1、第三节 地理信息技术的应用学习目标思维导图1.识记：RS、GPS、GIS和数字地球的概念。2.理解：RS、GPS、GIS在区域地理环境研究中的应用。3.应用：根据实际情况选择合适的地理信息技术并分析其作用和特点。遥感技术数字地球考点一 遥感与地理信息系统知 识 整 合1.遥感技术(1)原理：不同地物的_特性不同。(2)环节：信息的_、传输、接收与处理、分析和应用等。(3)特点：探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大。(4)应用领域：_、灾害监测、环境监测、工程建设及规划等。(5)遥感图像判读依据：直接解译标志和_解译标志。电磁波获取资源普查间接【巧学易记】顾名思义法记忆遥感的概
2、念“遥感”概念中的关键词一是“远距离”，即不直接接触地物；二是“感知”，即要用一定的装备和技术获得地物的信息。遥感记录的是地物反射或辐射的电磁波信息。传感器是直接获得目标物信息的光学或电子光学仪器。2.地理信息系统(1)概念：在计算机软件和硬件支持下，对地理信息进行采集、管理、分析和表达的空间信息管理系统。(2)优点：_、可视化，并可及时更新信息。(3)基本构成：系统硬件、_、数据、应用人员、应用模型。(4)主要功能：数据采集、数据分析、决策应用等。(5)解决问题：地物_及位置分析、_、模式分析以及模拟结果等。图形化系统软件空间分布趋势分析【特别提醒】GIS具有地图所不具备的优点(1)信息量大
3、、使用方便。地理信息系统可提供反映区域状况的各种空间信息，并可建立提示区域结构特征和发展规律的模型。(2)功能强大、完备。地理信息系统可以提供查询检索、空间分析、修改补充、距离测算等多种功能。(3)能够进行动态监测和预测评估。深 度 解 读1.遥感技术的应用目前遥感技术在资源调查、环境和灾害监测等方面运用广泛，具体应用分析如下：应用领域具体内容备注资源调查矿产资源蕴藏矿产的地方有许多是地质断裂或环形构造带，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，用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
4、、环境保护等部门服务环境和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.地理信息系统的应用(1)在区域地理环境研究中的应用(2)在城市建设和管理中的典型应用应用领域主要功能信息管理与服务主要向城市居民提供日常工作与生活所需的各种信息规划和管理主要是进行城市规划设计、工程选址等，也可以进行城市管理和辅助决策基础设施管理利用GIS能够完成工程设计、应急抢修、日常维护等工作，可大幅度提高工作效率土地利用与
5、管理土地利用涉及土地利用性质变化、地块轮廓变化、土地权属关系变更等内容。GIS技术可以有效完成对土地利用状况的监控和管理，提高工作质量与效率生态环境管理应用GIS技术，可以实现城市生态规划、环境评价、环境与区域可持续发展的决策分析、环保设施的管理等(3)地理信息系统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。【学法指导】“想”与“看”法区分RS、GISGIS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GIS。RS是人的视力的延伸，主要功能是收集信息，即“看”，
6、只“看”不用“想”的选用RS。对 接 高 考命题角度一 遥感技术应用1.(2014广东文综，10)热红外遥感影像亮度可反映地物表面温度，地物的表面温度越高，在影像中就越亮。晴天正午时刻，下列地物在同一幅热红外遥感影像中最亮的是()A.公路 B.菜园 C.鱼塘 D.果园解析地物的表面温度越高，影像就越亮。公路在晴天的正午，太阳辐射最强时，获得的太阳辐射最多，和其它选项相比温度最高，影像最亮，A项符合题意；B项中的菜园和D项中的果园，由于植被的保护，温度不是最高，应该不最亮，B、D都不正确；鱼塘的比热大，白天增温慢温度不会最高，应该不最亮，C项不正确。答案 A2.(2012山东文综，5)在科学考察
7、中，利用遥感技术可以()A.获取卫星云图B.查询地理数据C.选择考察路线D.对科考船实时导航解析本题考查地理信息技术的应用。遥远的感知，获取卫星云图，利用的是遥感技术，故A正确；查询地理数据、选择考察路线，利用的是地理信息系统(GIS)的功能；故B、C错误；对科考船实时导航利用的是全球定位系统(GPS)的功能，故D错误。答案 A命题角度二 地理信息系统的应用3.(2014福建文综，1)下图示意新一代信息技术支撑下的智慧城市。读图，回答下题。地理信息系统为智慧城市建设提供()A.分析、管理空间信息B.跟踪动态定位信息C.整合、集成网络信息D.获取实时通讯信息解析地理信息系统属于空间管理系统，处理
