内容正文:
第37课时 地理信息技术的应用
素养要求
教考要点
学科素养
通过探究有关自然和人文的地理问题,了解地理信息技术的应用。
定位导航技术、遥感技术、地理信息系统。
1.[区域认知]学会判读遥感影像图、图层叠加信息,区别“3S”技术。
2.[地理实践力]以生活中的某问题为材料,说明如何利用地理信息技术解决实际问题。
1.遥感技术(RS)
(1)定义:利用装在航空器或航天器的光学或电子设备,对地表物体进行远距离感知的地理信息技术。
(2)优点: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,能够实现地物信息的实时、动态监测。
(3)防灾减灾中的应用:实时监测洪涝、台风等灾害形成过程,准确预报、预警;快速识别地震等突发性自然灾害影响范围,为灾情统计、灾害救援等工作提供支持。
2.全球卫星导航系统(GNSS)
(1)概念:是一种利用卫星在全球范围内进行实时定位、导航的地理信息技术。
(3)优点:具有全球性、全天候、连续性和实时性的特点。
(4)功能:提供精密的三维坐标、速度和时间。
(6)应用:通过信号接收设备,进行精确定位,帮助用户发出求救信号,及时报告位置和受灾情况,有效缩短救援搜寻时间。
3.地理信息系统(GIS)
(1)定义:对地理数据进行输入、处理、存储、管理、查询、分析、输出等的计算机信息系统。
(2)功能:空间查询与分析功能,数据叠加分析。
(3)防灾减灾应用:自然灾害动态监测、预报预警,快速确定受灾范围及受灾情况,为制定减灾预案、评估灾害损失和指导灾后恢复重建等提供依据。
遥感与全球卫星导航系统获取的信息区别
遥感主要获取面(线)状信息;全球卫星导航系统主要获取点状信息,更强调准确性。
题源► 必修第一册P117地理信息系统的空间叠加分析
图层用图形、符号、文本等描述某个主题的数据,如道路、村庄、河流等。这些图层可通过位置叠加组合在一起,不同的组合可以形成具有不同实际应用价值的图片、数据及文字信息。
考向► 通过图层信息判断地块特征
(经典真题浙江卷)GIS可通过图层信息来分析和预测地质灾害的发生。下图示意某区域相关要素评估值信息图层(数值越大表示该评估要素指示地质灾害发生概率越高)和地块编号。据此完成下题。
完成此次降水易引发地质灾害的地块是( )
A.④⑦ B.⑤⑧ C.②③ D.⑥⑨
答案:A
命题点一 地理信息技术的选择
1.地理信息技术的选取技巧
对于地理信息技术的考查,主要是不同地理信息技术的作用和应用领域的不同。因此,只要总体上抓住地理信息技术的区别,就能对地理信息技术的选取做出正确的判断。可以重点记住三种地理信息技术的主要区别:
(1)“点”与“面”判断地理信息技术
全球卫星导航系统的主要功能是定位和导航。它的最大特点为工作对象是“一个点”或“多个点”,明显区别于遥感技术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”则选用遥感技术或地理信息系统。
(2)“想”与“看”区分地理信息技术
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。遥感技术的主要功能是收集信息,尤其对于大范围、人类不易观测的地物信息的获取,即“看”,只“看”不用“想”的选用遥感技术。
(3)关键词判断地理信息技术
①遥感技术:“获取”。
②全球卫星导航系统:“定位”“导航”“精确”“精准”等。
③地理信息系统:“分析”“处理”“查询”“预测”等。
2.GIS图层叠加示意图的判读与应用
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、地块
耕地的分类和评价
水系、土地利用、居民点、地形、地块、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
(经典真题广东卷)据报道,2020年深圳市某公司的无人机产品占全球及国内市场份额分别超80%和70%。目前,德国是该公司在欧洲的最大市场。该公司在德国的金融中心法兰克福市设立了欧洲总部。据此完成下题。
