第4章 第4节 地理信息技术的应用（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年高中地理必修第二册（中图版2019）

第四章　国土开发与保护 第四节　地理信息技术的应用 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 栏目索引 必备知识 自主学习 关键能力 互动探究 核心素养 能力培优 必备知识 自主学习 空间信息 空间分析 趋势 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 决策 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 土地利用 土地评价 综合电子地图 信息化 准确性 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 √ × × 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 导航跟踪 可视化 快速查询 信息化 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 遥感技术 变化监测 规划方案 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 √ √ × 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 关键能力 互动探究 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 返回导航 高中地理　必修 第二册 （Z） 第四章　国土开发与保护 返回导航 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①通过构建人口统计地理信息系统，可实现人口________与人口属性信息的功能集成。 ②利用________手段，可表达出一个区域人口、资源、环境、社会经济的分布关系和分布规律，通过分析和评价，找出人口可持续发展的规律和____。 (3)人口发展趋势预报 根据现有的人口资料，通过地理信息系统，对未来人口状况进行预测，以便为各种____提供科学依据。 (2)人口空间分布分析 2．国土资源监察 (1)国土资源监察的主要内容：________现状调查、土地质量调查、________以及土地监测等。 (2)地理信息系统的应用 ①将各种资源信息进行叠加和分析，生成各种国土资源____________，为日常决策和业务管理以及应对突发性事件等提供______支撑。 ②可以分析和预测国土资源问题，提高基层国土资源队伍的快速反应能力，极大地提升监测的______。 地理信息技术的比较 特点和功能 简单理解 遥感 地表观察、地理数据收集 是什么？有什么？ 全球导航卫星系统 空间位置(地理坐标)的确定、导航 在哪里？ 地理信息系统 数据采集、数据分析、决策应用 为什么？有何联系？怎么做？ 1．判断 (1)解决人文地理问题时是运用地理信息技术强大的空间分析和数据处理功能。(　 　) (2)人口密度信息可以通过遥感技术获得。(　 　) (3)国土资源调查只利用地理信息系统即可。(　 　) 2．问答 地理信息技术对人口发展预测有什么作用？ 提示：人口数据蕴藏着大量的信息，掌握人口空间分布和迁移的空间特征、空间关联结构等，对社会发展和政府决策具有重要的现实意义。由于人口数据与其相应的地理空间位置具有一定的相关性，利用地理信息系统对空间信息独有的空间分析功能，可以设计开发出人口空间统计系统，对人口空间分布的分析具有重要作用。 知识点二 车辆导航调度、旅游信息查询、城市规划与评价 1.车辆导航调度 (1)利用技术：全球导航卫星系统。 (2)应用方面：对车辆进行________、调度管理，合理分配车辆。 2．旅游信息查询 (1)利用技术：三维数字地球平台。 (2)实践意义：快速实现旅游资源的______、旅游资源和信息的________与空间定位功能，有助于建立旅游地理信息系统，实现旅游资源的______管理，使用户能够全方位观察旅游景观。 3．城市规划与评价 (1)利用技术：________、地理信息系统和三维城市模型。 (2)应用方面 ①遥感技术：城市交通调查、人口调查、环境调查、城市用地________等。 ②地理信息系统：城市规划和设计。 ③三维城市模型：评价________。 地理信息技术在城市的规划与建设方面的作用 城市的规划与建设是一个长期的过程，涉及城市的方方面面，并且与城市的人文、历史、地理环境以及经济建设紧密相关。因此，利用遥感技术对城市的空间布局进行信息分析，可以获得指导城市规划的信息，包括城市交通调查、人口调查、环境调查、城市用地变化监测等，这对于城市的发展具有重要意义。 1．判断 (1)在城市管理中主要利用了地理信息系统对各类信息的储存、分析和处理功能。(　 　) (2)地理信息系统结合虚拟现实、增强现实技术等，实现旅游景区的实景虚拟游，使用户能全方位欣赏旅游景观。(　 　) (3)车辆导航调度只用到全球导航卫星系统就能完成。