第四单元 单元活动 地理信息技术应用 导学案 2026-2027学年鲁教版高中地理必修一

该高中地理导学案聚焦地理信息技术应用，涵盖遥感、全球卫星导航系统、地理信息系统的概念、原理及应用。通过预习反馈填空梳理基础，结合汶川地震、北斗系统等案例设计问题探究，构建从理论到实践的学习支架，衔接前后知识脉络。 以案例分析和问题探究为特色，通过灾害监测、区域规划等实例培养综合思维，课堂检测分层设计提升地理实践力，区域案例强化区域认知，助力学生形成系统的地理信息技术应用能力，兼具知识深化与素养培育。

《地理信息技术应用》导学案 班级 姓名 学号 【预习反馈】 一、地理信息技术及其主要用途 1．概念：一门对地理信息进行________、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：遥感、______________、卫星定位系统等。 3．应用领域：________，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。 二、遥感及其应用 1．原理：在距离地球一定距离的飞机、飞船、卫星上，使用光学仪器和电子仪器，接收地面物体发射或反射的____________并记录下来，传送到地面，最后通过分析，揭示出地面物体的特征、性质及其变化。 2．工作环节：包括信息的获取、__________、接收、处理、分析和应用几个环节。 3.特点：探测范围大、获取资料__________、受地面条件限制少、获取信息量大等。 4．遥感影像处理 (1)在遥感影像上，不同地物有不同的影像特征。这些影像特征是判读识别各种地物的________。 (2)不同地区、不同波段、不同季节的影像颜色和特征不完全相同，应具体分析。 5．应用：________、环境监测、灾害预警等。 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 (1)含义：由卫星群组成的卫星系统。 (2)功能：可以保证在任意时刻都可以同时观测到四颗卫星，从而获取该观测点的________和高程，以便实现________、定位、授时等功能。 (3)特点：高精度、高效率和________。 (4)应用：大地测量、________、交通导航等。 2．地理信息系统 (1)概念：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________的技术系统。 (2)应用：经济、社会、环境和生态的________、决策和管理等方面。 四、利用地理信息技术监测滑坡 【问题探究1】 阅读材料，探究下列问题。 汶川大地震发生后，重灾区陷入信息隔绝状态。有关部门第一时间紧急启用航空遥感飞机，从6 000米高空拍摄了地震灾区高精度遥感图片。专家们对图片进行初步数据处理和解译，对灾区房屋倒塌情况，滑坡、泥石流规模及分布，具有隐患的滑坡体、公路及桥梁受损等灾害情况进行标注。把这些图像传递到抗灾一线，作为指挥人员制定抗震救灾方案的参考依据。之后，航空遥感飞机还成为监测堰塞湖次生灾害威胁的“天眼”。下面两张图片分别是2006年和2008年5月14日卫星拍摄的汶川地区遥感影像。 (1)说明遥感技术的主要工作环节。【基础性】 (2)说明遥感在监测地震灾害时的应用。【应用性】 (3)从图中我们可以很明显地看出发生了哪些次生灾害？【应用性】 (4)结合材料，分析遥感在抗灾过程中和灾后的主要作用。【综合性】 【知识深化1】 1．遥感影像的判读 (1)在遥感影像上，不同地物有不同的影像特征，如下表。 解译标志 目标地物 作用 自然要素 人文要素 直接解译标志 色调、色彩 水域为蓝色(泥沙含量较大的为蓝灰色或灰白色)、植被呈红色 人工建筑多呈灰色 可以直观识别遥感影像上的目标地物 边界 边界圆滑的多为自然事物 人工建筑、工程的边界往往棱角明显，形状规则 形状 湖泊为面状，河流多是线状 城市是面状，村庄为不规则的点状或星状 图形 河流的宽度多变且弯弯曲曲 道路的宽度一般变化较小，相对比较顺直 间接解译标志 线状 地物 与湖泊相连的线状地物是河流、河渠，与村庄相连的线状地物则多是道路 借助它可以推断其他的相关地物 难以分辨的小村庄、小池塘 与河流相连的是池塘，与道路相连的是村庄 (2)由于不同地区地物的差异、合成影像波段的差异以及地物特征的季节差异，不同地区、不同波段、不同季节的影像颜色和特征也不完全相同。