单元活动 地理信息技术应用
核心素养 1．通过分析不同自然地理案例，可以选择合适的地理信息技术。2．了解地理信息技术，在灾害监测等自然地理问题中的应用。3．学会分析主要的地理信息技术图像、结果，并初步了解常见自然地理问题对人类生活的影响。
预习点1 地理信息技术及其主要用途
1．地理信息技术：是一门对地理信息进行获取、分析和应用的综合性技术，是地理科学与现代信息技术相结合的产物。
2．核心技术：遥感、地理信息系统、全球卫星导航系统等。
3．地理信息技术的主要用途
应用领域 作用
资源普查 调查资源数量及分布，对农作物进行估产
灾害监测与评价 监测灾害分布，估算受灾面积
环境监测与评价 监测环境现状及变化
区域、城市和工程规划 工程勘察和测量，工程影响分析，布局优化
交通 定位、导航、规划线路，监测地壳运动
其他 有利于事故救援、安全保障、科学研究
预习点2 遥感及其应用
1．遥感概述
(1)原理：地球上的物体都在不停地吸收、反射、发射电磁波，不同物体的电磁波特性不同。
(2)环节
(3)特点：探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大等。
(4)应用：资源评估、环境监测、灾害预警等领域。
2．遥感影像判读
(1)遥感影像中识别地物
色彩 水域为蓝色，人工建筑多呈灰色，植被呈红色
形状 人工建筑、工程的边界往往棱角明显，形状规则；道路的宽度一般变化较小，而河流的宽度多变；道路相对比较顺直，而河流则弯弯曲曲等
(2)遥感影像判读应具体情况做具体分析，有的还应当结合实地调查进行判读。
预习点3 全球卫星导航系统和地理信息系统
的应用1.全球卫星导航系统
(1)功能：获取观测点的经纬度和高程，实现导航、定位、授时等功能。
(2)特点：具有高精度、高效率和低成本的优点。
(3)应用：大地测量、地面监测、交通导航等许多方面。
2．地理信息系统
(1)概念：地理信息系统是在计算机硬件、软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
(2)应用：广泛应用于经济、社会、环境和生态的规划、决策和管理等方面。
预习点4 利用地理信息技术监测滑坡
1．卫星定位位移检测预警系统
(1)原理：通过在滑坡体和建筑物上设置的多个卫星定位监测桩进行数据采集，采集的数据实时传输至位移分析系统。一旦变形量超过预警阈值，系统将实时预警。
(2)应用的地理信息技术：全球卫星导航系统和地理信息系统。
2．建立卫星定位位移检测预警系统的意义
(1)为研究滑坡变形特征、变形机制和危害程度等提供了翔实数据。
(2)通过监测预警的实时性，为及时处置滑坡险情提供了技术保障。
研习1 遥感技术及应用
遥感技术是一种先进的信息获取技术，由于具有监测范围广、获取信息快、瞬间成像、实时传输、快速处理等优点，已经广泛应用于国民经济的各个领域，对推动经济建设、社会进步、环境改善和国防建设都发挥着重要作用，具体分析如下：
应用领域 具体内容 特征意义
资源普查 矿产资源、水资源、土地资源、森林草场资源、野生动物资源、农作物估产等 全面系统地提供资源分布状况并及时更新信息
灾害监测 旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等 有助于防灾减灾
环境监测 荒漠化、土壤盐渍化、环境污染、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、海上冰山漂流等 有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善
工程建设及规划 大型水利工程、港口工程、核电站、路网、城市规划等 有利于人们全面准确地了解各工程建设的地理背景，对布局进行合理决策
其他 军事侦察、海上交通、海洋渔业等 有利于国防建设和经济发展
遥感技术在自然灾害监测和评估中的应用
(1)除了能看到电视屏幕上的常规大气云图外，还可以看到沙尘暴、台风、暴雨等灾害性天气的形成过程。
(2)利用遥感技术可以迅速地发现一些突发性自然灾害，如森林火灾等。
(3)在交通不便、人迹罕至的地区可展现遥感作为灾害监测“千里眼”的优越性。
(4)在灾害发展过程中和消除后，对灾害发生的规模、速度以及是否复发进行监测。
特别提醒
遥感的工作流程
在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。读图，回答1～3题。
1．图中重度病害植物反射波率高于健康植物反射波率的波段是( )
①红外线 ②X光 ③可见光 ④紫外线
A．①② B．③④
C．②④ D．①③
2．根据图中的原理，可用遥感技术直接( )
①划分植物类型 ②判读植物生长的土壤类型 ③监测树木的生长状况 ④估计粮食作物的产量
A．①② B．③④
C．②④ D．①③
3．不同的地物和地物的不同状况有不同的反射波率，根据这个原理，可以利用遥感的工作有( )
①判读水体污染 ②判读人口分布 ③分析城市大气污染 ④估算工业生产总值
A．①② B．①③
C．②③ D．②④
