(共29张PPT)
专题强化训练(三)
(45分钟 100分)
一、选择题(每小题5分,共60分)
北斗卫星导航系统是中国自主建设的卫星导航系统,为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。下表是北斗卫星导航系统“三步走”发展概况。根据材料回答1、2题。
步骤(时间)
系统名称
服务范围
1994年
北斗一号系统
5°N～55°N,70°E～140°E
2012年
北斗二号系统
55°S～55°N,55°E～180°
2020年
北斗全球系统
全球
1.目前北斗卫星导航系统可以用于
( )
①人口普查
②应急搜救
③水文监测
④海产品加工
⑤地理信息测绘
A.①②③
B.③④⑤
C.②③⑤
D.②③④⑤
2.由表可知
( )
A.北斗一号系统服务范围主要为亚洲的东部
B.北斗二号系统服务范围主要涵盖亚洲和欧洲
C.目前北斗系统服务范围覆盖太平洋和大西洋
D.目前西半球区域暂时无法接收北斗系统服务
【解析】1选C,2选A。第1题,根据材料信息,北斗卫星导航系统主要用于提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务;人口普查、水产品加工不在此列。第2题,结合表中给出的北斗一号系统服务的经纬度范围,可知北斗一号系统服务范围主要为亚洲的东部;根据表格信息可知,北斗二号系统服务范围主要涵盖亚洲和大洋洲,覆盖太平洋、印度洋的大部分地区,涉及东西半球。
(2020·衡水模拟)随着我国人口老龄化的日益严重,养老产业亟需发展。居家养老是世界公认的理想养老模式,结合近年来科技的迅猛发展,智慧养老体系的居家养老服务得到社会的普遍认可。读智慧居家养老示意图,完成3、4题。
3.实现智慧居家养老的必要技术是
( )
A.遥感系统
B.全球定位系统
C.数字地球
D.地理信息系统
4.下列地区中最适合发展智慧居家养老模式的是
( )
A.内蒙古某牧区
B.上海某小区
C.黑龙江某林区
D.福建某渔村
【解析】3选D,4选B。第3题,智慧居家养老是面向居家老人、社区及养老机构的传感网与信息平台,并在此基础上提供实时、快捷、高效的物联化、互联化、智能化的养老服务。GIS能对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达,要实现智慧居家养老服务管理必要技术是GIS。遥感的主要功能是拍摄图像,获取信息。GPS技术的主要功能是定位、导航。数字地球不属于地理信息技术。第4题,四个选项中,上海经济最发达,人口老龄化最严重,最适合发展智慧居家养老模式。
地图热力图以手机用户地理位置数据为基础,通过叠加在网络地图上的不同色块来实时描述城市人群分布情况,下图为某日上午9点上海市(局部)地图热力图。据此完成5、6题。
5.该图利用的地理信息技术主要是
( )
A.RS和GIS
B.GPS和GIS
C.RS和GPS
D.GPS和数字地球
6.图中的热力高值区最有可能是
( )
A.工业区
B.居住区
C.行政区
D.商业区
【解析】5选B,6选D。第5题,据材料可知,手机用户地理位置的获取,是通过全球定位系统GPS;地理数据叠加在网络地图上,是用地理信息系统GIS;RS和数字地球在地图热力图中没有用到。第6题,据材料可知,热值最大的地区大多位于城市道路交会处,交通通达度高,再结合材料中时间为上午9点,最有可能是商业区。
下图是某岛屿城市扩展过程及海岸线变化图,图中阴影表示的是城区范围。读图完成7、8题。
7.监测该岛屿城市扩展过程及海岸线变化速度的地理信息技术是
( )
A.RS
B.GIS
C.GPS
D.数字地球
8.通过上述地理信息技术,我们可以得出该区域的( )
A.工业产值
B.人口数量
C.耕地面积
D.各点的海拔
【解析】7选A,8选C。第7题,RS具有获取地面信息的功能,利用RS可以监测该岛屿城市面积和海岸线的变化。第8题,遥感技术可用于自然资源调查,其在农业方面的应用包括土地资源的调查等。
下图示意塔里木河干流某河段林地累计面积分布。读图完成9、10题。
北岸 南岸
9.获取并统计林地状况的地理信息技术是
( )
A.RS+GPS
B.RS+GIS
C.GPS+GIS
D.RS+GPS+GIS
10.与北岸相比,塔里木河南岸
( )
A.林地面积较大
B.植被退化严重
C.林地分布集中
D.生物种类较少
【解析】9选B,10选C。第9题,RS可用于资源的调查,能获得林地状况;GIS可对地理信息数据进行管理、查询、更新等,能统计出林地状况。第10题,结合图示信息可以判断出塔里木河南岸的林地主要集中在距离河道干流5千米之内,分布更为集中。
读图,完成11、12题。
11.关于上图反映的“数字黄河”的叙述,不正确的是( )
A.可以用来查阅获取黄河的有关信息
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
12.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,制定可持续发展的对策
【解析】11选C,12选D。第11题,“数字黄河”能够生成“防汛减灾系统、水量调度系统……”,与老百姓生活密切相关。第12题,数字地球是在“3S”技术的基础上,把大量信息进行整合并进行立体、动态地显示,便于应用和研究。有利于区域的可持续发展。
二、非选择题(共40分)
13.阅读材料,回答下列问题。(20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近30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
( )?
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哪一个?
(3)全球定位系统(GPS)除能够提供精确的定位技术外,还能够提供哪些服务?
【解析】第(1)题,对大量数据的管理,可利用GIS。GIS无法对防止极冰融化提供治理技术。第(2)题,对农作物估产及防灾减灾主要是利用遥感。第(3)题,全球定位系统(GPS)除能进行精确的定位外,还能够提供测速、授时、导航等服务。
答案:(1)GIS C
(2)遥感。
(3)测速、授时、导航。
14.读地图数字化过程图,回答下列问题。(20分)
(1)图中①表示____,②表示____,③表示____。?
(2)常见的纸质地图、文字以及非数字形式的资料,都必须转换为数字形式,才能为计算机______、识别和______。?
(3)实现从图形到数字的转换过程,称为______。对于图形数据的输入,常用的方法是什么??
【解析】第(1)题,本题主要考查地理信息系统的工作过程,该过程主要有地理数据输入、数据存储、数据操作和分析、地理信息输出等环节。第(2)题,地理信息系统是建立在数据基础上的,所以收集好的各种数据资料,必须经过分类和格式转化,才可以输入计算机。第(3)题,对于图形数据的输入,常用的方法是扫描纸质地图后进行数字化处理。
答案:(1)扫描 图像处理 编辑与修改
(2)存储 处理
(3)数字化 扫描纸质地图后进行数字化处理。(共18张PPT)
阶段提升课
第三章
知识体系·思维导图
主题归纳·能力提升
“3S”技术的区别与联系
1.“3S”的关系及比较:
遥感、全球定位系统与地理信息系统既独立发展,又相互促进,它们的关系是围绕着地理信息这个中心发生的。遥感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。
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
简称
RS
GIS
GPS
别称
人的视力的延伸
地图的延伸
技术
装备
遥感平台、传感器、遥感信息的传输与处理
计算机软(硬)件
GPS卫星星座(空间部分)、地面监控系统(地面部分)、GPS信号接收机(用户设备)
遥感技术
地理信息系统
全球定位系统
技术
环节
电磁波→收集→传输→处理→分析→成果
信息源→数据处理→数据库→空间分析→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
作用
较短时间内获得全面资料,以便及时安排防灾、救灾
能对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达
能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间
2.“3S”技术的应用选取技巧:
(1)“点”与“面”判断GPS。
GPS的主要功能是定位和导航。它的最大特点是工作对象为一个“点”或“多个点”,明显区别于RS和GIS技术的工作对象——“面”。
在“3S”技术中选取适当手段时,要看其工作对象是“点”还是“面”,如果是“点”则选用“GPS”,如果是“面”则选用RS或GIS。
(2)“想”与“看”区分RS、GIS。
GIS是地图的延伸,主要功能是进行空间数据的分析和处理。对“事象”的发展变化进行预测、评估,需要计算、思考,即“想”;凡是需要“想”的选GIS。
RS是人的视力的延伸,主要功能是收集信息,即“看”,只“看”不用“想”的选用RS。
【对点训练】
下图为“3S”(RS、GPS、GIS)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表示提供定位信息功能。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)有关“3S”技术运用的叙述,正确的是
( )
①RS可以获取人口增长的动态信息
②RS可以获取水灾淹没区域的动态信息
③GPS可以确定运钞车位置
④GIS可以获取森林火场遥感信息
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
【解析】(1)选A,(2)选B。第(1)题,①、③表示反馈影像信息的处理结果,说明甲是GIS;②、⑥表示提供影像的功能,说明乙为RS;④、⑤表示提供定位信息功能,说明丙是GPS。第(2)题,人口增长的动态信息可以通过地理信息系统来进行分析处理,①错误;淹没区和未淹没区的遥感图片是不一样的,所以可以用遥感技术获取水灾淹没区域的动态信息,②正确;全球定位系统可以准确地获取目标物的位置和移动方向及速度,③正确;RS可以获取森林火场的遥感信息,④错误。
核心素养·评价案例
样题示范
情境:
材料一 2017年8月10日晚,中国第六次北极科学考察队乘“雪龙”号科考船到达76°42′N,151°4′W设立短期冰站进行科考作业,这标志着此次北极科考的冰站作业全面展开。
材料二 目前全球气候变暖对北极地区的生态环境带来了极大的影响。
思考:
(1)北极科学考察队在向北极前进过程中想要随时知道自己前进的方向和所处的地理坐标,需要用到的地理信息技术是______,该项地理信息技术具有____、____、____等特点。?
