4.4 地理信息技术的应用 课件 2025-2026学年高一下学期地理中图版必修2

该高中地理课件聚焦地理信息技术应用，系统梳理RS、GNSS、GIS的功能、区别及协同关系。课堂导入通过美国犯罪率案例提问GIS预防犯罪的功能，引导学生思考，知识回顾先夯实3S技术基础，再构建“数据获取—分析定位—决策应用”的完整技术思路，搭建学习支架。 其亮点在于紧扣综合思维（3S技术分工协同）、人地协调观（北斗在农业防灾等场景助力可持续发展）、地理实践力（提取遥感影像与GIS图层数据），案例丰富（美国犯罪分析、北斗多领域应用），用对比表格清晰区分技术功能，课堂练习结合印尼迁都等时事强化应用。学生能系统掌握技术，培养地理思维，教师可高效实施教学。

第四节 地理信息技术的应用 第四章 国土开发与保护 核心素养目标 能借助 GIS 图层、人口分布图、国土监察影像，识别我国不同区域人口密度、资源分布、城市格局、灾害易发区差异，理解区域空间分布规律。 区域认知 厘清 RS（信息采集）、GNSS（定位导航）、GIS（分析决策）三者分工与协同关系，形成 “数据获取 — 精准定位 — 叠加分析 — 决策应用” 的完整技术链思维。 综合思维 能判读人口专题图、遥感影像、GIS 图层、导航界面、国土监察卫片，提取人口密度、土地利用、地物位置、灾害范围等关键地理信息。 地理实践力 认识地理信息技术在人口合理调控、国土资源保护、城市绿色发展、交通高效调度、旅游资源合理开发中的作用，体现科技助力人地协调、可持续发展的理念。 人地协调观 教学重难点 3S 技术的基本功能与区别 3S 技术在典型场景中的应用 北斗卫星导航系统的应用价值 重点 01 区分 RS、GNSS、GIS 的功能差异 综合分析 3S 技术的协同应用 难点 02 课堂导入：计算机协助防范犯罪 数年前，美国某州的青少年持枪犯罪率一度很高。政府为保护市民安全，降低犯罪率，采取了很多措施，其中一项就是建立地理信息系统。通过地理信息系统，标定过去几年的犯罪地点，分析犯罪频率和犯罪模式，重新分配警力资源，使警力资源得到合理利用，从而降低了青少年的持枪犯罪率。 你认为地理信息系统是如何做到预防犯罪的?它具有哪些功能? 人口空间分布与发展预测 01 国土资源监察 02 车辆导航调度 03 旅游信息查询 04 目录 COMPANY 城市规划与评价 05 知识回顾：遥感（RS） 1.概念：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。 知识回顾：遥感（RS） 3.应用 应用领域 应用方向 灾害监测 监测灾害并进行预报、预警，并为灾情统计、灾害救援等提供技术支持 环境监测 监测自然环境变化与环境污染，为环境保护等部门服务 矿产勘探 分析遥感图像就可以划定蕴藏矿产的大致区域 城市管理 城市规划动态监管、城市绿化分析、城市大气污染检测、城市土地利用分析等 知识回顾：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。 2.组成： 用户设备部分 地面控制部分 空间部分 知识回顾：全球卫星导航系统（GNSS） 3.功能：提供精密的三维坐标、速度和时间。 4.优点：全球性、全天候、连续性和实时性。 5.类型： 欧洲 伽利略 美国 GPS 俄罗斯 GLONASS 中国 北斗 知识回顾：全球卫星导航系统（GNSS） 6.应用：精确定位，发出求救信号，及时报告位置和受灾情况。 知识回顾：地理信息系统（GIS） 1.概念：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：①数据输入与处理；②数据存储与管理；③空间查询与分析；④制图与产品输出 信息源 空间分析 表达 数据库 数据处理 知识回顾：地理信息系统（GIS） 3.应用 ①与位置、分布、路线等有关的问题 a.查询“地点”和“状况”，如巡逻警车的分布。 b.