解析：第1题，读图可知，重度病害植物反射波率高于健康植物反射波率的波段约在0.6～0.8微米，属红外线和可见光。故选D。第2题，图中反映的原理是根据植物的反射波谱判断植物的生长状况，故可以监测树木的生长状况，由生长状况不难估算粮食作物的产量，③④正确；具体划分植物类型仅靠反射波谱不能直接判读，①错误；土壤在卫星图像上没有直接形态特征，其类型只能靠逻辑推理，不能直接判读，②错误。故选B。第3题，依据题干可知，污染水体和未污染水体、污染严重大气和污染较轻大气的反射率不同，均可用遥感技术判断。故选B。
答案：1.D 2.B 3.B
[思路点拨] 解答该题组应从遥感的工作原理及应用入手：
1．根据地表不同地理事物反射的电磁波特性不同，结合图示，分析选项，即可得出答案。
2．遥感技术的直接应用是从图像中直接判断，无需经过推理和估算。
随着科学技术的发展，我国台风预报技术能力大幅提高，台风预报准确率逐年稳步提升。如图为某次台风的卫星云图。据此回答1～2题。
1．气象卫星发回的卫星云图主要运用了( )
A．全球卫星导航系统 B．遥感技术
C．地理信息系统 D．虚拟技术
2．目前主要是利用气象卫星对台风进行监测，通过分析多幅卫星的云层图片，可以获得( )
①台风中心位置 ②台风的强度和速度 ③台风所造成的降水强度 ④台风的移动方向 ⑤台风的登陆地区
A．①②③⑤ B．②③④⑤
C．①③④⑤ D．①②④⑤
解析：第1题，遥感技术可以获取卫星云图。故选B。第2题，从气象卫星云图上可以看出任何地方的天气状况，可以监测台风的位置、强度、移动方向和速度、登陆地区等，这为实时天气预报提供了依据，但不能获取台风所造成的降水强度的信息。故选D。
答案：1.B 2.D
研习2 地理信息技术在自然灾害监测与评估中的作用
地理信息技术 主要功能 在自然灾害监测中的作用
遥感技术(RS) 观测范围广、信息获取量大、速度快。空间尺度上：多波段、多时相和全天候；时间尺度上：同步观测 ①除了能看到电视屏幕上的常规大气云图，还可以看到沙尘暴、台风、暴雨等灾害性天气的形成过程；②利用遥感影像可以迅速地发现一些初发时人眼难以察觉的突发性灾害，如森林火灾、赤潮等；③在交通不便、人迹罕至的地区可展现遥感作为灾害监测“千里眼”的优越性；④在灾害发展过程中和消除后，对灾害发生的规模、速度以及是否复发进行监测
地理信息系统(GIS) 对信息进行综合处理和空间数据分析，具有空间定位、定性和定量分析的功能 对自然灾害进行预报预警、动态监测、灾害发生成因与规律分析、灾害损失调查、灾情评估等，还可以为制定减灾预案和指导灾后重建工作提供依据
RS和GIS结合 信息获取和空间分析相结合 灾前：圈定危险区，对危险程度作出评价，指导防灾活动；灾中：对灾情实况监测并作出评价，指导抗灾活动；灾后：评价灾害损失，指导救灾活动
全球卫星导航系统(GNSS) 灾情发生后的通信联络和减灾过程中的灾情跟踪、监测等，利用全球卫星导航系统可以提高减灾效率，进行救灾物资空投，并提高精确度。另外，全球卫星导航系统还广泛应用于救灾人员赶赴发生灾害现场的导航和通信联络、洪水到达的实时监控、森林火灾发生地点的准确测报(辅以配套设备)等方面
地理信息技术的选取技巧
关于地理信息技术，主要考查其作用和应用领域的不同。因此，只要大体上抓住地理信息技术的区别，就能对地理信息技术的选取做出正确的判断。可以重点记住三种技术的主要区别：
另外，注意在“用词”方面的差异，也是正确选取地理信息技术的方法之一，具体方法如下：
(1)若有“获取”“监测”“估测”“调查”等词语，一般选取遥感技术。
(2)若有“定位”“导航”“测量”等词语，则选取全球卫星导航系统。
(3)若有“分析”“评估”“预测”“预报”“处理”“管理”“决策”“规划”“选址”等词语，则多选取地理信息系统。
2013年4月20日，四川雅安芦山县发生里氏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)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年汶川里氏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，材料中说明了BDS的功能是定位和短文通信，由此可以确定③④的描述是正确的。提供灾区影像的技术是RS，统计灾区经济损失的技术是GIS。故选D。第2题，一般来说，震级越大，造成的损失越大。汶川地震是里氏8.0级，芦山地震是里氏7.0级，芦山地震的震级小于汶川地震，①正确。由于2008年处于同一地震带上的汶川发生过地震，人们的防震意识有所增强，③正确。材料显示了北斗卫星导航系统在救灾中发挥了重要作用，由此推断“救援及时”也是造成损失小的原因，④正确。地震是地球内能释放的形式，目前的技术还很难做出精确预报，②错误。故选B。
答案：1.D 2.B
[思路点拨] 本题以北斗卫星导航系统为背景，解题的关键是掌握常见的地理信息技术及应用，解题时应注意对课本知识的把握和对材料信息的提取。
下图为某地用地理信息技术进行生态环境质量评价流程简图。读图，完成下题。
评价过程中，可以( )
