课件16张PPT。章 末 整 合1．3S技术的关系3S技术的关系与综合应用
(1)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。
(2)遥感技术和全球定位系统应用的区别：遥感技术获取的常为呈面状的地理信息，其范围一般较大；全球定位系统获取的为点状的地理信息，非常精确。2．3S技术的综合应用
目前现代地理信息技术的应用不仅仅是一种单一技术的应用，常常是两种或多种技术的综合应用，其中地理信息系统又常常是必不可少的，如遥感和地理信息系统在自然灾害监测中的应用。3．数字地球与3S技术的关系
数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现与再认识，是遥感技术、全球定位系统、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等多种技术的综合利用。“3S”技术仅仅是数字地球的部分支撑技术。它们的关系如下所示：【例证】 根据所学知识，完成下列问题。
(1)长江流域的洪涝灾害监测主要是靠________系统，运用该技术的优点是______________________________。
(2)查询某地的三维地形全部或局部的地图信息，靠的是____________。写出该技术的简要程序：A_______________、B__________、C__________。解析 第(1)题，遥感是指借助对电磁波敏感的仪器，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、性质及其变化的综合探测技术，是环境和灾害监测的重要手段，应用于灾情监测中有助于防灾减灾。对长江这样的大区域进行灾情监测最理想的方法就是应用遥感技术，因其能在很短的时间内获得全面而准确的资料。第(2)题，只要用到地图的地方就能用到地理信息系统，地理信息系统重在地理数字信息的处理。GIS的工作过程，主要包括地理数据的输入、存储、操作分析以及地理信息输出等环节。
答案 (1)遥感 探测范围大、获得资料速度快、受地面限制小、手段多、用途广
(2)地理信息系统 数据库 空间分析 表达(2013年江苏地理)2013年4月20日，四川雅安芦山县发生7.0级地震。在震后救灾中，北斗卫星导航系统(BDS)发挥了重要作用。BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统，是继美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)之后的第三个成熟的卫星导航系统。据此回答(1)～(2)题。
(1)BDS在抗震救灾中发挥的主要作用有( )
①提供灾区的影像 ②统计灾区的经济损失 ③确定救灾人员的位置 ④提供短文联络
A．①② B．①③
C．②③ D．③④
(2)芦山地震与2008年汶川8.0级地震震中位置同处龙门山断裂带，但芦山地震造成的损失较小，主要原因有( )
①震级较低 ②提前预报 ③防震意识强 ④救援及时
A．①②③ B．①③④
C．②③④ D．①②④解析 第(1)题，根据材料可知，“BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统”，故选择③④两项，而①项为遥感的主要作用；统计灾区的经济损失需要GIS的参与。第(2)题，芦山地震(7.0级)相比汶川地震(8.0级)震级较小；地震的发生具有突发性，预报较为困难，故排除②项；在汶川地震以后，无论政府还是个人，抗震意识增强、反应及时，有效降低了损失。
答案 (1)D (2)B【方法技巧】 地理选择题的答题技巧
(1)直选法。
直选法主要是针对一些考查识记性知识的试题而言的，这类试题往往考查考生对教材中基础知识的记忆和基本原理的理解，解题时根据自身对知识的记忆情况，选择出正确选项即可。
(2)排除法。
所谓排除法，就是在认真阅读、分析题干所给条件的基础上，找准解题的关键点，再根据这个关键点对题目所给的选项逐一分析排除。(3)因果联系法。
地理事物和现象之间往往存在着明显的因果关系，因此不少命题者据此编制出一系列具有因果联系的选择题。针对这类型的选择题，命题者往往会从以下几个角度去设置障碍：①选项本身就是错误的；②选项虽然正确，但选项和题干之间并不构成因果关系；③颠倒了因果关系，如要求选择出题干中这一结果产生的原因，而给出的却是题干中内容会导致的结果。课件44张PPT。第一节 地理信息系统及其应用一、地理信息系统
1．概念：GIS是一种以采集、存储、管理、分析和描述地球表面与地理分布有关数据的____________系统。
2．功能：除一般信息系统的功能外，还能显示数据的________，并具有强大的________、分析、模拟、统计和预测等功能。空间信息 空间分布 空间查询
3．发展：地理信息系统已成为______产业的一个重要组成部分，应用领域也正在延伸到各行各业。
4．组成：________、GIS软件、________、GIS人员、________。信息 硬件设备 地理数据 应用模型 5．工作过程。图层 三维地图
二、地理信息系统与城市管理
1．GIS的应用领域：资源调查、环境评估、________、国土管理、城市规划、邮电通信、交通运输、公安、水利、公共设施、商业金融等。灾害预测 2．GIS在城市建设和管理中的应用。
