地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用

1、第二節(jié) 地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用,一、地理信息技術(shù)和應(yīng)用,1、概念：,獲取、管理、分析和應(yīng)用地理空間信息的現(xiàn)代技術(shù)的總稱。,主要包括：遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS) 地理信息系統(tǒng)(GIS),(1)廣泛應(yīng)用于區(qū)域地理環(huán)境研究，如資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測、自然災(zāi)害防御監(jiān)測、國土資源管理、國土開發(fā)規(guī)劃等。,2、地理信息技術(shù)的應(yīng)用,(2)大眾化應(yīng)用,如GPS汽車導(dǎo)航等,二、遙感（RS）,1、概念：,是人們在航空器(如飛機(jī)、高空氣球)、或航天器（如人造衛(wèi)星）上利用一定的技術(shù)設(shè)備，對地表事物進(jìn)行遠(yuǎn)距離的感知。,遙感技術(shù)的原理,地物在不斷地吸收、發(fā)射（輻射）和反射電磁波，并且不同物體的電磁波特

2、性不同。 遙感就是根據(jù)這個(gè)原理，利用一定的技術(shù)設(shè)備和裝置，來探測地表物體對電磁波的反射和地物發(fā)射的電磁波，從而提取這些物體的信息，完成遠(yuǎn)距離識別物體。,二、遙感（RS）,2、遙感技術(shù)的基本原理： 遙感的關(guān)鍵裝置是傳感器。傳感器（如照相機(jī)、掃描儀等）在航空器或航天器上接受地面物體反射或輻射的電磁波信息，并以圖像膠片或數(shù)據(jù)磁帶記錄下來，傳到地面接收站。,3、遙感的主要環(huán)節(jié)：,遙感地面系統(tǒng),傳感器,目標(biāo)物,專業(yè)圖件統(tǒng)計(jì)數(shù)字,收集,傳輸,信息處理,信息分析,物體輻射和,反射電磁波,4、遙感在區(qū)域地理環(huán)境研究中的作用（優(yōu)勢）,從點(diǎn)、線實(shí)地觀測入手逐漸過渡到面上的分析,從面上的區(qū)域分析研究入手然后有重點(diǎn)地

3、選擇若干點(diǎn)、線進(jìn)行野外驗(yàn)證和檢查,精度差、效率低,精度高、效率高,遙感技術(shù)：,傳統(tǒng)的工作方法：,（1）可以提高研究工作的精度和質(zhì)量、節(jié)省人力財(cái)力、提高效率,二、遙感（RS）,湖泊消長,（2）遙感信息作為重要源，為區(qū)域地理環(huán)境研究從定性到定量、從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)、從過程到模式的轉(zhuǎn)化和發(fā)展提供了條件。,多次逐月逐年,遙感影像圖疊加,反映,城市擴(kuò)張,海洋侵蝕,案例：2005年8月中旬以來歐洲“恩維薩特”地球觀測衛(wèi)星拍攝的照片顯示南極洲上空臭氧層空洞突然增大了1000萬平方公里。這種急速擴(kuò)大的現(xiàn)象只在1996年和2000年各出現(xiàn)過一次。2000年南極洲上空的臭氧層空洞面積突然增大到創(chuàng)紀(jì)錄的2800萬平方公里

4、近乎4個(gè)澳大利亞的面積。,二、遙感（RS）,資源調(diào)查,5遙感技術(shù)的應(yīng)用,飛機(jī)遙感圖片：b圖綠色表示淹沒的農(nóng)田；黑色表示河岸受淹灘地。,5遙感技術(shù)的應(yīng)用,自然災(zāi)害防御監(jiān)測,衛(wèi)星圖片：b圖紅色表示淹沒范圍,5遙感技術(shù)的應(yīng)用,自然災(zāi)害防御監(jiān)測,印度尼西亞海嘯前后衛(wèi)星圖,環(huán)境監(jiān)測,5遙感技術(shù)的應(yīng)用,好,較好,一般,較差,差,好,較好,一般,較差,差,遙感在農(nóng)業(yè)方面應(yīng)用也很廣泛 閱讀課本P8的“閱讀”部分,1.從監(jiān)測的范圍、速度以及人力和財(cái)力的投入等方面看遙感具有哪些特點(diǎn)？,2.有人說遙感是人的視力的延伸。你同意這種看法嗎？,同意,從某種意義上說人們看的過程就是在遙感眼睛相當(dāng)于傳感器所以說遙感是人的視力

5、的延伸,(1)探測手段多、范圍廣、獲得信息量大 (2)速度快、周期短能反映動(dòng)態(tài)變化 (3)受地面條件的限制少 (4)成本低、人力少、效益高,P8思考：,例：在遙感技術(shù)中，可以根據(jù)植物的反射波譜特征判斷植物的生長狀況。讀圖回答（ 1 ）-（ 3 ）題。,( 1 ）圖中，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是( ), 紅外線 X 光 可見光 紫外線 A B C D ,D,(2)不同的地物和地物的不同狀況也有不同的反射率，根據(jù)這個(gè)原理，可以利用遙感的工作有( ), 判斷水體污染 判斷人口分布 分析城市大氣污染 估算工業(yè)生產(chǎn)總值 A B C D ,D,1.概念：,利用衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)適時(shí)進(jìn)行導(dǎo)

