第三章
地理信息技术的应用
第一节
全球定位系统的应用
(一)教材第74页探索思考
1．需要知道两个值，即x轴和y轴的数值。
2．需要知道三个值，即x轴、y轴以及z轴的数值。
3．要精确知道一个人在地球上的位置，至少要知道三个值，经度、纬度和高程(海拔)，至少需要3颗卫星定位。如果一个人(或一辆汽车、一艘轮船)在地表上运动，那么精确了解其位置需要4颗卫星，测定出经度、纬度、高程和运动速度等。
(二)教材第80页思考
这个案例主要反映了GPS两方面的用途：一是保证飞机编队的队形始终如一；二是保证飞机在规定的时间准时通过天安门广场。它说明GPS对飞机编队具有很好的定位与导航作用。GPS还广泛应用于测量、交通、救援、农业、娱乐等方面。
A级 抓基础
结合“北斗”定位系统示意图，完成1～2题。
1．利用该定位系统定位时，任何一点在任一时刻地面上空至少有( )
A．1颗GPS卫星
B．2颗GPS卫星
C．3颗GPS卫星
D．4颗GPS卫星
2．该系统适用的领域有( )
①铁路运输 ②渔业生产 ③勘探 ④森林防火
A．①④
B．②③
C．①②③
D．①②③④
解析：第1题，地面上任何一点的坐标均为三维坐标，故需由3颗或3颗以上的卫星共同确定。第2题，该系统已在测绘、电信、水利、公路交通、铁路运输、渔业生产、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥重要作用。
答案：1.C 2.D
B级 提能力
读GPS手持机界面图，据此回答3～4题。
3．此时，GPS手持机所在的地形区为( )
A．江汉平原
B．江淮平原
C．华北平原
D．江南丘陵
4．此时GPS手持机同时接收了多少颗卫星的信号( )
A．3
B．6
C．10
D．11
解析：本题组考查GPS接收机的判读。根据图中显示的经纬度可判定此GPS手持机所在位置应为江淮平原。由左图中接收卫星信号可数出同时接收了11颗卫星的信号。
答案：3.B 4.D
中国第29次南极科考船——雪龙号于2012年11月5日从广州出发，赴南极科考。据此回答5～7题。
5．在科考队科考过程中，科考人员可通过哪项技术或事物准确确定雪龙号的位置
( )
A．全球定位系统
B．雷达系统
C．指南针
D．纸质地图
6．当某日船长正好看到海上日出时，随身携带的GPS显示出下表中的信息。若船头正好对着太阳，此时船的前进方向是( )
高度
0米
纬度
40°S
经度
90°W
北京时间
19：00
A.东北 B．东南
C．正东 D．正南
7．当科考船航行至(50°S，90°W)时，船员看到的现象可信的是( )
A．船上的国旗飘向东北方向
B．海水向西流去
C．海上风大浪高
D．许多渔船正在海上捕鱼
解析：第5题，全球定位系统具有定位功能。第6题，利用此时北京时间为19：00，可计算出90°W为5：00。由此可确定该地昼长夜短，太阳直射点在南半球，日出方位为东南，故船的前进方向是向东南。第7题，50°S附近为南半球的西风带，国旗向东南方向飘扬；海水(西风漂流)向东流；南半球西风带风速大，风浪高；该处纬度较高，无大渔场分布。
答案：5.A 6.B 7.C
读车载GPS导航监控原理示意图，回答8～9题。
8．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
9．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
解析：第8题，纸质地图信息数字化后与录入地名的坐标信息重叠在一起，生成的是电子地图。第9题，车载GPS通过公共电信网络传给交通监控中心的信息是车载GPS所在地的地理位置，即车所在地的地理坐标。
答案：8.C 9.B
在印度洋海啸中，36名英国游客被困在斯里兰卡南部海滨的希克杜沃海滩，其中一名游客用手机发出求救信号，帮助救援人员发现他们的地点，海啸发生后，当地所有电话公司加入到营救行动中，他们通过跟踪手机信号发现手机用户的地点，这是斯里兰卡首次在救援中利用高科技技术手段并获得成功。此外，摩根士丹利公司香港总部的35名员工也依靠国际漫游手机，最后成功获救。据此回答10～11题。
10．材料中提到的这些发出求救信号，帮助救援人员发现被困游客的手机具有的特殊功能是( )
A．彩信
B．GPS定位
C．计时
D．拍照
11．在救援中应用GPS技术可以帮助救援者( )
①快速确定位置 ②快速赶到并实施救援 ③减少生命、财产损失 ④消除灾害影响
A．①②③
B．①②④
C．①③④
D．②③④
解析：第10题，GPS具有定位、导航功能。第11题，GPS可以定位、导航，为确定救援决策提供信息，但是不能消除灾害影响。
答案：10.B 11.A
2012年12月27日，我国自行研制的北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件正式版正式公布。北斗导航系统是与现有其他卫星导航系统兼容的全球卫星定位与通信系统，致力于向全球用户提供高质量的无源定位、导航和授时服务。据此回答12～13题。
12．北斗卫星导航系统能够完成的任务是( )
A．分析地震灾害损失
B．获得森林分布信息
C．探明矿产资源储量
D．短信通讯服务
