高考地理一轮全程复习方案地理信息技术应用与数字地球湘教版

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第48讲 地理信息技术应用与数字地球 ‎【本章知识框架】‎ ‎【考试说明要求】‎ 考试要点 具体考试内容要求 地理信息技术的应用 遥感（RS）：遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用 全球定位系统（GPS）：全球定位系统在定位导航中的应用 地理信息系统（GIS）：地理信息系统在城市管理中的功能 数字地球：数字地球的含义 ‎【基础梳理】‎ 一．GIS及其应用 GIS及其应用 概念 是一种以______、______、管理、分析和描述地球表面与______分布有关数据的______系统 发展历程：______期→巩固______期→________期→______时代 组成 GIS硬件 包括计算机______、数据______设备、数据______设备、数据______设备和______设备 地理数据 分为______数据和______数据 GIS软件 功能 提供的存储、显示、_____________的功能 内容 数据______与______、数据管理、数据操作以及数据显示和______等 GIS人员 包括从事GIS系统开发的专业人员和GIS完成工作的______‎ 应用模型 是解决各种实际问题的______模型 工作过程 地理数据的输入 GIS数据源是多种多样的，各种数据资料需经过______和__________方可输入 图形数据输入的常用方法是扫描纸质地图后进行________处理 地理数据的存储 采用“________”技术 一个GIS中，可能包含多个______‎ 数据的操作和分析 是GIS应用的______，它可使各类数据之间的关系以______的形式表现出来 地理信息输出 可输出地形图、______图、剖面图、______地图等 地理信息系统与 城市管理 GIS的 应用领域 主要有资源______、环境______、灾害______、国土管理、城市______、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 GIS在城市建设和 管理中的典型应用 ‎①城市规划与管理 ②基础设施管理 ‎③土地利用与管理 ④生态环境管理 GIS新发展 ‎①______GIS ②______GIS与虚拟GIS 二．RS技术及其应用 RS技术及其应用 RS 技术 概况 概念 是指借助对______波敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息，揭示目标物的特征、性质及其变化的__________技术 原理 不同物体对电磁波发射、反射和吸收的特性不同 优点 视域广阔，监测范围大，能够______成像、______传输、快速处理、迅速获取信息和实施______监测等 遥感技术系统与 系统组成 遥感平台、______器、信息传输装置、数字或图像处理设备以及相关技术等 遥感类型 类型 分类标准 主要类型 遥感 平台 的 高度 航天遥感 覆盖范围大，不受领空限制，可定期、______观测 航空遥感 ‎______性强 近地遥感 几十米以内的遥感，用于中高______率的遥感 辐射源 ‎______式遥感与______式遥感 电磁波 波谱范围 紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、____波遥感、多谱段遥感 应用领域与专题 环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感等 遥感 与 资源 普查 应用领域 主要有勘探矿产资源，调查生物资源、水资源等 探矿方法 ‎______‎ 探矿法 到处取样，分析地质构造和岩层分布来寻找矿苗，但工作效率低 ‎______‎ 探矿法 借助遥感技术发现矿产的存在，划定蕴藏矿产的大致区域，大大缩短探矿时间，效率高 生物资源 的调查 方法 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、产量等信息 服务部门 农业、林业、城市绿化、环境保护等部门 遥感与 环境灾 害监测 遥感技术 的应用 提供高______率的信息资源，改变人们的生产、生活与交往方式，提高人们对周围生活环境与灾害的认识 遥感与洪涝灾害监测 优点 遥感监测洪涝灾害，______和______‎ 作用 为分洪和灾后重建提供决策______‎ 三．