《地理信息技术在区域地理环境研究中的应用》
【知识与能力目标】
1.了解遥感、全球定位系统、地理信息系统的原理，以及数字地球的含义。?
2.举例说明遥感、全球定位系统、地理信息系统在区域地理环境研究中的应用。
【过程与方法目标】
1.利用图像，结合实际，掌握GPS汽车导航技术，信息在汽车、卫星和服务中心的传递等内容，通过具体案例以了解地理信息技术在某些领域的应用。?
2.通过搜集资料、图像，进行分析对比，以加深对地理信息技术的理解。
【情感态度价值观目标】
1.使学生深刻地体会现代地理信息技术的应用价值。
2.培养学生对地理信息技术进行探究的兴趣。?
3.培养学生分析问题、解决实际问题的能力科学素养与科学观。?
4.进行爱国主义思想教育，以增强学生的民族自豪感。?
【教学重点】
1.遥感、全球定位系统、地理信息系统的原理，以及数字地球的含义。?
2.遥感、全球定位系统、地理信息系统在区域地理环境研究中的应用。?
【教学难点】
1.遥感、全球定位系统、地理信息系统的原理，以及数字地球的含义。?
2.遥感、全球定位系统、地理信息系统在区域地理环境研究中的应用。?
3、四季的形成。
教材、PPT。
【导入新课】
在区域的研究中不仅有定性的研究方法，还有定量的研究方法，其中地理信息技术在区域发展的研究中发挥着越来越重要的作用。例如2003年伊拉克战争中，美国利用先进的地理信息技术，识别了亚军主要的军事目标，然后根据这些信息汇总，甚至没有动用地面军队，便一举击垮了伊军。地理信息技术为美军的胜利立了大功。这节课我们就来学习地理信息技术在区域地理环境问题研究中的应用。
【讲授新课】
[板书] 一、地理信息技术
1．概念：
[教师]地理信息技术指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称，主要包括遥感（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）等。
[板书]2．应用——广泛
[教师]地理信息系统广泛应用于区域地理环境研究，在资源调查、环境监测、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开发规划等许多领域中发挥着重要作用。
如：可以模拟特定区域的自然过程，预测、预报区域内可能发生的灾害或环境变化。
GPS汽车导航、空间信息网站、城市多媒体地理信息系统等。
[过渡] 获取土地利用信息要动用大量人力与物力，经十年才作出一幅图。但现在利用遥感花很少的时间与金钱却能得到更好的效果。“人眼的波段太窄，许多信息看不到，而人的双脚又由于许多因素限制，许多地方不能涉足。”而遥感突破了这些限制，它真正成为了人的“千里眼”和“顺风耳”。正因为如此，在伊战中才立了大功。那么什么是遥感呢？它的用途怎么那么大呢？
[板书] 二、遥感（RS）
1．概念：
[教师]遥感是人们在航空器（如飞机、高空气球）或航天器（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．遥感的分类：
地面遥感，航空遥感，航天遥感
3.遥感的工作原理：
地球上的物体都在不停地发射、反射和吸收电磁波，并且不同物体的电磁波特性是不同的。人们可以根据电磁波的差异来辨析物体的不同。
4．遥感技术的主要环节和功能
遥感技术主要环节
目标物
传感器
遥感地面系统
成果
遥感功能
物体辐射和反射电磁波
收集、传输信息
接收信息，处理、分析信息
专业图件或统计数据
[学生活动] 引导学生阅读教材第7页图1.5和图1.6思考飞机遥感和卫星遥感的差异。
[教师] 1998年洞庭湖及荆江地区飞机、卫星遥感影像对洪水监测
1998年夏秋，长江流域发生了罕见的大洪水，中科院遥感所等科研部门，利用飞机遥感监测和卫星遥感监测技术，对洞庭湖及荆江地区洪灾情况进行监测，在很短的时间内获得了较全面的资料，给抗洪决策提供了科学依据，为夺取抗洪斗争立了大功。
教材图1.5（左图）是飞机遥感影像，在阴雨天气的情况下，通过微波遥感，透过层层云雨阴隔而得到的图像，地物仍具很高的分辨率，经过计算机处理后，课本图1.5（右图）更是清楚地显示了洪水的淹没情况。课本图1.6（左图）是卫星遥感影像，同样经过计算机处理后，课本图1.6（右图）能清楚地显示当时该地区淹没地区的分布。通过不同时间，不同遥感平台得到的影像，再经过计算机处理技术，我们就能快捷、准确地统计出洪水的淹没情况。
5．遥感技术的应用
指导学生阅读教材第8页“遥感在农业方面的应用”，通过这个材料，使学生了解如下问题：
