章末综合测评(三) 地理信息技术应用
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(每小题2分，共50分)
GIS可以像传统地图一样，解决“地点”“状况”的有关查询。但GIS能进行势态分析，复杂的“模式分析”和用“虚拟模拟”进行预测性分析……结合上述材料，回答1～2题。
1．国家气象局每天为电视新闻提供的卫星云图主要使用了( )
①遥感技术 ②地理信息系统 ③全球定位技术
A．①② B．①③
C．②③ D．①②③
2．在联合国对伊拉克违禁武器核查期间，专家使用美国的U侦察机进行空中侦察，U侦察机进行空中侦察时主要运用( )
A．遥感技术 B．地理信息系统
C．全球定位技术 D．计算机技术
1．A 2.A [第1题，卫星云图是通过气象卫星对地球遥感监测的图像信息，经过地理信息系统加工处理的结果。第2题，U侦察机携带的图像采集传感器，可以获取地面状况。]
下图示意新一代信息技术支撑下的智慧城市。读图，回答3～4题。
3．地理信息系统为智慧城市建设提供( )
A．分析、管理空间信息
B．跟踪动态定位信息
C．整合、集成网络信息
D．获取实时通讯信息
4．智慧城市建设对城市发展最重要的作用是( )
A．调整地域结构 B．加速人口集聚
C．扩大空间规模 D．提升服务功能
3．A 4.D [第3题，地理信息系统的主要功能是数据采集与输入、数据编辑与更新、数据存储与管理、空间查询与分析、空间决策支持、数据显示与输出。因此地理信息系统能为智慧城市建设提供分析、管理空间信息。跟踪动态定位信息要依靠全球定位系统。整合、集成网络信
息，获取实时通讯信息主要依靠移动互联网技术。第4题，从图上可以看出，智慧城市建设是在新一代信息技术的支撑下，通过对物联网、云计算等新一代信息技术的应用，使信息技术与社区、政务、交通等资源要素优化配置并共同发生作用，促使城市更加智慧地运行，从而提升城市的服务功能。]
地理信息系统(GIS)技术可应用于鲁尔区煤矿整治研究。读图，完成5～7题。
5．GIS技术的( )
A．关键装置是传感器
B．数据模型用点、线、面表达
C．主要功能是空间定位
D．数据库由若干图层组成
6．图中城市( )
A．①位于规划区 B．②位于非矿区
C．③位于现矿区 D．④位于原矿区
7．图示地区采矿业向西、向北迁移，主要是趋向( )
A．原料地 B．消费地
C．水资源 D．交通线
5．D 6.C 7.A [第5题，数据库是地物空间特征和属性的各项数据的结合，构成某一主题的图层，关于鲁尔区煤矿整治的研究，其数据库应由若干个图层组成。第6题，对比上下图，从图中所提供的信息可知：城市①位于非矿区，②位于原矿区，③、④位于现矿区。第7题，由图可知，图示地区的东部、南部以非矿区、原矿区为主，随着时间的推移和开采量的增大，可供开采的煤炭资源日益减少，面临枯竭问题；而西部、北部多为现矿区、规划区，可供开采的煤炭资源多，故采矿业向西部、北部迁移主要是为了接近原料地。]
利用遥感监测成果开展土地、矿产执法检查，实现“以图管地”，是我国创新土地执法检查手段的新举措。据此完成8～9题。
8．相比传统的检查方法，利用遥感开展土地、矿产执法检查的优点有( )
①执法力度大 ②人力、财力投入少 ③监测范围大 ④速度快
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
9．卫星遥感监测图可精确反映每块新增建设用地的变化情况及矿产开采疑似违法情况，所依据的原理是( )
A．不同地物在遥感图像中呈现的色彩不同
B．不同地物的形状
C．不同地物的海拔
D．不同地物的面积大小
8．B 9.A [第8题，执法力度的大小与卫星遥感的优点无关。第9题，不同地物反射和辐射的电磁波不同，反映在遥感图像上的颜色或灰度就会存在差异。]
下图为“某城市部分地区经过数字化处理的交通线、功能分区和地价的图层”。读图，完成10～11题。
10．交通线图层、功能分区图层和地价图层的制作需要应用的地理信息技术是( )
A．GPS B．RS
C．GIS D．WPS
11．若该城市功能区布局合理，则主导风向最不可能为( )
A．东风 B．西南风
C．西北风 D．东北风
10．C 11.B [第10题，地理信息系统能结合地物空间特征和属性的各项数据，得出某一主题的图层。第11题，读图可知，该城市工业区分布在城市的南部和西南部。如果布局合理，该城市盛行风向最不可能为南风和西南风。]
环境与灾害监测预报小卫星的发射，使减灾部门拥有了专门用于减灾工作的遥感卫星，对救灾工作起到积极作用。据此回答12～14题。
12．“环境减灾”卫星对生态环境和灾害进行动态监测，直接应用的技术是( )
A．遥感 B．地理信息系统
C．全球定位系统 D．数字地球
13．“环境减灾”卫星不能直接监测的自然灾害是( )
A．寒潮 B．干旱
C．地震 D．农作物病虫害
14．遥感技术能够帮助人们探测内生矿床，是因为( )
A．内生矿大多分布在沉积岩内
B．煤炭大多分布在沉积岩内
C．许多内生矿分布在地质断裂带上
D．铁矿全都分布在地质断裂带上
12．A 13.C 14.C [第12题，遥感技术主要用于对生态环境和灾害进行大范围、全天候动态监测，及时反映生态环境和灾害发生、发展过程，对生态环境和灾害发展变化趋势进行预测，对灾情进行快速评估，为紧急救援、灾后救助和重建工作提供科学依据。第13题，地震灾害具有突发性，且发生在地下，卫星不能直接监测。第14题，蕴藏内生矿的地方有许多是地质断裂或环形构造带，这些地区在遥感图像上往往表现出不同的特征，我们借助遥感技术对比遥感图像，较容易“发现”矿产的存在。内生矿床大多分布在岩浆岩中，煤炭属于外生矿产。]
小明一家计划到某大型风景区旅游，为方便选择旅游地点，小明利用地理信息系统将区内观光资源分层显示如图所示。据此完成15～17题。
15．小明获取的湖泊、森林区和住宿区等一系列图片都是最新动态监测的结果，获取上述图片最便捷的技术是( )
A．野外测量 B．扫描旅游地图
C．遥感技术 D．全球定位系统
16．森林区内的住宿区是( )
A．① B．②
C．③ D．④
17．为了走最便捷的道路去风景游览区，小明的父亲在驾驶轿车行驶过程中，充分运用了( )
A．旅游交通图 B．地理信息系统
C．遥感技术 D．全球定位系统
15．C 16.B 17.D [第15题，因为该风景区是大型风景浏览区，所以只有运用遥感技术才能监测较大范围的区域，迅速获取信息和实施动态监测。第16题，将森林区和住宿区的图片相叠加，找出森林区和住宿区重叠的部分。第17题，车载全球定位系统，能实时提供导航信息，及时查看车辆的运行轨迹、速度、行进方向，可避免迷路、走弯路。]
数字地球是数字化地球仪的简称，它利用多种技术把地球上的信息以数字化方式存储起来，为人类提供服务。据此回答18～19题。
18．能够实现“信息就在指尖上”的梦想的是( )
A．互联网 B．虚拟世界
C．数字地球 D．信息高速公路
19．虚拟现实技术是数字地球的重要技术支撑。下列关于虚拟现实技术叙述正确的是( )
A．虚拟环境只能用视觉和听觉感受到
B．虚拟环境人们只能单向接受
C．虚拟环境只能是现实的情况
D．通过各种感官与人体的自然技能感受逼真的虚拟环境
18．C 19.D [第18题，数字地球将有关地球上每一点的信息，按地球的地理坐标加以整理，然后构成一个全球的信息模型。人们可以快速、形象地了解地球上的任意一点，任何方面的信息，从而实现“信息就在指尖上”的梦想。第19题， 人们可以通过视觉、听觉、嗅觉、触觉感官与人体的自然技能感受逼真的虚拟环境，与虚拟世界进行交互，完成各种虚拟过程。]
洪涝灾害发生时，为准确了解灾情，可以大量使用地理信息技术。据此回答20～21题。
20．要准确勘探水灾淹没的情况，快捷而准确监测河流水位宜采用( )
A．人工拍摄 B．遥感技术
C．全球定位系统 D．多媒体技术
21．卫星遥感图像没有飞机图像清晰度高，主要因为( )
A．飞机上的传感器更为先进
B．飞机的高度远小于卫星，受云量阻隔小
C．飞机的高度小，图像比例小
D．飞机上的图像质量优越
20．B 21.B [第20题，在目前的技术中，遥感技术对灾害的监测最为快捷和准确。目前人工摄影在勘探水灾时费时费力，有许多地区无法到达。第21题，在同样技术含量的传感器条件下，飞机上的遥感平台得出的图像更清晰，主要是因为其位置低，受云量影响小。飞机的高度小，图像比例大，也是图像清晰的一个重要原因。]
22．一支地理考察队所用手持式全球定位系统信号接收机显示如下界面，据此判断该考察队可能( )
地理坐标
39°30′31″N，82°30′50″E
海拔1 468 m
误差5.7 m
A．在喜马拉雅山测量珠峰高度
B．在柴达木盆地调查地质构造
C．在塔里木盆地勘探石油
D．在河西走廊寻找地下水
C [根据地理坐标(39°30′31″N，82°30′50″E)可以确认该地理考察队在塔里木盆地勘探石油。]
根据美国卫星拍摄的最新冰山照片显示：由于全球气候变暖，南极冰川开始融化，部分冰山从南极大陆边缘厚冰层中解体出来，并向附近海域漂移。据此完成23～24题。
23．监测冰山移动方向和速度最好采用( )
A．飞机
B．地理信息系统
C．遥感
D．全球定位系统
24．对冰山产生的原因进行分析和移动方向预测主要应用( )
A．GIS B．GPS
C．RS D．电子地图
23．C 24.A [第23题，利用遥感可以及时、全面监视极地冰川消融及冰山移动状况。第24题，对冰山产生原因的分析及移动方向预测主要靠GIS来完成。]
25．数字地球在建设大型水库方面的作用有( )
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
B [数字地球具有虚拟现实的功能。]
二、非选择题(共50分)
26．阅读材料，完成下列问题。(10分)
某地利用卫星对该地植被状况进行监测，制作植被分布遥感监测图。由于监测时期以阴雨天气为主，遥感图受云层影响较大，故不与前期进行对比分析。
(1)为何该时期的遥感图“不与前期进行对比分析”？(4分)
(2)请简单说出卫星遥感监测图的工作流程。(6分)
[解析] 第(1)题，在遥感监测中，目标物是植被，由于“监测时期以阴雨天气为主”，在其与传感器之间有云层对来自植被电磁波的削弱作用，因此获取的信息受到影响。第(2)题，从目标物到遥感成果需要经过下列过程：
[答案] (1)监测时期以阴雨天气为主，来自植被的电磁波受云层影响大，遥感图与前期遥感图的对比价值不大。
(2)卫星上的传感器获取来自植被辐射或反射的电磁波，并传输给遥感平台进行信息处理和分析，并以专业图件或统计数字的形式输出，供用户使用。
27．根据下图所示，完成下列问题。(12分)
(1)GIS在灾害监测评估应用中的空白处所代表的作用分别是________、________。(4分)
(2)遥感技术和地理信息系统在灾害监测评估过程中的优势分别是什么？两者结合在防灾减灾中的作用如何？(8分)
[解析] GIS在灾害监测领域中的应用十分广泛，地理信息系统的信息管理、查询和分析功能，可为分析灾害影响范围，确定救灾物资调配的最佳线路，以及受灾人员、财产的安全有效转移提供决策依据，同时进行灾情统计与评估，为灾后重建提供决策支持。遥感技术重在信息的获取，地理信息系统重在对信息的分析处理。
[答案] (1)预报预警 动态监测
(2)遥感技术在灾害前兆与灾情监测过程中的信息获取方面有优势，而地理信息系统借助于其信息管理、查询和分析功能，在灾害空间分布分析方面有优势。两者结合，可以实现在灾害发生前，能事先圈定危险区，并对危险程度做出评价，指导防灾活动；在灾害发生过程中，能对灾情实况进行监测，指导抗灾活动；在成灾后能对灾害损失做出快速评价，指导救灾工作。
28．阅读材料，回答下列问题。(13分)
材料一 从1985年开始对南极进行首次科考活动以来，我国已成功建立了五座科学考察站(南极4座，北极1座)。极地科学考察通过调查、试验、研究等活动掌握了大量的极地环境数据信息，取得了丰硕的科研成果。
材料二 目前全世界一共有四大全球卫星导航系统，除了美国已经在成熟商业化运行的GPS系统外，中国的北斗系统、欧洲的伽利略系统、俄罗斯的格洛纳斯系统还都在建设中。
