第12讲　地理信息技术的应用

这是一份第12讲　地理信息技术的应用，共17页。


积 累 必备知识——基础落实 赢得良好开端
一、遥感技术（RS）
1.概念：是人们在航空器（如飞机、高空气球）或 （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 ，节省人力、财力，提高效率。
5.应用：资源调查、 、自然灾害防御监测等领域。
【特别提醒】
利用遥感图像可以直观看出某一事物的分布，还可以通过不同时间遥感图像的对比，分析某一地理事物的空间变化规律，并预测变化趋势。
二、全球卫星导航系统（GNSS）
1.概念：利用卫星，在全球范围内实时进行定位、 的系统。
2.功能：提供精密的 （经度、纬度、高度）、速度和时间。
3.特点：具有全能性、全球性、全天候、连续性和 的特点。
4.应用：确定考察点的 （经度和纬度）、 （海拔）。
三、地理信息系统（GIS）
1.概念：专门处理地理 的计算机系统。
2.功能：对地理空间数据进行管理、查询、更新、 和应用评价。
3.程序：信息源→ →数据库→空间分析→表达。
4.应用 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al(可提供反映区域状况的各种 ),\a\vs4\al(可对环境和自然灾害进行 及评估预测),可应用于城市管理))
【特别提醒】 GIS具有地图所不具备的特点
（1）信息量大、使用方便。地理信息系统可提供反映区域状况的各种空间信息，并可建立揭示区域结构特征和发展规律的模型。
（2）功能强大、完备。可以提供查询检索、空间分析、修改补充、距离测算等多种功能。
（3）能够进行动态监测和预测评估。
四、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 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 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
【特别提醒】
在实际应用中往往是两种以上技术的综合利用：如卫星云图是RS、GIS的应用；物流运输是GNSS和GIS的应用；救灾是RS、GNSS和GIS的综合运用等。
提 升 关键能力——能力突破 掌握解题技法
关键能力一 遥感技术的应用
【典题精研】
[典例1] [江苏卷]2018年4月19日，在突尼斯召开的“一带一路”遥感考古新闻发布会上，公布了中国科学家利用遥感技术在突尼斯中南部发现的10处古罗马时期遗存，这一发现揭示了当时的军事防御系统与农业灌溉系统布局。下图为“突尼斯境内古罗马遗址遥感考古影像图”。读图回答（1）～（2）题。
（1）这一考古成果表明遥感技术可以（ ）
A．完全取代传统的田野考古工作
B．确定地表、地下人类活动遗迹的时代
C．探知各种人类活动遗迹曾经的功能与作用
D．帮助分析较大地域范围内人类活动遗迹间的联系
（2）突尼斯中南部有利于遥感考古发挥其独特优势，因为这一区域（ ）
A．人类活动较多 B．位于沿海地区
C．森林覆盖率高 D．地处荒漠边缘
[图解思路]
[答案] （1） （2）
[感悟核心素养]
【考点精析】
遥感技术（RS）的应用
1.资源普查、环境和灾害监测
2.农业方面
【题组精练】
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1～2题。
1.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
2.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
2020年初，新型冠状病毒肺炎疫情牵动了每个中国人的心。1月23日，武汉市决定参照2003年抗击非典期间北京小汤山医院模式，在蔡甸区建造火神山医院；1月24日，上百台挖掘机抵达现场，开始土地平整；1月25日，火神山医院正式开工，采用装配式施工方式建设；2月2日，火神山医院工程完工，展现了中国速度与中国力量。国家采用航天遥感技术对火神山医院建设进程进行了全程监测。据此完成第3题。
3.除监测火神山医院的建设进程外，航天遥感技术还能（ ）
A．分析医院建设前地表的稳定性
B．分析医院的灯光分布及其变化
C．监测与评估武汉市的疫情状况
D．监测与评估医院的周边水环境
4.[2019·上海卷]遥感技术广泛运用于众多领域。下列项目中，主要利用该技术实现的有（ ）