GPS及其应用 GPS及其应用 含义 是具有在海、陆、空进行全______、实际导航与______功能的新一代卫星导航与定位系统 全球 定位 系统结构 组成和分布 系统 的 组成 空间星座 由__颗工作卫星和__颗备用卫星组成，24颗卫星均匀分布在__个轨道平面内 地面监控系统 包括5个监控站、1个主控站和3个注入站 用户 系统 包括接收机硬件、GPS数据______软件等用户设备，其中硬件由______单元和______单元组成 GPS 接收机 的类型 ‎_____型接收机 车载型、航海型、航空型、星载型 ‎_____型接收机 用于精密大地测量和精密工程测量 ‎_____型接收机 多用于天文台及无线电通讯 导航定位应用 最初目的 用于______‎ 应用领域 目前广泛应用领域 目前已在交通、邮电、地矿、建筑，以及农业、气象、土地管理、金融、公安等部门和行业得到广泛应用 延伸领域 还可监测地壳的微小移动，帮助预报地震；与______、______结合，为资源调查、工程管理、精细农业服务等 四．数字地球 数字地球 含义 是________化的地球——地球的______对照体 核心 用________化的手段来处理整个地球的________和________等方面的问题，最大限度地利用______，并使人们能够通过一定方式，方便的获得有关地球的信息 关键技术 ‎__________公路与高速______技术 高______率卫星______技术 空间信息技术与空间数据基础设施 大容量数据______技术 可视化与虚拟现实技术 高______计算能力 特点 信息化、______化、______化 ‎【疑难突破】‎ 一．区别两个概念 地理信息系统中存储和处理的数据，可分为空间数据和属性数据两大类。‎ 空间数据 反映事物地理空间位置的信息，如经纬度。‎ 属性数据 与位置有关的反映事物其他特征的信息，如城市人口、经济总量。‎ 二．掌握两种基本方法 图解记忆法 充分利用图表的优势展示地理信息系统的工作流程和地理信息系统与遥感、 全球定位系统的区别与联系。‎ 简化记忆法 地理信息系统的流程可简化为：源据库析达五字口诀。‎ 三．遥感在区域地理环境研究中的作用 ‎1．遥感可以提高研究工作的精度和质量，节省人力、财力，提高效率。‎ ‎2．遥感信息作为重要的信息源，为区域地理环境从定性到定量、从静态到动态、从过程到模式的转化和发展，提供了条件。‎ 例如，极地冰盖和高山冰川消融，土地沙漠化、盐渍化和水土流失及生态环境恶化，还有工业废水和生活污水对江、河、湖、海的污染，油轮污染对海洋的污染等环境问题，都可借助遥感及时、全面获取信息，并对此予以监测。遥感在区域地理环境研究中广泛应用，对社会发展和环境可持续发展具有不可替代的重要作用，遥感广泛应用于资源调查、环境监测、自然灾害防御监测等领域。‎ ‎3．图文解析遥感在森林资源调查中的应用 在此应指出的是：季节对影像有一定影响，中纬度的冬季由于地表裸露，图像就能较好地反映地表物质(‎ 岩石、沉积物、土壤、积雪等)的光谱特征；而在夏季就不能反映；春秋两季，由于不同植物的生长季节不同，就可能更细地区别其他类型。‎ 四．“3S”技术的联系如下： ‎ 五．GPS的应用领域——知识拓展 应用领域 主要功能 具体用途 军事 定位导航 主要用来给航行中的军舰、飞机及导弹等设施提供定位和导航信息，同时也广泛应用于野外行进中单兵和移动装备的定位及跟踪 ‎ 测量 定位 GPS技术已广泛应用于大地测量、资源勘察、地壳运动观测、地基测量等领域 ‎ 交通 定位导航 对车辆进行跟踪、调度管理、合理分配车辆，从而以最快速度响应用户乘车或配送请求，降低能源消耗，节省运行成本。