地理信息技术在区域地理环境研究中的应用1

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地理信息技术在区域地理环境研究中的应用1

‎ ‎ 第一章 第二节 地理信息技术在区域地理环境研究中的应用 ‎(一)本节知识结构 ‎(二)教学建议:‎ 1. 列表对比法 如何区分“3S”技术:‎ 地理信息系统 主要的功能 主要组成部分 遥感RS 对地表物体进行远距离的感知,获取信息 卫星(飞机)、传感器、地面接收站 全球定位系统GPS 导航、定位 GPS卫星星座、GPS信号接收机、地面监控系统 地理信息系统GIS 对地理空间数据进行输入、管理、分析 计算机系统 ‎2.高效记忆法 ‎(1)运用简要概括法记忆地理信息技术的主要组成部分:‎ ‎ 遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS),简单记为“3S”‎ ‎(2)运用歌诀法记忆地理信息技术的应用:‎ ‎ 应用域广作用大,模拟过程知变化,叠加数据析精确,技术应用大众化 ‎(3)运用顾名思义法记忆遥感的概念和主要环节:遥感的的概念中抓住关键词一是“远距离”,二是“感知”。‎ 5‎ ‎ ‎ ‎(4)运用归纳法记忆遥感的关键装置──传感器的重要作用:‎ ‎(5)运用联系图式记忆全球定位系统概念、组成和主要工作过程以及“3S”技术之间的关系 全球定位系统概念:‎ 全球定位系统的组成和主要工作过程:‎ 5‎ ‎ ‎ ‎“3S”技术之间的关系:‎ ‎(6)运用概括归纳法记忆全球定位系统的工作特点 ‎“三全二性”──全能性、全天候、全球性、连续性和实时性 ‎3.教材图表点拨 图1.4遥感的主要环节 该图运用联系框图形象地说明遥感的主要环节 目标物→传感器→遥感地面系统→成果 图1.5 1998年7月~31日洞庭湖及荆江地区飞机遥感图像 阅读该图时要a、b两图比较来读,可清晰地看出信息处理前后的遥感图象的差异。从遥感的环节看,a、b两图处在不同的位置上。‎ a由飞机遥感图象镶嵌而成,阴雨天气,地物分辨率较低。但图中水体和城市清晰可见,通过黑白程度的对比,还能判定被洪水淹没地区的分布情况。图中湖、河等水域呈黑色,居民点呈浅灰色。b图是经过信息处理后而成的,运用不同的色彩表达不同的内容,更醒目更清晰,黑色区域为湖边或河边淹没的滩地,紫色表示常年水域,深绿色表示被淹农田,浅绿色表示受损鱼塘,对淹没区的范围和分布一目了然。‎ 图1.6 1998年8月28日洞庭湖及荆江地区卫星遥感图 阅读该图除了注意a、b两图比较外,还应注意与图1.5的比较。图1.5是1998年7月27~31日洞庭湖及荆江地区的飞机遥感图象,图1.6是1998年8月28日洞庭湖及荆江地区卫星遥感图象,两者的成像时间相差一个月,通过两者的比较可以看出该地区一月之内淹没地区的动态变化。‎ 5‎ ‎ ‎ 图1.7GPS卫星星座 阅读该图主要是为了了解全球定位系统的重要组成部分──GPS卫星星座。GPS卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。这24颗均匀地分布在6个轨道平面内,相邻两个轨道平面的夹角是60度。位于地平线上的卫星颗数随时间和地点的变化而变化。不过,对于地面观测者来说,最少可见到4颗卫星,因为要计算观测站点的三维坐标,必须观测4颗以上GPS卫星。‎ 图1.8GPS汽车导航 该图的右上角是对汽车导航装置的放大图,并在图的下方用语言简要的描述了GPS为汽车导航的过程: 第一步GPS卫星不断发射GPS信号,接受机收到信号后解算出汽车所在的地理位置; 第二步驾驶员输入出发地和目的地,并通过电台传送给服务中心; 第三步服务中心为其确定可行路线,并通过卫星传输给汽车,第四步汽车在GPS卫星信号引导下到达目的地。‎ 图1.10香港地理信息系统部分显示 该幅图主要揭示了以下三方面的内容:(1)它们是从香港地理信息系统中随意截取的三个界面,展示了香港的三个图层,结合此图理解好图层的含义。(2)用文字对三个界面的每一个部分作了说明,并列出了该系统的一些功能。(3)通过界面的说明可知,有关香港的信息可在系统中随时补充、修改、查看,并可根据需要输出,即图中图层内容可随时按指令(原大、放大、缩小)打印出来。‎ ‎4.思考向导 课本P9思考1:通过与传统的区域地理环境研究方法相比较,我们可以知道遥感的特点(1)“站得高,看得远”,感知的视野宽,范围大;(2)无论航空器还是航天器运行的速度都较快,能在短时间内收集大量的信息,并能运用现代技术进行传输和信息处理,具有获得资料速度快、周期短的特点;(3)从总的方面看,遥感的运用比传统的方法节省大量的人力财力。‎ 课本P9思考2:遥感是人的视力的延伸,在一定意义上说有一定的道理,但不全面。人眼在可见光范围内有很高的光谱分辨率,但在可见光之外则是“睁眼瞎”。由于技术的进步和应用领域的不断开拓,传感器的功能比人眼有了很大提高,例如感应的波谱范围更宽,从紫外线到可见光、红外线,并延伸到微波,提高光谱分辨率和空间分辨率;在夜晚或恶劣天气情况下也能使用;并有一定的穿透能力等。微波遥感,对云层、地表植被、松散沙层和干燥冰雪具有一定的穿透能力,又能夜以继日的全天侯工作。可见遥感不仅仅是人的视力的延伸。‎ 5‎ ‎ ‎ 课本P11思考:在GPS汽车导航中,信息在汽车、卫星和服务中心之间的传递过程:第一步GPS卫星不断发射GPS信号,接受机收到信号后解算出汽车所在的地理位置;第二步驾驶员输入出发地和目的地并通过电台传送给服务中心;第三步服务中心为其确定可行路线,并通过卫星传输给汽车。第四步汽车在GPS卫星信号引导下到达目的地。‎ 课本P13思考1:地理信息系统能够建立数据模型,即通过一定的方式将要表示的内容转变成数据,这是GIS与地图最基本的差异。与地图相比主要具备以下优点;(1)信息大,使用方便。(2)功能强大完备。(3)能够进行动态监测和评估预测。‎ 课本P13思考2:地理信息系统是地图的延伸,我们可以理解为地图是地理信息系统的重要信息源,是地理信息系统的基础,而地理信息系统是地图的发展和完善,除了具备地图的基本功能外,还有更多的地图所没有的功能。‎ ‎5.活动 课本第14页 1. 在图1.5和图1.6所示的洪水监测和统计中,除运用了遥感技术外,还运 ‎ 用了地理信息系统。遥感提供了信息源,地理信息系统则对信息进行加工(分析、统计)‎ ‎2.(1)可以利用全球定位系统 ‎(2)可以利用地理信息系统 ‎ (3)还要用到摄像和视频传输技术。如果存在严重交通堵塞,需要另外找 ‎ 较近的且有条件较快赶到出事地点的巡警车(需要综合运用上述技术)‎ ‎(4)接警→确认出事地点的位置→(在显示各巡警车的城市地理信息系统 ‎ ‎ 中)了解其周围巡警车的位置→分析确定最近(或能最快到达)的巡警车→通知该巡警 ‎(5)城市交通组织和管理、商业组织和管理、城市规划、卫生救护、物流等部门,都可利用地理信息技术。‎ 5‎
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