课件3张PPT。第三章 地理信息技术应用章末整合网络构建知识点回顾1.地理信息系统的主要功能是什么？
2.地理信息系统主要应用于哪些领域？在城市管理中有哪些应用？
3.遥感技术有何特点？主要应用于哪些领域？
4.全球定位系统主要应用于哪些领域？
5.什么是数字地球？它与“3S”技术有何关系？
6.数字地球有哪些应用？课件41张PPT。第一节 地理信息系统及其应用第三章 地理信息技术应用学习目标
1.了解地理信息系统的概念及其发展。
2.掌握地理信息系统的基本组成，理解地理信息系统在城市管理中的作用。一、地理信息系统内容索引课堂训练专项提能12 GIS图层叠加示意图的判读二、地理信息系统与城市管理一、地理信息系统采集管理GIS空间分布空间查询模拟预测巩固发展用户时代GIS软件地理数据数据输入数据输出输入地理数据输出分类扫描纸质“分层”扫描图像处理图像剪裁矢量化三维重叠1.“GIS地图”和“普通地图”的区别是什么？答案普通地图是用比例尺、方向、图例、注记及等值线来表示地理事物的有关内容，而GIS地图则是地图的延伸，它通过采集、处理数据，建立模型来表示地理事物的有关内容。2.如果将GIS用来监测森林火灾，可以做哪些方面的工作？答案GIS是处理地理空间数据的计算机系统，它可以将最新的资料经过处理后及时提供给研究、规划和决策等人员使用，因此，在监测森林火灾时可以及时知道火灾地点、范围，分析火势蔓延方向，制定灭火方案等。知识点拨 地理信息系统的工作过程 城市规划是地理信息系统的重要工作。GIS数据存储采用“分层”技术，即将地图中的不同要素，存储在不同的“层”中。将不同的“层”要素进行重叠，就形成不同主题的地图。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。据此完成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.为商业网点选址提供依据 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答案解析GIS是地理信息系统的缩写。它能对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达。商业活动与交通区位和人口分布关系十分密切，故交通图层与人口图层叠加可以为商业网点选址提供依据。 2.对1985年与2010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.了解城市地域结构的变化
D.预测城市降水变化的趋势城市土地利用类型的变化能够反映城市地域结构的变化，土地利用变化不能反映出交通流量的状况，洪涝是天气与地形共同作用的结果，降水变化与天气状况有关。答案解析方法技巧 GIS图层叠加示意图的判读方法
(1)首先要明确GIS图层叠加示意图是由哪些专题图层组成的，由于这些专题图层是由许多具有空间属性的数据在计算机中生成的，所以它们分别反映了某种专题地理事物的空间分布特征。
(2)其次要明确不同的专题图层反映的地理事物之间的空间联系。例如从水系图层中可以找到河流的上游地带，而河流的上游从地形上看往往是山地，其在地形图层中则反映为等高线较为密集，有一定的坡度等特征；在水系图层中也可以找到河流的下游，而河流的下游在地形图层上常表现为等高线稀疏且数值较小，该地区在土壤分布图层上则常表现为土层深厚、肥沃，在区域城市分布图层上则常表现为聚落或城市密集的特点。(3)最后要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，在新图层中的某个位置上，我们就可以综合考虑各个要素，进行人类生产、生活活动场所的选择或评价。二、地理信息系统与城市管理1.应用领域： 、 评估、 、国土管理、 、邮电通信、 、公安、 、公共设施、商业金融等。
2.在城市建设和管理中的典型应用：城市规划和管理、 、
、生态环境管理。资源调查环境灾害预测城市规划交通运输水利基础设施管理基础设施管理知识点拨
1.地理信息系统可以解决的四类基本问题
(1)与分布、位置有关的基本问题。
GIS可以方便地查询地物的位置、地物的相关属性。也可以用地物属性来查询地物位置。显示了GIS对信息空间表达的功能，它实际是回答了以下两个问题：
①“地点”：对象(地物)在哪里？
②“状况”：哪些地方符合特定的条件，对象(地物)的属性。(2)趋势分析
GIS能够了解地物随时间变化的过程，分析该地物发展趋势，即回答“从何时起发生了哪些变化？”
(3)模式问题
对象的分布存在何种空间模式，即揭示各种地物之间的空间关系。通过GIS建立地物分布及其组合的空间模式，进而分析模式各要素间的空间关系。
(4)模拟问题
利用数据及已掌握的规律建立模型，就可以模拟某个地方如果具备某种条件时将出现的结果，即回答“如果……将如何”。
例如，高程与被淹没地区的关系、温室效应与海平面上升的关系。2.地理信息系统在城市管理中的应用 GIS是用于空间分析的计算机系统，某中学地理小组将它作为课题研究。据此完成1～2题。