8、的是空间数据，据此可排除C、D项；跟踪动态定位信息应利用全球定位系统。答案 A4.(2014重庆文综，11)下图示意某GIS软件显示的某校部分建筑分布的地图窗口及其属性(如用途、建筑面积、建筑高度等)的浏览窗口(面积单位：m2；高度单位：m)。读图，完成下题。若图中浏览窗口中的建筑物属性与地图窗口中的图形对应，此时浏览窗口中选中的对象对应的图形是()A.B.C.D.解析浏览窗口中的建筑物有教学楼、喷水池、学生宿舍和食堂，根据建筑面积和建筑高度，可以推出占地面积从大到小依次是教学楼、学生宿舍、食堂、喷水池。地图窗口中占地面积从大到小依次是，浏览窗中选中了喷水池，对应的图形是面积最小的，D项符合题
9、意。答案 D5.(2013福建文综，5)下图示意我国某家电企业组织的空间分布，读图完成问题。地理信息系统能够辅助()A.企业空间布局决策B.总部调控生产C.总部监控产品质量D.研发中心创意解析地理信息系统能够对获取的地理空间数据进行输入、管理、分析、表达，企业空间布局决策是其应用领域，故A项正确。答案 A考点二 全球定位系统与数字地球知 识 整 合1.全球定位系统(1)构成空间卫星系统：_颗工作卫星，3颗备用卫星，平均分布在6个轨道上。地面监控系统：由_、监控站、信息注入站组成。用户设备系统：主要由GPS卫星接收机、GPS数据处理软件等组成。21主控站(2)工作原理(3)特点：海陆空全方位、全
10、天候、_、自动化、高效益等。(4)应用领域：军事、交通、旅游探险等。(5)GPS手持机应用：定位和_。高精度导航2.地理信息技术与数字地球(1)地理信息技术：是指获取、管理、分析和应用_的现代技术的总称。(2)数字地球：是数字化的地球，即把整个地球信息进行数字化后，由计算机网络来管理的技术系统。地理空间信息(3)“3S”技术与数字地球的关系1.汽车导航运用了哪些技术？提示 全球定位系统和地理信息系统。2.“数字城市”系统运用了哪些技术？提示 遥感、全球定位系统和地理信息系统。深 度 解 读1.根据“点”与“面”判断GPSGPS的主要功能是定位和导航。它的最大特点是工作对象是一个“点”或“多个点
11、”，明显区别于RS和GIS技术的工作对象“面”。在“3S”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“GPS”，如果是“面”则选用RS或GIS。2.关联图示法理解“3S”技术的相互关系“3S”技术既独立发展又相互促进。遥感技术主要用于地理信息数据的获取，全球定位系统主要用于地理事物的空间定位，地理信息系统主要用于对地理信息数据的管理、更新、分析等。三者的关系可用下图表示：图中表示遥感技术提供影像信息功能，表示地理信息系统反馈影像信息处理结果，表示全球定位系统提供空间定位信息功能。对 接 高 考命题角度一 GPS技术的应用1.(2014山东文综，7)下图为我国某区
12、域冬季某日8时至次日8时的降雪量和积雪深度分布图，该时段该区域风向主要为偏东风，云量分布差异不明显。完成下题。道路积雪会影响交通，应用GPS技术可以()A.获取道路积雪影像数据B.解译积雪遥感影像C.分析道路积雪空间分布D.确定待救援车辆位置解析获取道路积雪影像数据，强调的获取，应是遥感(RS)，A项错。解译积雪遥感影像，分析道路积雪分布，强调的是分析、处理，应是地理信息系统(GIS)的功能，B、C项错。确定待救援车辆位置，强调的位置定位是GPS的功能，D项符合题意。答案 D2.(2013江苏地理，3)2013年4月20日，四川雅安芦山县发生7.0级地震。在震后救灾中，北斗卫星导航系统(BDS
13、)发挥了重要作用。BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统，是继美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)之后的第三个成熟的卫星导航系统。据此完成下题。BDS在抗震救灾中发挥的主要作用有()提供灾区的影像 统计灾区的经济损失确定救灾人员的位置 提供短文联络A.B.C.D.解析BDS具有卫星定位和短文通信功能，因此其在救灾中发挥的主要作用是确定救灾人员的位置和提供短文联络。D3.2012江苏地理，27(2)，1分阅读材料，完成下题。材料科考队在南极冰盖之巅冰穹A(海拔4 093米)的昆仑站成功安装了我国自主研发的首台南极巡天光学望远镜AST31，用于对超新星、太阳系外行
14、星、瞬变天体的研究。我国南极昆仑站建有象征国家权益的地理测绘标志，可精确测量该标志地理坐标和海拔高度的地理信息技术是。(1分)解析本题是对地理信息技术及其应用的考查。GPS可以全天候、连续、及时地为用户提供三维坐标。遥感可以获得图像。对地理信息处理应使用GIS。答案 全球定位系统(或GPS)命题角度二 数字地图的特点4.2012北京文综，40(3)，10分地图反映了人们认识世界的程度，地图的变化记录了人们认识世界的过程。随着地理信息技术的发展，出现了新的地图形式数字地图。据图，完成下题。与纸质地图相比，概括数字地图功能方面的特点。(10分)解析数字地图，是以地图数据库为基础，以数字形式存储在计
