1、附录地理信息技术及其应用课程标准素养目标任务设定通过探究有关自然地理问题,了解地理信息技术的应用。1.结合实例,说明地理信息技术的作用。(综合思维)2.结合常见地理问题,设计地理信息技术支持方案。(地理实践力)1.地理信息技术主要应用于哪些方面?2.遥感技术主要包括哪些环节?其应用领域包括哪些?3.全球卫星导航系统有哪些功能?其应用领域包括哪些方面?一、地理信息系统(GIS)1概念:是一种特定的信息系统,在计算机系统的支持下,对整个或部分地表表层空间的地理数据进行处理、分析、显示和描述。2功能:主要应用于地图制作、空间分析、虚拟现实与地理模拟、基于位置的服务、空间地理建模等方面。3应用领域包括
2、资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通信、交通运输、公安、水利、公共设施、商业金融等人们生产生活的各个领域。4GIS在道路交通中的应用包括交通管理,道路设计、规划、建设、控制、维护等方面。二、遥感技术(RS)1概念:一般是指在人造卫星或飞机上对地面进行观测,通过电磁波的传播与接收,感知目标的某些特性并加以分析利用的技术。2功能:主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。3遥感系统的核心组成:获取遥感数据的传感器。4应用领域包括资源普查、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。三、全球卫星导航系统(GNSS)1概念:泛指所有的卫星导航系统,是以人造卫星
3、作为导航台的星基无线电导航系统。2功能:为全球提供全天候、高精度的位置、速度和时间信息。3应用领域包括交通运输、户外运动、大地测量、工程测量、航空摄影、资源勘察、农业生产等。判断下列说法的正误。(1)地理信息系统区别于其他信息系统最本质的特征在于它是空间数据。()(2)如果将GIS技术用来监测森林火灾,可以预测、判断引起火灾的原因。()(3)RS的关键装置是传感器。()(4)物流公司建立物流GNSS网络平台,当货主交付货物后,物流公司将GNSS设备与货物捆绑运输,并提供给货主提货单和GNSS网络查询密码。货主和物流公司可以随时随地通过GNSS网络查询货物当前的运输位置。()提示:(1)地理信息
4、系统是由庞大而复杂的空间资料组成的,与其他信息系统相比,具有空间性。(2)GIS技术在自然灾害监测中可以通过现有的火势情况,结合风向、森林面积等观测分析火势的蔓延方向,并制定出详细的灭火方案。做不到预测、判断引起火灾的原因。(3)因遥感工作时主要是接收、记录目标物辐射、反射的电磁波,因此,传感器是关键装置。(4)货主和物流公司可以随时随地通过GNSS网络按货单号和密码查询货物当前的运输位置。地理信息系统及其应用城市110指挥中心在接到报警电话后,能在最短的时间内指挥警车到达出事地点,及时处理各种警情。为提高出警效率,许多城市配备了巡警车,进一步提高了公安机关的警务处置能力。问题1(综合思维)1
5、10指挥中心要掌握城市交通道路状况,可以利用哪一种地理信息技术?提示:地理信息系统(GIS)。问题2(地理实践力)如果你是110系统中心的工作人员,当接到报警电话后,你会如何调度警力进行应急处置?提示:接到报警后,立即从GIS电子地图上确定突发事件的发生地,同时搜索最近的巡逻警车,通知附近路口交警保证道路畅通;启动最佳路径功能,给警车指引道路,确保以最快的速度到达事件发生地,组织警力处理并将处理结果反馈至指挥中心。1地理信息系统在城市管理中的功能2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。3地理信息系统在医疗救护方面的应用GIS在
6、道路交通中的应用的分析思路(1)GIS能够查询道路的通行状况,迅速定位事故地点,提供交通疏散的方案。(2)在道路设计中,GIS能够将多种数据叠加,为道路规划提供直接的分析依据,如最佳路径分析、最小造价分析等。(3)在道路建设中,GIS能够帮助掌握工程进度,控制工程质量。(4)在道路及交通管理中,GIS能够查询路况信息,为道路养护服务。1下图为某城市主要道路分布图,标注数字表示道路长度。读下图,回答(1)(3)题。(1)同学们从学校乘车到科技馆参观,到路口A时为保证到科技馆的距离最短,汽车应选择的行驶方向为()A东 B南 C西 D北(2)老师要利用学校建成的GIS了解全班同学居住点的空间分布状况
7、,主要用到的GIS功能是()A输入 B管理 C分析 D输出(3)该城市计划布局一座垃圾焚烧发电厂,较适宜的选址为()A甲 B乙 C丙 D丁(1)C(2)C(3)A第(1)题,由图示信息可知,到路口A时为保证到科技馆的距离最短,应沿1517192327路线行驶(距离为1517192327101),根据指向标可知,汽车应选择向西行驶。第(2)题,GIS是在一定的数据源基础上进行分析、对比、计算等的地理信息技术,其功能侧重于分析、计算,老师要利用学校建成的GIS了解全班同学居住点的空间分布状况,主要利用到的GIS功能是分析。第(3)题,垃圾焚烧发电厂会产生严重的大气污染,应在远离城区且不会对城区造成