1.下列四图，是同学们为家乡所作的自然、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答案解析解题关键是首先要掌握GIS的相关知识，空间分析能力是GIS的主要功能，也是GIS与计算机制图软件相区别的主要特征。空间分析要求地理事物有明确的地理位置。贫困人口分布的分析是空间性的数据分析，可以用GIS软件处理和分析，故C项正确；
A、B、D三项只具有时间性，没有空间性，不需要用GIS软件处理分析。 2.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，须调用的专题图层有下列中的
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.⑤⑥⑦⑧ D.⑥⑦⑧⑨要调用图中的人口要素和自然要素图层。答案解析专项提能12 GIS图层叠加示意图的判读(1)找图层：GIS图层由许多专题图层组成，它们分别反映了某专题的空间分布特征，如上图分别有水系、土地利用、居民点、地形、土壤图层。
(2)找主题：不同的图层叠加可形成一个主题特征的新地图。如示意图中图层没有，还要找哪些图层，往往某一主题地图需要叠加几种专题地图。读图方法找(1)析图层：各个专题地图的叠加，能反映某一主题地图所包含的各地理要素，分析图层信息，判断出主题地图。
(2)析构成：某一主题地图涉及多个图层，综合分析其相关性，分析哪些关系密切，哪些关系不密切，得出构成其的主要图层。析首先要明确GIS图层叠加示意图是由哪些专题图层组成的，其次要明确不同的专题图层反映的地理事物之间的空间联系，最后要明确图层叠加之后反映的地理要素特征。答 下图示意某专题研究建立的地理信息系统(GIS)图层。据此完成(1)～(2)题。
(1)该专题研究可能是
A.耕地分类和评价
B.工业分布与交通的关系
C.商业分布和规划
D.学校分布 读图训练答案解析地理信息系统图层涉及到土壤、水系、地形、土地利用及居民点分布，综合分析各选项可知工业分布与交通的关系与上述图层相关性不明显，商业分布和规划、学校布局等应该与交通运输、人口数量有更密切的联系，故BCD与该图层相关性不密切，只有耕地分类和评价与上述图层联系密切。 (2)若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场的选址，在下列图层中应增加
①大气污染
②区域规划
③造纸厂、印刷厂分布
④水文地质
A.①② B.①③ C.②③ D.②④垃圾深埋易对地下水造成污染，并且会对某些地表功能区的布局产生影响。深埋垃圾场选址应考虑水文地质和区域规划，而大气污染，造纸厂、印刷厂分布与深埋垃圾无关。答案解析教材P77 活动探究
提示 1.“GIS”一词的出现，要追溯到20世纪50年代。那个时期，由于计算机科学的兴起及其在测量学、地图制图学中的应用，人们开始用计算机来收集、存储和处理各种空间数据，并尝试通过计算机对数据进行分析，为管理和决策提供依据。
1963年，加拿大测量学家R.F.Tomlinson首先提出“GIS”这一概念，并建立了世界上第一个地理信息系统——“加拿大地理信息系统”，用于自然资源的管理与规划。活动指导1965年，美国哈佛大学土地测量专业的一名学生J.Danggermond在其毕业论文中，设计一个简单的GIS系统，并在毕业后于1969年成立了ESRI公司，成为推动GIS发展的重要里程碑。
2.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。
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。
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。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.进入21世纪，我国有一大批高等院校设立了与GIS相关的专业或学科。如北京大学的地球与空间科学学院设有地理信息系统系，下设地图学与地理信息系统、摄影测量与遥感。
教材P81～82 活动探究
提示 国外GIS软件，如哈佛大学开发的SYMAP系统软件等。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、CitoMap等。
教材P85 活动实践
提示 制作GIS专题简报，可按教材提供的参考步骤进行。知识小结课堂训练下图是利用地理信息技术制作的“某城市中心城区月交通事故次数示意图”。读图，完成1～2题。
1.该图的制作与应用借助于
A.遥感技术获取道路网信息，测定监测点分布
B.全球定位系统确定事故的位置，预测交通流量
C.地理信息系统查询事故频次，分析出警最优路径
D.数字地球技术，实现道路与监测点的互换 √答案解析123遥感技术只能显示瞬时交通状况，全球定位系统只能做到对事故地点的准确定位，二者属于数据的采集系统。根据题干可知，该图为“某城市中心城区月交通事故次数示意图”，事故次数的统计只能是地理信息系统工作的范畴。1232.根据图中交通网络，可以推断该城区
A.甲地是城市中心商务区所在地
B.乙地适宜建大型地面停车场
C.对外联系主要通道在西北方向