(2)材料二中的两幅图像是利用遥感技术获取的,目前遥感技术在各领域有着广泛的应用,请列出卫星遥感技术的三个应用领域及相关的课题名称。
(3)全球气候变化对北极熊的生存带来了影响,请设计一个利用地理信息技术研究北极熊生存状态的具体方案。
答案:(1)GPS 全球性 全天候 连续性 实时性(答出三个即可)
序号
应用领域
课题名称
例
防灾减灾
长江流域洪水动态分析
1
资源普查
2
农作物估产
3
工程建设及规划
(2)(课题名称合理即可)
序号
应用领域
课题名称
例
防灾减灾
长江流域洪水动态分析
1
资源普查
野生藏羚羊种群数量及分布
2
农作物估产
江淮地区水稻种植面积及产量分析
3
工程建设及规划
青藏铁路选线分析
(3)给北极熊佩戴装有GPS信号发射装置的项圈,GPS信号发射装置每天都向卫星发送信号;科研人员利用互联网查询、记录项圈的移动轨迹。
案例评析
情境分析:
以中国第六次北极科学考察为背景,分析全球气候变暖对北极地区的生态环境带来了极大的影响,考查地理信息技术的应用。
设问评析:
(1)能够结合地理信息技术的特点和应用,选择需要的技术。
(2)从两幅遥感图像入手,说明遥感技术在生活中应用广泛,考查遥感技术的应用领域。
(3)结合给定的简单地理事象,阐述人类活动对地理环境的积极与消极影响,理解人地协调发展的重要性。
学业质量水平评析
(1)区域认知——水平3
根据遥感图片,利用地理信息系统,推测北极地区自然地理特征的变化。
(2)综合思维——水平2
根据地理信息技术的特点和应用领域,探求信息技术在现实生活中的实际应用。
(3)人地协调观——水平2
一切人类活动要注重人地协调发展,探求可持续发展之路。(共65张PPT)
第三章 地理信息技术的应用
第一节 全球定位系统的应用
必备知识·自主学习
【自主预习】
一、全球定位系统
1.概念:利用卫星网络来获得地面某点_______和_____的系统。
经纬度
高程
2.组成:
系统结构
组 成
功 能
空间部分
___颗工作卫星,__颗备
用卫星,共同运行于__个
轨道面上
不间断地向地面监控系统发送
各自与定位相关的参数和_____
信息
地面监
控系统
1个主控站,3个注入站,5个监控站
_____和_____卫星上的各种设备
的工作及卫星的运行
用户设
备部分
__________
显示接收机的经纬度、高度、
运动方向和速度等信息
21
3
6
时间
监测
控制
GPS接收机
二、全球定位系统的应用
1.GPS的特点:全天候、_______、自动测量。
2.GPS的主要功能:_____和导航。
3.GPS的应用领域:
(1)军事:GPS最初建立的目的是军事应用。
(2)测量:具有测量
_______;操作简便;仪器体积小,便于携带;_______操作;
信息自动接收、存储等优势。
高精度
定位
精度高
全天候
(4)救援:GPS可对消防人员、救护人员、交通警察进行应急调遣。
(5)农业:GPS引入农业生产后产生了“_____________”。
(6)娱乐:GPS走进了人们的日常生活,成为人们出行、旅游、探险的好帮手。
精准农业耕作
【自我检测】
1.判断正误。
(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)驾驶员利用车载GPS设备制定运输路线。
(
)
×
√
2.利用GPS可以对地震进行监测,监测的对象主要是
( )
A.海陆分布的变化
B.地球内部岩浆的活动情况
C.地壳的运动状况
D.灾情的发展
【解析】选C。GPS能提供准确的经纬度和高程信息,从而可以监测地壳的微小变动,帮助监测地震。
3.关于全球定位系统的说法,不正确的是
( )
A.只能获得地面某点的经纬度,不能确定其高程
B.全球性、全天候、连续性、实时性工作
C.定位精度高
D.功能多,应用范围广
【解析】选A。全球定位系统能够提供三维坐标(经度、纬度和高程)、速度和时间。
【地理百科】
车辆GPS定位跟踪
利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置,并可任意放大、缩小、还原、换图;可以随目标移动,使目标始终保持在屏幕上;还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪。利用该功能可对重要车辆和货物进行跟踪运输。
关键能力·合作学习
知识点 全球定位系统
1.全球定位系统的特点:
2.全球定位系统组成及工作过程:
3.全球定位系统的应用:
【特别提醒】
GPS导航定位获取的三维信息不等同于地理位置
三维信息指所在地的纬度、经度和高程。地理位置除经纬度位置外,还指海陆位置、经济地理位置等内容。
【典例通关】
【典例】北斗卫星导航系统是中国自主建设、独立运行,与世界其他三大卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统,北斗系统在遇险救援上有其独到的功能。据此完成(1)、(2)题。
(1)我国“北斗”系统新增一项与GPS不同的功能,可能是
( )
A.精确授时
B.全天候导航
C.图像颜色辨别
D.短信服务
(2)“北斗”系统与GIS配合,不能给以下哪种工作提供服务( )
A.被困渔船援救
B.地震救援
C.监控公车使用
D.台风预报
【思路点拨】解答本题从GPS的主要功能和实际应用两个方面分析:
(1)GPS的主要功能是定位和导航,我国的“北斗”在遇险救援上有其独到的功能;
(2)GPS在民用领域的应用有导航、探险和救援等。
【解析】(1)选D,(2)选D。第(1)题,我国“北斗”系统新增一项与GPS不同的功能,即北斗系统在遇险救援上有其独到的功能,最可能是短信服务。精确授时、全天候导航是卫星导航系统共有功能,不是独到功能。图像颜色辨别与遇险救援无关。第(2)题,“北斗”系统能够对台风进行定位,但不能拍摄遥感图像,不能提供数据库资料,台风位置不断移动,GIS不能对台风路径进行分析、处理,北斗与GIS配合,不能给台风预报工作提供服务。被困渔船、地震的位置固定,可以与GIS配合,提供救援服务。公车沿固定线路运行,交通线路已经存贮在数据库中,可以提供监控公车使用服务。
【备选要点】
GPS测量原理
1.三边测量术原理:
假如你在野外迷了路,为了确定你所处的位置,你向一个路人询问,他告诉你这里离王家村10千米远。于是你打开地图,找到王家村,以它为圆心,按比例尺在地图上画一个半径相当于10千米的圆(图A)。
然后你又遇到了另外一个路人,他告诉你距离李家村15千米。你按同样的方法,绘制第二个圆(图B)。现在,你得到了两个交点,你必定处在其中一个点的位置。
这时,你向第三个人打听到,这里距离张家村10千米。当你把这个圆在地图上画好后,你的位置也就一目了然了(图C)。这就是三边测量术的原理。
2.GPS的定位原理:
GPS的定位原理与“三边测量术”原理相似。不同的是3颗卫星代替了3个村子,地图上平面的圆变成了三维的球面。
如图GPS接收机接收GPS卫星A、B、C传来的信号,计算出接收机与它们之间的距离,然后分别以3颗卫星为球心,以该卫星到接收机之间的距离为半径,“绘制”3个巨大的球体。3个球体会交于两点,其中那个与地球表面相交的点就是这台GPS接收机所处的位置,然后通过计算得到该接收机所处的经纬度。卫星D测量GPS接收机所在地的高程。
课题:GPS手机界面图的判读
手持GPS接收机,是用于接收GPS卫星定位信息的用户设备。它有两大主要用途:定位和导航。可以毫不夸张地说,拥有GPS接收机,浩瀚天际任你游。
案例研析·素养提升
【析图技巧】
析图步骤
析
图
重
点
析位置
①经纬度位置:如图所示,GPS接收机所在的经纬度位置是(32°03′23.2″N,118°45′54.6″E)
②高度:如图所示,GPS接收机所在的高度是17
m
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
析信号
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
【方法总结】
GPS手持机的使用方法
(1)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,即刻了解相关内容。
【针对训练】
读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
(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
【解析】(1)选B,(2)选D。第(1)题,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。第(2)题,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。
课堂检测·素养达标
1.(2020·北京高二检测)全球卫星导航系统作为最新型的定位技术广泛应用于军事、交通、科技等领域。据此,在野外考察或者研学旅行中,只要你拥有手掌大小的全球卫星导航系统接收机,你就能知道
( )
A.自己所在地的天气
B.自己所在地的季节
C.自己所在位置的地理坐标
D.自己所在地的气候
【解析】选C。全球卫星导航系统主要功能为定位和导航,因此只要拥有全球卫星导航系统接收机就能知道自己所在位置的地理坐标。
我国北斗卫星导航系统(BeiDou
Navigation
Satellite
System,简称BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。据此完成2、3题。
2.北斗卫星导航系统类似于
( )
A.遥感技术
B.全球定位系统
C.地理信息系统
D.数字地球
3.有关这个系统的叙述,不正确的是
( )
A.全能性(陆地、海洋、航空和航天)
B.全宇性(地月系、太阳系、银河系)
C.全天候(风、云、雨、雪)
D.连续性和实时性
【解析】2选B,3选B。第2题,材料提到北斗卫星导航系统是全球卫星导航系统,类似于全球定位系统。第3题,全球定位系统只能覆盖地球上的位置,不能覆盖地球之外的天体;全球定位系统可以全天候地、连续和实时地为陆地、海洋、航空和航天服务。
2018年2月6日,美国太空探索技术公司用猎鹰重型火箭将一辆特斯拉汽车送上了太空,下图为“汽车运行轨道示意图”。读图回答4、5题。
4.在轨道运行的特斯拉汽车
( )
A.始终在银河系
B.远离了太阳系
C.一直在地月系
D.接近河外星系
5.精确定位猎鹰重型火箭返回的着陆地点,主要运用的地理信息技术是
( )
A.地理信息系统
B.全球定位系统
C.遥感系统
D.数字地球
【解析】4选A,5选B。第4题,天体系统由低到高是地月系-太阳系-银河系-总星系,其中河外星系与银河系是同一级别的。在轨道运行的特斯拉汽车在太阳系中,但已经远离了地月系,一直在银河系中,没有在河外星系。第5题,遥感主要是“看”,相当于千里眼的功能;地理信息系统是起分析处理的功能;全球定位系统起定位和导航功能,数字地球是数字化的地球。精确定位猎鹰重型火箭返回的着陆地点,主要运用的地理信息技术是全球定位系统。
6.下图是GPS卫星星座图。读图,回答下列问题。
(1)GPS由三大部分组成,除空间部分外,还有____系统和____部分。?
(2)空间部分共有____颗卫星,其中,工作卫星____颗,备用卫星____颗,平均分布在________个轨道平面上,每个卫星轨道上有____颗卫星。空间部分保证地面上任何地点、任何时间都可监测到____颗以上的卫星。?
(3)GPS工作卫星不间断地发送信号,GPS用户接收机接收到这些信号后,经过计算便可以求出______ 、____及____。?
