4.2 地理信息技术的应用 2026-2027学年高一上学期地理中图版必修第一册

该高中地理课件聚焦地理信息技术应用，系统讲解GNSS、RS、GIS的概念、原理、应用及3S技术协同，通过“如何利用技术解决自然地理问题”设问导入，衔接自然地理实践方法，以“概念-组成-原理-应用-对比”为支架构建知识体系。 其亮点在于融入中国北斗系统等本土案例，强化人地协调观，结合舟曲泥石流遥感监测、GNSS搜救等实例培养综合思维与地理实践力。采用图表对比、案例分析和拓展阅读，小结用功能+应用表格梳理。学生能提升技术应用能力，教师可直接使用结构化资料与练习提高教学效率。

地理信息技术的应用 第四章 自然地理实践的基本方法 第二节 1 课 程 标 准 素 养 目 标 1.了解全球导航卫星系统、遥感和地理信息系统的概念和工作原理。（地理实践力） 2.了解地理信息技术在相关自然地理问题中的应用。（综合思维、人地协调观） 通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用。 为什么这台设备有如此强大的功能？它使用的是什么技术？在防灾救灾中常用的技术还有哪些？ 2026/8/15 3 目 录 一.全球导航卫星系统及其应用（GNSS） 二.遥感及其应用（RS） 三.地理信息系统及其应用（GIS） 地理信息技术： 指获取、记录、加工、管理、和传播地理信息的各种技术手段。 2026/8/15 4 全球导航卫星系统及其应用（GNSS） 01 全球导航卫星系统是能在地球表面或近地空间的任何地点，提供全天候的三维坐标、速度、时间信息的导航定位系统。 1.概念 01 世界主要卫星定位系统 美国的全球定位系统 （GPS） 欧洲伽利略卫星导航系统 (GALILEO) 俄罗斯的格洛纳斯全球卫星导航系统 (GLONASS) 我国的北斗卫星导航系统 (BDS) 全球导航卫星系统及其应用（GNSS） 【拓展】中国的北斗卫星导航系统 背景： 优势： 是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统。 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空间基础设施。  实施导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务 功能： 交通运输，海洋渔业，水文监测，气象预报，绘测地理信息，森林防火、通讯时统、电力调度，救灾减灾和应急搜救等领域。 应用： 北斗导航卫星系统 空间段 地面段 用户段 北斗导航卫星系统由空间段、地面段和用户段三部分。 【拓展】中国的北斗卫星导航系统 组成： 2. 组成与工作流程 全球导航卫星系统及其应用 8 01 由3个相对独立的部分组成，即空间部分、地面监控系统和用户设备部分，能够提供精确的三维坐标、速度和时间，如图所示： 2. 组成与工作流程 全球导航卫星系统及其应用（GNSS） 01 3. 功能 全球导航卫星系统及其应用（GNSS） 定位、导航、授时、位置报告、通信 全天候：任何气象、气候条件下，都能提供服务。 高精度：提供精密的三维坐标（经度、纬度、高度）、速度和时间 全球导航卫星系统及其应用（GNSS） 01 4. 优势 全能性：适用于海、陆、空 连续性：能够连续不断地提供定位导航服务。 实时性：提供的信息是瞬时的、同步的 全球性：遍及地球上的每一个角落。 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；农业资源调查；农作物生产等 军用 定位和导航 01 全球导航卫星系统及其应用（GNSS） 进行精确定位，帮助用户在遭遇自然灾害或面临灾害风险时，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。 12 【课堂练习】 我国在2020年7月建成北斗导航卫星系统，向全球提供服务。据此回答下列问题。 （1）北斗导航卫星系统可用于 ①指挥交通 ②搜索营救 ③灾害评估 ④导弹发射 ⑤作物估产 A.①②④ B. ①②⑤ C.②③⑤ D.③④⑤ （2）北斗导航卫星系统可以为南海捕鱼的渔民提供的服务有 ①为渔民预测捕鱼量、补偿损失 ②实时监测台风的影响范围 ③为捕捞渔船提供导航服务 ④测定鱼群的位置 A.①② B. ②③ C.③④ D.