D.商业网点密度东部大于西部√答案解析123甲地位于环线，非市中心，也非中心商务区，排除A项；
乙地为市中心，地价昂贵，不适宜建大型停车场，排除B项；
对外联系的通道呈放射状，东、西较密集,而不是单独集中于西北，排除C项；
根据监测点的分布，东部较密集，说明车流量大，商业较发达，商业网点密度应该是东部大于西部。3.阅读材料，回答下列问题。
济南的张先生打算开一家连锁店，可济南市里已经有十几家这样的分店了，在什么地段开店才能实现利润最大化呢？他从网上调出城市电子地图，对主要商业区、居住区、城市繁华地段进行快速查询统计，各种数据、指标一目了然。他输入自己的期望值，系统很快筛选出5个最具价值的热点区域，并根据人流量、交通状况、周边地段未来发展预测等情况仿真计算出店面经营状况。张先生很快就从中选定了自己最满意的店址。
(1)材料中，张先生在进行店面选址时运用了地理信息系统的_____、_____、______功能。123答案查询分析模拟(2)试说明张先生从网上进行店面选址与人工选址相比有什么优势？
(3)你所在的城市在城市管理中是否出现过运用GIS帮助改善管理状况的情况？你能否借鉴材料中的经验谈一下改进意见？答案省时省力、方便迅速，能对各备选店址进行模拟，选址更科学有效。123答案略。(该题的设计主要要求学生要关心社会，要善于把所学知识与实际生产、生活相联系。关于改进意见，只要符合当地实际情况，有道理即可)。解析123通过认真阅读材料中张先生操作过程中的关键词语，如“快速查询统计”、“系统很快筛选”、“预测”等，就可确定其应用GIS的功能类型。与传统调查分析方法相比，GIS分析需要时间少，节省经费，且科学合理。课件39张PPT。第三节 全球定位系统及其应用第三章 地理信息技术应用学习目标
1.了解全球定位系统的概念、组成。
2.能举例说明全球定位系统在定位导航中的作用。一、全球定位系统内容索引课堂训练专项提能14 GPS手持机示意图的判读二、全球定位系统与定位导航一、全球定位系统1.概念：具有在海、陆、空进行全方位、实时 与 功能的新一代卫星导航与定位系统。
2.组成
(1)空间星座：由 颗工作卫星、3颗备用卫星组成。要获得运动的点的准确的三维信息，必须接收到 颗GPS卫星的信号。
(2)地面控制系统：包括1个 、3个注入站和5个监控站。三维导航定位214主控站(3)用户系统(接收设备)②接收机类型导航型接收机：用于 导航，实时给出载体的
位置和速度
测地型接收机：用于精密 和精密工程测量，
定位精度高
授时接收机：利用GPS卫星提供的 标准进行
授时，多用于天文台及无线电通讯①组成：包括接收机硬件、 软件等。GPS数据处理大地测量运动载体高精度时间读“GPS卫星星座示意图”，回答下列问题。
(1)GPS是_____________的简称，是
具有在海、陆、空进行_________、
_____________与_______功能的新
一代卫星导航与定位系统。答案全球定位系统全方位实时三维导航定位(2)GPS的空间星座由____颗工作卫星、____颗备用卫星组成，在全球的任何地方、任何时间都可监测到____颗以上的卫星。在GPS导航定位时，要想获得准确的三维信息，必须接收到____颗GPS卫星的信号，它们被称为_________。答案21344定位星座(3)全球定位系统可以提供哪些方面的信息？ 答案地球表面任何一点的经度、纬度、高程和速度。知识点拨 GPS的组成和工作原理读“GPS卫星定位示意图”，完成下列问题。
(1)全球定位系统主要由空间星座、地面控制系统和用户系统三部分组成。它具有对海、陆、空进行全方位、实时_______________的功能。它最初的设计主要是出于_____目的。
(2)地面监控系统包括5个_____站、
1个______站和3个____站，主要担
负着对卫星及其各种设备监测与调
控的任务。三维导航与定位军事监控主控注入答案答案(3)用户系统用于接收GPS发射的信号。GPS接收机包括_____________、_________________等用户设备。 答案解析接收机硬件GPS数据处理软件地面监控系统包括1个主控站、3个注入站和5个监控站。在全球的任何地方、任何时间都可以监测到4颗以上的卫星，这就为全天候的全球定位提供了可能。在用GPS导航定位时，要想获得准确的三维信息(经度、纬度和高程)，必须接收到4颗GPS卫星的信号，这4颗卫星称为定位星座。二、全球定位系统与定位导航静态导航定位： 级甚至毫米级精度
动态定位：达到 以内精度
速度测量：达到 级精度
时间测量：毫微秒级精度2.应用交通、 、地矿、 、农业、 、土地管理、 、
公安等部门和行业
监测 的微小移动，帮助预报地震
与GIS、RS结合，为 、工程管理、 服务1.定位精度厘米厘米1米邮电气象金融地壳资源调查精细农业建筑阅读下面的三则材料，分析完成下列问题。
材料一 浓雾协助英法联军创造了“九日奇迹”。1940年5月24日，德军以“闪电战”攻破马奇诺防线，把40万英法联军包围在法国的敦刻尔克海滩上。从26日至31日都是大雾天气，浓厚的云雾笼罩在海峡上空，加上油库燃烧形成的黑烟，使德军战斗机找不到轰炸目标。到4日上午，联军共撤出34.6万人，有人说是浓雾创造了奇迹。