(1)城市规划和管理：城市规划的设计、工程选址、城市管理、辅助决策。
(2)基础设施管理：________、应急抢修、日常维护管理等。
(3)土地利用与管理：对土地利用状况的________和管理。
(4)生态环境管理：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。工程设计 监控 1．教材第79页图3－8“地图数字化过程”
提示：常见的纸质地图、文字以及非数字形式的资料，都必须转换为数字形式，才能为计算机存储、识别和处理。实现从图形到数字的转换过程，称为数字化。图形数据的输入，常用的方法是扫描纸质地图后进行数字化。2．教材第80页图3－10“用来存储不同信息的GIS图层”
提示：地物空间特征和属性的各项数据的结合构成某一主题的图层，例如图中有水系图层、土地利用图层、地形图层、居民点图层、地块图层。一个GIS系统中，可以包含多个图层，将不同的图层要素重叠，就形成了不同主题的地图。例如图中把水系、地块和地形三个图层叠加，就可以分析出水系，地形等自然因素对地块大小的影响。观察与GIS有关的两幅图片：地理信息系统的组成与工作过程根据上面材料，结合所学知识分析探究：
1．GIS由几部分组成？每一部分具体包括哪些内容？
2．GIS的工作过程是怎样的？【例证1】 读“某地理信息系统分析流程图”，回答下列问题。(1)读图可知，地理信息系统的工作过程主要包括①__________、②_________、③__________、④________等环节。
(2)在流程②中的数据库中主要管理________和________两种数据。
(3)下列属于GIS硬件中的数据输出设备的是( )
A．数字化仪 B．打印机
C．光盘机 D．扫描仪答案 (1)信息获取输入 信息存储管理 信息的操作和分析 信息输出 (2)图形数据 属性数据 (3)B【练习1】 下列关于地理信息系统概念的叙述，正确的是( )
A．地理信息系统是利用计算机采集地理信息的一种工具
B．地理信息系统是利用计算机处理、分析地理信息的一种技术
C．地理信息系统是利用计算机采集、存储、处理、分析、管理、显示、输出数据的一种技术与工具
D．地理信息系统自20世纪60年代以来发展迅速
【答案】C [本题的关键是对地理信息系统概念的理解。GIS信息的采集获取包括地图、遥感图像、实验数据、GPS数据等。GIS是专门处理地理空间数据的计算机系统。C项详细描述了地理信息系统的概念。D项是GIS发展的一个时间记录，并非对概念的理解。]1．地理系统的组成【易错警示】 GIS五个组成部分中最重要的不是人员，而是计算机系统
这种认识是错误的。在GIS五个组成部分中最重要的是人员。人员是GIS的能动部分。人员的技术水平和组织管理能力是决定系统建设成败的重要因素。系统人员按不同分工有项目经理、项目开发人员、项目数据人员、系统文档撰写和系统测试人员等。各个部门齐心协力、分工协作是GIS成功建设的重要保证。不仅如此，GIS的应用也与人员有关，地理信息系统工作人员以各种图形、地图或表格等形式输出数据，经用户和决策者(也是人员)对数据进行判断分析后，即可应用。【拓展延伸】 GIS的基本功能
(1)数据采集与编辑功能：遥感图像、地图和各种统计与实践数据是其主要信息来源，通常是通过图形数字化、数据规范化和数据编码来采集数据的，并且数据是动态的，可以定期更新，具有多源性和海量数据的特征。
(2)地理数据库管理功能：对数据信息进行重新组织，增强数据间关系的描述，使数据信息能以多种方式为尽可能多的用户提供服务，实现数据信息资源的共享。(3)空间分析功能：具备分析和变换能力。通过对原始数据进行构建模型和分析处理之后，得到需要的结果和知识，并以此作为决策的依据。
(4)制图功能：可以在极短时间内制作各种各样的地图，并且在地图的存储方式和可视化方面取得了巨大的突破。2.地理信息系统的工作过程
GIS的工作过程主要包括地理数据的输入、存储、地理数据的操作和分析以及地理信息输出等环节，具体可用下面框图表示。2014年3月13日财经网：一座城市的排水防涝水平“三分靠设施、七分靠管理”，是综合能力的体现。如果说健全的雨水管网、调蓄、下渗等内涝防治工程设施是“硬件”基础，那么以排水防涝设施地理信息系统为代表的先进的现代化、数字化管理手段，就是促进我国城市排水防涝能力质的飞跃的“软件”保障。从发展趋势来看，建立排水设施地理信息系统，提升排水设施管理的标准化、信息化、精细化水平，是我国未来城镇排水与污水处理行业的重要内容之一。地理信息系统在城市管理中的应用根据上面的材料，结合所学内容，请你分析探究：
我国要实现城市排水设施管理的标准化、信息化、精细化应该应用何种地理信息技术？这种技术在城市排水和排污的管理中起到哪些作用？ 【例证2】 某市寻找适合布局工厂的地点，该厂址要满足两个条件：①地形平坦；②距河流1 km范围内。右图中“空间资料”是该市地形与河流的空间分布，每一小方格代表1 km2(该区面积共16 km2)；“属性资料”是地形和河流的类别资料。根据选址条件，对照空间资料和属性资料，符合条件为“1”，不符合条件为“0”，若同一小方格内有两种不同属性类别分布时，为求简化，占有面积比例较大的属性作为评估对象。据此完成(1)～(2)题。(1)下列四幅“河流”资料的评估值图能正确反映题目要求的是( )
