2027届高三地理一轮复习 讲义 第3讲地理信息技术及应用

该高中地理讲义围绕地理信息技术及应用高考核心考点，系统整合遥感技术、全球卫星导航系统、地理信息系统的概念特点与应用领域，构建“技术原理-单一应用-综合辨析”的知识框架。通过课标要求对接、地理概念解析、典型案例分析、高考真题精讲及分层练习，助力学生突破技术差异辨析难点，体现复习教学的系统性和针对性。 讲义创新运用“点面区分”“想看见别”等技术辨析方法，结合黄河河段遥感图像分析、重庆“网约农机”管理平台等真题案例，培养学生综合思维与地理实践力。设置考向专项训练与综合应用提升题组，帮助学生快速掌握技术应用规律，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有效支撑。

2027届高三一轮复习 第3讲　地理信息技术及应用 课标要求 地理概念 1.通过探究有关自然地理问题,了解地理信息技术的应用。 2.通过探究有关人文地理问题,了解地理信息技术的应用。 复习任务 1.结合遥感技术、全球卫星导航系统、地理信息系统的应用案例,学会分析相关技术的特点,明确其应用领域。 2.结合地理信息技术的综合应用案例,学会辨析遥感技术、全球卫星导航系统、地理信息系统的不同。 一、遥感技术(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。 [思考] 遥感技术是怎样远距离感知地表物体的? 提示:地球表面的物体都在不停地发射、反射、吸收电磁波,不同物体对电磁波的发射、反射、吸收的特性不同,遥感技术主要是接收物体的电磁波并进行分析判断。 2.优点 3.应用:资源普查、地图测绘、天气预报、军事侦察、环境与灾害监测、城市与区域规划等。 二、全球卫星导航系统(GNSS) 1.定义:利用卫星在全球范围内进行实时定位、导航。 2.组成:主要由卫星星座(空间部分)、地面监控系统(地面控制部分)和信号接收系统(用户部分)三部分组成。 3.功能:提供精密的三维坐标、速度和时间。 4.特点:全球性、全天候、连续性和实时性。 5.应用:交通运输、户外运动、大地测量、航空摄影、农业生产等。 三、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.应用:地图制作、空间分析、空间地理建模等。 地理信息系统与地理信息技术 地理信息技术包括遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统,即“3S”技术。地理信息系统是地理信息技术的一个组成部分。 四、地理信息技术在城市管理中的应用 地理信息技术的应用 (2025·河北卷,13~14)放假期间,小明同学搜集了黄河某河段的卫星遥感图像(如下图),并到该河段开展地理实践活动,观察了两岸的堤坝分布,探究了河流的水文特征。据此回答(1)~(2)题。 (1)图示河段的堤坝位于(　　) A.凹岸,该岸水位整体比对岸低 B.凹岸,该岸水位整体比对岸高 C.凸岸,该岸水位整体比对岸低 D.凸岸,该岸水位整体比对岸高 (2)利用图示卫星遥感图像,小明同学可以(　　) A.估算河流输沙量 B.观察河流水面蒸发 C.计算河流径流量 D.识别河流形态特征 关键 信息 材料信息:①黄河某河段的卫星遥感图像 图表信息:②堤坝的位置、河道的弯曲状况 思路 整合 ②→堤坝位于河流曲流凹进的一侧河岸,为凹岸。凹岸为侵蚀岸,河流水位较高,对岸为凸岸,为堆积岸,河流水位较低; ①②→遥感能够获取地物信息,识别河流的形态特征,但不能反映河流输沙量、河流水面蒸发和河流径流量等信息 易错 点拨 迅速区分简易图中的凹岸和凸岸的方法:从字面上来理解,“岸”当然指陆地部分,陆地部分凹进去的就是凹岸,凸出来的就是凸岸 (1)B　(2)D　 1.地理信息技术的应用 (1)遥感技术的应用。 ①遥感技术在资源普查、环境与灾害监测中的应用。 