(1)我国极地科学考察和研究持续开展了30多年，采集了大量极地科学数据，对这些数据的管理可利用地理信息技术中的________，对这一技术的利用，叙述错误的是( )(4分)
A．方便查阅南极地区的三维地图及地图信息
B．可以对南极附近地区冰川、海岸线的变化进行观察分析
C．对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
(2)利用“遥感卫星”进行农作物估产及防灾减灾主要利用了地理信息技术中的________。(2分)
(3)全球定位系统(GPS)除能够提供精确的定位技术外，还能够提供的服务有哪些？(3分)
(4)利用地理信息技术对地理环境进行研究，除了上述应用外，还有哪些用途？试举例说明。(4分)
[解析] 第(1)题，对大量数据的管理，可利用GIS技术。第(2)题，对农作物估产及防灾减灾主要是利用遥感技术。第(3)题，全球定位系统(GPS)除进行精确的定位外，还能够提供测速、授时、导航等服务。第(4)题，可从“3S”技术的应用，结合生活实际进行分析。
[答案] (1)GIS C
(2)遥感技术。
(3)测速、授时、导航。
(4)进行资源的普查和城市环境管理等。
29．当今，“3S”(RS、GPS、GIS)技术在生产、生活和科研中的作用越来越突出。下面图A为某城市的城市规划的数字化功能分区图层，图B为科技人员为老人出行而设计的一种随身携带的伴行包。读图回答下列问题。(15分)
图A
图B
(1)该城市可能位于东亚而不是南亚，请你运用图A中信息解释其原因。(7分)
(2)图B中伴行包和服务商分别采用的技术是________、________，指出家人及时找到迷路老人的工作程序。(8分)
[解析] 第(1)题，结合东亚、南亚的风向及图A城市功能分区图层分析即可得出答案。第(2)题，确定老人的位置需要运用GPS技术，如何去找老人需要运用GIS技术，根据图示信息可写出家人及时找到迷路老人的工作程序。
[答案] (1)东亚夏季吹东南季风，冬季吹西北季风；南亚夏季吹西南季风，冬季吹东北季风。工业区一般布局在与盛行风向垂直的郊外。从图A城市功能分区图层来看，工业区位于东北和西南，因此推测出该城市位于东亚。
(2)GPS GIS 老人随身携带的伴行包装有GPS接收机，GPS卫星不断发射GPS信号，接收到老人所在的位置；获取老人的位置后服务商通过无线技术把老人的位置及GIS图传送给家人，家人据此可查询到老人的位置和寻找老人的方向与最佳路径。
请根据下面的体系图快速回顾本章内容，把各序号代表的含义填到对应的框内， 构建出清晰的知识网络。
①资源普查
②组成
③治安
[学思心得]
“3S”技术的联系与对比
1.“3S”技术的联系
2．“3S”技术的对比
遥感技术
地理信息系统
全球定位系统
概念
利用一定的技术装备在航空器或航天器上对地物进行感知
专门处理地理空间数据的计算机系统
利用卫星在全球范围内实时进行导航、定位的系统
代号
RS
GIS
GPS
技术装备
遥感平台、传感器、信息传输装置、数字或图像处理设备等
计算机软件、硬件
GPS空间星座(空间部分)、地面控制系统(地面部分)、GPS信息接收机(用户设备)
技术环节
电磁波→收集→传输→处理分析→成果
信息输入→数据处理→数据库管理→空间分析→可视化表达
特征
范围大、速度快、周期短、限制少、应用广
①采集、管理、分析、输出地理空间信息；②空间分析、多要素、综合、动态预测；③计算机系统支持
全能性、全球性、全天候、连续性、实时性
应用领域
农业、林业、国土资源、地矿、军事、交通、测绘、水利、通讯、公安、教育、能源等行业
1．下图为3S技术的相互关系示意图。读图，回答(1)～(2)题。
(1)如果①③表示反馈影像信息处理结果，②⑥表示提供影像数据的功能，④⑤表示提供定位信息的功能。下列关于甲、乙、丙的说法正确的是( )
A．甲是GIS B．乙是GIS
C．丙是RS D．甲是GPS
(2)下列关于3S技术应用的叙述，正确的是( )
①RS 可以获取人口增长的动态信息 ②RS可以获取地震灾区的动态信息 ③GPS可以确定夜行长途客车的位置 ④GIS可以获取森林火场的范围
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
(1)A (2)B [第(1)题，主要考查3S技术的相关知识，意在考查考生获取和解读信息、调动和运用知识的能力。GIS能够反馈影像信息的处理结果，因此甲为GIS；②⑥表示的功能是由乙提供的，因此乙为RS；④⑤表示定位功能，因此丙为GPS。第(2)题，在应用上，RS主要是进行实时监测；GPS可以确定地面物体的位置；GIS可以处理地理空间数据，不可以获取森林火场的范围。]
遥感技术和地理信息系统在自然灾害监测中的作用
类别
在自然灾害监测中的作用
遥感技术(RS)
①除能看到电视屏幕上的常规大气云图外，还可看到沙尘暴、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肉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
对自然灾害进行预报预警、动态监测、灾害发生原因与规律分析、灾害损失调查、灾情评估等，还可以为制订减灾预案和指导灾后重建工作提供依据
RS和GIS结合
灾前：圈定危险区，对危险程度做出评价，指导防灾活动；灾中：实况监测并做出评价，指导抗灾活动；灾后：评估损失，指导救灾活动
2．当今，“3S”(RS、GPS、GIS)技术在生产、生活和科研中的作用越来越突出。运用有关“3S”知识，回答下列问题。
图1 GIS半径查询
图2 交通监控与救援管理系统示意图
(1)GIS具有强大的查询功能，根据图1显示的查询半径，图中以北京为查询中心的地图比例尺为________。根据图中显示的经纬度可知，地图中代表呼和浩特、济南、太原、天津的字母分别是________。
(2)城市道路建设速度越来越快，地图测绘部门为了及时更新城市道路变化信息，需要利用________技术。图2中所示的交通监控与救援管理系统，根据交通事故发生地点，利用________技术，快速设计出警车、救护车赶往出事地的最佳行车路线，而交通事故发生地与警车、救护车的精确位置是利用________技术获取的。为了能对运动中的汽车精确定位，至少需要接收________颗卫星的信息。
[解析] 第(1)题，先根据城市位置判断各字母所代表的城市名称，再根据图中的注记(半径500 km，图上距离是1 cm)可计算出比例尺的数值。第(2)题，考查“3S”技术的具体应用。
[答案] (1)1∶50000000 A、D、B、C
(2)RS GIS GPS 4
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第一节 地理信息系统及其应用
学习目标：1.了解地理信息系统的概念、发展，掌握地理信息系统的组成及工作过程。(难点) 2.了解地理信息系统在城市建设和管理中的应用。(重点) 3.培养学生热爱科学的情感，感受科技发展对生产、生活带来的巨大影响。
1．地理信息系统(GIS)
(1)概念
以采集、存储、管理、分析和描述地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统。
(2)功能
除了一般信息系统的存储、管理数据外，还能显示数据的空间分布，并且有强大的空间查询、分析、模拟、统计和预测等功能。
(3)系统组成
包括地理数据、GIS软件、硬件、GIS人员、应用模型五部分。
(4)工作过程
→
↓
←
2．地理信息系统与城市管理
(1)GIS的应用领域
包括资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通信、交通运输、公安、水利、公共设施、商业金融等人们生产生活的各个领域。
(2)GIS在城市建设和管理中的典型应用
应用领域
应用
城市规划和管理
城市规划的设计、工程选址、城市管理和辅助决策
基础设施管理
工程设计、应急抢修、日常维护管理等工作
土地利用与管理
土地利用状况的监控和管理
生态环境管理
城市生态规划、环境评价、环境与区域可持续发展的决策分析、环保设施的管理等
(1)地理信息系统主要是记录地理事物的计算机系统。 ( )
(2)地理信息系统区别于其他信息系统的最本质特征在于它是空间数据。 ( )
(3)GIS技术是地图的延伸。 ( )
(4)如果将GIS技术用来监测森林火灾，可以预测、判断引起火灾的原因。 ( )
(5)GIS能够查询道路的通行状况，迅速定位事故地点，提供交通疏散的方案。这种应用领域属于( )
A．城市规划和管理
B．基础设施管理
C．土地利用与管理
D．生态环境管理
提示：(1)× 地理信息系统借助计算机系统，不仅能输入、管理、输出地理信息，还能进行空间分析和动态预测，完成人类难以完成的任务，与简单的绘图系统有本质的区别。
(2)√ 地理信息系统是由庞大而复杂的空间资料组成的，与其他信息系统相比，具有空间性。
(3)√ GIS技术是地图的延伸，可处理图像和数据。
(4)× 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、森林面积等观测分析火势的蔓延方向，并制定出详细的灭火方案。但做不到预测、判断引起火灾的原因。
(5)B [提供交通疏散的方案属于道路规划，因此为基础设施管理。]
地理信息系统
材料 万安县地处赣中偏南，是著名的优势早稻和脐橙产区。该县根据气候、地形和土地利用等因素，采用地理信息系统和气候区划方法，对早稻和脐橙种植区进行综合气候区划，使农业走上了可持续发展道路。
问题1 (地理实践力)万安县脐橙种植区划运用了地理信息系统的哪些功能？
提示：分析、模拟与统计功能。
问题2 (综合思维)除气候图层外，你认为该农业区划数据库的建立还需要哪些地理图层？
提示：地形图层、水文图层、土地利用图层和土壤图层。
[归纳总结]
1．地理信息系统的组成及作用
组成
用途
硬件
计算机和网络设备，存储设备，数据输入、显示和输出的外围设备
GIS基本设备
软件
主要包括以下几类：操作系统软件、数据库管理软件、系统开发软件、GIS软件等
GIS软件提供存储、分析、显示地理数据的功能
数
据
基础数据
地质、地貌、地形数据等
GIS建立在地理数据的基础上，数据组织和处理是GIS应用系统建设中的关键环节
专题数据
规划、房地产、交通、环保、公用事业数据等
应用模型
解决不同的问题，要使用不同的模型，如人口扩散模型、商业选址模型、路径分析模型等
解决各种实际问题的数学模型
人员
从事GIS系统开发的专业人员
组织、协调、管理、应用
使用GIS完成工作的用户
2．地理信息系统的工作流程
[拓展延伸] 正确区分GIS与电子地图
电子地图是GIS的一种应用产品；GIS是可以随时修改和更新的计算机软件系统，而电子地图只是把GIS的阶段性成果做成供人们查询的产品。
1．地理信息系统能够建立数据模型，即通过一定的方式将所要表示的内容转变为数据，这是GIS与地图最基本的差异。据此回答(1)～(2)题。
(1)GIS与普通地图共同的特点是( )
A．信息量一样大
B．都便于查询各种信息
C．都能够进行空间分析
D．都利于数据化处理各种信息
(2)与传统地图相比，GIS有优越性，不表现在( )
A．纸绘地图更精确
B．GIS更有利于信息更新
C．GIS较地图直观性强
D．GIS可以快速进行各种空间分析
(1)C (2)A [第(1)题，信息量大、便于查询信息和有利于数据化处理是GIS的特点。进行空间分析则是GIS与普通地图共有的特点。第(2)题，GIS是以数据形式存储信息，比纸绘地图更精确。A项说法错误。]
地理信息系统与城市管理
材料 城市110指挥中心在接到报警电话后，能在最短的时间内指挥警车到达出事地点。为提高出警效率，许多城市配备了巡警车。
问题1 (地理实践力)110指挥中心要掌握城市交通道路状况，可以利用哪一种地理信息技术？
提示：地理信息系统。
问题2 (地理实践力)如果你是110系统中心的工作人员，当接到报警电话后，你会如何调度警力进行应急处置？
提示：接到报警后，立即从GIS电子地图上确定突发事件的发生地，同时搜索最近的巡逻警车，通知附近路口交警保证道路畅通；启动最佳路径功能，给警车指引道路，确保以最快的速度到达事件发生地，组织警力处理并将处理结果反馈至指挥中心。