8、大气污染的地方布局。由图示信息可知,该城市盛行西北风,甲地位于城郊且在盛行风的下风向,不会对城区造成污染,A选项正确。遥感技术2020年10月26日23时19分,我国在西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭,以“一箭三星”方式成功将遥感三十号07组卫星发射升空,卫星进入预定轨道。遥感三十号卫星星座是我国首个低轨卫星星座系统,07组卫星的成功发射,标志着遥感三十号卫星星座系统建设任务圆满完成。问题1(综合思维)遥感技术为什么能得到广泛的应用?提示:由于遥感技术具有探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大的特点,所以应用领域十分广阔。问题2(综合思维)遥感技术工作的原理是什么?提示:地
9、球上的物体都在不停地吸收、反射、发射电磁波,不同物体的电磁波特性不同。遥感就是在这个原理基础上发展起来的。问题3(地理实践力)遥感技术要借助飞机、飞船、卫星等运载工具,试分析运载工具的运行高度会对遥感结果产生哪些影响?提示:传感器运载工具的飞行高度对遥感探测的范围、速度、周期、分辨率等影响很大。一般来说,运载工具飞得越高,探测的范围越大,获得资料的速度越快,周期越短,但对地物的分辨率越低。1遥感与资源普查勘探矿产资源,调查生物资源、水资源等是遥感技术在资源普查中的应用领域,如下表所示:应用领域具体内容意义勘探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,借助遥感技术较容易“发现”矿产的存
10、在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,大大缩短探矿时间调查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调查水资源遥感在流域和水资源、农业节水灌溉以及水质监测和预警、水土保持监测等领域得到了广泛的应用并产生很大影响为合理利用和保护有限的水资源,提高水资源的利用率提供信息支撑2遥感在环境、灾害监测中的应用应用领域具体内容意义环境监测遥感在监测荒漠化、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、大气污染等领域得到了广泛的应用有利于人们了解环境变化,使环境得到保护和改
11、善灾害监测遥感在监测旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等领域得到了广泛的应用有利于防灾减灾2在遥感技术中,可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。读图,回答(1)(3)题。(1)上图中,重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是()红外线X光可见光紫外线A B C D(2)根据图中的原理,可用遥感技术直接()划分植物类型判读植物生长的土壤类型监测树木的生长状况估计粮食作物的产量A B C D(3)不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率,根据这个原理,可以利用遥感的工作有()判断水体污染判断人口分布分析城市大气污染估算工业生产总值A B C D(1)B(2)D(3)
12、B第(1)题,从图中重度病害和健康植物反射率曲线可以看出,符合题意的波段主要集中于可见光和红外线范围。第(2)题,遥感技术可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况,因为图中很明显地反映出不同生长状况的植物反射率不同,由生长状况可推断粮食作物产量。第(3)题,不同地物和地物的不同状况有不同的反射率,污染水体和未污染水体反射率不同,城市大气污染严重和较轻反射率也不同,据此,能用遥感技术来判断水体污染和城市大气污染程度。全球卫星导航系统的应用某盗窃犯罪嫌疑人在青岛市市南区盗窃了一辆汽车。30分钟后,在他行驶到青岛市城阳区时被警察拦住,自认为没有泄露蛛丝马迹的犯罪嫌疑人在被逮捕的时候还有些莫名其妙
13、。他怎么也想不到,被盗的那辆汽车安装了北斗导航,从他盗窃该汽车的那一刻起,就成为警察的监控目标。下图为北斗导航车辆监控管理与调度示意图。问题1(地理实践力)警察是怎样根据北斗导航提供的信息将盗车犯罪嫌疑人逮捕的?请你大体说说警察破案的经过。提示:车载北斗导航随时监控、报告每一辆安装了北斗导航的汽车精确的经纬度位置,当车主发现汽车被盗报案后,警察就可以根据北斗导航提供的信息,准确定位被盗汽车所在的位置,发现、追踪并逮捕盗车犯罪嫌疑人。问题2(综合思维)在北斗导航汽车导航中,信息在汽车、卫星和服务中心之间是怎样传递的?北斗导航在交通方面有哪些作用?提示:汽车中北斗导航用户设备接收了北斗导航卫星信息
