11-12學(xué)年高中地理12《地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用》教案新人教版必修3

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)用從容說課本節(jié)內(nèi)容主要關(guān)于RS、GPS、GIS的工作原理和具體應(yīng)用的介紹。在教學(xué)中教師要應(yīng)用教材達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)的要求：首先結(jié)合實(shí)例，了解遙感（RS）在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。這是本節(jié)的重點(diǎn)，也是教學(xué)的難點(diǎn)。因此，對(duì)于遙感的工作原理主要定位到工作過程，重點(diǎn)應(yīng)放在遙感的應(yīng)用，尤其突出遙感在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害評(píng)估等方面的巨大作用，適度介紹遙感圖像的分類知識(shí)。舉例說出全球定位系統(tǒng)（GPS）在定位導(dǎo)航中的應(yīng)用也是重點(diǎn)和難點(diǎn)，教學(xué)中僅需給出概念和基本工作過程，重點(diǎn)放在結(jié)合某具體實(shí)例進(jìn)行理解和掌握，例如汽車導(dǎo)航儀。運(yùn)用有關(guān)資料，了解地理信息系統(tǒng)（GIS）在

2、城市管理中的功能也是重點(diǎn)和難點(diǎn)。GIS應(yīng)用廣泛，結(jié)合某實(shí)例進(jìn)行理解即可。數(shù)字地球是一個(gè)全新的信息概念，學(xué)生理解有一定困難。它與人們的生活和生產(chǎn)關(guān)系日益密切，所以也是重點(diǎn)和難點(diǎn)，因此，本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)是RS、GPS和GIS等技術(shù)在資源、環(huán)境、人口、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的具體應(yīng)用。教學(xué)過程中應(yīng)注意創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣，開發(fā)資源，選擇合適的實(shí)例來(lái)解釋說明。本節(jié)內(nèi)容共3課時(shí)。教學(xué)重點(diǎn)1.了解RS的工作過程以及在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。2.舉例說出全球定位系統(tǒng)（GPS）在定位導(dǎo)航中的應(yīng)用。3.運(yùn)用有關(guān)資料，了解地理信息系統(tǒng)（GIS）在城市管理中的功能。4.理解數(shù)字地球的含義。教學(xué)難點(diǎn)1.了解RS的工作

3、過程以及在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。2.舉例說出全球定位系統(tǒng)（GPS）在定位導(dǎo)航中的應(yīng)用。3.運(yùn)用有關(guān)資料，了解地理信息系統(tǒng)（GIS）在城市管理中的功能。4.理解數(shù)字地球的含義。教具準(zhǔn)備1.多媒體課件2.遙感圖像3.電子地圖課時(shí)安排共3課時(shí)第一課時(shí)遙感技術(shù)與應(yīng)用第二課時(shí)全球定位系統(tǒng)與應(yīng)用第三課時(shí)地理信息系統(tǒng)與應(yīng)用三維目標(biāo)一、知識(shí)與技能1.認(rèn)識(shí)地理信息技術(shù)的基本含義、主要內(nèi)容以及每種技術(shù)的主要功能和應(yīng)用領(lǐng)域，從而認(rèn)識(shí)地理信息技術(shù)的意義。2.培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用地理信息技術(shù)獲取地理信息的地理信息素養(yǎng)。二、過程與方法1.培養(yǎng)學(xué)生用地理科學(xué)思維去解決相關(guān)地理問題的意識(shí)和能力。2.通過具體的實(shí)踐性學(xué)習(xí)、

4、探究性學(xué)習(xí)掌握與地理信息技術(shù)相關(guān)的學(xué)習(xí)方法。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀1.培養(yǎng)對(duì)地理學(xué)科的信心。2.在合作探究中培養(yǎng)合作精神、科學(xué)精神與科學(xué)態(tài)度。教學(xué)過程第一課時(shí)課前準(zhǔn)備請(qǐng)上網(wǎng)搜集有關(guān)遙感的信息，獲取一些遙感的圖片，進(jìn)行交流。導(dǎo)入新課在區(qū)域的研究中不僅有定性的研究方法，還有定量的研究方法，其中地理信息技術(shù)在區(qū)域發(fā)展的研究中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。下面先請(qǐng)同學(xué)看一段錄像98抗洪。（播放錄像：98抗洪）師（創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)探究）在剛才的錄像中我們看到了洪水給長(zhǎng)江中下游地區(qū)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)了非常大的危害，了解災(zāi)情的范圍和危害程度是救援災(zāi)后重建的重要依據(jù)。那么大家是否知道用什么方法可以比較詳細(xì)迅速的了解