6、航、定位的系統(tǒng)。,空間部分 衛(wèi)星星座,2.組成:,地面控制部分 地面監(jiān)控系統(tǒng),用戶設(shè)備部分 GPS信號接收機(jī),三、全球定位系統(tǒng)（GPS）,三、全球定位系統(tǒng)（GPS）,3、GPS的用途和工作特點(diǎn),（1）用途：能為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間。,（2）工作特點(diǎn)：全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時(shí)性。,美國的GPS,由21顆工作衛(wèi)星和三顆在軌備用衛(wèi)星組成,它們均勻分布在六個(gè)軌道平面內(nèi)。全球人任何時(shí)刻，地平面上空至少有四顆GPS衛(wèi)星。,由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，開放服務(wù)在服務(wù)區(qū)免費(fèi)提供定位，測速和授時(shí)服務(wù)，定位精度為10米，授時(shí)精度為50納秒，測速精度為0.2米/秒。,

7、P9:中國的“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),4、在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用,(1)野外調(diào)查：確定考察點(diǎn)的地理位置（經(jīng)度和緯度）、高程（海拔）,(2)導(dǎo)航：,三、全球定位系統(tǒng)（GPS）,(2)導(dǎo)航：,顯示城市道路圖和該車位置,系統(tǒng)顯示可行路線,通過語音提示引導(dǎo)駕駛員把車開到目的地,駕駛員輸入出發(fā)點(diǎn)和目的地的地名,駕駛員選擇其中一條,1、概念：,2、GIS的簡要程序：,專門處理地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),四、地理信息系統(tǒng)（GIS）,數(shù)字高程模型,水系 土地利用 地形 居民點(diǎn) 地塊,用來存儲(chǔ)不同信息的GIS圖層,注意GIS與地圖的基本區(qū)別在于GIS將地物的各種特征數(shù)據(jù)化,四、地理信息系統(tǒng)（GIS）,1、概念

8、：,2、GIS的簡要程序：,3、GIS的應(yīng)用,（1）在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用,專門處理地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),區(qū)域動(dòng)態(tài)監(jiān)測和評估預(yù)測。,區(qū)域分析和評價(jià),建立模型,GIS應(yīng)用的領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，可以說，凡是用到地圖或需要處理地理空間數(shù)據(jù)的領(lǐng)域，都可以借助GIS。,（2）在城市管理中的應(yīng)用,1、在圖1.11所示的地理信息系統(tǒng)中可能用到了哪些方面的數(shù)據(jù)?,2、讀圖1.11地理信息系統(tǒng)在城市管理中具有哪些優(yōu)勢?,城市綜合地圖、醫(yī)療資源分布、傳染病分布城市道路交通等方面的數(shù)據(jù),地理信息系統(tǒng)可對城市多方面的信息進(jìn)行查詢、修改、補(bǔ)充等可進(jìn)行距離測算、最優(yōu)路徑選擇等工作從而提高了對應(yīng)急事件的反應(yīng)速度為城市管理

9、提供決策支持。,P11思考：,五、地理信息技術(shù)與數(shù)字地球,1、“3S”技術(shù)之間的關(guān)系,3S既互為獨(dú)立發(fā)展又相互促進(jìn)。,3、 “3S”技術(shù)與數(shù)字地球的關(guān)系：,2、數(shù)字地球的概念,為構(gòu)建數(shù)字地球奠定基礎(chǔ),五、地理信息技術(shù)與數(shù)字地球,指數(shù)字化的地球，即把整個(gè)地球信息進(jìn)行數(shù)字化后，由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來管理的技術(shù)系統(tǒng)。,相關(guān)軟件: (1)google earth (2)NASA的World wind,數(shù)字地球是將不同空間、時(shí)間的自然、人文的大量信息，按地理坐標(biāo)，從區(qū)域到全球進(jìn)行整合，并進(jìn)行立體的、動(dòng)態(tài)的顯示，能為復(fù)雜的生產(chǎn)、研究活動(dòng)提供實(shí)驗(yàn)條件和試驗(yàn)基地。,3、數(shù)字地球的概念和功能,泰山三維數(shù)字地形圖,4、功能：,P12活動(dòng)：,1在圖1.5和圖1.6所示的洪水監(jiān)測和統(tǒng)計(jì)中,除運(yùn)用了遙感技術(shù)外,還運(yùn)用了地理信息系統(tǒng)(GIS),遙感(RS)提供了信息源(信息搜集),GIS對信息進(jìn)行加工(分析、統(tǒng)計(jì))。 2.城市110,2.(1)可以利用全球定位系統(tǒng) (2)可以利用地理信息系統(tǒng) (3）還要用到攝像和視頻傳輸技術(shù)。如果存在嚴(yán)重交通堵塞，需要另外找較近的且有條件較快趕到