①④ A C 全球导航卫星系统及其应用（GNSS） 01 载体：飞机、卫星、高空气球 感应：拍摄、扫描 遥感及其应用（RS） 02 ②狭义遥感：指应用探测仪器，不与探测目标近距离接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示目标的特征和变化的综合性探测技术。 遥感常用电磁波段：紫外线、可见光、红外线、微波 电磁波 传感器 目标物 1.概念 ①广义遥感：泛指一切无接触的远距离探测。（电磁场、声波、地震波） “遥”和“感”分别指的是什么？ 【拓展】遥感的类型 ①根据遥感平台的高度：航天遥感、航空遥感、近地面遥感 ②根据传感器是否主动向观测目标发射电磁波：主动式遥感、被动式遥感 ③根据电磁波谱范围：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多谱段遥感 ④按照应用领域或专题：环境遥感、资源遥感、大气遥感等 遥感及其应用（RS） 02 2. 技术设备 ①传感器：可以接收地面物体反射或辐射的电磁波信息，并以影像胶片或数字磁带的形式记录下来，传送到地面接收站 ②地面接收站：对遥感信息进行处理和判读分析，并进行野外实地验证，最后生成遥感影像，为资源勘探、动态监测或规划决策服务 遥感的核心在于获取信息的遥感技术设备 这是一张卫星遥感技术原理示意图，主要展示了航天遥感的工作原理。同学们可以看到，在太阳辐射的照射下，不同的地表物体也向外发出不同的辐射，这些电磁波被远在高层大气的人造卫星接收到，再统一传输数据到地面接收站，就汇集成了一张张含有丰富信息的遥感影像图。所以说，遥感影像和我们日常生活中的“相片”不同，它不是获取“颜色”信息，而是获取能够反映地物属性差异的电磁波等信息。科学家通过这些差异，就能够远距离、大范围地分辨地表物体的差异，比如草地和裸地、道路与河流、健康的植被和患病枯萎的植被等等。 2026/8/15 16 卫星遥感技术原理示意图 目标物 传感器 地面接收站 专业图件 统计数字 反射电磁波 获取信息 信息处理分析 遥感及其应用（RS） 02 3. 工作原理 这是一张卫星遥感技术原理示意图，主要展示了航天遥感的工作原理。同学们可以看到，在太阳辐射的照射下，不同的地表物体也向外发出不同的辐射，这些电磁波被远在高层大气的人造卫星接收到，再统一传输数据到地面接收站，就汇集成了一张张含有丰富信息的遥感影像图。所以说，遥感影像和我们日常生活中的“相片”不同，它不是获取“颜色”信息，而是获取能够反映地物属性差异的电磁波等信息。科学家通过这些差异，就能够远距离、大范围地分辨地表物体的差异，比如草地和裸地、道路与河流、健康的植被和患病枯萎的植被等等。 2026/8/15 17 遥感卫星接收不同地物反射信息示意图 树木 水体 草丛 裸露的地面 路面 建筑物 遥感及其应用（RS） 02 不同物体对电磁波的反射率不同 不同物体辐射的电磁波特性（波长、频率）不同 遥感及其应用（RS） 02 不同物体对电磁波的反射率不同 不同物体辐射的电磁波特性（波长、频率）不同 判断 物体的性质 2026/8/15 19 概念：是各种传感器所获信息的产物，是遥感探测目标的信息载体，主要包括航空像片和卫星影像。 遥感影像由成千上万的像元组成。像元是遥感影像上能够详细区分的最小单元，简称图像分辨率。1米分辨率指影像上的一个像元表示地面上1平方米的范围。该数值越小，影像显示地表信息细节的能力越强，分辨率就越高。 遥感及其应用（RS） 02 4. 遥感影像 从左到右的影像分辨率依次为30米、10米、4米 遥感及其应用（RS） 02 4. 遥感影像 像元数值越小，影像显示地表信息细节的能力越强，分辨率就越高 读上图，分析如何判读不同类型的遥感影像。 从左到右的影像依次为黑白影像、假彩色影像、真彩色影像 遥感及其应用（RS） 02 类型： 4. 遥感影像 黑白影像、彩色影像（真彩色影像和假彩色影像） 遥感影像有黑白和彩色之分。黑白影像是根据物体的灰度差异呈现的，一般建筑物颜色较浅，草地和森林颜色较深。彩色影像有真彩色和假彩色之分，真彩色影像上地物颜色能够真实反映 实际地物的颜色特征，符合人的认知习惯；假彩色影像是将图像上地物颜色转变为与实际地物不一致的色彩，可以提高特定目标 物的可鉴定度。在图4-2-8的假彩色影像上，草、树和庄稼覆盖区域为红色，水为灰色和蓝色，城市为蓝灰色。假彩色影像中不同地物的色彩并不是固定的，需要根据实际情况进行地物判读。 22 判读方法： （1）黑白影像——是根据物体的灰度差异呈现的，一般建筑物颜色较浅，草地和森林颜色较深。 （2）真彩色影像——影像上地物颜色能够真实反映实际地物的颜色特征，符合人的认知习惯。 （3）假彩色影像——影像上地物颜色并不固定，不能真实反映实际地物的颜色特征 遥感及其应用（RS） 02 指组成黑白图像中表示黑色深浅程度的相对比例 23 遥感及其应用（RS） 02 5. 遥感的优势 【问题】与传统方法（人工收集信息）比，遥感技术有哪些优势？ 范围大 速度快 信息多 限制少 实时性 动态性 周期短 精度高 24 遥感及其应用（RS） 02 6. 遥感的应用 （3）资源调查 （2）环境监测 （1）自然灾害防御监测 （5）军事侦察、海上交通等 （4）工程建设及规划 遥感技术的应用— —（1）自然灾害防御监测 能够快速识别地震等突发性自然灾害的影响范围，并为灾情统计、灾害救援等工作提供强有力的支持。 2010年甘肃舟曲县泥石流发生前后卫星遥感对比 乞力马扎罗山 1993年 2000年 遥感技术的应用— —（2）环境监测 河流颜色对比分析污染状况 遥感技术的应用— —（3）资源调查 2000年 遥感技术的应用— —（4）工程建设及规划 2000年 遥感技术的应用— —（5）军事侦察、海上交通等 南海战略态势感知： 美军海洋监视船对华海上抵近侦察概况 遥感:从定性到定量、从静态到动态 多次遥感影像图叠加，就可反映城市的扩张、海岸的侵蚀、湖泊消长等。 此外，遥感广泛应用于资源调查、环境监测、自然灾害防御监测等领域。 遥感及其应用（RS） 02 6. 遥感的应用 6. 遥感的应用 应用领域 具体内容 灾害监测 旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等 有助于防灾、减灾 资源调查 矿产资源、水资源、土地资源、森林和草场资源、野生动物资源等 可对农作物进行估产 环境监测 荒漠化、土壤盐渍化、环境污染、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、海上冰山漂流等 有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善 工程建设 及规划 大型水利工程、港口工程、核电站、路网、城市规划等 — 其他 军事侦察、海上交通、海洋渔业等 — 山崩滑坡体堵截河谷或河床，蓄水后会形成堰塞湖。下图为我国南方某区域等高线地形图。 1．该区域易形成堰塞湖的季节和地点可能是 A．春季a处 B．秋季b处 C．夏季c处 D．冬季d处 2．在堰塞湖形成后，获取该地区堰塞湖变化信息最快捷的技术手段是 A．地理信息技术 B．全球卫星导航 C．虚拟现实技术 D．遥感技术 C D 遥感及其应用（RS） 02 地理信息系统及其应用（GIS） 03 1.概念 地理信息系统是依靠计算机实现地理信息的收集、处理、储存、分析和应用的系统。 ①储存庞大的空间数据 ②能随时制作电子地图 ③有详细的属性资料可供査询 ④能进行多种空间分析 ⑤模拟区域内的资源、人口等要素的空间规律和发展趋势 2.功能 等高线地形图、数字地形图 是地图的延伸和升级版，凡是需要地图或地理分析时都可用GIS 图层控制 空间查询与分析 2026/8/15 35 例如，将雨量站图层与行政区图层进行叠加，可以获得雨量站在行政区的分布信息。 地理信息系统及其应用（GIS） 03 3.工作原理 原理：以图层为基础。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。利用地理信息系统的空间查询与分析功能，可以根据不同目的对相关数据进行叠加分析。 地理信息系统及其应用（GIS） 03 3.工作原理 G I S 应用广泛 位置分析 模式研究 趋势研究 模拟分析 地理信息系统及其应用（GIS） 03 4.应用 地理信息系统及其应用（GIS） 03 4.应用——①位置分析 解决与“位置”有关的问题 如：分析过去可可西里藏羚羊的空间分布情况。 地理信息系统及其应用（GIS） 03 4.应用——②趋势研究 包括空间趋势和随时间的演变趋势 如：分析过去20年青藏高原地区冰川面积和分布的变化情况。 1972年 2009年 地理信息系统及其应用（GIS） 03 4.应用——③模式研究 可以揭示各种地理事物之间的空间关系。 如：分析一个地区的地形、土壤与特定作物种植之间的关系。 通过空间叠加进行模式分析 地理信息系统及其应用（GIS） 03 4.应用——④模拟分析 建立模型，来模拟其中某种因素的变化，以及产生的结果。 