地理新教材教程中图第一册第四章 自然地理实践的基本方法第二节.docx

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地理新教材教程中图第一册第四章自然地理实践的基本方法第二节

第二节　地理信息技术的应用

课程标准

学业质量标准

核心素养

通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用。

水平1：

地理信息技术的含义及组成。

水平2：

主要地理信息技术的组成。

水平3：

地理信息技术在自然灾害监测、预报中的应用。

水平4：

能够利用地理信息技术设计防灾、救灾方案。

人地协调观：

充分利用地理信息技术，减轻自然灾害带来的损失。

综合思维：

能够对比分析不同类型的地理信息技术在防灾减灾中的差异。

地理实践力：

能够使用信息技术获取自然灾害信息，分析处理地理信息。

一、全球导航卫星系统及其应用

1．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。

2．世界范围内已有美国、俄罗斯、欧盟和中国等建成导航卫星定位系统。

其中中国

北斗导航卫星系统为全球第

三个成熟的全球导航卫星系统。

3．应用

（1）林业调查：

能够有效提高森林资源的管理效率。

广泛应用于测定森林面积、道路位置等。

（2）海洋观测：

能够实现对地壳运动、海平面变化、海洋气象等方面的有效监测。

（3）气象观测：

我国应用北斗导航卫星系统进行区域自动气象站建设，弥补原有气象站的不足。

1．判断正误。

（1）全球导航卫星系统可以测定森林火灾地区的位置。

（√）

（2）引入全球导航卫星系统技术建立全球导航卫星系统连续运行观测站，是目前国际上对地观测的重要手段。

（√）

2．全球导航卫星系统可以用于（　　）

①调查植被种类　②测定森林火灾地区位置　③寻找森林失踪人员　④估算林木含量

A．①②③　　　B．②③④　　　C．①④　　　　D．②④

答案　D

解析　全球导航卫星系统广泛应用于测定森林面积、道路位置、森林火灾地区位置、界定边界线、估算林木含量等。

3．自驾游因对目的地不熟悉可能找不到确切位置，出现错过高速出口等现象。

此时怎样运用全球导航卫星系统解决这类问题？

提示　按预设线路行驶发生错误时后，启动汽车或手机导航系统，此时全球导航卫星系统会根据所在位置，重新显示出一条新的到达目的地的线路。

二、遥感及其应用

1．概念：

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。

2．遥感影像

（1）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。

（2）用像元表示分辨率，像元越小，其分辨率越

高。

（3）影像颜色的含义

黑白影像

彩色影像

真彩色影像

假彩色影像

建筑物颜色较浅，草地和森林颜色较深

真实反映实际地物的颜色

自行设定

1．判断正误。

（1）遥感技术不要求与目标物直接接触。

（√）

（2）遥感技术可以识别不同的地貌类型。

（√）

2．遥感技术可以用于（　　）

①观测全球气候变化　②测定和估算木材含量　③识别植被类型与分布结构　④监测地壳运动

A．①②　　　B．③④　　　C．①③　　　D．②④

答案　C

解析　遥感技术已经广泛应用于自然地理研究的诸多领域，在地貌、气候、水文、土壤和植被的调查和监测中发挥着重要作用。

如识别不同的地貌类型，观测全球气候变化，监测海水运动与变化，识别植被类型与分布结构，监测灾害并预警等。

3．应用

（1）广泛应用于自然地理研究的诸多领域，如地貌、气候、水文、土壤和植被的调查和监测。

（2）在环境和灾害监测方面，能够快速准确获取区域的环境和灾害信息，及时发现其变化，并作出预测等。

3.对华北平原小麦种植面积调查估算和某集市花坛等绿化占地监测中，应当如何选择不同的遥感影像分辨率？

提示　华北平原为大范围区域，估算小麦种植面积可以简略一些，可以选择低分辨率的遥感影像；某集市为小型面状事物，其绿化用地占用比例小，对其占地的监测要求更加详细，所以需要选择高分辨率的遥感影像。

