2024-2025学年新教材高中地理第四单元从人地作用看自然灾害单元活动地理信息技术应用学案鲁教版必修1

PAGE18-单元活动地理信息技术应用【热点链接】2020年3月30日，四川省西昌市经久乡马鞍村发生森林火灾。中国航天科技集团所属中国资源卫星应用中心支配多颗高辨别率卫星对灾区进行监测，并调取多幅卫星影像，服务于救灾工作。火灾发生后，基于北斗的手持机第一时间驰援森林灭火，部分志愿者配备了北斗手持终端支援救灾现场，确保救灾工作有序、高效。此次救灾利用了什么地理信息技术？提示卫星遥感技术；全球卫星导航系统等。课程标准学业质量标准核心素养定位通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用。水平1：依据资料，说明地理信息技术的含义。水平2：依据资料，归纳主要地理信息技术的含义、主要作用及应用领域。水平3：运用图表资料，归纳主要地理信息技术的特点，探讨地理信息技术在自然地理探讨中的应用。水平4：综合运用资料，探究地理信息技术图像的判读和应用。人地协调观：运用地理信息技术，服务于防灾减灾，减轻自然灾难带来的损失。综合思维：地理信息技术图像的判读、地理信息技术的比较及应用。地理实践力：运用手机地图，体验地理信息技术的应用。一地理信息技术及其主要用途1.概念：地理信息技术是一门对eq\o(□,\s\up3(01))地理信息进行获得、eq\o(□,\s\up3(02))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．组成：遥感、地理信息系统、eq\o(□,\s\up3(03))卫星定位系统等。3．应用：地理信息技术在资源普查、eq\o(□,\s\up3(04))灾难监测与评价、环境监测与评价、区域发展、城市规划、工程设计、交通等方面有广泛的应用。二遥感及其应用1.原理：地球上的物体都在不停地汲取、反射、eq\o(□,\s\up3(01))放射电磁波，不同物体的eq\o(□,\s\up3(02))电磁波特性不同。2．应用：资源评估、eq\o(□,\s\up3(03))环境监测、灾难预警等。3．环节：信息的eq\o(□,\s\up3(04))获得、传输、接收、处理、分析和应用。4．优点：探测范围eq\o(□,\s\up3(05))大、获得资料eq\o(□,\s\up3(06))快、受地面条件限制eq\o(□,\s\up3(07))少、获得信息量eq\o(□,\s\up3(08))大等。5．遥感影像(1)判读基础：不同地物有不同的eq\o(□,\s\up3(09))影像特征。(2)色调：水域为蓝色，人工建筑多呈灰色，植被呈红色。(3)形态：人工建筑、工程的边界往往eq\o(□,\s\up3(10))棱角明显，形态规则；道路的宽度一般改变eq\o(□,\s\up3(11))较小，河流的宽度多变；道路相对比较eq\o(□,\s\up3(12))顺直，河流则曲曲折折。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(1)概念：全球卫星导航系统是由卫星群组成的卫星系统。(2)观测卫星数量：可以同时观测到eq\o(□,\s\up3(01))四颗卫星。(3)获得信息：获得观测点的eq\o(□,\s\up3(02))经纬度和高程。(4)作用：eq\o(□,\s\up3(03))导航、定位、授时等功能。(5)优点：eq\o(□,\s\up3(04))高精度、高效率和低成本。(6)应用：eq\o(□,\s\up3(05))大地测量、地面监测、交通导航等。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eq\o(□,\s\up3(06))地理分布数据进行采集、储存、eq\o(□,\s\up3(07))管理、运算、eq\o(□,\s\up3(08))分析、显示和描述的技术系统。