第4章 第2节 地理信息技术的应用（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中地理必修第一册（中图版2019）

第二节　地理信息技术的应用 课程标准 学业质量水平&核心素养目标 通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用。 合格考 (水平1～2) 1.举例说明全球导航卫星系统在定位导航中的应用。(地理实践力) 2．结合实例，分析遥感在资源调查、环境和灾害监测中的应用。(综合思维) 3．结合实例，分析地理信息系统的应用。(综合思维) 等级考 (水平3～4) 1.结合实例，针对全球导航卫星系统、遥感技术和地理信息系统的应用选择合理的地理信息技术。(综合思维) 2．通过区域图文资料，分析地理信息技术在实际应用中的重要意义。(综合思维、人地协调观) 知识点1 全球导航卫星系统及其应用 1．概念：能在地球表面或近地空间的任何地点，提供全天候的三维坐标、速度、时间信息的导航定位系统。 2．类型：美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯全球导航卫星系统(GLONASS)、欧盟的伽利略导航卫星系统(GALILEO)、中国的北斗导航卫星系统(BDS)。 3．功能：定位、导航等，即为用户提供精密的三维坐标、速度和时间。 4．应用：森林普查与规划、海洋调查与监测、气象及地质灾害的监测与救援等。 图示法掌握全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用 1．判断。 (1)全球卫星导航系统能够准确地对目标进行定位，原因是能获取目标物的四维坐标。(×) (2)可以利用全球卫星导航系统监测山体位移。(√) (3)全球卫星导航系统指的就是我国的北斗卫星导航系统。(×) 2．问答。 BDS是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统，在这次抗击新冠肺炎病毒的特殊战斗中，BDS全面融入防控疫情的主战场。BDS在防控疫情中发挥的作用主要有哪些？ 提示：提供时空体系精准服务、提供短文联络等。 知识点2 遥感及其应用 1．概念 应用探测仪器，不与探测目标近距离接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示目标的特征和变化的综合性探测技术。 2．工作流程 3．遥感影像 (1)概述：是各种传感器所获信息的产物，是遥感探测目标的信息载体，主要包括航空像片和卫星影像。 (2)像元：是遥感影像上能够详细区分的最小单元，简称图像分辨率。像元越小，影像显示地表信息细节的能力越强，分辨率就越高。 (3)分类 黑白影像 根据物体的灰度差异呈现，一般建筑物颜色较浅，草地和森林颜色较深 彩色影像 真彩色影像上地物颜色能真实反映实际地物颜色特征，符合人的认知习惯 假彩色影像是将图像上地物颜色转变为与实际地物不一致的色彩，可提高特定目标物的可鉴定度 4.遥感的应用 (1)广泛应用于自然地理研究的诸多领域，在地貌、气候、水文、土壤和植被的调查和监测中发挥着重要作用。 (2)环境和灾害的监测。 以遥感找矿为例掌握遥感工作原理 根据不同地物反射和辐射的电磁波不同的原理，可以利用遥感技术“发现”地下矿藏。 1．判断。 (1)遥感技术能够实现地物信息的实时、动态监测，所以能够监测某地区的日流动人口量。(×) (2)人们通过遥感技术可以比较迅速全面地了解灾区的情况。(√) (3)通过不同时期遥感图像的对比，可以判定洪水分布地区。(√) 2．填图。 在卫星遥感技术原理示意图上填写遥感的环节名称。 知识点3 地理信息系统及其应用 1．概念：依靠计算机实现地理信息的收集、处理、储存、分析和应用的系统。 2．构成：硬件、软件、数据、人员、模型和方法。 3．流程 4．功能 功能 内容 位置分析 解决与“位置”有关的问题 趋势研究 包括空间趋势和随时间的演变趋势 模式研究 特定区域地理事物的分布及其组合都有一定的规律，通过模式分析，可以揭示各种地物之间的空间关系 模拟分析 利用地理信息系统，将已掌握的地理规律用数学方法表达出来，即建立模型，来模拟其中某种因素的变化以及产生的结果 1．判断。 (1)在发生地震灾害时，利用地理信息系统可以了解灾情状况。(√) (2)出租车司机遇到劫匪发出求救信号，警方调派警力救援等运用了遥感和地理信息系统。(×) (3)地理信息系统的信息源主要是遥感图像。(×) (4)地理信息系统主要是在灾后对灾害作出评价，指导救灾。(√) 2．问答。 如何理解“地理信息系统是地图的延伸”这句话？