①森林火灾监测 ②规划物流路径 ③获取月背全景 ④人口普查数据
A．①② B．①③
C．②④ D．③④
关键能力二 全球卫星导航系统的应用
【典题精研】
[典例2] 道路积雪会影响交通，应用GNSS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
[图解思路]
[答案]
[感悟核心素养]
【考点精析】
全球卫星导航系统（GNSS）的应用
全球卫星导航系统广泛应用于军用、民用两大领域，在军用领域主要体现在定位和导航两大方面，在民用领域主要体现在以下三个方面：
【题组精练】
智能手机一般具备拍照、网页浏览、地图查询、定位导航等功能。据此回答1～2题。
1.手机GNSS功能的出现，说明（ ）
A．GNSS技术已成为人们日常生活的必备工具
B．GNSS技术可以扩大人们的出行范围
C．随着GNSS技术的普及，民用GNSS技术发展很快
D．有信号就能进行GNSS定位导航
2.手机GNSS能够实现的功能有（ ）
①网络实时监视 ②所处位置获取 ③失窃汽车查找 ④行车路线追踪
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
2020年5月27日，我国登山队在新中国成立后第三次成功登上珠峰，开展珠峰高程精确测量，登顶后运用了GNSS、雪深雷达、航空重力等技术。据此回答第3题。
3.登顶后，为获取精确的高程数据，队员们安装了GNSS（全球卫星导航系统）接收天线。与该装置主要配合使用的系统（仪器）是（ ）
A．高分一号遥感卫星
B．数字地球平台
C．实景三维GIS
D．北斗卫星导航系统
下图是某地区等高线地形及某骑行者行驶线路与GNSS点位记录组合图。读图完成第4题。
4.某骑行爱好者在自行车上安装全球卫星导航系统（GNSS），并用每5分钟自动记录一点的方式，将骑自行车所到之处记录下来。依据该骑行者在山区公路上行驶时GNSS的点位记录，推测符合运动员行进线路的是（ ）
A．L1 B．L2
C．L3 D．L4
关键能力三 地理信息系统的应用
【典题精研】
[典例3] 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．①③⑤
C．③④⑥ D．②③⑥
（2）进行农业适宜性评价可以利用的图层组合是（ ）
A．①②④⑤ B．②③④⑤
C．②③④⑥ D．①③⑤⑥
[图解思路]
[答案] （1） （2）
[感悟核心素养]
【考点精析】
地理信息系统（GIS）的应用
1.在区域地理环境研究中的应用
2.在城市管理中的应用
【题组精练】
某市泥石流易发生在下列三项条件都同时具备的地方：（1）河道；（2）陡坡；（3）大量松散土石分布。该市的地理信息经数字化后，处理分析得出下表，如图1。读图完成1～2题。
1.图2中，符合该市河流流向的是（ ）
A．a B．b C．c D．d
2.该市易发生泥石流的区域是（ ）
A．甲、庚 B．丙、庚
C．乙、丁 D．戊、辛
下图为我国东部某地区2015年城市体系结构及2030年城市体系结构预测图。读图完成第3题。
3.预测2030年该地区城市体系结构，需借助的地理信息主要有（ ）
①水源及植被覆盖率
②土壤类型
③人口增长与分布数据
④城市规划方案
⑤区域产业结构
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．③④⑤
2020年初，新冠肺炎疫情牵动着每一个人的心。下图为2月28日我国疫情动态示意图。读图回答第4题。
4.该地图实时更新疫情信息，主要应用的地理信息技术是（ ）
A.GIS B．GNSS
C．RS D．BDS
关键能力四 “3S”技术的综合应用
【典题精研】
[典例4] [2020·浙江7月选考，16]下图为某地用3S技术进行生态环境质量评价流程简图。完成下题。
评价过程中，可以（ ）
①利用RS获取植被覆盖信息
②利用GPS获取土地利用类型信息
③借助GIS进行数据图层管理
④通过RS输出生态环境质量专题图
A．①② B．①③
C．②④ D．③④
[图解思路]
[答案]
[感悟核心素养]
【考点精析】
1.比较“3S”的功能特点和差异
2.实际应用中“3S”技术的选取方法
3.关联图示法理解“3S”技术的相互关系
“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，全球卫星导航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。三者的关系如下图所示：