A．① B．②
C．③ D．④答案 (1)B
(2)A GIS的数据存储在不同的“图层”中，将不同的“图层”要素进行重叠，就形成不同主题的地图。本题将地形、河流两个要素分别存储，要求将两个“图层”进行对比分析，最后确定适宜工厂布局的地点。解答时提取图文中的有用信息是解题的关键。
【练习2】 在GIS中，不同类型的地理空间信息储存在不同的图层上。叠加不同的图层可以分析不同要素间的相互关系。据此回答(1)～(2)题。
(1)城市交通图层与城市人口分布图层的叠加可以( )
A．为商业网点选址 B．分析建筑设计的合理性
C．计算城市水域面积 D．估算工农业生产总值
(2)对2003年与2013年城市土地利用图层进行分析，能够( )
A．计算交通流量的变化
B．预测洪涝灾害的发生
C．了解城市地域结构变化
D．预测城市降水变化趋势【答案】(1)A (2)C [第(1)题，在GIS中，地物空间特征和属性的各项数据的结合，构成某一主题的图层，如地貌图层、土壤图层等。关于某一研究区域的若干图层就组成GIS的数据库。城市规划中，人口稀少的地区、交通不便的地区不宜设置过密的固定商业网点。在人口稠密、交通方便的地区，商业网点密度和规模要与之相适应。城市交通图层与城市人口分布图层的叠加可以为商业网点选址提供依据。第(2)题，正确解答本题的关键是明确题干叙述的核心意思是土地利用的变化。城市地域结构是指各功能区的分布、组合。而住宅区、商业区、工业区等构成的地域结构的变化首先表现为土地利用的变化。]地理信息系统在城市管理中的功能【拓展延伸】 地理信息系统在其他领域的应用举例
1．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．在经济活动中的应用。
地理信息系统与遥感技术、全球定位系统技术及网络技术相结合，可为现代经济活动提供全新的数据地图决策信息。下图是地理信息系统在商业活动中的应用。3．地理信息系统在医疗救护方面的应用。
【易错警示】 人类生产、生活中的各种课题都可以用GIS进行研究
这种认识是错误的。地理信息系统与其他信息系统的主要差别是GIS所采集的信息是按地理空间分布特征来反映地理实体结构及动态变化规律的，对不反映地理空间分布特征的有关课题一般不用GIS进行研究。教材第77页活动
提示：1.略。
2．目前，对地理信息系统的定义还存在分歧，可归结为以下四类：
(1)面向数据处理过程的定义：认为地理信息系统由地理数据的输入、存储、查询、分析、输出等子系统组成。(2)面向专题应用的定义：在面向过程定义的基础上，按其分析的信息类型来定义地理信息系统，如土地利用信息系统、矿产资源管理信息系统等。
(3)工具箱定义：这种定义基于软件系统分析的观点，认为地理信息系统包括各种复杂的处理空间数据的计算机程序和各种算法。
(4)数据库定义：在工具箱定义的基础上，更加强调分析工具和数据库间的连接。
3．略
教材第81页活动
提示：国外GIS软件，如哈佛大学开发的SYMAP系列软件等。目前，国内下列GIS软件在解决实际工程能力和技术创新等方面表现突出，如MapGIS6.6，SuperMapGIS2003，地网V5.0、CiloMap等。教材第85页活动 课题①GIS的发展历程
提示：国外地理信息系统的发展历程：国际上地理信息系统的发展始于20世纪60年代，地理信息系统起源于北美，世界上第一个运行性的地理信息系统是在1963年加拿大土地调查局为了处理大量的土地调查资料，由测量学家R.F.Tomlinson提出并建立的。同一时期美国哈佛大学的计算机图形与空间分析实验室，建立了SYMAP系统软件，竭力发展空间分析模型和制图软件。20世纪70年代以后，GIS朝实用方向迅速发展。美国、加拿大、英国、联邦德国、瑞典、日本等发达国家先后建立了许多不同专题、不同规模、不同类型的各具特色的地理信息系统。20世纪80年代是GIS普及和推广应用的大发展阶段，由于新一代高性能计算机的普及和迅速发展，GIS也逐步走向成熟。20世纪90年代，GIS已成为确定性产业，投入使用的GIS系统每2～3年就翻一番。GIS已渗透到各行各业，越来越多的国际性会议、学术刊物以GIS为主题，它已成为人们规划管理中不可缺少的应用工具。中国地理信息系统的发展历程：中国的地理信息系统研究与应用始于20世纪70年代末80年代初，虽然历史较短，但发展很快。大体分三个阶段：第一阶段，1978—1980年为准备阶段，主要是舆论准备，队伍组建，开始GIS的启蒙研究。第二阶段，1981—1985年为起步阶段，主要对GIS进行理论探索和区域性实验研究，并制定国家GIS的规范，进行信息采集、数据库模型设计。1985年国家资源与环境信息系统实验室成立。第三阶段，从1986年到现在，为GIS的全面发展阶段，作为一个全国性的研究领域，GIS已逐步和国民经济建设相结合，取得了重大进展和实际应用效益。课件51张PPT。第二节 遥感技术及其应用一、遥感技术
1．遥感的概念与发展
(1)概念：指借助对电磁波敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波的______、_____、_____等信息，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。辐射 反射 散射
(2)特点：视域广阔、监测范围____、瞬时成像、________、快速处理等。
(3)工作原理：地球上的物体都在不停地发射、反射和吸收电磁波，而且不同物体对电磁波__________________的特性是不同的。大 实时传输 发射、反射和吸收
2．遥感技术系统与遥感类型
(1)系统组成：由________、传感器、____________、数字或图像处理设备以及相关技术等组成。遥感平台 信息传输装置 (2)遥感分类。航天 被动式 可见光 大气遥感 农业遥感
3.不同类型遥感的优点
(1)航天遥感：覆盖范围大、不受________限制。
(2)航空遥感：________强。
(3)近地遥感：分辨率很高。领空 机动性 二、遥感与资源普查
1．勘探矿产资源
(1)蕴藏矿产的地方有许多是________________________，较容易借助遥感技术“发现”矿产的存在。
(2)分析________就可以划定蕴藏矿产的大致区域。
2．调查生物资源：通过遥感图像解译或图像处理技术，提取植被的分布、______、结构、________、______等信息，为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门提供服务。地质断裂带或环形构造带 遥感图像 类型 健康状况 产量
三、遥感与环境灾害监测
1．提供高分辨率的________，改变人们的生产、生活交往方式，而且有助于人类重新审视“地球家园”。
2．监测旱灾、水灾、滑坡、泥石流、地震等灾害，有利于防灾减灾。信息资源 1．教材第88页图3－25“全球假彩色图像”(光学合成遥感图)
提示：此图是利用不同地物的电磁波差异，用遥感技术制作的全球图像，陆地和海洋的分布清晰，陆地上植被覆盖区、裸地、沙漠和冰雪覆盖区以及云层覆盖区一目了然。
2．教材第88页图3－26“遥感过程示意”和图3－27“遥感技术系统”
提示：在遥感平台上的传感器，接收地物反射或辐射的电磁波信号，并以图像或数据磁带的形式记录下来，传送至地面接收站，经处理分析后为有关部门提供服务。
3．随遥感平台的高度上升，遥感的探测范围与分辨率有何变化？
提示：在遥感传感器的性能一致的情况下，遥感平台越高，其传感器的探测范围越大，探测地物的分辨率越低。
4．教材第93页图3－35“洞庭湖地区气象卫星水情监测”
提示：通过对1998年5月21日14时的遥感图像与1998年8月22日15时的遥感图像的比较可知，在1998年8月22日15时的遥感图像中出现的红色部分表示随着灾情的发展，洪水新淹没的范围，给洪水分析等工作提供了实时、准确的依据，为抗洪救灾和灾后重建等提供决策依据。左图是大家熟悉的埃及金字塔，右图是美国著名的五角大楼，与中国的太极八卦图极为相似。遥感技术工作流程和分类 以上两幅图片是利用遥感技术拍摄的，请你结合所学内容分析探究：
1．遥感的关键装置是什么？它起什么作用？
2．遥感的工作流程应如何理解？
3．航天遥感、航空遥感和近地遥感的主要区别表现在哪些方面？【例证1】 读“遥感技术工作原理示意图”，回答下列问题。(1)从A图中可以看出，此遥感技术所利用的运载工具是________，这种运载工具采用的是________的方式对地面物体进行感知和识别，这种方式的遥感技术对地面物体的分辨率较______(填“高”或“低”)。
(2)在A图中，航空摄影采用________的方式对地面物体进行感知，其目的是_________________________。
(3)在B图中，传感器接收到的是______________，
它的产生是由于____________________，
在这个遥感过程中，传感器之所以能够对地面物体进行分辨，其原理是___________________________。 本题主要考查遥感技术的装备及其工作原理。
答案 (1)飞机 航空摄影 高
(2)重叠摄影(拍摄) 使地面摄像范围内事物无遗漏，再用拼接方式完成区域图片拍摄
(3)地面反射或辐射的电磁波信息 地面接收太阳辐射或大气散射的光能产生地面辐射(含电磁波)
不同物体、不同环境条件的同一物体反射或产生的辐射电磁波是不同的，传感器可以进行识别【练习1】 下列关于航天遥感和航空遥感的叙述，正确的是( )
A．根据传感器所在的高度不同可以将遥感分为航天遥感、航空遥感和近地遥感
B．航天遥感可以用于某项主题研究
C．航空遥感可以不受领空限制，可以进行重复不定期的观测
D．航天遥感、航空遥感的高度都比近地遥感低
【答案】A [航天遥感、航空遥感和近地遥感是根据遥感平台高度不同划分的。航空遥感可以用于某项主题研究，而航天遥感可以不受领空限制，可以进行重复、定期观测。近地遥感的高度是距离地面较近的遥感，一般在几十米以内。]1．遥感的关键装置——传感器2．工作流程
遥感的基本工作原理是利用装在飞机或人造卫星等遥感平台上面的光学和电子设备，接收地球上物体反射或辐射的电磁波，形成影像，再将影像传回地面接收站，使用处理和识别设备对影像进行处理和分析，获得地物的信息。如下图所示：
【易错警示】 假彩色图像反映的地物颜色不是其真实颜色
在成像过程中如果分类和还原没有按照对应关系，相片的色彩为人工合成，与天然实物色彩不同，就不可能为真彩色，而被称为假彩色，地物颜色并非其真实颜色。3．航天遥感、航空遥感和近地遥感的主要区别