[归纳总结]
1．地理信息系统在城市管理中的功能
2．地理信息系统在灾害监测中的应用
应用地理信息系统，并借助于遥感技术，可有效地监测和预报洪涝灾害、森林火灾等。
3．地理信息系统在医疗救护方面的应用
GIS图层叠加示意图的判读技巧
(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，这些专题图层是由许多的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。
(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。
2．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( )
(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( )
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
(1)C (2)A [第(1)题，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，不能用GIS软件处理分析。第(2)题，要调用的专题图层有人口图层和自然要素图层。]
(教师独具)
题组1 地理信息系统
地理信息系统(GIS)所采集的信息是按地理空间分布特征来反映地理实体结构及其动态变化规律的。据此完成1～2题。
1．互联网上的电子地图与纸质地图相比，其优点是( )
①成本低、效益高 ②信息容量大 ③信息更新快
④描述地物详细、准确
A．①②④ B．①②③④
C．②③④ D．①③④
2．下列课题中，不能应用GIS进行研究的有( )
A．近50年来，世界粮食总量与人均产量变化趋势分析
B．近10年来，上海市区人口分布变化特征与城市建设相关性分析
C．浙江省西部地区土地利用状况与农业结构变化特征分析
D．上海市浦东新区内环线的主要道路交叉点交通流量状况通报及优化公交线网、站点分布的方案设计
1．B 2.A [第1题，电子地图是GIS的一种集成表现，其特点是制作成本低，信息容量大且更新快，描述地物详细、准确。传统纸质地图制作需要耗费大量的人力和物力，数据更新周期长。第2题，GIS所采集的信息是按地理空间分布特征，来反映地理实体结构及动态变化规律的。A项中世界粮食总量与人均产量变化不是地理空间分布特征，因此不能用GIS进行研究。]
题组2 地理信息系统与城市管理
GIS具有地图处理、数据库和空间分析这三项功能，可以像传统地图一样，解决与“地点”“状况”有关的查询。但GIS还能进行趋势分析，复杂的“模式分析”和用“虚拟模拟”进行预测性分析等。据此完成3～4题。
3．如果将GIS用来监测森林火灾，可以( )
A．用来分析、判断引起火灾的原因
B．预测森林火灾发生的地点
C．预测森林火灾后所造成的后果
D．及时知道火灾地点、范围，分析火势蔓延方向
4．有的渔民已经利用GIS技术来寻找鱼群。如果普遍应用这一技术( )
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．绝对会增加渔业的生产成本
D．会促进渔业生产，加大对渔业资源的开发利用，提高渔民的生活水平
3．D 4.B [第3题，利用GIS监测森林火灾，主要是监测森林火灾的现状，将先后不同时间的火灾图层叠加在一起可以分析其蔓延方向，以利于制定科学合理的灭火方案。第4题，GIS可以寻找鱼群，暂时增加捕捞量，随着产量增加，生产成本会逐渐降低，但过度捕捞会导致渔业资源枯竭，渔民的收益大减。]
5．GIS的数据存储采用分层技术，叠加不同图层后可以分析地理事物的相互关系。现已有某城市交通线路分布图层、地形图层等，若在该城市进行污水处理厂选址，还应增加( )
①大气污染图层 ②土地利用图层 ③水系分布图层 ④土壤类型图层
A．①② B．①③
C．②③ D．②④
C [要进行污水处理厂的选址，要考虑到本地区河流水系的分布，而且还要了解本区域土地的规划利用方向，因此在已有的交通线路分布图层和地形图层的基础上，需要增加土地利用图层，以及水系分布图层。]
(教师独具)
教材P77活动
1．略
2．目前，对地理信息系统的定义还存在分歧，可归结为以下四类：
(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)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．略
教材P81～82活动
国外GIS软件，如哈佛大学开发的SYMAP系列软件等。
目前，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、CiloMap等。
教材P85活动
课题①GIS的发展历程
国外地理信息系统的发展历程：国际上地理信息系统的发展始于20世纪60年代，地理信息系统起源北美，世界上第一个运行性的地理信息系统是在1963年加拿大土地调查局为了处理大量的土地调查资料，由测量学家R.F.Tomlinson提出并建立的。同一时期美国哈佛大学的计算机图形与空间分析实验室，建立了SYMAP系统软件，竭力发展空间分析模型和制图软件。20世纪70年代以后，GIS朝实用方向迅速发展。美国、加拿大、英国、西德、瑞典、日本等发达国家先后建立了许多不同专题、不同规模、不同类型的各具特色的地理信息系统。20世纪80年代是GIS普及和推广应用的大发展阶段，由于新一代高性能计算机的普及和迅速发展，GIS也逐步走向成熟。20世纪90年代，GIS已成为确定性产业，投入使用的GIS系统，每2～3年就翻一番。GIS已渗透到各行各业，愈来愈多的国际性会议、学术刊物以GIS为主题，它已成为人们规划管理中不可缺少的应用工具。
中国地理信息系统的发展历程：中国的地理信息系统研究与应用始于20世纪70年代末80年代初，虽然历史较短，但发展很快。大体分三个阶段：第一阶段，1978～1980年为准备阶段，主要是舆论准备，队伍组建，开始GIS的启蒙研究。第二阶段，1981～1985年为起步阶段，主要对GIS进行理论探索和区域性实验研究，并制定国家GIS的规范，进行信息采集、数据库模型设计。1985年国家资源与环境信息系统实验室成立。第三阶段，从1986年到现在，为GIS的全面发展阶段，作为一个全国性的研究领域，GIS已逐步和国民经济建设相结合，取得了重大进展和实际应用效益。
课件50张PPT。第三章 地理信息技术应用第一节 地理信息系统及其应用存储地理分布管理数据空间分布空间查询预测地理数据应用模型输入 存储 资源环境灾害工程选址工程设计生态决策C A C A B A D B C 点击右图进入…Thank you for watching !第二节 遥感技术及其应用
学习目标：1.了解遥感技术的概念、工作原理、发展历程、类型。 2.掌握遥感技术的特点、遥感技术系统的组成、工作过程。(难点) 3.了解遥感在资源普查中的应用，学会运用遥感技术原理解决实际问题。(重点) 4.了解遥感技术在环境灾害监测中的应用。
1．遥感技术
(1)遥感的概念与发展
①概念：指借助对电磁波敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。
②原理：不同物体对电磁波发射、反射和吸收的特性不同。
③特点：监测范围大、瞬时成像、实时传输、快速处理、迅速获取信息、实施动态监测。
(2)遥感技术系统与遥感类型
①组成：遥感平台、传感器、信息传输装置、数字或图像处理设备以及相关技术等。
②遥感分类
分类依据
主要类型
遥感平台的高度
航天遥感
航空遥感
近地遥感
传感器是否主动向观测目标发射电磁波
主动式遥感和被动式遥感
电磁波的波谱范围
紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多谱段遥感等
应用领域或专题
环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感等
[轻巧识记] 数字法记忆遥感系统的组成
四个组成：①遥感平台；②传感器；③信息传输装置；④数字或图像处理设备及相关技术。关键设备是传感器。
2．遥感与资源普查
(1)勘探矿产资源
①蕴藏矿产的地方有许多是地质断裂或环形构造带。
②分析遥感图像就可以划定蕴藏矿产的大致区域。
(2)调查生物资源
①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、产量等信息。
②服务部门：农业、林业、城市绿化、环境保护等。
3．遥感与环境灾害监测
(1)意义
①为社会的信息化提供高分辨率的信息资源。
②改变人们的生产、生活与交往方式，有助于人类重新审视“地球家园”。
③提高人们对周围生活环境与灾害的认识。
(2)洪涝灾害的监测
①优点：实时和准确地收集洪水分析资料。
②作用：为抗洪救灾和减灾决策提供重要的依据。
[特别提醒] 由于遥感与人工调查相比具有巨大的优越性，所以应用越来越广泛；但是一些电磁波不明显(如某种疾病的疫情等)，或在地下，具有突发性的灾害(如地震、火山喷发等)仍然无法预报。
(1)遥感的工作原理为利用太阳辐射和地面辐射。 ( )
(2)遥感的关键装置是传感器。 ( )
(3)人类目前常用的遥感平台有飞机、气球、卫星、火箭。 ( )
(4)遥感技术可应用的领域有人口普查、森林火灾的监测、矿产资源的勘探、确定考察地点的高程。 ( )
(5)随着科技的进步，我国农业生产技术水平不断提高，遥感技术也在农业生产中大显身手。在油菜生产过程中，可以利用遥感技术( )
①预估油菜籽产量 ②监测油菜长势 ③监测油菜开花日期 ④估算油菜籽产值 ⑤预测油菜籽的市场需求
A．①②④ B．①②③ C．①③⑤ D．②③④
提示：(1)× 遥感是指通过传感器记录目标物反射或辐射的电磁波并通过分析，揭示目标物的特征、性质等的综合探测技术。
(2)√ 因遥感工作时主要是接收、记录目标物辐射、反射的电磁波，因此，传感器是关键装置。
(3)× 装载传感器的平台称为遥感平台，主要是承载传感器，丙火箭是指发射卫星等一些航天探测器的运载工具。
(4)× 遥感技术可应用于资源勘探和环境灾害监测。
(5)B [通过遥感技术可以监测油菜的开花日期和油菜的长势，从而可以预估油菜籽的产量；但遥感技术不能监测油菜籽的单价，故它不能估算油菜籽的产值，同时也无法估算市场的需求。]
遥感技术
材料 2018年3月10日，记者从“三极遥感卫星观测系统研讨会”上获悉，北京师范大学将于年底发射并投入使用我国首颗专门针对极地观测的遥感小卫星BNU-1，与卫星相配套的北极卫星地面接收站也正在积极推进当中。这是我国第一颗专门针对极地观测的遥感卫星，能够实现对南北极地区每两天一次的全覆盖观测，有望在研究极地快速变化、保障极区船只航行安全等方面发挥重要作用。
问题1 (地理实践力)遥感技术的工作原理是什么？
提示：不同物体对电磁波的发射、反射和吸收的特性不同。
问题2 (地理实践力)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？
提示：监测的范围大、获取信息的速度快、受地面的限制较小。
[归纳总结]
1．遥感技术的工作流程
(1)遥感的关键装置——传感器
(2)遥感技术的工作流程
如图所示：
2．航天遥感、航空遥感与近地遥感的比较
航天遥感
航空遥感
近地遥感
遥感平台及高度
位于大气层外的卫星、宇宙飞船等
大气层内飞行的各类飞机、飞艇、气球等
三角架、遥感塔、遥感车(船)、建筑物的顶部
成像特点
比例尺最小，覆盖率最大，概括性强，具有宏观的特性；多为多波段成像
比例尺中等，画面清晰，分辨率高，可以对垂直点地物清晰成像；多为单一波段成像
比例尺最大，覆盖率最小，画面最清晰，多为单一波段成像
应用特点
动态性好，适合对某地区连续观察，周期性好
动态性差，适合做长周期(几个月及更长)观察
灵活机动，费用较低，适合小范围探测
图示法记忆遥感技术的特点
1．读图，完成(1)～(2)题。
(1)图中内容说明航天遥感的特点是( )