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表示全球卫星导航系统提供空间定位信息功能。
当然，“3S”技术的应用领域并不是截然分开的，往往是一项工作需要同时利用两种或三种技术。如我们每天看到的天气预报，是遥感技术跟踪监测大气的变化，将所获得的数据传给地理信息系统，地理信息系统经过分析得出的结果。
【题组精练】
2021年11月19日，2021京东全球科技探索者大会在北京举办。在活动现场，配送机器人4.0隆重亮相，续航里程达到100千米，承载重量可以达到150公斤，并且能够对恶劣天气、夜间行驶等情况作出应对处理。据此完成1～2题。
1.配送机器人使用到的地理信息技术有（ ）
①GNSS ②RS ③GIS ④WPS
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
2.与现有的配送方式相比，配送机器人送货的优点是（ ）
①用途更广泛 ②配送成本降低
③配送时间自由 ④可以直达消费者
A．①④ B．②③
C．①③ D．②④
在未来的农业生产中，依托于地理信息技术，农民首先可定期获得农田长势的影像资料，再经过系统分析，最后把杀虫剂、化肥施用到最需要的农田，从而减少污染、提高产量。依据图文材料，完成3～4题。
3.这一过程中，依次使用的技术是（ ）
A．GNSS—RS—GIS B．RS—GNSS—GIS
C．GIS—RS—GNSS D．RS—GIS—GNSS
4.土地利用信息数据库在数字城市规划中不能用于（ ）
A．分析应急避难场所数量
B．确定市区停车场的规模
C．决策公交线路合理布局
D．统计城市流动人口数量
第12讲 地理信息技术的应用
必备知识
一、
1．航天器
3．传感器
4．质量
5．环境监测
二、
1．导航
2．三维坐标
3．实时性
4．地理位置 高程
三、
1．空间数据
2．空间分析
3．数据处理
4．空间信息 动态监测
四、
1．地理空间信息
2．数字化
关键能力
关键能力一
[典题精研]
[典例1] 答案：（1）D （2）D
[题组精练]
1～2.解析：第1题，由图示可知，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，比较明显区分，故选D。第2题，由图可知，在第四波段（近红外波段）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，故B正确；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。故选B。
答案：1.D 2.B
3．解析：分析医院建设前地表稳定性主要查看该地地质构造，无法通过航天遥感技术完成，A错误。医院的灯光主要分布于室内，航天遥感无法观察其分布状况，B错误。评估疫情状况涉及疾病、疫情等数据加工处理，遥感技术无法完成，C错误。通过观察医院周边的河流湖泊等分布，可以监测与评估医院周边的水环境，D正确。故选D。
答案：D
4．解析：遥感探测能在较短的时间内，从空中乃至宇宙空间对大范围地区进行对地观测，并从中获取有价值的遥感数据。其获取信息的速度快，周期短。森林火灾需要及时监测灾情，可以使用遥感技术；获取月背全景范围较大，需要从太空较远距离拍摄图像，可以使用遥感技术，①③正确；规划物流路径用到的是地理信息系统，②错误；人口普查数据是用地理信息系统，④错误。故选B。
答案：B
关键能力二
[典题精研]
[典例2] 答案：D
[题组精练]
1～2.解析：第1题，GNSS的主要功能是定位、导航，这不是人们日常生活必备的，A错。GNSS技术本身不能扩大出行范围，B错。随着GNSS技术的普及，人们使用越来越方便，民用GNSS技术发展很快，C对。GNSS定位需要卫星，手机只是接收部分，不是有信号就行，D错。第2题，结合上题分析，GNSS主要功能是定位、导航，可以知道位置、行车路线，D对。GNSS没有监视功能，也没有查找功能，①③错。
答案：1.C 2.D
3．解析：北斗卫星导航系统是我国自主建设，独立运行的全球卫星定位与通信系统，可以用来测定山体海拔高度，故与该装置主要配合使用的系统（仪器）是北斗卫星导航系统。故选D。
答案：D
4．解析：根据图中显示的点位记录信息，该运动员骑行的速度是先慢后快，说明其行进路线应该是先上坡，后下坡。根据图中等高线信息可知，路线L3经过鞍部，两侧具有上下坡的条件，其他三条线路均不具备。故选C。
答案：C
关键能力三
[典题精研]