具体情况应具体分析，有的还应当结合实地调查进行判读。 2．遥感的应用 应用领域 具体内容 备注 资源评估 矿产 资源 蕴藏矿产的地方大多地质断裂或是环形构造带，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 通过遥感图像解译或图像处理技术，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 环境监测与灾害预警 环境 监测 监测荒漠化、土壤盐渍化、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 预警 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 工程建设及规划 指导大型水利枢纽、港口、核电站、路网等工程建设和城市规划等 促使规划和建设更合理 其他 军事侦察、海上交通、海洋渔业等 提供重要信息来源 【课堂检测1】 遥感技术是指非接触的、远距离的探测技术。一般指运用传感器/遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测。据此完成1～2题。 1．与传统实地调查相比，遥感技术(　　) A．探测范围大，但受地面限制多 B．获取信息速度快，且信息量大 C．受技术限制不能实时动态监测 D．获取遥感图像后无需实地勘测 2．遥感技术在防灾减灾中的应用是(　　) A．准确预报地震发生时间 B．用来确定自然灾害位置 C．为灾后救援提供信息支持 D．统计农作物的病虫害类型 地理信息技术为干旱区的研究提供了新的技术手段。下图示意山东省不同区域降水量、土壤含水量、气温和干旱等级分区分布情况，图中数值越大，越利于干旱形成。读图，完成3～4题。 3．山东省干旱等级相对较低的两个区域是(　　) A．a、d B．b、e C．a、b D．c、f 4．要想及时了解干旱发生时农作物的受灾程度，可以应用的地理信息技术是(　　) A．遥感 B．地理信息系统 C．电子地图 D．全球卫星导航系统 【问题探究2】 阅读材料，探究下列问题。 2020年6月23日，北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。7月31日北斗三号全球卫星导航系统正式开通，面向全球开启定位、导航、授时、短报文通信等功能。 (1)北斗卫星导航系统的主要功能是什么？防灾减灾还需要哪些地理信息技术支持？【综合性】 (2)你认为北斗卫星导航系统在防灾减灾中将起到什么作用？【应用性】 【知识深化2】 1．全球卫星导航系统的应用领域 应用领域 具体应用 民用 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；选择最优行进方式和线路；寻找合适的道路和宿营点；报警；选择最佳摄影地点、时间 其他 领域 大地测量；野外勘测；紧急救援；生态研究；农业资源调查；农作物生产等 军用 定位和导航 防灾 减灾 帮助用户在遭遇自然灾害或面临危险时发出求救信号，及时报告位置和受灾情况，有效缩短搜寻救援时间 2.全球卫星导航系统与防灾减灾 【课堂检测2】 北斗卫星导航系统是中国自主建设的卫星导航系统，为全球用户提供服务。下表示意北斗卫星导航系统“三步走”发展概况。据此完成1～2题。 步骤(时间) 系统名称 服务范围 1994年 “北斗一号”系统 5°N～55°N，70°E～140°E 2012年 “北斗二号”系统 55°S～55°N，55°E～180° 2020年 北斗全球系统 全球 1.北斗卫星导航系统的主要功能包括(　　) ①空间查询分析②高精度定位③获取高像素图片④导航和授时 A．①③ B．①④ C．②④ D．②③ 2．北斗卫星导航系统能为全球用户提供的主要服务项目有(　　) ①应急搜救②人口密度测算 ③物流查收④地理数据测量 A．①③④ B．①②③ C．①②④ D．②③④ 2023年4月25日，重庆某区县突发灾害险情。