第四单元 单元活动 地理信息技术的应用-【金版新学案】2024-2025学年新教材高一地理必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（鲁教版2019）

地理必修一 (鲁教) 第四单元 从人 地作用看自然灾害 第一节 地球的自转和公转 单元活动　地理信息技术的应用 必备知识·预热 关键能力·探究 题组集训·巩固 必备知识·预热 关键能力·探究 题组集训·巩固 课下巩固训练(二十四) 课程标准 解读 通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用 人地 协调观 了解地理信息技术在防灾减灾中的应用 综合 思维 能够针对地理信息技术的特点，选择相应的技术用于防灾减灾 地理 实践力 运用地理信息技术服务防灾减灾，减轻自然灾害带给人类的损失 一、遥感及其应用 1．阅读课本P106，地理信息技术的主要用途有哪些？ 2．阅读课本P107，遥感技术有哪些应用？ 3. 阅读课本P107，遥感技术有什么特点？ 遥感 地理信息系统 资源 监测与评价 1．地理信息技术及其主要用途 (1)概念：对地理信息进行 、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： 、 、卫星定位系统等。 (3)主要用途： 普查，灾害 ，环境监测与评价，区域发展、城市规划、工程设计，交通等。 获取 快 少 大 灾害 影像 2．遥感及其应用 (1)原理：地球上的物体都在不停地吸收、反射、发射 ，不同物体的电磁波特性不同。 (2)主要环节：信息的获取、传输、 、处理、分析和应用。 (3)特点：探测范围 、获取资料 、受地面条件限制 、获取信息量 等。 (4)应用领域：资源评估、环境监测、 预警等。 (5)遥感影像的判读 ①在遥感影像上，不同地物有不同的 特征，是判读识别各种地物的依据。 ②不同地区、不同波段，不同季节的影像 和特征不完全相同。 颜色 电磁波 接收 大 探究　遥感技术的应用 【基础探究】　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。下图为遥感技术工作示意图。 (1)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。 (2)利用遥感技术进行灾害监测的原理是什么？ 提示：传感器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，运载工具飞得越高，探测的范围越大，获得资源的速度越快，周期越短，但对地物的分辨率越低。 提示：地球上的物体都在不停地吸收、反射或辐射电磁波，并且不同物体的电磁波特性是不同的。 (3)遥感技术与传统水文资料收集方式相比较，在洪水分析方面具有哪些显著的优势？ 提示：传统水文资料收集方式周期长、数据统计不全面、费用高昂，且难以做到直观展示，为水文预报、洪水分析等工作带来了很大不便。而遥感技术能够在较短时间内全面统计数据资料，价格相对低廉，且遥感技术能做到将结果直观展现，为人们实施洪涝灾害防治和应急措施提供依据。 【结论生成】 1．遥感的特点 (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取手段相比，遥感具有探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大等特点，因此在许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。具体如下图所示。 2．遥感技术的应用 应用领域 具体内容 备注 资源调查 矿产 资源 蕴藏矿产的地方有许多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 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、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 环境、灾害监测 自然灾害 防御监测 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 农业生产 林业 清查森林资源、监测火灾和病虫害 着火树木、病害树木与正常树木反射光谱不同 农业 识别农作物、估算产量、灾情预报 植物生长情况不同，其反射波谱特征不同 3.