第4单元 单元活动 地理信息技术应用-【创新教程】2025-2026学年高中地理必修第一册五维课堂同步Word教案（鲁教版2019）

单元活动　地理信息技术应用 课标要求 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 1.综合思维：通过图文材料，理解地理信息系统在防灾减灾中的应用 2．地理实践力：通过不同案例，选择合适的地理信息技术 3．人地协调观：学会分析主要的地理信息技术图像，并初步了解常见的自然地理问题对人类生活的影响 一、地理信息技术及其主要用途 1．核心技术是　遥感　、　地理信息　系统、　卫星定位　系统等。 2．应用领域：广泛应用于　资源　普查，灾害　监测与评价　，环境监测与评价，区域发展、城市规划、工程设计，交通及其他领域。 [凝思] 地理信息技术和地理信息系统有何区别？ [提示]　地理信息技术包括遥感、地理信息系统、卫星定位系统，二者属于包含关系。 二、遥感及其应用 1．原理：地球上的物体都在不停地吸收、反射、发射电磁波，不同物体的　电磁波　特性不同。 2．优势：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。 3．判读：在遥感影像上，水域为　蓝　色(泥沙含量较大的为蓝灰色或者灰白色)，人工建筑多呈　灰　色，植被呈　红　色。人工建筑、工程的边界往往棱角明显，形状规则；道路的宽度一般变化较小，而河流的宽度多变；道路相对比较顺直，而河流则弯弯曲曲等。 4．应用：可以应用于资源评估、环境监测、灾害预警等。例如通过对灾害发生前后遥感图像的对比，可以比较　快速　和全面地了解灾区的情况。 [凝思] 遥感技术的载体和关键装置是什么？ [提示]　飞机、飞船、卫星均可作为遥感技术的载体，关键装置是传感器。 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：可以获取观测点的经纬度和　高程　，以便实现　导航　、定位、授时等功能。具有高精度、高效率和　低　成本的优点，被应用于大地测量、地面监测、交通　导航　等许多方面。我国的卫星导航系统是　北斗　卫星导航系统。 2．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　地理分布　数据进行　采集　、储存、管理、　运算　、分析、显示和　描述　的技术系统，已应用于经济、　社会　、环境和生态的　规划　、　决策　和管理等方面。 [凝思] 2021年5月1日，于先生在旅游途中一部具有定位功能的手机不慎丢失，请你给于先生提供快捷找到手机的妙招。 [提示]　可以利用全球定位系统和地理信息系统找到手机的准确位置。四、利用地理信息技术监测滑坡 在滑坡体上设置卫星定位位移监测桩，以精准监测滑坡的　移动　，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。一旦变形量超过预警阈值，系统将实时　预警　。 [凝思] 在监测滑坡移动中，运用了什么地理信息技术？ [提示]　运用了遥感(布置在监测桩上的传感器可以帮助人们获取到远处的相关信息)、卫星定位系统、地理信息系统。 　　遥感技术及其应用 ◆[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。 结合材料探究： (1)(综合思维)遥感技术为什么能在灾害救助中得到广泛的应用？ (2)(地理实践力)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？ (3)(综合思维)如何应用遥感技术进行环境监测？ [提示]　(1)由于遥感技术具有探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大的特点，所以应用领域十分广阔。 (2)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，获得资料的速度越快，周期越短，但对地物的分辨率越低。 (3)根据地物在不同情况下有不同的反射率，可以利用遥感判断水污染和大气污染。 ◆[感悟提升] 1．遥感技术的工作特点 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，因此遥感的优势明显，用途十分广泛。 2．遥感在自然灾害监测中的作用 ◆[典例体验] 2019年4月18日，我国台湾花莲县发生6.7级地震。本次地震造成了大楼、道路等公共设施一定程度的损毁。据此，回答(1)～(2)题。 (1)当地政府在第一时间掌握了整个地震灾区建筑破坏情况，所利用的技术手段主要是(　　) 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 (2)上题中地理信息技术的关键装置是(　　) A．传感器 B．卫星系统 C．地面装置 D．信号发射设备 解析：(1)C　(2)A　[第(1)题，当地政府第一时间掌握整个地震灾区建筑破坏情况，主要利用了遥感技术。