1.无人机自动返航主要使用的技术是( )
A.气压感知 B.大地测量
C.遥感监测 D.卫星定位
D 解析:据所学知识可知,无人机自动返航需要实时位置信息,所以依托的技术是全球卫星导航系统,因此其主要使用的技术是卫星定位。气压感知和大地测量无法获得无人机的位置信息。遥感监测易受天气、地形等影响,移动物体位置信息精确度较低 ,不适合导航。故选D。
(2022·浙江卷)近年来,全球冰川消融日益严重。我国某中学地理研学小组成员跟随科学家在青藏高原某地利用无人机研究冰川消融,并拍摄了冰川消融后的地貌照片。据此完成下题。
2.在用无人机研究冰川消融的过程中,可以( )
A.利用GPS模拟冰川移动
B.利用RS监测冰川面积变化
C.运用GIS测定冰面温度
D.运用VR获取冰川厚度信息
B 解析:模拟冰川移动需要对数据进行分析处理,GPS不具备这个功能,A错误; RS可对地表各类地物和现象进行远距离的感知和识别,因此通过对不同时期冰川的监测可分析出冰川面积变化,B正确;冰面温度受大气成分和太阳辐射等因素的影响,可通过红外线测定,GIS不能实现对冰面温度的测定,C错误;VR即虚拟现实技术,是运用计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感,不能获取冰川厚度信息,D错误。故选B。
雪莲生长在我国高山高寒地带的雪线附近,系特有珍稀名贵中药材之一。20世纪80年代以前,雪莲主要用于制作标本、实验,产业规模较小。下图为青藏部分地区示意图。据此完成下题。
1.为观测雪莲的生长状况,应采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
A 解析:遥感是指非接触的、远距离的探测技术。一般指运用传感器/遥感器对物体电磁波的辐射、反射特性的探测。遥感可以通过植物产生的电磁波来了解其生长状况。全球卫星导航系统主要用于定位和导航, 地理信息系统主要用于对地理信息进行输入、管理、查询、分析等,“数字地球”就是数字化的地球,是一个地球的数字模型,它是利用数字技术和方法将地球及其上的活动和环境的时空变化数据,按地球的坐标加以整理,存入全球分布的计算机中。因此,为观测雪莲的成长状况,应采用的地理信息技术是遥感技术。故选A。
下图是运用地理信息技术对某地的一次灾害过程进行评估的示意图。据此完成2~3题。
2.该种灾害和所用地理信息技术最有可能是( )
A.洪涝 遥感
B.地震 遥感
C.泥石流 地理信息系统
D.滑坡 地理信息系统
3.甲图层最可能是( )
A.陡谷 B.河漫滩
C.曲流 D.分水岭
2.C 3.A 解析:第2题,由所学知识可知,图层叠加是地理信息系统的基本功能,A、B错误。图中有径流量、植被覆盖率、坡面堆积等条件,故评估的自然灾害为泥石流,C正确,D错误。故选C。第3题,读图可知,甲图层和坡面堆积图层能得出“地质地形”的阶段成果图,则甲最可能是陡谷图层,地势陡峭的谷地地区是形成泥石流的地形条件,故选A。
命题点二 地理信息技术在防灾减灾中的应用
1.遥感技术在防灾减灾中的作用的分析思路
灾害前
兆预测
遥感可及时观测到灾害前的异常和特殊现象,并发出警报
灾害跟
踪监视
如台风形成后可随时跟踪,并向受灾地区发出警报
帮助
救灾
灾害发生后,陆地通信设施往往遭到破坏而影响救灾行动。遥感可帮助识别重灾区和能通往灾区的路线,从而决定救灾的轻重缓急
建立灾
害模型
通过灾害模型,遥感技术能更好地理解和解释灾害现象
遥感在防灾减灾中的应用
遥感广泛应用于洪水等气象灾害、滑坡和泥石流、森林和草原火灾及农作物和森林病虫害的预报
2.全球卫星导航系统的应用
3.地理信息系统在防灾减灾中的应用
(2024·浙江1月卷)2023年2月6日,土耳其南部发生7.8级地震。灾后救援随即展开,恢复和重建工作积极推进。据此完成1~2题。
1.下图为灾区某城市震前2月4日、震后2月8日和9日获取的三幅夜间灯光强度图,正确反映时间先后顺序的是( )
A.①③② B.①②③
C.②③① D.③②①
2.在灾后救援和恢复重建过程中,可运用( )