13．我国建立北斗卫星导航系统的意义在于( )
①巩固国防，维护国家安全 ②提高应对灾害能力 ③发展国家经济 ④提高自主创新能力
A．①②③
B．①②④
C．②③④
D．①②③④
解析：第12题，由材料可知我国北斗导航系统是与现有其他卫星导航系统兼容的全球卫星定位与通信系统，因此具有短信通讯服务。分析地震灾害损失属于地理信息系统的功能；获得森林分布信息和探明矿产资源储量都属于遥感的功能。第13题，北斗卫星导航可以为军事、灾害救援提供定位、导航服务，利于我国经济发展和维护国家国防安全。同时，建立北斗卫星导航系统也有利于提高我国的创新能力，提高我国在高科技领域的影响力。
答案：12.D 13.D
14．近年来，地震发生非常频繁，2011年日本大地震、2012年云南地震、2013年四川雅安地震……让人们对地壳运动的观测越来越重视。结合我国局部地壳运动观测网图，回答下列问题。
(1)我国西北地区区域站、基本站密度较大的省区简称是________和________。
(2)西藏是我国地壳活跃地区之一，用板块构造学说解释其原因。
(3)对地壳运动进行精确观测采用的主要技术是________。
(4)在地震发生后，GPS可以为抢险救灾提供哪些服务？
答案：(1)甘(陇) 新
(2)西藏位于亚欧板块与印度洋板块的消亡边界，地壳活跃、不稳定，多地震活动。
(3)全球定位系统(GPS)
(4)主要为救援车队、飞机提供定位导航功能，同时为救援工作的开展提供准确的定位服务。第三章
地理信息技术的应用
第四节
数字地球
(一)教材第97页探索思考
这位同学的想法在未来可以实现。采用虚拟技术和网络技术，跨越时间和空间。全球定位系统主要是定位和导航；遥感技术主要是及时、迅速地获取信息和数据；地理信息系统主要是储存、管理、分析数据。
(二)教材第101页复习题
“数字地球”是人们利用计算机把通过卫星、飞机、气球、地面测绘、地球化学或地球物理等观测手段获取到的海量数据和与此相关的所有其他数据及应用模型结合起来，在网络里重现真实地球的一个巨系统。它提供的数据和信息可以让人类能够更有效地利用信息资源，整体性地解决地球问题(与空间位置有关的问题)。简单地讲，这就是“数字地球”对人类生产和生活的影响。
A级 抓基础
1．数字地球的最基本空间数据来自于( )
A．遥感卫星
B．雷达
C．探空气球
D．飞机遥感
解析：数字地球最主要也是最基本的空间数据来源是遥感卫星图像。
答案：A
2．数字地球的最大特征与依据是( )
A．全球网络
B．分布式存储
C．虚拟现实技术
D．高分辨率卫星影像
解析：数字地球的最大特征与依据是虚拟现实技术。
答案：C
3．数字地球应用于政府决策的领域有( )
①国家大型工程决策 ②城市管理 ③疾病防控 ④防灾减灾
A．①②
B．①②③
C．①②③④
D．①③
解析：数字地球应用于政府决策领域较广，如国家大型工程的决策、城市管理、疾病防控、防灾减灾等。
答案：C
4．关于数字地球的说法，不正确的是( )
A．利用数字地球可模拟环境变化对物种的影响
B．利用数字地球可掌握作物病虫害情况
C．利用数字地球可以预测温室效应加剧后，将淹没哪些地区
D．利用数字地球可以预测将来，但无法模拟数世纪前
解析：数字地球可以通过虚拟技术模拟未来和过去。
答案：D
5．数字地球实现以后，科学家们可以( )
A．制定可持续发展的对策
B．控制全球气温升高
C．控制人口增长速度
D．控制全球贫富差距
解析：数字地球通过虚拟和模拟地理事物的发展变化，为人类发展提供合理的对策，并不能实际控制事物的发展变化。
答案：A
第六届国际数字地球会议于2009年9月9～12日在北京召开，本届大会以“行动中的数字地球”为主题。围绕数字地球理论、技术研究及其应用等方面展开交流与讨论，旨在通过国际学术交流、促进数字地球在国民经济和社会可持续发展、环境保护、灾害治理、自然资源与世界遗产保护等诸多方面发挥重要作用。据此回答6～7题。
6．下列有关数字地球的说法错误的是( )
A．数字地球就是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
B．数字地球就是地理信息技术
C．数字地球是用数字化手段统一处理地球问题
D．数字地球是RS、GIS、GPS等各种技术的综合应用
7．数字地球实现以后，政府可以( )
A．了解大型水库建成后对周围及上、下游环境的影响
B．控制沙尘暴的发生
C．干预台风的移动路径
D．缩小洪涝灾害淹没的范围
解析：第6题，考查数字地球的概念。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RS、GIS、GPS等各种技术的综合应用。第7题，数字地球实现以后，通过全球信息共享，依靠计算机的虚拟现实技术，对地球上的各种空间信息数据综合分析处理，政府可以了解大型水库建成对周围及上、下游环境的影响，为政府决策提供依据。数字地球能帮助人们获取洪涝灾害淹没的范围，但不能控制受淹面积的大小。
答案：6.B 7.A
B级 提能力
8．数字地球在建设大型水库方面的作用突出表现在( )
A．提供当地的地质条件
B．虚拟大型水库建成后库区周围和上、下游的环境变化
C．提供当地的人口迁移规模
