高中地理必修三第三章_地理信息技術(shù)

1、近些年來，地理信息技術(shù)大步走出象牙塔，被迅速推廣到眾多的社會部門，越來越深刻的影響著我們的生活。興建商場需要統(tǒng)計周圍居民的日常消費，農(nóng)業(yè)部門需要了解洪澇災(zāi)害所造成的經(jīng)濟損失，交通部門需要掌握市區(qū)的車流狀況諸如此類的問題，有些甚至是更復(fù)雜的問題，都可以借助地理信息技術(shù)手段加以解決，其效率和科學(xué)性是傳統(tǒng)手段難以比擬的。本章將帶領(lǐng)大家了解神奇的地理信息技術(shù)地理信息系統(tǒng)（GIS）、搖桿（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）。第一節(jié)第一節(jié)地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用概念：概念：是一種以是一種以采集采集、存儲存儲、管理管理、分析分析和和描述描述地球表面與地理地球表面與地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)分布有關(guān)數(shù)據(jù)的的

2、空間信息系統(tǒng)空間信息系統(tǒng)。發(fā)展：發(fā)展：1.國際上的發(fā)展歷程：分為四個階段國際上的發(fā)展歷程：分為四個階段2.我國的發(fā)展歷程（特點）：我國的發(fā)展歷程（特點）： 起步晚，發(fā)展快起步晚，發(fā)展快組成：組成： 地理數(shù)據(jù)、地理數(shù)據(jù)、GIS硬件、硬件、GIS軟件、軟件、 GIS人員、應(yīng)用模型人員、應(yīng)用模型工作過程：工作過程：地理數(shù)據(jù)的輸入、存儲，地理數(shù)據(jù)的操作和分析，地理地理數(shù)據(jù)的輸入、存儲，地理數(shù)據(jù)的操作和分析，地理信息輸出等環(huán)節(jié)。信息輸出等環(huán)節(jié)。一、地理信息系統(tǒng)（GIS）GIS可以解決的五類問題與位置有關(guān)的問題、與分布有關(guān)的問題與位置有關(guān)的問題、與分布有關(guān)的問題GIS可以方便地可以方便地查詢地物的位置、查

3、詢地物的位置、地物的相關(guān)屬性。地物的相關(guān)屬性。也可以用地物屬也可以用地物屬性來查詢地物置。性來查詢地物置。模式問題模式問題二、地理信息系統(tǒng)與城市管理GIS能滿足人們對能滿足人們對空間信息空間信息的要求，幫助人的要求，幫助人們進行各種們進行各種輔助決策輔助決策。目前，目前，GIS廣泛應(yīng)用廣泛應(yīng)用于于資源調(diào)查資源調(diào)查、環(huán)境評估環(huán)境評估、災(zāi)害預(yù)測災(zāi)害預(yù)測、國土國土管理管理、城市規(guī)劃城市規(guī)劃、郵電通信郵電通信、交通運輸交通運輸、公安公安、水利水利、公共設(shè)施公共設(shè)施、商業(yè)金融商業(yè)金融等人們等人們生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域。生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域。閱讀指導(dǎo)閱讀指導(dǎo)GIS在道路交通中的應(yīng)用在道路交通中的應(yīng)用 應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)

4、用領(lǐng)域 應(yīng)應(yīng) 用用 道路交道路交通管理通管理 道路設(shè)計道路設(shè)計 道路建設(shè)道路建設(shè) 道路管理道路管理 道路的通行狀況，定位事故點，道路的通行狀況，定位事故點，提供交通疏散的方案提供交通疏散的方案 最佳路徑分析、最小造價分析最佳路徑分析、最小造價分析 工程進度、工程質(zhì)量工程進度、工程質(zhì)量 路況信息、道路養(yǎng)護路況信息、道路養(yǎng)護 大量數(shù)據(jù)大量數(shù)據(jù)/相關(guān)信息系統(tǒng)的部分功能相關(guān)信息系統(tǒng)的部分功能土地利用現(xiàn)狀調(diào)查土地利用現(xiàn)狀調(diào)查 土地條件調(diào)查土地條件調(diào)查 土地利用現(xiàn)狀與更新調(diào)查土地利用現(xiàn)狀與更新調(diào)查 土地利用動態(tài)監(jiān)測土地利用動態(tài)監(jiān)測 土地登記土地登記 土地統(tǒng)計土地統(tǒng)計 數(shù)據(jù)服務(wù)器數(shù)據(jù)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫服務(wù)服