天气预报节目中提供的卫星云图，主要运用了哪些地理信息技术？ 提示：可以理解为地图是地理信息系统的重要信息源，是地理信息系统的基础；而地理信息系统是地图的延伸和完善，除了具备地图的基本功能外，还具备地图所没有的其他功能。卫星云图的制作主要运用了遥感技术和地理信息系统。 探究　地理信息技术有哪些应用 角度1 全球导航卫星系统的应用 ►情境探究 在我国旅游业发展过程中，出现了两种现象：一是随着私家车的增多，“自驾游”越来越多，尽管人们对某地道路一点也不熟，但只要有车载导航卫星系统，一切都迎刃而解；二是将目光投向人迹罕至的地区，过去人们在这些地区极易迷失方向，遭遇危险，现在只要配有信号接收机，安全就得到了保障。 1．全球导航卫星系统对开车出行有什么好处？ 提示：规划出最佳路线；导航驾驶；随时掌握前方情况，提高出行效率；了解出行目的地的停车状况。 2．全球导航卫星系统的主要功能是什么？防灾减灾还需要哪些地理信息技术支持？ 提示：定位、导航。遥感技术、地理信息系统。 3．你认为全球导航卫星系统在防灾减灾中将起到什么作用？ 提示：交通导航、紧急救援、地震监测等。 ►素养升华 1．全球导航卫星系统与减灾的关系 2．全球导航卫星系统的应用 角度2 遥感技术的应用 ►情境探究 据俄罗斯媒体2019年4月16日报道，目前全球共有438颗地球遥感卫星在轨，中国拥有最多的大型遥感卫星，合计有84颗。遥感卫星主要用于科学试验、国土资源普查、农作物估产及防灾减灾等领域。在汶川大地震、舟曲特大泥石流等重大自然灾害中，遥感系列卫星通过实时对地成像观测，为地面指挥、抗灾救助、灾情核实、恢复重建等提供了海量信息支持。 1．遥感技术为什么能在灾害救助中得到广泛应用？ 提示：遥感技术具有探测范围大、获取信息速度快、受地面条件限制少、信息量大、周期短等特点，因此应用领域十分广泛。 2．遥感技术要借助飞机、飞船、卫星等运载工具，试分析运载工具的运行高度会对遥感结果产生哪些影响？ 提示：运载工具的飞行高度对遥感探测的范围、速度、周期、分辨率等影响很大。一般来说，运载工具的运行高度越高，探测的范围越大，获取资料的速度越快，周期越短，但对地物的分辨率越低。 3．如何利用遥感技术进行灾害监测？ 提示：根据地物在不同情况下有不同的反射率的原理，可以利用遥感技术对灾害进行动态监测。 ►素养升华 1．遥感技术的工作特点 遥感技术具有探测范围大、获取信息速度快、周期短、信息量大、受地面条件限制少等特点，因此遥感技术的优势明显，用途十分广泛。 2．遥感技术的应用 应用领域 具体内容 备注 资源普查 矿产资源、水资源、土地资源、森林草场资源、野生动物资源等 可对农作物进行估产 灾害监测 旱灾、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等 有助于防灾、减灾 环境监测 荒漠化、土壤盐碱化、环境污染、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、海上冰山漂流等 有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善 工程建设 及规划 大型水利工程、港口工程、核电站、路网、城市规划等 — 其他 军事侦察，海上交通，海洋渔业等 — 角度3 地理信息系统的应用 ►情境探究 万安县地处赣中偏南，是著名的优质早稻和脐橙产区。该县根据气候、地形和土地利用等因素，采用地理信息系统和气候区划方法，对早稻和脐橙种植区进行综合气候区划，使农业走上了可持续发展道路。 材料中，万安县脐橙种植区划运用了地理信息系统的哪些功能？除气候要素外，你认为该农业区划数据库的建立还需要哪些地理图层？ 提示：分析、模拟与统计功能。地形图层、水文图层、土地利用图层和土壤图层。 ►素养升华 1．地理信息系统的空间叠加分析 地理信息系统的图像通常是通过叠加分析图的方式进行考查。叠加分析图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，产生新的图层或属性的过程。 叠加图层 新生(应用)主体 坡向分布、岩石倾斜 滑坡易发区 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 2．地理信息系统在区域地理环境研究中的应用 1．2020年3月30日15时35分左右，我国四川省凉山州西昌市经久乡和安哈镇交界的皮家山山脊处发生森林火灾，为快速准确获得受灾面积状况，运用的地理信息技术是(　　) A．全球卫星导航系统 B．地理信息系统 C．遥感 D．