D．提供水库的水量和水的流速
解析：在建设大型水库前利用数字地球可虚拟水库建成后库区周围和上、下游的环境变化，从而分析水库建成后对环境的影响，为水库是否建设进行决策服务。
答案：B
9．数字地球要实现全球信息共享，需要通过( )
A．网络
B．电视
C．电脑
D．电话
解析：数字地球数据庞大，要将数据分散储存在全球多个计算机设备上，而实现全球信息共享的途径则是信息高速公路，即网络。
答案：A
10．为了规划鸟类自然保护区，在获取了不同鸟类的觅食半径等资料后，准确划定保护区范围可以采用的效率最高的技术手段是( )
A．手工绘图
B．GPS
C．RS
D．GIS
解析：RS和GPS主要是获取信息的手段。由题干“在获取了不同鸟类的觅食半径等资料后”，就用不到RS和GPS，而划定保护区的范围需要数据处理，应采用GIS。
答案：D
现代农业中，如精准施肥、精准灌溉、精准播种和精准收获等田间精细化管理离不开地理信息技术的支持。据此回答11～12题。
11．田间土壤养分空间分布信息的获取，主要依靠( )
A．GIS技术
B．RS技术
C．GPS技术
D．DGPS技术
12．田间管理GIS中，土壤养分信息图层与作物产量信息图层叠加分析，其结果可以为( )
A．作物估产服务
B．精准播种服务
C．精准灌溉服务
D．精准施肥服务
解析：第11题，土壤中养分空间分布不同，则土壤辐射的电磁波也不同，因此可利用RS技术，获取土壤养分空间分布的信息。第12题，利用土壤养分和作物产量信息图叠加，可以获得不同地点作物因肥力不同造成的产量差异，因此可根据获取的结果，精确的为农作物施肥。
答案：11.B 12.D
13．阅读材料，完成下列问题。
材料一 2016年2月8日至9日，中国第32次南极科考队在南极罗斯海地区的难言岛进行中国第5个南极考察站的新站优化选址作业。
材料二 在南极中山站前使用探测仪器的科考队员。
(1)南极科考队为安装大型望远镜设备进行实地勘测选址工作，应用的地理信息技术是________________；考察队员监测南极冰川和海岸线变化要利用到的地理信息技术是______________。
(2)“数字南极”的构建是我国南极科考的重要任务。对“数字南极”利用，叙述错误的是( )
A．方便查阅南极地区的三维地图及地图信息
B．可以对附近地区冰川、海岸线的变化进行观察分析
C．为防止极冰融化提供治理的技术
D．对地物相关信息的分析采用数字化处理
解析：第(1)题，选址过程要通过GIS进行空间分析，位置的确定要应用GPS，监测环境的变化需要RS。第(2)题，“数字南极”不能提供治理极冰融化的技术，但能为极冰融化的治理提供有用的分析数据。第(3)题，可从GPS和RS以及GIS等技术的应用，结合南极科考现状进行分析。
答案：(1)GPS和GIS RS
(2)C
(3)利用GPS测量观测点的海拔高度，确定科考队员的位置；利用RS探测资源状况；利用GIS绘制资源分布图。(举任意两例即可)
(3)利用地理信息技术在对南极地区进行勘探研究中，除了上述应用外，还有哪些用途？试举两例。
14．阅读下面材料，回答问题。
材料一 2010年10月广州亚运会800兆数字集群共网建成开通，确保了亚运会信息通信高效畅通，为市民、游客提供便捷高效的通信网络和信息化综合服务，为亚运会的运行管理、应急通信和安全通信提供保障，全力打造了一场“数字亚运”！
材料二 如果你想参观亚运场馆，可以借助亚运的三维仿真系统，坐在家里就能拥有身临其境的参观体验。技术人员介绍，体验者坐在电脑前，只要点击鼠标，就可以看到任意一段路、任何一座建筑物的三维可视化场景。
(1)
“数字亚运”应用的技术主要有哪些？
(2)2010年广州亚运会期间，“数字亚运”给我们提供了哪些便利？
(3)我国目前正积极建设“数字中国”，“数字中国”对我国国土整治有何重要意义？
解析：第(1)题，结合数字地球应用的技术回答即可。第(2)题，亚运会期间“数字亚运”可达到其目标：实现任何人在任何时间、任何亚运相关场所都能够安全、方便、快捷、高效地获得丰富的、多语言、智能化、个性化的信息服务。例如，当你去亚运场馆观看比赛时，智能交通系统可以帮你快捷、安全地到达目的地，当你因事不能观看比赛，可以录下比赛实况，利用高清晰数字电视观看精彩纷呈的赛事。第(3)题，主要从信息的获取、分析指导、实际应用等方面分析。
答案：(1)遥感技术、全球定位系统、地理信息系统、信息传输技术、虚拟现实技术等。
(2)当你去亚运场馆观看比赛时，智能交通系统可以使你快捷、安全地到达目的地；在亚运场所，你可以享受各种移动通信服务，如移动上网、移动电视等，还可以通过多语言智能机器人实现与外国朋友的无障碍交流；如果你因事不能观看比赛，可以用手机操纵家中的录像机录下比赛状况，回到家中利用高清晰度数字电视观看精彩纷呈的赛事；你可以在网上“参观”虚拟亚运场馆，欣赏亚运会比赛项目的仿真模拟、虚拟亚运艺术作品展示、历届亚运历史再现、亚运比赛精彩回放等。
(3)促进国土资源的调查，摸清家底，建立国土资源信息库；有利于政府决策的科学化，有利于国土规划、国土开发、国土管理等国土整治工作。章末综合检测卷(三)
(时间：45分钟，分值：100分)
一、选择题(4分×15＝60分)