5、務(wù)/管理管理CMIS徐徐州州市市區(qū)區(qū)徐徐州州市市中中心心城城區(qū)區(qū)城城鄉(xiāng)鄉(xiāng)結(jié)結(jié)合合部部地地形形圖圖 城城鄉(xiāng)鄉(xiāng)結(jié)結(jié)合合部部疊疊加加土土地地利利用用現(xiàn)現(xiàn)狀狀 城城鄉(xiāng)鄉(xiāng)結(jié)結(jié)合合部部疊疊加加遙遙感感影影像像 3.城市土地利用與管理城市土地利用與管理災(zāi)害災(zāi)害郵電郵電商業(yè)商業(yè)監(jiān)控監(jiān)控管理管理全節(jié)總結(jié)全節(jié)總結(jié)GIS技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域舉例：技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域舉例：1、街道網(wǎng)絡(luò)分析：、街道網(wǎng)絡(luò)分析：地址匹配；交通線路和規(guī)劃；區(qū)地址匹配；交通線路和規(guī)劃；區(qū)位分析、地址選擇；撤離規(guī)劃。位分析、地址選擇；撤離規(guī)劃。2、自然資源：、自然資源：野生動植物保護、風(fēng)景河流、休閑資野生動植物保護、風(fēng)景河流、休閑資源、洪泛平原、濕地、農(nóng)田蓄水

6、層、森林等管理；環(huán)源、洪泛平原、濕地、農(nóng)田蓄水層、森林等管理；環(huán)境作用分析；視域分析；有毒或有害設(shè)施定址；地下境作用分析；視域分析；有毒或有害設(shè)施定址；地下水模擬和污染跟蹤；野生動物棲息地分析、遷移路線水模擬和污染跟蹤；野生動物棲息地分析、遷移路線規(guī)劃。規(guī)劃。3、土地管理：、土地管理：分帶、分區(qū)規(guī)劃與評價；土地信息獲分帶、分區(qū)規(guī)劃與評價；土地信息獲?。画h(huán)境作用描述；水質(zhì)管理；戶籍維護。取；環(huán)境作用描述；水質(zhì)管理；戶籍維護。4、設(shè)施管理：、設(shè)施管理：地下管道、纜道布設(shè)；電網(wǎng)負荷平衡；地下管道、纜道布設(shè)；電網(wǎng)負荷平衡；設(shè)施規(guī)劃與維護；交通設(shè)施的能源利用。設(shè)施規(guī)劃與維護；交通設(shè)施的能源利用。GIS技

7、術(shù)應(yīng)用的新領(lǐng)域：技術(shù)應(yīng)用的新領(lǐng)域：1、模擬與決策支持：、模擬與決策支持：地理信息模擬系統(tǒng)地理信息模擬系統(tǒng)GIMS將得到將得到發(fā)展，并在決策支持分析中應(yīng)用。發(fā)展，并在決策支持分析中應(yīng)用。如解決交通預(yù)測、如解決交通預(yù)測、交通分析等常見問題。交通分析等常見問題。2、科學(xué)和數(shù)學(xué)：、科學(xué)和數(shù)學(xué)：如地質(zhì)、地球物理、水文等需要三如地質(zhì)、地球物理、水文等需要三維分析功能的領(lǐng)域；景觀生態(tài)中維分析功能的領(lǐng)域；景觀生態(tài)中GIS模擬的三維分析；模擬的三維分析；圖像處理等。圖像處理等。3、全球問題：、全球問題：如分析熱帶森林退化、酸雨、溫室效如分析熱帶森林退化、酸雨、溫室效應(yīng)、受威脅和瀕臨滅絕的物種及其他類似的問題。應(yīng)