三、地理信息系统及其应用

1．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。

2．应用

（1）位置分析：

解决与“

位置”有关的问题。

（2）趋势研究：

包括空间趋势和随

时间的演变趋势。

（3）模式研究：

用于揭示各种地物之间的

空间关系。

（4）模拟分析：

建立

模型，模拟某种因素变化及产生的结果。

1．判断正误

（1）地理信息系统主要是对信息的管理和应用。

（√）

（2）地理信息系统可以解决与“位置”有关的问题，如分析地理事物的经纬度等。

（×）

2．地理信息系统中的“位置”含义是（　　）

A．经纬度位置B．宇宙中的位置

C．地球大气层或更高空间D．空间分布特征

答案　D

解析　地理信息系统解决与“位置”有关的问题，其“位置”是指地理空间分布及变化特征。

3．车载导航仪语音提示“前方300米转至建设路”。

导航仪上显示的线路主要利用了哪些地理信息技术？

提示　将获得的位置信息、空间分布信息制作成为空间分布模型；在输入目标地之后，计算机系统模拟分析后给出最为理想的线路，主要借助地理信息系统。

任务探究

　全球导航卫星系统及其应用

材料一　浓雾协助英法联军创造了“九日奇迹”。

1940年5月24日，德军以“闪电战”攻破马奇诺防线，把40万英法联军包围在敦刻尔克海滩上。

这时德军离海港仅10英里。

但在5月24日中午，希特勒却下令部队停止前进，直到5月26日下午才取消命令又继续前进。

利用这两天时间，联军在沙滩上布置好环形防线，掩护撤退。

5月26日晚到6月4日上午撤退共进行了9天。

在这9天中，德军不仅从地面进攻，同时还飞临多佛尔海峡上空进行轰炸。

这时天气状况有利于联军撤退，从26日到31日都是大雾天气，浓厚的云雾笼罩在海峡上空，加上油库燃烧形成的黑烟，使德军战斗机找不到轰炸目标。

到4日上午，联军共撤退出34.6万人，他们就是来诺曼底登陆时作战的主力。

有人说是浓雾创造了奇迹，因为这不是一次普通的撤退，撤出的是整个英国的未来！

材料二　第二次海湾战争中，伊拉克军方点燃巴格达周围浇灌石油的战壕来阻碍美军使用的卫星制导导弹，但却没有任何作用。

材料三　在第二次海湾战争中，许多美国飞行员在被击落后能得以生还，人们常常惊羡于美国人的神奇。

据此探究下列问题：

（1）材料一和材料二中同样是烟雾，为什么能阻滞德军的袭击，而不能对美军的轰炸产生影响？

（2）材料三中美军是如何确定飞行员的位置并进行组织救援的？

[成果展示]　

（1）二战时的德军飞行员依靠的是人眼的视力发现目标，一旦有低层云雾出现，人会看不清地面的物体。

而第二次海湾战争中，因为美军采用了全球导航卫星系统，能提供准确的三维坐标、速度和时间，并且具有全能性、全球性、连续性和实时性的特点，不受烟雾的影响。

（2）美国人用的是全球导航卫星系统技术。

手持型全球导航卫星系统接收机在军事领域的应用历史可以追溯到第一次海湾战争，当时的美国士兵中已有相当一部分配带有手持型全球导航卫星系统接收机，因为当时多国部队跨国界、跨地区作战，对地理环境相当陌生，仅依靠地图作用是有限的，正是因为有了手持型全球导航卫星系统的帮助，才能使许多美国士兵得以生还。