A．监测范围广 B．时效快，精度高
C．连续性强 D．准确定位
(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
(1)A (2)C [第(1)题，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。第(2)题，获取资料的速度、周期与探测范围无关，当探测范围越大时，分辨率数值越大，显示信息能力越弱，分辨率越低。]
[归纳总结] 遥感的应用
应用领域
具体内容
作用
资源普查
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
通过分析遥感图像划定蕴藏矿产的大致区域
生物资源
通过解译遥感图像，用图像处理技术提取植被的分布、类型、结构、健康状况、产量等数据
为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务
环境灾害监测
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
可以及时了解环境变化，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、森林火灾等
有利于防灾减灾
遥感影像图片的判读方法
(1)首先要明确遥感影像图片的主题内容。这是进行准确判读的前提。如格陵兰岛冰原面积变化遥感图中需要我们判读的是格陵兰岛的冰原面积的变化特征。
格陵兰岛冰原面积变化遥感图
(2)了解掌握遥感影像图片的基本解译标志、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，依据其形状的变化可确定冰原面积的变化。
(3)对主题判读地物进行分析、推理，得到我们想要的结论。如对上图中两幅图的对比，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。
2．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，有助于防灾减灾。据此回答(1)～(2)题。
(1)遥感技术用于防灾减灾的具体监测内容包括( )
①旱情 ②水灾 ③滑坡 ④农林病虫害
A．①②③ B．①②④
C．①②③④ D．②③④
(2)根据上述原理，可用遥感技术直接( )
①区分阔叶林与针叶林 ②监测植物病害情况 ③区分落叶树与常绿树 ④监测草场退化情况
A．①②④ B．①②③④
C．①②③ D．①③
(1)C (2)B [第(1)题，遥感技术能够用于监测地物的原理是地物的反射或辐射的波谱可以被传感器接收，题中的旱情、水灾、滑坡、农林病虫害反射的光谱都能射向宇宙空间，可以被传感器接收。第(2)题，注意题目资料中给出的信息的提取，“根据植物的反射波谱判断植物的生长状况”。利用这个原理题目中给出的阔叶林与针叶林、植物病害的不同状况、落叶树与常绿树、草场退化的不同状况都可以视作植物的不同生长状况，都可以用遥感技术监测。]
(教师独具)
题组1 遥感技术
下图为国际空间站的宇航员拍下的某火山喷发羽毛状的火山灰时的壮观景象。结合所学知识，完成1～3题。
1．按照电磁波的波谱范围分，获取该图像的遥感方式是( )
A．可见光遥感 B．红外遥感
C．微波遥感 D．多谱段遥感
2．按照遥感平台的高度分，国际空间站属于________遥感( )
A．航天 B．航空 C．近地 D．主动式
3．这种遥感的主要优点是( )
①不受领空限制 ②可重复观测 ③机动性强 ④分辨率最高
A．②③ B．①③ C．②④ D．①②
1．A 2.A 3.D [第1题，该图像是可见光下的照片，属于可见光遥感。第2题，国际空间站运行高度远远超过10 000米，属于航天遥感。第3题，机动性强是航空遥感的主要优点；近地遥感可提供分辨率更高的资料。]
题组2 遥感技术的应用
高分八号卫星是高分辨率对地观测系统国家科技重大专项安排的光学遥感卫星，主要应用于国土普查、城市规划、土地确权、路网设计、农作物估产和防灾减灾等领域。据此回答4～6题。
4．利用高分八号卫星可直接 ( )
A．分析水灾损失
B．获取矿床露头信息
C．拍摄火箭升空的新闻图片
D．进行人口普查
5．自遥感技术诞生以来，世界各国都在积极推进遥感技术在作物监测与产量预报上的应用。遥感技术能对作物进行估产的原理是( )
A．监测小麦生长区域的气候类型和土壤类型
B．监测小麦苗期的生长状况和气候特点
C．监测小麦成熟前的长势情况
D．监测农民收获的小麦品种和产量
6．与以往的遥感图像相比，高分八号卫星遥感图像的分辨率大大提高了，主要是因为( )
A．降低了遥感平台的飞行高度，距离地面仅几百米
B．提高了传感器的性能
C．提高了遥感平台的飞行高度
D．加快了遥感平台的飞行速度
4．B 5.C 6.B [第4题，RS可获取矿床露头信息；GIS可分析水灾损失；人口普查需要工作人员走访统计；拍摄火箭升空的新闻图片应在地面进行，这是高分八号卫星做不到的。第5题，可通过遥感技术监测小麦成熟前的长势情况，进而对作物进行估产。第6题，一般来讲，传感器运载工具飞得越高，传感器探测的范围越大，获得资料的速度越快，周期越短，对地物的分辨率越低；但遥感图像的分辨率除了与遥感平台飞行高度有关外，还与传感器的性能有关；卫星飞行高度不可能太低，更不可能只有几百米。]
(教师独具)
教材P91活动
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，由此导致其反射波谱特征不同，根据地物反射波谱曲线就可以区分和识别地表物体。
教材P92活动
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。
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
1．判断三幅遥感图像可以分析出黄河三角洲地区建筑用地的变化，如黄河北岸地区建筑用地明显增多，居住区和沿海水产业建筑区的面积增大；也可以分析出黄河三角洲地区环境的变迁，如植被覆盖区范围的增大表明很多地方由原来的荒地变为种植业区；还可以分析出黄河三角洲地区的环境问题，如黄河水携带的泥沙有明显增多的趋势，说明黄河流经地区的环境破坏非常严重、水土流失在加剧。
2．我国的环境与灾害问题：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更高，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，以此佛蒙特州以卫星图像为依据，对该厂提出了法律诉讼。
课件51张PPT。第三章 地理信息技术应用第二节 遥感技术及其应用电磁波发射反射大动态遥感平台信息传输数字航天航空主动式被动式紫外可见光红外环境海洋大致区域类型产量高分辨率灾害实时准确抗洪救灾减灾决策A C C B A A D B C B 点击右图进入…Thank you for watching !第三节 全球定位系统及其应用
学习目标：1.了解全球定位系统的概念、组成、发展历程、基本原理。 2.理解全球定位系统在定位导航中的广泛应用。(重点、难点) 3.培养学生的科学素养，激发学生探索科学的欲望。
1．全球定位系统
(1)概念
具有在海、陆、空进行全方位、实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。
(2)组成
系统结构
组成和分布
功能
空间星座
由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成
为全天候定位提供可能
地面控制系统
1个主控站
收集各监控站对GPS卫星的全部观测数据，利用这些数据计算GPS卫星的轨道和卫星时钟数据
3个注入站
在每颗卫星运行至上空时，将导航数据及主控站的指令注入卫星
5个监控站
监测与调控卫星上的各种设备的工作、运行情况
用户系统
包括接收机硬件、GPS数据处理软件等用户设备，硬件由天线单元和接收单元组成
捕获GPS卫星信号，实时地计算出三维坐标、速度以及时间
(3)GPS接收机的常见类型
2．全球定位系统与定位导航
(1)定位精度
①静态导航定位：厘米级甚至毫米级精度。
②动态定位：达到1米以内精度。
③速度测量：达到厘米级精度。
④时间测量：毫微秒级精度。
(2)应用
①交通、邮电、地矿、建筑、农业、气象、土地管理、金融、公安等部门和行业。
②监测地壳的微小移动，帮助预报地震。
③与GIS、RS结合，为资源调查、工程管理、精细农业服务。
(1)空间星座、用户系统、地面监控系统、传感器是全球定位系统的组成部分。 ( )
(2)在对我国西部一些地区进行科考时，使用全球定位系统，其优点主要是通过全球定位系统可以随时读取各种信息资料。 ( )
(3)物流公司建立物流GPS网络平台，当货主交付货物后，物流公司将GPS设备与货物捆绑运输，并提供给货主提货单和GPS网络查询密码。货主和物流公司可以随时随地通过GPS网络查询货物当前的运输位置。 ( )
(4)对地壳运动进行精确观测采用的主要技术是遥感技术。 ( )
(5)汽车卫星导航系统的功能包括( )
①确定汽车的行驶路线 ②显示汽车运行中的位置 ③能够大大缩短汽车的通行里程 ④对汽车进行踪迹监控
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
提示：(1)× 全球定位系统由3个相对独立的部分组成，即空间星座、地面监控系统和用户系统。
(2)× 全球定位系统的优点是能够连续不断地为用户提供准确的三维坐标、时间等信息。
(3)√ 货主和物流公司可以随时随地通过GPS网络按货单号和密码查询货物当前的运输位置。
(4)× 对地壳运动进行精确观测的基准站、基本站与区域站在我国分布的范围较广，但又相对集中在我国地质不稳定的地区，显然是通过对地壳运动的精确观测，判断各站点之间的距离位移，进行地震监测和预报，而各站点之间距离位移的监测则需要用GPS技术。
(5)B [汽车中的导航装置可显示城市道路图和该车的位置，因而可帮助驾驶者选择合理的行车线路，缩短通行时间，但不能缩短通行里程；另外计算机控制中心能对安装有GPS接收装置的汽车进行踪迹监控。]
全球定位系统
材料 春节前夕的最后一次航天发射，以北斗三号“一箭双星”的完美入轨告终。这是北斗三号的第五和第六颗卫星，也是整个北斗卫星导航系统的第二十八和第二十九颗卫星。2018年，北斗卫星导航系统工程迎来了高密度发射的组网年。按照计划，今年长三甲系列运载火箭将通过10次飞行，将18颗北斗导航卫星送入轨道。
问题1 (地理实践力)我国北斗导航系统的主要功能是什么？其原理是什么？
提示：定位和导航。工作卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算，求出接收机的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息。
问题2 (地理实践力)运用数学原理，要计算出地面静止物体的位置，至少根据几颗卫星提供的资料？要进一步提高定位精度，并迅速计算出运动物体的空间位置、运行速度和运行方向，至少有几颗卫星提供资料？
提示：3颗。4颗。空间位置的定位需要空间三轴直角坐标系，即三维空间。这样必须由3颗卫星从三轴的方向来测定空间某点的地理坐标，故所使用的卫星不能少于3颗。根据4颗卫星提供资料，可迅速计算出运动物体的空间位置。
[归纳总结] 全球定位系统的概念、工作过程、用途及特点
概念
利用GPS卫星，在全球范围内进行实时导航和定位的系统
组成及工作过程
用途
为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间
工作特点
全能性、全球性、全天候、连续性和实时性
在区域地理环境研究中的应用
在区域环境中利用较多的是为导航服务，地面监控系统把信息传给GPS卫星，得出处理后的考察点的地理位置和高程，获得精确数据，从而确定位置和前进方向，进而导航
1．结合所学知识，完成(1)～(2)题。
(1)下列关于全球定位系统组成的叙述，正确的是( )