遥感影像的判读 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 类型 形状特征和色调深浅 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 多呈一定的几何形状，不同季节、不同作物色调不同 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 (2024·浙江温州期中)据我国航天局消息，2023年8月13日陆地探测四号01星成功发射进入距离地球近四万千米的工作轨道，其运行将满足我国防灾减灾、地震监测、国土资源勘察等行业需求。据此完成1、2题。 1．与使用飞机进行遥感观测比，陆地探测四号01星的优点是(　　) ①探测范围广　②探测精度高　③受天气影响小　④移动速度快 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④ 2．陆地探测四号01星在监测地震灾害时能够(　　) A．获取地震发生的原因 B．监测地震灾害的区域 C．分析地震救灾数据 D．控制地震的发生 1．C　2.B　解析：第1题，由于该卫星在距离地球四万千米的地球轨道上运行，其比飞机探测的范围更大；卫星运行速度比飞机更快，而且宇宙空间中不会出现雨雪等天气现象，其运行受天气影响小，故利用该卫星进行遥感观测效率较高，①③④正确；由于其运行的轨道高度大于飞机，且受到设备性能的影响，其比飞机的探测精度低，②错误。第2题，陆地探测四号01星在监测地震灾害时主要是利用了遥感技术，主要是利用该卫星对地面发射无线电波，通过返回的电波来实现对发生地震灾害区域的监测；该卫星不能获取地震发生的原因；分析地震救灾数据主要是利用GIS地理信息系统；目前尚不能实现控制地震的发生。 二、全球卫星导航系统和地理信息系统的应用 1．阅读课本P109，全球卫星导航系统有什么优点？可应用于哪些领域？ 2．阅读课本P110，地理信息系统可应用于哪些领域？ 导航 低成本 大地测量 导航 1．全球卫星导航系统 (1)含义：由卫星群组成的卫星系统。 (2)功能：获取观测点的 和高程，实现 、定位、授时等功能。 (3)特点：高精度、高效率和 。 (4)应用： 、地面监测、交通 等。 经纬度 管理 监测桩 监测预警 2．地理信息系统 (1)概念：在 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、 、显示和描述的技术系统。 (2)应用：经济、社会、环境和生态的 、决策和 等方面。 3．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卫星定位 进行数据采集，采集的数据实时传输至位移分析系统。 (2)意义：不仅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，而且通过 的实时性为及时处置滑坡险情提供了技术保障。 计算机 分析 规划 探究点1　全球卫星导航系统 【基础探究】　中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。 (1)北斗卫星导航系统主要特点是什么？ 提示：具有全球性、全天候、连续性和实时性的特点。 (2)北斗卫星导航系统的主要功能是什么？ (3)北斗卫星导航系统可以应用于哪些领域？ 提示：定位、导航、授时等。 提示：大地测量、地面监测、交通导航等。 【结论生成】 1．全球卫星导航系统的应用 全球定位导航系统广泛应用于军用、民用两领域，在军用领域主要体现在定位和导航两大方面，在民用领域主要体现在以下几个方面： 2．全球卫星导航系统在防灾救灾中的应用 探究点2　地理信息系统 【基础探究】　地理信息系统中不同类型的地理空间信息储存在不同的图层上，叠加不同的图层可以分析不同要素间的相互关系。下图示意某专题研究建立的地理信息系统图层。 (1)该专题可能是研究哪种自然灾害？ (2)如果图示地区位于我国西南地区，为研究当地的自然灾害及灾情状况。需要增加哪些图层？ 提示：旱涝灾害。 提示：地形、地质状况图层；人口密度图层。 