1994年我国正式开始北斗卫星导航试验系统的研制，2003年完成了组建。

2012年完成了对亚太大部分地区的覆盖并开始正式提供卫星导航服务。

2020年将实现全球的卫星导航功能。

据此回答

（1）～

（2）题。

（1）有关北斗导航卫星系统的叙述，正确的是（　　）

A．北斗导航卫星系统的关键装置是传感器

B．是一种专门处理空间数据的计算机系统

C．具有全能性、全球性、全天候、连续性、实时性的特点

D．广泛应用于资源、环境监测、自然灾害防御监测等

（2）下列不属于全球导航卫星系统应用范畴的是（　　）

A．野外考察时用以空间定位

B．为行驶的汽车提供精密的速度、时间信息

C．为飞行的民航客机提供三维坐标

D．为无线移动电话用户提供实时的通信业务

科学思维

全球导航卫星系统的应用

第

（1）题，传感器是遥感技术的关键装置；地理信息系统是专门处理空间数据的计算机系统；资源、环境监测、自然灾害防御监测等是遥感技术的应用。

第

（2）题，全球导航卫星系统可为用户提供精密的三维坐标、时间、速度。

[答案]　

（1）C　

（2）D

　　提升运用能力

读车载全球导航卫星系统导航监控原理示意图，据此回答1～2题。

1．图中M表示（　　）

A．制作全球导航卫星系统接收机

B．分析交通状况

C．生成电子地图

D．计算三维坐标

答案　C

解析　纸质地图信息数字化后录入地名、坐标信息，即生成电子地图，将该电子地图输入车载全球导航卫星系统，则可进行路线规划和导航。

2．车载全球导航卫星系统通过公共电信网络传给交通监控中心的信息是（　　）

A．车载全球导航卫星系统所在道路的拥堵状况

B．车载全球导航卫星系统所在的地理坐标

C．车载全球导航卫星系统所在车辆的违章信息

D．车载全球导航卫星系统规划的导航路线

答案　B

解析　车载全球导航卫星系统通过公共电信网络传给交通监控中心的信息反映其所在位置，即当地地理坐标。

任务探究

　遥感及其应用

在2008年5月12日发生的大地震的影响下，四川汶川地区地形地貌发生了很大的变化。

以下为该地区同一地方2006年5月14日和2008年5月14日的“福卫2号”多光谱卫星影像（分辨率为8米）地震前、后对比图。

据此探究下列问题：

（1）遥感在地震救灾中具有的优势和作用有哪些？

（2）2017年盛夏我国九寨沟发生地震时，利用卫星影像的分辨率为1米。

比较2008年卫星影像和2017年九寨沟卫星影像的清晰度差异。

（3）在图示黑白影像图上，建筑物颜色较________（深或浅）。

如何在前后两幅图上比较得出滑坡体信息的？

[成果展示]　

（1）受地形、交通条件限制少，可获取大范围数据资料；获取信息速度快、周期短、手段多、信息量大；同时对可能诱发的洪涝、泥石流等次生灾害进行实时监测，为有效开展救援提供决策依据。

（2）2008年汶川卫星影像分辨率较低，图像不清晰；2017年九寨沟地震的卫星影像分辨率较高，更加清晰。

（3）浅　2006年卫星影像上为浅颜色在2008年影像上颜色变深区域，说明发生了滑坡。

因为裸露的岩石在卫星影像上颜色较浅，而草地、林地等有植被覆盖的地表颜色较深。

遥感的三大应用

应用领域

具体应用

资源普查

分析

遥感图像可以划定蕴藏矿产的大致区域；通过遥感，提取植被的分布、类型、结构、健康状况、产量等信息，为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务

环境

监测　

通过遥感图像分析，监测荒漠化、土壤盐碱化、冰川的融化、植被的变化及水体的污染等，利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善

灾害监测

对旱涝灾害、

地质灾害、农林病虫害及森林火灾等各类自然灾害的发生、发展进行实时监测，利于防灾减灾

2018年9月7日晚，在西北太平洋洋面上，“山竹”形成。

15日凌晨，“山竹”登陆菲律宾北部吕宋岛，山泥倾泻，屋顶被掀，电缆受损，甚至机场被损毁，矿山隧道塌方等。

下图为卫星影像图。

据此完成

（1）～

（2）题。

（1）获得该图的地理信息技术是（　　）

A．全球导航卫星系统B．遥感

C．雷达扫描D．地理信息系统

（2）该地理信息技术在这次台风中的应用是（　　）

A．评估此次台风登陆造成的经济损失

B．实时监测台风的动态

C．确定台风中心所在的具体位置

D．确定受灾人口的分布范围

科学思维

遥感的应用

第

（1）题，卫星云图由遥感获得。

第

（2）题，评估灾害造成的损失，确定受灾人口的分布，都是地理信息系统的应用；实时监测台风的动态，主要是利用遥感；确定台风中心的具体位置，则需要全球导航卫星系统。

[答案]　