查询符合一定条件的地物的分布、位置，如最近的银行在哪儿。 c.确定路线，如步行到学校最近的路线。 ②趋势分析：如人口增长趋势，城市发展趋势等。 知识回顾：地理信息系统（GIS） ③模式分析：如商业选址模式，路径分析模式等。 ④模拟问题：如灾害发生时的灾民撤退问题，某大型工程可能带来的影响等。 知识回顾：地理信息技术的应用 地理信息技术 特点和功能 简单理解 遥感 (RS) 地表观察、地理数据收集 是什么,有什么 全球卫星导航系统 (GNSS) 空间位置(地理坐标)的确定、导航 在哪里 地理信息系统 (GIS) 数据采集、数据分折、决策应用 为什么,有何联系,如何利用、解决 知识回顾：地理信息技术的选择 方法 判断技巧 “点”与 “面” 如果是“点”，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 “想”与 “看” 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 遥感是人的视力的延伸，主要功能是收集信息，即“看”，只 “看”不用“想”的选用遥感 PART1 人口空间分布与发展预测 人口空间分布与发展预测 人口地理着重研究人口空间分布和地域差异的变化规律。通过构建人口统计地理信息系统，可以实现人口空间信息与人口属性信息的功能集成。利用空间分析手段，可以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趋势。 第六次人口普查全国人口密度分布图 人口空间分布分析 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。 利用地理信息系统，统计我国各地区人口分布，可得出我国人口分布的地域差异。 人口发展趋势预报 在社会经济生活中，通常需要对未来事务进行规划，在这些规划中，一个重要的因素便是人口因素，因而很有必要根据现有人口资料对未来人口状况进行预测，以便为各种决策提供科学依据。 利用地理信息系统对郑州市、焦作市、十堰市和渭南市进行非农业人口及人口自然增长率分析，以预测未来四市非农业人口数量变化。 阅读：北京市第六次全国人口普查地理信息系统 北京市第六次全国人口普查地理信息系统，根据《第六次全国人口普查方案》关于“采用电子化操作模式”的规定而建立。系统实现了普查区图的电子化管理、统一维护与实时更新，使普查工作“准、精、细”，极大地提升了统计服务能力。系统整合人口普查、经济普查、统计年鉴等各类统计数据，将人口信息与建筑物绑定，能够对人口信息进行灵活条件查询、基本信息汇总、多重分组分类汇总、统计数据空间呈现等。同时，系统还提供北京市人口100 米 ×100米、1 000 米 ×1 000 米网格，将人口信息与其分布的地理区域进行有机结合。系统不仅能为政府部门制定宏观政策提供依据，还能为医疗卫生，教育、救援等公共服务机构及企业发展提供帮助。 PART2 国土资源监察 国土资源监察 在国土资源监察方面，地理信息技术也发挥着重要的作用。国土资源监察主要包括土地利用现状调查、土地质量调查、土地评价以及土地监测等。通过地理信息系统，可以及时、准确、高效地将各种资源信息进行叠加和分析，生成各种国土资源综合电子地图为日常决策和业务管理以及应对突发性事件等提供信息化支撑。 全国地质调查结果与地形图叠加 国土资源监察 利用地理信息系统还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，极大地提升监测的准确性。 目前，基于地理信息科学技术的全国国土资源监察和监管的综合信息系统，正在逐步建设。在国土资源调查方面，地理信息系必将发挥越来越重要的作用， 通过国土资源“一张图”综合监管系统，可以实时更新和查看数据,便于城市规划。 国土资源监察 遥感卫星提供影像 国土资源监察 全球定位系统提供位置信息 PART3 车辆导航调度 车辆导航调度 在交通方面，租车服务、物流配送等许多行业利用全球导航卫星系统，就可以对车辆进行导航跟踪、调度管理，合理分配车辆。 