A．全球定位系统由24颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成
B．全球定位系统由空间部分、地面监控系统和用户设备部分组成
C．全球定位系统由平台、传感器、信息传输接收装置、数字或图像处理设备以及相关技术等组成
D．GPS卫星星座由24颗工作卫星组成
(2)通常确定地球上任何一点的地理位置应该具备的三个数据是( )
A．经度、距离、海拔
B．经度、纬度、海拔
C．纬度、相对高度、距离
D．到两极、赤道的距离和等高线
(1)B (2)B [第(1)题，全球定位系统由3个相对独立的部分组成，即空间部分、地面监控系统和用户设备部分，其中，空间部分由分布在距地面20 200 km的6个轨道面上的24颗卫星(其中3颗备用)组成；地面监控系统主要用于监测和控制卫星上各种设备是否正常工作，以及卫星是否沿预定轨道运行；用户设备部分为GPS接收机。第(2)题，每一个地点都是一个三维空间，包括经度、纬度和海拔。]
全球定位系统与定位导航
材料 某盗窃犯罪嫌疑人在青岛市市南区盗窃了一辆汽车，30分钟后，在他行驶到青岛市城阳区时被警察拦住，自认为没有泄露蛛丝马迹的犯罪嫌疑人在被逮捕的时候还有些莫名其妙。他怎么也想不到，被盗的那辆汽车安装了GPS，从他盗窃该汽车的那一刻起，就成为警察的监控目标。下图为GPS车辆监控管理与调度示意图。
问题1 (地理实践力)警察是怎样根据全球定位系统(GPS)提供的信息将盗车犯罪嫌疑人逮捕的？请你大体说说警察破案的经过。
提示：车载GPS(全球定位系统)随时监控、报告每一辆安装了GPS的汽车精确的经纬度位置，当车主发现汽车被盗报案后，警察就可以根据全球定位系统(GPS)提供的信息，准确定位被盗汽车所在的位置，发现、追踪并逮捕盗车犯罪嫌疑人。
问题2 (地理实践力)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？GPS在交通方面有哪些作用？
提示：汽车中GPS用户设备接收了GPS卫星信息，算出车的位置、速度等信息，并通过无线电信号传送到服务中心，服务中心再根据汽车所在的位置，及时通过语音提示为汽车导航。GPS在交通方面可以实时播发路况信息，自动匹配最优行车路线；降低能源消耗，节省运行成本，并使行车、乘车安全系数大大提高。
[归纳总结] 全球定位系统的应用领域
应用领域
作用
救援
广泛应用于消防、救护、交通疏导、搜寻自然灾害及突发事故中失踪人员、渔船救助等突发事件方面
交通
航海
①GPS航海自主导航系统：向用户提供船舶的位置、航速、航向和时间信息，也包括海图、航迹显示等。②港口管理和进港引导系统：主要用于港口、码头的船舶高度调整、进港船舶引导，以确保航行安全和秩序。③航路交通管理系统：主要用于近海和内河船舶导航和管理
航空
实现最佳空域划分与管理、空中交通流量管理以及飞行路线管理，保证了空中交通管制的安全性和灵活性
公共交通
实时播放路况信息、自动匹配最优行车路线，能最大限度地满足乘客的要求，从而减少空载率，降低能源消耗
旅游探险
旅游者可以在陌生的城市里迅速找到自己所在的位置，确定前往目的地的最优行进方式和路线；野外探险者可以快捷地找到合适的道路和宿营地点，并在发生险情时迅速定位、报警，以便及时、有效地得到救援
军事
为各种军事活动定位、导航，如许多高科技武器配备了GPS系统，精确制导，大大提高了命中率
生产和工程建设
可以利用GPS系统发展“精准农业”，精确地喷洒化肥和农药；同时也广泛运用于工程定位、测量领域，提高工程建设的效率和精确性
科学研究
可以监测地壳运动等
“3S”技术的选取方法
在做从“3S”技术中选取适当手段之类的题目时，看其工作对象是“点”还是“面”，是“点”则选用GPS，如导航、珠峰高度测量等，如果是“面”则需看突出监测方面还是需处理计算才能得出结果，如果监测森林火灾应选用RS，要在某城市规划大型商业中心应选用GIS。
技术手段
应用过程
实质
RS
收集信息的感知手段
“看”一面
GIS
分析、对比、计算数据源
“想、算”一面
GPS
定位、导航
定“点”(单个、多个)
2．全球定位系统是现代战争中至关重要的装备。然而，过分依赖高科技，也可能导致军人的基本功丧失。许多美军官兵不会在传统地图上标注自己所在的位置，所以一旦GPS失灵，他们就会陷入十分危险的境地。据此完成(1)～(2)题。
(1)若一辆装备了GPS的汽车被恐怖分子劫持，美军不可采取的措施是
( )
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向劫持者发出警告
D．使用精确制导炸弹袭击
(2)在现代战争中，美军可以利用导航型GPS进行( )
A．精确打击 B．搜寻目标
C．观测敌方工事 D．预报地震
(1)D (2)A [第(1)题，发动袭击将会造成车内的人员伤亡。第(2)题，搜寻目标和观测工事均需利用遥感技术；预报地震属于测地型接收机的应用领域。]
(教师独具)
题组1 全球定位系统
下图是华北地区某地实测的海拔数据分布。读图回答1～2题。
1．测量图中各地海拔，所用最精准、便捷的技术是( )
A．遥感 B．全球定位系统
C．数字地球 D．地理信息系统
2．对图示区域地理特征的描述，正确的是( )
A．海拔：甲＞丙 B．坡度：甲＞乙
C．气温：丙＞丁 D．降水：乙＞丁
1．B 2.D [第1题，全球定位系统可以测量一个地区的精确的三维坐标，即经度、纬度、海拔等。第2题，将图中高度相同的点连线，即可得到等高线地形图，由图可知，甲的海拔在200～300米之间，而丙的海拔在500～600米之间；甲坡等高线较乙坡稀疏，坡度较小。丙的海拔较丁高，正常情况下气温较低。乙坡位于东坡，是东南季风的迎风坡(华北地区)，而丁坡位于西坡，处于背风坡，所以乙坡的降水较多。]
题组2 全球定位系统与定位导航
读车载GPS导航监控原理示意图，完成3～4题。
3．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
4．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
3．C 4.B [第3题，纸质地图信息数字化与录入地名、坐标信息可以生成电子地图。第4题，车载GPS传给交通监控中心的信息是车载GPS所在地的地理坐标。]
我国将于2020年完成由35颗卫星组网的“北斗”全球卫星导航定位系统。据此完成5～6题。
5．有关北斗卫星导航系统的叙述，正确的是( )
A．北斗导航系统的关键装置是传感器
B．该系统是一种专门处理空间数据的计算机系统
C．具有全能性、全球性、全天候、连续性、实时性的特点
D．广泛应用于资源调查、环境监测、自然灾害监测等领域
6．利用北斗卫星导航系统可以( )
A．了解农作物的长势
B．监测西北地区的荒漠化
C．合理规划城市商业网点
D．精准发射导弹
5．C 6.D [第5题，北斗卫星导航系统属于全球定位系统，其关键装置是空间卫星星座，关键装置为传感器的是遥感技术；处理空间数据的系统是地理信息系统；该系统属于定位系统，具有全能性、全球性、全天候、连续性、实时性的特点，所以C正确；用于资源调查和灾害检测的是遥感系统。第6题，北斗卫星导航系统属于全球定位系统，利用北斗卫星导航系统可以精准发射导弹。了解农作物长势、监测西北地区荒漠化需要遥感系统，合理规划城市商业网点需要对地理数据进行分析，用到的是地理信息系统。]
(教师独具)
教材P97～98活动
我国导航定位技术发展的讨论提纲
小组
讨论主题
A组
我国导航定位技术的发展历程
B组
我国GPS技术在大地测量方面的应用
C组
我国GPS技术在工程测量方面的应用
…
…
……
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。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。我国已完成西沙、南沙群岛各岛屿与祖国大陆的GPS联测，使海岛与全国大地网连成一个整体。
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。
教材P101～102活动
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可顺利导航至可疑之变异点，并直接查询、调阅地籍图等相关资料以利研究判断。
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、火场布兵、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结穗数和产量，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
GPS应用领域
主要功能
在海洋测绘中的应用
海洋测绘主要包括海上定位、海洋测量和水下地形测量。对海洋划界、航道测量以及海洋资源勘探与开采、近海工程、海面变化、板块运动以及海啸等研究具有重要作用
在旅游及野外考察中的应用
在旅游及野外考察中，如到风景秀丽的地区去旅游，到原始大森林、雪山、峡谷或者沙漠地区考察，GPS接收机是你最忠实的向导。利用它，你可以随时知道所在的位置及行走速度和方向，使你不会迷失
在林业管理方面的应用
GPS技术在确定林区面积，估算木材量，计算可采伐木材面积，确定原始森林、道路位置，对森林火灾周边测量，寻找水源和测定地区边界等方面可以发挥其独特的重要作用
在合理施
肥，精确农
业管理方
面的应用
依据农田土壤养分含量分布图，设置有GPS接收机的“受控应用”的喷施器，在GPS的控制下，依据土壤养分含量分布图，能够精确地给田地的各点施肥
在精确定
时方面的
应用
每颗GPS卫星上都有精密的原子钟，所以GPS接收机可以接收到精确的时间信息
课件53张PPT。第三章 地理信息技术应用第三节 全球定位系统及其应用三维导航定位2131监控天线单元时间导航型授时厘米1米厘米邮电建筑气象金融地壳资源调查精细农业B B D A B D C B C D 点击右图进入…Thank you for watching !第四节 数字地球
学习目标：1.了解数字地球的含义，理解数字地球涉及的关键技术。 2.了解数字地球对我们生活的影响。 3.畅想数字生活，培养学生对地理信息技术的兴趣和对美好生活的向往。
1．数字地球的含义
(1)概念
信息化的地球——地球的虚拟对照体。数字地球将有关地球上每一点的信息，按地球的地理坐标加以整理，然后构成一个全球的信息模型。
(2)核心
用数字化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，并使人们方便地获得有关地球的信息。
(3)关键技术
名称
特点和作用
信息高速公路与高速网络技术
能迅速从各个数据库中调集数据，网络传输速率高
高分辨率卫星遥感技术
提供反映地表地理要素动态变化的翔实数据，形成数字地球最基本的空间数据
空间信息技术与空间数据基础设施
满足数字地球对综合数据的处理与应用，GIS、GPS与网络结合，构成数字地球的空间核心技术
大容量数据存储技术
数据存储容量大，可嵌入海量数据
可视化和虚拟现实技术
可视化技术能够将计算机中的抽象数据具体化，是实现数字地球与人交互的窗口和工具。虚拟现实技术能够生成虚拟环境，完成各种虚拟过程
高性能计算能力
能模拟一些不能观测到的现象
2．数字地球与我们的生活
(1)畅想“数字地球”，跨入未来世界
①掌握各地的治安状况，恰当部署警力打击犯罪。
②模拟环境变化对濒危物种的影响，保护生物多样性。
③掌握作物病虫害及其生长情况，科学施药、施肥，提高作物产量。
④学者们开展学术研究。
(2)数字生活
为我们的生活服务，在发达国家已经开始进入大众生活领域。
(1)“数字地球”是多种地球仪的其中一种。 ( )
(2)数字地球的核心是用数字化手段处理整个地球的自然和社会等方面问题，最大限度地利用自然资源，方便地获得有关地球的信息，提供运动物体的精确位置、运动方向和速度。 ( )
(3)数字地球是数字化、信息化的虚拟地球，其组成除了地图测绘系统、全球定位系统外，还包括地理信息系统。 ( )
(4)数字城市规划中不能用于统计城市流动人口数量。 ( )
(5)数字地球最主要的任务是( )