（1）B　

（2）B

　　提升运用能力

2019年3月30日18时许，四川省凉山州木里县雅砻江镇立尔村发生森林火灾，着火点在海拔3800余米左右，地形复杂、坡陡谷深，交通、通讯不便。

4月2日火灾得到控制；而在4月7日再度复燃，再次被彻底扑灭。

据此回答1～2题。

1．如果想快速及时地掌握此次火灾的过火面积，最好借助的地理信息技术是（　　）

A．地理信息系统B．遥感

C．全球导航卫星系统D．雷达扫描

答案　B

解析　遥感的特点是探测范围大、获得信息速度快、周期短、受地面限制少、手段多、用途广，可以及时掌握过火面积。

2．在最近着火点附近寻找水源地，最好借助的地理信息技术是（　　）

A．地理信息系统B．遥感

C．全球导航卫星系统D．无人机航拍

答案　C

解析　全球导航卫星系统广泛用于测定森林面积、道路位置、森林火灾地区位置、界定边界线、估算林木含量、寻找水源等林业测量领域。

任务探究

　地理信息系统及其应用

中国天气网讯：

2015年春季海南干旱已持续一段时间，人民生活、农业生产均受到很大影响。

尤其是农作物受灾严重，橡胶减产超万吨，甘蔗大批枯萎死亡。

预计，未来几天海南天气炎热，降水仍偏少，大部地区气象干旱维持，东、中部地区将有所发展。

每日经济新闻6月16日报道，2015年春季海南全省受干旱影响的胶林面积约为80万亩，其中海南农垦集团有将近40万亩胶林受影响。

5月下旬以来，旱灾致使海南全省干胶产量减少超过1万吨。

部分基地分公司甚至已经休割。

琼中有10%～20%的胶林因胶价低迷遭弃割。

与橡胶相伴遭殃的还有甘蔗，昌江（海南甘蔗主要产区）甘蔗已开始大批枯萎死亡。

下图为2015年6月14日海南岛气象干旱等级分布图，昌江为特旱区。

据此探究下列问题：

（1）干枯农作物与正常农作物的辐射波长不同。

可以借助________快速、动态获得受旱农作物面积的大小。

（2）该气象干旱监测图的制作依靠的地理信息技术是____________。

（3）海南岛在春季开始往往就有少量台风登陆，也会给受旱地区带来福音。

监测台风的地理信息技术是________、预测台风前进线路的技术是____________。

[成果展示]　

（1）遥感

（2）地理信息系统

（3）遥感　地理信息系统

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

城市信息管

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

城市的规

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

城市基础

设施管理

利用地理信息系统能够完成工程设计、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。

地理信息系统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

城市生态

环境管理

应用地理信息系统，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

从南海、东海、黄海到渤海，我国18000km的大陆海岸线上，每天都在上演“填海大戏”。

读图，完成

（1）～

（2）题。

（1）图示GIS应用的领域是（　　）

A．环境评估B．国土管理

C．城市规划D．灾害预测

（2）通过图示GIS空间分析，能得到近年来我国（　　）

A．填海区人口迁入数量

B．填海区植被类型

C．填海区土地利用类型

D．填海区面积

科学思维

地理信息系统的应用

第

（1）题，根据材料，该分析是对填海造陆情况的分析，填海影响的是陆地面积，属于国土管理。

第

（2）题，通过图示GIS空间分析，可知“填海大戏”结果是扩大陆地面积，也就是通过图示GIS空间分析，能得到近年来我国填海区面积的变化情况。

[答案]　