同时，GPS对车辆还具有导航功能 救援 定位 可对消防人员、救护人员、交通警察进行应急调遣，从而提高紧急事件处理部门对火灾、犯罪现场、交通事故等紧急事件的响应效率 农业 定位 利用GPS进行定位获取农田信息，从而实施精准耕作 特别说明 ‎（1）随着技术的不断成熟和造价降低，GPS技术的应用领域不断拓展，现已进入到普通人的生活中。 ‎（2）GPS在军事上的应用是GPS技术最早的应用领域，航海是GPS 导航应用的最大用户。‎ ‎（3）GPS在旅游探险中的作用主要有：①定位；②最优行进方式和线路选择；③寻找合适的道路和宿营点；④报警；⑤选择最佳记录摄影地点、时间。‎ 六．表解数字地球的应用前景 应用前景 具体表现 可持续发展 应用空间分析与虚拟现实技术，建立数字化空间实验室，从全球角度研究可持续发展 政府决策 为大型工程决策提供重要参考数据，为政府对城市的管理提供依据 百姓生活 接受远程教育、网上购物、交互娱乐项目、游览风景名胜 ‎【名题例析】‎ 例1．（2010福建文综）下图甲、乙分别示意京津冀都市圈2000年人口密度分布和人口增长率。完成（1）-（2）题。‎ ‎（1）导致该都市圈人口增长空间分布差异的主要原因是 （ ）‎ A．东部、南部地区经济收入较低 B．西部、北部地区市场潜力较大 C．东部、南部地区非农产业发达 D．西部、北部地区制造业集中 ‎（2）应用GIS技术在图5甲基础上制作图5乙，需要添加的数据是（ ）‎ A．1999年各行政区的人口数量 B．2000年各行政区的人口数量 C．各行政区的边界 D．各行政区的面积 ‎【解析】第（1）题：考查影响人口空间分布的因素。由于东部、南部地区非农产业发达，使得大量人口向东部、南部地区迁移导致东部、南部地区人口密集。所以选C。第（2）题：考查GIS技术的工作原理和应用。由于图乙为2000年的人口增长率图，所以需要1999‎ 年各行政区的人口数量，才可以计算出2000年各行政区的人口数量。所以选A。【答案】（1）C（2）A 例2．(2010年山东临沂模拟)下图是华北地区某地实测的海拔高度数据分布。读图，回答（1）～（2）题。‎ ‎（1）测量图中各地海拔高度，所用最精准、便捷的技术是 (　　)‎ A．遥感 B．全球定位系统 C．数字地球 D．地理信息系统 ‎（2）对图示区域地理特征的描述，正确的是 (　　)‎ A．海拔：甲>丙 B．坡度：甲>乙 C．气温：丙>丁 D．降水：乙>丁 ‎【解析】第（1）题：全球定位系统应用于野外调查（确定考察点的地理位置、高程），导航服务（飞机、汽车、船舶）。第（2）题：海拔：甲<丙；坡度：甲<乙；气温：丙<丁。因此D项正确。‎ ‎【答案】（1）B（2）D ‎【课堂训练】‎ 一．选择题（第1-3题为单选题，第4题为双选，每题5分，共20分）‎ ‎(2010年山东滨州模拟)2005年山东夏蝗发生面积达到450万亩左右，属大面积发生，占全国发生面积的一半。针对往年飞机灭蝗时定位不准，有时误将农药撒入池塘等问题，今年在蝗虫发生的高密度区域采用卫星定位系统，精确掌握防治区域。据材料完成1～2题。‎ ‎１．上述治蝗实例中，主要采用了3S技术中的 (　　)‎ A．遥感技术 B．卫星技术 C．遥感技术和卫星定位技术 D．地理信息系统 ‎２．卫星遥感技术之所以能够感知地面蝗虫的危害和分布情况，是因为 (　　)‎ A．农作物遭受蝗虫灾害后，反射光谱会发生一定特性的变化 B．卫星分辨率高，可以拍摄到比较清晰的照片 C．卫星直接指挥飞机进行灭蝗工作，无需人工参与 D．如果采用飞机遥感，探测的范围会更大 ‎ (2010年黑龙江名校联考)GIS的英文名称是Geographical Information System，也叫地理信息系统。具有地图处理、数据库和空间分析这三大功能。GIS 不仅可以像传统地图一样，解决与“地点”“状况”有关的查询，而且能进行趋势分析、复杂的“模式分析”和用“虚拟模拟”进行预测性分析。据此完成3～4题。‎ ‎３．