（1）遥感在农业方面的应用主要包括上地资源调查、土地利用现状调查、病虫害和农业生态环境调查及监测，以及农作物长势监测和估产等方面。
（2）遥感在土地资源与土壤调查中应用广泛。
（3）作物估产是体现遥感在农业方面综合应用的最好例证。
[思考] 1．从监测的范围、速度，人力和财力的投入等方面看，遥感具有哪些特点？
[点拨] 范围更广、速度更快、需要人力更少、财力投入少。
2．有人说：遥感是人的视力的延伸。你同意这种看法吗？
[点拨] 同意。可以从遥感的定义分析。从某种意义上说，人们“看”的过程就是在遥感，眼睛相当于传感器。
PPT图片展示遥感的应用领域。
[过渡] 美国从20世纪70年代开始研制GPS，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成。什么是GPS？它的作用有哪些呢？
[板书] 三、全球定位系统（GPS）
概念
[教师] 利用卫星，在全球范围内实时进行导航，定位的系统，称为全球定位系统，简称GPS。
GPS卫星星座
GPS卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。它们均匀分布在六个轨道平面内。全球任何地点在任何时刻地平面上空至少有四颗GPS卫星。
组成及工作过程
组成（1）空间部分——GPS卫星星座；
（2）地面控制部分——地面监控系统；
（3）用户设备部分——GPS信号接收机。
特点
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。
应用
（1）为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。
（2）在区域地理环境研究中的应用。
如：野外调查是区域地理环境研究常用的方法之一，全球定位系统可以帮助野外考察人员确定考察点的地理位置（经度和纬度）、高程（海拔），从而可在野外调查中获得更为精准的数据。
（3）在日常生活中应用——GPS导航
无论是在何时何地，只要拥有GPS信号接收机，就能知道自己前进的方向和所处的地理坐标。利用GPS为导航服务也成为—种新兴的行业（教材图1．9）。
GPS汽车导航（教材图1．9）：汽车导航装置可显示城市道路图和该车的位置。驾驶员辅入出发点和目的地的地名然后从系统显示的可行路线中选择其中的一条。系统除动态显示该车的位置外，还通过语音提示 引导驾驶员把车开到目的地。
[思考] 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？
[点拨] 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的位置、及时通过语言提示为汽车导航。
[阅读] 通过该材料大致了解我国的卫星导航定位系统
[板书]四、地理信息系统（GIS）
1．概念
专门处理地理空间数据的汁算机系统，称为“地理信息系统”，简称“GIS”。
2．地理信息系统的简要程序
教师指图讲解，使学生对地理信息系统的过程有一般性了解。
3．应用
应用的领域相当广泛，凡是用到地图或需要处理地理空间数据的领域都可用到。
（1）在区域地理环境研究中，地理信息系统可提供反映区域状况的各种空间信息。通过对有关信息进行分析、加工，建立能反映区域内各种因素相互关系，揭示区域结构、特征和发展规律的模型。
（2）利用地理信息系统所提供的查询检索、空间分析等功能，还可对区域内自然资源和条件、区位和交通条件、人口和劳动力条件，以及经济和社会条件进行更精确的分析、评价。
（3）在利用遥感、全球定位系统等提供的地理信息的基础上，运用地理信息系统，可以对环境和自然灾害进行动态监测及评估预测。
（4）地理信息系统在城市管理中的应用已得到推广。
[板书]五、地理信息技术与数字地球
1．“3S”的关系
（1）联系
既互为独立发展又相互促进。
（2）区别
①遥感主要用于地理信息数据的获取；
②全球定位系统主要用于地理信息的空间定位；
③地理信息系统主要用来又对地理信息数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价。
2．数字地球
（1）概念
指数字化的地球，即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。
（2）原理和应用
数字地球是将不同空间、时间的自然、人文的大量信息，按地理坐标，从区域到全球进行整合，并进行立体的，动态的显示，能为复杂的生产、研究活动提供实验条件和试验基地。
【课堂小结】