（1）B　

（2）D

　　提升运用能力

叠图分析是科学选址最常用的方法。

结合下图完成1～2题。

1．叠图分析最常用的地理信息技术是（　　）

A．遥感

B．全球导航卫星系统

C．地理信息系统

D．野外实习

答案　C

解析　叠图分析主要是利用地理信息系统。

2．增加或减少某一地理要素，可能成为另外一种活动的理想区位。

这种分析方法是（　　）

A．位置分析B．趋势研究

C．模式研究D．模拟分析

答案　D

解析　在图示分析的模式中，变化其一要素得出新的结论，即衍生出符合新条件下的某种活动理想区位，属于地理信息系统的模拟分析。

图表问题巧点拨

[教材第122页“思考”]

点拨　1.从两个方面思考：

一是影响油污扩散的因素，如溢油点、洋流、盛行风等；二是油污会对所在地哪些地理要素产生影响，如湿地、水资源、鸟类等。

2．石油污染的变化是动态的，在严重污染的时间段内需要实时监测，所以利用遥感最为快捷。

答案　1.溢油点、溢油量、洋流、盛行风、河流等影响溢油扩散的信息；湿地分布、水资源利用、生产生活现状等会受油污的影响。

2．应用遥感。

[教材第124页“思考”]

点拨　利用导航卫星和遥感技术对台风的实时位置和移动路径进行信息收集，再利用地理信息系统对收集到的信息进行加工处理，模拟并预测台风的位置和移动方向。

答案　利用卫星收集信息，利用地理信息系统分析预测。

[教材第130页“思考”]

点拨　可以在教材第129～130页“案例研究”中获得有关地理信息技术在这次地震中的应用。

答案　全球导航卫星系统获得装有车载定位仪汽车的位置信息；有效调度救灾车辆、减轻交通负担等；遥感技术及时提供居民点不同分辨率的影像资料，准确确定水系和河道的阻塞状况、监测预报滑坡、堰塞湖等次生灾害；地理信息系统可以进行地震的监测、预报；应急指挥与管理，移动和车载制图，以地图的方式保证公众信息通畅，资源跟踪和管理等。

[教材第131～132页“作业题”]

点拨　1.传统方法显得力不从心，利用全球导航卫星系统可以进行信号跟踪。

如给滇金丝猴佩带全球导航芯片，即可获得滇金丝猴样本的活动空间位置。

2．

（1）地球上的物体都在不停地吸收、发射和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特性是不同的，对比后可以发现监测地物的变化等特征。

所以遥感可以用于监测环境和灾害等方面。

（2）遥感可以快速准确地获取森林火灾发生的地点和范围，并可分析预测大火蔓延的方向，为制定灭火计划、做出灭火部署提供科学依据。

3．地理信息技术中全球导航卫星系统可以用于地质灾害的监测与救援领域；遥感能够快速准确地获取区域灾害信息，及时发现灾害的变化；再通过地理信息系统的快速分析和处理，预测将要出现的问题，能够为决策部门提供科学依据等。

答案　1.给样本滇金丝猴佩带定位芯片，利用全球导航卫星系统进行持续的全球导航卫星系统信号追踪，掌握它们的活动范围，从而为设立保护范围提供参考。

2．

（1）快速准确地获取区域的环境和灾害信息，及时发现环境和灾害的变化，预测可能发生的问题等。

（2）遥感可以及时探知森林火灾发生的地点和范围、大火蔓延的方向，为制定灭火计划、做出灭火部署提供科学依据。

3．全球导航卫星系统获得精准监测地点的位置变化；结合遥感影像图片，获得滑坡、泥石流等地质灾害发生位置、范围等信息，再结合地理信息系统的趋势分析、模式研究、模拟分析等，为救援减灾和救灾提供依据。