A．提供信息服务 B．处理数据
C．传递知识 D．提供交流平台
提示：(1)× 地球仪是为了便于认识地球，人们仿造地球的形状并按照一定的比例缩小，制作的地球模型，不是用数字化手段处理的虚拟地球。
(2)× 提供运动物体的精确位置、运动方向和速度的是GPS技术。
(3)√ “数字地球”是地图测绘系统、全球定位系统和地理信息系统的综合和深化。
(4)√ 计算机系统在数字城市规划中不能用于统计城市流动人口数量。
(5)A [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，是用数字化的手段整体性地解决与空间位置相关的问题和最大限度地利用信息资源，所以提供信息服务是数字地球最主要的任务。]
数字地球的含义
材料 这是某公司的一项信息化服务演示。在一个漆黑的夜晚，一位独居的老太太突发心脏病，在倒地的一瞬间，她手臂上的手表式GPS发出急救信号。医护人员从“医疗急救GIS”中的地图上迅速找到了她的住址，立即调度装有车载定位系统的救护车按照电子地图上的提示路径，在最短的时间内抵达了老人住房，为她量血压、测心跳、输氧气……
问题1 (地理实践力)“数字地球”的核心思想是什么？
提示：“数字地球”的核心思想包括两点：①用数字化手段统一处理地球问题；②最大限度地利用信息资源，并使百姓通过一定的方式便捷地获得他们想了解的有关地球的信息。
问题2 (地理实践力)材料中的案例应用了“数字地球”的哪些技术？
提示：GPS(全球定位系统)、GIS(地理信息系统)和车载电子系统、电子地图等数字地球技术。
[归纳总结]
1．数字地球的技术基础
2．RS、GIS和GPS与数字地球之间的关系
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；地理信息系统主要用于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。
[拓展延伸] 数字地球不等于“3S”技术的综合
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、全球定位技术、地理信息系统、虚拟技术、网络技术等各种技术的综合利用。“3S”技术仅仅是数字地球的部分支撑技术。
1．数字地球是信息化的、虚拟的地球。据此回答(1)～(2)题。
(1)数字地球的最大特征和依据是( )
A．全球网络 B．分散式存储
C．虚拟现实技术 D．高分辨率卫星影像
(2)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的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
(1)C (2)B [第(1)题，数字地球是用数字化的手段整体性解决与空间位置相关的问题和最大限度地利用信息资源，它需要很多学科，特别是信息科学技术的支撑，如信息高速公路、大容量的存储技术、高分辨率卫星影像等，这种海量的数据平台是通过虚拟现实技术展示出来的。第(2)题，本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。]
数字地球与我们的生活
材料 当她戴上头盔时，就看到地球出现在太空中。然后通过某个工具，对所看到的影像进行放大。随着分辨率的不断提高，她看见了大陆，然后是乡村、城市，最后是具体的房屋、树木以及其他天然或人造的景观。她不受限制地穿越空间和时间。在以虚拟的方式去巴黎卢浮宫参观后，她又通过对时间的反向推移，借助新闻短片、报纸等主要的原始资料学习法国的历史。她向自己的电子信箱发送一些有用的信息，留待将来使用。在这里，时间序列可以从现在延伸到遥远的过去，甚至延伸到恐龙时代。
问题1 (综合思维)材料中提到了数字地球在未来日常生活中的应用，其应用领域主要有哪些？
提示：网上旅游、远程教育等。
问题2 (地理实践力)数字地球除了在日常生活中的应用外，还在可持续发展研究和政府决策中发挥作用，试分别举例说明。
提示：可持续发展：模拟未来20年森林面积的变化，研究全球生态环境变化趋势。
政府决策：通过GIS分析犯罪模式和犯罪频率，合理分配警力资源。
问题3 (地理实践力)从政府官员、普通百姓两个角色出发，分别简述数字地球的应用前景。
提示：政府官员：数字地球可为国家大型工程决策提供重要的参考数据；数字地球也能为政府对城市的管理提供依据。
普通百姓：我们坐在家里，就可接受远程教育，进行网上购物；参加交互娱乐项目，还可轻松游览各国的风景名胜；逛遍各国的博物馆、美术馆、艺术画廊等。
[归纳总结] 数字地球的应用前景
应用前景
具体表现
可持续发展
应用空间分析与虚拟现实技术，建立数字化空间实验室，从全球角度研究可持续发展
政府决策
为大型工程决策提供重要的参考数据，为政府对城市的管理提供依据
百姓生活
接受远程教育，网上购物，交互娱乐项目，游览风景名胜
2．中国政府和学术界在数字地球的基础上提出“数字中国”的构想。构想中的“数字中国”将建立一个完整的国家公用信息网，它集成了国家经济信息网、国土资源信息网，长江流域监控网等网络的信息，并将促进这些系统的综合利用。据此完成(1)～(2)题。
(1)关于数字地球的正确叙述是( )
A．数字地球就是指因特网
B．数字地球就是指“信息高速公路”
C．数字地球将有关地球上每一点的信息，按地理坐标加以整理，然后构成一个全球的信息模型
D．数字地球的核心就是用数字化手段来处理地球上自然方面的问题
(2)下列不属于“数字中国”服务领域的是 ( )
A．了解长江流域的水土流失情况
B．了解股票行情
C．通缉罪犯
D．设计时装
(1)C (2)D [第(1)题，因特网、信息高速公路都与数字地球有关，但它们并不等同于数字地球。数字地球是一个庞大而复杂的系统，涉及诸多关键技术，信息高速公路和高速网络技术是其关键之一。数字地球不仅可以处理自然方面的问题，还可以处理社会问题。第(2)题，“数字中国”储存有大量的自然和社会信息，利用“数字中国”的数据可掌握各地的治安状况，有利于恰当地部署警力，打击犯罪；可以方便地了解股票行情；利用长江流域监控网可了解长江流域的水土流失情况；而设计时装并不属于“数字中国”的服务领域。]
(教师独具)
题组1 数字地球的含义
数字地球其实就是信息化的地球，是一个完整的地球信息化的模型。据此完成1～2题。
1．数字地球的最基本空间数据来自( )
A．遥感卫星 B．雷达
C．探空气球 D．飞机遥感
2．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
1．A 2.C [第1题，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。第2题，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。]
题组2 数字地球与我们的生活
“数字校园”是“数字地球”的具体利用与体现，读数字校园的应用图，回答3～5题。
3．“数字校园”是指( )
A．对校园内所有信息资源的数字化
B．远程教育和网上学校
C．计算机辅助地理教学
D．建设虚拟学校
4．“数字校园”的思想核心是( )
A．信息资源的数字化 B．建设网上学校
C．发展远程教育 D．减轻师生的课业负担
5．未来借助于“数字校园”技术，有关地理教学的变化的说法，不正确的是( )
A．不再使用地球仪，学生只要戴上显示头盔，就能看见太空中的地球
B．对于区域的学习，利用声音识别系统就能够得到关于行政区范围、动植物物种等信息
C．课堂上不需要老师，学生完全靠计算机自学
D．想要了解有关地区更多的信息，可通过“数据手套”，单击一下链接按钮，就能够看见
3．A 4.A 5.C [第3题，“数字校园”是利用网络、通信技术对校园内的信息资源进行全面的数字化，通过整理加工，使这些信息资源能够有序地运转，从而更好地为教学、科研、管理和生活服务。第4题，把学校建设成既面向校园，又面向社会的一个超越时间和空间的虚拟学校，使更多的人能够共享教育资源。第5题，虽然数字校园技术能大大丰富课堂教学，但教学依然离不开教师的主导作用。]
(教师独具)
教材P104活动
数字地球是我们星球的虚拟体现，它汇集了人的经验，并使用了大量自然、文化和历史数据。根据用户的兴趣提供数据接口和标准，使获得的地理参照数据在遥感、制图、统计、医学材料和其他来源的基础上为用户所利用。
教材P107活动
(1)数字地球(Digitalearth)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”。
(2)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”。
(3)“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、全球定位系统等技术对信息的实时支持，“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、防灾减灾以及虚拟教育等领域具有广阔的应用前景。
课件45张PPT。第三章 地理信息技术应用第四节 数字地球234信息化地理坐标信息模型5数字化信息高速公路6空间数据网络7大虚拟现实8治安濒危物种病虫害9大众生活10111213141516171819202122C 23B 242526272829303132C 33D 343536A 37C 383940A 41A 42C 4344点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(十一)
(建议用时：40分钟)
[基础达标练]
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可以像传统纸质地图一样，解决“地点”“状况”等有关查询，且GIS还能进行趋势分析，复杂的“模式”分析，还可以用“虚拟模拟”进行预测性分析。据此完成1～4题。
1．下面属于地理信息系统组成的是( )
①GIS软件 ②GIS人员 ③应用模型 ④GIS数据分析 ⑤GIS数据输出
A．①②③ B．②③④
C．③④⑤ D．①②⑤
2．通过地图、遥感图像、野外考察等获得数据的GIS技术程序是( )
A．数据处理 B．数据采集
C．数据分析 D．信息输出
3．GIS与传统地图的最基本差异是( )
A．GIS用点、线、面来表示地物的空间特征和属性
B．GIS用符号表示地物的属性
C．GIS用色彩来表示地物的差异
D．GIS用数值表示地物的空间数据
4．地理信息系统区别于其他信息系统的最本质特征在于它是( )
A．空间数据 B．数据信息
C．图像信息 D．综合信息
1．A 2.B 3.D 4.A [第1题，地理信息系统由GIS软件、GIS硬件(计算机等)、地理数据、GIS人员、应用模型五个部分组成。第2题，获得数据的过程是数据采集。第3题，传统地图通过不同的符号、色彩组成的点、线、面来表现地理事物的空间分布，而GIS在建立数据库时，首先要对纸质地图、文字及非数字形式的资料进行数字化处理。第4题，地理信息系统是由庞大而复杂的空间资料组成的，与其他信息系统相比，具有空间性。]
GIS中，不同类型的地理空间信息存储在不同的图层上，叠加不同的图层可以分析不同要素的相互关系。据此回答5～6题。
5．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
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
6．对2010年与2017年的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．了解城市地域结构变化
D．预测城市降水变化趋势
5．A 6.C [第5题，城市交通图层和城市人口分布图层的叠加，反映了该地区的交通通达度和消费人口的多少，因此可以为商业网点选址。第6题，构成城市土地利用图层的信息主要有住宅区、商业区、工业区等因素，对其进行分析，可以了解城市地域结构的变化。]
下图为某工程应用地理信息系统(GIS)选址工作流程图。读图，完成7～8题。
