面上的地理坐标和海拔高度。②综合图(如图4)：常见的如某城市中心城区月交通事故次数示意图，应借助于GPS和GIS制作。[运用—母题迁移]考向“3S”图像的判读[母题示例]下图为某地区信息系统数据库示意图。读图，回答13～14题。13．以下图层组合最适合用遥感(RS)技术获取信息的是()A．①②④B．①③⑤C．③④⑥D．②③⑥14．进行农业适宜性评价可以利用的图层组合是()A．①②④⑤ B．②③④⑤C．②③④⑥ D．①