①利用遥感技术获取植被覆盖信息 ②利用全球卫星导航系统获取土地利用类型信息 ③借助地理信息系统进行数据图层管理 ④通过遥感技术输出生态环境质量专题图
A．①② B．①③
C．②④ D．③④
解析：不同的地物辐射或反射的电磁波不同，遥感技术可以识别出来，因此可以利用遥感技术获取植被覆盖信息，①正确。全球卫星导航系统的主要功能是定位和导航，不能获取土地利用类型信息，②错误。地理信息系统的主要功能是分析、处理、储存地理空间数据，因此，可以借助地理信息系统进行数据图层管理，③正确。遥感技术不能处理和输出生态环境质量专题图，可以通过地理信息系统输出生态环境质量专题图，④错误。故选B。
答案：B
南华礁为南沙群岛中部的一个珊瑚环礁，是中国固有领土。科学家运用地理信息技术，观测到某国曾在礁盘两侧填出了0.03平方千米的陆地。下图为南华礁西航道两个不同时期轮廓对比图。读图，完成1～2题。
1．获取该地夜间灯光亮度地图，所用的地理信息技术是( )
A．RS B．GIS
C．GPS D．GNSS
2．我国科学家监测南华礁面积变化趋势，其使用的技术是( )
①北斗卫星导航系统 ②遥感 ③地理信息系统 ④数字地球
A．①② B．②③
C．①③ D．③④
解析：第1题，获取该地夜间灯光亮度地图，即传感器在一定的搭载平台上对地面面状地理信息的获取，应使用RS技术，A正确。GIS技术主要用于对地理信息的查询、统计、分析以及预测等，B错误。GPS和GNSS主要对地理事物进行定位和导航，C、D错误。故选A。第2题，监测南华礁面积变化趋势，一是要获取南华礁相关的面状地理信息，需要借助遥感技术，二是要对获得的地理数据信息进行比对、分析，需要借助地理信息系统，②③正确。北斗卫星导航系统主要用于地理事物的定位和导航，数字地球是将地理信息数字化后，借助计算机系统来管理的技术，均不是科学家监测南华礁面积变化趋势主要使用的技术，①④错误。故选B。
答案：1.A 2.B
3．近年来，一些专业服务机器人在某些特殊领域得到了很好的应用。我国特高压输电巡检就应用了智能服务机器人，机器人在完成相应的工作后会自动返回充电桩充电，并将数据实时传送到平台上。智能服务机器人在工作过程中运用的地理信息技术有( )
①GNSS ②RS ③GIS ④GPRS
A．①② B．①③
C．②③ D．③④
解析：结合材料可知，智能服务机器人在工作过程中需要采集数据信息，并将数据信息处理加工后传送到监控平台，因此需要用到GIS的数据采集、处理功能；智能服务机器人可以自动返回预定地点进行充电，需要借助GNSS精准的导航、定位功能。智能服务机器人一般不会使用RS技术，GPRS技术不是地理信息技术。故选B。
答案：B
2021年10月13日，台风“圆规”在海南省琼海市沿海登陆。如图为台风“圆规”卫星图像。据此完成4～5题。
4．获取台风“圆规”卫星图像主要用到的地理信息技术是( )
A．遥感技术 B．地理信息系统
C．全球卫星导航系统 D．虚拟现实技术
5．海南省应急管理厅运用GIS分析此次台风造成的洪涝灾情，需要叠加使用的图层主要有( )
①土壤图层 ②水系图层 ③地形图层 ④矿产资源图层
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析：第4题，获取台风“圆规”卫星图像主要用到的地理信息技术是遥感技术，A正确；地理信息系统侧重分析，获取台风“圆规”卫星图像，不需要分析，B错误；全球卫星导航系统，有定位的作用，获取台风“圆规”卫星图像，不需要定位，C错误；虚拟现实技术不是地理信息技术，D错误。故选A。第5题，洪涝灾情主要与水文、水系、地形、气候等自然条件有关，与土壤和矿产资源无关，所以②③正确，①④错误。综上所述，B正确，A、C、D错误。故选B。
答案：4.A 5.B
打开智能手机，开启定位，打开电子地图APP，可以确定我的位置、目的地位置，并进行定位导航，极大地便利了大众的出行。智能手机和电子地图APP用到了大量的地理信息技术。下图为运城某同学的手机截屏。读图，完成6～7题。
6．关于地理信息技术的叙述，不正确的是( )
A．遥感的主要功能是信息获取
B．目前利用遥感技术，可对地震进行准确预报
C．利用全球卫星导航系统可进行定位、导航
D．遥感、北斗导航系统可为地理信息系统提供数据
7．输入目的地北京大学和驾车模式，电子地图APP很快为用户推荐了不同的自驾路线，规划自驾路线主要利用的是( )
A．遥感的感知功能
B．北斗导航系统的定位功能
C．地理信息系统的分析功能
D．视频监控系统功能
解析：第6题，遥感的主要功能是信息获取，而地震的发生难以通过遥感技术准确预报。利用全球卫星导航系统可对地理信息进行定位、导航。遥感、北斗导航系统等技术可为地理信息系统提供数据。故选B。第7题，输入目的地北京大学和驾车模式，系统对相关地理信息及数据进行了分析和规划，得出不同的自驾路线，这主要利用了地理信息系统的分析功能，C正确。遥感的感知功能、北斗导航系统的定位功能以及视频监控系统功能等均无法对地理信息进行分析和规划。故选C。
答案：6.B 7.C
8. GIS可通过图层信息来分析和预测地质灾害的发生。下图示意某区域相关要素评估值信息图层(数值越大表示该评估要素指示地质灾害发生概率越高)和地块编号。此次降水易引发地质灾害的地块是( )
