1、第二节地理信息技术在区域地理环境研究中的应用(一)遥感技术(RS) 1概念：是人们在航空器(如飞机、高空气球)或航天器(如人造卫星)上利用一定的技术装备，对地表物体进行远距离的感知(简称RS)。2工作原理：不同地物反射和辐射的电磁波各不相同。3主要环节目标物4优势：提高研究工作的精度和质量，节省人力、财力，提高效率。5应用应用领域应用方向资源普查矿产资源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为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务环境监测有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善自然灾害防御监测有利于防灾减灾遥感技术在农业方面的应用进行土地资源及其利用现状调查；对农作物
2、长势进行监测和估产；对病虫害和农业生态环境进行调查和监测。(二)全球定位系统(GPS)及其应用全球定位系统组成示意图1概念：利用卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统。2组成3特点：具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的特点。4工作原理、功能及其应用(三)地理信息系统(GIS)及其应用1概念：专门处理地理空间数据的计算机系统。2程序：信息源数据处理数据库空间分析表达。3.主要应用(1)在区域地理环境研究中的应用(2)在城市管理中的应用应用主要功能城市信息管理与服务向城市居民提供工作与生活所需的各种信息城市规划进行城市与区域多目标的开发和规划城市道路交通管理显示路况、交通流量、沿线环境
3、等空间和属性信息城市抗灾减灾实时跟踪灾害发生、发展过程，对灾害进行快速分析、评价和模拟，并辅助开展灾后的应急和恢复工作城市环境管理环境规划与决策、监测、评价、预测和模拟地理信息系统(GIS)的优点(1)信息量大、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。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。(四)数字地球1概念：是指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。2“3S”技术与数字地球的关系3应用：能为复杂的生产、研究活动提供实验条件和试验基础。新视野
4、拓展中国北斗卫星导航系统2020年对于整个北斗卫星导航系统产业链而言，都是一个有历史性意义的年份。2020年6月23日，伴随最后一颗静止轨道卫星(GEO)成功上天，北斗三号全球卫星导航系统完成全球组网。7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式开通。自此，代表中国科研实力的卫星导航系统开始为全球提供服务，中国也正式成为全球第三个独立拥有全球卫星导航系统的国家，进而把时空信息安全完全自主化地掌握在自己手中。按照中国目前的规划，在2035年前，中国将建成更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时体系，为未来智能化、无人化发展提供核心支撑，构建覆盖天空地海、基准统一、高精度、高智能、高安全、高
5、效益的时空信息服务基础设施。核心点地理信息技术的应用在“地理实践”中探起摩拜单车，一种基于移动APP和智能硬件开发而兴办的无桩借还共享单车出行模式。使用摩拜单车智能手机软件，用户可以用自己的手机查看单车位置，继而预约并找到所选单车。然后通过扫描车身上的二维码开锁即可骑行。摩拜单车不仅为城市居民的短途出行提供了便捷的共享单车服务，更倡导着健康、低碳的生活方式。问题探析1在摩拜单车的约车、找车过程中，应用了哪些地理信息技术？提示：“用户可以用自己的手机查看单车位置，继而预约并找到所选单车”，必然要对单车进行定位、查询，故要用GPS和GIS。2共享单车的推广使用会对城市产生怎样的影响？提示：共享单车
6、的推广使用为城市居民的短途出行提供了便捷，在一定程度上缓解了城市交通拥堵状况，并改善了城市空气质量，且有利于城市交通规划的调整。在“综合思维”中学起(一)“3S”技术的综合应用1比较“3S”技术的功能特点和差异特点和功能简单理解遥感(RS)地表观察、地理数据收集是什么？有什么？全球定位系统(GPS)空间位置(地理坐标)的确定、导航在哪里？地理信息系统(GIS)数据采集、数据分析、决策应用为什么？有何联系？怎么做？怎么办？2.实际应用中“3S”技术的选取方法方法具体判断技巧“想”与“看”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
7、要计算、思考，即“想”；凡是需要“想”的选GISRS是人的视力的延伸，主要功能是收集信息，即“看”，只“看”不用“想”的选用RS“点”与“面”判断GPS、RS、GISGPS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”，明显区别于RS和GIS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，若要监测森林火灾则应选用RS技术，要在某城市选取大型商业中心位置则应选用GIS技术3关联图示法理解“3S”技术的相互关系“3S”技术既独