7．最有可能采用图示流程进行选址的工程是( )
A．汽车加油站 B．地下水天然下渗补给区
C．大型游乐园 D．放射性废弃物储存场
8．图示GIS处理与分析流程中，a环节所示功能为( )
A．趋势分析 B．叠图分析
C．预测分析 D．缓冲分析
7．D 8.B [第7题，此图显示GIS的工作流程，采用叠加图层分析的方法，最终选址在低人口密度、适宜地质、不接近主要道路的非生态保护区，说明该工程可能有很强的污染性。第8题，其中a环节表现为不同地理要素如道路、地质、人口密度等图层的叠加分析。]
9．下图为某地理信息系统分析流程图。读图，回答下列问题。
(1)读图可知地理信息系统的工作过程主要包括①________、②________、③________、④________等环节。
(2)在流程②中的数据库中主要管理________和______________两种数据。
(3)下列属于GIS硬件中的数据输出设备的是( )
A．数字化仪 B．打印机
C．光盘机 D．扫描仪
[解析] 第(1)题，由流程①到流程④明显体现出了数据的获取输入、存储、数据的操作与分析、信息输出等主要的工作环节。第(2)题，流程②中数据库管理中既包括数字地图管理、遥感图像处理(这属于图形数据)，也包括属性数据库管理(这属于属性数据)。第(3)题，数字化仪、扫描仪为硬件中的输入设备，光盘机为存储设备。
[答案] (1)信息获取输入 信息存储管理 信息的操作和分析 信息输出
(2)图形数据 属性数据 (3)B
[能力提升练]
下图为某城市主要道路分布图，标注数字表示道路长度。读下图，回答10～12题。
10．同学们从学校乘车到科技馆参观，到路口A时为保证到科技馆的距离最短，汽车应选择的行驶方向为( )
A．东 B．南
C．西 D．北
11．老师要利用学校建成的GIS了解全班同学居住点的空间分布状况，主要用到的GIS功能是( )
A．输入 B．管理
C．分析 D．输出
12．该城市计划布局一座垃圾焚烧发电厂，较适宜的选址为( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
10．C 11.C 12.A [第10题，由图示信息可知，到路口A时为保证到科技馆的距离最短，应沿15→17→19→23→27路线行驶(距离为15＋17＋19＋23＋27＝101)，根据指向标可知汽车应选择向西行驶。第11题，GIS是在一定的数据源基础上进行分析、对比、计算等的地理信息技术，其功能侧重于分析、计算，老师要利用学校建成的GIS了解全班同学居住点的空间分布状况，主要利用的GIS功能是分析。第12题，垃圾焚烧发电厂会产生严重的大气污染，应在远离城区且不会对城区造成大气污染的地方布局。由图示信息可知，该城市盛行西北风，甲地位于城郊且在盛行风的下风向，不会对城区造成污染。]
13．读图，分析回答问题。
(1)上面的图片反映了我国目前大多数城市存在的交通拥堵现象。若应用GIS解决城市交通拥堵问题，其发挥出的积极作用主要有哪些？
(2)未来五年上海市将计划形成“海、陆、空交通方式并举的格局”，城市土地利用状况将发生一定的变化。五年以后，如果你要了解上海市近五年以来土地使用性质、地块轮廓的变化，在GIS中，你可直接进行对比分析的图层是什么？
(3)如果你想利用假期去上海复旦大学参观学习，但你对上海市又不熟悉，你将如何利用GIS进行路径查询？
[解析] 第(1)题，应结合城市交通拥堵现象的产生原因和解决城市交通拥堵问题的措施进行分析回答。第(2)题，根据GIS的数据存储采用“分层”技术，将地图中的不同地理要素存储在不同的图层中。在GIS的具体操作中往往涉及部分图层或个别图层，而不是所有的图层。 因此，要了解上海市近五年以来土地使用性质、地块轮廓的变化，应对近五年以来上海市每年的土地利用图层进行对比分析。第(3)题，从GIS具有提供路况信息查询功能得到答案。
[答案] (1)快速查询道路通行状况，迅速定位事故地点，提供交通疏散方案；为道路规划提供最佳路径分析；查询路况信息，为道路养护和应急抢修服务等。
(2)近五年以来上海市每年的土地利用图层。
(3)利用网络调出复旦大学所在地区的地图，查出从车站到复旦大学最合理的公交路线。
课时分层作业(十二)
(建议用时：40分钟)
[基础达标练]
“遥感”，顾名思义，就是“遥远的感知”。传说中的“千里眼”“顺风耳”就具有这样的能力。据此完成1～3题。
1．遥感的工作原理为( )
A．利用太阳辐射
B．利用地面辐射
C．利用物体反射或辐射的电磁波
D．利用探照设备
2．遥感的关键装置是( )
A．传感器 B．目标物
C．计算机 D．数据库
3．人类目前常用的遥感平台有( )
①飞机 ②气球 ③卫星 ④火箭
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
1．C 2.A 3.A [第1题，遥感是指通过传感器记录目标物反射或辐射的电磁波并通过分析，提示目标物的特征、性质等的综合探测技术。第2题，因遥感工作时主要是接收、记录目标物辐射、反射的电磁波，因此，传感器是关键装置。第3题，装载传感器的平台称为遥感平台，主要是承载传感器，而火箭是指发射卫星等一些航天探测器的运载工具。]
右图是非洲第一高峰乞力马扎罗山，距离赤道仅300多千米，其峰顶雪冠正面临着在50年后消失的威胁。结合所学知识，完成4～5题。
4．图中影像的获取主要采用的地理信息技术是( )
A．遥感(RS) B．电子地图
C．地理信息系统(GIS) D．网络技术
5．利用此项技术可直接( )
A．分析水灾损失
B．获取矿床露头信息
C．分析矿产种类
D．确定矿床露头位置
4．A 5.B [第4题，遥感技术能提供影像信息功能。图中影像是遥感影像，是利用遥感技术获得的。第5题，RS可获取矿床露头信息，GIS可分析矿产种类、水灾损失。]
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(下图)。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6～8题。
6月份(棉花盛蕾期)测量的农作物1～4波段光谱曲线
9月份(棉花盛絮期)测量的农作物1～4波段光谱曲线
6．容易将棉花从其他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
7．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期在6月份
B．盛絮期棉花反射率明显降低
C．北疆地区是我国最重要的棉花产区
D．棉花随着植株增高、叶片增多、叶面积系数增大，覆盖率增大，反射率逐渐降低
8．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．②③
C．③④ D．①③
6．D 7.B 8.D [第6题，第4波段为近红外波段，棉花与番茄、玉米反射率差异明显。第7题，从坐标图可知，棉花盛絮期为棉花遥感识别最佳时期，这一时期棉花反射率明显降低。北疆地区是我国产棉区之一。棉花随着植株增高、叶片增多、叶面积系数增大，覆盖率增大，反射率逐渐升高。第8题，遥感不能监测人口分布和工业生产总值。]
9．下图为水分含量对玉米叶子反射率的影响图，据图回答问题。
(1)据图可知，玉米叶子水分含量与反射率的关系是________(正或负相关)。要监测玉米缺水状况，首先采用的现代化技术是( )
A．全球定位系统 B．地理信息系统
C．遥感 D．决策支持系统
(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] 第(1)题，由图可知玉米叶子含水量越高，反射率越低。利用遥感技术可以接收地物反射的电磁波，再根据反射率差异判断玉米含水状况。第(2)题，通过监测玉米叶子波谱特征来判断玉米含水状况，进而判断玉米生长状况。第(3)题，由图可知玉米反射率较高的波段波长大约处于0.76～1.3 μm之间，应是红外线部分。第(4)题，可以根据农作物叶子含水量判断旱涝情况，进而估计农作物的产量。
[答案] (1)负相关 C (2)A (3)A
(4)通过监测农作物叶子含水量及时监测农作物旱涝情况，为科学用水提供信息，提高水资源利用率；分析农作物的生长状况，估计农作物产量。
[能力提升练]
10．遥感技术可为开发、保护海洋提供支持，下列内容适合运用遥感技术的有( )
①海上冰山漂流监测 ②海上石油污染监测 ③近海赤潮灾害监测 ④海岸港口工程规划
A．①② B．①②③
C．①②③④ D．②③
C [遥感可以监测海水冰山和石油污染情况、赤潮发生时海水电磁波特性发生变化，传感器可收集相关信息进行分析。港口规划的水文、地质资料获取可利用遥感技术。]
图甲、图乙是美国宇航局公布的密西西比河流域某地区的卫星照片。读图，回答11～12题。
11．对比两张卫星照片，能直接得出的判断是该区域( )
A．2010年春季干旱严重
B．2010年以来河道持续变宽
C．2011年春季湖泊增多
D．2011年春季大片土地被淹
12．与图甲相比，图乙所示时期该区域发生变化的最主要原因是( )
A．连降暴雨 B．农田漫灌
C．高压控制 D．海水倒灌
11．D 12.A [第11题，对比两图可以看出，2011年的水域面积比2010年明显扩大，大片土地被淹。第12题，河水大增的主要原因最可能是连降暴雨。]
13．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浓度特点的形成原因。
(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点PM10浓度最低，故空气质量最好。原因主要是S2点林地覆盖率最高，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。
课时分层作业(十三)
(建议用时：40分钟)
[基础达标练]
阅读下列材料，完成1～2题。
在伊拉克战争中，曾经有记者问一位飞行员：“你知道去轰炸哪个城市吗？”
飞行员回答：“不知道。”
“那你怎么去轰炸呢？”
“容易。上级给我一个坐标，我按计算机的指引，投下采用GPS导航的炸弹掉头就走，跟我玩游戏机没啥两样。”
1．导航炸弹上的GPS接收机可获得工作卫星提供的( )
①三维坐标 ②速度 ③时间 ④轰炸城市位置
A．①②④ B．①②③
C．②③④ D．①③④
2．导航炸弹上的GPS接收机获取信息的过程是( )
①工作卫星获取信息 ②监控站 ③主控站计算和改正参数 ④信息注入站 ⑤空间卫星 ⑥GPS接收机接收信息
A．①—②—③—④—⑤—⑥
B．②—③—④—⑤—⑥—①
C．③—④—⑤—⑥—①—②
D．④—⑤—⑥—①—②—③
1．B 2.A [第1题，GPS接收机可实时计算出炸弹的三维坐标、速度以及时间，但不能提供轰炸城市的位置。第2题，工作卫星将获取的信息提供给监控站，主控站收集各监控站的信息，经过计算和改正参数提供给注入站，注入站在空间卫星运行至上空时提供给空间卫星，空间卫星将各项数据传递给GPS接收机，GPS接收机接收信息。]
读下图，完成3～4题。
3．上图是一款智能手机的GPS功能显示图，该手机GPS功能的出现说明了( )
A．GPS技术已经成为人们日常生活的必备工具
B．随着GPS技术的普及，民用GPS技术发展很快
C．只有名牌的手机厂商才有能力开发GPS手机技术，中国目前还没有掌握此技术
D．手机GPS导航不需要通过GPS卫星，有手机信号就行
4．手机GPS功能的出现，说明GPS逐渐走进了人们的日常生活，成为人们出行、旅游、探险的好帮手，其原因主要是( )
A．GPS手机成为时尚
B．GPS技术可以帮助人们选择最合适的旅游线路，降低旅游成本
C．GPS技术可以扩大人们的出行范围
D．GPS技术可使旅游者更具安全感
3．B 4.B [第3题，GPS有定位、导航功能，接收信号时，首先需要卫星进行定位；GPS手机的出现，说明GPS已融入人们的生活，但并不是人们日常生活的必备工具；中国已经掌握了研发GPS手机的技术。第4题，人们出行、旅游、探险时用到GPS技术，说明GPS技术具有定位、导航的实用价值，有利于旅游者选择旅游线路。]