A．④⑦ B．⑤⑧
C．②③ D．⑥⑨
解析：根据材料可知，数值越大表示该评估要素指示地质灾害发生概率越高，则在某次降水强度图层中，④⑥⑦地块发生地质灾害的概率较高；在地形坡度图层中，④⑦发生地质灾害的概率较高；在植被覆盖图层中，④⑥⑦发生地质灾害的概率较高。综合三个指标看，④⑦地块发生地质灾害的概率较高。故选A。
答案：A
课时作业(二十一) 地理信息技术应用
A组(基础练)
下图为松林、草地、红砂岩和泥浆四种地物的反射波谱曲线。读图，完成1～2题。
1．红砂岩具有高反射率的波段是( )
A．红外线 B．X光
C．可见光 D．紫外线
2．利用上图能直接完成的遥感工作是( )
A．判断水域状况 B．制订绿化方案
C．估算地物面积 D．判断土地类型
解析：第1题，读图可知，横轴是波长，纵轴是反射率。根据红砂岩反射率高的点对应的波长数值，在图中可以对应可见光部分。第2题，遥感相当于视力的延伸，是遥远的感知，只能根据反射的波长，区分地物的类型，不能分析范围、性质等变化。图中没有水域的波长，不能判断水域状况，A错误。制订方案、估算面积需要用地理信息系统，B、C错误。可以根据波长判断土地类型，D正确。
答案：1.C 2.D
北斗卫星导航系统是中国自主建设的卫星导航系统，为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。下表是北斗卫星导航系统“三步走”发展概况。据此回答3～4题。
步骤(时间) 系统名称 服务范围
2000年 北斗一号系统 5°N～55°N,70°E～140°E
2012年 北斗二号系统 55°S～55°N,55°E～180°
2020年 北斗全球系统 全球
3．由表可知( )
A．北斗一号服务范围超过2 000万平方千米
B．北斗二号服务范围主要涵盖亚洲和欧洲
C．目前北斗服务范围覆盖太平洋和大西洋
D．目前西半球区域暂时无法接收北斗服务
4．目前北斗卫星导航系统可以用于( )
①人口普查 ②应急搜救 ③水文监测 ④海产品加工 ⑤地理信息测绘
A．①②③ B．③④⑤
C．②③⑤ D．②③④⑤
解析：第3题，根据表格信息，目前北斗二号导航系统虽未覆盖全球，但已经覆盖太平洋、印度洋的大部分地区，影响到亚洲及欧洲的部分地区，涉及东西半球。读表根据北斗一号服务范围估算可知，其面积超过2 000万平方千米。第4题，根据材料信息，北斗卫星导航系统主要用于提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。人口普查、海产品加工不在此列。
答案：3.A 4.C
B组(提升练)
某地理课外活动小组制作专题地图，运用地理信息技术打开河流、城镇两个图层，图层中十字星的经纬度相同。读图，完成1～2题。
图一 图二
1．如果将两个图层叠加，所得地图为下图中的( )
2．该技术( )
A．关键装置是传感器
B．数据库由若干图层组成
C．主要功能是空间定位
D．数据模型用点、线、面表达
解析：第1题，需要注意的两幅图的图幅面积相同，但是由于比例尺不同，图二的比例尺是图一比例尺的二分之一，因此代表的空间范围较大，所以，当两幅地图进行叠加时，两幅地图的比例尺需要统一，如果图二的比例尺扩大到与图一相同时，图示中各点之间的图上距离会增大到原来图上距离的两倍。结合图中河流的形状，可得出D项符合。第2题，该技术为地理信息系统，其图层叠加技术具有强大的图像和数据处理功能。
答案：1.D 2.B
3．下图所反映的是“雪地、沙漠、湿地、小麦的反射波谱曲线”。读图，回答下列问题。
(1)在图中，0～0.7微米波段内，反射率最高和最低的地物分别是________和________。
(2)小麦在________到________波段最容易与其他地物区分开来。
(3)结合该图和所学知识思考，利用遥感图像进行地物判读的原理是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)遥感技术在国民经济中应用于__________、__________等领域。
解析：第(1)题，由图中曲线可知，0～0.7微米波段内，反射率最高的是雪地，最低的是湿地。第(2)题，由图可知，小麦在0.7～0.9微米波段内，反射率明显高于其他地物，最容易和其他地物区分。第(3)题，由图可知，同一波段，不同地物的反射率不同，同一地物在不同的波段，其波谱特征也不同，根据这两点，可以识别不同的地物。第(4)题，根据上题的分析，遥感技术可以对环境灾害进行监测，如火灾、泥石流的范围监测；可以对矿产资源进行普查。
答案：(1)雪地 湿地 (2)0.7微米 0.9微米 (3)不同地物在同一波段反射率不同，同一地物在不同波段其波谱特征不同，根据波谱曲线可以辨别地物 (4)资源普查 环境灾害监测
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第四单元 从人地作用看自然灾害
单元活动 地理信息技术应用
核心素养 1．通过分析不同自然地理案例，可以选择合适的地理信息技术。