【结论生成】 1．地理信息系统在防灾救灾中的应用 2．地理信息系统图层叠加示意图的判读技巧 地理信息系统的图像判读，较多的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。在判读这一类示意图时，一般把握三个步骤。 第一步：明确地理信息系统图层叠加示意图是由哪些专题图层组成的。 第二步：明确不同专题图层反映的地理事物之间的空间联系。 第三步：明确图层叠加之后会形成一个可以反映多个地理要素分布特征的新图层。常见的案例如下： 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 各行政区人口自然增长率 坡向分布、岩石倾斜 滑坡易发区 3.地理信息技术手段的选取技巧 (1)“点”与“面”判断遥感和全球卫星导航系统 全球卫星导航系统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”，明显区别于遥感和地理信息系统的工作对象——“面”。在地理信息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”则选用全球卫星导航系统，如果是“面”则选用遥感或地理信息系统。 (2)“想”与“看”区分遥感、地理信息系统 地理信息系统是地图的延伸，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”的选地理信息系统。遥感的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取，即“看”，只“看”不用“想”的选用遥感。 (3)关键词判断地理信息技术 ①遥感：“获取”。 ②全球卫星导航系统：“定位”“导航”“精确”“精密”“精准”等。 ③地理信息系统：“分析”“处理”“查询”“预测”等。 【深化再探】　广东深圳光明新区发生滑坡后，有关部门快速反应，获取灾区影像数据，制作灾区地形图、滑坡点前后影像对比图等，为研判灾情、科学救灾提供支撑。 (1)对此次滑坡灾害造成的损失进行监测、估算所采用的地理信息技术有哪些？ (2)能够为救灾人员提供准确坐标的是哪种地理信息技术？ 提示：遥感和地理信息系统。 提示：全球卫星导航系统。 2022年夏季，太行山山区经历了强降水天气，部分山区出现泥石流。为减少泥石流对当地居民的影响，有关部门利用GIS寻找泥石流易发生地区，提前做好防范措施。下图示意该部门制作的太行山某区域三个独立地理数据图层。据此完成1、2题。 1．推测图中受泥石流影响最严重的地区是(　　) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 2．实时监测泥石流和寻找泥石流易发地的图层叠加分析技术分别属于(　　) A．遥感技术、全球卫星导航系统 B．地理信息系统、全球卫星导航系统 C．遥感技术、地理信息系统 D．地理信息系统、全球卫星导航系统 1．B　2.C　解析：第1题，乙地区地势较低且人口较多，邻近区域有地势较高且植被覆盖率低的区域，易出现泥石流灾害且受影响较大；甲地区人口少，植被覆盖率高，地势较高，丙地人口较少，地势较高，丁地植被覆盖率高，地势高，由此可推测三地泥石流灾情相对较轻。第2题，图层叠加分析技术是地理信息系统处理信息常用的技术，实时监测泥石流则属于遥感技术的应用。 课内思维训练 考向1　遥感 (2024·河北张家口联考)2023年7月29日起，受台风杜苏芮残余环流与副热带高压、台风卡努水汽输送、地形综合作用等影响，中国北京市及周边地区出现灾害性特大暴雨天气。这次极端降雨给当地的农业生产造成了严重影响。据初步统计，超过50 000公顷的农田被淹没，其中成灾19 400公顷、绝收5 500公顷。据此完成1、2题。 1．在暴雨中，快捷而准确的监测洪水水位宜采用(　　) A．地理信息系统技术 B．遥感技术 C．全球卫星导航系统技术 D．多媒体技术 2．统计受灾情况，估算农业损失，辅助灾后救助宜采用(　　) A．GIS技术 B．RS技术 C．GNSS技术 D．5G技术 1．B　2.A　解析：第1题，遥感技术可以从高空获取受灾地区影像，快捷而准确监测洪水水位；地理信息系统技术主要用于分析、处理、查询地理信息，全球卫星导航系统技术主要功能是定位和导航，不能快捷而准确的监测洪水水位；多媒体技术不属于地理信息技术。