(　 　) 2．问答 党的十九大报告首次提出“智慧社会”，为“智慧城市”发展明确了新的要求。下图为云平台呈现的“智慧城市”发展理念。 “智慧城市”主要应用了哪些地理信息技术？ 提示：全球导航卫星系统、遥感技术、地理信息系统。 探究一　地理信息技术在人口空间分布与发展预测、国土资源监察中的应用 ►情境探究 春节前后是我国人口流动最活跃的时期，“百度迁徙”结合手机等移动终端的定位，可以全程、动态、即时、直观地展现这一大规模人口流动的轨迹。下图为某年2月16日(农历腊月28日)10时以杭州为中心的人口流动方向图。 1．“百度迁徙”最可能运用的地理信息技术有哪些？ 提示：全球导航卫星系统、地理信息系统。 2．分析运用地理信息技术得到人口流动方向图的研究过程。 提示：首先运用全球导航卫星系统对手机用户进行空间定位，然后实验分析并建立人口流动地理信息数据库，最后运用地理信息系统分析和输出人口流动轨迹地理信息数据。 ►素养凝练 1．地理信息系统在经济活动中的应用 地理信息系统与遥感技术、全球导航卫星系统及网络技术相结合，可为现代经济活动提供全新的数据地图决策信息。下图是地理信息系统在商业活动中的应用： 2．遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用 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 应用领域 具体内容 应用方向 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 ►学以致用 1．在罗布泊进行科考，可为科技工作者全天候提供地理位置信息的技术是(　　) A．遥感 B．地理信息系统 C．全球导航卫星系统 D．管理信息系统 C　解析：地理位置信息是需要利用到定位功能，全球导航卫星系统主要的功能是定位和导航，故选C。 2．及时掌握土地利用现状是实现区域可持续发展的重要前提。安徽省土地总面积中，各类土地比重约为：平原49．6%，山地15．3%，丘陵27．0%，水面8．1%。调查全省土地利用现状快捷、高效的手段是(　　) A．遥感技术 B．地理信息系统 C．全球导航卫星系统 D．数字地球 A　解析：遥感是对遥远的地物进行感知，它具有以下特点：探测范围大，获取资料的速度快、周期短，受地面条件限制少，获取的信息量大，可减少调查的盲目性。地理信息系统是对已经获取的信息进行处理的计算机处理系统。全球导航卫星系统具有导航与定位功能。数字地球是以地理坐标为依据，具有多分辨率、海量存储、可多维显示的信息系统。故选A。 利用获取的手机数据，定位该区域的用户数据，通过用户数量渲染地图颜色，可制作人口热力图。下面两图分别为我国某城市8时和20时的人口热力图。据此完成3～4题。 3．绘制人口热力图需要用到的地理信息技术是(　　) A．地理信息系统 B．全球导航卫星系统和地理信息系统 C．遥感技术 D．遥感技术和地理信息系统 4．根据人口热力图，可以(　　) A．统计该市人口数量 B．分析城市人口迁移方向 C．确定城市用地类型 D．预测城市人口增长率 3．B　4．C　解析：第3题，据材料“定位”可知，首先用全球导航卫星系统获取信息，图形最后的合成叠加则需要用到地理信息系统。故选B。第4题，人口热力图反映了城市不同区域的人口密度分布情况，根据人口密度可以确定交通、商业区等用地类型的布局及其合理性。但是不能统计人口数量、分析人口迁移方向以及预测城市人口增长率。故选C。 探究二　地理信息技术在车辆导航调度、旅游信息查询、城市规划与评价中的应用 ►情境探究 未来“智慧城市”生活的愿景：走在街头，通过“无线智能叫车服务”就能立刻把出租车叫到身边；想租房买房，只需用智能手机的摄像头对着小区，详细的租售信息立即显示在四维地图上；“智慧医疗”——让人们在家也可以通过远程网络和传感系统轻松地看病；“智慧家居”——家里安装一个大屏幕，想购物或订机票，动动手指头就能完成；“智慧导航”——除了带路，还能播报天气、路况等。 1．材料中的“智慧城市”主要应用了哪些地理信息技术？ 提示：全球导航卫星系统、遥感技术、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等各种技术的综合应用，是“数字地球”的一部分。 2．“智慧城市”还有哪些功能？ 提示：实施城市智能管理、警务工作的智能管理等。 ►素养凝练 1．地理信息系统可以解决的四类基本问题 解决问题 原理 举例 与分布、位置有关的基本问题 解决与“地点”和“状况”有关的查询 ①距离最近的一家快餐店在哪里；②北京市目前共有几家图书馆；③查询地物 趋势分析 通过了解某地物随时间变化的过程，分析该地物的发展趋势 ①分析过去20年来某城市的人口增长趋势；②求两点之间最短、最快或景点最多的路径等 解决问题 原理 举例 模式问题 揭示各种地物之间的空间关系 分析一个地区的地形、土壤与特定作物种植之间的关系 模拟问题 利用已掌握的规律建立起一定的模型，模拟某个地方如果具备某种条件时将出现的结果 ①温室效应造成了地球极地冰川的融化，若海平面上升10 cm将淹没全球哪些地区；②模拟洪水的发生，为抗洪抢险提供依据 2．