2．了解地理信息技术，在灾害监测等自然地理问题中的应用。
3．学会分析主要的地理信息技术图像、结果，并初步了解常见自然地理问题对人类生活的影响。
课前精梳理 自学教材 梳理知识
预习点1 地理信息技术及其主要用途
1．地理信息技术：是一门对地理信息进行获取、分析和应用的综合性技术，是地理科学与__________________相结合的产物。
2．核心技术：遥感、地理信息系统、__________________系统等。
现代信息技术
全球卫星导航
3．地理信息技术的主要用途
应用领域 作用
资源普查 调查资源数量及分布，对农作物进行______
灾害监测与评价 监测灾害分布，估算____________
环境监测与评价 监测环境现状及______
区域、城市和工程规划 工程______和测量，工程影响分析，布局优化
交通 定位、导航、规划线路，监测______运动
其他 有利于____________、安全保障、科学研究
估产
受灾面积
变化
勘察
地壳
事故救援
预习点2 遥感及其应用
1．遥感概述
(1)原理：地球上的物体都在不停地吸收、反射、发射_________，不同物体的电磁波特性不同。
(2)环节
电磁波
信息
接收
应用
(3)特点：探测范围大、获取资料快、受____________限制少、获取信息量大等。
(4)应用：资源评估、环境监测、______预警等领域。
地面条件
灾害
2．遥感影像判读
(1)遥感影像中识别地物
(2)遥感影像判读应具体情况做具体分析，有的还应当结合_______ _____进行判读。
色彩 水域为蓝色，人工建筑多呈灰色，植被呈___色
形状 人工建筑、工程的边界往往______明显，形状规则；______的宽度一般变化较小，而河流的宽度多变；道路相对比较顺直，而______则弯弯曲曲等
红
棱角
道路
河流
实地
调查
预习点3 全球卫星导航系统和地理信息系统的应用
1．全球卫星导航系统
(1)功能：获取观测点的经纬度和高程，实现______、定位、授时等功能。
(2)特点：具有_________、高效率和低成本的优点。
(3)应用：大地测量、地面监测、____________等许多方面。
导航
高精度
交通导航
2．地理信息系统
(1)概念：地理信息系统是在_________硬件、软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、______、显示和描述的技术系统。
(2)应用：广泛应用于经济、社会、环境和生态的______、决策和管理等方面。
计算机
分析
规划
预习点4 利用地理信息技术监测滑坡
1．卫星定位位移检测预警系统
(1)原理：通过在滑坡体和建筑物上设置的多个卫星定位_________进行数据采集，采集的数据实时传输至位移分析系统。一旦变形量超过________，系统将实时预警。
(2)应用的地理信息技术：全球卫星导航系统和________________。
监测桩
阈值
地理信息系统
2．建立卫星定位位移检测预警系统的意义
(1)为研究滑坡变形特征、变形机制和危害程度等提供了_______ _____。
(2)通过监测预警的_________，为及时处置滑坡险情提供了技术保障。
翔实
实时性
数据
课堂强研习 合作学习 精研重难
遥感技术及应用
遥感技术是一种先进的信息获取技术，由于具有监测范围广、获取信息快、瞬间成像、实时传输、快速处理等优点，已经广泛应用于国民经济的各个领域，对推动经济建设、社会进步、环境改善和国防建设都发挥着重要作用，具体分析如下：
应用领域 具体内容 特征意义
资源普查 矿产资源、水资源、土地资源、森林草场资源、野生动物资源、农作物估产等 全面系统地提供资源分布状况并及时更新信息
灾害监测 旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等 有助于防灾减灾
环境监测 荒漠化、土壤盐渍化、环境污染、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、海上冰山漂流等 有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善
应用领域 具体内容 特征意义
工程建设
及规划 大型水利工程、港口工程、核电站、路网、城市规划等 有利于人们全面准确地了解各工程建设的地理背景，对布局进行合理决策
其他 军事侦察、海上交通、海洋渔业等 有利于国防建设和经济发展
遥感技术在自然灾害监测和评估中的应用
(1)除了能看到电视屏幕上的常规大气云图外，还可以看到沙尘暴、台风、暴雨等灾害性天气的形成过程。
(2)利用遥感技术可以迅速地发现一些突发性自然灾害，如森林火灾等。
(3)在交通不便、人迹罕至的地区可展现遥感作为灾害监测“千里眼”的优越性。
(4)在灾害发展过程中和消除后，对灾害发生的规模、速度以及是否复发进行监测。
特别提醒
遥感的工作流程
在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。读图，回答1～3题。
1．图中重度病害植物反射波率高于健康植物反射波率的波段是( )