8、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。当然，“3S”技术的应用领域并不是截然分开的，往往是一项工作需要同时利用两种或三种技术。如我们每天看到的天气预报，是遥感技术跟踪监测大气的变化，将所获得的数据传给地理信息系统，地理信息系统经过分析得出的结果。(二)常用“3S”图像的判读在判读这类图像时，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
9、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遥感影像图的判读(如下图)格陵兰岛冰原面积变化遥感图 (1)遥感影像图中常见地形、地貌的特征：类型特征平原色调均一，其中常有水系形成的花纹，耕地形成的色斑以及不同色调的城镇山地以山脊为界形成阴阳坡，在影像上阳坡为浅色调，阴坡为深色调；山愈高，色调差异愈大沙丘多分布在干旱地区，江河、湖海岸边也有零星分布，在各波段均呈浅色调，在沙漠地区水系稀少，河流只显示出较大的主干河道，而缺少细小的支流黄土在各波段均呈均匀的浅色调，其影像表现为密集型树枝状水系所组成的花纹图案(2)高考试卷目前仍是黑白印刷，所以遥感影像图在颜色上的判读不便考查。所以主要是从
10、形状特征上考查，或者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
11、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2GIS叠加示意图的判读(如下图)首先要明确GIS图层叠加示意图是由哪些专题图层组成的，其次要明确不同的专题图层反映的地理事物之间的空间联系，最后要明确图层叠加之后反映的地理要素特征。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在“解决
12、问题”中用起典例(2020江苏高考)研究人员在调查青藏高原地理环境时，利用遥感技术获得了20世纪80年代以来青藏高原上一千多个湖泊面积的年际变化数据。下图为青藏高原色林错地区1984年和2015年同期卫星影像图。据此回答(1)(2)题。(双选)(1)下列四地中，地势较低平的两地是()ABC D(2)青藏高原环境调查应用遥感技术的优势有()A遥感光学成像不受天气状况的影响B能够获取地面调查人员难以到达地区的信息C能够快速获取大范围的影像信息D可以取代研究人员的地面调查析题第(1)题，对比1984年和2015年湖泊面积变化可知，2015年湖面变大，1984年的两地在2015年被淹没变成水域，说明两
13、地地势低平，易被淹没；两地水域面积基本没变，说明湖面上升没有淹没两地，说明两地海拔高。第(2)题，天气变化会影响遥感成像效果，天气多变导致遥感成像具有不确定性；遥感使用空间运载工具和现代化的电子、光学仪器，探测和识别远距离研究对象，能够获取地面调查人员难以到达地区的信息；由于遥感卫星围绕地球运转，能及时获取大范围的最新影像信息资料；遥感技术所利用的电磁波还很有限，还需要遥感以外的其他手段相配合，特别是地面调查和验证尚不可缺少。答案(1)AB(2)BC下图是我国华北平原某城市近十年土地利用率变化图，读图回答12题。1监测并估算该城市近十年土地利用率的变化，采用的地理信息技术分别是()ARS和GP
14、SBRS和GISCGIS和RS DGPS和GIS2据图可知，该城市近十年()A城区植被覆盖率增加 B郊区种植业迅速发展C城市热岛效应减弱 D郊区生态环境改善解析：1.B2.D第1题，根据“3S”技术的特点并结合选项可知，土地利用方式可通过电磁波反射率来判断，即通过遥感监测得出；而近十年的土地利用变化情况可通过地理信息系统进行分析得出，故本题正确答案为B。第2题，郊区近十年林地面积和草地面积、水域面积、建设用地比重增加，耕地面积比重下降，其中林地面积、草地面积比重增加较大。说明郊区实施了退耕还林还草，促使植被覆盖率上升，生态环境得到改善，故B项错误、D项正确。城区中建设用地比重增加较大，而林地、
15、草地面积比重下降，说明植被覆盖率下降，城市热岛效应加剧，故A项、C项均错误。在智慧农业生产中，依托于地理信息技术，农民首先可定期获得农田长势的影像资料，再经过系统分析，最后把杀虫剂、化肥施用到最需要的农田，从而减少污染、提高产量。依据图文材料，完成34题。3这一过程中，依次使用的技术是()AGPSRSGIS BRSGPSGISCGISRSGPS DRSGISGPS4土地利用信息数据库在数字城市规划中不能用于()A分析应急避难场所数量 B确定市区停车场的规模C决策公交线路合理布局 D统计城市流动人口数量解析：3.D4.D第3题，获得农田长势影像资料用RS，系统分析用GIS，把杀虫剂、化肥施用到最
16、需要的农田用GPS，故选D。第4题，土地利用信息数据库在数字城市规划中不能用于统计城市流动人口数量。(2021长沙联考)下图是我国东南某区域借助GIS系统识别生态、生产和生活空间的一组图像资料。读图，回答56题。5图中()A甲地宜大规模种植水稻B乙河自南向北，流速较快C丙地的城镇化水平最低D丁比戊地更宜建高速公路6在进行绿色宜居城镇发展规划时，还需要叠加该区域的()降水分布图土地利用图空气质量图矿产分布图人口分布图A BC D解析：5.D6.C第5题，从图中可看出，甲地位于丘陵山地，不适合大规模种植水稻；乙河自北向南流，流速较快；丙地供水管网密集，城镇化水平较高；丁位于城市边缘，比戊地更宜建高速公路。第6题，进行绿色宜居城镇发展规划时，还需要叠加该区域的土地利用图、空气质量图、人口分布图，降水分布图和矿产分布图对绿色宜居城镇发展规划影响不大。