第(2)题，遥感技术的关键装置是传感器，因为它能从目标物获取信息并传输到遥感地面系统。] ◆[对点训练] 在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况，有助于防灾减灾。据此回答(1)～(2)题。 (1)遥感技术用于防灾减灾的具体监测内容包括(　　 ) ①旱情　②水灾　③滑坡　④农林病虫害 A．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．②③④ (2)根据上述原理，可用遥感技术直接(　　 ) ①区分阔叶林与针叶林　②监测植物病害情况 ③区分落叶树与常绿树　④监测草场退化情况 A．①②④ B．①②③④ C．①②③ D．①③ 解析：(1)C　(2)B　[第(1)题，遥感技术能够用于监测地物的原理是地物的反射或辐射的波谱可以被传感器接收，旱情、水灾、滑坡、农林病虫害反射的光谱都可以被传感器接收。第(2)题，阔叶林与针叶林、植物病害的状况、落叶树与常绿树、草场退化的情况均可以视作“植物的生长状况”，都可以用遥感技术监测。] 全球卫星导航系统 ◆[情境探究] 中国北斗卫星导航系统是我国自行研发的拥有自主卫星导航系统。该系统按照“三步走”的发展战略稳步推进。第一步2000～2003年，中国成功发射了3颗北斗导航实验卫星，建立起完善的北斗导航实验系统。第二步于2012年前，北斗卫星导航系统将首先提供覆盖亚太地区的定位、导航、授时和短报文通信服务能力。这两步已实现。第三步于2020年左右，建成由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成的覆盖全球的北斗卫星导航系统。 (1)(地理实践力)北斗卫星导航系统由哪三部分组成？ (2)(地理实践力)北斗卫星导航系统有哪些特点？ (3)(综合思维)该技术在自然灾害救援中能够起到什么作用？ [提示]　(1)卫星星座、地面监控系统、信号接收系统。 (2)全球性、全天候、连续性、实时性。 (3)利用信号接收系统，进行精确定位，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。 ◆[感悟提升] 全球卫星导航系统的应用领域 应用领域 具体应用 民用 防灾 减灾 灾情发生后的通信联络；灾害发生地点的准确测报；救灾人员赶赴现场的导航 交通 空中导航：空域划分与管理；交通流量管理；飞行路线管理；提高机场利用率。 航海：自主导航；提供位置、航速、航向和时间信息；海图航迹显示；港口、码头的船舶调度；近海和内河船舶导航和管理 旅游 探险 定位；选择最优的行进方式和线路；寻找合适的道路和宿营点；报警；选择最佳的记录摄影地点、时间 其他 领域 大地测量；野外勘测；紧急救援；生态研究；农作物生产等 军用 定位和导航 ◆[典例体验] 全球卫星导航系统(GNSS)能为全球范围内的用户提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置和三维速度及时间数据。据此，回答(1)～(2)题。 (1)森林发生火灾时，GNSS的主要作用是(　　) A．建立火灾模型 B．绘制地图 C．灾情跟踪 D．火灾前兆监测 (2)利用GNSS可以对地震进行监测，监测的对象主要是(　　) A．海陆分布的变化 B．地球内部岩浆的活动情况 C．地壳的运动状况 D．灾情的发展 解析：(1)C　(2)C　[第(1)题，由于GNSS能为全球范围内的用户提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置和三维速度及时间数据，因此在减灾防灾中可用于交通导航、绘制地图、灾情跟踪、人员搜救、地震监测等诸多方面。第(2)题，利用GNSS对地震监测主要是监测地壳的运动状况，从而预测地震的发生。] ◆[对点训练] 四川汶川大地震发生后，在其他通信中断的情况下，我国自主研制的“北斗一号”导航定位系统在抗震救灾行动中发挥了重要作用，不间断地发回各种灾情和救援信息。据此回答(1)～ (2)题。 (1)“北斗一号”不间断地发回各种灾情和救援信息，主要是利用了“北斗一号”的(　　 ) A．全球性 B．全能性 C．全天候 D．高精度 (2)北斗卫星导航系统不包括(　　 ) A．空间卫星星座 B．用户设备部分 C．地面监控系统 D．北斗研究团队 解析：(1)C　(2)D　[第(1)题，“北斗一号”导航定位系统不间断地发回各种灾情和救援信息。“不间断”主要是利用了这一技术的全天候工作特征。第(2)题，卫星导航定位系统包括空间卫星星座、用户设备部分和地面监控系统，不包括研究团队。] 　　地理信息技术 ◆[情境探究] 2019年从1月20日到2月10日期间，青海省玉树藏族自治州，经历了连续的四场强降雪，使玉树遭受了严重雪灾，截至2月17日，玉树全州6市(县)28个乡镇72个村，遭受不同程度的雪灾，受灾群众达5.53万多，因灾死亡牲畜18 887头只(匹)。政府为此积极应对，紧急调拨灾害补助资金，完成发放救灾粮480.3吨，各类物资9 680件，完成饲草调运22 918.31吨，各类抗灾救灾人员，积极参与到牲畜转场，铲雪除冰和饲料拉运中。 