①红外线 ②X光 ③可见光 ④紫外线
A．①② B．③④
C．②④ D．①③
2．根据图中的原理，可用遥感技术直接( )
①划分植物类型 ②判读植物生长的土壤类型 ③监测树木的生长状况 ④估计粮食作物的产量
A．①② B．③④
C．②④ D．①③
D
B
3．不同的地物和地物的不同状况有不同的反射波率，根据这个原理，可以利用遥感的工作有( )
①判读水体污染 ②判读人口分布 ③分析城市大气污染 ④估算工业生产总值
A．①② B．①③
C．②③ D．②④
B
解析：第1题，读图可知，重度病害植物反射波率高于健康植物反射波率的波段约在0.6～0.8微米，属红外线和可见光。故选D。第2题，图中反映的原理是根据植物的反射波谱判断植物的生长状况，故可以监测树木的生长状况，由生长状况不难估算粮食作物的产量，③④正确；具体划分植物类型仅靠反射波谱不能直接判读，①错误；土壤在卫星图像上没有直接形态特征，其类型只能靠逻辑推理，不能直接判读，②错误。故选B。第3题，依据题干可知，污染水体和未污染水体、污染严重大气和污染较轻大气的反射率不同，均可用遥感技术判断。故选B。
[思路点拨] 解答该题组应从遥感的工作原理及应用入手：
1．根据地表不同地理事物反射的电磁波特性不同，结合图示，分析选项，即可得出答案。
2．遥感技术的直接应用是从图像中直接判断，无需经过推理和估算。
随着科学技术的发展，我国台风预报技术能力大幅提高，台风预报准确率逐年稳步提升。如图为某次台风的卫星云图。据此回答1～2题。
1．气象卫星发回的卫星云图主要运用了( )
A．全球卫星导航系统 B．遥感技术
C．地理信息系统 D．虚拟技术
2．目前主要是利用气象卫星对台风进行监测，通过分析多幅卫星的云层图片，可以获得( )
①台风中心位置 ②台风的强度和速度 ③台风所造成的降水强度 ④台风的移动方向 ⑤台风的登陆地区
A．①②③⑤ B．②③④⑤
C．①③④⑤ D．①②④⑤
B
D
解析：第1题，遥感技术可以获取卫星云图。故选B。第2题，从气象卫星云图上可以看出任何地方的天气状况，可以监测台风的位置、强度、移动方向和速度、登陆地区等，这为实时天气预报提供了依据，但不能获取台风所造成的降水强度的信息。故选D。
地理信息技术在自然灾害监测与评估中的作用
地理信息技术 主要功能 在自然灾害监测中的作用
遥感技
术(RS) 观测范围广、信息获取量大、速度快。空间尺度上：多波段、多时相和全天候；时间尺度上：同步观测 ①除了能看到电视屏幕上的常规大气云图，还可以看到沙尘暴、台风、暴雨等灾害性天气的形成过程；②利用遥感影像可以迅速地发现一些初发时人眼难以察觉的突发性灾害，如森林火灾、赤潮等；③在交通不便、人迹罕至的地区可展现遥感作为灾害监测“千里眼”的优越性；④在灾害发展过程中和消除后，对灾害发生的规模、速度以及是否复发进行监测
地理信息技术 主要功能 在自然灾害监测中的作用
地理信
息系统
(GIS) 对信息进行综合处理和空间数据分析，具有空间定位、定性和定量分析的功能 对自然灾害进行预报预警、动态监测、灾害发生成因与规律分析、灾害损失调查、灾情评估等，还可以为制定减灾预案和指导灾后重建工作提供依据
RS和
GIS
结合 信息获取和空
间分析相结合 灾前：圈定危险区，对危险程度作出评价，指导防灾活动；灾中：对灾情实况监测并作出评价，指导抗灾活动；灾后：评价灾害损失，指导救灾活动
地理信息技术 主要功能 在自然灾害监测中的作用
全球卫
星导航
系统
(GNSS) 灾情发生后的通信联络和减灾过程中的灾情跟踪、监测等，利用全球卫星导航系统可以提高减灾效率，进行救灾物资空投，并提高精确度。另外，全球卫星导航系统还广泛应用于救灾人员赶赴发生灾害现场的导航和通信联络、洪水到达的实时监控、森林火灾发生地点的准确测报(辅以配套设备)等方面
地理信息技术的选取技巧
关于地理信息技术，主要考查其作用和应用领域的不同。因此，只要大体上抓住地理信息技术的区别，就能对地理信息技术的选取做出正确的判断。可以重点记住三种技术的主要区别：
另外，注意在“用词”方面的差异，也是正确选取地理信息技术的方法之一，具体方法如下：
(1)若有“获取”“监测”“估测”“调查”等词语，一般选取遥感技术。
(2)若有“定位”“导航”“测量”等词语，则选取全球卫星导航系统。
(3)若有“分析”“评估”“预测”“预报”“处理”“管理”“决策”“规划”“选址”等词语，则多选取地理信息系统。
2013年4月20日，四川雅安芦山县发生里氏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)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年汶川里氏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
D
B