第2题，地理信息系统技术(GIS)主要用于分析、处理、查询地理信息，可以用于统计受灾情况，估算农业损失，辅助灾后救助等；遥感(RS)技术主要用于获取地理信息，全球卫星导航系统(GNSS)主要功能是定位和导航，5G是移动通信技术，不能统计受灾情况，估算农业损失，辅助灾后救助。 (2024·江西宜春期中)列车效应指多个对流云团依次经过某地区上空产生暴雨的情况。2023年9月7日至8日，在列车效应影响下，中国香港出现极端特大暴雨，多地出现水浸。当地借助“风云”等气象遥感卫星，在减灾抗灾中发挥巨大作用。据此完成3、4题。 3．香港此次暴雨涝灾严重的主要原因在于(　　) A．山地的面积广大 B．排水系统较落后 C．地面硬化下渗少 D．暴雨强度大 4．遥感技术在此次减灾抗灾中发挥的作用是(　　) A．监测降水强度 B．预测泥石流发生地 C．疏通地下管网 D．确定受灾人员位置 3．D　4.A　解析：第3题，根据材料信息可知，此次香港暴雨涝灾指受列车效应影响导致的，列车效应是指多个对流云团依次经过某地区上空产生暴雨的情况，暴雨长时间滞留，导致降水量较大，形成暴雨涝灾；山地面积广大不是影响暴雨涝灾的主要因素；香港经济发达，排水系统较先进；地面硬化是导致相关暴雨涝灾的原因之一，但不是香港此次暴雨涝灾的主要原因。第4题，卫星遥感可以监测大气中的云系和降水状况，可以监测降水强度；遥感技术可以获取地形和植被信息，但是预测泥石流发生地需要用地理信息系统进行数据处理；遥感技术不能疏通地下管网；遥感技术不能确定受灾人员的位置。 考向2　全球卫星导航系统 (2024·辽宁六校协作体联考)下图为我国地壳运动观测网分布示意图。据此完成5、6题。 5．对地壳运动进行精确观测的主要技术是(　　) A．遥感 B．全球卫星导航系统 C．地理信息系统 D．互联网 6．根据观测站的分布特点判断，建立地壳运动观测网最主要的目的是(　　) A．泥石流、滑坡的监测和预报 B．大地高程测量 C．地震监测和预报 D．为电离层研究、气象预报提供数据 5．B　6.C　解析：第5题，图中对地壳运动进行精确观测的基准站、基本站与区域站在我国分布的范围较广，但又相对集中在我国地震多发地区，显然是通过对地壳运动的精确观测，判断各站点之间的距离位移，进而进行地震监测和预报，而各站点之间距离位移的监测需要用全球卫星导航系统。第6题，读图可知，观测站的分布在地壳运动活跃的区域，故建立地壳运动观测网最主要的目的是地震监测和预报；泥石流、与滑坡的监测和预报，大地高程测量，为电离层研究、气象预报提供数据的关系不大。 考向3　地理信息系统 (2024·山东莱州一中检测)为了应对我国洪涝灾害多发的情况，现代信息技术被广泛应用在救灾防灾、灾情调查等方面。据此完成7～9题。 7．要监测洪水淹没的范围，主要利用的技术手段是(　　) A.地理信息系统 B．全球卫星导航系统 C.遥感技术 D．“数字地球”系统 8．在大城市中，对被洪水围困的市民开展救援行动的过程中，利用的技术手段主要有(　　) ①地理信息系统　②全球卫星导航系统 ③遥感技术　④“数字地球”系统 A．①④ B．②③ C．③④ D．①② 9．评估受灾情况通常使用的技术手段是(　　) A.遥感技术 B．全球卫星导航系统 C.“数字地球”系统 D．地理信息系统 7．C　8.D　9.D　解析：第7题，监测洪水淹没范围，是遥感技术的主要功能；分析、评估受灾情况利用地理信息系统；确定位置利用全球卫星导航系统；“数字地球”不属于地理信息系统。第8题，政府部门利用全球卫星导航系统确定被洪水围困市民的位置，并利用全球卫星导航系统指导救灾人员及时赶到事发地，同时利用地理信息系统分析营救的路线等相关事宜，在最短的时间内营救市民，①②正确；与遥感技术、“数字地球”系统无关，③④错误。第9题，评估受灾情况通常使用的技术手段是地理信息系统，根据各地报送的数据，进行综合分析，评估受灾情况；遥感技术、全球卫星导航系统、“数字地球”系统与评估受灾情况无关。 一、基础应用题组(共4题，共20分) (2024·河北沧州联考) 第5号台风“杜苏芮”于2023年7月28日9时55分在福建沿海登陆。受此影响，河北省7月29日至8月1日自南向北出现明显的强降雨过程。下图是杜苏芮台风登陆福建的示意图。据此完成1、2题。 1．台风灾害中，利用遥感技术可以直接(　　) A．