材料二 据有关报道，第二次海湾战争中，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使用的卫星制导导弹没有任何影响。
材料三 在第二次海湾战争中，许多美国飞行员在被击落后还能得以生还，人们常常惊羡于美国人的神奇。(1)材料一和材料二中同样是烟雾，为什么能阻滞德军的袭击，而不能对美国的轰炸产生影响？答案“二战”时的德军飞行员依靠人眼的视力发现目标，一旦有低层烟雾出现，人会看不清地面的物体。而第二次海湾战争中，因为美军采用了全球定位系统(GPS)，能提供精密的三维坐标、速度和时间，并且具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的特点，因而不受烟雾的影响。(2)在材料三中美军是如何确定飞行员的位置并进行救援的？答案美国人用的是GPS技术。因为当时多国部队是跨国界、跨地区作战，对地理环境相当陌生，仅依靠地图的作用是有限的，正是因为有了手持型GPS接收机的帮助，才使许多美国士兵得以生还。(3)GPS提供了哪些信息使其能应用于导航？答案GPS提供的定位信息主要有经度、纬度和海拔高度。拓展提升 全球定位系统的应用专项提能14 GPS手持机示意图的判读(1)找功能键。使用GPS手持机首先要认识各功能键，其次利用功能键找到所需界面。
(2)找位置。①经纬度位置：如图所示，GPS接收机所在地的经纬度位置是(32°03′23.2″N,118°45′54.6″E)。
②高度：如图所示，GPS接收机所在地的高度是17 m。读图方法找(1)析卫星
搜索到的卫星：卫星分布图描绘了GPS接收机所处位置(圆心)仰望天空能搜索到的卫星，大圆表示地平线，小圆为抬头以45°角仰望天空的范围，越靠近圆心，卫星信号越强。析(2)析信息
信号强弱：数字表示被接收到信号的卫星编号，在显示屏下部的黑框条图中，黑条越高，表示接收到的卫星信号越强，如果没有框条，则表示还未收到卫星信号。析GPS手持机的使用方法(参照上图)
(1)首先熟悉并学会使用GPS功能键。各功能键如上图所示，定位时，选择室外无障碍物的地点，以确保能够同时接收到的卫星数量不低于4颗。
(2)按【开机键】以后，便显示(收星)界面，如图所示。
(3)收到卫星信号后，将显示屏中的界面切换至(数据查询)界面，如图所示，即可了解相关内容。答 下图为GPS手持机界面图，界面上的时间为北京时间。读图，完成(1)～(2)题。
(1)此时，持有GPS手持机者所在地形区为
A.江汉平原
B.江淮平原
C.华北平原
D.江南丘陵 读图训练答案解析从手持机界面图上可以看到的信息有：海拔17米，纬度32°03′23.2″N，经度118°45′54.6″E，北京时间16时59分11秒。根据经纬度很容易判断该地位于江淮地区。 (2)如果此日全球昼夜平分，那么此地离日落还约有
A.56分钟
B.1小时
C.1小时1分钟
D.1小时5分钟如果此日全球昼夜平分，那么该地应该地方时18时日落，根据该地与120°E相差1°14′5.4″，该地地方时比北京时间晚大约5分钟，所以此地离日落还约有1小时5分钟。答案解析教材P97～98 活动探究
提示 我国导航定位技术发展的讨论提纲活动指导A组 我国导航定位技术的发展历程
我国的航天科技事业在逐步建立和发展中，目标是跻身于世界先进水平的行列，成为世界空间强国之一。从1970年4月把第一颗人造卫星送入轨道以来，我国已成功地发射了100多颗不同类型的人造卫星，为空间大地测量工作的开展创造了有利条件。
B组 我国GPS技术在大地测量方面的应用
在大地测量方面，利用GPS技术开展国际联测，建立全球性大地控制网，提供高精度的地心坐标，测定和精确大地水准面。我国建成了平均边长约100千米的A级网，提供了亚米级精度地心坐标基准；在A级网的基础上，又布设了边长为30～100千米的B级网；A、B级GPS网点都联测了几何水准。为我国各部门的测绘工作，建立各级测量控制网，提供了高精度的平面和高程三维基准。我国已完成西沙、南沙群岛各岛屿与大陆的GPS联测，使海岛与全国大地网联成一个整体。C组 我国GPS技术在工程测量方面的应用
在工程测量方面，应用GPS静态相对定位技术，布设精密工程控制网，用于城市和矿区油田地面沉降监测、大坝变形监测、高层建筑变形监测、隧道贯通测量等精密工程。加密测图控制点，应用GPS实时动态定位技术(简称RTK)测绘各种比例尺地形图和用于施工放样。
D组 我国GPS技术在航空摄影测量方面的应用
在航空摄影测量方面，应用GPS技术进行航测外业控制测量、航摄飞行导航、机载GPS航测等航测成图的各个阶段。E组 我国GPS技术在地球动力学方面的应用
在地球动力学方面，GPS技术用于全球板块运动监测和区域板块运动监测。我国已开始用GPS技术监测南极洲板块运动、青藏高原地壳运动、四川鲜水河地壳断裂运动，建立了中国地壳形变观测网、三峡库区形变观测网、首都圈GPS变形监测网等。GPS技术已经用于海洋测量、水下地形测绘。我国的《全球定位系统(GPS)测量规范》已于1992年10月1日起实施。