实地调查 C　解析：快速、准确获取受灾面积状况，适宜采用的现代信息技术是遥感技术；全球导航卫星系统的主要功能是导航与定位，不能获取受灾面积状况；地理信息系统可以通过对遥感图像的分析，进一步了解灾害的受灾情况，但不能快速准确获取；实地调查速度慢，受地面状况影响大。综上分析，本题的正确答案是C。 下图为遥感技术、全球导航卫星系统、地理信息系统的相互关系示意图。读图，完成2～3题。 2．如果①③表示反馈影像信息处理结果，②⑥表示提供影像数据的功能，④⑤表示提供定位信息功能。下列关于甲、乙、丙的说法，正确的是(　　) A．甲是地理信息系统 B．乙是地理信息系统 C．丙是遥感技术 D．甲是全球导航卫星系统 3．下列有关地理信息技术运用的叙述，正确的是(　　) ①遥感技术可以获取人口增长的动态信息　②遥感技术可以获取水灾淹没区域的动态信息　③全球导航卫星系统可以确定运钞车位置　④地理信息系统可以获取森林火场遥感信息 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 2．A　3.B　解析：第2题，地理信息系统具有处理信息结果的作用，遥感技术具有提供影像的功能，全球导航卫星系统具有提供定位信息的功能。读图，①③表示反馈影像信息的处理结果，说明甲是地理信息系统，A对，D错；②⑥表示提供影像数据的功能，说明乙为遥感技术，B、C错。第3题，结合上题分析可知，遥感技术不能获取人口增长的动态信息，①错；遥感技术可以通过卫星影像获取水灾淹没区域的动态信息，②对；全球导航卫星系统利用其定位功能，可以确定运钞车位置，③对；获取森林火场遥感信息是遥感技术的功能，④错。 A组 学业基础练 1．(2020·广东1月合格考)2019年，巴西的热带雨林发生了一次特大火灾。对森林受灾区域进行持续监测运用的主要地理信息技术是遥感。 2．(2018·广东6月学考B卷)2020年左右我国要完成35颗北斗卫星发射组网，形成覆盖全球的导航系统。下列与北斗系统高精度技术的应用无直接关系的是(　A　) A．洪水淹没范围监测　　　　 B．水库大坝变形监测 C．120系统应用急救 D．无人汽车驾驶导航 3．(2020·山东日照合格考模拟)在救援中应用全球导航卫星系统可以帮助救援者(　B　) ①快速确定位置　②快速赶到并实施救援　③减少生命、财产损失　④消除灾害影响 A．②③④ B．①②③ C．①②④ D．①③④ B组 等级提升练 2017年8月8日晚，九寨沟地震发生后，网上立即出现了“地震人口热力大数据”。大数据准确地估算出了震中附近的人口总数：震中20 km范围内人口数约2.1万，50 km范围内约6.3万，100 km范围内约30万。人口热力图就是利用获取的手机数据，定位该区域的用户数量，通过用户数量渲染地图颜色，实时展示该地区人口密度。人口热力图便于观察一个地方的人口密集状况及实时的人流量情况。据此完成4～5题。 4．人口热力图使用的技术有(　　) A．GNSS，GIS B．GIS，RS C．GNSS，RS D．GPRS，RS 5．通过对人口热力图提供的大数据进行分析，不能(　　) A．评估区域商业价值 B．助力交通运输部门决策 C．助力地震应急救援决策 D．核定景区最大承载量 4．A　5.D　解析：第4题，根据所学知识可知，人口热力图为某一区域内人口的密集状况和实时人流量状况，因此需要运用到的技术为全球导航卫星系统(GNSS)，而其原理为利用获取的手机数据，定位该区域的用户的位置，获取数据后，再利用GIS(地理信息系统)通过分析用户数量渲染地图颜色，实时展示该地区人口的密度。故A正确，B、C、D错误。第5题，根据材料可知，人口热力图能够实时展示该地区的人口密度，而商业区通常需要布局在人口密集处。地震应急救援需要及时了解震中附近的人口总数，以便于精确开展救援。在交通方面能够根据人口密集度反映出交通拥堵程度。但景区最大承载量与景区的接待能力、基础设施建设等因素有关，人口热力图无法反映出景区人口承载量。故D正确，A、B、C错误。 随着科学技术水平的提高，地理信息技术运用到防灾减灾中的频率越来越大。读地理信息系统分层图，回答6～7题。 6．根据图中信息可以推断出，地理信息系统正在分析的地质灾害最可能为(　　) A．滑坡 B．泥石流 C．火山喷发 D．地震 7．某工作人员不小心把某个图层弄丢了，现在需要制作出完整的图层，他需要填补的甲最可能是(　　) A．坡面起伏状况 B．坡向 C．坡面侵蚀状况 D．地层厚度 6．A　7.B　解析：第6题，通过资料图层和阶段成果可知，该地质灾害与坡度陡、地层倾斜方向、活动断层密切相关，再结合选项可判断，此地质灾害最可能是滑坡。第7题，读图可知，甲和地层倾斜能得出“顺向坡面”，从而判断甲最可能是坡向。 学科网（北京）股份有限公司 $$