统计受灾人数 B．监测台风移动路径 C．分析台风成因 D．分析台风灾后损失 2．7月29日，在邯郸旅游的丹霞同学接到灾害通报后，用手机APP规划了回石家庄的自驾线路，线路规划主要利用到的地理信息技术是(　　) A．数字地球 B．GIS C．GNSS D．RS 1．B　2.B　解析：第1题，遥感主要用于获取地理信息，因此利用遥感技术可以直接监测台风移动路径；而统计受灾人数、分析台风成因、分析台风灾后损失则需要用GIS。第2题，数字地球主要是对数据信息的呈现与模拟，不能进行线路规划；GIS主要用于处理、分析地理信息，可以进行线路规划；GNSS主要功能是定位、导航，不能进行线路规划；遥感主要用于获取地理信息，不能进行线路规划。 (2023·浙江联考)2023年7月8日16时许，湖北宜昌市五峰土家族自治县长乐坪镇月山村突发一起山体滑坡。该滑坡体滑向宜来高速一标段二工区工地(位于滑坡山体半山腰，见下图)，预估现场滑坡体50万方，造成严重的生命和财产的损失。据此完成3、4题。 3．下列有关3S技术在本次救援中运用的叙述，正确的是(　　) A．运用RS确定救援车的位置 B．运用BDS估算滑坡体的体积 C．运用GIS确定失踪人口数量 D．运用RS对比滑坡前后的山体 4．下列可以降低滑坡灾害发生频率的措施是(　　) A．修建大型水库 B．山区开矿采石 C．保护坡地植被 D．陡坡修建梯田 3．D　4.C　解析：第3题，RS可以获取影像，运用RS可以对比滑坡前后的山体；确定救援车的位置应使用全球卫星定位导航系统，GPS、BDS、GNSS等；运用GIS可以估算滑坡体的体积，但无法确定失踪人口数量。第4题，植树造林、封山育林，保护坡地植被可以减少滑坡发生频率和强度；水库建设、陡坡开辟梯田、山区采石等活动会对植被和地表造成破坏，加大滑坡发生的可能性。 二、综合创新题组(共4题，共20分) (2024·浙江A9协作体联考)GIS技术为干旱区划的研究提供了新手段。下图为山东省降水量、土壤含水量、气温的指数和干旱等级分区分布图，其中降水量、土壤含水量、气温指数之和数值越大，越利于干旱的形成。读图，完成5、6题。 5．山东省干旱等级相对较高的两个区是(　　) ①a ②c ③d ④f A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 6．干旱将导致农作物减产，要想及时获取农作物的受灾程度和受灾地点，需要利用的地理信息技术是(　　) ①RS ②GNSS ③GIS ④VR A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 5．D　6.A　解析：第5题，依据材料“降水量、土壤含水量、气温指数之和数值越大，越利于干旱的形成”可知，干旱等级相对较低的地区是降水量、土壤含水量和气温指数等级较低的分区。读图可知，c和f两地数值最小，是干旱等级相对较低的地区，a和d两地数值较高，是干旱等级相对较高的地区。第6题，农作物受灾地点定位需要GNSS；受灾程度需要通过RS获取信息；GIS主要是分析、表达；VR是虚拟现实技术。 (2023·辽宁联考)矿区未做防护的边坡常因失稳威胁生产生活安全。某矿区采用智能化边坡在线监测系统实时监测边坡风险，提前加固边坡，保障了生产安全。下图为该矿区一个矿坑的等高线示意图。读图，完成7～9题。 7．该系统利用布设在边坡的传感器的位移量监测边坡风险，其采用的地理信息技术有(　　) ①遥感技术　②地理信息系统 ③全球定位系统　④5G技术 A．①③ B．②③ C．②④ D．①④ 8．为保证该系统的有效运行，传感器的布设应符合(　　) ①避开断层和破碎带 ②尽量在一条直线或平面上 ③尽量远离开采区 ④尽量集中放置 A．①③ B．②③ C．②④ D．①④ 7．B　8.A　解析：第7题，遥感技术是远距离的探测技术，对于监测边坡位移作用不大，①错误；计算边坡传感器位移量需要用到地理信息系统，②正确；据题干信息可知，监测边坡需要布设传感器，需要用到全球定位系统，③正确；5G不属于地理信息技术，④错误。第8题，该系统是实时监测边坡风险，断层和破碎带会影响传感器监测，故要避开，①正确；边坡是具有一定坡度的倾斜坡面，故传感器应立体状放置方能很好地监测位移，②错误；开采区的震动会影响监测，故要远离开采区，③正确；据图可知，传感器均匀分散放置比较合理，④错误。 $$