如：建立洪水预测模型，可根据降水量、降水强度、降水持续时间，预测洪水发生的时间和可能淹没的范围。 地理信息系统可应用的领域相当广泛 可以说，凡是用到地图或需要分析地理空间数据的领域，都可以借助GIS 信息查询 驾车导航 景点浏览 地图浏览 三维展示 面积测量 距离测量 模拟预测 标记地图 1.全球定位导航系统（GNSS） 主要功能是定位和导航。可提供三维坐标、速度和时间。看的东西是“一个点”或“多个点” 2.遥感技术（RS） 主要功能是收集信息，即“看”（遥远的感知）,看的东西是“面” 3.地理信息系统（GIS） 主要功能是进行空间数据的分析、预测、评估和表达，需要软件计算，即“想”；凡是需要“想”的选GIS。 3S技术的区别 笔记 44 3S技术的区别 笔记 关键词判断地理信息技术 ①全球卫星导航系统：“定位”“导航”“精确”“精密”“精准”等。 ②遥感技术：“获取”空间信息。 ③地理信息系统：“分析”“处理”“查询”“输入”等。 45 3S技术之间的关系 提供空间定位信息 反馈信息处理结果 提供影像信息 提供空间定位信息 反馈信息处理结果 提供影像信息 （眼睛） （脚） （大脑） RS GPS GIS 地理信息技术 课堂小结 遥感技术 全球卫星导航系统 远距离获取地物的属性信息 灾害监测、资源调查、环境监测、工程建设及规划等 实时定位、导航 精准定位，发出求救信号、报告位置和受灾情况 在计算机中输入、处理、储存、管理、查询与分析 地理 数据 地理信息系统 位置分析、模式研究、趋势研究、模拟分析 3S的功能+应用 课堂练习 一种物质所产生的自身辐射或对外来辐射所产生的反射和透射，形成了该物质的一种特殊标志——波谱特征。下图显示了松林、草地、红砂岩和泥浆的反射波谱曲线，读图回答： 1．红砂岩具有高反射率的波段是（ ） A．红外线 B．X光 C．可见光 D．紫外线 C 2．在近红外线波段反射率变化最大的是（ ） A．泥浆 B．草地 C．红砂岩 D．松林 B 3．图中显示出直接利用遥感的工作是 ( ) A．判断水域状况 B．预测植被类型 C．估算地物面积 D．判断土地利用类型 D 反射率/% 松林 草地 红砂岩 泥浆 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 几种地物的反射波谱曲线 波长/微米 波长 0.005 0.4 0.76 1.5 X光 紫外线 可见光 红外线 课堂练习 下图示意为某专题研究建立的地理信息系统图层。据此完成。 4.该专题研究可能是（ ） A.耕地分类和评价 B.工业分布与交通的关系C.商业分布和规划 D.学校分布 A 5.若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场的选址，在下列图层中应增加 ( ) ①大气污染 ②区域规划 ③造纸厂、印刷厂分布 ④水文地质 A.①② B.①③ C.②③ D.②④ D 水系 土地利用 居民点 地形 土壤 课堂练习 某市泥石流易发生在下列三项条件都同时具备的地方：(1)河道;(2)陡坡；(3)大量松散土石分布。该市的地理信息经数字化后,处理分析得出表4,如图5。读图5、6，完成6～7题。 6.图6中，符合该市河流流向的选项是（ ） A．a B．b C．c D．d 7.该市易发生泥石流的区域是（ ） A．甲、庚 B．丙、庚 C．乙、丁 D．戊、辛 A D 表1：土石分布 表2：河流分布 表3：坡度分布 注：1土石充足且松散 0土石贫乏 注：1河道位置 0坡地 注：1高陡 0低缓 表4：泥石流易发区 甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 a b c d 图 5 图 6 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2026/8/15 50 7.P131作业题 课堂练习 1.【回答】GNSS技术，给金丝猴带上导航卫星系统接收机，接收机实时上传位置信息。 2.（1）【回答】①可以远距离观察，不用亲临火场；②特殊的波段组合可以穿越烟雾发现着火点；③高空实时观察，可以宏观地把握火情。 （2）【回答】帮助判断火情，发现着火点位置，派遣灭火力量精准灭火，减少火灾造成的损失。 Lavf58.28.100 乞力马扎罗的积雪 这座“赤道上的雪 峰”海拔5895米，永久性积雪的融化减少， 反映了气候的变暖趋 势，有人断言：不久 的将来，赤道上将见 不到雪峰景象了！ $