解析：第1题，材料中说明了BDS的功能是定位和短文通信，由此可以确定③④的描述是正确的。提供灾区影像的技术是RS，统计灾区经济损失的技术是GIS。故选D。第2题，一般来说，震级越大，造成的损失越大。汶川地震是里氏8.0级，芦山地震是里氏7.0级，芦山地震的震级小于汶川地震，①正确。由于2008年处于同一地震带上的汶川发生过地震，人们的防震意识有所增强，③正确。材料显示了北斗卫星导航系统在救灾中发挥了重要作用，由此推断“救援及时”也是造成损失小的原因，④正确。地震是地球内能释放的形式，目前的技术还很难做出精确预报，②错误。故选B。
[思路点拨] 本题以北斗卫星导航系统为背景，解题的关键是掌握常见的地理信息技术及应用，解题时应注意对课本知识的把握和对材料信息的提取。
下图为某地用地理信息技术进行生态环境质量评价流程简图。读图，完成下题。
评价过程中，可以( )
①利用遥感技术获取植被覆盖信息 ②利用全球卫星导航系统获取土地利用类型信息 ③借助地理信息系统进行数据图层管理 ④通过遥感技术输出生态环境质量专题图
A．①② B．①③
C．②④ D．③④
B
解析：不同的地物辐射或反射的电磁波不同，遥感技术可以识别出来，因此可以利用遥感技术获取植被覆盖信息，①正确。全球卫星导航系统的主要功能是定位和导航，不能获取土地利用类型信息，②错误。地理信息系统的主要功能是分析、处理、储存地理空间数据，因此，可以借助地理信息系统进行数据图层管理，③正确。遥感技术不能处理和输出生态环境质量专题图，可以通过地理信息系统输出生态环境质量专题图，④错误。故选B。
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南华礁为南沙群岛中部的一个珊瑚环礁，是中国固有领土。科学家运用地理信息技术，观测到某国曾在礁盘两侧填出了0.03平方千米的陆地。下图为南华礁西航道两个不同时期轮廓对比图。读图，完成1～2题。
1．获取该地夜间灯光亮度地图，所用的地理信息技术是( )
A．RS B．GIS
C．GPS D．GNSS
2．我国科学家监测南华礁面积变化趋势，其使用的技术是( )
①北斗卫星导航系统 ②遥感 ③地理信息系统 ④数字地球
A．①② B．②③
C．①③ D．③④
A
B
解析：第1题，获取该地夜间灯光亮度地图，即传感器在一定的搭载平台上对地面面状地理信息的获取，应使用RS技术，A正确。GIS技术主要用于对地理信息的查询、统计、分析以及预测等，B错误。GPS和GNSS主要对地理事物进行定位和导航，C、D错误。故选A。第2题，监测南华礁面积变化趋势，一是要获取南华礁相关的面状地理信息，需要借助遥感技术，二是要对获得的地理数据信息进行比对、分析，需要借助地理信息系统，②③正确。北斗卫星导航系统主要用于地理事物的定位和导航，数字地球是将地理信息数字化后，借助计算机系统来管理的技术，均不是科学家监测南华礁面积变化趋势主要使用的技术，①④错误。故选B。
3．近年来，一些专业服务机器人在某些特殊领域得到了很好的应用。我国特高压输电巡检就应用了智能服务机器人，机器人在完成相应的工作后会自动返回充电桩充电，并将数据实时传送到平台上。智能服务机器人在工作过程中运用的地理信息技术有( )
①GNSS ②RS ③GIS ④GPRS
A．①② B．①③
C．②③ D．③④
B
解析：结合材料可知，智能服务机器人在工作过程中需要采集数据信息，并将数据信息处理加工后传送到监控平台，因此需要用到GIS的数据采集、处理功能；智能服务机器人可以自动返回预定地点进行充电，需要借助GNSS精准的导航、定位功能。智能服务机器人一般不会使用RS技术，GPRS技术不是地理信息技术。故选B。
2021年10月13日，台风“圆规”在海南省琼海市沿海登陆。如图为台风“圆规”卫星图像。据此完成4～5题。
4．获取台风“圆规”卫星图像主要用到的地理信息技术是( )
A．遥感技术 B．地理信息系统
C．全球卫星导航系统 D．虚拟现实技术
A
5．海南省应急管理厅运用GIS分析此次台风造成的洪涝灾情，需要叠加使用的图层主要有( )
①土壤图层 ②水系图层 ③地形图层 ④矿产资源图层
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
B
解析：第4题，获取台风“圆规”卫星图像主要用到的地理信息技术是遥感技术，A正确；地理信息系统侧重分析，获取台风“圆规”卫星图像，不需要分析，B错误；全球卫星导航系统，有定位的作用，获取台风“圆规”卫星图像，不需要定位，C错误；虚拟现实技术不是地理信息技术，D错误。故选A。第5题，洪涝灾情主要与水文、水系、地形、气候等自然条件有关，与土壤和矿产资源无关，所以②③正确，①④错误。综上所述，B正确，A、C、D错误。故选B。
打开智能手机，开启定位，打开电子地图APP，可以确定我的位置、目的地位置，并进行定位导航，极大地便利了大众的出行。智能手机和电子地图APP用到了大量的地理信息技术。右图为运城某同学的手机截屏。读图，完成6～7题。
6．关于地理信息技术的叙述，不正确的是( )
A．遥感的主要功能是信息获取
B．目前利用遥感技术，可对地震进行准确预报
C．利用全球卫星导航系统可进行定位、导航
D．遥感、北斗导航系统可为地理信息系统提供数据
B
7．输入目的地北京大学和驾车模式，电子地图APP很快为用户推荐了不同的自驾路线，规划自驾路线主要利用的是( )