地理实践深探索

方向与建议

1．下载专业软件（推荐LocaSpaceViewer），打开遥感图层和政区图层，查询所在地的遥感地图。

2．对比历史地图，指出所在城市的变化。

3．读出学校的精确地理位置。

4．从地理的角度对城市的发展规划提出自己的看法。

展示与评价

略。

　　时间：

45分钟　

　　满分：

100分

探究点

题号

全球导航卫星系统及其应用

1、2、13

遥感及其应用

3、4、5、6、7、8、14

地理信息系统及其应用

9、10、11、12

一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。

每小题只有一个选项符合题目要求）

北京时间2018年11月19日02时7分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第42、43颗北斗导航卫星。

据此完成1～2题。

1．可以利用北斗卫星导航系统监测的是（　　）

A．山体位移B．台风移动

C．洪涝灾害D．地震强度

答案　A

解析　利用北斗卫星导航系统可以监测山体高度和精准定位，因而能测量山体的微小移动。

2．北斗卫星导航系统的用途有（　　）

①为用户提供实时的空间位置　②为交通运输的调度指挥提供移动数据　③服务于资源勘查、动态监测和有关部门的规划决策　④为用户提供各种分类信息的查询

A．①②B．③④

C．①④D．②④

答案　A

解析　①②可利用北斗卫星导航系统实现，③④需要用到地理信息系统。

读钓鱼岛三维效果图和航空遥感影像图，回答3～5题。

3．获取和制作钓鱼岛三维效果图主要利用的地理信息技术是（　　）

A．RS和GISB．GIS和GPS

C．GPS和GISD．RS和GPS

答案　A

解析　获取钓鱼岛三维效果图主要利用了RS技术，制作钓鱼岛三维效果图主要利用了GIS技术。

4．如果利用航空遥感技术对不同时期的钓鱼岛进行监测，通过分析多幅钓鱼岛图片，可以获得（　　）

①钓鱼岛面积的变化　②钓鱼岛上植被的变化　③钓鱼岛的地理坐标　④钓鱼岛地形的变化

A．①②③B．②③④

C．①③④D．①②④

答案　D

解析　钓鱼岛地理坐标的获得应采用GPS技术。

5．卫星遥感的优点有（　　）

①探测范围广　②信息量大　③投资少，成本低　④速度快，周期短

A．②③④B．①②③

C．①②④D．①③④

答案　C

解析　卫星遥感投资大，成本高。

目前遥感已被广泛应用于资源普查、灾害和环境监测等领域。

据此回答6～8题。

6．不同地物在同一光谱波段上的反射率差异越大，越容易区分。

下图反映了甲、乙两类植物在生长期内两个波段上的反射率。

在遥感影像上区分这两类植物，应该选择生长期内哪一天的影像最合适（　　）

A．第30天B．第75天

C．第100天D．第130天

答案　A

解析　由图可知，甲、乙两类植物的反射率在波段1和波段2中差异最大的均是①处（即纵坐标差最大），因此要在遥感影像上区分这两类植物，应选择生长期第30天的时候，故A项正确。

7．如果用遥感来监测火灾，可以（　　）

A．用来预测引起火灾的原因

B．预测森林火灾的发生地点

C．预测森林火灾所造成的后果

D．及时探知火灾地点和范围

答案　D

解析　遥感只能对存在的具体地理事物进行监测，但不能分析、处理问题，预测、分析、处理问题是地理信息系统的功能，故选D。

8．除了上述应用外，利用遥感还可以直接（　　）

A．分析旱灾损失B．判断人口分布

C．监测滑坡灾害D．确定环境污染类型

答案　C

解析　遥感只能对存在的具体地理事物进行监测，故C项正确。

叠加分析就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，产生新的图层和属性的过程。

下图中甲、乙分别为“同一地区两种要素分布图”。

读图，回答9～10题。

9．若将甲、乙两图层进行叠加，得到的新图层是（　　）

答案　A

解析　甲、乙两图层进行叠加也就是两种要素的组合，形成的新图层如A图所示。

10．若甲、乙两图分别为洪水淹没地区图层与人口分布图，将两个图层叠加，可以（　　）

①推断各地受灾情况　②推断洪水区域变化　③推断人口伤亡数量　④推断重点