5．2013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。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
D [北斗卫星导航系统属于定位导航系统，主要用于位置方面的定位和导航。根据题目叙述：BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统。]
6．全球定位系统广泛应用于陆地、海洋、航空航天领域的定位和导航。下列有关GPS应用领域的叙述，不正确的是( )
A．野外考察时可利用GPS确定考察点的位置
B．应用GPS可以对农作物病虫害进行监控
C．应用GPS技术有助于失事飞机的紧急救援
D．应用GPS可以较为精准地测量某山的海拔
B [农作物病虫害的监测主要用到遥感技术。]
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7～8题。
7．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
8．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
7．B 8.A [第7题，GPS具有定位、导航功能。第8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。]
9．阅读材料，完成下列各题。
材料 我国的塔克拉玛干沙漠中有许多废弃的古城遗址。新疆某旅行社准备向游客推出一条新的大漠观光和古城遗址旅游探险路线。
(1)如果你是该旅行社的决策者，你将会添置些什么新设备，又如何确定这条路线？
(2)导游服务人员在迷路时怎样使用新设备才能回到先前的路线上来？
[解析] 本题考查了GPS的应用。若开辟旅游探险路线，应添置GPS手持机，专门设定若干合适路线。若迷失路途，可打开GPS手持机，找到正确路线。
[答案] (1)购置GPS手持机，先请专业人员勘探出两至三条较合适的路线，并且在每条路线上的若干标志点按GPS手持机的定位键，以便记录下这些标志点的数据信息，从而自动建立起这些路线上的一个个航点。
(2)打开GPS手持机，依次激活勘探过的那些线路，GPS手持机会自动告诉你，往什么方向走多远就可走到某条线路上的最近一个航点。
[能力提升练]
如图是某GPS接收机上的信号。读图，完成10～12题。
10．图中的东经度和北纬度表达的是( )
A．GPS卫星的位置
B．GPS接收机的位置
C．地面监控系统的位置
D．某一地理事物的位置
11．此时GPS卫星可以接收8颗卫星发送的信号，其中信号较弱的两个卫星的编号是( )
A．第2号和第20号 B．第8号和第28号
C．第11号和第28号 D．第7号和第31号
12．图中的GPS卫星编号有31号，这说明( )
A．GPS卫星星座由31颗卫星组成
B．该GPS接收机此时可以接收到第31号卫星的信号
C．目前GPS卫星已发射31颗
D．任何GPS接收机都可以接收到第31号卫星的信号
10．B 11.A 12.B [第10题，GPS接收机上的数据主要有四部分：经纬度是指接收机所在地的地理位置。第11题，左边的高度是指所在地的海拔，小数据是误差。下面的柱状图是接收到的卫星的标号以及信号的强弱，由此可以看出第2号和第20号卫星信号较弱。第12题，图中的GPS卫星编号有31号，这说明该GPS接收机此时可以接收到第31号卫星的信号。]
13．随着我国小汽车的日益增多，汽车GPS导航服务已成为一种新兴的服务，汽车GPS导航定位管理系统主要由车载GPS自主定位，结合无线电通信系统对车辆进行调度管理和跟踪。该业务已经应用于城市公共汽车(出租车)调度管理、家用汽车出游导航等。下图为GPS工作原理图。读图回答下列问题。
(1)根据材料说出GPS的主要功能。
(2)目前，我国部分大城市堵车现象较严重。GPS对开车出行有什么作用？
(3)旅游行车途中有突发事件时，GPS可以发挥什么作用？
[解析] 第(1)题，GPS的主要功能是定位、导航，可为用户提供精确的位置信息，为行驶提供明确的方向。第(2)题，利用GPS可引导驾驶，掌握前方路况。第(3)题，旅游行车途中遇到突发事件时，利用GPS可把自己的位置告知施救人员；施救人员也可利用GPS找到受困人员的位置，并获得实施救援的最佳路线。
[答案] (1)为用户提供精确的三维坐标(经度、纬度、高程)和道路行进方向。
(2)引导驾驶；随时掌握前方路况，提高出行效率。
(3)确定突发事件的位置；为要赶赴突发事件现场的车辆、人员选择最佳路线并进行导航，有利于有关人员及时到达现场，处理、控制突发事件。
课时分层作业(十四)
(建议用时：40分钟)
[基础达标练]
中央电视台“探索·发现”栏目曾播出过《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
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
1．D 2.C [第1题，依靠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。第2题，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。]
第十届国际数字地球会议于2017年4月6日在澳大利亚召开。据此完成3～5题。
3．“数字地球”是( )
①虚拟化的地球 ②地球仪的一种 ③用数字化手段处理整个地球的自然和社会等方面问题的 ④按照地球的地理坐标加以整理的
A．②③④ B．①③④
C．①②④ D．①②③
4．国际数字地球学会开发、研究数字地球的目的是( )
①用数字化手段处理整个地球的自然和社会等方面的问题 ②合理有效地利用自然资源 ③方便获得有关地球的信息 ④提供运动物体的精确位置、运动方向和速度
A．②③④ B．①③④
C．①②④ D．①②③
5．与会学者和专家可以利用数字地球( )
①布置警力打击犯罪 ②模拟环境变化对濒危物种的影响 ③掌握作物病虫害及其生长情况 ④了解人类和环境之间相互依赖的关系
A．②③④ B．①③④
C．①②④ D．①②③
3．B 4.D 5.A [第3题，地球仪是为了便于认识地球，人们仿照地球的形状，按照一定的比例缩小，制作的地球模型，不是用数字化手段处理的虚拟地球，②错误，其他三项都对。第4题，提供运动物体的精确位置、运动方向和速度采用的是GPS技术，④错误，其他三项都对。第5题，布置警力打击犯罪是警方的职责，不是这些学者和专家的职责。]
下图为“数字黄河”的某一示意图。读图完成6～7题。
黄河基础地理信息系统与“数字黄河”的关系
6．上图反映“数字黄河”的叙述，不正确的是( )
A．可以用来查阅获得黄河的有关信息
B．可以用来指导黄河防汛和水量调度
C．对普通老百姓而言，距离较远，价值不大
D．“数字黄河”的建设需要不断完善和更新
7．有关数字地球的叙述，正确的是( )
A．就是指3S技术的应用
B．一个由数据和信息组成的地球
C．主要反映现实问题，不能应用于可持续发展
D．可以方便地获取信息，模拟人类活动对环境产生的影响，来制定可持续发展的对策
6．C 7.D [第6题，从图中可知，“数字黄河”很好地应用了地理信息技术，可以用来查阅获取黄河的相关基础设施、专业应用等信息，可指导黄河防汛、水量调度。当然，该系统还应继续完善，不断更新，其价值不可言喻，故C项错误。第7题，数字地球就是用数字化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。]
8．数字地球其实就是信息化的地球，是一个完整的地球信息化的模型。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
A [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，可制定可持续发展的对策。]
9．阅读下列材料，回答问题。
美国电影《生死时速》中描述了这样一个典型而复杂的路面突发事件：犯罪嫌疑人在公共汽车上安装了高级炸弹，向政府勒索巨额现金，宣称一旦公共汽车时速低于50英里/时，炸弹将自动引爆。在找到最终解决办法之前，警方首先必须保证汽车高速行驶，因此需要为公共汽车清除前进中的障碍。然而警方的两次选线错误，几乎造成车毁人亡：第一次引导汽车驶入一个丁字路口，公共汽车被迫高速转弯，险些造成翻车；第二次则引导汽车驶上一座尚未竣工的高架桥，公共汽车在飞越断桥时差点儿掉下去。
请问，如果有数字地球的支持，应该如何利用数字地球技术处理上述的路面突发事件？
[解析] 数字地球上大比例尺和高分辨率的地理空间数据，不仅有利于对突发事件精确定位，而且利用大量相关的自然、环境、社会、经济数据，更容易制定出影响小、损失小的处理策略，通过在网上实现部门协作、决策、调度与实施，将时间消耗降低到最小，满足实效性需求。
[答案] 如果有数字地球的支持，地面交通网络的详尽信息就可以满足上面的选线条件。例如，尽快寻找并清理出一条可供公共汽车高速行驶的环形闭合路线，以赢得时间与犯罪嫌疑人谈判。这条线路必须同时满足多个条件，如附近无从事危险品生产的企业、加油站、军事目标、学校等场所；同时组织疏散选定线路附近的人员，指挥各路口警察封锁与之相连的道路，隔绝与公众的接触，以便最终找到解决方法。
[能力提升练]
在未来的农业生产中，依托地理信息技术，农民首先可定期获得农田长势的影像资料，再经过系统分析，最后把杀虫剂、化肥施用到最需要的农田，从而减少污染、提高产量。依据图文材料，完成10～11题。
10．这一过程中，依次使用的技术是( )
A．GPS—RS—GIS B．RS—GPS—GIS
C．GIS—RS—GPS D．RS—GIS—GPS
11．“土地利用信息数据库”在数字城市规划中不能用于( )
A．分析应急避难场所数量 B．确定市区停车场的规模
C．决策公交线路合理布局 D．统计城市流动人口数量
10．D 11.D [第10题，依据题目材料可以得出：第一步获取卫星影像资料信息(RS)；第二步，数据的系统分析(GIS)；第三步，“把杀虫剂、化肥施用到最需要的农田”(GPS)。第11题，“土地利用信息数据库”属于地理信息系统，用于处理具有空间性的数据，而城市流动人口数量不具有空间性，不能用于此数据库。]
12．数字地球在城市管理中的作用有( )
A．通过GIS分析犯罪模式和犯罪频率，合理分配警力资源
B．利用GIS能把交通状况及时发布给驾驶员，但无法帮助驾驶员找出最佳行车路线
C．对城市的火灾无法及时跟踪
D．无法处理地下管线爆裂等突发事件
A [数字地球提供的信息能为驾驶员提供最佳路线，可对火灾等灾害进行及时跟踪，可对突发事件进行监控等。]
13．阅读下列资料，回答问题。
Google Earth是一款虚拟地球仪文件，它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上。Google Earth使用了公共领域的图片、受许可的航空照片和很多其他卫星所拍摄的城镇照片。
(1)Google Earth的空间数据的基础设施是什么？
(2)Google Earth所需的数据是如何存储的？这些最基本的空间数据是如何获得的？
(3)试举例说明“数字地球”在日常生活中的应用领域。
(4)数字地球除了在日常生活中的应用外，还在可持续发展研究中发挥作用，试分别举例说明。
[解析] 第(1)题，空间数据的基础设施主要包括空间数据管理体系、空间数据交换网、空间数据交换标准等。第(2)题，Google Earth所需数据异常庞大，已不可能通过单一的数据库存储，需要分散在数以万计机构的数据库中；其最基本的空间数据来自高分辨率卫星遥感技术。第(3)(4)题，数字地球的应用前景主要有三大领域：可持续发展、政府决策、百姓生活。可持续发展主要体现在快捷获取大容量信息和模拟实验，为我们研究全球可持续发展提供有利条件。
[答案] (1)空间数据管理体系、空间数据交换网、空间数据交换标准。
(2)分散在不同机构的数据库中。利用高分辨率卫星遥感技术获得。
(3)网上旅游信息查询，远程教育研修等。
(4)模拟未来20年森林面积的变化，研究全球生态环境变化趋势。