结合材料探究： (1)(综合思维)此次玉树雪灾救灾中，救灾指挥部准确获知雪灾的范围及受灾面积，所依据的地理信息技术是什么？ (2)(综合思维)大雪掩埋了道路，救灾物资的调运过程中，保证救灾车辆准确到达救灾目的地的地理信息技术是什么？ [提示]　(1)遥感技术、地理信息系统。 (2)通过全球卫星导航系统的定位和导航功能实现的。 ◆[感悟提升] 1．在灾害监测中的应用 应用地理信息系统，并借助于遥感技术，可有效地监测和预报洪涝灾害、森林火灾等。 2．地理信息系统与遥感技术的优势组合 ◆[典例体验] 地理信息技术中，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。回答(1)～ (2)题。 (1)洪水淹没区图层与人口分布图层的叠加，可以(　　 ) A．推断出各地受灾情况 B．推断出各地降水情况 C．计算湖泊水域面积 D．估算工农业生产总值 (2)对1950年与1998年长江中下游湖泊面积图层进行叠加，能够(　　 ) A．计算湖泊蓄水量 B．预测洪涝灾害的发生 C．了解围湖造田情况 D．预测该地区降水变化趋势 解析：(1)A　(2)C　[第(1)题，洪水淹没区图层与人口分布图层的叠加，可以了解到淹没地区的人口分布，进而得到各地受灾情况。第(2)题，不同时代的同一区域的图层叠加，可以知道该区域的变化，在题中是湖泊的面积变化，则可了解围湖造田情况。] ◆[对点训练] 读某地理专题研究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 (2)若利用GIS制定水污染突发应急预案，需要叠加的图层有(　　 ) A．甲与乙 B．丙与乙 C．丙与丁 D．乙与丁 解析：(1)A　(2)D　[第(1)题，甲图层为地形图层，乙图层为河流图层，研究地形与河流的关系，最可能应用于预防泥石流。第(2)题，水污染主要考虑水域和人口居住区，与公路和地形关系不大。若利用GIS制定水污染突发应急预案，需要叠加的图层有乙与丁。] 1．有关遥感技术在防灾减灾中应用的说法，正确的是(　　) A．遥感技术是重大自然灾害监测的核心技术 B．利用遥感技术可以对获得的信息进行综合处理和空间数据分析 C．在交通不便的地方无法使用遥感技术 D．地理信息系统可以替代遥感技术在防灾减灾中的作用 解析：A　[遥感技术可以实时、全方位地监测灾害，是重大自然灾害监测系统的核心技术。] 2．对农作物病虫害的监测，新疆采用了卫星遥感技术，是因为(　　) ①农作物遭受病虫害时，发射和反射的波谱会有一定变化　②卫星遥感分辨率高，可拍摄到清晰的照片　③卫星遥感探测的范围广，连续性强　④卫星遥感智能化程度高，在治虫过程中无需人工参与 A．①②　　　　　 B．③④ C．①③ D．②④ 解析：C　[农作物遭受病虫害时，发射和反射的波谱会有一定变化；卫星遥感探测的范围广，连续性强。] 3．在下列选项中，可以利用全球卫星导航系统监测的是(　　) A．山体位移 B．地震震级 C．震源深度 D．地震烈度 解析：A　[全球卫星导航系统可以监测山体的微小移动。] 4．GPS的基本定位原理：卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，GPS接收机接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维坐标、速度和时间信息。与传统的人工测量手段相比，下列不属于GPS具有的优势是(　　) A．测量精度高 B．操作复杂，仪器体积大 C．全天候操作 D．信息自动接收、存储，减少了繁琐的中间处理环节 解析：B　[GPS在测量上的巨大优势是：测量精度高；操作简便；仪器体积小，便于携带；全天候操作；信息自动接收、储存，减少了繁琐的中间处理环节。] 2019年8月，亚马孙地区热带雨林遭受严重火灾，整个亚马孙雨林烟雾浓重，远在千里之外的圣保罗甚至出现了白昼如夜的景象。据此完成下题。 5．在分析火势蔓延方向制定灭火方案时所采用的地理信息技术主要是(　　) A．RS B．GIS C．GPS D．数字地球 解析：B　[获取火灾分布和情况用RS遥感技术；根据获取的信息分析火势蔓延方向制定灭火方案用到的地理信息技术是GIS地理信息系统；GPS主要用于定位和导航；数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现与再认识，是遥感技术、全球定位系统、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等各种技术的综合应用。故排除A、C、D，选B。] 6．遥感技术和地理信息系统二者优势的结合，可以实现(　　) ①灾前圈定危险区，指导防灾　②灾中进行损失评价，指导救灾　③灾后能对灾害损失进行快速评价 ④动态地获取信息、处理信息，达到预报预警、动态监测等功效 A．②③④ B．①②③ C．①③④ D．①②④ 解析：C　[成灾后才能够进行灾害损失评价。] 学科网（北京）股份有限公司 $$