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，由材料可知BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统，因此BDS在抗震救灾中具有确定救灾人员的位置，为救灾车辆导航，提供短文联络等功能，故③④正确；提供灾区影像主要是遥感(RS)的功能；统计灾区的经济损失主要是地理信息系统(GIS)的功能。第2题，与2008年汶川地震相比，此次地震的震级为7级，小于汶川8级地震；而且汶川地震发生后，当地人防震意识增强，加上救援及时，因此芦山地震造成的损失较小。目前还没有准确预报地震的技术，故②错误。
答案：1.D 2.B
在美国，GPS全球卫星定位技术与“阿波罗”飞船登月、航天飞机升空共同被列为“三大航天工程”。据此，回答3～5题。
3．在沙漠中搜寻救助迷路的人，最好借助( )
A．人工实地寻找
B．军用飞机
C．目击人提供信息
D．全球定位系统
4．通过手持信号系统，救援队可以不断地得知遇险人员的位置，并很快到达遇险人员所在地，这主要是利用了GPS技术的哪一特征( )
A．全天候
B．连续性
C．全能性
D．全球性
5．若美军一辆装备了GPS的汽车被反美武装分子劫持，美军驻伊司令部不可采取的措施是( )
A．启动GPS跟踪系统，锁定车辆具体位置
B．发出遥控锁车指令，使车辆强行熄火
C．通过GPS向劫持车发出警告
D．发动空袭
解析：解答本题组的关键是掌握GPS的特点及应用。GPS可以为用户提供精准的三维坐标，具有全天候、连续性、全能性等优点，可用于汽车定位导航、遥控信息传输等。第3题，在沙漠中搜寻迷路人，首先要对目标进行三维定位利用到的是GPS。第4题，不断地获取遇险人员的三维坐标，来确定搜救路线和方向，这体现了全球定位系统具有连续性的特点。第5题，GPS通过卫星遥控传输信号，可完成定位、熄火、警告等各种任务，但GPS不是常规武器，并且对方手中有人质，不可贸然发动空袭。
答案：3.D 4.B 5.D
将不同要素的地图叠加在一起分析问题的方法，简称叠图分析。常用于帮助人们科学的选址。结合下图，回答6～7题。
6．叠图分析常用于( )
A．RS
B．GIS
C．GPS
D．数字地球
7．图中叠图分析确定的区域适合建设( )
A．中心商务区
B．星级宾馆
C．垃圾处理厂
D．水源保护区
解析：第6题，叠图分析属于对地图数据信息的处理、分析方面，多用于GIS。第7题，中心商务区和星级宾馆对交通条件要求高；垃圾处理厂一般不要求植被覆盖率高，故该区域最适合建设水源地。
答案：6.B 7.D
“3S”技术即RS技术、GPS技术和GIS技术，它在现代地理学中应用广泛。联系地理知识，回答8～9题。
8．某出租车公司要在中心调度系统中快速查询本公司出租车的位置信息，可采用的技术是( )
A．RS
B．GIS
C．RS和GPS
D．GIS和GPS
9．下列各项中，不可以应用“3S”技术的是( )
A．“神舟七号”载人航天器的发射
B．珠穆朗玛峰高程的精确测量
C．人口出生率、死亡率的统计
D．人口密度与商业网点布局的相关分析
解析：第8题，GPS可以确定出租车的位置，GIS可以在系统中查找并输出。第9题，人口出生率、死亡率的统计是一种数字的统计，而“3S”技术主要侧重于空间信息的处理和应用，因此不可以使用。
答案：8.D 9.C
下图是1992年和2003年格陵兰岛冰原面积对比图，回答10～11题。
10．要监测格陵兰岛冰原面积的变化，应运用的主要技术手段为( )
A．遥感技术
B．全球定位系统
C．地理信息系统
D．数字地球
11．要想动态显示格陵兰岛冰原面积近10年的变化状况，并预测其变化趋势，需要应用的技术手段为( )
A．电子制图
B．短文通信技术
C．地理信息系统
D．可视化和虚拟技术
解析：通过对不同时期格陵兰岛冰原遥感图像进行的对比分析，能够得到其面积的变化趋势。地理信息系统能够利用遥感获得的资料，通过建立相关的数据模型，动态显示出冰原的变化并预测出其变化趋势。
答案：10.A 11.C
Google公司推出了一款卫星影像地图服务产品——Google
Earth。其通过互联网搜索指定的数据库，地球上的每一个人都能找到自己家的房顶，同时精确的显示鼠标指针处所代表点的地理坐标。可以说，Google
Earth是“数字地球”的雏形。据此，回答12～14题。
12．Google
Earth数据库中的数据主要来源于( )
A．RS和GIS
B．GIS和GPS
C．GPS和RS
D．GIS
13．能够为“数字地球”提供空间数据的技术是( )
A．信息高速公路
B．高分辨的卫星遥感技术
C．高性能的计算能力
D．数据存储技术
14．不属于数字地球服务领域的是( )
A．了解当地历史情况
B．了解各地的风土人情
C．掌握各地的犯罪情况
D．直接抓获犯罪分子
解析：第12题，RS和GPS主要负责信息的搜集，GIS主要负责信息的分析和处理。Google
Earth
数据库中的数据主要来源于RS和GPS。第13题，数字地球的主要信息源是高分辨率的卫星影像。第14题，数字地球可以为抓获犯罪分子提供服务，但不能直接抓获犯罪分子。
答案：12.C 13.