车辆导航调度 上车位置、附近车辆：GNSS 车辆调度：（GIS） 租车服务 地图制作——地物信息：RS 车辆导航调度 起点：GNSS 最佳路径：（GIS） 电子地图、导航 地图制作——地物信息：RS 所需时间：（GIS） PART4 旅游信息查询 旅游信息查询 地理信息技术的发展推动了旅游业信息化的进程。三维数字地球平台可以快速实现旅游资源的可视化、旅游资源和信息的快速查询与空间定位功能，有助于建立旅游地理信息系统，实现旅游资源的信息化管理，使用户能够全方位观察旅游景观。 PART5 城市规划与评价 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。 城市规划与评价 城市规划与评价 西安路口交通监测系统 路口交通监测系统（GIS） 实时监测路口信号灯 实时监测车流量、排队长度、行车速度 自适应调整各方向通行时间 城市规划与评价 运用遥感数据和GIS对城市地理空间信息的分析功能，能准确计算人口密度和建筑容量，进行有关城市总体规划的各项技术经济指标分析，完成城市规划、道路拓宽改建过程中拆迁指标计算，从而有效确定各类用地性质，辅助城市用地选择和建设项目合理选址。 PART6 案例研究 “北斗”给我们带来新变化 “北斗”给我们带来新变化 北斗导航卫星系统是中国自行研制的全球导航卫星系统，由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，集成了传感、自动化、定位追踪和数据处理等智能化技术。这一“国之重器”是关系国家安全的重大信息基础设施，是推进我国信息产业升级换代的核心发动机。 “北斗”给我们带来新变化 遇到突发灾害性天气，通信中断，气象站的实况数据要怎么传输?北斗卫星预警通信系统正逐渐成为气象数据传输的新工具。在2016年第1号台风“尼伯特”期间，该系统为福建闽清气象应急数据传输提供了备份传输通道;在台风“莫兰蒂”期间，该系统为福建泉州气象局、福建平潭气象局提供数据备份、应急通信的支持。 在天上:扫除通信“盲区” “北斗”给我们带来新变化 在“北斗”技术的协助下，耕地的作业计划被输入到自动驾驶系统，通过专项控制来驱动农机、拖拉机，农用机械可以按照预定耕地路线作业。“北斗高精度系统使每一亩地平均增加了100元收益。”新疆维吾尔自治区农户在使用北斗系统后说。 消费者用手机扫一下二维码，就能知道这些蔬菜是何时何地采摘并运送而来的。目前，以北斗导航卫星定位技术为依托搭建的“北斗菜”网络平台，已经吸引了众多菜农加入，也获得了消费者青睐。 在田间:提高农业效益，减轻劳动强度 “北斗”给我们带来新变化 每头牛佩戴一个导航项圈，牧民拿着像手机一样大的接收终端按一下键，就能准确知道每头牛的具体位置。 在草原:按下一个键就能找到牛 “北斗”给我们带来新变化 目前，全国已有多个城市燃气行业建立了“北斗精准服务网”，可以为燃气管网完整性管理、管线泄漏监测、管线防监测、管网应急抢修、管线智能巡检、管网施工管理等提供更精准的位置信息，从而推动实现燃气管理的信息化和智能化， 在地下:助力巡查地下燃气管线 “北斗”给我们带来新变化 2011年12月23日，旅游快艇“启航了号”在海南三亚附近海域失去联系，船上6人有生命危险。有关部门通过“北斗”监控平台，向失事快艇附近海域的500余艘作业渔船发出协助搜救指令，两个小时后，该船成功获救。 北斗导航卫星系统还可与网络、数据、终端相融合，获得更多应用前景. 2018年底，北斗导航卫星系统已经开始提供全球服务. 在海上:渔民的“千里眼”“顺风耳”“护身符: PART7 课堂练习 2024年11月19日，印尼政府通过法案，正式取消雅加达作为首都的地位并将其设为特区，印尼首都将迁至努山塔拉。雅加达位于爪哇岛西北部，人口超3000万，年均地面沉降率约10cm,洪水频发。