应用领域 具体内容 应用方向 资源 普查 矿产 资源 蕴藏矿产的地方有许多是地质断裂带或特殊构造带,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大致划定矿区范围,缩短探矿时间 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、健康状况、产量等信息 为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门提供服务 环境 与灾 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 ②遥感技术在农业生产方面的应用。 (2)全球卫星导航系统的应用。 ①全球卫星导航系统在民用领域的应用。 ②全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用。 (3)地理信息系统叠加示意图的判读与应用。 ①明确地理信息系统图层是由哪些专题图层叠加而成的。不同的专题图层反映不同地理事物的空间分布特征,如有的叠加图层可能有水系分布图、土地利用类型分布图、居民点分布图、地形图和土壤分布图等。 ②分析不同的专题图层反映的地理事物之间的空间联系。如从水系图中可以找到河流的上游地带,而河流的上游往往是山地,在地形图中则常反映为等高线较为密集,有一定的坡度等特征。 ③判断不同图层叠加以后反映的地理要素特征。不同图层叠加之后会形成一个可以反映多个地理要素空间分布特征的新地图,在这幅新地图中的某个位置上,我们可以综合考虑各个要素,对人类生产、生活活动场所进行选择、评价。 叠加图层 新生(应用)主体 人口密度、交通线路及规划 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、土壤 耕地的分类和评价 水系、土地利用、居民点、地形、土壤、水文地质、区域规划 深埋垃圾场选址 人口密度、行政区划、行政区人口基数 各行政区人口增长状况 坡向分布、岩石倾斜、植被分布 滑坡易发区 2.地理信息技术手段选取的方法 (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。它的最大特点是工作对象为一个“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”。在地理信息技术的选取时,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”区分遥感技术、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,尤其对于大范围、大面积、人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:获取空间信息、监测。 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、存储等。 考向1　地理信息技术在农业生产中的应用 　　(2025·海南阶段检测)重庆,别称山城。该市铜梁区的农机网约共享服务对全区无人播种植保机、旋耕机、收割机等农机建档,实施统一调配。农民根据需要在线下单,“网约农机”接单后1小时内赶到现场,小农户享受到了优质便捷的农机服务。据此回答(1)~(3)题。 (1)为了适应自然环境,推测重庆市“网约农机”设计时应具备的主要特点有(　　) ①款式新颖,外形美观　②体积小,稳定性好　③爬坡越障,转向灵活　④体积大,结构复杂 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ (2)“网约农机”管理平台进行管理、运营,主要运用的地理信息技术有(　　) ①地理信息系统　②遥感技术　③虚拟现实技术　④北斗卫星导航系统 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ (3)下列不属于农机网约共享服务模式主要意义的是(　　) A.取代人力劳作,扩大农业种植面积 B.缓解劳动力短缺,提高生产效率 C.降低农机购买成本,提高使用效率 D.促进集约化生产,提高经济效益 【答案】 (1)B　(2)D　(3)A　 【解析】 第(1)题,结合所学知识可知,重庆多山,地形崎岖复杂,耕地多为梯田,面积小,多为小农户经营,所以需要的农机体积小,稳定性好,能够爬坡越障,转向灵活,②③正确。材料信息没有显示农机需要款式新颖,外形美观,且款式、外形与设计用途无关,①错误。