灾情发生后，县政府迅速成立工作专班，通过专业团队采取“钢绳捆绑＋防护网＋清除破碎带”的措施(如右图)进行处置，并在灾害点上方安装4套GNSS和4套监测仪。此后当地周边居民将不再担忧该灾害发生。据此完成3～4题。 3．该灾害是(　　) A．地震 B．滑坡 C．洪涝 D．海啸 4．在灾害点安装GNSS的作用是(　　) A．及时监测变形量 B．及时地阻挡位移 C．探测内部含水量 D．探测土壤有机质 【问题探究3】 阅读材料，探究下列问题。 下图为某城市部分地区经过数字化处理的交通线图层、功能分区图层和地价图层。 (1)与地图相比，地理信息系统有哪些优点？【综合性】 (2)若在该区域新建物流中心，最宜选择在甲、乙、丙、丁四地中的________。地理信息系统在城市管理中有哪些作用？【应用性】 【知识深化3】 1．地理信息系统的应用 (1)在区域地理环境研究中的应用 (2)在灾害监测中的应用 2．地理信息系统的图像判读 地理信息系统的图像通常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。 叠加图层 新生(应用)主体 坡向分布、岩石倾斜 滑坡易发区 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 人口密度、交通线路及规划 新建商业中心选址 人口密度、行政区划、行政区人口基数 行政区人口增长率 3.地理信息系统与遥感技术、全球卫星导航系统 (1)地理信息系统与全球卫星导航系统的综合应用 (2)地理信息系统与遥感技术的优势组合 地理信息技术选取的方法 (1)“点”与“面”判断全球卫星导航系统 全球卫星导航系统的主要功能是定位和导航。最大特点是工作对象是一个“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”则选遥感技术或地理信息系统。 (2)“想”与“看”区分遥感技术和地理信息系统 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。遥感技术是人的视力的延伸，主要功能是收集信息，尤其是对大范围、大面积、人不易观测到的地物信息的获取，即“看”，只“看”不用“想”的选遥感技术。 (3)关键词判断地理信息技术 ①遥感技术：“获取”空间信息。 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”“输入”等。 【课堂检测3】 下图是某不稳定地区的剖面示意图。读图，完成1～2题。 1．该地最容易出现的地质灾害是(　　) A．泥石流 B．洪水 C．地震 D．滑坡 2．对灾情进行分析评估，为减轻灾害方案的制定提供依据，主要利用的地理信息技术是(　　) A．RS B．BDS C．GIS D．VAR 随着科技水平提高，地理信息技术运用到防灾减灾上的频率越来越大。读GIS分层图，完成3～4题。 3．据图可以推断出正在分析的地质灾害最可能为(　　) A．火山喷发 B．地震 C．滑坡 D．洪涝 4．甲最有可能是(　　) A．岩石性质 B．坡向 C．植被状况 D．地震 李老师乘坐长春飞往南京的某飞机，飞机起飞后李老师在网络信号屏蔽的情况下，借助某手机软件实时获取了该航班的飞行数据。下图为该航班飞行数据示意图。据此完成5～6题。 5．该航班依次飞过(　　) A．吉→辽→鲁→苏 B．辽→冀→鲁→苏 C．黑→吉→冀→苏 D．吉→冀→皖→苏 6．李老师获取飞行数据使用的地理信息技术属于　(　　) A．地理信息系统 B．遥感技术 C．卫星定位系统 D．5G技术 (2023·广东选择考)某中学学生在山西省太行山青龙峡景区研学活动中发现，这里是典型高山峡谷地貌，两岸岩壁直立，软硬岩层交互，陡壁下常有崩塌物堆积，崩塌物主要来自硬岩层。下图是同学们绘制的岩体崩塌过程示意图。据此完成第7题。 7．同学们提出的以下预防崩塌危害措施中，不能运用地理信息系统完成的是(　　) A．岩土变形预警 B．危险岩体清除 C．气象水文预报 D．游客行为监管 参考答案 【预习反馈】 获取　地理信息系统　资源普查　电磁波信号　传输　快　依据　资源评估　经纬度　导航　低成本　地面监测　描述　规划 【问题探究1】 (1)目标→传感器→地面系统→成果。 (2)监测地震灾害的动态；为救灾提供科学依据。 (3)地震后出现大面积的山体滑坡和泥石流。 (4)对灾情进行实况监测，指导抗灾活动；对灾情快速作出评估，指导救灾活动。 【课堂检测1】 答案：1.B　2.C 解析：第1题，结合所学知识可知，遥感观测范围大，获取地物的电磁波受地面限制小，A错误；遥感获取信息速度快，积累的信息量大，B正确；遥感卫星能够实现对灾害等的连续、动态观测，C错误；获取遥感图像后，受遥感分辨率的影响，也需要进行实地勘测，D错误。故选B。第2题，主要通过获取地震波来预报地震发生时间，遥感无法获取地震波，A错误；遥感获取面状信息，无法确定精确灾害位置，B错误；遥感可以获取灾害发生范围等，为灾后救援提供信息支持，C正确；统计农作物的病虫害类型需要处理地理信息，不是遥感的功能，D错误。故选C。 答案：3.D　4.A 解析：第3题，由材料可知，图中数值越大，越利于干旱的形成，由图可知，c和f两地数值最小，是干旱等级相对较低的地区。故选D。第4题，受灾程度需要通过遥感获取农作物受灾信息，A正确；地理信息系统主要是分析、表达，B错误；电子地图是利用计算机技术，以数字方式存储和查阅的地图，无法了解受灾程度，C错误；全球卫星导航系统主要用于位置方面的定位和导航，无法获取受灾程度，D错误。故选A。 【问题探究2】 (1)定位、导航、授时、短报文通信等。　遥感、地理信息系统。 (2)交通导航、搜索营救、地面监测等。 【课堂检测2】 答案：1.C　2.A 解析：第1题，北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的全球卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施，②④正确。获取高像素图片属于遥感技术的功能，③错误。空间查询分析属于地理信息系统的功能，①错误。故选C。第2题，北斗卫星导航系统致力于向全球用户提供高质量的定位、导航和授时服务，可用于应急搜救，①正确。物流查收和地理数据测量需要准确定位，③④正确。人口密度测算与定位、导航和授时等内容无关，②错误。故选A。 答案：3.B　4.A 解析：第3题，结合材料信息可知，专业团队采取“钢绳捆绑＋防护网＋清除破碎带”的治理措施，这些措施主要用来应对滑坡灾害；同时根据图片信息，该竖直陡坡与楼房间距极小，坡度较陡，重庆降水多，容易发生滑坡。综合可得，该灾害为滑坡，B正确。第4题，结合所学知识，GNSS为全球卫星导航系统，该系统基础原理在于能够进行经纬度、海拔的定位，通过这种位置的确定和变化，可以监测和计算出岩体变形量的大小，A正确。 【问题探究3】 (1)信息量大，使用方便；功能强大、完备；能够进行动态监测和评估预测。 (2)丁地　作用：地理信息系统在城市交通、土地利用、城市规划等方面都具有强大的管理功能 【课堂检测3】 答案：1.D　2.C 解析：第1题，结合图示信息可以看出，该地质灾害发生在破坏面以上，故为滑坡，D对；泥石流必须要有水的参与，A错；洪水属于气象灾害，B错；地震一般发生在板块的交界处，C错。第2题，结合所学知识，RS用于获取影像信息、监测灾情，A错；BDS用于定位，B错；GIS可用于分析、处理数据，提供方案，C对；VAR不属于地理信息技术，D错。 答案：3.C　4.B 解析：第3题，根据图示，该自然灾害分布在陡坡区，坡度大，岩石倾斜，有活动断层，是顺向坡面，易发生滑坡灾害。故选C。第4题，由材料和图示可知，甲与坡向有关；从图中不能反映甲与岩石性质、植被状况、地震有相关性。故选B。 答案：6.A　6.A 解析：第5题，根据图示信息可知，该航班依次飞过的省级行政单位是吉林省(吉)、辽宁省(辽)、山东省(鲁)、江苏省(苏)，A正确。第6题，利用手机软件实时获取航班的飞行数据，使用的地理信息技术是地理信息系统，A正确；遥感技术不能获取航班的飞行数据，B错误；卫星定位系统主要用于定位、授时和导航，不能获取航班的飞行数据，C错误；5G技术不属于地理信息技术，D错误。 7. 解析：选B。危险岩体清除需要用工程机械，地理信息系统不能完成。故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $