第二节　地理信息技术的应用复习课件（71张）

(共71张PPT)
第二节　地理信息技术的应用
课标要求 素养目标
通过探究有关自然地理问题,了解地理信息技术的应用。 1.学会认读卫星影像图,并能分析自然灾害的分布特征。(综合思维)
2.在案例分析中体会科学技术是第一生产力,依靠科技进步是提高减灾效益的基本途径。(地理实践力)
预习导学
01
一、全球导航卫星系统及其应用
1.含义:能在地球表面或近地空间的任何地点,提供全天候的 、速度、 信息的导航定位系统。
2.包括:美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯全球导航卫星系统(GLONASS)、欧盟的伽利略导航卫星系统(GALILEO)以及中国的北斗导航卫星系统(BDS)等。
三维坐标
时间
3.功能:定位、导航等,在森林普查与规划、海洋调查与监测、气象及地质灾害的监测与救援等领域都有广泛应用。
[思考1] 全球导航卫星系统(GNSS)有哪些功能,在防灾减灾中有哪些作用
提示:功能:提供全天候、连续、实时、高精度的三维坐标、速度和时间数据。
作用:灾情发生后的通信联络,减灾过程中灾情跟踪、监测,为救灾人员导航,灾害发生地的准确测报。
二、遥感及其应用
1.定义
广义的理解:泛指一切无接触的远距离探测,包括对电磁场、声波、地震波等的探测。狭义的理解:应用探测仪
器,不与探测目标近距离接触,从远处把目标的 特性记录下来,通过分析,揭示目标的特征和变化的综合性探测技术。
电磁波
2.遥感影像
(1)组成: (图像分辨率),是遥感影像上能够详细区分的 单元。
(2)1米分辨率指影像上的一个像元表示地面上1平方米的范围。分辨率数值越小,影像显示地表信息细节的能力越强,分辨率就 。
(3)类型: 、彩色(真彩色、假彩色)。
像元
最小
越高
黑白
3.遥感的应用
(1)在地貌、气候、水文、土壤和植被的调查和监测中都发挥着重要作用。
(2)在环境和灾害监测方面,遥感技术能够快速准确地获取区域的环境和灾害信息,及时发现环境和灾害的变化,预测将要出现的问题。
三、地理信息系统及其应用
1.定义:依靠 实现地理信息的收集、 、储存、分析和 的系统。
2.特点
计算机
处理
应用
电子地图
空间分析
3.功能
(1)位置分析:解决与“位置”有关的问题。
(2)趋势研究:包括 趋势和随 的演变趋势。
(3)模式研究:揭示各种地物之间的 。
(4)模拟分析:将已掌握的地理规律用数学方法表达出
来,即建立 ,来模拟其中某种因素的变化,以及产生的结果。
空间
时间
空间关系
模型
[思考2] 地理信息技术在滑坡、泥石流灾害中防灾减灾的主要作用有哪些
提示:早期预警预报、防灾救灾预案制订,灾害发生过程中的灾害实时监测、灾害损失快速评估,减灾抗灾的应急指挥调度、辅助决策等领域。只要能够科学组织和大规模应用,完全可以实现对灾害过程的实时监测,从而为各级部门的指挥调度、快速响应、联合行动提供可靠的依据。
导学探究
02
探究一　全球导航卫星系统的应用
北斗导航卫星系统是我国自主建设、独立运行,并与世界其他导航卫星系统兼容共用的全球导航卫星系统,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务,并兼具短信报文通信能力。北斗导航卫星系统与美国的全球定位系统、俄罗斯的格洛纳斯全球导航卫星系统、欧盟的伽利略导航卫星系统并称为四大全球导航卫星系统。2020年6月23日,我国“北斗三号”全球导航卫星系统最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射后成功布阵太空,至此我国全面完成北斗全球导航卫星系统星座部署。
[思考]
(1)(综合思维)北斗导航卫星系统由哪些部分组成 其主要特点是什么
提示:北斗导航卫星系统由空间段、地面段、用户段组成,具有全球性、全天候、连续性和实时性的特点。
(2)(地理实践力)北斗导航卫星系统的主要功能是什么 防灾减灾还需要哪些地理信息技术支持
提示:定位、导航、授时服务等。遥感技术、地理信息系统。
1.全球导航卫星系统的组成及其关系
2.全球导航卫星系统的应用领域
全球导航卫星系统技术因其具有全天候、高精度、自动测量的特点,被广泛应用于多个领域。目前,全球导航卫星系统的主要功能是定位和导航,具体如下所示:
2019年3月15日18时05分,山西省临汾市乡宁县枣岭乡发生山体滑坡,造成20人死亡,13人受伤,卫生院、住宅楼等多个建筑物垮塌,直接经济损失达七百多万元。滑坡区地处黄土斜坡,高70米,坡度45°,在40米处存在一层粉质黏土,渗透性较差。本地区降水集中在每年5—10月。下图是滑坡地区概览图。据此回答(1)—(2)题:
(1)此次滑坡灾害产生的主要原因有(　　)
①地形坡度较大　②降水集中,黄土垮塌　③斜坡顶建筑物分布密集　④粉质黏土形成软弱面
A.①③④ B.①②④
C.①②③ D.②③④
√
思路点拨:第(1)题,滑坡区坡度为45°,地形坡度较大,①正确。滑坡发生的时间为3月,本地区降水集中在每年5—10月,故本次滑坡发生的主要原因并不是降水集中,②错误。滑坡处卫生院、住宅楼等多个建筑物垮塌,可以推测此次滑坡坡顶的建筑物数量较多,分布较为密集,③正确。滑坡区在40米处存在一层粉质黏土,渗透性较差,导致地表的下渗水在此处长期积累,引发滑坡,④正确。故选A。
(2)在滑坡防御中,北斗导航卫星系统可以(　　)
A.分析滑坡规律
B.精准监测滑坡体的移动并预警
C.获取某时刻滑坡图像
D.评估滑坡灾情
√
思路点拨:第(2)题,北斗导航卫星系统的主要功能为定位、导航。分析滑坡规律、评估滑坡灾情是地理信息系统(GIS)的功能。精准监测滑坡体的移动并预警,可以通过北斗导航卫星系统中的定位功能实现,B正确。获取某时刻滑坡图像是遥感(RS)的功能。
探究二　遥感技术的应用
材料一　在一张北京市的资源卫星遥感图片上,人们惊奇地发现北京城已陷入垃圾的重重包围之中,这些垃圾是人们长期掩埋的生活垃圾。于是人们惊呼:再不采取措施,北京城将变成垃圾场了!
材料二　2020年3月30日,四川省凉山彝族自治州西昌市森林大火引发全国网友的关注,该次救火行动出动消防员近千名,一直奋战到31日5时才将大火扑灭。在扑灭大火的过程中,卫星遥感监测技术发挥了重要作用,为制订灭火计划、做出灭火部署提供了科学依据。
[思考]
(1)(综合思维)资源卫星是如何发现掩埋在地下的垃圾的
提示:遥感资源卫星能发现垃圾填埋情况是因为填埋处地面反射和辐射波谱会发生变化。如垃圾中的有机物发酵会产生热量,垃圾填埋处的地温高,通过遥感卫星图片很容易同其他地区区别开来。
(2)(地理实践力)防灾减灾过程中,遥感在获取信息方面有哪些
优势
提示:探测范围大,获取信息速度快、周期短、信息量大,受地面条件限制少等。
1.遥感技术在资源普查中的应用
勘探矿产资源、调查生物资源和水资源等是遥感技术在资源普查中的重要应用领域。
应用领域 具体内容 备注
勘探 矿产 资源 蕴藏矿产的地方有许多是地质断裂或环形构造带,较容易借助遥感技术“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
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、类型、结构、健康状况等数据 为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务
2.遥感与环境和灾害监测
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。
应用 领域 具体内容 备注
环境 监测 荒漠化、土壤盐渍化、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 旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾、沙尘暴等 有利于防灾减灾
遥感图像判断的基本方法
(1)看颜色:根据颜色可以判断该地物是属于水文要素还是人工要素。
(2)看形态:根据地物形态——面状或线状,大致可以确定是水文要素中的湖泊或河流,还是人工要素中的城市、村庄或道路。
(3)看与周边地物的关系:一般与河流相连的是湖泊,与道路相连的是村庄或城镇。
(4)看叠加:通过多次或逐月逐年对同一地区遥感图像叠加可以反映地物时间变化特点,如城市的扩张、海岸线侵蚀变化、湖泊的消长等。
(5)看光谱:不同地物对同一波段电磁波的反射率不同;相同地物在不同波段反射率也不同。光谱反射率差别越大,越容易区分。
棉花遥感识别是棉花种植面积遥感估算的关键,以下是我国北疆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3个波段为可见光波段(分别为蓝波段、绿波段、红波段),第4波段为近红外波段。读图,回答(1)—(3)题:
(1)容易将棉花从三种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
√
思路点拨:第(1)题,4波段为近红外波段,棉花与番茄、玉米的反射率差异明显。
(2)根据图中信息及相关知识判断,下列叙述正确的是
(　　)
A.6月份和9月份相比,棉花遥感识别最佳时相期在6月份
B.盛絮期棉花反射率在1—3波段明显降低
C.北疆地区是我国最重要的棉花产区
D.北疆地区发展棉花种植业的优势是耕地面积广,便于大规模的机械化耕作
√
思路点拨:第(2)题,从坐标图可知,棉花盛絮期为棉花遥感识别最佳时相期,这一时相期的棉花反射率在前
3个波段明显降低。
(3)不同的地物和地物的不同状况有不同的反射率。据此原理,可以利用遥感监测的有(　　)
①近海赤潮灾害　②人口分布　③海上石油污染 ④工业生产总值
A.①② B.③④
C.②④ D.①③
√
思路点拨:第(3)题,遥感不能监测人口分布和工业生产总值。
探究三　地理信息系统及其应用
当地时间2021年11月17日,加拿大不列颠哥伦比亚省政府宣布,为应对暴雨引发的洪水和泥石流等问题,该省进入为期14天的紧急状态。气象部门通过技术手段发现这次洪灾影响巨大,形容为“500年一遇的灾难”。加拿大政府派出了空军前往当地救灾,数千人利用定位设备按照事先部署的救灾计划参加了救援。
[思考]
(1)(区域认知)气象部门要及时了解险情,应该采用什么地理信息技术 推测救援人员所使用的定位设备最可能是什么
提示:遥感技术。全球导航卫星系统的手持设备。
(2)(综合思维)政府部门利用什么地理信息技术部署救灾计划 如何部署
提示:地理信息系统。将遥感技术获取的灾情信息输入系统,然后结合救灾物资分布、交通状况等,利用地理信息系统进行分析,制定救灾计划。
1.地理信息系统可以解决的基本问题
名称 问题 举例
位置 分析 解决与“位置”有关的问题 ①距离最近的一家快餐店在哪里;②北京市目前共有几家图书馆;③在指定区域内寻找适合一定条件的地物
趋势 研究 空间趋势和随时间的演变趋势 ①分析过去20年来某城市的人口增长趋势;②求两点之间最短、最快或景点最多的路径
模式研究 通过模式分析,揭示各种地物之间的空间关系 分析一个地区的地形、土壤与特定作物种植之间的关系
模拟分析 模拟某地如果具备某种条件时将出现的结果 温室效应造成了地球极地冰盖的融化,若海水上涨10 cm将淹没全球哪些地区
2.在城市管理中的应用
应用 主要功能
城市信息管理与服务 主要向城市居民提供日常工作与生活所需的各种信息
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 显示有关道路的路况、交通流量、沿线环境等空间和属性信息
城市救灾防灾 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,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、预测与模拟
城区公共卫生 提供预警和决策支持
我国的陆地几何中心位于(104°E,36°N)。如图为我国人口重心的空间变化图。据此回答下题:
制作我国人口重心图,需要借助的地理信息技术是(　　)
A.GIS
B.RS
C.GNSS
D.数字地球
√
思路点拨:RS主要对地理事物进行监测,GNSS主要起定位、导航的功能,数字地球是数字化的地球,GIS可对地理信息进行分析处理。制作我国人口重心图需要借助GIS技术,A正确。
图表判读
03
GIS图层叠加示意图的判读技巧
地理信息系统的图像判读,较多的是通过叠图分析的方式进行考查。叠图分析是将同一地区的两层或多层地图要素重叠在一起进行图层和属性运算,产生新的图层或属性的过程。在判读这一类示意图时,一般把握三个步骤:
第一步:明确GIS图层叠加示意图是由哪些专题图层组成的。
第二步:明确不同的专题图层反映的地理事物之间的空间联系。
第三步:明确图层叠加之后会形成一个可以反映多个地理要素分布特征的新图层。
常见的案例如下:
叠加图层 新生(应用)主体
人口密度、交通线路及规划 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 垃圾场深埋区选址
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
下图为某地区地理信息系统数据库示意图。读图,回答(1)—(3)题:
(1)以下图层组合最适合用遥感(RS)技术获取信息的是
(　　)
A.①③⑤ B.①②④
C.③④⑥ D.②③⑥
√
解题思路:第(1)题,遥感是非接触的远距离探测技术,一般运用传感器(遥感器)对物体电磁波的辐射、反射特性进行探测。居民点、水系、地形等要素分布在地表,适合用遥感技术来获取;土壤、岩层、地下水等要素遥感技术不容易探测到。故选B。
(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.①③⑤⑥ D.②③④⑥
√
解题思路:第(2)题,进行农业适宜性评价,需要综合考虑水系、土壤、地形、地下水等因素,不需要考虑居民点、岩层等因素。故选D。
(3)目前监测全球湖泊面积变化主要采用(　　)
A.RS B.GIS
C.GNSS D.数字地球
√
解题思路:第(3)题,监测全球湖泊面积变化主要采用遥感技术,A正确。
课堂小结
04
随堂练习
05
一、选择题
目前,我们使用的某通信软件欢迎界面(如图)是由我国“风云四号”卫星从太空拍摄的气象云图。据此回答
1—2题:
1.我国“风云四号”卫星拍摄气象云图应用的地理信息技术是(　　)
A.遥感 B.全球导航卫星系统
C.地理信息系统 D.数字地球
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√
解析:1.A　第1题,遥感主要用于获取遥感影像;全球导航卫星系统主要用于定位、导航;地理信息系统主要运用计算机系统对获取信息进行处理分析;数字地球主要是将地物信息数字化,实现网络上的传输、共享。故选A。
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2.我国“风云四号”卫星观测的优点有(　　)
①探测范围大　②获得信息快　③效率高　④几乎不受地面条件限制
A.②③④ B.①②③
C.①②④ D.①②③④
√
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解析:2.D 　第2题,我国“风云四号”卫星运行高度比较高,因此探测范围大,而且现代遥感技术能够瞬时成像、实时传输,因此获得信息快、效率高、几乎不受地面条件的限制,①②③④正确。故选D。
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下图为某地理研究小组利用地理信息技术得出的同一地区不同地理事物分布图层。读图,回答3—5题:
3.为了合理布局商业网点,最需要叠加研究的图层包括
(　　)
A.甲、乙 B.乙、丙
C.丙、丁 D.甲、丙
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√
解析:3.C 　第3题,商业网点一般布局在交通便利、人口密集的地方。丙图层示意交通线分布,丁图层示意人口分布。
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4.进行上述研究,运用的地理信息技术是(　　)
A.遥感
B.全球导航卫星系统
C.虚拟技术
D.地理信息系统
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解析:4.D 　第4题,遥感主要用于图像采集,全球导航卫星系统主要用于定位、导航等,地理信息系统主要用于数据处理,所以进行上述研究,运用的地理信息技术是地理信息系统。
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5.①②两居民区规模较大的最主要原因是(　　)
A.地势较平坦
B.位于河流交汇处
C.交通较便利
D.人口较稠密
√
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解析:5.B 　第5题,把河流、地形和公路三个图层叠加在居民区的图层上可以发现,①②两个居民区都位于河流交汇处。
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二、非选择题
6.阅读图文材料,回答下列问题:
2019年8月份,全国平均降水量为105.4 mm,较常年同期增加3%,有241条河流发生超警戒水位洪水,72条河流发生超保证水位洪水,
21条河流发生超历史记录洪水。下图为我国洪涝灾害主要分布地区图(图中阴影区域)。
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(1)简述洪涝带来的主要危害。
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答案:(1)洪水淹没农田、聚落;破坏交通、通信、水利设施;造成人员伤亡、农作物减产、交通受阻;洪水引发河流泥沙淤塞、水土流失等生态问题;洪涝过后发生疫情,威胁人类身体健康。
解析:第(1)题,洪涝指因连续性降水或短时强降水导致江河洪水泛滥或积水淹没低洼土地的现象。其危害农业生产、交通通信,破坏生存环境,威胁人类健康等。
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(2)简述遥感技术在获取洪涝灾害信息方面具有的突出
优势。
答案:(2)实时性强;精度高;覆盖面广;更新快等。
解析:第(2)题,遥感监测的优点主要有:大面积同步观测(范围广);时效性强;数据综合性和可比性、约束性好,精度高;获取信息受条件限制少,更新快等。
三、优选题
7.下图是运用地理信息技术对某地一次自然灾害过程进行评估的示意图。读图,回答(1)—(2)题:
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(1)本次灾害和评估所采用的地理信息技术,判断正确的是(　　)
A.寒潮　遥感
B.地震　遥感
C.泥石流　地理信息系统
D.台风　地理信息系统
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解析:(1)C　第(1)题,由所学知识可知,图层叠加是地理信息系统的基本功能,A、B错误。图中有径流量、植被覆盖率、陡谷这些条件,可知分析的自然灾害为泥石流,C正确,D错误。
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(2)甲最可能是(　　)
A.坡面堆积
B.坡面径流
C.坡面下渗
D.坡面朝向
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解析:(2)A　第(2)题,读图可知,由甲和陡谷能得出“地质地形”的结论,地表堆积碎屑物的多少是形成泥石流的物质基础,故甲最可能是坡面堆积状况,A正确。坡面径流、坡面下渗受地表径流和植被的影响,不符合题意,B、C错误。甲与坡面朝向关系不大,D错误。
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