B 14.D
15．实时监测和预报水稻病虫害灾情所运用的地理信息技术是( )
A．全球定位系统、数字地球
B．遥感技术、地理信息系统
C．地理信息系统、数字地球
D．遥感技术、全球定位系统
解析：监测并快速获取地面事物的影像资料是遥感技术的主要功能，而预报是地理信息系统的主要功能。
答案：B
二、非选择题(共40分)
16．读图文材料，回答下列问题。(20分)
材料一 “精确农业”是指利用现代高新技术，获取农田作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等)，实际存在的空间及时间差异性信息，分析影响农田产量差异的原因，并采取技术上可行、经济上有效的调控措施，区别对待，按需要实施定位调控的“处方农业”。
材料二 如图为水分含量对玉米叶子反射率的影响。
(1)据图可知，玉米叶子水分含量与反射率的关系是__________，要监测玉米缺水状况，首要采用的现代化技术是( )
A．全球定位系统(GPS)
B．地理信息系统(GIS)
C．遥感(RS)
D．决策支持系统(DSS)
(2)监测玉米含水量变化，主要是通过监测玉米的________来判断玉米的生长状况。( )
A．电磁波特征
B．种植密度
C．种植面积
D．形状特征
(3)玉米反射率较高的波段为( )
A．红外线
B．可见光
C．紫外线
D．X射线
(4)依据上述原理，举例说明遥感在现代农业中的应用。
解析：本题考查遥感技术原理和应用。第(1)题，图中曲线反映出玉米叶子水分含量越高，反射率越低。对玉米缺水状况的监测，要用遥感技术。第(2)题，图中反映的是通过监测玉米对电磁波的反射率来判断玉米的生长状况。第(3)题，由图中信息可以看出玉米反射率较高的波段为0.7～1.3微米。第(4)题，遥感技术在现代农业中应用较广，如作物生长状况监测、估产、土地利用状况监测等。
答案：(1)玉米叶子水分含量越高，反射率越低 C
(2)
A (3)A
(4)监测作物生长环境及其状况，如土壤湿度、作物水分含量、病虫害程度，进行作物估产，监测土地利用状况及其变化等。(合理即可)
17．根据材料，回答问题。(20分)
材料一 华北电力系统引入了GIS系统，旨在提供华北电力局管辖范围内输电网和变电电力设备的GIS管理、提供GIS网络信息发布，并对输变电的直升机巡线提供辅助工具。系统同时涉及与华北局所属的各分公司GIS系统的接口，与雷电定位系统的接口，以及与MIS系统的接口，该系统已开始运行，目前该系统运行状况良好，已经开始逐渐为各生产单位的生产、管理发挥重要的作用。
材料二 储存不同信息的GIS图层。
用来存储不同信息的GIS图层
(1)GIS的工作过程需要哪些环节？
(2)该系统中，查询某电站的信息应选择哪种地理信息技术？
(3)要在该电网内某地新建一座火电站，使用该系统分析、决策。分析时可能利用图中哪些图层叠加？除此之外还可能用到哪些图层？
解析：第(1)题，GIS的工作过程主要包括地理数据输入、存储，地理数据的操作和分析，以及地理信息输出等环节。第(2)题，查询某电站的信息属于GIS应用。第(3)题，建火电站必须考虑当地居民点的分布、水系特点、当地土地利用和地形特点，这些都和火电站修建及运行相关，地块与建火电站关系不大。除此之外还应考虑煤炭运输(交通图层)和风向风频及降水(气候图层)等。
答案：(1)包括地理数据输入、存储，地理数据的操作和分析，以及地理信息输出等环节。
(2)GIS。
(3)居民点、地形、水系、土地利用。交通图层、气候图层等。第三章
地理信息技术的应用
第三节
地理信息系统的应用
(一)教材第90页探索思考
地理信息系统首先采集数据，标定过去几年的犯罪地点，然后进行数据处理、空间分析，获得犯罪频率和犯罪模式，根据分析结果，重新分配警力，使警力资源合理利用，从而减少了青少年的持枪犯罪行为。通过这个例子我们可以看出：地理信息系统是在收集信息的基础上，进行处理、存储、分析和应用，合理有效地解决问题。
(二)教材第96页思考
地理信息系统在公众生活服务方面应用广泛。随着个人电脑与因特网的迅速普及，地理信息系统的应用已深入社会公众生活的方方面面，为居民生产、生活和出行提供方便快捷的地理数据服务。例如，人们外出旅游网站查询到旅游费用、时刻表、旅游路线、目的地的景点分布和服务项目等。
(三)教材第96页复习题
1．常规的地图一般绘制在纸张等介质上，这种地图称为模拟地图。模拟地图制图工艺过程复杂，成图周期长，不易保存和及时更新。而利用地理信息系统可以制作电子地图，电子地图与纸质地图相比，具有很多优势。首先，电子地图以计算机屏幕为显示设备，以存储器为存储设备，易于保存和更新；其次，电子地图动态生成，表达方法多种多样；再次，电子地图缩放自如，便于浏览地理信息；最后，电子地图与数据库相连接，具有查询、计算和统计、分析功能。
2．全球定位系统(GPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)都是现代信息技术。GPS能为各类用户提供精确的三维坐标、速度和时间，并且具有全能性(陆地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、连续性和实时性的特点。RS是人的视力的延伸，主要功能是对地表物体进行远距离的感知，获取信息。GIS能对RS和GPS所获得的地理空间数据进行输入、管理、分析和表达，GIS是地图的延伸。
A级 抓基础
沃尔玛是全球最大的零售企业，有完善的计算机配送体系。通过沃尔玛自己的卫星，可以在一个小时内对全球范围内的4
500多家分店的每种商品的库存、销售量全部盘点一次，为高效的配送系统提供保证。据此完成1～2题。