【解析】第(1)题,GPS主要由空间部分、地面监控系统、用户设备部分三部分组成。第(2)题,空间星座的24颗卫星平均分布在6个轨道平面上,即每个轨道有4颗卫星。第(3)题,GPS工作时,工作卫星不间断地发送信号,用户系统中的GPS接收机收到信号后,经过计算便可求出自身所在地点的三维坐标、速度和时间信息等。
答案:(1)地面监控 用户设备
(2)24 21 3 6 4 4
(3)三维坐标 速度 时间
课时素养评价
九 全球定位系统的应用
【基础达标】(20分钟·50分)
一、选择题(每小题5分,共30分)
2019年6月25日02时09分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射第四十六颗北斗导航卫星。于2020年向全球提供服务,可以为世界各地的人们提供全球定位、导航等服务。据此完成1、2题。
1.当北斗卫星导航系统为全球服务时,它在天体系统中位置的描述,正确的是
( )
①太阳系
②地月系
③河外星系
④银河系
⑤总星系
A.①②③④
B.①②③⑤
C.②③④⑤
D.①②④⑤
2.北斗卫星导航系统的用途有
( )
①精准定位,在防灾减灾中的应用较为广泛
②服务于资源勘查、动态监测和有关部门的规划决策
③为用户提供精密的三维坐标、速度和时间
④为用户提供各种分类信息的查询
A.①②
B.③④
C.①③
D.②④
【解析】1选D,2选C。第1题,北斗导航卫星围绕地球运动,属于地月系,地月系属于太阳系,太阳系属于银河系,但不属于河外星系,银河系属于总星系,排除③。第2题,北斗卫星导航系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具有短报文通信能力。具有定位、导航、授时服务功能的卫星导航系统。①③属于卫星导航的功能,②属于RS的功能,④属于GIS的功能。
2018年9月20日,在西昌中国以“一箭双星”技术,成功将第37颗和第38颗北斗卫星送入太空。目前,中国已完成对整个亚洲和美国本土西海岸部分地区的组网。据此回答3、4题。
3.北斗系统可用于
( )
①交通指挥
②搜索营救
③灾害评估
④导弹发射
⑤作物估产
A.①②④
B.①②⑤
C.②③⑤
D.③④⑤
4.跟北斗系统功能相似的是
( )
A.RS
B.GPS
C.GIS
D.以上均不对
【解析】3选A,4选B。第3题,从材料中可知北斗系统提供的是定位和导航服务,因此不能进行灾害评估和作物估产。第4题,GPS与北斗卫星导航系统都提供以定位和导航为主的服务,功能相似。
由于精确农业优点多,其发展前景十分广阔,目前已在美国、英国、德国、荷兰、意大利等西方发达国家蓬勃兴起。下图为“精确农业系统工作示意图”。读图回答5、6题。
5.下列目的,借助精确农业系统不能实现的是
( )
A.合理施肥
B.农产品品质鉴定
C.作物估产
D.土壤状况调查
6.根据“肥力电子图”对农田进行“精确施肥”,从图中可以看出其借助的重要手段是
( )
A.GPS
B.GIS
C.RS
D.数字地球
【解析】5选B,6选A。第5题,通过土壤状况电子图可进行土壤状况调查,根据调查状况可分析出合理施肥量;根据产量电子图可以评估作物产量;但农产品品质鉴定借助图中技术是不能实现的。第6题,对农田进行精确施肥,需要精准定位,定位需要GPS来实现。
二、非选择题(共20分)
7.阅读材料,回答下列问题。(20分)
材料 国内的汽车租赁业务起步较晚,骗租、骗盗、逾期不还车、租金无法收回、超出约定范围行驶等行为时有发生,成为目前制约国内汽车租赁行业发展的主要原因。由深圳卫通达公司开发完成的GPSONE系统已经率先为汽车租赁行业的科学化管理进行实践,实现了与多种现代化技术手段的有机结合,很好地解决了制约我国汽车租赁业发展的难题,在为汽车租赁业提供安全护航的同时,也为汽车租赁业的规范化经营奠定了基础。
(1)汽车租赁中心要随时掌握每一辆已租汽车的位置,利用的是哪一种地理信息技术
( )
A.RS
B.GIS
C.GPS
D.DOS
(2)简述该系统为汽车导航过程中的工作原理。
(3)根据自己的理解,说明GPS对行车的积极作用。
【解析】本题以与生活有关的实际材料为案例,考查GPS的工作原理、组成与应用。第(1)题,要掌握汽车的位置,需对它进行准确空间定位。全球定位系统就是通过利用GPS卫星星座、地面监控系统和GPS接收机等组成部分完成定位导航功能的。第(2)、(3)题,注意GPS信号传递中三者之间的关系和GPS对汽车的定位与导航作用。正因如此,GPS可为行车提供路线选择、引导行驶等功能。
答案:(1)C
(2)汽车中的GPS用户接收了GPS卫星信息,计算出本车的位置、速度等信息,并通过无线电信号传送至服务中心,服务中心就可以查询汽车位置。
(3)规划最佳行车路线,引导驾驶;及时掌握道路交通状况,了解出行目的地、停车状况等。
【能力提升】(15分钟·50分)
一、选择题(每小题5分,共30分)
2020年我国完成35颗北斗卫星发射组网,形成覆盖了全球的导航系统。据此完成1、2题。
1.在军事演练中可以用北斗系统进行
( )
A.制导精准打击
B.地形地貌探测
C.打击效果侦察
D.战场仿真模拟
2.战斗机的飞行不受白天黑夜、天气状况的影响,主要体现出北斗系统的
( )
A.全球性
B.全天候
C.连续性
D.实时性
【解析】1选A,2选B。第1题,北斗系统是我国的导航定位系统,在军事演练中可以进行制导精准打击;地形地貌探测、打击效果侦察利用的是RS技术;战场仿真模拟利用的是GIS技术。第2题,战斗机的飞行不受白天黑夜、天气状况的影响,体现出北斗系统的全天候、全天时的导航功能;与全球性、连续性和实时性的影响无关。
(2020·宁波模拟)北京时间2020年5月27日上午11时,2020珠峰高程测量登山队8名攻顶队员全部成功登顶珠峰,此次登顶珠峰的队员肩负一项重要的使命——精确测量珠峰高程。下图为登山队登顶时照片。据此完成3、4题。
3.此次精确测量珠峰高程主要应用的地理信息技术是
( )
A.全球卫星定位导航系统
B.地理信息系统
C.遥感
D.三角高程测量
4.在天气晴朗时,珠峰顶上经常飘浮着形似旗帜的乳白色烟云,称旗云。旗云是由对流性积云形成的,根据其飘动的位置和高度,可推断峰顶风力的大小,是否适合登山。下列依据旗云飘动方向所作判断正确的是
( )
A.旗云平飘风力弱
B.旗云平飘利于登山
C.旗云上扬对流弱
D.旗云上扬利于登山
【解析】3选A,4选D。第3题,全球卫星导航系统也叫全球导航卫星系统(Global
Navigation
Satellite
System,GNSS),是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的三维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统,能准确测量海拔,是精确测量必不可少的测量系统。地理信息系统是处理地理信息,生成地理模型的系统。遥感是感知地表事物信息的系统,不能测量高度。三角高程测量是测量技术的一种方法,它必须和GPS结合才能精确测量。第4题,因珠峰的海拔高,其受高空西风影响明显,若旗云上扬,表明对流运动强,高空风小,可登山。若旗云平飘,
表明对流运动弱,风力大,不利于登山。
“皖电东送”工程西起安徽淮南,经皖南、浙北、江苏到达上海,全长
656
km。该工程大量应用地理信息技术,凭借精确的定位,为勘察设计、施工及决策提供准确的数据来源,为电力系统信息化管理提供可靠的依据。据此回答5、6题。
5.“皖电东送”工程大量应用的地理信息技术包括
( )
A.全球定位系统和地理信息系统
B.全球定位系统和遥感
C.遥感和地理信息系统
D.全球定位系统、地理信息系统和遥感
6.安徽省建设能源产业基地,实施“皖电东送”工程的有利区位条件有
( )
①安徽省煤炭资源丰富
②临近长江三角洲,消费市场广阔
③浙北段位于山地,施工难度大
④水能资源充沛
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
【解析】5选A,6选A。第5题,由材料可知,“皖电东送”工程凭借精确的定位,进行勘察设计、施工及决策,并实施电力系统信息化管理,可以判断应用了全球定位系统和地理信息系统。第6题,“皖电东送”工程西起安徽淮南,经皖南、浙北、江苏到达上海,淮南是煤炭产地,临近长江三角洲,消费市场广阔。
二、非选择题(共20分)
7.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。(20分)
(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。(共56张PPT)
第四节 数
字
地
球
必备知识·自主学习
【自主预习】
一、数字地球
1.概念:对真实地球及其相关现象的统一性的_______重现与再认识。
2.应用技术:全球定位系统、_________、地理信息系统、_________、网络技
术等。
数字化
遥感技术
虚拟技术
4.数字地球的基础——全球网络与分布式存储:
(1)全球网络。
(2)分布式存储。
5.数字地球的最大特征与依据——_____________。
6.数字地球的重要信息源——_________________。
虚拟现实技术
高分辨率卫星影像
二、数字地球的应用前景
1.数字地球与可持续发展:
应用空间分析与虚拟现实技术,建立___________实验室,从全
球角度研究可持续发展问题。
2.数字地球与政府决策:
(1)可为国家大型工程决策提供重要的_________。
(2)为政府对_____的管理提供依据。
数字化空间
参考数据
城市
3.数字地球与百姓生活:
为百姓生活提供方便。可接受_________、进行网上购物、参加交互娱乐项目,
游览各国风景名胜等。
远程教育
【自我检测】
1.判断正误。
(1)“数字化城市管理时代”将使社会服务功能极大减弱。(
)
(2)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。
(
)
×
√
2.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.太空站
【解析】选A。遥感卫星可以对地球进行完整的扫描,每隔三五天可更新一次,为人类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。
3.关于数字地球的应用叙述,错误的是
( )
A.可以从全球角度研究可持续发展
B.可以支持政府决策
C.可以模拟现实情景
D.可以代替政府决策
【解析】选D。数字地球可将全球信息数字化,通过对数据的分析、处理和输出等从全球角度研究可持续发展措施等;数字地球可从更科学的角度提供数据和分析给政府,支持政府决策;为政府决策提供依据,但不能代替政府决策;数字地球采用虚拟技术和可视化技术模拟现实情景,实现亲临其境。
关键能力·合作学习
知识点 数
字
地
球
1.数字地球的概念:
2.数字地球的关键技术:
3.“3S”技术与数字地球的关系:
4.数字地球的应用:
【易错警示】数字地球不是“3S”技术的综合
数字地球不等同于“3S”技术的综合,而是遥感技术、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。
【典例通关】
【典例】2018年4月17日至19日,第七届数字地球峰会在摩洛哥召开。据此完成(1)～(3)题。
(1)“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地球
④按照地球的地理坐标加以整理的
A.②③④
B.①③④
C.①②④
D.①②③
(2)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问题
②最大限度地利用自然资源
③方便地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
(3)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
【素养解读】本题主要考查了区域认知、综合思维、人地协调观等核心素养,具体如下:
核心素养
核心素养表现
区域认知
结合所学知识,了解数字地球,知道数字地球和地球仪的不同
综合思维
结合研究数字地球的目的,分析数字地球的主要作用
人地协调观
利用数字地球,可以模拟和掌握一些自然环境的变化及其影响,了解人类和环境的依赖关系,以便于人类与环境和平相处,形成正确的发展观
【解析】(1)选B,(2)选D,(3)选A。第(1)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,制作的地球的模型,不是用数字化手段处理的虚拟地球。第(2)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。第(3)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。
课堂检测·素养达标
数字地球需要很多科学,特别是信息科学技术的支撑,根据其技术特点完成1～3题。
1.数字地球提供的信息量主要取决于
( )
A.存储的信息量多少
B.网络的通信能力
C.应用需求
D.用户的技术水平
2.实现数字地球与人交互的窗口和工具是指
( )
A.高分辨率卫星遥感技术
B.空间信息技术
C.可视化技术
D.虚拟现实技术
3.信息高速公路与高速网络技术在构建数字地球系统中的作用是
( )
A.传输分散在众多数据库中的数据
B.把卫星收集到的各种数据输送到地球
C.传输计算机网络中的抽象化数据
D.传输和模拟地球上图像的数据信息
【解析】1选A,2选C,3选A。第1题,数字地球提供的信息量主要取决于其存储信息的多少。第2题,可视化技术能够将计算机中抽象的数据具体化,以文本、图形、图像、声音、动画、视频等各种形式表现出来,它是实现数字地球与人交互的窗口与工具。第3题,信息高速公路与高速网络技术结合,可以传输分散在数以万计机构的数据库中的数据。
4.阅读下列材料,完成下列各题。
“数字地球”是1998年美国前副总统戈尔提出的,严格讲是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础,以宽带网络为纽带,对地球进行多分辨率、多尺度、多时间和多种类的三维描述,也就是模拟地球。
(1)“数字地球”是
( )
A.指因特网
B.指“信息高速公路”
C.用数据通信技术使地球信息表达“数字化”
D.只方便人们的生活,并不能创造实在的财富
(2)“数字地球”的核心思想是什么?