(2)应用：应用于经济、社会、环境和生态的eq\o(□,\s\up3(09))规划、决策和管理等方面。四利用地理信息技术监测滑坡1.卫星定位位移监测预警系统通过在滑坡体和建筑物上设置的多个eq\o(□,\s\up3(01))卫星定位监测桩进行数据采集，采集的数据实时传输至位移分析系统。一旦变形量超过eq\o(□,\s\up3(02))预警阈值，系统将实时预警。2．作用(1)为探讨滑坡变形特征、变形机制和eq\o(□,\s\up3(03))危害程度等供应了翔实数据。(2)为刚好处置滑坡险情供应了eq\o(□,\s\up3(04))技术保障。1．推断正误。(1)获得信息时，遥感技术不受自然条件的制约。(×)(2)利用全球卫星导航系统，可进行定位、测时、测速。(√)(3)利用地理信息系统不能监测自然灾难。(×)2．获得卫星云图利用的地理信息技术是()A．遥感技术B．全球卫星导航系统C．地理信息系统D．数字地球技术答案A解析卫星云图是遥感图像，因此获得卫星云图利用的地理信息技术是遥感技术。3．据卫星云图分析台风的移动方向及可能的登陆地点，利用的地理信息技术是()A．遥感技术B．全球卫星导航系统C．地理信息系统D．数字地球技术答案C解析分析地理空间数据利用的地理信息技术是地理信息系统。4．在日常生活、生产中，全球卫星导航系统常常应用于()A．汽车导航B．资源普查C．电子购物D．信息查询答案A解析在日常生活、生产中，全球卫星导航系统常常应用于汽车导航；资源普查是遥感技术的主要应用领域，电子购物须要网络技术支持，信息查询是地理信息系统的主要功能。5．假如要依据受灾状况，对临时灾民安置点和医院进行选址，并选择平安疏散道路，可以采纳哪种地理信息技术？试设计一项应用该技术的课题探讨项目。提示GIS。“江汉平原某年水稻长势的监测分析”“中等城市垃圾填埋场选址模式及与环境关系的分析”“油轮在某海疆发生大量漏油事故时，预料其污染范围及对海洋生物的影响”等。主题探究地理信息技术的选择当今，3S(RS、GNSS、GIS)技术在生产、生活和科研中的作用越来越突出。如图是“3S”技术的组合应用图。据此探究下列问题：(1)城市道路建设速度越来越快，地图测绘部门为了刚好更新地理信息，须要利用________技术。在救灾管理系统中，管理中心要驾驭救灾车辆的精确位置应利用________技术。为了能对运动中的汽车精确定位，至少须要接收________颗卫星的信息。(2)图中①②③④⑤⑥箭头指向线分别表示“3S”技术的不同应用功能，其中表示“供应影像信息功能”的是⑤和________，表示“供应空间定位信息功能”的是⑥和________，表示“反馈影像信息处理结果”的是③和________。(3)图中各个圆的重叠部分分别代表RS、GNSS、GIS不同组合综合应用，其中甲代表“3S”技术的组合，乙代表__________技术的组合，丙代表__________技术的组合。在图中所示的各个综合应用中任选一种组合，并写出应用实例_________________________________________________________________。[成果展示](1)RSGNSS四(2)①④②(3)GIS与RSGIS与GNSS甲：RS获得矿床露头信息，GIS分析矿产种类，GNSS确定矿床露头位置；乙：RS获得水灾沉没区的动态信息，GIS分析水灾损失；丙：装载GNSS接收器的运钞车发送信息到监测中心，GIS监测运钞车是否偏离预定线路；丁：RS获得森林火场遥感信息，GNSS获得火场精确位置，引导消防队员刚好、精确到达灭火地点。1．