8、、受威脅和瀕臨滅絕的物種及其他類似的問題。4、全球氣候監(jiān)測和預(yù)報網(wǎng)絡(luò)的、全球氣候監(jiān)測和預(yù)報網(wǎng)絡(luò)的GIS網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)。5、全球環(huán)境管理：、全球環(huán)境管理：如確定全球最敏感的植物產(chǎn)地，如確定全球最敏感的植物產(chǎn)地，讓所在國家同意保護并作為國際債務(wù)償還。讓所在國家同意保護并作為國際債務(wù)償還。第二節(jié)第二節(jié)遙感技術(shù)及其應(yīng)用遙感技術(shù)及其應(yīng)用作為高中生應(yīng)該都聽說過遙感，但高中生對作為高中生應(yīng)該都聽說過遙感，但高中生對于遙感的基本知識卻沒有科學(xué)的認識。因于遙感的基本知識卻沒有科學(xué)的認識。因此，對于本節(jié)課的學(xué)習(xí)借助多媒體的直觀此，對于本節(jié)課的學(xué)習(xí)借助多媒體的直觀演示和網(wǎng)絡(luò)資源，學(xué)生才能夠深入理解遙演示和網(wǎng)絡(luò)資源，學(xué)生

9、才能夠深入理解遙感技術(shù)對我們生產(chǎn)生活的重要意義。感技術(shù)對我們生產(chǎn)生活的重要意義。一、遙感技術(shù)概況一、遙感技術(shù)概況1 1、遙感的概念、遙感的概念 借助對電磁波敏借助對電磁波敏感的儀器，在不與探感的儀器，在不與探測目標(biāo)接觸的情況下，測目標(biāo)接觸的情況下，記錄目標(biāo)物對電磁波記錄目標(biāo)物對電磁波的輻射、反射、散射的輻射、反射、散射等信息。并通過分析，等信息。并通過分析，揭示目標(biāo)物的特征、揭示目標(biāo)物的特征、性質(zhì)及其變化的綜合性質(zhì)及其變化的綜合探測技術(shù)。探測技術(shù)。地物反射波譜特征地物反射波譜特征地物判讀的基本依據(jù)地物判讀的基本依據(jù) 不同地物在不同地物在同一波段反射率同一波段反射率不同，同一地物不同，同一地物在

10、不同波段反射在不同波段反射率也不同，由此率也不同，由此導(dǎo)致其波譜特征導(dǎo)致其波譜特征不同，根據(jù)地物不同，根據(jù)地物波譜曲線就可以波譜曲線就可以區(qū)分和識別地表區(qū)分和識別地表物體。物體。遙感技術(shù)的基本原理遙感技術(shù)的基本原理 地球上的物體都在不停地發(fā)射、反射地球上的物體都在不停地發(fā)射、反射和吸收電磁波，并且不同物體的電磁波特和吸收電磁波，并且不同物體的電磁波特征是不同的，人們根據(jù)征是不同的，人們根據(jù)電磁波的差異電磁波的差異來辨來辨析物體的不同，遙感技術(shù)就是在這個原理析物體的不同，遙感技術(shù)就是在這個原理的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。2、遙感技術(shù)的發(fā)展、遙感技術(shù)的發(fā)展遙感技術(shù)的特點遙感技術(shù)的特點

11、監(jiān)測范圍大，瞬時成像、實時傳輸、快速監(jiān)測范圍大，瞬時成像、實時傳輸、快速處理、迅速獲取信息和實施動態(tài)監(jiān)測。處理、迅速獲取信息和實施動態(tài)監(jiān)測。3、遙感技術(shù)系統(tǒng)、遙感技術(shù)系統(tǒng) 由遙感平臺、傳感器、信息傳輸接收裝置、由遙感平臺、傳感器、信息傳輸接收裝置、數(shù)字或圖像處理設(shè)備以及相關(guān)技術(shù)等組成。數(shù)字或圖像處理設(shè)備以及相關(guān)技術(shù)等組成。標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)類型類型按遙感平臺按遙感平臺 高度分高度分 按電磁波的按電磁波的波譜范圍分波譜范圍分 按傳感器是按傳感器是否主動發(fā)射否主動發(fā)射電磁波分電磁波分按遙感的應(yīng)按遙感的應(yīng)用領(lǐng)域分用領(lǐng)域分航天遙感航天遙感 、航空遙感、航空遙感 、近地遙感、近地遙感 紫外遙感、可見光遙感紫外遙感