此外，在军事、交通、邮电、地矿、煤矿、石油、建筑以及农业、气象、土地管理、金融、公安等部门和行业，在航空航天、测时授时、物理探矿、资源测定等领域，也都开展了GPS技术的研究和应用。 教材P101～102 活动探究
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，并提高工作效率。
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可顺利导航至可疑点，并直接查询、调阅地图等相关资料以用于研究判断。
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。
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。森林防火：利用GPS进行火场定位、火场布设、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。
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，就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知识小结课堂训练2014年南京青奥会上，北斗卫星导航应用技术为赛事提供全面保障。据此完成1～2题。
1.北斗卫星导航系统除能够提供精确的定位、测速外，还能够提供的服务包括
①授时 ②通信服务 ③农作物长势监测 ④气温异常监测
A.①② B.③④
C.①④ D.②③√答案解析123农作物长势监测和气温异常监测通过遥感技术可实现。2.在应用地理信息系统进行城市道路规划时，最适合作为基准图件的是
A.行政区划图
B.人口密度图
C.遥感影像
D.商业分布图√答案解析123遥感影像能及时真实地反映城市道路现状，以此为基准图件作出的规划才能切合实际。3.阅读材料，回答问题。
“下一辆车离本站还有1.2千米，约3分钟内到达。”这是记者2013年在上海公交71路凯旋路站看到的一块约1.1米高、2米长的智能化电子站牌上显示的内容。2分钟后，电子站牌再次显示：“下一辆车离本站400米，1分钟内到达。”40多秒后，记者看到离本站60米开外的一辆71路公交车缓缓驶来。
(1)智能化电子站牌采用了哪一种高新的地理信息技术？123答案GPS技术。(2)结合其他地理信息技术的使用，电子站牌将会更加智能化。请你设想一下，电子站牌还可以具备哪些智能化功能？答案结合地理信息系统等的使用，电子站牌除了能告知乘客下班车位置、到站时间，还可以提供沿途施工、车辆抛锚、天气、新闻、广告等信息；还可以配备数字电视，解除乘客等车时的枯燥乏味。123课件45张PPT。第二节 遥感技术及其应用第三章 地理信息技术应用学习目标
1.掌握遥感的概念、遥感技术系统的组成、遥感技术的发展和遥感的类型。
2.举例说明遥感在资源普查和环境灾害监测中的作用。一、遥感技术内容索引课堂训练专项提能13 遥感影像图的判读二、遥感与资源普查三、遥感与环境灾害监测一、遥感技术1.遥感的概念与发展
(1)概念：遥感(Remote sensing，简称RS)是指借助对 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 、反射、
等信息，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。
(2)原理：地球上的物体都在不停地发射、反射和吸收 ，而且不同物体对 发射、反射和吸收的特性不同。
(3)特点：现代遥感技术视域广阔，监测范围 ，可覆盖整个地球。能够 、 、快速处理，迅速获取信息和实施 。电磁波散射电磁波大辐射电磁波瞬时成像实时传输动态监测2.遥感技术与遥感类型
(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。
(2)分类
根据遥感平台的高度，遥感可分为 遥感、航空遥感、 遥感。
根据传感器是否主动向观测目标发射电磁波，遥感可分为 遥感与 遥感。
按照电磁波的波谱范围，遥感可分为紫外遥感、 遥感、红外遥感、微波遥感、多谱段遥感等。
按照应用领域或专题，遥感可分为 遥感、大气遥感、 遥感、海洋遥感、地质遥感、 遥感、林业遥感等。遥感平台航天信息传输装置近地主动式被动式可见光环境资源农业3.航天遥感、航空遥感与近地遥感的比较专题卫星飞机火灾监测范围机动性城市森林1.在区域地理环境研究中，遥感与实地测绘相比，具有哪些优势？答案监测的范围大、获取信息的速度快、受地面的限制较小。2.遥感为什么能应用于农业病虫害的监测？答案农作物如果受到病虫害的侵袭，植被的表现形式就会不同，不同性状的植被所辐射的电磁波也会不同，遥感的传感器就可以感受到不同的电磁波。3.有人说，遥感是人的视力的延伸。你同意这种看法吗？答案遥感是人的视力的延伸，在一定意义上说有一定的道理，但不全面。人眼在可见光范围内有很高的光谱分辨率，但在可见光之外则是“睁眼瞎”。由于技术的进步和应用领域的不断开拓，传感器的功能比人眼有了很大提高，例如感应的波谱范围更宽，从紫外线到可见光、红外线，并延伸到微波，提高了光谱分辨率和空间分辨率，在夜晚或恶劣天气情况下也能使用，并有一定的穿透能力等。微波遥感，对云层、地表植被、松散沙层和冰雪具有一定的穿透能力，又能全天候工作。可见，遥感不仅仅是人的视力的延伸。知识点拨 遥感技术