【拓展延伸】 遥感探测与传感器运载工具飞行高度的关系
传感器运载工具的飞行高度对遥感探测的范围、速度、周期、分辨率等影响很大。一般来说，运载工具飞得越高，探测的范围越大，获得资料的速度越快，周期越短，对地物的分辨率越低；反之亦然。需要注意的是，遥感对地物的分辨率除与飞行高度有关外，还与传感器的性能有关。人类需要有一种“超越”自己的能力，寻求一个腾飞的平台，从多种视角去重新认识自然的奥秘，重新审视自己居住的地球。经过近300多年的科学技术的进步，终于成为现实。这就是遥感技术。遥感技术的应用我国遥感应用事业蓬勃发展，先后建立了国家遥感中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心、卫星海洋应用中心和中国遥感卫星地面接收站。国务院各部委及省市地方纷纷建立了160多个遥感应用机构，广泛地开展气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、地质找矿、海洋预报、环境保护、灾害监测、城市规划和地图测绘等遥感业务，并且与全球遥感卫星、通信卫星和定位导航卫星相配合，为国家经济建设和社会主义现代化，提供多方面的信息服务。根据以上材料，结合所学内容分析探究：
遥感技术主要应用在哪些领域？有什么作用？【例证2】 阅读下列材料，完成下列问题。
材料一 不同植物类型由于组织结构不同、季节不同、生态条件不同而具有不同的光谱特征、形态特征和环境特征，在遥感影像中可以表现出来。下图是“不同植被反射波谱曲线比较图”。材料二 根据高分辨率遥感影像绘制的山西省太原以南地区植被的垂直分布图。(1)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。绿光波段的可见光以及红外线反射率最高的植被分别是( )
①桷树 ②桦树 ③松树 ④草
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
(2)利用高分辨率遥感影像对植被分布的调查，主要是利用了不同植被的不同________特征，并由此区分________。
(3)利用遥感技术进行农作物分布的调查具有哪些方面的突出优点？答案 (1)D
(2)光谱 植被类型
(3)探测范围大，实时传输，快速处理，迅速获取信息，实施动态监测等。【练习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
【答案】A [获取卫星云图利用的是遥感技术，故A项正确；查询地理数据和选择考察路线利用的是地理信息系统(GIS)，故B、C两项错误；对科考船实时导航利用的是全球定位系统(GPS)，故D项错误。]1．遥感技术在资源普查中的应用
勘探矿产资源、调查生物资源、水资源等是遥感技术在资源普查中的重要应用领域，如下表所示。2.遥感技术在环境、灾害监测中的应用
随着遥感技术的发展，遥感将不仅为人们提供信息资源，改变人们的生产、生活与交往方式，而且在环境监测、灾害预警等方面发挥巨大作用，有助于灾害的预防、环境的治理和保护。3.遥感技术在林业和农业方面的应用【特别提示】 遥感技术在农业生产方面的应用比较广泛，主要的应用如下图所示：【方法技巧】 遥感在森林资源调查中应用的分析教材第91页活动
提示：不同地物在同一波段反射率不同，同一地物在不同波段反射率也不同，由此导致其反射波谱特征不同，根据地物反射波谱曲线就可以区分和识别地表物体。
教材第92页活动
提示：1.在特定的卫星图像上，健康的植被往往呈鲜红色，而长势比较弱的植被颜色比较浅。因此人们可以通过卫星图像上植被颜色的差异判定植物的生长状况。
2．判断水体污染、分析城市大气污染、监测森林火灾、调查生物资源、估算农作物产量、勘探矿产资源等领域。
3．不同的土地利用类型如草地、荒地、撂荒的土地具有不同的电磁波特性，卫星传感器探测这些土地利用类型对电磁波的反射和它们自身发射的电磁波，然后按照一定的规律把电磁波特性转换为图像，经过处理，提取土地利用类型的信息，完成远距离识别地物和地物的状态，实现对土地资源的普查。教材第93页活动
提示：1.判断三幅遥感图像可以分析出黄河三角洲地区建筑用地的变化，如黄河北岸地区建筑用地明显增多，居住区和沿海水产业建筑区的面积增大；也可以分析出黄河三角洲地区环境的变迁，如植被覆盖区范围的增大表明很多地方由原来的荒地变为种植业区；还可以分析出黄河三角洲地区的环境问题，如黄河水携带的泥沙有明显增多的趋势，说明黄河流经地区的环境破坏非常严重、水土流失在加剧。2．我国的环境与灾害问题有：土地荒漠化、土壤盐渍化、环境污染、海洋生态破坏、植被破坏、水旱灾害、滑坡、地震、泥石流、农林病虫害、森林火灾等。
森林火灾是在国外和我国森林分布区域常见的自然灾害，它会对森林造成严重的破坏，同时还会严重危害地球上的生态平衡。卫星遥感的作用表现在：在灾前，可根据气候状况和林木组成等预测火灾可能发生的地区、时段和火险等级；在灾中，可准确地提供火源位置和火灾范围以及火灾的蔓延趋势；在灾后，查明火灾现场情况和过火面积、火灾损失，为森林的恢复提供依据。卫星遥感的热红外波段图像可以用于森林火灾的监测。 原理是着火林木的温度比未着火林木的温度要高，在电磁波的热红外波段会辐射出更多的能量，在图像上会显示出更亮的浅色调。因此，通过卫星的观测，就可以及时发现着火点和火灾蔓延区域，这样就可以及时掌握森林大火的情况，为指挥灭火提供信息。