1．目前，沃尔玛在中国53个城市开设了102家商场。沃尔玛总部要查询商场在中国的分布情况，需要应用的地理信息技术是( )
A．RS B．GIS C．GPS D．WPS
2．沃尔玛的物流配送中心与其运输车队的合作密切，应用的地理信息技术有( )
①遥感 ②地理信息系统 ③全球定位系统
A．①②
B．①③
C．②③
D．①②③
解析：RS获取和辨别信息，主要用于环境、资源、农业等；GIS用于信息加工，查询、空间分析、评价等，广泛用于商业分布，交通、城市规划等；GPS用于军事、旅游、导航等。第1题中查询在中国的店面的分布，结合GIS的应用，故选B。第2题，车辆的定位和导航需要应用GPS技术，而车辆信息与配送中心的联系需要应用GIS技术。
答案：1.B 2.C
GIS即地理信息系统，具有地图处理、数据库和空间分析等功能。GIS除可以像传统地图一样，解决与“地点”“状况”等有关的查询外，还能进行趋势分析和复杂的模式分析，以及预测性分析等。据此，完成3～4题。
3．如果将GIS技术用来监测森林火灾，可以( )
A．预测、判断引起火灾的原因
B．预测森林火灾的所在地点
C．预测森林火灾所造成的后果
D．及时查明火灾地点、范围，分析火灾蔓延方向，制定灭火方案
4．有的渔民已经使用GIS技术寻找鱼群，如果渔业生产普遍引进这一技术，则( )
A．可以使渔获量持续增长
B．可能导致过度捕捞，使渔业资源枯竭
C．大幅度增加渔业生产的成本
D．会促进渔业生产，加大渔业资源的开发利用，提高渔民生活水平
解析：第3题，GIS技术在自然灾害监测中可以通过现有的火势情况，结合风向、森林面积等预测分析火势的蔓延方向，并制定出详细的灭火方案。第4题，渔业生产引进GIS技术寻找鱼群，能够降低渔业的生产成本，但会因过度捕捞，使渔业资源面临枯竭，从而不利于渔业资源的可持续发展。
答案：3.D 4.B
B级 提能力
GIS是依靠计算机实现地理信息的收集、处理、存储、分析和应用的系统，某中学地理小组将它用于课题研究。据此，完成5～6题。
5．下列四图是同学们为家乡所做的自然、社会经济方面的资料分析图，其中只适宜用GIS数据库软件制作的是( )
6．同学们拟分析家乡人口分布与自然条件的关系，在GIS数据库中，需调用的专题图层是( )
①地形图层 ②土壤图层 ③气候图层 ④人口图层 ⑤商业网点图层 ⑥农业图层 ⑦工业图层 ⑧城市图层 ⑨交通图层
A．①②③④
B．③④⑤⑥
C．⑥⑦⑧⑨
D．⑤⑥⑦⑧
解析：第5题，根据GIS的特点可知，在本题所列的各项自然、社会、经济资料分析图中，只有贫困人口分布图适宜用GIS数据库软件制作。第6题，要想分析人口分布与自然条件的关系，首先必须要有人口图层，此外，还需有反映各自然条件要素的地形图层、土壤图层、气候图层。
答案：5.C 6.A
下图示意我国某家电企业组织的空间分布。读图，回答7～8题。
7．影响该企业研发中心布局的主导因素是( )
A．科技与市场
B．市场与交通
C．交通与资金
D．科技与劳动力
8．地理信息系统能够辅助( )
A．企业空间布局决策
B．总部调控生产
C．总部监控产品质量
D．研发中心创意
解析：第7题，研发中心一般以先进的技术为支撑，多分布于科技发达的地区。另外，该企业为家电企业，家电研发应靠近市场，以获取更准确的市场信息。因此图中研发中心分布主要在科技发达的地区或人口稠密，市场广阔的地区。第8题，地理信息系统能根据企业布局的要求进行分析，得出企业布局的最佳选址，为企业空间布局决策。
答案：7.A
8.A
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1和图2，回答9～10题。
图1
图2
9．图2中，符合该市河流流向的选项是( )
A．a
B．b
C．c
D．d
10．该市易发生泥石流的区域是( )
A．甲、庚
B．丙、庚
C．乙、丁
D．戊、辛
解析：第9题，根据图1中的表2明确河道(即数字1)分布的位置，然后对照图2中的四幅图，看表2中有河道分布的方格在图2中的四幅图相应方格里是否有河流，经过对照可知，a、d两幅图有河流的方格与表2中有河道分布的方格完全对应，据此可排除B、C两项；然后再看图1中表3明确坡度的分布，表中显示地势高、坡度大(即数字1)的位置占据了表格的左下部；地势低、坡度小(即数字0)的位置占据了表格的右上部，说明该地地势左下部高于右上部，河流应从左下部流向右上部，对照a、d两幅图，a图河流流向符合，故选A。第10题，根据题意，该市易发生泥石流的地方必须都具备：有大量松散土石分布(表1中用数字1表示)、有河道(表2中用数字1表示)和坡度陡(表3中用数字1表示)三个条件，观察图1中的三个表格，表1、表2、表3都标注数字1的方格只有两个，对照表4可知这两个方格是戊、辛，说明只有戊、辛这两个区域易发生泥石流，故本题选D。
答案：9.A 10.D
下图是某城市部分地区经过数字化处理的地图，且该城市工业区布局较合理，读图回答11～12题。
2
2
2
1
3
3
2
2
2
1
4
3
2
2
2
1
2
2
1
1
1
1
1
1
3
4
2
1
2
2
3
3
4
1
2
2
功能分区图层
注：1商业区 2住宅区 3工业区 4绿化区
7
7
8
9
7
7
7
8
8
9
8
7
8
8
8
9
8
8
9
9
9
10
9
9
7
8
8
9
8
8
7
X
8
9
8
7
地价图层
注：地价7～10万元
11．该城市可能位于( )
A．西欧
B．南亚
C．东亚
D．北美西部
12．地价图层中，X地最有可能布局的工业企业是( )
A．石化工业
B．服装制造
C．电子工业