【解析】第(1)题,A、B选项中的因特网和“信息高速公路”都是数字地球的技术基础之一。数字地球不只是方便人们的生活,利用数字地球能够快速查询信息,并把这些信息应用到生产、生活中,能够带来财富。第(2)题,“数字地球”的核心思想包括两个方面:一是用数字化手段统一处理地球问题;二是最大限度地利用信息资源,并使人们便捷地了解地球信息。
答案:(1)C
(2)其核心思想包括两点: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,并使人们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。
课时素养评价
十二 数
字
地
球
【基础达标】(20分钟·50分)
一、选择题(每小题5分,共30分)
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
2.数字地球应用于政府决策的领域有
( )
①国家大型工程建设
②城市管理
③疾病防控
④防灾减灾
⑤远程教育
A.①②④⑤
B.①②③⑤
C.①②③④
D.①③④⑤
【解析】1选A,2选C。第1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,可制定可持续发展的对策。第2题,数字地球可为政府决策提供依据,如大型工程建设、城市管理、疾病防控、防灾减灾等。远程教育是对百姓生活的影响。
3.数字地球可以使普通百姓
( )
①周游世界各地
②接受远程教育
③进行网上购物
④网上求医
A.①②③④
B.②③④
C.①②③
D.①③④
【解析】选B。本题考查地理信息技术的应用。数字地球可以让我们畅游网络,但不能实地旅游。
4.建立数字地球的重要基础是
( )
A.大规模的存储空间
B.全部信息的数字化
C.信息的分布式存储
D.高速宽带网络的建设及其传输速度
【解析】选D。数字地球是将全部信息数字化,需要大规模的存储空间,把信息分布式存储到全球各地的计算机,实现应用时可迅速从各地数据库调出。因此,高速宽带网络的建设及其传输速度是建立数字地球的重要基础。大规模的存储空间、信息数字化、信息分布式存储均为数字地球应用的某一重要组成部分,不是基础。
国家测绘局、广东省国土资源厅、广州市人民政府共同签署了《数字广州地理空间框架建设示范合作协议书》,据介绍,“数字广州”总投资1
760万元,将覆盖广州市八区约4.5万条地名信息等数据,通过虚拟三维世界、数字城市的构筑,改变人们传统的生活方式,在家里就可以了解城市热点信息。据此完成5、6题。
5.有关“数字化城市”的叙述,正确的是
( )
A.“数字化城市”就是指因特网
B.“数字化城市”就是“信息高速公路”
C.“数字化城市”是用数据通信技术使城市信息的表达方式日益“数字化”
D.“数字化城市”只能方便人们的生活,并不能创造实实在在的财富
6.“数字化城市”应用的技术有
( )
①高速网络技术
②遥感技术
③地理信息系统技术
④虚拟现实技术
⑤GPS技术
A.①②④
B.②③⑤
C.①②③⑤
D.①②③④⑤
【解析】5选C,6选D。第5题,“因特网”“信息高速公路”只是“数字化城市”的一部分,数字化城市不仅能方便人们的生活,还能创造财富。第6题,数字化城市是数字地球的一部分,凡是数字地球能用到的技术,同样适用于数字化城市。
二、非选择题(共20分)
7.深圳某中学研究性学习小组搜集有关南极科考与“3S”技术的材料,开展研究性学习。(20分)
材料一 中国第32次南极科学考察,历经75天,雪龙号完成环南极航行,于2016年3月5日离开中山站回国。
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选址并准备场地,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
(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。
【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,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)
【能力提升】(15分钟·50分)
一、选择题(每小题5分,共30分)
中央电视台“探索·发现”栏目曾播出《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。据此完成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
【解析】1选D,2选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。
在未来的农业生产中,依托于地理信息技术,农民首先可定期获得农作物长势的影像资料,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。依据图文资料,完成3、4题。
3.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
4.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
【解析】3选D,4选D。第3题,农民利用RS技术定期获得农田长势的影像资料;专门处理地理空间数据的计算机系统称为地理信息系统,简称GIS,利用该系统对影像资料进行系统分析;利用卫星在全球范围内实时进行导航、定位的系统为GPS,最后利用该系统把杀虫剂、化肥施用到最需要的农田。第4题,土地利用信息数据库是地理空间数据的一种,因此在数字城市规划中不能用于统计城市流动人口的数量。
“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5、6题。
5.“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
6.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
【解析】5选A,6选C。第5题,“数字校园”是数字化校园,思想核心是信息资源的数字化;网上学校和远程教育仅是其中一部分,不能代表数字校园;数字校园是现代信息技术的应用,并不能减轻师生的课业负担。第6题,借助于“数字校园”技术,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,这是数字地球虚拟技术的应用;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,是基于互联网和虚拟技术的数字化信息;“数字校园”是信息上的提升,可丰富课堂教学,不等于课堂上不需要老师,教师是教学的主体;借助于“数字校园”技术,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,即虚拟技术应用。
二、非选择题(共20分)
7.阅读材料,回答问题。(20分)
Google
Earth
是一款由Google
公司开发的虚拟地球仪文件,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、受许可的航空照相图片、KeyHole
间谍卫星的图片和很多其他卫星所拍摄的城镇照片。
(1)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?
(2)Google
Earth空间数据的基础设施是什么?
(3)在Google
Earth中,可视化技术和虚拟现实技术有何区别?
(4)根据你的理解,Google
Earth涉及哪些关键性技术?
【解析】第(1)题,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,即数据分散存储在不同机构的数据库中。Google
Earth使用了公共领域
的图片、受许可的航空照相图片、KeyHole
间谍卫星的图片和很多其他卫星
所拍摄的城镇照片。这些最基本的空间数据来自高分辨率卫星遥感技术。第
(2)题,Google
Earth空间数据的基础设施是空间数据管理体系、空间数据交
换网、空间数据交换标准。第(3)题,可视化技术是将计算机中的抽象数据具
体化,以文本、图形、图像、声音、动画、视频等各种形式表现出来,方便人
们通过视觉识别、了解信息。虚拟现实技术是指生成虚拟环境,运用视觉、听
觉、嗅觉、触觉等多种感官与人体的自然机能感受逼真的虚拟环境,不是
现实。第(4)题,根据所学知识内容,Google
Earth涉及的关键性技术有信息高速公路与高速网络技术、高分辨率卫星遥感技术、空间信息技术与空间数据基础设施、大容量数据存储技术、可视化和虚拟现实技术等。
答案:(1)分散在不同机构的数据库中。来自高分辨率卫星遥感技术。
(2)空间数据管理体系、空间数据交换网、空间数据交换标准。
(3)可视化技术:将计算机中的抽象数据具体化,以文本、图形、图像、声音、动画、视频等各种形式表现出来,它是实现数字地球与人交互的窗口和工具。
虚拟现实技术:可以生成虚拟环境;运用视觉、听觉、嗅觉、触觉感官与人体的自然机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。
(4)信息高速公路与高速网络技术、高分辨率卫星遥感技术、空间信息技术与空间数据基础设施、大容量数据存储技术、可视化和虚拟现实技术等。(共71张PPT)
第三节 地理信息系统的应用
必备知识·自主学习
【自主预习】
一、地理信息系统
1.概念: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,简称GIS。
2.功能:
3.工作流程:
4.构成:硬件、_____、数据、_____。
软件
人员
二、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:
(1)查询“地点”和“状况”。
(2)查询符合一定条件的地物的分布、位置。
2.趋势分析:
3.模式问题:
4.模拟问题:
三、地理信息系统在城市管理中的应用
1.城市信息管理与服务:向城市居民提供日常工作与生活所需的各种信息。
2.城市规划:城市_________的重要工具,主要用于分析城市现状、进行有效管
理。
规划管理
5.城市环境管理:主要包括环境规划与决策、监测、评价、_____与模拟等。
预测
【自我检测】
1.判断正误。
(1)地理信息系统主要是记录地理事物的计算机系统。
(
)
(2)GIS技术是地图的延伸。
(
)
(3)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。
(
)
(4)灭火飞机在选择飞行路线时,可以利用一种以采集、存储、管理、分析、描
述地球表面、地理分布、大气状况、宇宙环境有关数据的空间信息系统。
(
)
×
√
×
×
2.关于地理信息系统的叙述,正确的是
( )
A.地理信息系统的实现,依赖于计算机系统,因此该系统只由计算机软、硬件构成
B.地理信息系统的功能主要是操作与分析地理空间数据
C.地理信息系统专门化程度高,所以应用的领域十分狭窄
D.地理信息系统的功能与地图是一样的
【解析】选B。地理信息系统由硬件、软件、数据、人员构成,主要功能是处理地理空间数据,其不但能随时制作电子地图,还有详细的属性资料可供查询,并能进行多种空间分析,以此来模拟区域内的空间规律和发展趋势。
关键能力·合作学习
知识点 地理信息系统的应用
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:
应用
可解决的基本问题
举
例
说
明
城市信息管理与服务
向城市居民提供日常工作与生活所需的各种信息
如提供旅游景点分布及详情;提供商业网点的布局及各自特色
城市
规划
是城市规划管理的重要工具,进行城市规划设计、工程选址等
如规划部门可以把用地资料记录到数据库里随时查询和统计,并用三维影像显示市貌,以分析城市现状
应用
可解决的基本问题
举
例
说
明
城市道路交通
GIS可将有关道路的路况、交通流量、沿线环境等空间和属性信息显示出来,使管理者对道路信息一目了然;提供多种类型的查询等
如查询空间信息:某个加油站的坐标位置;查询时间信息:某辆车某一时刻处于什么位置及某时间某路段的车流量等
城市救灾防灾
可以实时跟踪灾害的发生、发展过程,对灾害进行快速分析、评价和模拟,并辅助开展灾后的应急和恢复工作
如为提高火灾防救工作的针对性,可建立各防火区的火灾信息系统,并建立相应的救护路线模型和灾后损失评估模型等
城市环境管理
广泛应用于城市环境管理工作的各个方面
如对城市大气、水、土地、植被、噪声等方面的信息进行综合管理和处理,可以实现环境信息的共享等
【易错警示】
地理信息系统并非只有地图查询功能。除了具备地图查询功能之外,还可以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和动态分析,其功能远大于地图。
【方法归纳】
关联图示法理解“3S”技术的相互关系
“3S”技术既独立发展又相互促进。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事物的空间定位,地理信息系统主要用于对地理信息数据的管理、更新、分析等。三者的关系可用下图表示:
图中①②表示遥感技术提供影像信息功能,③④表示地理信息系统反馈影像信息处理结果,⑤⑥表示全球定位系统提供空间定位信息功能。
【典例通关】
【典例】某地理课外活动小组制作专题地图,运用地理信息技术打开河流、城镇两个图层(下图),图层中十字星的经纬度相同。读图完成(1)、(2)题。
(1)如果将两个图层叠加,所得地图为下图中的
( )
(2)图层叠加后进行的专题研究可能是
( )
A.计算城市水域面积
B.规划区域公路选线
C.了解城市地域结构变化
D.预测区域洪涝灾害发生频次
【素养解读】解答本题体现了区域认知和综合思维等地理核心素养,具体如下:
核心素养
核心素养表现
区域认知
专题地图所体现出的区域河流和城镇等地理事物空间分布特征及其关系
综合思维
由区域内的河流分布和城镇分布规划区域内的交通线路