[典例3] 答案：（1）A （2）C
[题组精练]
1～2.解析：第1题，结合表2河流分布与表3坡度分布可知，表3坡度分布中数字1表示高陡坡，故河流应从西南流向东北，表2河流分布中数字1的区域表示有河流分布，连接表2中数字1的区域即为河流干支流，水从高处西南方向流向东北，故符合该市河流流向的是a图，A正确。故选A。第2题，泥石流易发生在三项条件都同时具备的地方，河道、陡坡、大量松散土石分布在表中分别用数字1表示，表4代表的各区域都是数字1的只有戊、辛两区域，D正确。故选D。
答案：1.A 2.D
3．解析：城市体系结构与水源及植被覆盖率、土壤类型关系不大，所以①②错；城市体系结构和人口增长与分布数据、城市规划方案、区域产业结构等密切相关，所以③④⑤正确。故选D。
答案：D
4．解析：根据所学知识可知，需要在电子地图上对疫情需要的各种信息进行分析，要用到地理信息系统。故选A。
答案：A
关键能力四
[典题精研]
[典例4] 答案：B
[题组精练]
1～2.解析：第1题，配送机器人要实现对配送地址的定位，需要GNSS；配送机器人要实时对路况及配送路线进行分析、优化、管理，需要GIS。综上，C正确。WPS是文字处理系统，RS主要功能是监测，不能准确定位，A、B、D错误。故选C。第2题，目前，快递员驾驶机动车或非机动车配送包裹是最主要的配送方式，配送机器人送货用途比较单一，①错误；与现有的配送方式相比，配送机器人具备高负荷、全天候工作、智能等优点，配送机器人送货受天气、昼夜变化等因素的影响较小，配送时间自由，配送成本较低，②③正确。配送机器人送货一般不能直达消费者，④错误。故选B。
答案：1.C 2.B
3～4.解析：第3题，获得农田长势影像资料用RS，系统分析用GIS，把杀虫剂、化肥施用到最需要的农田用GNSS，故选D。第4题，土地利用信息数据库在数字城市规划中不能用于统计城市流动人口数量。
答案：3.D 4.D
核心素养解读
知识体系导学
1.综合思维：借助现实中灾害监测、资源普查、城市管理等实例，分析“3S”技术的应用特点。
2.地理实践力：学会使用全球卫星导航系统及日常生活中的导航设备，服务生产、生活。
区域认知
图示为突尼斯境内古罗马遗址遥感考古影像图，涉及区域定位
综合思维
结合遥感技术的特点及遥感技术的应用领域，综合分析遥感技术在考古工作中的作用；结合该遗址的地理位置，分析其所在区域的地理特征
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
综合
思维
全球卫星导航系统的主要功能是定位和导航，借此综合分析全球卫星导航系统的应用领域
地理
实践力
运用所学的全球卫星导航系统相关知识解决实际问题
综合
思维
利用遥感的原理，结合不同地物特征，综合分析遥感的应用；图层叠加是地理信息系统独有的优势，进行农业适宜性评价可综合考虑地形、气候、土壤、水源等自然因素
地理
实践力
运用所学的地理信息系统的相关知识解决实际生产问题
应用
主要功能
城市信息管理与服务
向城市居民提供工作与生活所需的各种信息
城市规划
进行城市与区域多目标的开发和规划
城市道路交通管理
显示路况、交通流量、沿线环境等空间和属性信息
城市抗灾减灾
实时跟踪灾害发生、发展过程，对灾害进行快速分析、评价和模拟，并辅助开展灾后的应急和恢复工作
城市环境管理
环境规划与决策、监测、评价、预测和模拟
综合
思维
结合“3S”技术各自的主要功能，综合分析它们各自适用的领域
地理
实践力
利用所学“3S”技术的相关知识解决实际问题
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？
全球卫星导航系统（GNSS）
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？怎么做？怎么办？
方法
具体判断技巧
“点”与“面”判断GNSS、RS、GIS
GNSS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GNSS，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，要在某城市选取大型商业中心位置则应选用GIS
“想”与“看”区分RS、GIS
GIS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”的选用GIS
RS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