(1)工作环节(2)优点
①探测的范围大：每幅陆地卫星图像覆盖的地面范围达3万平方千米。
②获得资料的速度快、周期短：陆地卫星遥感每18天可以覆盖地球一遍，并且是连续观测。
③手段多，获得的信息量大：遥感可以根据不同目的和任务，选用不同的波段和不同的遥感仪器取得所需的信息，还能探测到一定深度的海底和冰层。
④用途广泛：遥感技术已广泛应用于农业、林业、地质、海洋、水文、气象、测绘、环境保护、防灾救灾和军事侦察等许多领域。 关于遥感的叙述，不正确的是
A.遥感感知地物时不直接接触地物
B.现代遥感能够瞬时成像、实时传输、快速处理，迅速获取信息和实施
动态监测
C.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
D.遥感对地面不反射和辐射电磁波的物体无法感知答案解析地球上的物体都在不停地发射、反射和吸收电磁波，由于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，人们就能根据遥感记录到的目标物电磁波辐射、反射、散射等信息的差异，区分地球上不同的物体。A、B两项是对遥感定义、特点的正确描述，C项是对遥感原理的表述，D项表述错误。二、遥感与资源普查1.遥感可以勘探 ，调查生物资源、水资源等。
2.在对资源的调查中，通过遥感图像解译或 技术，提取植被的分布、类型、结构、健康状况、产量等信息，为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门提供服务。矿产资源图像处理阅读教材P91～92内容，回答下列问题。
(1)人们借助遥感技术发现矿产多存在于哪些构造带之中？答案矿产多存在于地质断裂或环形构造带中。(2)人们是如何利用遥感技术来划定矿产资源分布的？答案通过分析遥感图像划定蕴藏矿产的大致区域。(3)人们是借助遥感的哪种技术方式来提取植被分布、类型、健康状况等信息的？答案通过遥感图像解译或图像处理技术。 下图为我国北方某河流入海口1989年和2009年的卫星影像。该河口区河流主流曾于1996年人工改道。读图回答1～2题。
1.比较两幅影像，可判读和分析出
A.河流主流流向由东北改向东南
B.河流故道南部海岸继续淤积增长
C.河水含沙量明显增加
D.三角洲形态变化主要与河流改道有关 图示显示，三角洲面积减小，故泥沙含量减少；三角洲故道南岸侵蚀作用增强；河流主流流向由东南改向东北。故D项正确。答案解析 2.该河口海岸带合理的开发利用方式是
A.建设大型海港，发展远洋运输
B.建立湿地保护区，保护生态环境
C.开辟海水浴场，发展滨海旅游
D.开垦成为耕地，发展粮食生产河口三角洲附近泥沙沉积作用强，河流水量小，不适宜建设大型港口、开辟海水浴场、发展旅游。从保护生态环境的角度考虑，合理利用方式是建立湿地保护区，保护生态环境。答案解析拓展提升 遥感与资源普查
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应用领域，如下表：三、遥感与环境灾害监测1.遥感在洪涝灾害监测中起到重要作用。
2.提供高分辨率的实时准确的信息资源，有助于人们及时了解环境及灾害变化，为环境保护与防灾减灾提供 。决策依据 目前，我国有多颗在轨卫星用于科学实验、国土资源普查、农作物估产和防灾减灾等领域。完成1～2题。
1.遥感技术应用于我国防灾减灾的具体内容可包括
①监测西南旱情 ②监测吉林洪灾水情
③监测甘南山区滑坡情形 ④预测青海地震
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.①③④到目前为止，人们还不能对地震做出准确预测。答案解析 2.遥感技术还可直接
①判断农作物是否成熟 ②监测植物病害情况
③预估森林火灾后的经济损失 ④监测草场退化情况
A.①②④ B.②③④
C.①②③ D.①③④预估森林火灾后的经济损失是GIS的功能。答案解析拓展提升 遥感与环境灾害监测方法技巧
由于试卷目前仍是黑白印刷，因此遥感影像图在颜色上的判读不便考查，主要是从形状特征上考查，或者借助色调的深浅进行判读。一般地物，如水体、城市、道路、农业用地、林地等的简易判读标志如下表所示：专项提能13 遥感影像图的判读(1)找主题：要明确遥感影像图的主题内容，这是准确判断的前提。如上图主题是格陵兰岛冰原面积变化图。
(2)找变化：通过不同年份两幅图的对比，找出图示地理事物的变化，主要是面积大小的变化。读图方法找(1)析影像：掌握遥感影像图的基本解译标志、解译过程及注意事项，从而了解影像图片中的各种地物的差别及特征。包括形状、大小、阴影、色调、颜色、纹理、图案、位置和布局等。如上图中我们可以抓住色调和形状两个要素进行判读，依据色调可确定图中的白色区域为冰原部分。