【解析】(1)选D,(2)选B。第(1)题,读图可知,右图的比例尺是左图比例尺的二分之一,当两幅图叠加时,两幅地图的比例尺需要统一,如果右图的比例尺扩大到与左图相同时,图示中各点之间的图上距离会增大到原来图上距离的2倍。第(2)题,地理信息系统利用图层叠加进行专题研究,河流图层和城镇图层叠加研究可以为公路选线做出规划。
【补偿训练】
香港电子地图是GIS(地理信息系统)的典型反映,与普通地图相比,具有很多优点。据此回答(1)、(2)题。
(1)GIS技术与普通地图的共同特点是
( )
A.信息量一样大
B.都便于查询各种信息
C.都可以进行空间分析
D.都利于数字化处理各种信息
(2)下列有关香港电子地图内容的叙述,错误的是
( )
A.可以方便地查询香港的三维地形或地图信息
B.可以分类或局部查询相关地理信息
C.可以直接及时准确监控香港所发生的任何事件
D.可随时切换、缩放、更新、修改新的图层
【解析】(1)选C,(2)选C。
第(1)题,GIS是地理信息系统的简称,它是从地图的基础上发展起来的,是一种采集、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。它的信息量大,有利于数据的管理和查询,其与普通地图一样都可以进行空间分析。第(2)题,由于地理信息系统信息来源有一定的相对滞后性,所以不能直接及时准确监控任何事件的发生、发展过程。
课题:GIS的图层叠加判读
“3S”图像往往作为考查的载体,主要考查“3S”技术的应用。其中,GIS图像因为涉及图片较多,内容复杂,成为考查的重点内容。GIS图像主要是根据GIS的图层叠加原理,展示不同的图层。
案例研析·素养提升
【析图技巧】
析图步骤
析图重点
析图层
本图由植被、坡度、岩性、地形图层组成
析特征
分析各图层的特征。例如植被的类型和分布、坡度的大小、岩性的软硬程度、地形类型与地势、地质构造等
析联系
与此四种自然条件密切相关的最有可能是土壤侵蚀调查
【方法总结】
三个“明确”巧读GIS叠加图层
(1)明确GIS图层的组成:GIS图层是由许多专题地图组成的,这些专题地图是由许多具有空间属性的数据在计算机中生成的,它们分别反映了某种专题地理事物的空间分布特征。
(2)明确事物联系:搞清楚不同的专题地图反映的地理事物之间的空间联系。
(3)明确图层叠加之后新地图的要素: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地图,在这幅新地图中的某个位置上,我们就可以综合考虑各个要素,进行人类生产、生活活动场所的合理性选择。
【针对训练】
下图是某地区地理信息系统数据库示意图。读图完成(1)、(2)题。
(1)GIS的数据存储采用“分层”技术,下列关于分层存储叙述错误的是
( )
A.将地图中的不同要素存储在不同的“图层”中
B.将不同的“图层”要素进行重叠,形成不同主题的地图
C.在GIS系统的操作中要涉及所有图层
D.图中存储了居民点、水系、土壤、地形、岩层、地下水六个图层
(2)GIS根据用户的需要可以帮助人们进行各种辅助决策,下列不是典型应用的是
( )
A.城市规划 订火车票 燃气日常维护管理
B.电力抢修 外卖服务 城市工程选址
C.旅游开发 地震预测 石油勘探
D.排污疏通 节约用水 通信规划
【解析】(1)选C,(2)选D。第(1)题,GIS的数据存储采用“分层”技术,即将地图中的不同地理要素存储在不同的“图层”中;将不同的“图层”要素进行重叠,形成不同主题的地图;在GIS系统的具体操作中,往往只涉及部分图层,而不是所有的图层。第(2)题,地理信息系统是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统;“节约用水”属于人的意识范畴,因此与GIS的应用关系不大。
课堂检测·素养达标
首届联合国世界地理信息大会于2018年11月19—21日在浙江德清举行,有来自世界各地的多位专家到浙江德清参会。据此回答1、2题。
1.大会组织部门为了快速获取、统计、分析与会者的饮食习惯、兴趣爱好等信息,可借助地理信息技术中的
( )
A.RS技术
B.GPS技术
C.GIS技术
D.我国自主开发的北斗导航系统
2.来自四个国家的代表在会间交流时,分别用一句话描述了自己的祖国,你认为描述正确的是
( )
A.来自日本的代表说:我国位于板块的生长边界,火山、地震活动频繁
B.来自秘鲁的代表说:我国是一个西临太平洋的沿海国,全国大部分地区年降水量丰富
C.来自新西兰的代表说:我国大部分地区属于温带海洋性气候,非常适合乳畜业的发展
D.来自意大利的代表说:我国东北部的新工业区是靠丰富的矿产资源发展起来的
【解析】1选C,2选C。第1题,RS和GPS技术主要是获取信息;要对相关信息进行统计、分析等,需用到GIS;北斗导航系统主要用于定位、导航等。第2题,日本位于太平洋板块和亚欧板块的消亡边界;秘鲁虽然临海,但受副热带高压和寒流影响,全国许多地区降水量稀少;新西兰多为温带海洋性气候,适合乳畜业的发展;意大利东北部新工业区是靠国家的政策和廉价的劳动力发展起来的。
台风是我国东南沿海地区夏秋季节多发的自然灾害之一,国家气象局采取多种地理信息技术进行监测和预报。据此完成3、4题。
3.获取卫星云图利用的地理信息技术是
( )
A.遥感技术
B.全球定位系统
C.地理信息系统
D.数字地球技术
4.据卫星云图分析台风的移动方向及可能的登陆地点,利用的地理信息技术
是
( )
A.遥感技术
B.全球定位系统
C.地理信息系统
D.数字地球技术
【解析】3选A,4选C。第3题,卫星云图是遥感图像,因此,获取卫星云图利用的地理信息技术是遥感技术。第4题,分析地理空间数据利用的地理信息技术是地理信息系统。
课时素养评价
十一 地理信息系统的应用
【基础达标】
(20分钟·50分)
一、选择题(每小题5分,共35分)
2019年11月19日,2019京东全球科技探索者大会在北京举办。在活动现场,配送机器人4.0隆重亮相,续航里程达到100千米,承载重量可以达到150千克,并且能够对恶劣天气、夜间行驶等情况作出应对处理。据此完成1、2题。
1.配送机器人使用到的地理信息技术有
( )
①GPS
②RS
③GIS
④WPS
A.①②
B.③④
C.①③
D.②④
2.与现有的配送方式相比,配送机器人送货的优点是
( )
①用途更广泛
②配送成本降低
③配送时间自由
④可以直达消费者
A.①④
B.②③
C.①③
D.②④
【解析】1选C,2选B。第1题,配送机器人要实现对配送地址的定位,需要GPS;配送机器人要实时对路况及配送路线进行分析、优化、管理,需要GIS。WPS是文字处理系统,RS主要功能是监测,不能准确定位。第2题,目前,快递员驾驶机动车或非机动车配送包裹是最主要的配送方式,配送机器人送货用途比较单一,①错误;与现有的配送方式相比,配送机器人具备高负荷、全天候工作、智能等优点,配送机器人送货受天气、昼夜变化等因素的影响较小,配送时间自由,配送成本较低,②③正确。配送机器人送货一般不能直达消费者,④错误。
2015年8月12日晚11时左右,天津滨海新区某化学仓库发生火灾爆炸事故,空气严重污染。爆炸后,某地理爱好者迅速绘制了下面这幅“距爆炸事发地附近人口分布网格图”,以协助政府及时组织居民紧急疏散。读图文材料,完成3～5题。
3.制作该地区人口分布图利用的是
( )
A.卫星遥感系统
B.卫星定位系统
C.地理信息系统
D.电脑虚拟技术
4.利用人口分布图可以
( )
A.准确判定爆炸位置
B.制定科学灭火措施
C.分析人口伤亡数量
D.估算疏散人口规模
5.要制定科学的紧急疏散方案,还必须叠加的图层是
( )
A.水系分布图
B.街道分布图
C.广场分布图
D.地形分布图
【解析】3选C,4选D,5选B。第3题,地理信息系统是一种以采集、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。制作该地区人口分布图是对空间数据的处理,因此利用的是地理信息系统。第4题,根据所学知识,能准确判定爆炸位置的是全球定位系统;利用人口分布图不能制定科学灭火措施;不知道爆炸的情况无法分析人口伤亡数量;图中显示的是人口密度分布图,可以估算疏散人口规模。第5题,要制定科学的紧急疏散方案,除了人口分布图,还必须叠加的图层是街道分布图;水系分布图、广场分布图、地形分布图都不是必须叠加的。
(2020·杭州模拟)浙江省政府通过发布“新冠肺炎疫情地图”,提供病例分布、风险评估、疫情趋势等功能,助力精准防疫。截止到3月6日,温州确诊人数为全省之最。据此完成6、7题。
6.生成“疫情地图”,主要依靠的信息技术是
( )
A.全球定位系统
B.遥感技术
C.地理信息系统
D.虚拟现实技术
7.温州确诊人数最多的主要原因是
( )
A.医疗技术偏落后
B.经商返温人员多
C.外出打工人数多
D.在外学生人数多
【解析】6选C,7选B。第6题,“疫情地图”是以电子地图为基础建立的信息系
统,相关部门把病例相关信息输入到该系统,该系统通过储存、整理、分析,最
后表达出来,这就是我们看到的“疫情地图”,电子地图本身就是地理信息系
统,“疫情地图”建立也是利用地理信息系统原理而实施的,因此“疫情地
图”生成主要依靠的信息技术是地理信息系统;“疫情地图”生成不直接利用
全球定位系统、遥感技术,不使用虚拟现实技术。第7题,温州属于浙江比较发
达的地区,经济发达,资金充足,因此医疗技术条件应较先进,因此医疗技术偏
落后不是温州确诊人数最多的原因;新冠肺炎是通过人口流动和密切接触而传
播的,温州在外地从事商业活动的人数多,特别是从湖北武汉返回的人员多,导致当地确诊人数最多;温州属于务工人员净流入地区,外出打工人数不多,因此外出打工人数多不是温州确诊人数最多的主要原因;与浙江其他地区相比,温州在外学生人数不是最多的,因此在外学生人数多不是温州确诊人数最多的主要原因。
二、非选择题(共15分)
8.读图分析回答问题。(15分)
(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,你可以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,应结合产生城市交通拥堵现象的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,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提供的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,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、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。
【能力提升】(15分钟·50分)
一、选择题(每小题5分,共30分)
(2020·泰州高二检测)推出渐变色健康码以来,通过集成多类健康数据,个人健康状况将可能通过健康码的不同色值来体现。在健康码的信息采集阶段,需要用户真实申报姓名、证件号、居住地址、健康信息、接触史等信息。除了用户申报的信息之外,健康码系统还接入了各类交通数据、支付数据等。据此完成1、2题。
1.渐变色健康码的生成与使用,运用的地理信息技术主要是
( )
A.数字地球
B.GIS
C.GPRS
D.RS
2.影响渐变色健康码在全国快速推广使用的最主要因素是
( )
A.政策
B.科技
C.网络信号覆盖率
D.劳动力
【解析】1选B,2选A。第1题,健康码的生成要经过把个人的信息收集、输入、储存、生成等过程,要运用GIS信息技术;数字地球是数字化的地球系统,与健康码的生成没有关系;RS是遥感系统,无法生成健康码;GPRS是通用分组无线服务技术的简称,它通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道,提供中速的数据传递,是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。第2题,影响渐变色健康码很快在全国推广使用的最主要因素是政策的推动作用;科技是保障,不是主要因素;网络信号覆盖率,影响不大;劳动力没有影响。
美国特斯拉汽车公司生产的纯电动汽车,被称为汽车业的“苹果”。加强充电站建设是推动电动汽车发展的关键因素。据此完成3、4题。
3.特斯拉汽车生产企业属于
( )
A.劳动力指向型
B.技术指向型
C.原料指向型
D.动力指向型
4.电动汽车充电站的选址可利用GIS系统作综合分析,需调取的参考图层是
( )
①交通图
②公共停车场分布图
③电力网络图
④地形图
⑤住宅区图
⑥充电设备服务商分布图
A.①②③⑤
B.①②④⑥
C.②③④⑤
D.①③⑤⑥
【解析】3选B,4选A。第3题,特斯拉汽车被称为汽车业的“苹果”,表明技术含量高,属于技术指向型工业。第4题,电动汽车充电站的位置主要受交通流量、公共停车场位置、电力网络分布、住宅区位置等影响,而与地形、充电设备服务商的位置关系不大。
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5、6题。
5.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
6.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
【解析】5选D,6选B。第5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6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。
二、非选择题(共20分)
7.阅读材料,完成下列各题。(20分)
《基于GIS的供水运营管理信息系统分析与设计》一文中写道:针对供水管网GIS的特点和应用现状,提出建立基于GIS的供水运营管理信息系统。整个系统通过GIS平台上的信息共享与集成,能够实现各类信息的综合、分析和决策,从而深化GIS在供水行业中的应用,有效提高企业的工作效率和管理水平。在该系统的工作过程中,如果:
(1)让你来对现有的相关纸质地图进行数字化,你将如何进行?请完成操作流程简图。
(2)在相关数据的存储过程中,可采用“____”技术,在确定交通线路时一般涉及哪些不同的图层?(答3条即可)?
(3)让你来向公众演示该系统中各类数据之间的关系,你可以为公众提供哪几种表现形式?这些形式可以通过哪几种输出形式输出?
(4)你需要查询某项地理要素,该系统可以向你提供哪几类地图?