A．遥感的感知功能
B．北斗导航系统的定位功能
C．地理信息系统的分析功能
D．视频监控系统功能
C
解析：第6题，遥感的主要功能是信息获取，而地震的发生难以通过遥感技术准确预报。利用全球卫星导航系统可对地理信息进行定位、导航。遥感、北斗导航系统等技术可为地理信息系统提供数据。故选B。第7题，输入目的地北京大学和驾车模式，系统对相关地理信息及数据进行了分析和规划，得出不同的自驾路线，这主要利用了地理信息系统的分析功能，C正确。遥感的感知功能、北斗导航系统的定位功能以及视频监控系统功能等均无法对地理信息进行分析和规划。故选C。
8. GIS可通过图层信息来分析和预测地质灾害的发生。下图示意某区域相关要素评估值信息图层(数值越大表示该评估要素指示地质灾害发生概率越高)和地块编号。此次降水易引发地质灾害的地块是( )
A．④⑦ B．⑤⑧ C．②③ D．⑥⑨
A
解析：根据材料可知，数值越大表示该评估要素指示地质灾害发生概率越高，则在某次降水强度图层中，④⑥⑦地块发生地质灾害的概率较高；在地形坡度图层中，④⑦发生地质灾害的概率较高；在植被覆盖图层中，④⑥⑦发生地质灾害的概率较高。综合三个指标看，④⑦地块发生地质灾害的概率较高。故选A。
课时作业(二十一) 地理信息技术应用
A组(基础练)
下图为松林、草地、红砂岩和泥浆四种地物的反射波谱曲线。读图，完成1～2题。
1．红砂岩具有高反射率的波段是( )
A．红外线 B．X光
C．可见光 D．紫外线
2．利用上图能直接完成的遥感工作是( )
A．判断水域状况 B．制订绿化方案
C．估算地物面积 D．判断土地类型
C
D
解析：第1题，读图可知，横轴是波长，纵轴是反射率。根据红砂岩反射率高的点对应的波长数值，在图中可以对应可见光部分。第2题，遥感相当于视力的延伸，是遥远的感知，只能根据反射的波长，区分地物的类型，不能分析范围、性质等变化。图中没有水域的波长，不能判断水域状况，A错误。制订方案、估算面积需要用地理信息系统，B、C错误。可以根据波长判断土地类型，D正确。
北斗卫星导航系统是中国自主建设的卫星导航系统，为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。下表是北斗卫星导航系统“三步走”发展概况。据此回答3～4题。
步骤(时间) 系统名称 服务范围
2000年 北斗一号系统 5°N～55°N,70°E～140°E
2012年 北斗二号系统 55°S～55°N,55°E～180°
2020年 北斗全球系统 全球
3．由表可知( )
A．北斗一号服务范围超过2 000万平方千米
B．北斗二号服务范围主要涵盖亚洲和欧洲
C．目前北斗服务范围覆盖太平洋和大西洋
D．目前西半球区域暂时无法接收北斗服务
4．目前北斗卫星导航系统可以用于( )
①人口普查 ②应急搜救 ③水文监测 ④海产品加工 ⑤地理信息测绘
A．①②③ B．③④⑤
C．②③⑤ D．②③④⑤
A
C
解析：第3题，根据表格信息，目前北斗二号导航系统虽未覆盖全球，但已经覆盖太平洋、印度洋的大部分地区，影响到亚洲及欧洲的部分地区，涉及东西半球。读表根据北斗一号服务范围估算可知，其面积超过2 000万平方千米。第4题，根据材料信息，北斗卫星导航系统主要用于提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。人口普查、海产品加工不在此列。
B组(提升练)
某地理课外活动小组制作专题地图，运用地理信息技术打开河流、城镇两个图层，图层中十字星的经纬度相同。读图，完成1～2题。
图一 图二
1．如果将两个图层叠加，所得地图为下图中的( )
2．该技术( )
A．关键装置是传感器
B．数据库由若干图层组成
C．主要功能是空间定位
D．数据模型用点、线、面表达
D
B
解析：第1题，需要注意的两幅图的图幅面积相同，但是由于比例尺不同，图二的比例尺是图一比例尺的二分之一，因此代表的空间范围较大，所以，当两幅地图进行叠加时，两幅地图的比例尺需要统一，如果图二的比例尺扩大到与图一相同时，图示中各点之间的图上距离会增大到原来图上距离的两倍。结合图中河流的形状，可得出D项符合。第2题，该技术为地理信息系统，其图层叠加技术具有强大的图像和数据处理功能。
3．下图所反映的是“雪地、沙漠、湿地、小麦的反射波谱曲线”。读图，回答下列问题。
(1)在图中，0～0.7微米波段内，反射率最高和最低的地物分别是________和________。
雪地
湿地
(2)小麦在________到________波段最容易与其他地物区分开来。
(3)结合该图和所学知识思考，利用遥感图像进行地物判读的原理是________________________________________________________________________________________________。
(4)遥感技术在国民经济中应用于__________、________________等领域。
0.7微米
0.9微米
不同地物在同一波段反射率不同，同一地物在不同波段其波谱特征不同，根据波谱曲线可以辨别地物
资源普查
环境灾害监测