努山塔拉位于加里曼丹岛东部，临近海洋，规划面积约25.6万公顷。下图是印度尼西亚位置图。 1.印尼迁都至努山塔拉的主要原因是( ) A.缓解雅加达的人口压力与地面沉降问题 B.削弱爪哇岛的政治影响力 C.开发加里曼丹岛的矿产资源 D.加强东南亚区域经济合作 2.2025年4月22日印尼塔劳群岛发生6.3级地震，3S技术在地震灾害的应急响应中发挥了重要作用。下列描述正确的是( ) A.BDS计算灾后损失 B.GIS规划救援路线 C.GPS传输灾情数据 D.RS提供导航信息 B A 1.答案：A 解析：：雅加达因地下水超采、建筑荷载等导致严重地面沉降，迁都旨在疏解其人口、交通和环境压力。干扰项B政治因素和C资源开发非核心动因；D区域合作与迁都直接关联性弱。 2.答案：B 解析：GIS能整合地形、道路等数据，动态规划最优救援路线，是救援阶段的核心技术，B正确；BDS和GPS可精确定位被困人员位置，无法计算灾后损失和传输灾情数据，AC错误；RS(遥感)获取影像用于快速确定受灾范围，无法提供导航信息。D错误。 台风“达维”于2017年11月4日凌晨登陆越南中部,带来的狂风暴雨诱发了洪涝灾害,造成至少11人死亡、多人失踪。下图为“达维”的遥感图像。据此完成下面小题。 3.获取台风“达维”图像信息主要用到的地理信息技术是( ) A.遥感技术 B.地理信息系统 C.全球定位系统 D.虚拟现实技术 4.救灾决策部门运用GIS分析此次台风造成的洪涝灾情,需要叠加使用的专题地图有( ) ①土壤类型分布图 ②水系分布图 ③地形分布图 ④地质构造分布图 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ B A 3.答案：A 解析：能够获取信息的地理信息技术只有遥感和全球定位系统。能够获取台风大范围图像信息的只有遥感，A正确，C错误。地理信息系统、虚拟现实技术都不是获取地理信息的技术，B、D错误。故选A。 4.答案：B 解析：洪涝灾害的形成主要与气候、地形、水系分布、植被等因素有关。因此救灾决策部门运用GIS分析此次台风造成的洪涝灾情需要叠加使用的专题地图有水系分布图和地形分布图，②③正确。洪涝灾害的形成与土壤类型和地质构造无关，因此不需叠加土壤类型分布图和地质构造分布图，①④错误。故选B。 2024年9月10日，海拔4706米的西藏自治区班戈国家基本气象观测站成功施放首个北斗导航探空气球，标志着世界海拔最高的北斗探空高空气象观测站（以下简称“北斗探空站”）建成。“北斗探空站”将提高探测数据精度，增强对雷暴大风、强降水等天气的跟踪监测，为开展防灾减灾、保障生态文明建设提供科学的数据支撑。据此完成下面小题。 5.探空气球携带的北斗导航仪主要作用是( ) A.拍摄实时的图像信息 B.处理收集的地理数据 C.监测灾害的形成过程 D.飞行过程的实时定位 6.建设“北斗探空站”的意义有( ) ①减少自然灾害发生，加强灾害防御力 ②指导气象灾害监测，开展防灾减灾 ③提高探测数据精度，提高预报准确率 ④用于灾害救援救助，帮助灾后恢复 A.①② B.①③ C.②③ D.③④ C D 5.答案：D 解析：结合材料及所学知识可知，北斗导航仪的主要功能是定位和导航，获取精准的经纬度等数据，因此，北斗导航仪的主要作用是飞行过程的实时定位，D正确。拍摄实时的图像信息和监测灾害的形成过程属于遥感系统的主要作用，AC错误。处理收集的地理数据是地理信息系统的主要作用，B错误。故选D。 6.答案：C 解析：结合材料可知，北斗探空站将提高探测数据精度，增强对雷暴大风、强降水等天气的跟踪监测，为开展防灾减灾、保障生态文明建设提供科学的数据支撑。因此，建设北斗探空站“可以指导气象灾害监测，开展防灾减灾；提高探测数据精度，提高预报准确率，②③正确。北斗探空站主要是获取数据，不能减少自然灾害的发生，①错误。“北斗探空站”不能进行灾害援助，在灾后恢复中采取措施，④错误。故选C。 $