D．造船工业
解析：第11题，利用该地工业区布局较合理，及该地功能分区图层中，工业区主要分布在东北和西南方向，而住宅区主要分布在西北和东南方向，因此可推知该地盛行西北风和东南风，选项中东亚符合题意。第12题，地价图层中，X地附近地价较低，靠近住宅区，最适合建设污染轻的劳动密集型工业。
答案：11.C 12.B
13．如图中甲图为一幅具有林木、河流和住房的景观图，乙图是根据甲图而建立的空间数据模型。读图，回答下列问题。
甲
乙
(1)将乙图中的r用粗笔连起来，与甲图比较后可知，该线表示甲图中________景观。
(2)根据甲、乙两图，比较地图与地理信息系统对地物的表示有何差异。
解析：从题中我们可以看出地理信息系统简要的工作程序，是将区域内地物的有关信息(林木、河流和住房)转变为计算机可以识别的数据结构，建立起区域地物信息数据模型和空间模型。首先建立区域的栅格结构图，根据区域大小，将图上空间按规则分成一个个小块，地物所在位置用它们所占据的栅格的行、列号来定义，地物属性通过赋予栅格属性值来表示，如林木用s表示，河流用r表示，住房用h表示。这样，地图就转变成了空间数据，将其储入计算机，就可建立这个区域的地理信息系统数据库。从中可以看出地理信息技术与地图在许多方面有相同的地方，也有不同的地方。
答案：(1)画图略 河流
(2)①储存信息的形式不同。地理信息系统通过建立数据模型，以数据库的形式储存地理空间数据，而地图则以图纸的形式保存地理信息。
②查询的方式不同。地理信息系统通过计算机进行查询和数据更新，而地图则通过肉眼进行判读，获得地理信息。GIS获取的信息更有针对性，速度也更快。
③地理信息技术可以将不同来源、不同比例尺、不同投影的地图数据进行综合，并进行空间分析，而地图有许多方面做不到。第三章
地理信息技术的应用
第二节
遥感技术的应用
(一)教材第81页探索思考
现代遥感视域广阔，检测范围大，可覆盖整个地球。能够瞬时成像、实时传输、快速处理、迅速获取信息和实施动态监测等。
传统的工作方法经常是从点、线实地观测入手，逐渐过渡到面上的分析研究。运用遥感技术，则可以首先从面上的区域分析研究入手，然后有重点地选择若干点、线进行野外验证和检查。这样，不仅可以提高研究工作的精度和质量，而且节省人力、财力，提高效率。
(二)教材第89页思考
遥感除用于监测自然灾害外，还可用于土地资源调查，土地利用调查，土地干旱、盐碱化、沙化调查及监测，农作物长势监测与估产，森林、草场资源调查，水资源调查和地质矿产调查，等等。例如，上海市从1988年起每五年开展一次航空遥感综合调查，其航空摄影图覆盖了上海的陆域、水域及其相邻区域，为上海进行城市建设现状、土地利用现状、城市环境、城市绿化、城市道路交通设施状况等各项调查创造了十分有利的条件。
(三)教材第89页复习题
1．分辨率有空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率，这里所说的分辨率主要是指空间分辨率。一个像元所代表的地面实际尺寸就是空间分辨率，简称分辨率。1米分辨率就是指影像上的一个像元素表示地面上1平方米的范围。一个像元的数值越小，分辨率就越高，影像显示地表信息细节的能力就越强。
2．遥感彩色影像有真彩色和假彩色之分。真彩色影像上，地物颜色能够真实反映实际地物的颜色特征，符合人的认知习惯；假彩色影像上，草、树和庄稼覆盖地区通常为红色，而水是灰色和蓝色，城市是蓝灰色的。
3．略。
A级 抓基础
北京时间2012年11月25日12时06分，我国在酒泉卫星发射中心用“长征四号”丙运载火箭成功发射“遥感卫星十六号”。该卫星主要用于科学试验、国土资源普查、农作物估产及防灾减灾等领域，将对我国国民经济发展发挥积极作用。据此，回答1～2题。
1．中国“遥感卫星十六号”对生态环境和灾害进行动态监测，直接应用的技术是( )
A．数字地球
B．地理信息系统
C．全球定位系统
D．遥感技术
2．中国“遥感卫星十六号”不能直接监测的自然灾害是( )
A．台风
B．洪涝
C．地震
D．森林病虫害
解析：第1题，遥感技术可用于对生态环境和灾害进行大范围、全天候动态监测。第2题，地震灾害具有突发性，且发生在地下，卫星不能直接监测。
答案：1.D 2.C
下图是非洲第一高峰乞力马扎罗山，海拔5
895米，距离赤道仅300多千米，其峰顶雪冠正面临着在50年内消失的威胁。据此回答3～4题。
3．图中影像的获取主要采用的地理信息技术是( )
A．遥感(RS)
B．全球定位系统(GPS)
C．地理信息系统(GIS)
D．数字地球
4．利用此项技术可直接( )
A．分析水灾损失
B．获得矿床露头信息
C．分析矿产种类
D．确定矿床露头位置
解析：第3题，遥感可以利用地物辐射的电磁波信息，对地物进行监测，还可以获取不同波段的影像信息。第4题，遥感利用不同地物电磁波辐射、反射等的差异，可以区别不同地物，从而可以获得矿床露头信息；分析水灾损失和矿产种类需要借助GIS；确定矿床露头位置需要利用GPS。
答案：3.A 4.B
2012年11月中旬我国北方内蒙古、吉林、黑龙江、辽宁等地出现了严重的雪灾，尤其是内蒙古东部地区。据此完成第5题。
5．雪灾监测中主要采用的技术是( )
A．RS
B．GIS
C．GPS
D．电子地图
解析：遥感具有实时监测功能，可以随时了解雪灾的状况。
答案：A
B级 提能力
不同地物反射的电磁波存在差异，读针叶林与阔叶林在不同波段上反射的电磁波能量差异图，据此回答6～7题。
6．针叶林与阔叶林对电磁波的能量反射率都相对较高的是( )
A．蓝光波段 B．绿光波段
C．红光波段
D．近红外波段
