1、地理信息技术在区域地理环境研究中的应用 知识点剖析 一、地理信息技术和应用 （一）地理信息技术与地理信息系统地理信息技术主要由遥感、全球定位系统、地理信息系统三部分组成，简称3S技术；地理信息技术不仅包括地理空间信息的管理和分析，还包括信息的获取和应用。地理信息系统是专门处理地理空间数据的计算机系统，是计算机、地理学、测量学、地图学等多种学科综合的技术，称为“地理信息系统”，简称“GIS”。 （二）地理信息技术的应用范围地理信息技术广泛应用于区域地理环境研究，在资源调查、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开发规划等许多领域中发挥着重要作用。如在资源管理方面，包括土地、森林资源管理、野生动植物
2、保护、土地资源潜力评价和土地利用规划等。在区域规划方面，包括城市街道的匹配、道路交通的规划、公用设施的配套等。在国土监测方面，包括洪水、干旱的预测，森林火灾的监测以及灾情等。此外，地理信息系统还可以为国家的宏观决策提供科学依据，如解决土地资源潜力与人口容量的规划等。地理信息技术的大众化应用也成为趋势，如GPS汽车导航、空间信息网站、城市多媒体地理信息系统等。GPS汽车导航定位管理系统主要是由车载GPS自主定位，结合无线电通信系统对车辆进行调度管理和跟踪。已经研制成功的如车辆定位报警系统，警用GPS指挥系统等，分别用于城市公共汽车调度管理，风景线旅游区车船报警与调度，海关、公安、海防等部门对车船
3、的调度与监控。监控中心将移动车辆和实时位置显示出来，如车号、经纬度、速度、航向、时间、日期等；再将移动车辆的定位信息在相应的电子地图背景上覆合显示，提供车辆运行轨迹，从而决策指挥移动车辆，实现调度指挥。 二、遥感（RS） （一）遥感的主要工作环节 遥感技术是人们在航空器或航天器上利用传感器接受地面物体反射或辐射的电磁波信息，并以图像胶片或数据磁带记录下来，传送到地面接收站的全过程。 遥感的主要工作环节包括：目标物辐射或反射电磁波信息，传感器接受、收集和记录目标物的电磁波信息，信息传输系统将记录的目标物信息传输到遥感地面系统，遥感地面系统进行信息处理和信息分析，完成专业图件、统计数字等成果。 （
4、二）遥感的特点 与实地测绘相比，遥感具有探测范围大、获得资料速度快、周期短（探测范围大，自然速度快、周期短）、受地面限制少（适应性强）的特点，在有些方面，遥感还是目前取得所需资料的唯一手段，特别是人员难以进入区域的调查。遥感的特点如表1-3所示。表1-3遥感的特点特点内容探测的范围大每幅陆地卫星图像覆盖的地面范围达3万平方千米获得资料的速度快，周期短陆地卫星遥感每18天可以覆盖地球一遍，并且是连续观测手段多，获得的信息量大遥感可以根据不同目的和任务，选用不同的波段和不同的遥感仪器取得所需的信息，还能探测到一定浓度的海底和冰层用途广泛遥感技术已广泛应用于农业、林业、地质、海洋、水文、气象、测绘、
5、环境保护、防灾救灾和军事侦察等许多领域 （三）遥感在区域地理研究中的作用 遥感技术已被应用于国民经济的各个领域，包括资源评估、环境监测、灾害预警及其他地物变化的分析等。资源评估有对矿产资源、水资源、土地资源、森林草场资源、野生动物资源的评估等；环境监测有监测荒漠化、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、海洋冰山漂流等；灾害预警有旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林失火等预测。 在区域地理环境研究中，传统方法是从点、线的实地观测入手，逐渐过渡到面上的分析研究，因此精度低、效率差是传统工作方法的特点。与传统技术相比，遥感从面上的区域分析研究入手，然后有重点地选
6、择若干点、线进行野外验证和检查，这种工作方法有利于提高研究工作的精度和质量，节省大量的人力、财力，提高效率。 三、全球定位系统 全球定位系统即GPS（Global Positioning System）。它是利用卫星网络来获得地面某点的经纬度和高程的系统，是以卫星为基础的无线电导航与定位系统。全球定位系统主要由三大子系统构成：空间卫星系统、地面监控系统、用户设备系统。全球定位系统工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。全球定位系统组成如表1-4所示。表1-4全球定位系统组成系统构成组成功能空间卫星系统由24颗卫星组成。其中，工作卫星21颗，备用卫星3颗空间卫星系统保证地面
7、上任何地点、任何时间都可观测到4颗以上卫星，并接收到无线电发射机连续播发的GPS导航信号地面监控系统主控站根据各监控站提供的GPS卫星观测数据，计算星历和卫星钟的改正参数；控制卫星并在发生故障时及时调度备用卫星。以保证整个系统正常运行，此外，主控站还兼有监控站的功能监控站获取GPS卫星观测数据，并将数据传送至主控站信息注入站每天将主控站计算出的改正参数等注入每颗GPS卫星用户设备系统主要由GPS卫星接收机和GPS数据处理软件等组成接收GPS卫星发射的信号，经数据处理完成定位和导航功能导航型接收机用于运动物体导航测地型接收机用于精密度大的测量和工程测量授时接收机用于天文台及无线电通讯 四、地理信
8、息系统 （一）地理信息系统的特点地理信息系统具有以下三个方面的特征。第一，具有采集、管理、分析和输出多种地理空间的能力。第二，以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力，并能产生高层次的地理信息。第三，由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务。 （二）地理信息系统的应用原理地理信息系统由硬件、软件、数据、人员和应用模型五部分组成。硬件和软件为地理信息系统建设提供环境；数据是GIS的重要内容；应用模型为GIS建设提供解决方案；人员是系统建设中的关键和能动性因素，直接影响和协调其他几个组成部分。地理信息系统将空间和属性信息有机地结合起来，从空间和属性两个方面对现实对象进行查询、检索和分析，并将结果以各种直观的形式准确、形象地表达出来。结合空间数据与属性数据，把数据存储、管理一体化。这样不仅可以降低数据结构的复杂性，减少开发和维护费用，而且能显著地提高工作效率。通过地理信息系统还可以对跨地域的资源数据进行观察、探索，揭示其中隐含的模式，发现内在的联系和发展趋势，而这些信息在统计资料和图表里不能直观地表示出来。空间和信息结合起来实现可视化，所以能够在短时间内对企业资源数据有一个全面、概括的了解，这对于快速决策是非常有利的。