受山地地形限制,梯田面积小,不适合使用体积大、结构复杂的农机,④错误。故选B。第(2)题,结合所学知识可知,遥感技术主要应用于资源普查与灾情监测,“网约农机”管理平台不在此范围,②错误。虚拟现实技术不属于地理信息技术,③错误。农机根据农户需要统一调配,预约农机到达目的地需要采用地理信息系统进行数据分析、使用北斗卫星导航系统进行定位导航,①④正确。故选D。第(3)题,结合所学知识可知,推进农机网约共享服务模式,可以提高农业机械化水平,缓解劳动力短缺,提高生产效率,降低农机购买成本,提高使用效率;利于促进集约化生产,提高经济效益,B、C、D不符合题意;农业机械无法完全取代人力劳作,且农业种植面积扩大与地形等因素有关,A符合题意。故选A。 考向2　地理信息技术在城市管理中的应用 　　(2025·湖北质检)下图示意城市水系统综合治理技术体系。据此回答(1)~(3)题。 (1)在城市水系统综合治理过程中,可运用(　　) A.遥感技术开展水文与水环境监测 B.地理信息系统快速确定黑臭水体位置 C.北斗卫星导航系统统计社会经济数据 D.北斗卫星导航系统保障排水系统运转 (2)下列关于城市水系统综合治理的措施,对应正确的是(　　) A.城市内涝调控—应用生物脱氮与河道增氧等技术 B.黑臭水体治理—实施黑臭水体抽排转移 C.河湖生态修复—建设海绵城市水系统 D.系统综合治理—优化“供—用—耗—排”环节 (3)构建城市水系统综合治理技术体系有利于(　　) ①加快城镇化发展速度　②降低城市内涝风险　③保障城市供水质量　④增加区域水资源总量 A.①② B.③④ C.②③ D.①④ 【答案】 (1)A　(2)D　(3)C　 【解析】 第(1)题,遥感技术主要用于信息获取,可用来监测水文与水环境;快速确定黑臭水体位置需要利用北斗卫星导航系统,而非地理信息系统;统计社会经济数据需要利用地理信息系统;保障排水系统的运转不需要借助北斗卫星导航系统。故选A。第(2)题,进行城市内涝调控,应建设海绵城市,完善城市排水系统,A错误;进行黑臭水体治理,应采取措施处理黑臭水体,并减少黑臭水体的排放,而非抽排转移,B错误;进行河湖生态修复应注意源头控制、末端治理,如实施截污纳管工程、构建人工湿地等,C错误;对城市水系统进行综合治理,需要结合城市水环境存在的具体问题,针对水资源“供—用—耗—排”环节采取一系列合理有效的措施进行优化,D正确。第(3)题,由图可知,构建城市水系统综合治理技术体系有利于缓解城市内涝、治理水污染,保障城市供水质量,②③正确;构建城市水系统综合治理技术体系与城镇化的发展速度关系不大,①错误;构建城市水系统综合治理技术体系能够促进水资源的循环利用,但对区域水资源总量的影响不大,④错误。故选C。 考向3　地理信息技术在防灾减灾中的应用 　　2020年以来,为提升灾害防治精准度,浙江省推出了集实时预警、专业监测等功能于一身的“地灾智防”软件。据此回答(1)~(2)题。 (1)当该地受台风影响时,山区群众在该软件中最可能获得的地质灾害预警信息是(　　) A.滑坡、泥石流 B.滑坡、地面沉降 C.崩塌、泥石流 D.崩塌、地面沉降 (2)“地灾智防”应用场景,可运用(　　) A.全球卫星导航系统排查房屋人员撤离进度 B.地理信息系统规划人员撤离线路 C.遥感技术实时采集防范区降水量信息 D.北斗卫星导航系统实时获取受灾人员信息 【答案】 (1)A　(2)B 【解析】 第(1)题,当该地受台风影响时,会伴随大风、强降水等天气,山区地势起伏大,受强降水影响,山体易发生滑坡,坡面径流汇聚易挟带碎屑物形成泥石流,A正确;台风一般不会导致崩塌和地面沉降,B、C、D错误。第(2)题,全球卫星导航系统用来定位、导航,不能排查房屋人员撤离进度,A错误;地理信息系统可以处理和分析空间数据,通过叠加图层可规划人员撤离线路,B正确;遥感技术可以确定降水区域范围,但不能实时采集防范区降水量信息,C错误;北斗卫星导航系统主要用来定位、导航,不能实时获取受灾人员信息,D错误。 综合训练 　　(2025·浙江检测)广东省佛山市顺德区某公司专注于农村污水综合治理、养殖尾水处理、工业废水处理、水生态修复等水环境治理领域,其自主开发的藻菌共生技术及产品已在佛山、广州、中山等地的养殖尾水治理项目中推广应用,覆盖养殖池塘总面积超过4 000公顷。