(2)析变化：依据其形状的变化可确定冰原面积的变化。析对主题地物进行分析、推理，得到我们想要的结论。如对比1992年和2003年格陵兰岛冰原面积，可以发现格陵兰岛的冰原面积大大减少了，说明是全球气候变暖导致的，其冰原面积的减少必然会对全球的生态环境带来一定的影响。答据卫星照片显示，北极在人类历史上首次成为一个岛屿。结合下图完成下题。读图训练 要监测北极冰川面积的变化，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.数字地球要对某地理事物的变化进行监测需要利用遥感技术。全球定位系统的主要功能为定位和导航；地理信息系统是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。答案解析教材P91 活动探究
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，由此导致其波谱特征不同，根据地物波谱曲线就可以区分和识别地表物体。
教材P92 活动探究
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。活动指导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P93～94 活动探究
提示 1.首先对三幅图的主要地物进行判读，比较相同地物在面积、数量、密度、长度等方面的变化，然后运用相关原理进行解释。
从三幅图的主要对比可以看出，黄河三角洲的面积在扩大，主要是泥沙沉积作用造成的；植被覆盖区的范围增加，是由植树造林产生的；黄河水的泥沙增多，原因是水土流失的加剧；居住区和水产业、建筑区的面积增加。
2.我国的环境问题与灾害问题有：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，对该厂提出了污染诉讼。知识小结课堂训练读下图，完成1～2题。
1.图中内容说明航天遥感的什么特点
A.监测范围广
B.时效快，精度高
C.连续性强
D.准确定位 √答案解析123由图中“我一次就可以把半个地球拍摄进去”可知航天遥感的特点是监测范围广。2.就航天遥感而言，其遥感探测的范围越大，则
A.获得资料的速度越慢
B.获得资料的周期越长
C.对地物的分辨率越低
D.对地物的分辨率越高√答案解析123获取资料的速度、周期与探测范围无关，当探测范围越大时，分辨率数值越低，显示信息能力越弱。3.读下图，完成下列问题。123(1)填写遥感技术装备名称。
A_________，B________，C____________。答案解析由图可知，A为遥感平台，B为传感器，C为地面接收站。123遥感平台传感器地面接收站(2)A装备的作用是____________。答案解析遥感平台的主要作用是装载传感器。装载传感器(3)遥感技术应用的领域除灾害监测外，还有________、________等，另外军事侦察、海上_____、海洋渔业也广泛应用该技术。答案解析遥感技术的应用领域除灾害监测外，还有资源普查、环境监测、海上交通、军事领域等方面。123资源普查环境监测交通课件26张PPT。第四节 数字地球第三章 地理信息技术应用学习目标
1.了解数字地球的概念、关键技术。
2.了解数字地球与GIS、GPS、RS之间的关系。
3.结合具体案例，理解数字地球对生活的影响。一、数字地球的含义二、数字地球与我们的生活内容索引课堂训练一、数字地球的含义1.概念
数字地球是 的、虚拟的地球，即将有关地球上每一点的信息，按地球的 加以整理，构成一个全球的信息模型。
2.核心思想：用 的手段来处理整个地球的自然和社会等方面的问题，最大限度地利用资源，并使人们能够通过一定方式，方便地获得有关地球的信息。信息化地理坐标数字化3.数字地球的技术基础
(1) 与高速网络技术。
(2)高分辨率卫星遥感技术。
(3) 与空间数据基础设施。
(4) 技术。
(5)可视化和虚拟现实技术。
(6)高性能计算能力。信息高速公路空间信息技术大容量数据存储 《国土资源“十一五”规划纲要》指出：要建成“数字中国”地理空间框架，初步形成“天上看、地上查、网上管”的国土资源管理运行体系。由此可见，“3S”技术将在今后国土整治中发挥重要作用。据此回答1～2题。
1.下列说法正确的是
①GIS技术是地图的延伸 ②RS技术是地图的延伸
③GPS技术可以为用户提供精确的三维坐标
④GPS技术可分别处理RS技术和GIS技术提供的图像和数据
A.①② B.①③
C.③④ D.②④答案解析RS技术是人的视力的延伸；GIS技术是地图的延伸，可处理和分析RS和GPS技术提供的图像和数据；GPS技术可以精确测定经纬度和高程，建立三维坐标。 2.遥感技术可应用的领域有
①人口普查 ②森林火灾的监测
③矿产资源的勘探 ④确定考察地点的高程
A.①② B.③④
C.②③ D.①④答案解析遥感技术可广泛应用于资源勘探和环境灾害监测等方面。拓展提升 GIS、RS、GPS与数字地球之间的关系