地理信息技术的比较遥感(RS)全球卫星导航系统(GNSS)地理信息系统(GIS)特点探测范围大；获得信息量大、速度快；受限制少全球性、全天候、连续性和实时性图形化、可视化、刚好更新信息功能对地表物体进行远距离的感知，获得信息导航、定位对地理空间信息进行输入、管理、分析应用资源调查、环境监测、自然灾难防卫监测等军事、测量、交通、救援、农业监控、区域探讨等测绘、资源管理、环境爱护、城乡规划、市政分析等领域2．全球卫星导航系统(GNSS)目前，主要的全球卫星导航系统包括美国的全球定位系统(GPS)、中国的北斗卫星导航系统(BDS)、俄罗斯的全球卫星导航系统(GLONASS)和欧洲的伽利略卫星导航系统(GALILEO)。3．地理信息技术的选择(1)“点”与“面”推断GNSSGNSS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”，明显区分于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”，假如是“点”则选用“GNSS”，假如是“面”则选用RS或GIS。(2)“想”与“看”区分RS、GISGIS是地图的延长，主要功能是进行空间数据的分析和处理。对“事象”的发展改变进行预料、评估，须要计算、思索，即“想”；凡是须要“想”的选GIS。RS是人的视力的延长，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得，即“看”，只“看”不用“想”的选用RS。(3)关键词推断“3S”技术RS：“获得”空间信息。GNSS：“定位”“导航”“精确”“精密”“精准”等。GIS：“分析”“处理”“查询”“输入”等。地理信息技术渐渐被大量运用到社会经济中的各个部门。读图回答(1)～(2)题。(1)环保部门利用地理信息技术监测各地区秸秆着火点，若图中甲为环保部门，乙为秸秆着火点监测区，则该地理信息技术为()A．遥感(RS)B．全球卫星导航系统(GNSS)C．地理信息系统(GIS)D．北斗导航系统(BDS)(2)我国某共享单车企业利用国产地理信息技术手段实现了米级定位，即使在树荫下单车也不会出现“漂移”。若图中甲为国内某共享单车企业，乙为共享单车，则该地理信息技术为()A．遥感(RS)B．全球卫星导航系统(GNSS)C．地理信息系统(GIS)D．北斗卫星导航系统(BDS)地理信息技术的比较和选择类题透析思路点拨监测监测火灾须要获得火灾eq\o(□,\s\up3(01))信息。获得信息须要用eq\o(□,\s\up3(02))遥感(RS)。定位留意关键信息“利用eq\o(□,\s\up3(03))国产地理信息技术实现米级eq\o(□,\s\up3(04))定位”。定位须要用到eq\o(□,\s\up3(05))全球卫星导航系统(GNSS)，国产卫星导航系统为北斗卫星导航系统(BDS)。[答案](1)A(2)D主题探究地理信息技术的应用下表为近年来几次重大自然灾难中地理信息技术的应用。灾难事务地理信息技术应用12008年5月12日，汶川地震规划救援线路，并刚好炸开堰塞湖，避开引发洪灾22009年7月中国南部暴雨洪涝洪水跟踪，动态监测沉没区的空间改变32010年8月7日，舟曲县发生特大泥石流灾难损失评估，灾难重建规划42017年8月8日，九寨沟地震中国地震台网测定震级为7级据此探究下列问题：(1)表中用于防灾减灾的地理信息技术主要有哪些？其中自然灾难空间监测系统的核心技术是什么？(2)地理信息技术的应用为救灾带来了哪些好处？(3)防汛指挥决策支持系统的技术基础是什么？其具有哪些功能？[成果展示](1)遥感技术，全球卫星导航系统，地理信息系统。遥感技术。(2)对自然灾难进行灾前预警、灾中跟踪、灾后评估以及提出减灾决策方案，为减灾救灾供应牢靠、高效的服务，使灾难带来的危害大幅减小。(3)地理信息系统。定性和定量分析地理信息。1．遥感(1)遥感平台高度对遥感探测的影响(2)优势与传统实地调查等信息获得手段相比，遥感具有探测范围大、获得资料快、受地面条件限制少、获得信息量大等特点，因此在很多方面具有明显的优势，能够实现地物信息的实时、动态监测。