2022届高三高考地理全国通用版一轮教材复习 第12章 第2节 地理信息技术在区域地理环境研究中的应用 学案

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第二节　地理信息技术在区域地理环境研究中的应用本节复习脉络：考点一| 遥感技术的应用(对应学生用书第151页)[识记—基础梳理]读遥感的工作过程图，回答问题。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。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：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：资源调查、环境监测、自然灾害防御监测等领域。[易误点拨]                                                       遥感并不全是人的视力的延伸遥感能够精确地观测到距离更遥远、范围更广阔的地物，相比人眼更及时、更持久，被认为是人的视力的延伸。但遥感能观察到可见光之外人眼看不见的光线，如紫外线、红外线、微波等，故遥感并不全是人的视力的延伸。[理解—要点突破]遥感技术的应用分析1．资源普查、环境和灾害监测与遥感技术应用领域具体内容应用方向资源普查矿产资源有许多蕴藏矿产的地方是地质断裂或环形构造带，较容易借助遥感“发现”矿产人们只需要分析遥感图像就可以划定蕴藏矿产的大 致区域生物资源通过遥感图像解译，用图像处理技术，提取植被的分布、类型、结构、健康状况、产量等数据为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务环境和灾害监测环境监测监测荒漠化、土壤盐碱化、海上冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、水体污染、大气污染等有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善灾害监测监测旱情、洪灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等有利于防灾减灾2.遥感技术在农业方面的应用[运用—考向对练]⊙考向　遥感技术对人类活动的实践应用1．(2014·广东高考)热红外遥感影像亮度可反映地物表面温度，地物的表面温度越高，在影像中就越亮。晴天正午时刻，下列地物在同一幅热红外遥感影像中最亮的是(　　)A．公路　　　B．菜园　　　C．鱼塘　　　　D．果园A　[题干中说明了热红外遥感影像亮度与地物表面温度的关系：温度高→亮度大。因此晴天正午时刻，选项所列温度最高的地物最亮。公路的热容量最小，升温最快，故选A。]2．在科学考察中，利用遥感技术可以(　　)A．获取卫星云图   B．查询地理数据C．选择考察路线   D．对科考船实时导航A　[查询地理数据、选择考察路线可以运用地理信息系统，对科考船实时导航可以运用全球定位系统。](2018·武汉调研)棉花遥感识别是棉花种植面积遥感估算的关键，下图是我国某地区不同日期棉花光谱信息与其他作物光谱信息的曲线分析图。图中前三个波段为可见光波段(分别为蓝波段、绿波段、红波段)，第四波段为近红外波段。读图回答3～4题。 【导学号：21490124】　3．容易将棉花从其他作物中识别出来的最佳波段是(　　)A．蓝波段　B．绿波段　C．红波段　D．近红外波段4．根据图中信息，判断下列叙述正确的是(　　)A．棉花盛蕾期对各波段的反射率均比盛絮期高B．棉花盛絮期对蓝波段、绿波段和红波段的反射率比盛蕾期明显降低C．9月份番茄对绿波段的反射率略低于6月份D．6月份玉米对红波段的反射率略高于对绿波段的反射率3．D　4.B　[第3题，由图示的图例来看，可见光波段(分别为蓝波段、绿波段、红波段)的曲线，棉花的反射率与其他两种农作物都比较接近，无法区分，所以A、B、C都错误，而第四波段为近红外波段，特别是9月份，比较明显地区分开来，正确答案是D。第4题，由图中看到，在3(红波段)棉花盛絮期的反射率比盛蕾期高，故A错误；棉花盛絮期对蓝波段、绿波段和红波段的反射率比盛蕾期明显降低，落差比较大，故B对；9月份番茄对绿波段的反射率略高于6月份，故C错误；6月份玉米对红波段的反射率低于对绿波段的反射率，故D错误。正确答案是B。]考点二| 全球定位系统的应用(对应学生用书第152页)[识记—基础梳理]读全球定位系统组成示意图，归纳总结。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[易误点拨]                                                       1．不同的全球定位系统的卫星数目并非都一样，任何全球定位系统都是由空间部分、地面控制部分、用户设备部分三部分组成，但不同的系统构成的卫星数目因受技术和设计功能的影响，发射的卫星数目各不相同。2．全球定位系统中的用户设备接收的卫星信号不一定时时通畅。卫星发射的电磁信号有时会受宇宙空间太阳活动的影响或地表不利地形的阻挡，从而影响用户设备的接收的信号质量。[理解—要点突破]全球定位系统(GPS)的应用应用领域功能表现具体用途军事定位导航主要给航行中的军舰、飞机及导弹提供定位和导航信息，同时也广泛应用于野外军事行动中单兵和移动装备定位及跟踪测量定位GPS技术已广泛应用于大地测量、资源勘探、地壳运动观测、地籍测量交通定位导航对车辆进行跟踪、调度管理、合理分配，从而以最快的速度响应用户的乘车或配送请求，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导航可对消防人员、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实施“精准农业耕作”及捕鱼[运用—考向对练]⊙考向　全球定位系统的应用1．(2014·山东高考)下图为我国某区域冬季某日8时至次日8时的降雪量和积雪深度分布图，道路积雪会影响交通，应用GPS技术可以(　　)A．获取道路积雪影像数据B．解译积雪遥感影像C．分析道路积雪空间分布D．确定待救援车辆位置D　[GPS具有导航、定位功能，而“获取”是RS的主要功能，“解译”“分析”是GIS的主要功能，所以选D。](2018·南昌模拟)下图是车载导航仪面板示意图，行驶中始终显示车头朝上，指向标箭头随行车方向而转动。据此回答2～4题。2．导航仪能即时显示汽车位置，主要依靠的技术是(　　)A．遥感   B．计算机C．全球定位系统   D．地理信息系统3．汽车从当前位置行驶到百货大楼路程约为(　　)A．1 000米   B．1 200米C．1 800米   D．2 000米4．汽车在前方左拐弯后，导航仪面板上的指向标箭头朝向为(　　)A．左上  B．右上  C．左下  D．右下2．C　3.B　4.D　[第2题，全球定位系统具有定位、导航的功能，可以确定汽车的即时位置。第3题，根据图上比例尺，汽车从当前位置行驶到百货大楼图上距离约2.5厘米，所以路程约1200米。第4题，汽车在前方左转后，指向标箭头仍指北方，使得图中指向标的箭头顺时针转90°，因而指向标箭头朝向变为右下。]考点三| 地理信息系统和"数字地球"(对应学生用书第153页)[识记—基础梳理]1．地理信息系统读地理信息系统工作过程图，回答问题。(1)概念：专门处理地理空间数据的计算机系统。(2)功能：对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达。(3)程序：→→→→(4)应用2．地理信息技术与"数字地球"(1)地理信息技术：是指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称。(2)"数字地球"：是数字化的地球，即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。(3)“3S”技术与"数字地球"的关系[易误点拨]                                                       地理信息系统并非只有地图查询功能地理信息系统除了具备地图的查询功能外，还可以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和动态分析，其功能远大于地图。[理解—要点突破]1．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基础设施管理利用GIS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、地块轮廓、土地权属关系变更等内容。GIS技术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生态环境管理应用GIS技术，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(3)在灾害监测中的应用应用地理信息系统，并借助于遥感技术，可有效地监测和预报洪涝灾害、森林火灾等。2．“3S”技术的关系“3S”技术既独立发展又相互促进。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。三者的关系用简图表示如下：图中①②表示遥感技术提供影像信息功能，③④表示地理信息系统反馈影像信息处理结果，⑤⑥表示全球定位系统提供空间定位信息功能。[运用—考向对练]⊙考向1　地理信息系统的应用(2016·浙江高考)云杉(亚寒带代表性针叶树种)分布与全球气候变化密切相关。为研究北美洲气候变化，用恢复历史植物分布的方法，得到距今2.1万年(图甲)、距今五千年(图乙)和距今五百年(图丙)北美洲云杉主要分布区图。完成下题。 【导学号：21490125】甲　　　　　　乙　　　　　　丙1．运用地理信息技术得到甲、乙、丙三幅云杉主要分布区图，其研究过程是(　　)①实验分析并建立云杉主要分布区地理信息数据库②运用GPS对野外采样点进行空间定位③运用GIS分析和输出云杉主要分布区地理信息数据A．①②③　　B．①③②　　C．③②① 　　D．②①③D　[运用地理信息技术获取三幅云杉主要分布区图，首先需要通过GPS获取云杉分布区的位置信息，然后建立云杉分布信息的数据库，最后用GIS进行分析处理，并输出数据(云杉主要分布区图)，所以其研究过程是②①③，故选项D正确。](2014·福建高考)下图示意新一代信息技术支撑下的智慧城市。读图，回答2～3题。2．地理信息系统为智慧城市建设提供(　　)A．分析、管理空间信息　　 B．跟踪动态定位信息C．整合、集成网络信息   D．获取实时通讯信息3．智慧城市建设对城市发展最重要的作用是(　　)A．调整地域结构   B．加速人口集聚C．