【解析】第(1)题,地图数字化过程可根据所学知识绘制。第(2)题,在相关数据的存储过程中,可采用“分层”技术;一般涉及地形地质、土地利用类型、聚落、交通线路等信息的图层。第(3)题,系统中各类数据之间的关系具有图形、地图或表格等表现形式;GIS信息的输出可通过显示器的屏幕、绘图仪、打印机等设备。第(4)题,有地形图、专题图、剖面图和三维地图等类型。
答案:(1)
(2)分层 地形地质、土地利用类型、聚落、交通线路等。
(3)形式:图形、地图或表格。
输出形式:计算机的显示器屏幕、绘图仪、打印机。
(4)地形图、专题图、剖面图、三维地图。(共79张PPT)
第二节 遥感技术的应用
必备知识·自主学习
【自主预习】
一、遥感
1.概念:利用一定的技术设备和系统,在远离被测目标的位置上对被测目标的
_______特征进行测量、记录与分析的技术。
电磁波
3.工作过程:
4.遥感影像:
(1)组成:像元是遥感影像上能够详细区分的最小单元。
(2)空间分辨率(分辨率):一个像元所代表的地面实际尺寸,该数值_____,分辨
率就越高。
越小
二、遥感在资源普查中的应用
1.应用领域:_________和水资源的调查、_____________、全球气候变化的观
测、灾害监测、重大工程的建设等。
2.遥感在资源普查方面的优势:可全面系统地提供_________和对信息进行及时
更新。
矿产资源
农作物的估产
资源状况
三、遥感在环境和灾害监测中的应用
1.遥感在水污染监测中的应用:
(1)原理:被污染水体具有独特的区别于清洁水体的_________。
(2)内容:研究和预测同一流域水体污染历史和污染趋势。
(3)意义:为水资源
_________提供准确信息。
2.遥感在沙尘暴监测中的应用:
(1)遥感卫星的特点:___________、时效快、精度高、连续性强等。
(2)监测内容:沙尘暴的起源、_____和扩散过程。
光谱特征
保护规划
监测范围广
移动
【自我检测】
1.判断正误。
(1)遥感的关键装置是传感器。
(
)
(2)人类目前常用的遥感平台有飞机、气球、卫星、火箭。
(
)
(3)为了迅速获取地震灾区情况,用的地理信息技术是RS。
(
)
√
×
√
2.在区域地理环境研究中,不属于遥感技术优点的是
( )
A.不受地面条件的限制
B.监测范围广
C.能够迅速获取信息
D.能实施动态监测
【解析】选A。遥感技术对地面进行探测时受地面条件影响较小,但并不是完全不受地面条件的限制。
3.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
【解析】选A。国际空间站运行高度已脱离地球大气层,属于航天遥感。
关键能力·合作学习
知识点 遥感技术及应用
1.遥感技术工作流程:
(1)遥感的关键装置——传感器。
(2)遥感技术的工作原理。
2.遥感应用:
(1)遥感与资源普查、环境和灾害监测。
应用领域
具体内容
应用方向
资源
普查
矿
产
资
源
有许多蕴藏矿产的地方是地质断裂或环形构造带,较容易借助遥感“发现”矿产
人们只需要分析遥感图像就可以划定蕴藏矿产的大致区域
生
物
资
源
通过遥感图像解译,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
应用领域
具体内容
应用方向
环境
和灾
害监
测
环境
监测
监测荒漠化、土壤盐碱化、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
有利于人们了解环境变化,使环境得到保护和改善
灾害
监测
监测旱情、洪灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等
有利于防灾减灾
(2)遥感与农业。
【方法归纳】
1.遥感探测与传感器运载工具飞行高度的关系:
传感器运载工具的飞行高度对遥感探测的范围、速度、周期、分辨率等影响很大。一般来说,运载工具飞得越高,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。需要注意的是,遥感对地物的分辨率除与飞行高度有关外,还与传感器的性能有关。
2.部分遥感影像的解译标志:
直接解译标志
间接解译标志
形
湖泊、城市
面状
与道路
相连
村庄
村庄
不规则的
点状或星状
河流
线状、宽度
变化且弯曲
与河流
相连
池塘
道路
线状、宽度
不变且较顺直
原则
先易后难,明确时空,结合实际,综合分析
直接解译标志
间接解译标志
形
湖泊、城市
面状
与道路
相连
村庄
村庄
不规则的
点状或星状
河流
线状、宽度
变化且弯曲
与河流
相连
池塘
道路
线状、宽度
不变且较顺直
原则
先易后难,明确时空,结合实际,综合分析
【典例通关】
【典例】
(2020·江苏高考改编)研究人员在调查青藏高原地理环境时,利用遥感技术获得了20世纪80年代以来青藏高原上一千多个湖泊面积的年际变化数据。下图为“青藏高原色林错地区1984年和2015年同期卫星影像图”。据此回答(1)、(2)题。
(1)下列四地中,地势较低平的两地是
( )
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
(2)青藏高原环境调查应用遥感技术的优势有
( )
①遥感光学成像不受天气状况的影响
②能够获取地面调查人员难以到达地区的信息
③能够快速获取大范围的影像信息
④可以取代研究人员的地面调查
A.①②
B.②③
C.①④
D.③④
【思路点拨】解答本题应从遥感影像判断和遥感技术优势两个方面分析:
(1)判断湖泊面积的变化;
(2)遥感具有监测范围广、时效快、精度高、连续性强等特点。
【解析】(1)选A,(2)选B。第(1)题,对比1984年和2015年湖泊面积变化可知,
2015年湖面变大,1984年的①②两地在2015年被淹没变成水域,说明两地地势低
平,易被淹没;其他两地水域面积基本没变,说明湖面上升没有淹没两地,说明两
地海拔高。第(2)题,遥感技术是一种应用探测仪器,使用空间运载工具和现代
化的电子、光学仪器来探测和识别远距离研究对象的技术。天气变化会影响遥
感成像效果,天气多变导致遥感成像具有不确定性;遥感使用空间运载工具和现
代化的电子、光学仪器,探测和识别远距离研究对象,能够获取地面调查人员难
以到达地区的信息;由于卫星围绕地球运转,遥感能及时获取大范围的最新影像
信息资料;遥感技术所利用的电磁波还很有限,仅是其中的几个波段范围,已经被利用的电磁波谱段对许多地物的某些特征还不能准确反映,还需要发展高光谱分辨率遥感以及遥感以外的其他手段相配合,特别是地面调查和验证尚不可缺少。
课题:比较不同时期遥感图像判断地物变化
在遥感影像上,不同地物有不同的影像特征。这些影像特征是判读识别各种地物的依据,通过不同时期某区域遥感图像的对比,可以判断出地物的时空变化。以“格陵兰岛冰原面积变化遥感图”为例说明。
案例研析·素养提升
【析图技巧】
析图步骤
析
图
重
点
析要素
①色调:确定图中的白色区域为冰原部分。②形状的变化:可确定冰原面积的变化
析变化
白色区域范围减少,说明格陵兰岛的冰原面积大大减少
析原因
因全球变暖,冰川融化,冰原面积减少
【方法总结】
遥感影像判读的一般思路
(1)明确遥感影像的主题内容,这是进行准确判读的前提。如上面“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变化特征。
(2)根据遥感影像判读地理事物,从而了解影像中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。
【针对训练】
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(1)、(2)题。
(1)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
(2)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
【解析】(1)选D,(2)选A。第(1)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(2)题,导致河水大增的主要原因最可能的是连降暴雨。
课堂检测·素养达标
“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
【解析】1选C,2选A,3选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,揭示目标物的特征、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,火箭是发射卫星等一些航天探测器的运载工具。
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4、5题。
4.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
5.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
【解析】4选C,5选B。第4题,遥感技术是利用地球表面不同种类、性质和不同环境条件的物体,反射和辐射各不相同的电磁波的特性,对地表物体和环境加以区分,用于地物和地理环境的监测;所以旱情、水灾、地质灾害、森林火灾、农林病虫害都可以运用遥感技术监测。第5题,遥感技术可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况;可用遥感技术直接区分阔叶林与针叶林,监测植物病害情况,区分落叶树与常绿树,监测草场退化情况等。
北京市早已启用卫星监测雾霾PM2.5的污染状况,下图示意一年内的PM2.5污染状况。据此回答6、7题。
6.北京市利用卫星监测雾霾的污染状况,采用的地理信息技术是
( )
A.GPS
B.RS
C.GIS
D.GPS和GIS
7.下列关于PM2.5浓度说法正确的是
( )
①秋冬季大气流动强浓度高
②秋冬季燃煤排放浓度高
③春夏季高压控制下浓度低
④夏季大气降水多浓度低
A.①②
B.②④
C.③④
D.①③
【解析】6选B,7选B。第6题,北京市利用卫星监测雾霾的污染状况,采用的地理信息技术是RS,主要功能是监测、拍摄遥感信息;GPS主要功能是定位、导航;GIS主要功能是分析、处理信息,不是监测。第7题,根据图示PM2.5浓度分布曲线,秋冬季燃煤排放废气多,PM2.5浓度高,大气流动性强,浓度低,①错,②对;高压控制下大气流动弱,浓度高,③错;夏季大气降水多,浓度低,④对。
我国的无人机技术发展迅猛,下图所示的“彩虹-5”是我国研制的最新型“察打一体”无人机。而新型的植保无人机则能够在喷洒农药过程中根据数据全自主作业,作业精确到厘米,甚至可以单独围绕着一颗农作物进行喷洒。完成8、9题。
8.“彩虹-5”无人机侦察和精确打击分别应用了哪两种地理信息技术
( )
A.GIS GPS
B.GPS GIS
C.RS GPS
D.RS GIS
9.利用植保无人机的农业生产方式属于
A.生态农业
B.有机农业
C.精确农业
D.“处方”农业
【解析】8选C,9选C。第8题,结合材料可知“彩虹-5”无人机侦察主要采用航空摄像的方式进行侦察,所以主要应用了遥感技术。精确打击是通过准确的定位来实现的,所以主要应用了GPS技术。第9题,新型的植保无人机则能够在喷洒农药过程中根据数据全自主作业,作业精确到厘米,甚至可以单独围绕着一颗农作物进行喷洒。说明它是以GPS对农业进行精确定位、科学管理,应该是精确农业。
10.下图反映的是“雪地、沙漠、湿地、小麦的反射光谱曲线”。读图完成下列问题。
(1)四种地物中反射率最高的是____,最低的是____。
?
(2)小麦在_____________到__________波段最容易与其他地物区分开来。
?
(3)遥感技术中运用的物理学的基本知识是__________________。
?
(4)说出遥感技术在国民经济中的作用。
【解析】第(1)题,根据图示纵轴的反射率数值,四种地物中反射率最高的是雪地,最低的是湿地。第(2)题,读图中曲线,小麦在0.7微米到0.9微米的波段,与其他地物的反射率差异最大,最容易与其他地物区分开来。第(3)题,遥感技术中运用的物理学的基本知识是地球上的每一个物体都在以电磁波的形式,不停地吸收、发射、反射信息和能量,不同物体在不同环境下发射、反射的电磁波是不同的。所以能够利用遥感技术,区分不同地物的电磁波,判断地物类型。第(4)题,遥感技术在国民经济中的作用,指根据遥感技术探测到不同地物的电磁波,可以服务于资源勘探,寻找矿产资源;可以服务于动态监测,监测地壳的微小变化,作物长势变化等;还可以服务于有关部门的规划决策等,促进规划的实现。
答案:(1)雪地 湿地
(2)0.7(微米) 0.9微米
(3)地球上的每一个物体都在以电磁波的形式,不停地吸收、发射、反射信息和能量,不同物体在不同环境下发射、反射的电磁波是不同的
(4)遥感技术可以服务于资源勘探、动态监测和有关部门的规划决策。
11.读材料,回答下列问题。
材料一 区域探测的基本原理及过程。
材料二 甘肃舟曲县泥石流灾害遥感初步解译图。
(1)材料一中A和B过程完成后都需要进行______ 和______ 。相对B过程来讲,A过程的优点是什么??
(2)试说明在甘肃舟曲县泥石流灾害发生后遥感起到了什么作用?