3．遥感在环境与灾害监测中的案例：美国利用卫星图像研究烟尘污染，监测到纽约因倾倒垃圾、酸液所引起的污染范围。他们曾经利用1972年10月10日的陆地卫星图像，发现有一股从纽约新建的国际造纸公司排入尚普兰湖的污染流，这股污染流一直流到附近的佛蒙特州，地面的观测也证实了这个结论，为此佛蒙特州以卫星图像为依据，对该厂提出了法律诉讼。课件42张PPT。第三节 全球定位系统及其应用一、全球定位系统
1．概念：是具有在__________进行全方位、实时________与________的新一代卫星导航与定位系统。海、陆、空 三维导航 定位功能 2．组成。工作卫星 主控站 测地型 授时 厘米 毫微秒 2．其他领域：目前已扩展到以下领域。
(1)交通、______、地矿、建筑、农业、气象、土地管理、______、公安等部门和行业。
(2)监测地壳的微小移动，帮助预报地震。
(3)与GIS、RS结合，为________、________、精细农业服务等。邮电 金融 资源调查 工程管理 1．教材第96页图3－44“GPS空间星座”
提示：(1)GPS空间星座由21颗工作卫星、3颗备用卫星组成，相邻两颗卫星轨道平面之间的夹角是60°。
(2)每个卫星轨道上都有4颗卫星，它们两两相隔90°，它们的轨道都接近于正圆。
2．在GPS汽车导航中，信息在汽车、卫星和服务中心之间是怎样传递的？
提示：在汽车导航系统中，汽车中的GPS用户设备接收了GPS卫星信息，解算出本车的位置、速度等信息，并通过无线电信号传送至服务中心，服务中心再根据汽车所在位置，及时通过语音提示为汽车导航。车载GPS是目前运用较多的一种GPS应用方式， 有了它，即使你到了一个完全陌生的城市，也会马上找到你要找的地方，保证不会迷路。GPS的组成及工作原理
GPS物流调度追踪系统是一个面向物流行业的专业应用系统，该系统向货主、车主、货代和物流企业提供专业服务。该系统应用无线通讯、卫星定位技术、物流专题地图、互联网VPN技术，将移动应用服务递交给用户，用户可分时购买服务或将应用集成到自己的应用系统中。根据以上材料和教材内容分析探究：
1．车载GPS属于全球定位系统的哪一个组成部分？几个组成部分各具有什么功能？
2．GPS的基本工作原理是什么？【例证1】 下图是GPS卫星星座图。读图，回答下列问题。
(1)GPS由三大子系统组成，除空间星座系统外，还有________系统和________系统。
(2)空间星座系统共有________颗卫星，其中，工作卫星________颗，备用卫星________颗，平均分布在________个轨道平面上，每个卫星轨道上有________颗卫星。空间星座系统保证地面上任何地点、任何时间都可监测到________颗以上卫星。
(3)GPS工作卫星不间断发送信号，GPS用户接收机接收到这些信号后，经过计算便可以求出________、________及________。
(4)GPS与其他定位、导航系统相比，具有__________、__________、__________、__________、__________等特点。
答案 (1)地面控制 用户
(2)24 21 3 6 4 4
(3)三维坐标 速度 时间
(4)全能性 全球性 全天候 连续性 实时性【练习1】 一支地理考察队所用手持式全球定位系统信号接收机显示如下图界面。
据此判断该考察队可能( )
A．在测量珠峰高度
B．在河西走廊寻找地下水
C．在柴达木盆地调查地质构造
D．在塔里木盆地勘探石油【答案】D [根据GPS接收机显示的信息，可知这个地点应位于(39°30′31.7″N，82°30′50.2″E)，海拔高度大约为1 470米，选项中只有塔里木盆地比较符合。]1．全球定位系统的组成及其关系2．GPS的基本工作原理
工作卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算，求出接收机的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息。具体如下图所示：【拓展延伸】 空间星座是如何进行定位的卫星是依据三球定位原理来定位的，如上图所示，已知三颗卫星的位置分别在C1、C2、C3处，A点为需要确定的地面接收机的位置。卫星发出信号，接收机便可以测量出卫星信号到接收机的传播时间，分别计算出三颗卫星到接收机的距离R1、R2、R3，已知球心C1、C2、C3和半径R1、R2、R3可以确定三个球面，这三个球面与地球表面的交点只有一个，那就是点A，即接收机所在的位置，但要注意，此时得出的是二维坐标。
【易错警示】 任何时间、任何地点都能观测到4颗以上的卫星，即意味卫星定位必须使用4颗以上的卫星。
这种认识是错误的。根据3颗卫星提供的资料，运用数学原理就可以计算出地面静止物体的位置。有4颗卫星提供材料，除可进一步提高定位的精确度外，还可迅速计算出运动物体的空间位置。因此，使用3颗卫星就可以粗略定位了。2013年4月20日四川雅安地震牵动人心。地震救援过程中，挖掘机、起重机等大型工程机械设备的使用将提高救援效率。工程机械行业企业第一时间行动，采用企业GPS定位系统，及时快速寻找灾区附近工程设备和专业人员，全程监测设备救援状态，一旦前方设备需要任何技术支援或救援需要更多的设备，企业总部将立即通过GPS定位，进行合理及时的指挥与协调。全球定位系统的应用领域根据以上材料，结合教材分析探究：
GPS的主要功能是什么？它能应用在哪些领域？【例证2】 (2012年浙江六校联考)读“车载GPS导航监控原理示意图”，完成(1)～(2)题。(1)图中M表示( )
A．制作GPS接收机 B．分析交通状况
C．生成电子地图 D．计算三维坐标
(2)车载GPS通过公共电信网络传给交通监控中心的信息是( )
A．车载GPS所在道路的拥堵状况
B．车载GPS所在地的地理坐标
C．车载GPS所在车辆的违章信息
D．车载GPS规划的导航路线答案 (1)C (2)B【练习2】 读下图，回答(1)～(2)题。(1)上图是诺基亚的一款GPS手机的GPS功能显示图，该手机的出现说明了( )
A．GPS技术已经成为人们日常生活的必备工具
B．随着GPS技术的普及，民用GPS技术发展很快
C．只有名牌的手机厂商才有能力开发GPS手机技术，中国目前还没有掌握此技术
D．手机GPS导航不需要通过GPS卫星，有手机信号就行(2)手机GPS功能的出现说明GPS逐渐走进了人们的日常生活，成为人们出行、旅游、探险的好帮手，其原因正确的是( )
A．GPS手机成为时尚
B．GPS技术可以帮助人们选择最合适的旅游线路，降低旅游成本
C．GPS技术可以扩大人们的出行范围
D．GPS技术可使旅游者更具安全感【答案】(1)B (2)B [本题以实际的生活实例为背景，考查全球定位系统在交通领域的应用。第(1)题，GPS有定位导航功能，接收信号时，首先需要卫星进行定位；GPS手机的出现说明GPS已融入人们的生活，但并不说明GPS技术已成为人们日常生活的必备工具；中国已经掌握了研发GPS手机的技术。第(2)题，人们出行、旅游、探险时用到GPS技术，说明GPS技术具有定位、导航的实用价值，有利于旅游者选择旅游线路。]全球定位系统的应用领域【方法技巧】 关联图总结GPS的应用范围【拓展延伸】 全球定位系统的功能
(1)精确定时：广泛应用于天文台、通信系统基站、电视台中。
(2)工程施工：道路、桥梁、隧道的施工中大量采用GPS设备进行工程测量。
(3)勘探测绘：野外勘探及城市规划中都有用到。
(4)导航：武器导航(巡航导弹)，车辆导航(车辆调度、监控系统)，船舶导航，飞机导航，星际导航等。
(5)定位：车辆防盗系统，手机、PDA、PPC等移动通信设备防盗，电子地图，定位系统，儿童及特殊人群的防走失系统等。教材第101页活动
提示：1.GPS还可以应用在大地测量、地震监测、地形测量、林业测量、水利监测、国土资源调查、城建规划勘测等多个方面。
(1)资源调查：土地探测，如森林区、山坡地违规开发、查报工作。使用GPS可顺利导航至可疑地点，并直接查询、调阅地籍图等相关资料以便研究判断。(2)大地测量：利用GPS测定地球上任何点(包括地面上和海洋上)的位置并计算其间的距离，以及测定地球重力场和地球形状、大小等。
(3)林业面积测绘：GPS在林业面积测绘的应用主要有两个方面，一是用于定位造林地块，地块位置和形状，便于在地形图上标注具体的位置；二是利用GPS求算面积。
(4)森林防火：利用GPS进行火场定位、火场布兵、火场面积测量、火灾损失估算，精确度高，安全性强，能够实时、快速、准确地测定火险位置和范围，为防火指挥部门提供决策依据，已被国内外防火机构广泛采用。(5)监测作物产量：在联合收割机上配置计算机、产量监视器和GPS接收机，由此构成了作物产量监视系统。对不同的农作物需配备不同的监视器。例如监视玉米产量的监视器，当收割玉米时，监视器记录下玉米所接穗数和产量，同时GPS接收机记录下收割该株玉米所处位置，通过计算机最终绘制出一幅关于每块土地产量的分布图，再通过和土壤养分含量分布图的综合分析，可以找出影响作物产量的相关因素，从而进行具体的田间施肥等管理工作。
2．略。3．GPS应用领域及主要功能。课件25张PPT。第四节 数字地球一、数字地球的含义
1．概念：数字地球是________的地球，将有关地球上每一点的信息，按地球的________加以整理，然后构成一个全球的信息模型。
2．核心：用________的手段来处理整个地球的__________等方面的问题，最大限度地________，并使人们能够通过一定方式，方便地获得有关地球的______。信息化 地理坐标 数字化 自然和社会 利用资源 信息 3．关键技术。
(1)信息高速公路与高速________。
(2)高分辨率卫星遥感技术：形成数字地球最基本的________。
(3)空间信息技术与空间数据________：构筑数字地球的空间核心技术。
(4)大容量数据________技术：构筑数字地球的数据存储技术已基本成熟。
(5)可视化和虚拟现实技术：________技术是实现数字地球与人交往的窗口和工具。
(6)高性能______能力。网络技术 空间数据 基础设施 存储 可视化 计算 二、数字地球与我们的生活
1．利用数字地球的数据可掌握各地的治安状况，有助于恰当部署警力打击犯罪。
2．可模拟环境变化对濒危物种的影响，以便于采取有效措施保护__________。
3．掌握作物病虫害及其生长情况，科学施药、施肥，可以提高作物产量。
4．学者们可以利用数字地球开展________。生物多样性 学术研究 1．教材第105页图3－56“高分辨率卫星影像”