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。它们的关系如下图所示：作为地球信息科学的技术支撑，遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)及信息网络与虚拟技术既互为独立发展又相互促进。简单地说，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，地理信息系统主要对地理信息数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价，而信息网络与虚拟技术主要用于地理信息的传播、表达和模拟分析。从主要作用分工看，它们对于构成地理信息技术缺一不可。二、数字地球与我们的生活治安警力生物多样性产量学术研究 数字化城市管理是指综合运用多种现代技术对城市进行科学高效管理，系统建设内容涵盖多个领域，如医院利用该系统抢救某危重病人的过程。数字化城市是数字地球的一部分。据此完成1～2题。
1.有关“数字城市”的叙述，错误的是
A.与“数字地球”是并列的两大信息系统
B.能以数字的形式获取、存储和再现城市的资源、基础设施、人文、经济
等方面的信息
C.有利于提高城市管理效率
D.可以为城市可持续发展提供决策支持答案 2.“数字地球”的作用主要包括
①提高城市管理效率
②节约资源和保护环境
③实现城市的可持续发展
④为人类创造高效的、信息化的工作环境和舒适、方便、安全、现代化的生活环境
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.①③④答案解析“数字城市”是“数字地球”的一部分，它综合运用了地理信息系统、遥感、全球定位系统、网络、多媒体及虚拟仿真等技术，以数字的形式获取、存储和再现城市的资源、基础设施、人文、经济等各个方面的信息，从而提高城市管理效率，节约资源和保护环境，为城市可持续发展提供决策支持，而不是直接去实现城市的可持续发展。教材P104 活动探究
提示 1.数字地球是我们星球的真实体现，它使人经历和使用被集结的大量自然、文化和历史资料。它包括资料链接和各种标准，以至于使它能接近来自遥远传感、制图、统计、医学及其他来源的编码资料。
2.略。活动指导教材P107 活动思考
提示 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。
(1)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。(2)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、全球定位系统等信息技术的实时支持，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、对灾害快速反应以及虚拟教育等领域具有广阔的应用前景。
(3)社会进步和时代的发展为数字地球提供了可能。知识小结课堂训练中央电视台“探索·发现”栏目近期播出了《回到恐龙时代》的节目。众所周知，恐龙早已灭绝了，但节目中的各类恐龙及其生活环境如同真的一样。完成1～2题。
1.上述节目的播出，体现了哪项关键技术的应用
A.高速网络技术
B.空间信息技术
C.大容量数据存储技术
D.可视化和虚拟现实技术123答案解析√依靠其可视化和虚拟现实技术可跨越时空带人们回到远古时代或进入未来。2.有关数字地球的可视化技术和虚拟现实技术的叙述，正确的是
①可视化技术将抽象数据具体化，以文本、图像、声音和视频等各种形式表现
②可视化技术是实现数字地球与人交互的窗口和工具
③虚拟现实技术只能模拟现实视觉环境
④虚拟现实技术可完成虚拟战争、虚拟旅游等过程
A.②③④ B.①③④
C.①②④ D.①②③答案解析√虚拟现实技术不仅能模拟现实的视觉环境，还能模拟听觉、嗅觉等现实环境。1233.阅读材料，回答下列问题。
材料一 日前，住房和城乡建设部副部长仇保兴在扬州举办的城市数字化发展论坛上讲话时指出：“十二五”期间，各地要把城市需求和服务作为数字城市建设的出发点，构建城市精细化管理公共信息平台，实现城市横向和行业纵向系统间的协同；提高城镇可持续发展的规划监控与管理能力；加强以建筑物和地下管网为核心的数字化城建档案建设；基于公共信息平台促进城建综合信息资源的开发和利用。123材料二 数字城市，或叫智能城市，属数字地球在城市中的集中表现。由于城市化与信息化已经成为我国21世纪社会发展的大趋势，数字城市必将成为信息社会的主要组成部分。数字城市的建设包括数字化、网络化和智能化三方面的工作。
数字城市将城市的基础设施、功能设施数字化，建立数据库，并用高速通信网络连接，实现网络化管理和调控。数字城市能够充分和高效地利用信息，使信息快速流动，不仅提高了对城市的管理效率，而且能大幅度提高生产和贸易效益，扩大生产规模，增加财富收入，提高服务质量，促进社会经济发展。123(1)由材料一、材料二可以看出，数字地球的核心是什么？核心是用数字化的手段来处理地球的自然和社会等方面的问题，最大限度地利用信息资源。(2)由材料二可知，建设数字城市的意义是什么？意义：能够充分和高效地利用信息，使信息快速流动，提高对城市的管理效率，提高生产和贸易效益，扩大生产规模，增加收入，提高服务质量，促进社会经济发展。数字地球的核心就是用数字化手段统一处理地球问题，最大限度地利用信息资源，材料二充分体现了数字城市建设的意义。答案答案解析123