地理信息系统在城市管理中的应用 管理功能 具体内容 城市信息管理与服务 向城市居民提供日常工作和生活的各种信息，如道路、建筑物分布等 城市规划 规划部门可以把用地资料记录到数据库里，随时查询统计，并用三维影像显示市貌，以分析城市现状 城市交通管理 可以把有关道路状况、交通流量、沿线环境等信息显示出来，可以提供空间信息查询、时间信息查询、路面质量查询等 管理功能 具体内容 城市救灾防灾 可以适时地跟踪灾害的发生、发展过程，对灾害进行快速分析、评价和模拟，并辅助开展灾后应急和恢复工作 城市环境管理 主要包括环境规划与决策、监测、评价、预报等，如对城市大气、水、土地、植被、噪声等方面进行综合管理和处理 ►学以致用 1．(2022·福建三明月考)地理信息技术为市民日常生活搭建平台，表现为(　　) ①在平台上快捷查找酒店、医院等　②在平台上查找公交车的实时位置等　③对公共服务设施提供优化方案　 ④在最短时间内指挥警车到达事故地点 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ A　解析：地理信息技术包含遥感技术、地理信息系统、全球导航卫星系统，通过地理信息技术可以在平台上快捷查找酒店、医院等，在平台上可以查找公交车的实时位置等，①②正确；对公共服务设施提供优化方案、在最短时间内指挥警车到达事故地点等需要借助于人为手段，且不是为市民日常生活搭建平台，③④错误。综上所述，A正确，B、C、D错误。 (2022·河北石家庄高一下期中)智慧低碳城镇应该是基于新一代信息通信技术(ICT，如地理信息技术、云计算等)的迅速发展，将城镇的智能信息化与低碳生态化相结合，强调智慧、低碳、有弹性的现代化新型可持续的城镇发展模式。下图示意智慧低碳城镇的概念。据此回答2～3题。 2．地理信息系统在智慧低碳城镇建设中提供的应用为(　　) A．分析、管理空间信息 B．跟踪动态定位信息 C．提供精确的三维坐标信息 D．获取实时通信信息 3．智慧低碳城镇建设对城市发展的重要作用是(　　) A．完全解决城市环境问题 B．促进人口迁入城市 C．扩大城市规模 D．促进城市与环境协调发展 2．A　3．D　解析：第2题，地理信息系统侧重分析、管理空间信息，遥感技术侧重实时监测，全球导航卫星系统侧重跟踪、定位和获取实时通信信息。故A正确，B、C、D错误。第3题，根据题意可知，智慧低碳城镇的理念是引导和促进城市与环境和谐发展，D正确，智慧低碳城镇将城镇的智能信息化与低碳生态化相结合，强调智慧、低碳、有弹性的现代化新型可持续的城镇发展模式，而不是为了促进人口迁入城市和扩大城市规模，B、C错误；完全解决城市环境问题不符合实际，A错误。故选D。 ►素养材料 大数据的价值和产业前景 近年来，云计算、大数据、人工智能已经成为世界经济发展的新引擎，各行各业的大发展都需要有数据中心的支撑。数据中心是指在一个物理空间内实现信息的集中处理、存 储、传输、交换和管理，它包括数万台计算机设备、服务器设备、网络设备、存储设备、供电系统和冷却系统等。数据中心的规模以设备运行耗能的多少来衡量，规模越大，运营成本越高。2010年之前，我国的数据中心一般规模较小，主要布局在东部沿海地区。2010年之后，一些大规模的数据中心开始在中西部地区布局。 ►素能培优 2019年某电商平台全球科技探索者大会上，该电商平台的数字科技集团根据电商平台所呈现的收货地址变化，展开分析并发布了《2019基于xx大数据的中国人口迁移和城镇化发展研究报告》。该电商平台大数据充分覆盖流动人口，动态呈现人口变化，为现有人口迁移与城镇化研究提供了新的视角和有益补充。下图为2018年基于该电商平台大数据的一线城市人口迁移统计图(单位：人)。据此回答1～2题。 1．与传统的全国人口普查相比，该电商平台根据电商平台所呈现的收货地址变化获取的人口流动数据的最大优点是(　　) A．时效性更强 B．准确性更好 C．覆盖面更广 D．误差率更低 2．分析图中四城市数据，可以看出(　　) A．广、深人口规模相当 B．上海人口增长最缓慢 C．四城市规模都在缩小 D．北京人口流动性最强 1．A　2．D　解析：第1题，与传统的基于人口普查或各大城市和地区流动人口报告获取的数据相比，该电商平台根据电商平台所呈现的收货地址变化获取的人口流动数据，时效性强。虽然该电商平台的客户规模足够大，但是大数据研究的一个弱势是不可能像国家统计局那样全国范围内的、全市范围内的抽样调查，因此覆盖面较窄，准确性较差，误差率高。故A正确，B、C、D错误。故选A。第2题，读图可知，北京人口迁入与迁出量远高于其他三个城市，说明人口流动性最强，D正确。人口增长包括自然增长和机械增长，四城市经济发达，人口自然增长率都很低，图中北京人口净迁出量最大，说明北京人口机械增长最缓慢，因此人口增长最缓慢的城市应是北京，B错误。城市规模包括人口规模和用地规模，图中信息为人口迁移情况，因此依据图中信息不能判定城市规模是否在缩小，C错误。图中信息反映的是人口迁移数量，不是该城市的人口数量，因此依据图中信息不能确定广州、深圳人口规模是否相当，A错误。故选D。 ►命题分析 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