如果将GIS用来监测森林火灾，可以 (　　)‎ A．用来分析、判断引起火灾的原因 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．及时知道火灾地点、范围，以便于及时分析火势蔓延方向，制订灭火方案 ‎４．下列叙述正确的是 (　　)‎ A．对GIS数据的操作与分析，是GIS应用的最终结果 B．利用GIS中的地理数据，实现地理分析、评价、预测和辅助决策，是GIS的重要应用领域 C．GIS的输出，是指将编辑好的GIS信息在计算机显示器的屏幕上显示，或通过绘图仪、打印机等输出 D．GIS软件是地理信息系统运行的基础，属于GIS的数据库 二．综合题（16分）‎ ‎５．（2010年山东淄博模拟）‎2006年7月1日，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席胡锦涛专程前往青海省格尔木市出席青藏铁路通车庆祝大会，并乘坐高原列车，沿线考察青藏铁路建设和运营状况。青藏铁路建设的科技含量极高，在其规划、建设和运营过程中充分运用了3S技术。据此完成下列问题。‎ ‎（1）设在西宁的指挥中心可以对青藏铁路上正在运行的列车随时进行测量并追踪列车所在的方位，了解列车的运行状况。其所采用的技术是________和________。‎ ‎（2）若要在青藏铁路沿线地区进行科学考察，请举例说明考察中应用的现代信息技术。‎ ‎（3）如图所示，根据三颗卫星提供的资料，运用数学原理就可以计算出地面________物体的位置。若有四颗卫星提供资料，除了可以进一步提高定位的________外，还可以迅速计算出________物体的空间位置。‎ ‎（4）进行下列工作主要应用3S技术中的哪一种技术(用简称表示)：农作物估产________；城市基础设施管理________；导弹的精确制导________。‎ 答案 ‎【基础梳理】‎ 一．采集 存储 地理 空间信息 开拓 发展 大发展 用户 主机 输入 输出 传输 存储 基础 专题 分析地理数据 输入 编辑 输出 用户 数学 分类 格式转换 数字化 分层 图层 基础 直观 专题 三维 调查 评估 预测 规划 网络 三维 二．电磁 综合探测 瞬时 实时 动态 传感 重复 机动 分辨 主动 被动 微 传统 遥感 分辨 实时 准确 依据 三．方位 定位 21 3 6 处理 天线 接收 导航 测地 授时 军事 GIS RS 四．信息 虚拟 数字 自然 社会 资源 信息高速 网络 分辨 遥感 存储 性能 网络 全球 ‎【课堂训练】‎ 一．选择题（第1-3题为单选题，第4题为双选，每题5分，共20分）‎ ‎1．C【解析】根据材料可知，在治蝗过程中，首先通过遥感技术来获知地面作物受蝗虫影响的情况，然后通过卫星定位技术来精确定位、进行防治，故C项正确。‎ ‎2．A【解析】农作物遭受蝗虫灾害后所反射的光谱与正常作物反射的光谱之间存在一定的差异，据此可通过遥感技术感知地面蝗虫的危害和分布情况。‎ ‎3．D　4．BC【解析】第3题，GIS是地图的延伸，它通过地图处理、数据库进行“空间分析”，用于监测森林火灾，可以监测火灾地点、范围，并通过复杂的“模拟分析”“虚拟模拟”预测分析火势蔓延方向，从而为制定灭火方案提供技术依据。第4题，对GIS数据的操作与分析，是GIS应用的基础，利用GIS中的地理数据，实现地理分析、评价、预测和辅助决策，是GIS的重要应用领域。GIS的输出，是指将编辑好的GIS信息在计算机显示器的屏幕上显示，或通过绘图仪、打印机等输出。GIS软件是地理信息系统运行的基础，是空间数据管理和处理的平台。‎ 二．综合题（16分）‎ ‎【答案】（1）GIS　GPS（4分）（2）用遥感技术（RS）获得不同地质状况的影像资料；用全球定位系统（GPS）进行导航定位；用地理信息系统（GIS）进行趋势分析等。（6分）（3）静止　精确度　运动（3分）（4）RS　GIS　GPS（3分）‎ ‎【解析】本题结合青藏铁路开通考查地理信息技术在铁路规划、建设、运营中的应用。同时考查了3S技术的特点及其具体应用领域。‎