详细如下图所示。(3)遥感技术的应用2．地理信息系统(1)工作原理(2)应用目前，地理信息系统已被广泛应用于经济、社会、环境和生态的规划、决策和管理等方面。①在区域地理环境探讨中的应用②在城市管理中的应用应用领域详细内容举例说明城市信息管理与服务向城市居民供应日常工作和生活所需的各种信息供应旅游景点分布及详情、商业网点的布局及特色、城市道路与建筑物的空间分布等信息城市规划进行城市与区域多目标的开发和规划进行城市建筑物分布和城市地下管网分布的管理等城市道路交通管理把有关道路状况、交通流量、沿线环境等信息显示出来，供应空间信息查询查询某个加油站、立交桥的坐标位置或某个时间某路段的车流量城市救灾防灾在实时跟踪灾难的发生、发展过程的基础上，对灾难进行快速分析、评价和模拟，并协助开展灾后应急和复原工作信息查询、路面质量查询等服务建立防火区的火灾信息系统，并建立相应的救援路途模型和灾后损失评估模型等城市环境管理环境规划与决策、监测、评价、预报等对城市环境信息(大气、水、土地、植被、噪声等方面)进行综合管理和处理，实现环境信息的共享3．全球卫星导航系统(1)组成①空间部分——卫星星座。②地面限制部分——地面监控系统。③用户部分——信息接收机。(2)工作流程全球卫星导航系统工作卫星不间断地发送各自与定位相关的参数和时间信息，用户接收到这些信息后，得出接收机所在点位的三维位置、运动速度和时间等信息。如下图所示：(3)应用2024年8月，欧洲航天局放射了全球首颗用于测量地球低层大气风速和风向的“风神”卫星。下图为该卫星工作原理示意图。据此完成(1)～(2)题。(1)“风神”卫星将有助于()A．减缓全球变暖B．监测地震活动C．预防暴雨洪涝D．阻挡台风侵袭(2)利用“风神”卫星可以为抗灾救灾供应依据，主要是“风神”卫星可()A．分析灾难的缘由 B．推断重灾区的位置C．制定救灾方案 D．刚好获得灾难信息地理信息技术的应用类题透析思路点拨监测依据关键信息“测量地球低层大气eq\o(□,\s\up3(01))风速和风向”分析。监测大气状况，进行eq\o(□,\s\up3(02))天气预报，发布灾难预报，可以预防eq\o(□,\s\up3(03))暴雨洪涝，减轻洪涝灾难。救灾利用卫星监测自然灾难，属于eq\o(□,\s\up3(04))遥感技术。利用遥感可刚好获得eq\o(□,\s\up3(05))灾难信息，为抗灾救灾供应eq\o(□,\s\up3(06))依据。[答案](1)C(2)D教材活动巧点拨[教材第106页问题]思路点拨地理信息技术是进行地理信息获得、分析、应用的技术。获得灾难信息、制定救灾方案、服务救灾全程。交通导航、野外考察、资源调查等。[教材第108页活动]思路点拨1.植被分布区范围缩小，面积在减小。黄河口以北、以南的沿海地区集中连片式减小，其他地区小面积斑块式减小。2．黄河河口处的海岸线改变明显，由原来向东南延长改为向北延长。3．黄河入海河道由东南向转变为东北向(北向)。4．两幅图比较，右图红色区域(植被区)呈现浅淡化，说明植被密度减小，覆盖率下降；右图较左图北部沿海和东部沿海灰区面积增大且边界分明，说明人工建筑、工程明显增多；右图河口处灰白色区域较左图明显变小，说明水域含沙量减小，可能与黄河入海河水含沙量减小有关。[教材第109页活动]思路点拨1.略。2．依据对人员伤亡状况的预估，将救灾重心放在受灾严峻地区的救灾工作，主要是图示区域东北部，如月园村、三眼村和城内居民区。3．树立“敬畏自然”“因地制宜”“人地协调”等观念；加强对自然灾难的监测、预警、预报；爱护植被，植树种草，提高植被覆盖率；加强坡面、沟壑的治理；推动生态移民，减轻人口压力；灾难发生后，刚好制定救灾方案；主动实施救援和救助工作；快速开发灾后复原和重建工作等。[教材第111页活动上]思路点拨1.