14、,算出车的位置、速度等信息,开通过无线电信号传送到服务中心,服务中心再根据汽车所在的位置,及时通过语音提示为汽车导航。北斗导航在交通方面可以实时播报路况信息,自动匹配最优行车路线;降低能源消耗,节省运行成本,并使行车、乘车安全系数大大提高。全球卫星导航系统的应用领域“3S”技术的选取方法技术手段应用过程实质RS收集信息的感知手段“看”面GIS分析、对比、计算数据源“想、算”面GNNS定位、导航定“点”(单个、多个)在做从“3S”技术中选取适当手段之类的题目时,看其工作对象是“点”还是“面”,是“点”则选用GNNS,如导航、珠峰高度测量等,如果是“面”则需看突出监测方面还是需处理计算才能得出结果
15、,如果监测森林火灾则应选用RS,要在某城市规划大型商业中心应选用GIS。3北斗系统是中国自主建设、独立运行,与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统,可在全球范围,全天候、全天时地为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务,并具有短报文通信能力。据此回答(1)(2)题。(1)北斗卫星导航系统利用的地理信息技术是()A遥感(RS)B地理信息系统(GIS)C全球卫星导航系统(GNSS)D数字地球(2)北斗卫星导航系统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(1)C(2)D第(1)题,结合题干材料可知,北斗卫星属于定
16、位系统,因此属于GNSS。第(2)题,GNSS系统能准确确定物体的位置、运动方向和速度,所以可以应用于交通、搜索、调度指挥和导弹发射等领域,提供灾区的影像和统计灾区的经济损失则需要遥感和地理信息系统。因此正确,D符合题意。课 堂 小 结课 堂 速 记1.地理信息系统主要应用于地图制作、空间分析、虚拟现实与地理模拟、基于位置的服务、空间地理建模等方面。2.遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节,其应用领域包括资源普查、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。3.全球卫星导航系统为全球提供全天候、高精度的位置、速度和时间信息,其应用领域包括交通运输、户外运动、大
17、地测量、工程测量、航空摄影、资源勘察、农业生产等。题组1地理信息系统随着科学技术水平提高,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,回答12题。1根据上图可以推断出,正在分析的地质灾害最可能为()A火山 B地震 C滑坡 D泥石流2一位年轻研究员不小心把完整的图示弄丢了,现在需要制作出完整的图示,它需要填补的甲最可能是()A坡面起伏状况 B坡向C坡面侵蚀 D地层厚度1C2B第1题,该案例涉及的图层包括坡度、坡向及断层状况,可以推断此案例的研究主题为滑坡。第2题,读图可知,甲和地层倾斜图层相叠加为顺向坡面图层,故甲为坡向。题组2遥感技术在遥感技术中,可以根据植物的反射波谱特征判断
18、植物的生长状况,有助于防灾减灾。据此回答34题。3遥感技术用于防灾减灾的具体监测内容包括()旱情水灾滑坡农林病虫害A B C D4根据上述原理,可用遥感技术直接()区分阔叶林与针叶林监测植物病害情况区分落叶树与常绿树监测草场退化情况A B C D3C4B第3题,遥感技术主要利用不同地物有不同的电磁波来对地物进行监测,因而旱情、水灾、滑坡、农林病虫害均可利用遥感技术进行监测。第4题,不同植被类型的电磁波特性不同,因而遥感技术可区分植被类型。不同健康状况植物,电磁波特性也不同,因而遥感技术可监测植物病害情况,草场退化情况。题组3全球卫星导航系统(生活中的地理)四川汶川大地震发生后,在其他通信中断的情况下,我国自主研制的“北斗一号”导航定位系统在抗震救灾行动中发挥了重要作用,不间断地发回各种灾情和救援信息。据此回答56题。5“北斗一号”不间断地发回各种灾情和救援信息,主要是利用了“北斗一号”的()A全球性 B全能性 C全天候 D高精度6北斗卫星导航系统不包括()A空间卫星星座 B用户设备部分C地面监控系统 D北斗研究团队5C6D第5题,“北斗一号”导航定位系统不间断地发回各种灾情和救援信息,“不间断”主要是利用了这一技术的全天候工作特征,故C项正确。第6题,卫星导航定位系统包括空间卫星星座、用户设备部分和地面监控系统,不包括研究团队。