7．据图分析，林业部门常选用哪种遥感影像来区分针叶林和阔叶林( )
A．蓝光波段的遥感影像
B．绿光波段的遥感影像
C．红光波段的遥感影像
D．近红外波段的遥感影像
解析：第6题，由图可知在近红外波段阔叶林和针叶林反射率都较高。第7题，在近红外波段阔叶林和针叶林能量反射率差别较大，比较容易区分。
答案：6.D 7.D
对植物来说，同类植物由于生长状况、健康程度不同，其反射率也有较大差异。如图为松树在不同状态下的反射波谱曲线，读图回答8～9题。
8．在遥感彩色红外线图片上能把健康的和受病害的松树区分开来，其原理是( )
A．健康松树的反射率在任何波段都高于有病害的松树
B．健康的松树在0.4～0.76微米波长范围内反射率高于有病害的松树
C．在波长0.8～1.4微米范围内有病害松树的反射率明显低于健康的松树，病害越重，此波段反射率越低
D．在波长大于1.6微米时，健康松树的反射率高于有病害松树
9．松树属针叶林，要把松树与阔叶林区分开可利用( )
A．GIS技术
B．RS技术
C．GPS技术
D．计算机技术
解析：由图可知，同类植物生长状况、健康程度不同，其反射率差异较大。解答本题的关键是理解图中三条曲线表示出的健康松树、病害初期松树和病害中期松树的不同波段的反射率差异。小于0.6微米波段的健康松树和病害松树反射率差别不大，大于0.6微米时差别比较明显，特别是在0.8～1.4微米波段更明显，不同健康状况很容易区分开来。针叶林与阔叶林的反射率不同，可利用遥感技术把它们区分。
答案：8.C 9.B
我国是世界上受台风影响最大的国家之一，加强台风的监测和预报是减轻台风灾害的主要措施。据此回答10～11题。
10.我国中央电视台新闻节目后的天气预报中的云图是( )
A．航空影像
B．地面照片
C．卫星遥感图像
D．航天飞机遥感影像
11．从卫星云图上，能清晰地看到台风的中心位置及其移动方向。卫星云图的获取来自( )
A．遥感技术
B．地理信息系统技术
C．GPS技术
D．图书资料
解析：我国天气预报的影像资料主要是气象卫星拍摄的。对台风的监测和预报主要利用气象卫星风云一号。卫星云图的获取来自遥感技术。
答案：10.C 11.A
读2011年我国冬小麦收获期分布示意图，回答第12题。
12．为监控焚烧作物秸秆着火点的分布，应使用的地理信息技术是( )
A．GPS
B．RS
C．GIS
D．GPRS
解析：RS具有实时监测的功能。
答案：B
13．阅读材料，回答下列问题。
2011年，湖南省临湘市詹桥镇贺畈乡降下了275.6毫米的雨水。超过上半年降雨总量的特大暴雨，引发了山洪泥石流，将贺畈乡的观山村、云山村等村组夷为平地。灾害导致20人死亡、8人失踪。为了获得更加及时、准确的灾区信息，一架小型无人遥感飞机飞临贺畈乡上空进行遥感拍摄。
(1)有关利用无人遥感飞机的遥感方式，叙述正确的是( )
A．遥感探测范围最大
B．机动性强
C．获取遥感图像宏观
D．属于航天遥感手段
(2)运用遥感技术对该地区地质灾害防御的点有__________、__________、________、获取信息量大。
(3)试说明在此次救灾中遥感起到了什么作用？
(4)遥感还可以应用于____________、____________、____________、____________等领域。
解析：无人遥感飞机属于航空遥感，可对目标区域快速探测，能全面精确掌握泥石流发生地区的地质情况。遥感技术可以对灾害发生地快速监测，减少因天气等造成的观测影响，从而为救灾减灾方案的制订提供有利条件。除救灾减灾外，遥感技术还广泛应用于资源调查、环境监测等领域。
答案：(1)B
(2)探测范围大 获取资料速度快 受地面条件限制少
(3)给救灾指挥部及时提供了大量地面宏观灾情遥感图像，为指挥部评估灾情，采取有效救灾、防灾、抢险措施做出了贡献。
(4)勘探矿产资源 调查生物资源 水资源监测 环境灾害监测
14．根据材料，回答下列问题。
材料一 PM10是指大气中直径小于10微米的可吸入颗粒物，它是目前我国各城市大气环境的首要污染物，对城市大气质量起到决定性影响。
材料二 我国南部沿海四城市高空分辨率遥感影像分类和植被覆盖率数据。
PM10浓度月平均值/(mg·m－3)
高空分辨率遥感影像分类和植被覆盖率数据/%
林地
草地
建筑用地
裸地
水体
其他
S1
0.062
38.6
14.13
12.33
11.25
23.69
2.24
S2
0.057
47.7
11.81
9.33
5.43
25.73
4.03
S3
0.061
51.8
10.65
9.86
7.75
19.94
3.55
S4
0.074
31.7
24.83
16.95
12.37
14.15
1.93
材料三 S1点的PM10月平均浓度图。
(1)S1、S2、S3、S4四个监测点中空气质量最好的是________点，说明该点空气质量最好的原因。
(2)分析S1点夏季PM10浓度特点形成原因。
(3)遥感技术在环境监测方面具有哪些优点？
解析：第(1)题，读材料二可知S2地PM10浓度最低，故空气质量最好。原因主要是S2地林地覆盖率最高，水体范围广，而裸地及建筑用地面积最小，人类活动对生态环境的影响小。第(2)题，可从夏季风大小、降水多少及植被滞尘量等方面分析。第(3)题，可从遥感本身与常规监测方法相比的优点分析，如获取信息快速、准确，监测范围大等。
答案：(1)S2 植被覆盖率较高，生态环境好；建筑用地和裸地面积小。
(2)夏季PM10浓度低。因为夏季盛行东南季风，风力较强，污染物易扩散；夏季降水丰富；夏季植被更茂盛，滞尘作用大。
(3)监测范围大，获取环境和灾害信息快速、准确，能及时发现环境变化等。