下图为该公司推出的藻菌共生技术模式图。据此回答1~2题。 1.该公司利用藻菌共生技术进行养殖尾水治理的优势是(　　) A.技术投入较少 B.治理成本较低 C.实现零碳排放 D.不需要人工干预 【答案】 B 【解析】 藻菌共生技术主要借助细菌和藻类的协同作用实现养殖尾水的治理,能够对水体中的溶解性可降解物质进行无害化处理,治理成本较低,B正确;该技术需要依托生物、化学技术对养殖尾水的成分进行分析,需要人工干预,技术投入较高,A、D错误;根据图中信息可知,该技术在实施过程中并不能实现零碳排放,C错误。 2.该公司获取某治理区域水质变化特点时,需要用到的地理信息技术是(　　) A.RS B.GNSS C.GIS D.VR 【答案】 C 【解析】 该公司获取某治理区域水质变化特点时,需要将该区域治理前和治理过程中的水质信息进行对比与分析,这主要运用了GIS的数据存储、处理与分析功能;RS用于监测;GNSS用于定位;VR是虚拟现实技术。故选C。 　　(2025·云南昆明模拟)自然资源外业核查是自然资源调查重要的一环,在人力核查过程中需要工作人员利用传统的纸质外业标绘和移动设备拍照等方式深入到区域内部或到达周围,存在工作效率低、安全风险大等问题。在我国无人机技术不断突破的今天,基于无人机地理信息视频技术的自然资源外业核查应运而生。据此回答3~5题。 3.最适合利用无人机外业核查的有(　　) ①人口分布　②矿物成分　③植被类型　④国家公园 A.①② B.①④ C.②③ D.③④ 【答案】 D 【解析】 无人机可以通过拍摄高分辨率的图像,利用光谱特征等信息来识别不同的植被类型,能够快速、大面积地获取植被分布和类型信息,相比人力核查效率更高,③正确;国家公园面积较大,地形复杂,利用无人机可以对公园内的自然资源、生态环境等进行全面巡查,及时发现违规建设、生态破坏等问题,同时也能保障工作人员的安全,避免深入危险区域,④正确;人口分布情况需要通过入户调查或结合其他社会经济数据来统计,无人机无法直接识别和统计人口数量及具体分布位置,①错误;无人机无法直接确定矿物成分,确定矿物成分通常需要专业的地质分析仪器对矿物样本进行分析,②错误。故选D。 4.有别于人力核查,无人机地理信息视频技术运用更多的是(　　) A.全球卫星导航系统 B.遥感技术 C.地理信息系统 D.数字地球 【答案】 B 【解析】 遥感技术主要用于远距离获取目标物体的信息,无人机搭载各种传感器(如光学相机、红外相机等)可以对地面进行拍摄和监测,获取大量的地理信息视频数据,从而实现对自然资源的大范围、快速观测,B正确;全球卫星导航系统主要用于定位和导航,不是无人机地理信息视频技术区别于人力核查的主要方面,A错误;地理信息系统主要用于对地理数据的管理、分析和处理,而不是获取数据,C错误;数字地球是一个虚拟的地球模型,它是基于多种技术的综合应用,D错误。 5.基于无人机地理信息视频技术的自然资源外业核查往往需要多角度多高度拍摄,原因可能是(　　) A.适应光线强弱变化 B.减少人为主观干扰 C.应对风向风力变化 D.纠正所获图像形变 【答案】 D 【解析】 无人机拍摄的图像可能会因为飞行姿态、地形起伏、镜头畸变等因素产生形变,通过多角度多高度拍摄,可以获取同一区域不同视角的图像,利用这些图像进行数据融合和处理,能够更准确地纠正图像形变,提高图像的精度和质量,从而更准确地对自然资源进行核查和分析,D正确;适应光线强弱变化可以通过调整相机参数或使用合适的滤镜来解决,不一定需要多角度多高度拍摄,A错误;减少人为主观干扰主要是通过规范操作流程、采用客观的数据分析方法等方式来实现,与拍摄角度和高度关系不大,B错误;应对风向风力变化主要是通过选择合适的飞行时机、提高无人机的抗风性能等方式来解决,而不是通过多角度多高度拍摄来应对,C错误。 　　(2025·陕西咸阳模拟)叶绿素a是浮游植物(主要是藻类)进行光合作用的重要色素,其含量高低直接反映了水体中藻类的数量和活性。博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖,于2017年正式设立国家湿地公园。某研究团队对博斯腾湖叶绿素a浓度调查研究发现,2001—2020年该湖叶绿素a浓度在空间上整体呈现湖泊中心低、周边高的特征,且2015年之后呈现下降趋势。