利用遥感技术调查资源分布，利用全球卫星导航系统确定地理位置，利用地理信息系统分析相关信息。2．在大熊猫身上安装导航仪，确定大熊猫的活动路途；监测大熊猫活动区域地理环境的改变。[教材第111页活动下]思路点拨主要运用了全球卫星导航系统。实时监测滑坡体位移状况及位移量随时间的改变，刚好预警。核心素养速提升素养提升1综合思维地理信息技术应用广泛。据此完成1～3题。1．监测南极极冰溶化状况最为快捷有效的地理信息技术是()A．电子地图 B．地理信息系统C．遥感 D．实地测量答案C解析极冰溶化是个动态过程，监测利用的地理信息技术是遥感技术(RS)。2．精确测量珠穆朗玛峰可利用哪种地理信息技术()A．遥感 B．全球卫星导航系统C．地理信息系统 D．数字地球答案B解析全球卫星导航系统可应用于测量、勘测。3．雅鲁藏布大峡谷科考测量采纳的地理信息技术是()A．GNSS＋GIS B．GNSS＋RSC．GIS＋RS D．GNSS答案A解析进行科考测量首先要确定地理位置，须要用到GNSS；测量还要进行数据分析，须要用到GIS。素养提升2区域认知读某地理专题探讨建立的地理信息系统图层，完成1～2题。1．叠加甲与乙图层，最可能应用于预防()A．泥石流B．地震C．台风D．寒潮答案A解析甲图层为地形图层，乙图层为河流图层，探讨地形与河流的关系，最可能应用于预防泥石流。2．若利用GIS制定水污染突发应急预案，须要叠加的图层有()A．甲与乙B．丙与乙C．丙与丁D．乙与丁答案D解析水污染主要考虑水域和人口居住区，与马路和地形关系不大。若利用GIS制定水污染突发应急预案，须要叠加的图层有乙与丁。素养提升3地理实践力1．下载专业软件(举荐LocaSpaceViewer)，打开遥感图层和政区图层，查询所在地的遥感地图。2．对比历史地图，指出所在城市的改变。3．读出学校的精确地理位置。4．从地理的角度对城市的发展规划提出自己的看法。时间：45分钟满分：100分探究点题号地理信息技术的选择1,2,3,4,5,13地理信息技术的应用6,7,8,9,10,11,12,14一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题目要求)读钓鱼岛三维效果图和航空遥感影像图，回答1～3题。1．(综合思维)获得和制作钓鱼岛三维效果图主要利用的地理信息技术是()A．RS和GIS B．GIS和GNSSC．GNSS和RS D．数字地球答案A解析获得钓鱼岛信息主要利用了RS技术，制作钓鱼岛三维效果图主要利用了GIS技术。2．(区域认知)假如利用航空遥感技术对不同时期的钓鱼岛进行监测，通过分析多幅钓鱼岛图片，可以获得()①钓鱼岛面积的改变②钓鱼岛上植被的改变③钓鱼岛的地理坐标④钓鱼岛地形的改变A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④答案D解析钓鱼岛地理坐标的获得应利用GNSS技术。3．(综合思维)卫星遥感的优点有()①探测范围广②信息量大③投资少，成本低④速度快，周期短A．②③④B．①②③C．①②④D．①③④答案C解析卫星遥感投资大，成本高。2024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，雨林损毁严峻，很多雨林独有的动植物消逝在大火之中。据此回答4～5题。4．(地理实践力)林业部门要刚好了解雨林火灾险情，可以采纳的地理信息技术主要是()A．地理信息系统 B．数字地球C．遥感 D．全球卫星导航系统答案C解析林业部门要刚好了解雨林火灾险情，属于地理数据收集，可以采纳的地理信息技术主要是遥感。5．(区域认知)在救援中，消防调度中心要快速了解消防员所处的地理位置，可以采纳的地理信息技术主要是()A．地理信息系统 B．数字地球C．遥感 D．全球卫星导航系统答案D解析全球卫星导航系统的主要功能是空间位置的确定、导航，可以帮助消防调度中心快速了解消防员所处的地理位置。下图是中心气象台发布的某次台风影像图。据此完成6～7题。6．(综合思维)图中涉及的地理信息技术主要有()①全球卫星导航系统②遥感技术③地理信息系统A．①B．③C．①②D．②③答案D解析全球卫星导航系统的主要功能是定位和导航，须要卫星对装载有信号接收机的物体进行定位，因此台风位置不能用全球卫星导航系统定位；遥感技术是眼睛的延长，对遥远地物的感知，利用卫星遥感获得台风气象云图；地理信息系统是地图的延长，主要功能是进行空间数据的分析和处理，依据不同时间台风的位置，计算移动的速度。7．(区域认知)利用该台风灾难前后的浙江省遥感影像，可判读和分析出本次台风()①引发的雨涝灾难状况②导致的经济损失数额③引发的地质灾难状况④遭遇灾难的人数A．①②B．①③C．②③D．③④答案B解析利用该台风灾难前后的浙江省遥感影像，可判读和分析出本次台风引发的雨涝灾难状况和地质灾难状况，①③正确；对于经济损失数额和受灾人数无法利用遥感获得，②④错误。北京时间2018年11月19日2时7分，我国在西昌卫星放射中心用长征三号乙运载火箭，胜利放射第42、43颗北斗导航卫星。据此完成8～9题。8．(区域认知)可以利用北斗卫星导航系统监测的是()A．山体位移B．台风移动C．洪涝灾难D．地震强度答案A解析利用北斗卫星导航系统可以监测山体高度和精准定位，因而能测量山体的微小移动。9．(综合思维)北斗卫星导航系统的用途有()①为用户供应实时的空间位置②为交通运输的调度指挥供应移动数据③服务于资源勘查、动态监测和有关部门的规划决策④为用户供应各种分类信息的查询A．①②B．③④C．①④D．②④答案A解析①②可利用北斗卫星导航系统实现，③④须要利用地理信息系统。叠加分析就是将同一地区的两层或多层地图要素重叠在一起进行图层和属性运算，产生新的图层和属性的过程。下图中甲、乙分别为“同一地区两种要素分布图”。读图，回答10～12题。10．(地理实践力)若将甲、乙两图层进行叠加，得到的新图层是()答案A解析甲、乙两图层进行叠加也就是两种要素的组合，形成的新图层如A图所示。11．(区域认知)若甲、乙两图分别为洪水沉没地区图层与人口分布图层，将两个图层叠加，可以()①推断各地受灾状况②推断洪水区域改变③推断人口伤亡数量④推断重点抢救区域A．①②B．③④C．①④D．②④答案C解析叠加洪水沉没地区和人口分布图层，可以推想洪水对人口的影响，推想出各地受灾状况，推断重点抢救区域。12．(综合思维)有关地理信息技术运用的叙述，正确的有()①RS可以监测地形起伏的改变②RS可以获得水灾沉没区域的动态信息③GNSS可以确定救援车位置④GIS可以获得森林火场信息A．①②B．②③C．③④D．①④答案B解析监测地形起伏的改变主要运用GNSS；RS可以获得水灾沉没区域的动态信息；GNSS可以确定救援车位置；获得森林火场信息主要利用RS。二、综合题(共2小题，共52分)13．阅读材料，回答下列问题。(26分)材料一2020年4月22日，我国第36次南极考察圆满结束。本次科考是“双龙探极”，经验3万海里航行，5个月的风雪交加，“雪龙”号和“雪龙2”号并肩驶入位于上海的中国极地考察基地码头。材料二下图为北极冰川改变示意图。(1)考察船在向南极前进过程中想要随时知道自己前进的方向和所处的地理坐标，须要用到的地理信息技术是什么？利用了该项地理信息技术的哪些特点？(8分)(2)材料二中图片的获得主要利用的地理信息技术是________；此图反映北极冰川面积在________，主要缘由是________________；动态监测并预料北极冰川和海岸线改变要利用到的地理信息技术为________；冰川的溶化会导致海平面不断上升，监测海平面上升须要的地理信息技术为________。(10分)(3)全球气候改变给北极熊的生存带来了影响，请设计一个利