4．2地理信息技术的应用学案

地理信息技术的应用

【学习目标】
1．了解地理信息技术及其应用。
2．结合某区域，举例说明全球导航系统在定位导航中的应用。
3．结合实例，分析遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用。
【学习重难点】
能联系实际，运用地理信息技术处理生活中的一些问题。
【学习过程】
基础梳理
一、全球导航卫星系统及其应用
1．概念：能在地球表面或近地空间的任何地点，提供全天候的__________、速度、时间信息的__________定位系统。
2．组成：美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的格洛纳斯全球导航卫星系统（GLONASS）、欧盟的伽利略导航卫星系统（GALILEO）以及中国的北斗导航卫星系统（BDS）等。
3．功能：__________、导航等，这在森林普查与规划、海洋调查与监测、气象及地质灾害的监测与救援等领域都有广泛应用。
二、遥感及其应用
1．概念：广义的遥感泛指一切无接触的__________探测，包括对电磁场、声波、地震波等的探测；狭义的遥感指应用探测仪器，不与探测目标近距离接触，从远处把目标的__________特性记录下来，通过分析，揭示目标的特征和变化的综合性探测技术。
2．遥感影像
（1）概念：是各种传感器所获信息的产物，是遥感探测目标的信息载体。主要包括航空像片和__________。
（2）遥感影像由成千上万的__________组成。像元是遥感影像上能够详细区分的最小单元，简称图像分辨率。分辨率数值越小，分辨率就__________。
（3）遥感影像有黑白和彩色之分。
判读
（4）应用：自然地理研究的诸多领域、环境和灾害监测。
三、地理信息系统及其应用
1．概念：依靠计算机实现地理信息的收集、处理、储存、__________和应用的系统。
2．应用
（1）位置分析：解决与“__________”有关的问题。
（2）趋势研究：包括__________趋势和随时间的演变趋势。
（3）模式研究：通过模式分析，可以揭示各种地物之间的__________关系。
（4）模拟分析：利用地理信息系统，将已掌握的地理规律用数字方法表达出来，即__________，来模拟其中某种因素的变化，以及产生的__________。
课堂探究
探究点1：全球导航卫星系统及其应用
【情景导入诱思】
阅读材料，探究下列问题。
一艘“MVSuez”号商船在支付210万美元赎金后被索马里海盗释放，后来又险遭另一帮海盗打劫，于是印度与巴基斯坦分别派出军舰“戈达瓦里”号及“巴布尔”号护航。
（1）被劫船只能迅速接近护航军舰，得益于地理信息系统中的________（简称）系统。为什么？
（2）该系统可以向用户提供船舶的哪些基本信息？
（3）若你是某物流公司（经营货物流通与运输的企业）的管理人员，你将如何在物流网络平台上利用全球定位系统来提高物流企业的工作效率与质量？
探究点2：遥感及其应用
【情景导入诱思】
阅读材料，并结合教材相关内容，探究下列问题。
材料一 所谓“卫片执法”，是指依据卫星拍摄的遥感图片进行土地执法检查。国土资源部门有专门租用查处土地违法行为的卫星，通过对不同时间拍摄的卫星图片进行对比，即可发现违法用地行为。据了解，2013年第十二次“卫片执法”检查，厦门市实际违法用地图斑总数为240个，总违法用地面积618.8亩，违法占用耕地面积132.0亩。
材料二 2015年11月27日凌晨5时24分，我国使用长征四号丙运载火箭从太原卫星发射中心将遥感二十九号卫星成功送入预定轨道。根据官方报道，遥感二十九号卫星是分辨率为0.5 m的国土资源普查卫星，它的传输带宽也因此较其他卫星提升约6倍之多，这是我国遥感卫星技术发展的一个重要里程碑。
（1）与传统方式相比，利用遥感卫星获取信息有哪些优势？
（2）遥感监测只能获取即时信息，不可监测动态变化，这种观点是否正确，请说明理由。
（3）遥感技术可以应用在哪些领域？
（4）遥感在农业方面的应用有哪些？
（5）遥感可应用于哪些环境问题的监测？遥感可以监测预警哪些灾害的发生？试举例说明。
探究点3 地理信息系统可以解决的四类基本问题
【情景导入诱思】
阅读材料，并结合教材有关内容，探究下列问题。
材料一 地理信息系统，简称GIS，具有地图处理、数据库和空间分析三项功能。GIS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“模拟分析”和用“虚拟模拟”进行预测性分析。下图为GIS的工作流程图。
→→→→
材料二 GIS数据库中存储的部分图层。