下图示意博斯腾湖及周边地理概况。据此回答6~7题。 6.了解博斯腾湖叶绿素a浓度空间分布和变化趋势,主要借助的地理信息技术是(　　) A.GIS+GNSS B.RS+GNSS C.RS+GIS D.GNSS+GIS+RS 【答案】 C 【解析】 RS(遥感技术)主要用于大范围、动态监测地表信息,了解博斯腾湖叶绿素a浓度空间分布需要借助RS;GIS(地理信息系统)用于对遥感数据进行空间分析、趋势模拟和可视化呈现等,推测博斯腾湖叶绿素a浓度空间变化趋势需要借助GIS;GNSS的主要作用是定位,但题目未提到需要实地采样或精确定位,因此GNSS不是了解博斯腾湖叶绿素a浓度空间分布和变化趋势的主要技术,C正确。 7.导致博斯腾湖叶绿素a浓度空间差异的主要因素是(　　) A.营养盐 B.水域深浅 C.大气环境 D.浮游植物种类 【答案】 A 【解析】 根据材料可知,叶绿素a是浮游植物进行光合作用的重要色素,其含量与浮游植物密度(数量)密切相关。与湖泊中心区域相比,湖泊四周径流汇入及居民生产生活导致营养盐输入较多,有利于浮游植物生长,叶绿素a浓度较高,A正确;与水域深浅、大气环境及浮游植物种类相关性小,B、C、D错误。 8.（2026年陕晋青宁卷） 阅读图文材料，完成下列要求。 双槐树遗址位于黄河流域，距今约5300年，是具有都邑性质的高规格中心聚落，被誉为“早期中华文明的胚胎”。某校学生赴该遗址进行野外考察。 任务一考察遗址周边环境 同学们发现遗址位于黄土台地，保存良好。图1示意同学们绘制的遗址周边地质剖面。 请将“制作专题地图”“划定保护范围”“北斗系统测量数据”“构建遗址数据库”填写到下面流程图的合适位置。 ①_______②_______③_______④_______ ①. 北斗系统测量数据 ②. 构建遗址数据库 ③. 制作专题地图 ④. 划定保护范围 【详解】 解答此题需紧扣地理信息技术应用的基本步骤，遵循“数据采集→数据管理→空间分析制图→规划应用”的GIS工作流，按时间顺序匹配选项。北斗系统测量数据是获取原始空间信息的最初步骤，应放在“整理考察资料”之前或作为其一部分，通常野外考察时就用北斗定位测量，所以应置于流程最前，可对应“整理考察资料”。构建遗址数据库指将测量数据与文献、环境资料整合存储，应在数据获取之后、分析之前。制作专题地图是基于数据库进行空间分析和可视化，用于识别遗址风险（如坡度、水系、灾害等），应在“分析区域环境”和“识别遗址风险”之间或作为其工具。划定保护范围指根据风险识别结果制定保护方案的具体措施，应放在“制订保护方案”环节或之前。故标准答案顺序为：①北斗系统测量数据→②构建遗址数据库→③制作专题地图→④划定保护范围。 9. （2026年湖南卷）阅读图文材料，完成下列要求。 东风堰灌溉工程（下左图）位于四川省乐山市夹江县，是典型的无坝引水工程，于2014年入选世界灌溉工程遗产名录。该工程总干渠的堰首（引水渠源头枢纽）最初位于龙吼滩，后搬迁到石骨坡，运营四十余年后，再次搬迁至五里渡。三百余年来，灌区遵循“以水定产，以产定人”的理念，灌溉农田面积由1.25万亩（编者注：1亩≈666.67平方米）增加到10万余亩，并影响了当地村落的空间结构。近年来，当地应用地理信息技术对灌区水资源进行管理。下右图示意灌区中Ⅰ、Ⅱ两类典型村落的空间结构。 简述地理信息技术在灌区水资源调配过程中可以发挥的作用。 【答案】利用遥感获取灌区影像，调查灌渠演变及耕地、住宅等需水区分布；利用地理信息系统统计灌区不同区域的需水时空分布，并计算各灌渠分配水量；利用全球卫星定位导航辅助对灌渠运营情况的实地勘察。 【详解】 本题考查3S技术的应用，只需结合水资源调配的流程，对应RS、GIS、GNSS三类技术的功能，按RS获取数据→GIS分析计算→GNSS辅助实地作业的思路进行回答即可。具体答题方向如下： 遥感（RS）：快速获取灌区影像信息，监测灌渠演变，统计耕地、聚落等需水区域的分布，为调配提供基础数据； 地理信息系统（GIS）：对灌区需水数据进行空间分析，统计不同区域需水的时空分布，模拟计算各渠段的配水量，辅助制定调配方案； 全球卫星导航系统（GNSS）：辅助灌区灌渠的实地勘察、点位定位，辅助水利设施运营监测。 学科网（北京）股份有限公司 $