15、算机外储存器上，可以在电子屏幕上显示的地图。数字电子地图的特点有如下几个：可以快速存储显示；可以实现动画；利用虚拟现实技术将地图立体化、动态化，令用户有身临其境之感；利用数据传输技术可以将电子地图传输到其他地方；可以实现图上的长度、角度、面积等的自动化测量。答案增加了交互功能；信息查询和空间分析功能强，数据更新快，信息共享好。读图技能培养“3S”图像的判读(常考的类图像之二)读 图 指 导“3S”图像的判读，其考查点主要是立足于“3S”技术的应用，图像是载体。在遥感图像中主要是遥感影像及根据遥感影像绘制的图形；GIS图像，主要是根据地理信息系统的图层叠加原理，展示不同的图层，进一步分析其应用；
16、GPS多以材料作为背景，图像考查并不多，一般仅是通过手持机界面图或工作流程图来进行基础应用或原理的考查，但与RS及GIS的综合应用所得的图像是一种较为常见的呈现方式。如下图图示：读 图 技 巧这类图像在判读时，一定要利用题干和图中信息，结合“3S”技术各自的特点和功能，准确判断出所属的图像类型，再进一步分析其基础应用或原理。1.遥感影像的判读高考试卷，目前仍是黑白印刷，所以遥感影像在颜色上的判读不便考查。所以主要是从形状特征上考查，个别时候借助色调的深浅进行判读。一般地物，如水体、城市、道路、农业用地、林地等的简易判读标志如下表所示。类型形状特征和色调深浅河流常为界线明显、自然弯曲、宽窄不一的
17、带状，上面常有堤坝、桥梁等人工建筑。河水比较混浊或者水较浅，则色调浅，河水清澈或水较深，则色调也较深湖泊湖岸呈自然弯曲的闭合曲线，轮廓较为明显。常为均匀的深色调城市钢筋水泥结构的房屋，排列较规则整齐；砖木结构的房屋排列不很规则；钢筋水泥结构的房屋色调多为浅灰；砖木结构的房屋色调多为深灰；城市的夜景在周围深色调的背景下，呈现点状或面状亮区道路一般呈线状延伸，道路间有交叉点，色调从浅灰到深灰。简易公路多为砂石路面，色调较浅，沥青路面呈现深灰色农业用地在形态特征上常常是被道路分隔为一块块长方形林地往往可以观察到高大树木投下的阴影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
18、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)主体人口密度与交通线路及规划图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图、行政区划图、行政区人口基数各行政区人口增长率坡向分布、岩石倾斜滑坡易发区3.全球定位系统的图像判读(1)手持机界面图：主要是根据界面上的地理坐标和海拔高度。(2)综合图：常见的如某城市中心城区交通事故次数示意图，应借助于GPS和GIS制作。导航地图，需要运用
19、GPS和GIS。对 接 高 考命题角度一 综合图像的判读1.(2011北京文综，10)下图是“利用地理信息技术制作的某城市中心城区月交通事故次数示意图”。读图完成(1)(2)题。(1)该图的制作与应用借助于()A.遥感技术获取道路网信息，测定监测点分布B.全球定位系统确定事故的位置，预测交通流量C.地理信息系统查询事故频次，分析出警最优路径D.数字地球技术，实现道路与监测点的互换(2)根据图中交通网络，可以推断该地区()A.甲地是城市中心商务区所在地B.乙地适宜建大型地面停车场C.对外联系主要通道在西北方向D.商业网点密度东部大于西部【审题突破】1.由图名“某城市中心城区月交通事故次数示意图”
20、，可知该图为借助于GPS和GIS制作的综合图像。2.由图例可知，交通事故次数与城市交通道路的密度直接相关。3.由题图可获取以下信息：答案(1)C(2)D外缘快速交通拥堵便利大中心商务区“3S”图像的判读步骤第一步：确定图像类型利用题干、图中信息，结合“3S”技术特点和功能，准确判断图像类型。第二步：明确各类图的特点RS图像要根据形状特征、色调深浅判读；GPS接收机要关注界面的信息；GIS图层的构成、图层的空间联系、不同图层重叠反映的事物特征。第三步：由图中信息判断地理特征RS图像要根据形状特征、色调深浅反映出的地理事物推断其典型的地理特征；GPS图像要根据界面数值读出具体的经纬度、高程、时间信
21、息，判断地理特征；GIS图像要从图层的组成、地理事物之间的联系、图层重叠后多要素综合分布特征判断区域或要素的地理特征。命题角度二 遥感图像的判读2.(2015江苏地理，1718)图1为某冰川所在区域遥感影像，图2为根据1973、2009年遥感影像提取的该冰川分布图层(局部)，图中每个方格面积表示900平方米。读图回答(1)(2)题。图1 图2(1)图1中甲点所处的地形是()A.山谷 B.山脊 C.冲积扇 D.盆地(2)图2所示区域冰川面积变化的情况是()A.减少了1 800平方米B.增加了1 800平方米C.增加了2 700平方米D.减少了2 700平方米解析第(1)题，本题考查对遥感影像图的判读。图中甲点所在地形颜色深，该地形又在冰川冰舌的延伸方向上，应为山谷。第(2)题，图2中数字2表示冰川。1973年冰川面积为18900平方米，到2009年冰川面积为15900平方米，减少了39002 700平方米。答案(1)A(2)D