(3)对比材料二中的两图,下列说法正确的是
( )
A.灾情发生后,救灾人员应该尽快赶到三眼村和罗家峪村
B.泥石流主要发生在罗家峪可视流通区
C.石磊村受灾比较严重
D.右图比左图更有利于灾后的救助
【解析】第(1)题,材料一中A过程表示的是遥感探测,B过程表示的是实地探测,两者都需要对探测所得资料进行分析判断和制图,但遥感的优点显而易见。第(2)题,泥石流发生后,遥感能通过图像提供信息,为评估灾情、救灾、防灾作出贡献。第(3)题,从材料二图中可以看出,掩埋堆积区主要分布于三眼村和罗家峪村,所以这两个村庄受灾比较严重,救灾人员应该尽快赶去进行救助;图中石磊村未受到泥石流影响;两幅图中左图复合了地形,更直观,更有利于救灾。
答案:(1)分析判断 用户制图 遥感具有视域广阔、监测范围大、时效快、精确度高、连续性强等优点。
(2)给救灾指挥部及时提供了大量地面宏观灾情遥感图像,为指挥部科学评估灾情,采取有效救灾、防灾、抢险措施作出了贡献。
(3)A
课时素养评价
十 遥感技术的应用
【基础达标】(20分钟·50分)
一、选择题(每小题5分,共35分)
1.遥感技术广泛运用于众多领域。下列项目中,主要利用该技术实现的有
( )
①森林火灾监测
②规划物流路径
③获取月背全景
④人口普查数据
A.①②
B.①③
C.②④
D.③④
【解析】选B。森林火灾需要及时监测灾情,可以使用遥感技术;获取月背全景范围较大,需要从太空较远距离拍摄图像,可以使用遥感技术,①③正确;规划物流路径用到的是地理信息系统,②错误;人口普查数据是用到地理信息系统,④错误。
委内瑞拉遥感一号卫星是由中国研制、发射,以“在轨交付”的形式,完成项目合同规定的工作。这颗卫星主要用于委内瑞拉国土资源调查、环境保护、灾害监测管理、农作物估产和城市规划等领域。据此回答2、3题。
2.委内瑞拉遥感一号卫星将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
3.委内瑞拉遥感一号卫星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】2选D,3选C。第2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。第3题,地震灾害具有突发性,且发生在地下,卫星不能直接监测。
近几年,新疆建设兵团在中科院的帮助下成功地利用无人遥控直升机对所属农场的农作物病虫害进行了防治,大大提高了其准确度和工作效率。据此完成4、5题。
4.工程技术人员指挥无人遥控直升飞机运用的地理信息技术是
( )
①RS
②GPS
③GIS
④数字地球
A.①④
B.③④
C.②③
D.①②
5.在农业方面,新疆运用遥感技术能够
( )
①监测耕地变化
②跟踪产品流向
③调查作物分布
④估测粮食产量
A.①②③
B.①③④
C.①②④
D.②③④
【解析】4选D,5选B。第4题,无人遥控直升飞机的位置使用GPS,监测农作物病虫害需使用RS。第5题,在对森林、草原、绿地以及农作物等资源的调查中,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、产量信息,为农业、林业、城市绿化、环保等部门提供服务。因此监测耕地变化、调查作物分布、估测粮食产量(农作物遭受病虫害时,发射和反射的波谱会有一定变化,作物生长状况在遥感图像中会有不同的显示,进而估测粮食产量)都是可行的。跟踪产品流向主要是利用GPS技术,不符合题意。
2019年1月3日,中国“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面,并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像(下图)。受地月潮汐力和其他因素影响,月球总是以同一个半球面(月球正面)朝向地球,而月球的背面,我们从地球上是看不到的。读图回答6、7题。
6.月背影像获取主要利用了
( )
A.RS
B.GPS
C.GIS
D.BDS
7.与月球正面相比,月球背面
( )
A.空气更稀薄
B.受到天体的引力更大
C.陨石坑数量更多
D.昼夜温差更大
【解析】6选A,7选C。第6题,月背影像获取是通过传感器拍摄,主要利用了RS技术,其主要功能是获取遥感信息。GPS主要功能是定位、导航。
GIS主要功能是分析、处理信息。BDS主要功能是定位、导航。第7题,与月球正面相比,月球背面受到来自宇宙空间的陨石撞击更多,陨石坑数量更多。背面与正面的空气密度、受到天体的引力、昼夜温差等,没有明显差异。
二、非选择题(共15分)
8.读遥感技术工作原理图,回答下列问题。(15分)
(1)从A图中可以看出,此遥感技术所利用的运载工具是____,这种运载工具采用的是____方式对地面物体进行感知和识别。这种方式的遥感技术,对地面的分辨率是较____(高/低)的。?
(2)在B图中,传感器接收的是________________,它的产生是由于_________
____________________________________________,?在这个遥感过程中,传感器之所以能够对地面的物体进行分辨,其原理是________________。?
【解析】第(1)题,图示为飞机遥感,属于航空遥感。由于距离地面较近,故分辨率较高。第(2)题,图示为被动式遥感,图示传感器接收地物反射或辐射的电磁波信息而识别不同的地物。遥感的基本原理是不同地物辐射、反射的电磁波信息不同,传感器能识别不同的电磁波信息。
答案:(1)飞机 航空摄影 高
(2)地面物体反射或辐射的电磁波信息 地面接收太阳辐射光或大气对太阳辐射散射光的能量,自身受热也能产生电磁波 不同物体、不同环境条件,其反射或辐射的电磁波是不同的,传感器有识别这种电磁波的能力
【能力提升】(15分钟·50分)
一、选择题(每小题5分,共25分)
地理信息技术是指获取、管理、分析、应用地理空间信息的技术总称,主要包括遥感技术、全球定位系统、地理信息系统等,它们各自侧重功能作用不一,但是都广泛应用于区域地理研究中。据此完成1、2题。
1.水稻是亚洲主要的粮食作物,病虫害防治是保障其高产稳产的重要措施,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
2.从某一时刻的遥感影像图中,不能获取的信息是
( )
A.森林火灾面积
B.土地干旱程度
C.河流的洪峰流量
D.植物病虫害程度
【解析】1选B,2选C。第1题,遥感是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线对目标进行探测和识别的技术,所以对病虫害灾情的实时监测运用的是RS技术。地理信息系统是专门处理地理空间数据的计算机系统;对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达;所以要对获取的灾情资料进行分析后进行准确预报就需要GIS。全球定位系统主要的作用是定位。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。第2题,遥感只能获得地球表面事物分布的情况,流量的测定需要获得河流断面面积、流速等数据,用遥感图像无法获取流量信息。
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。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3～5题。
3.容易将棉花从三种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
4.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.盛絮期棉花反射率在1～3波段明显降低
C.北疆地区是我国最重要的棉花产区
D.北疆地区发展棉花种植业的优势是耕地面积广布,便于大规模的机械化耕作
5.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.③④
C.②④
D.①③
【解析】3选D,4选B,5选D。第3题,4波段为近红外波段,棉花与番茄、玉米反射率差异明显。第4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在前3个波段明显降低。我国有三大产棉区,南疆地区是其中之一。第5题,遥感不能监测人口分布和工业生产总值。
二、非选择题(共25分)
6.国务院批准《黄河三角洲高效生态经济区发展规划》,标志着黄河三角洲地区成为国家区域协调发展战略的重要组成部分。结合材料,回答下列问题。(25分)
材料一 黄河三角洲及其附近地区位置示意图。
材料二 黄河口及其附近地区的卫星影像图(图中左下角日期为拍摄日期)。
(1)关于材料一中各城市的说法,正确的是____。?
A.滨州市的等级比济南市高,服务范围比寿光市小
B.图示区域的城市体系中,济南市为第一级城市
C.滨州市与东营市之间有明确的区域界线
D.东营市的形成与发展主要受地形的影响
(2)材料二中黄河口及其附近地区的卫星影像图主要是通过____技术获取的,从图中可以看出,从1984年至2006年,黄河三角洲面积的变化特点是__________,导致这种变化的因素可能有哪些??
(3)东营市市长曾对中国经济时报记者说:“作为‘石油城’,东营不能等资源枯竭了才考虑转型”。请你为东营市的经济转型提出合理化建议。
【解析】第(1)题,图示区域济南市为省会城市,等级最高;滨州市和东营市之间因为是行政区有明确的区域界线。第(2)题,卫星影像资料主要是通过遥感获得;其面积的变化从影像资料可以明显观察得出结论;而三角洲面积的变化与泥沙供应量和海水的侵蚀、河流的冲积作用有关。第(3)题,由“石油城”转型,要通过调整产业结构,发展高新技术产业,改善交通,大力治理环境污染,发展循环经济等措施,可以借鉴德国鲁尔区的经验,进行知识的迁移运用。
答案:(1)BC
(2)RS 先扩大,后缩小 流水沉积作用;海水侵蚀作用;海平面变化;人类活动。(任答三点)
(3)优化产业结构,改造传统产业,发展高新技术产业和第三产业;发展交通,完善基础设施;大力治理环境污染,改善投资环境;发展循环经济;实行清洁生产等。(任答四点)(共56张PPT)
单元素养评价(三)(第三章)
(90分钟 100分)
一、选择题(每小题2分,共50分)
现如今,每部智能手机几乎都会安装一款电子地图APP。电子地图以其定位精度高、速度快、信息量大等特点成为了人们日常生活中必备的一款实用软件。据此回答1～3题。
1.当人们利用手机地图查询自己所在位置时,依托的地理信息技术是( )
A.RS
B.GPS
C.GIS
D.数字地球
2.当人们使用手机地图查看卫星图像时,依托的地理信息技术是
( )
A.RS
B.GPS
C.GIS
D.数字地球
3.当人们使用手机地图查询附近美食、商场、交通路线时,依托的地理信息技术是
( )
A.RS
B.GPS
C.GIS
D.数字地球
【解析】1选B,2选A,3选C。第1题,手机地图的定位功能是通过GPS来实现的。第2题,卫星图像是通过RS技术获取的。第3题,人们查询附近的美食、商场等网点时,首先需要确定自己的位置,所以需要用到GPS,查询交通路线时,需要交通路线图的叠加以及系统的分析功能,所以需要用到GIS。
中国科学院的考古工作者通过高科技设备采集地理信息,并采用摄影测量三维建模、虚拟现实与仿真等技术,实现了新疆境内300多处长城资源遗址点的“容貌”复原,不久的将来,人们通过网络就能“游”遍新疆古长城。下图为新疆境内考古复原的长城遗址分布图。据此完成4、5题。
4.获取新疆境内长城资源信息数据的地理信息技术主要是
( )
A.地理信息系统
B.全球定位系统
C.遥感技术
D.数字地球
5.推测古长城遗址在新疆境内呈东西走向的主要目的是
( )
A.利于游牧民族迁徙
B.避开风沙流水侵蚀
C.便于田野考古勘察
D.保护丝绸之路畅通
【解析】4选C,5选D。第4题,地理信息系统(GIS)不能直接获取数据,地理信息
系统在城市的信息管理与服务、交通道路管理、环境管理以及城市规划、防
灾减灾等方面应用广泛;全球定位系统(GPS)在定位导航中应用广泛,新疆境内
长城资源信息数据是大范围地物信息,因此GPS技术不适合运用;遥感(RS)在资
源普查、环境和灾害监测中的应用广泛(可对农作物进行估产、有助于防灾减
灾),遥感技术可以远距离拍摄清晰的地面图像,提供新疆境内长城资源信息数
据;数字地球是把地球信息数字化后由计算机网络来管理的技术系统,不适合
用来获取新疆境内长城资源信息数据。第5题,天山牧场有冬夏牧场之分,古长
城呈东西走向阻断了牧民南北向迁徙;该地区降水少,流水侵蚀不严重;古长城建设不会考虑到现在的考古勘察;古长城修建的主要目的是军事防御,图中古丝绸之路是东西走向,为保护古丝绸之路不受周边敌人侵扰,才修建了长城。
下表为郑州黄河湿地分类及其相关参数占比例表,据此回答6、7题。
湿地
分类
水体
滩涂
苇草地
林地
农田
建设
用地
人工库塘
所占
比例
1.8%
6.75%
8.73%
27.03%
40.32%
12.69%
2.85%
6.获取表中数据需要采用的地理信息技术是
( )
A.RS和GPS
B.GPS和数字地球
C.GIS和GPS
D.RS和GIS
7.地理信息技术在该区域研究中的作用
( )
A.提高对黄河湿地生态系统的恢复力