本节课主要学习了遥感技术和全球定位系统的概念，原理，组成，和功能等。希望同学们能牢记本节课的知识点，并且能发现遥感技术与全球定位系统的联系。遥感技术主要用于地理信息数据的获取，全球定位系统主要用于地理信息的空间定位，全球定位系统为遥感信息数据地面定位目标选择、野外验证、图像分类等提供了必要的数据信息，为更好地利用遥感技术解决实际问题提供支持。
略。
课件28张PPT。课堂导入地理信息技术在伊拉克战争中的应用先用RS扫描伊拉克军队信息
然后，GIS处理信息最后，GPS定位，投放炸弹一个月后，萨达姆悲剧学习新知地理信息技术概况地理信息技术是指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称。
地理信息技术科学体系的核心技术包括3S。
遥感（RS）
全球定位系统（GPS）
地理信息系统（GIS）
地理信息技术广泛应用于区域地理环境研究（资源调查、环境监测、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开发规划……）一遥感（RS）1.概念：（遥远感知） 人们在航空器或航天器上利用一定的技术装备，对地表物体进行远距离的感知。2、 遥感的分类按遥感平台的高度分类大体上可分为：遥感平台地面遥感：高塔、车、船为遥感平台
航空遥感：飞机、气球、飞艇等
航天遥感：卫星、飞船、空间站等3.遥感技术的原理不同地物反射的电磁波不同，这是遥感影像能够被判读的基础。地球上的物体都在不停地发射、反射和吸收电磁波，并且不同物体的电磁波特性是不同的。人们可以根据电磁波的差异来辨析物体的不同。4.主要环节：收集传输信息处理
信息分析专业图件
统计数字（传感器）（遥感地面系统）（成果）物体辐射和反射电磁波（目标物）5.应用：（1）资源调查—生物资源（1）资源调查-矿产资源（2）灾害监测卫星遥感图片：b图红色表示 淹没范围(1998.8.28) （2）灾害监测汶川5.12地震前后RS影像对比印尼海啸前后卫星图 （3）环境监测——为天气预报提供准确不同时段的卫星云图 （4）遥感与天气预报二1 概念：利用卫星，在全球范围内适时进行
导航、定位 的系统。2 组成：空间部分—GPS卫星星座用户设备部分—GPS信号接收机 地面控制部分—地面监控系统全球定位系统（GPS）空间部分—GPS卫星星座用户系统—GPS接收机经纬度位置地面监控部分3 功能： 提供精密的三维坐标（经度、纬度、高度）、速度、时间。4 特点 (1)全球，全天候工作。
(2)能为用户提供连续、实时的三维位置、三维速度和精密时间，不受天气的影响。
(3)定位精度高：精度甚至可达厘米级和毫米级。
(4)功能多，应用广：随着人们对GPS认识的加深，GPS不仅在测量、导航、测速、测时等方面取得更广泛的应用．而且其应用领域不断扩大。5 GPS的应用——定位、导航（1）军事定位、导航
目前精确制导武器复合制导的重要技术手段。装备GPS制导系统之前,美军BGM-10C“战斧”巡航导弹误差约为9米；在其“惯性和地形匹配”制导系统中加入GPS后，误差降至3米，制导精度大大提高。 车辆跟踪 紧急援助 交通指挥 提供出行路线规划和导航（2）交通（3）救援（4）野外测量课本P9 ：1975年 8848.13 2005年 8844.43三1 概念：专门处理地理空间数据的计算机系统。 ——地图的延伸数据处理信息源数据库空间分析信息输出表达地理信息系统（GIS）2 GIS的强大功能数据库管理系统的功能强大的查询、分析功能模拟与决策功能四2 数字地球：即信息化、数字化的地球。 地理信息技术与数字地球1 地理信息技术：是指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称。 网络技术RSGPSGIS广泛应用于农业、林业、国土资源、军事、测绘、交通、邮电、环境、城市管理、土地管理、金融、公安等行业。3 3S的关系虚拟技术1、据有关报道，伊拉克军方点燃巴格达周围浇灌石油的战壕来阻碍美军事行动，但美专家指出烟雾对美军轰炸使用的卫星制导导弹没有影响。因为这种导弹采用了（ ）
A、IT技术 B、RS技术 C、GIS技术 D、GPS技术D2、上海某出租车公司在中心调度系统中快速查询本公司出租车的位置信息，所采用的技术是（ ）
A、RS B、GIS C、RS 和 GPS D、GIS 和 GPS D3、遥感技术可以应用的领域有（ ）
①监测水体污染 ②判断人口分布 ③农作物病虫害监测 ④估算工业产值
A．①② B. ①③ C．②③ D. ③④B4、城市交通图层与城市人口分布图层的叠加，可（ ）
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A课堂练习