提示：(1)高分辨率卫星影像图的获得主要是利用遥感技术。
(2)此图主要是为人类提供反映地表地理要素动态、变化的翔实数据。其提供的空间数据是数字地球的基础。
2．为什么说数字地球是形成“地球村”的技术支持？
提示：“数字地球”的出现实现了信息高速公路和国际互联网的广泛使用，“缩小”了我们的生活空间，“缩短”了我们联系交流的时间，使我们生活的世界成为一个全球性。同时形成“地球村”。对于“数字地球”，我们可以假设下面场景：当戴上显示头盔时，我们看到的地球与从太空中看到的一样。通过数据手套，我们可以将看到的影像地球逐级放大，直到可以看到各大洲以及不同地区、国家和城市的内容，甚至可以看到具体的房屋、树木以及其他自然或人造的对象。当发现我们自己感兴趣的地区时，可以通过三维显示方式对一个地区进行研究，并可以看到该地区的立体景观。 数字地球的含义与应用通过系统的声音识别能力，我们可以查询陆地景观的各种信息，还可以对地球上的各种动植物种类进行区分，同时了解到实时的天气、道路、建筑物、人口和社会信息。我们不仅可以进行空间上的旅行，而且还可以在时间上任意遨游。我们可以倒退一段时间，通过覆盖在数字地球的数字地图、新闻影片、民间传说或报纸，了解各大陆古老的历史和民风民俗。这种时间的伸缩可以是几天、几年或几个世纪，甚至可以倒退到地质时代的侏罗纪去了解有关恐龙的信息。结合上述材料，请分析：
1．“数字地球”的具体含义是什么，它涉及哪些关键技术？
2．“数字地球”对我们的生活有哪些影响？
【例证1】 第八届国际数字地球会议于2013年在马来西亚召开。中国政府和学术界在“数字地球”的基础上提出“数字中国”的构想。构想中的“数字中国”将建立一个统一完整的国家公用信息网，它集成了国家经济信息网、国土资源信息网、长江流域监控网等网络信息，并将促进这些系统的综合利用。据此回答(1)～(2)题。
(1)有关“数字地球”的叙述，正确的是( )
A．“数字地球”就是指因特网
B．“数字地球”就是“信息高速公路”
C．“数字地球”是用数据通信技术使地球上信息的表达方式日益数字化
D．“数字地球”只能方便人们的生活，并不能创造实实在在的财富(2)网络技术的应用可能给国家安全带来的直接威胁是( )
①在互联网上存在着许多很容易扩散的计算机病毒 ②敌对势力利用网络散布谣言，扰乱社会秩序 ③外国情报机构可以利用网络技术窃取国家机密 ④网上黑客经常破坏一些计算机网站
A．①② B．②④
C．②③ D．③④答案 (1)C (2)C【练习】 “数字地球”是1998年美国前副总统戈尔提出的，严格讲是以计算机技术、多媒体技术和大规模储存技术为基础，对地球多分辨率、多尺度、多时间和多种类的三维描述。据此完成(1)～(2)题。
(1)“数字地球”即为( )
A．用数字度量半径、体积、质量等的地球
B．数字化、信息化的虚拟地球
C．用经纬度和海拔表述地理事物
D．“数字城市”和“数字校园”的统称(2)支撑“数字地球”的技术包括( )
①遥感技术 ②全球定位系统 ③地理信息系统 ④空间信息技术 ⑤虚拟技术 ⑥网络技术
A．①②③ B．④⑤⑥
C．①②③④⑤ D．①②③④⑤⑥
【答案】(1)B (2)D [数字地球指数字化的三维模拟地球，其核心就是利用数字化手段来处理自然和社会等方面的问题。其技术既包括地理信息技术，也包括与计算机有关的虚拟技术、网络技术、空间信息技术等。]1．数字地球的含义与关键技术
(1)含义：数字地球是指实现地球数字化或信息化的技术系统。形象地说，数字地球是指整个地球经数字化之后由计算机网络来管理的技术系统。如下所示：【拓展延伸】 数字地球的基本概念，可以归纳为以下三个方面：
(1)数字地球指数字化的三维显示的虚拟地球或指信息化的地球，包括数字化、网络化、智能化与可视化的地球技术系统。
(2)实施数字地球计划，需要有政府、企业和学术界共同协力参加，实施数字地球计划是社会的行为，需全社会的关心和支持。
(3)数字地球是一次新的技术革命，将改变人类的生产和生活方式，进一步促进科学技术的发展和推动社会经济的进步。(2)关键技术：数字地球是一个庞大而复杂的系统，要依靠诸多关键技术支撑。各关键技术与数字地球的关系具体如下所示：【方法技巧】 程序法记忆数字地球的关键技术2．数字地球的应用教材第104页活动
提示：数字地球是我们星球的虚拟体现，它汇集了人的经验，并使用了大量自然、文化和历史数据。根据用户的兴趣提供数据接口和标准，使获得的地理参照数据在遥感、制图、统计、医学材料和其他来源的基础上为用户所利用。教材第107页活动
提示：(1)数字地球(Digital Earth)是当代最新的一种概念。通俗地讲，就是把地球和人类的各种信息用地图(地理信息)串起来，装在电脑网络中，形成一个全球信息系统，这就叫“数字地球”。
(2)世界上几乎所有信息都具有地理属性，比如资源、环境、灾害、人口、气象、生物、生态、水文等信息都可以放入“数字地球”。(3)“数字地球”的应用潜力是巨大的，它几乎涉及人类生活的各个方面。因此，随着可访问和可使用的全球地理信息的日益增长以及遥感、全球定位系统等技术对信息的实时支持，“数字地球”将在虚拟外交、打击犯罪活动、支持农业生产等领域取得广泛应用。此外，“数字地球”还将在预测气候变化、保护生物多样性、防灾减灾以及虚拟教育等领域具有广阔的应用前景。