（1）GIS数据库中的数据有什么特点？
（2）某同学利用材料二中的数据对家乡农作物的分布进行了可行性分析，这属于地理信息系统解决的哪类基本问题？
（3）小华欲在某城市找最近的宾馆在哪里，属于地理信息系统解决的哪类基本问题？小强为参观上海世博园中多个国家馆设计合理路线，需要利用地理信息系统解决什么问题的功能？
（4）某市发生森林火灾，消防部门为尽快灭火，运用地理信息系统制定了灭火方案，这属于地理信息系统解决的哪类基本问题？需要涉及哪些方面的数据？



【自主测评】
一、判断题
1．在林业调查方面，全球导航卫星系统的应用能够有效提高森林资源的管理效率。（ ）
2．全球导航卫星系统不能实现对地壳运动、海平面变化、海洋气象等方面的有效监测。（ ）
3．一个像元所代表的地面实际尺寸，该数值越小，分辨率就越低。（ ）
4．假彩色影像中不同地物的色彩是固定的。（ ）
5．地理信息系统的工作流程为→→→→。（ ）
6．分析一个地区的地形、土壤与特定作物种植之间的关系属于地理信息系统的模拟分析。（ ）
二、选择题
7．沙漠中的探险者要确定自己所处的位置，可以借助的地理信息技术是（ ）
A．遥感
B．全球导航卫星系统
C．地理信息系统
D．数字地球
现代地理信息技术已经广泛应用于地理环境的研究，服务于日常生产生活。读下图，回答8～9题。

8．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
9．利用上图可以（ ）
A．了解地形和地貌特征，开展土地资源调查
B．监测风沙和干旱灾害，进行灾情预测分析
C．确定时间和空间定位，进行路线筛选导航
D．测算经济和人口数据，确定商业网点布局
10．下图是某软件生成的我国黄土高原某地3D电脑图像。要快速且相对精确地得到图中水库甲的面积，宜应用的方法或技术是（ ）

A．利用图中的比例尺量算
B．遥感
C．全球卫星导航系统
D．地理信息系统



参考答案
课堂探究
探究点1 全球导航卫星系统及其应用
提示：（1）GNSS：被劫船只利用GNSS可以向航海管理中心发送自己的位置和航向，并获得护航舰艇编队的位置。
（2）船舶的位置、航速、航向和时间信息；航图、航迹显示。
（3）当货主交付货物后，将全球导航卫星系统设备与货物捆绑在一起运输，然后提供给货主提货单和全球导航卫星系统网络查询密码；当货物装上运输车辆后，货主和物流公司都可以随时随地通过网络按货单号和密码查询货物当前的运输位置，从而提高物流企业的工作效率与质量。
探究点2 遥感及其应用
提示：（1）精度高、质量高、效率高，且节省人力、财力。
（2）这种观点是错误的。通过多次或逐月逐年对同一地区遥感影像图叠加可以反映出地物长时间变化特点，如城市的扩张、海岸侵蚀变化、湖泊的消长等。
（3）资源调查、环境监测、灾害监测等。
（4）土地资源调查、土地利用现状调查，病虫害和农业生态环境调查和监测、农作物长势监测和估产。
（5）环境问题的监测：荒漠化、土壤盐渍化、全球气候变化、植被变化、水体污染、大气污染等。监测预警灾害：旱情、洪水、滑坡、地震、泥石流、火山爆发、农林病虫害、森林火灾等。
探究点3 地理信息系统可以解决的四类基本问题
提示：（1）属于空间数据，它可以通过经纬网或公路网等建立的地理坐标来实现空间位置的识别。
（2）模式研究。
（3）与“位置”有关的基本问题。趋势研究问题。
（4）模拟分析。涉及森林火灾点的分布、风向、风速、气温、降水、湿度等方面的数据。
【自主测评】
1-6√×××√×
7．B
解析：定位是全球导航卫星系统的基本功能，所以，沙漠中的探险者要确定自己所处的位置，可以借助的地理信息技术是全球导航卫星系统。
8．A
9．A
解析：第8题，遥感的工作原理是不同的地物、同一地物的不同状态，其反射波谱不同。地震发生在地下，遥感无法预测。第9题，题图为遥感影像，可以判断出该地区的地形和地貌特征，有利于开展土地资源调查。
10．D
解析：地理信息系统具有分析、处理数据信息的功能，宜应用的方法或技术是地理信息系统，故D正确。图中水库形状不规则，不能用比例尺精确量算，故A错误。遥感技术不能计算面积，故B错误。全球卫星导航系统的主要功能是定位、导航，不能计算面积，故C错误。