12、、可見光遙感 、紅外遙感、紅外遙感 、微波遙感、多譜段遙感微波遙感、多譜段遙感環(huán)境遙感環(huán)境遙感、大氣遙感大氣遙感 、資源遙感資源遙感 、海洋遙感、地質(zhì)遙感海洋遙感、地質(zhì)遙感 主動式遙感、被動式遙感主動式遙感、被動式遙感 二、遙感技術(shù)的應(yīng)用二、遙感技術(shù)的應(yīng)用1 1、遙感與資源普查、遙感與資源普查勘探礦產(chǎn)資源、調(diào)查生物資源、水資源勘探礦產(chǎn)資源、調(diào)查生物資源、水資源等是等是遙感技術(shù)在資源普查中的重要應(yīng)用領(lǐng)域。遙感技術(shù)在資源普查中的重要應(yīng)用領(lǐng)域。* *礦產(chǎn)資源：人們只需要分析遙感圖像就可以劃礦產(chǎn)資源：人們只需要分析遙感圖像就可以劃定蘊藏礦產(chǎn)的大致區(qū)域，大大縮短探礦時間。定蘊藏礦產(chǎn)的大致區(qū)域，大大縮短探

13、礦時間。* *生物資源：通過遙感圖像處理技術(shù)，提取植生物資源：通過遙感圖像處理技術(shù)，提取植被的分布、類型、結(jié)構(gòu)、健康狀況、產(chǎn)量等被的分布、類型、結(jié)構(gòu)、健康狀況、產(chǎn)量等數(shù)據(jù)，為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、城市綠化、環(huán)境保護數(shù)據(jù)，為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、城市綠化、環(huán)境保護等部門提供服務(wù)。等部門提供服務(wù)。1989年年TM影象合成圖影象合成圖 1996年年TM影象合成圖影象合成圖 植被資源監(jiān)測植被資源監(jiān)測成年油棕林成年油棕林(594 trees in 6.47 ha92 trees/ha)幼年油棕林幼年油棕林(1379 trees in 11.99 ha119 trees/ha)水資源監(jiān)測水資源監(jiān)測2、遙感與環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測、遙感

14、與環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測A、環(huán)境監(jiān)測：包括荒漠化、土壤鹽堿化、海上、環(huán)境監(jiān)測：包括荒漠化、土壤鹽堿化、海上冰山漂流、海洋生態(tài)、全球氣候變化及其影響、冰山漂流、海洋生態(tài)、全球氣候變化及其影響、植被變化、水體污染、大氣污染等。植被變化、水體污染、大氣污染等。 B、災(zāi)害監(jiān)測：包括旱情、水災(zāi)、滑坡、泥石流、災(zāi)害監(jiān)測：包括旱情、水災(zāi)、滑坡、泥石流、地震、農(nóng)林病蟲害、森林火災(zāi)等。地震、農(nóng)林病蟲害、森林火災(zāi)等。2001.9.28 2001.9.28 監(jiān)測圖像監(jiān)測圖像2001.9.28 2001.9.28 火點與行政區(qū)域疊加圖火點與行政區(qū)域疊加圖黑龍江北部地區(qū)火情監(jiān)測序列黑龍江北部地區(qū)火情監(jiān)測序列2001.9.30 2001.9.30 監(jiān)測圖像監(jiān)測圖像2001.9.30 2001.9.30 火點與行政區(qū)域疊加圖火點與行政區(qū)域疊加圖黑龍江北部地區(qū)火情監(jiān)測序列黑龍江北部地區(qū)火情監(jiān)測序列2001.10.05監(jiān)測圖像2001.10.05火點與行政區(qū)域疊加圖黑龍江北部地