B.对湿地现状、发展趋势等进行分析评价
C.加快了湿地的退化速率
D.对湿地生态格局的改变造成较大影响
【解析】6选D,7选B。第6题,利用RS技术可获取郑州黄河湿地的分布状况,利用GIS技术可对各类湿地所占比重进行分析汇总。第7题,利用GIS技术可以对黄河湿地的发展趋势进行分析评价,黄河湿地的退化或恢复与人类活动有关,与地理信息技术无关。
2017年8月8日21时19分46秒在四川省北部的阿坝州九寨沟县发生7.0级地震,震源深度20千米。据此回答8、9题。
8.人们在第一时间迅速掌握整个地震灾区建筑破坏情况,所利用的技术手段主要是
( )
A.地理信息系统
B.全球定位系统
C.遥感技术
D.“数字地球”
9.在震区被困灾民开展营救行动的过程中,政府相关部门利用的地理信息技术主要是
( )
①GIS
②GPS
③RS
④数字地球
A.①④
B.②③
C.③④
D.①②③
【解析】8选C,9选D。第8题,人们利用遥感技术可快速获取地震灾区的影像信息,迅速掌握建筑破坏情况。第9题,在震区开展营救行动过程中,获取灾区受灾信息用的是遥感RS技术;制定营救路线等用的是地理信息系统GIS技术;确定受灾者位置信息用的是全球定位系统GPS技术。
2018年,在上海、广州、武汉、厦门等多个城市出现了数万辆各色共享单车杂乱堆放在一起的壮观场面,网友戏称为“共享单车坟场”。下图是“某共享单车的操作流程示意图”。
据此回答10、11题。
10.共享单车位置查询主要利用了地理信息技术中的
( )
A.RS、
GPS
B.GPS、
GIS
C.RS、GIS
D.GPS、数字地球
11.“共享单车坟场”对城市环境的不利影响有
( )
①占用城市用地
②影响城市环境美观
③搬运管理等行政成本较高
④社会资源浪费严重
⑤锈蚀车身和脱落零部件造成环境污染
A.①②③
B.②③④⑤
C.①②③④
D.①②③④⑤
【解析】10选B,11选D。第10题,在
APP
上找寻“共享单车”,因为是骑行方式,首先需要定位,所以利用GPS,然后规划线路,主要是通过地理数据的分析而得出的,所以利用
GIS。RS是指用间接的手段来获取目标物状态信息的方法,数字地球是一个以地球坐标为依据的、具有多分辨率的海量数据和多维显示的地球虚拟系统。第11题,堆放共享单车,占用城市用地,①对;侵占公共环境,影响城市环境美观,②对;搬运管理需要大量的人力物力,行政成本较高,占用社会空间和人力资源,造成了社会资源浪费严重,③④对;锈蚀老化的车身和脱落零部件可造成大气、水体、土壤等环境污染,⑤对。
某自行车爱好者骑自行车从甲地到辛地,车行全程使用力气维持不变,车速变化完全受坡度左右。车上配有全球定位系统(GPS),每30秒自动接收定位一次(图中小黑点)。读骑行路线图(图中乙、丁、己的海拔为500
m),回答12、13题。
12.该骑行路线中,甲乙、乙丙、丙丁、丁戊四路段中,坡度相对平缓的是
( )
A.甲乙
B.乙丙
C.丙丁
D.丁戊
13.自行车骑行的地区位于
( )
A.湖南
B.台湾
C.广东
D.四川
【解析】12选D,13选B。第12题,根据材料,每30秒自动接收定位一次,图中小黑点密集,说明骑行速度慢,应是上坡路段,稀疏说明可能是下坡路段,密度居中的才是平缓路段,丁戊段密度居中,说明坡度平缓。第13题,根据图中经纬度判断该地区位于台湾。
2019年4月20日,我国在西昌卫星发射中心成功发射了第四十四颗北斗导航卫星,并于2020年建成世界一流的全球卫星导航系统。据此完成14、15题。
14.下列领域中可以应用北斗卫星导航系统的是
( )
A.交通运输
B.作物估产
C.海底矿产分布
D.病虫害分析
15.为监测并分析城市化过程发展变化趋势,应采用的现代化技术是
( )
①北斗卫星导航系统
②遥感技术
③地理信息系统
④雷达系统
A.①②
B.②③
C.①③
D.③④
【解析】14选A,15选B。第14题,北斗卫星导航系统提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务;交通运输需要北斗卫星导航系统提供定位和导航;作物估产主要运用遥感系统和地理信息系统;病虫害分析和海底矿产分布主要运用的是遥感系统。第15题,在城市化过程发展变化趋势中,监测城市空间形态的变化应用的现代化技术是遥感技术;分析城市空间结构的变化,应用的现代技术是地理信息系统;北斗卫星导航系统和雷达系统主要是定位功能,在监测和分析城市化过程发展变化中使用较少。
在“神舟十一号”飞船返回舱座椅的边上,放置着两个白色的包,这就是飞船紧急情况下着陆时保护航天员生命安全的救生包,在救生包中有GPS定位仪等。据此回答16、17题。
16.救生包中GPS定位仪的作用是
( )
A.随时知道所在地的气候
B.随时知道所在地的地理坐标
C.随时知道所在地的天气
D.随时知道所在地的季节
17.目前GPS的主要功能是
( )
A.定位和导航
B.定位和找矿
C.天气预报
D.地质测量
【解析】16选B,17选A。第16题,GPS能够提供准确的地理坐标,不能提供气候、季节、天气状况等信息。第17题,GPS用途广泛,目前的主要功能还是集中在定位和导航上。找矿、天气预报、地质测量只是间接的功能。
智能手机一般具备拍照、网页浏览、地图查询、定位导航等功能。下图是某智能手机的GPS功能显示图。读图,完成18～20题。
18.手机GPS功能的出现,说明
( )
A.GPS技术已成为人们日常生活的必备工具
B.GPS技术可以扩大人们的出行范围
C.随着GPS技术的普及,民用GPS技术发展很快
D.有手机信号就能进行GPS定位导航
19.手机GPS能够实现的功能有
( )
①网络实时监视
②所处位置获取
③空间数据分析
④行车路线追踪
A.①②
B.③④
C.①③
D.②④
20.用户在智能手机上运行打车软件,输入目的地即可将信息发送给离他较近的若干出租车。打车软件运用的核心技术是
( )
A.数字地球(DE)
B.遥感技术(RS)
C.地理信息系统(GIS)
D.全球定位系统(GPS)
【解析】18选C,19选D,20选C。第18题,手机GPS功能的出现,说明随着GPS技术的普及,民用GPS技术发展很快。第19题,GPS的功能主要是定位导航,手机GPS可以获取所处的位置,可以进行行车路线追踪。第20题,打车软件关键是能提供分析、查询功能,则运用的核心技术是GIS。
21.下图为3轨CCD立体相机在嫦娥一号卫星上拍摄的月球极区图像。用3轨CCD立体相机获得该图像的技术属于
( )
A.GPS
B.GIS
C.RS
D.“3S”
【解析】选C。GPS,全球定位系统主要用于定位和导航;GIS,地理信息系统用于分析处理数据,不能用来监测面积变化;RS,遥感即“遥远的感知”,用于资源普查和环境监测,可以拍摄图像,获得直观资料;“3S”是对前面三者的统称。
下图为松林、草地、红砂岩和泥浆四种地物的反射波谱曲线。读图完成22、23题。
22.红砂岩具有高反射率的波段是
( )
A.红外线
B.X光
C.可见光
D.紫外线
23.利用上图能直接完成的遥感工作是
( )
A.判断水域状况
B.制订绿化方案
C.估算地物面积
D.判断土地类型
【解析】22选C,23选D。第22题,读图,横轴是波长,纵轴是反射率。根据红砂岩反射率高的点对应的波长数值,在图中可以对应属于可见光部分。第23题,遥感只能根据反射的波长,区分地物的类型,不能分析范围、性质等变化。图中没有水域的波长,不能判断水域状况;制订方案,估算面积需要用GIS技术;可以根据波长判断土地类型。
(2020·内蒙古联考)2020年初,新型冠状病毒肺炎疫情牵动了每个中国人的心。1月23日,武汉市决定参照2003年抗击非典期间北京小汤山医院模式,在蔡甸区建造火神山医院;1月24日,上百台挖掘机抵达现场,开始平整土地;1月25日(正月初一),火神山医院正式开工,采用装配式施工方式建设;2月2日,火神山医院工程完工,展现了中国速度与中国力量。国家采用航天遥感技术对火神山医院建设进程进行了全程监测。据此完成24、25题。
24.除监测火神山医院的建设进程外,航天遥感技术还能
( )
A.分析医院建设前地表的稳定性
B.分析医院的灯光分布及其变化
C.监测与评估武汉市的疫情状况
D.监测与评估医院的周边水环境
25.与传统施工方式相比,火神山医院采用装配式施工方式的突出优势是
( )
A.减少废弃物对周边土地的占用
B.减少施工区扬尘和废水的排放
C.减少现场施工时间和缩短工期
D.减轻新冠疫情对施工的影响
【解析】24选D,25选C。第24题,分析医院建设前地表稳定性主要查看该地地质构造,无法通过航天遥感技术完成;医院的灯光主要分布于室内,航天遥感技术无法观察其分布状况;评估疫情状况涉及疾病、疫情等数据加工处理,遥感技术无法完成;通过观察医院周边的河流湖泊等分布,可以监测与评估医院周边的水环境。第25题,装配式施工指的是在各地预先完成施工的部分环节,然后将材料运至施工场地进行装配,可以有效减少现场施工的时间,同时各地同时施工可以缩短工期。
二、非选择题(共50分)
26.结合2018年第8号超强台风“玛莉亚”未来路径预报图,回答问题。(15分)
(1)能实时监测台风“玛莉亚”位置的地理信息技术为_____________。?
(2)2018年7月11日,一艘正行驶在我国台湾海峡的渔船遭受16级大风袭击后,发出求救信号,福建海事局调度船只进行营救时需要运用________和______技术。?
(3)要完成台风“玛莉亚”未来72小时路径预报图的绘制需要哪两种地理信息技术的共同完成?
(4)上一小题说明3S技术的应用常常是两种(或以上)技术结合起来的,请再列举两例说明3S技术的综合应用。
【解析】第(1)题,遥感技术广泛应用于自然灾害防御监测,能实时监测台风。第(2)题,福建海事局首先要利用全球定位系统确定求救船只,然后再运用地理信息系统了解营救船只与渔船的位置关系,以便及时营救。第(3)题,台风路径概率预报图的绘制,首先要借助遥感技术获取台风中心的位置,然后利用地理信息系统结合已有的台风信息,建立相关的数据模型,进而预测出台风未来的移动方向,并绘制出相应的地图。第(4)题,本题具有一定开放性,答案合理即可。
答案:(1)遥感技术
(2)全球定位系统 地理信息系统
(3)遥感技术和地理信息系统。
(4)如在水灾发生时,遥感技术可获取水灾淹没区的动态信息,地理信息系统能分析水灾损失;在医疗救助中,全球定位系统能确定救助对象和救护车辆的位置,地理信息系统能确定出最佳救助路线。(答案合理即可)
27.读材料,完成下列问题。(10分)
材料一 “精准农业”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,按需实施定位调控的“处方农业”。
材料二 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)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
(3)依据上述原理,举例说明遥感在现代农业中的应用。
【解析】本题主要考查地理信息技术及其在农业中的应用。第(1)题,由图中代表玉米叶子不同含水量的曲线对应的反射率数值可知玉米叶子含水量越高,反射率越低;遥感技术广泛应用于资源调查及环境监测。第(2)题,由图可读出反射率较高的波段波长在0.76～1.3um,属于红外线波段。第(3)题,遥感在农业生产中可用于监测农作物生长环境及其生长状况、估产等。
答案:(1)玉米叶子水分含量越高,反射率越低 C
(2)A
(3)监测作物生长环境及其状况,如土壤湿度、作物水分含量、病虫害程度等;进行作物估产;监测土地利用状况及其变化等。(合理即可)
28.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。(10分)
(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。
(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。?
【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。
29.阅读材料,完成下列各题。(15分)
材料一 随着经济社会的发展,城市信息化建设的重要性被广泛认识,数字城市建设工作在各地得到积极响应。
材料二 数字城市,或叫智能城市,属于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。
(1)数字城市是数字地球在城市中的集中表现,数字地球所涉及的关键技术主要有哪些?
(2)由材料一、材料二可以看出,数字地球的核心是什么?
(3)由材料二可知,建设数字城市的意义是什么?
【解析】第(1)题,数字城市是数字地球在城市的集中表现。因此数字城市建设中所依赖的技术与数字地球相同。第(2)题,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。第(3)题,材料二充分体现了数字城市建设的意义。
答案:(1)信息高速公路与高速网络技术、高分辨率卫星遥感技术、空间信息技术与空间数据基础设施、大容量数据存储技术、可视化和虚拟现实技术、高性能计算能力。
(2)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。
(3)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。