扩大空间规模   D．提升服务功能【思维流程】―→―→―→2．A　3.D　[第2题，地理信息系统的作用主要是对信息进行分析、加工和管理；跟踪动态定位是全球定位系统的功能；网络信息不属于地理空间信息，其整合、集成不属于地理信息系统的作用；获取实时通讯信息是通讯工具的作用。第3题，从示意图中可看出，智慧城市实际上就是高度信息化的城市管理系统，智慧政务、智慧交通和智慧社区都属于城市管理和服务范畴。因此智慧城市建设能够提升服务功能。]⊙考向2　“3S”技术的选取分析为实现农业可持续发展，美国等国家尝试了许多现代化农业生产方式，如图所示。读图完成4～5题。4．图示的农业类型是(　　)A．节水农业   B．精确农业C．有机农业   D．生态农业5．对图中肥力、土壤状况、气象等信息进行处理，需运用(　　)A．遥感   B．地理信息系统C．全球定位系统   D．"数字地球"4．B　5.B　[第4题，读图可知，该地以GPS对农业进行精确定位、科学管理，应是精确农业。节水农业一般采用喷灌、滴灌技术，有机农业一般采用有机肥满足作物营养需求，生态农业则是以生态学原理为指导，而这些信息图中都没有显示。选B。第5题，地理信息系统主要功能是“分析”信息，所以可以对肥力、土壤状况、气象等信息进行处理。选B。][解题技巧]   　                                                    “3S”技术的应用选择类问题的判读技巧方法具体判断技巧“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“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地理图表专攻(十四)| “3S”图像的判读(对应学生用书第155页)“3S”图像往往作为考查的载体，主要考查“3S”技术的应用。在遥感图像中，主要是遥感影像图及根据遥感影像绘制的图形；GIS图像主要是根据GIS的图层叠加原理，展示不同的图层；GPS多以材料为背景，图像呈现不多，一般仅通过手持机界面图或工作流程图来考查，但与RS及GIS的综合应用所得的图像也是较为常见的呈现方式。[识记—常考图示]　　 图1　某冰川遥感影像　图2　GIS图层叠加示意图　图3　手持机界面图　 图4　综合图(某城市中心城区月交通事故次数示意图)[领悟—判读技巧]一、判读此类图像应知应会的基础知识1．把握“3S”的功能特点 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？如何利用、解决？2.把握“3S”的图像特点“3S”图像的判读，主要是立足“3S”技术的应用，图像是载体。在遥感图像中主要是遥感影像及根据遥感影像绘制的图形；GIS主要是根据地理信息系统的图层叠加原理，展示不同的图层，进一步分析其应用；GPS多以材料作为背景，通过手持机界面图或者工作流程图来进行基础应用或原理的考查。二、判读此类图像的分类判读技巧1．遥感影像图的判读(如图1)(1)确定主题内容：首先要明确遥感影像图片的主题内容，这是进行准确判读的前提，如图1中突出的主题是某地冰川的分布形态。(2)看色调辨地物：抓住色调和形状两个要素进行判断，辨析重要地物。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；沥青路面呈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(3)找变化析原因：对判读出的重要地物进行分析、推理，找出变化发展趋势，并结合区域特征做出合理解释。2．GIS图层叠加示意图的判读(如图2)⇓⇓典⇓例叠加图层新生(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3.全球定位系统图像及综合图的判读(1)手持机界面图(如图3)：主要是判读界面上的地理坐标和海拔高度。(2)综合图(如图4)：常见的如某城市中心城区月交通事故次数示意图，应借助于GPS和GIS制作。导航地图，需要运用GPS和GIS。[运用—母题迁移][母题示例]　(2015·江苏高考)图1为某冰川所在区域遥感影像，图2为根据1973、2009年遥感影像提取的该冰川分布图层(局部)，图中每个方格面积表示900平方米。读图回答1～2题。 【导学号：21490126】图1　　　　　　　　　图21．图1中甲点所处的地形是(　　)A．山谷　　B．山脊　　C．冲积扇　　D．盆地2．图2所示区域冰川面积变化的情况是(　　)A．减少了1 800平方米B．增加了1 800平方米C．增加了2 700平方米D．减少了2 700平方米[解图流程]　[尝试解答]　1.A　2.D[迁移应用](2016·江苏高考)下图为某地区地理信息系统数据库示意图。读图，回答1～2题。1．以下图层组合最适合用遥感(RS)技术获取信息的是(　　)A．①②④ 　　　　　　 B．①③⑤C．③④⑥   D．②③⑥2．进行农业适宜性评价可以利用的图层组合是(　　)A．①②④⑤   B．②③④⑤C．②③④⑥    D．①③⑤⑥1．A　2.C　[第1题，遥感是通过各种遥测仪器对地球表面实施感应遥测和资源管理的监视(如树木、草地、土壤、水、矿物等的资源管理)结合起来的一种新技术，只是感知地表事物，因此排除岩层和地下水。第2题，进行农业生产活动的自然区位因素多与地形、气候、土壤、水源等相联系，与居民点和岩层联系不大。]