A.全球定位系统(GPS)动态获取灾区夜间灯光强度
B.地理信息系统(GIS)实时采集灾区气象要素信息
C.遥感(RS)模拟分析为灾区恢复重建提供辅助决策
D.北斗卫星导航系统(BDS)准确提供急需救援的位置
1.A 2.D 解析:第1题,读图可知,①图夜间灯光强度最大,③图夜间灯光强度最小,而②图夜间灯光强度居中。震前2月4日,输电网络和各项设备都正常运行,夜间灯光强度最大,对应①;震后2月8日,设施破坏严重,影响供电和道路通行,夜间灯光强度最小,对应③;灾后救援随即展开,部分受损的道路恢复通行,供电设备部分得到恢复,夜间灯光强度较2月8日大,对应②。故选A。第2题,用于动态获取灾区夜间灯光强度和实时采集灾区气象要素信息的是遥感(RS),A、B错误;用于分析、处理地理信息,为灾区恢复重建提供辅助决策的是地理信息系统(GIS),C错误;北斗卫星导航系统(BDS)的主要功能是定位、导航,可以用于准确提供急需救援的位置,D正确。
(2024·广东东莞模拟)壤中暴流主要指供水充足期间,地表以下水流透过土层或风化层基岩等高渗透区,在相对不透水界面快速出流的现象。某研究团队对四川龙溪河流域进行观测,发现壤中暴流是山洪突发性强的主要原因。下图为该山区在壤中暴流影响下山洪成灾的示意图。据此完成1~2题。
1.该流域壤中暴流形成至成洪过程中,观测点的流量变化曲线是( )
A.① B.② C.③ D.④
2.利用地理信息技术防治该区域山洪灾害的有效措施为( )
①借助RS监测气象云图动态变化 ②借助BDS获取台风中心的位置 ③借助GIS采集历时短的雨量信息 ④借助GIS预警山洪灾害风险等级
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
1.A 2.D 解析:第1题,由材料可知,壤中暴流主要指供水充足期间,地表以下水流透过土层或风化层基岩等高渗透区,在相对不透水界面快速出流的现象。根据壤中暴流的定义可以推出从壤中暴流到形成洪水,是一个流量快速累积的过程,斜率较大,排除③④,降水量在先,壤中暴流形成在后,排除②。故选A。第2题,RS遥感系统能够对当地气象条件进行监测,从而判断强降水的范围,有助于防治山洪灾害,①正确;BDS北斗定位导航系统虽然能够获取台风中心的位置,但是其无法监测降水量和易发生山洪的位置,对防治山洪灾害作用较小,②错误;GIS地理信息系统无法直接采集历时短的雨量信息,③错误;GIS地理信息系统能够分析降水、地质条件从而对山洪灾害进行评估,并且预警,④正确。故选D。
(2024·浙江嘉兴模拟)海啸是由海底地震、火山爆发、滑坡或气象变化所产生的破坏性海浪。当海浪靠近海岸时会形成巨大水墙拍向陆地,带来巨大人员伤亡与财产损失。目前只能通过监测、预警减少损失。下图为海底变化引起海啸的预警监测系统示意图。据此完成3~4题。
3.下列图示灾害是由海啸造成的是( )
A.① B.② C.③ D.④
4.对海底变化引起海啸的预警监测系统的叙述,正确的是( )
①运用传感器采集海底变化的数据 ②利用北斗系统指导人员撤离 ③运用遥感可以监测海啸动态过程 ④利用GIS进行数据分析与预警
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
3.D 4.C 解析:第3题,①图为雪崩,②图为滑坡,③图为泥石流,A、B、C错误;结合材料“海啸是由海底地震、火山爆发、滑坡或气象变化所产生的破坏性海浪。当海浪靠近海岸时会形成巨大水墙拍向陆地”可知,海啸发生在海岸地区,④图中有大船代表在海岸附近,一片狼藉,应是海啸作用的结果,D正确。第4题,传感器可以获取地理信息,可以运用传感器采集海底变化的数据,①正确;北斗系统主要功能是定位和导航,不能指导人员撤离,②错误;海啸是由海底变化引起的,遥感不能获取海底的情况,不能监测海啸动态过程,③错误;GIS主要用于处理、分析地理信息,可以进行数据分析与预警,④正确。故选C。
[课时训练37见P548]
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