5、洪水影響的范圍與程度呢？這就是遙感技術(shù)。下面我們共同探究遙感技術(shù)的作用與原理。師請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本1998年洞庭湖和荊江地區(qū)飛機(jī)遙感圖像，觀察并思考這些圖像在抗洪中發(fā)揮了什么作用？遙感的基本工作過程是什么？推進(jìn)新課板書：一、遙感技術(shù)（一）概念與工作過程生（學(xué)生回答）略。師遙感概念中的關(guān)鍵詞是“遠(yuǎn)距離”，即不直接接觸地面物體，其次是感知，用一定的裝備和技術(shù)獲得地物的信息。不同的地面物體，性狀不同，反射和輻射的電磁波也不同，這是遙感信息能夠判讀的基本工作原理。具體而言，遙感是指應(yīng)用探測(cè)儀器，不與探測(cè)目標(biāo)相接觸，從遠(yuǎn)處把目標(biāo)物的電磁波特性記錄下來(lái)，通過分析，揭示出目標(biāo)物的特征性質(zhì)及其變化的綜合性探測(cè)技

6、術(shù)。根據(jù)遙感的定義，遙感系統(tǒng)包括：被測(cè)目標(biāo)物的信息特征、信息的獲取、信息的傳輸與記錄、信息的處理和信息的應(yīng)用五大部分。請(qǐng)同學(xué)們讀課本圖1.4，簡(jiǎn)要描述一下遙感的主要過程。生目標(biāo)物能輻射和反射電磁波。這種電磁波被傳感器探測(cè)到后傳輸?shù)降孛娼邮障到y(tǒng)。地面通過電腦軟硬件設(shè)備和有經(jīng)驗(yàn)科學(xué)工作者的處理得到遙感圖像和統(tǒng)計(jì)數(shù)字。師這就是遙感的工作過程，課本就是通過遙感過程獲得長(zhǎng)江部分地區(qū)遙感圖像。遙感的作用是廣泛的，利用不同時(shí)間兩組遙感圖片（課本圖1.5和圖1.6）可以清楚的顯示出洪水的淹沒區(qū)，為救災(zāi)提供了重要的參考依據(jù)。如果結(jié)合實(shí)地的調(diào)查分析還能計(jì)算出各地?fù)p失情況，為災(zāi)后重建提供幫助。因此，遙感對(duì)區(qū)域的研究

7、最重要的就是能夠?qū)Ρ确治霾煌瑫r(shí)期地表物體的變化信息。遙感（RemoteSensing）技術(shù)是20世紀(jì)60年代蓬勃發(fā)展起來(lái)的一門新興的相對(duì)年輕的對(duì)地觀測(cè)綜合性探測(cè)技術(shù)，它是在航空攝影的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。近幾十年來(lái)，隨著空間技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，遙感技術(shù)已成為一種先進(jìn)、實(shí)用的綜合探測(cè)手段，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、地理、海洋、水文、氣象、環(huán)境監(jiān)測(cè)、地球資源勘探及軍事偵察等各個(gè)領(lǐng)域。遙感對(duì)區(qū)域地理的研究起著非常重要的作用，請(qǐng)大家對(duì)比傳統(tǒng)區(qū)域研究方法與利用遙感進(jìn)行區(qū)域研究方法的不同點(diǎn)。生略。（學(xué)生回答后教師講解）師傳統(tǒng)區(qū)域研究與遙感進(jìn)行區(qū)域研究的不同點(diǎn)主要是遙感能夠定量化、動(dòng)態(tài)化和模式

8、化。接下來(lái)我們了解一下遙感在各方面的廣泛應(yīng)用。板書：（二）典型應(yīng)用【知識(shí)拓展】師請(qǐng)閱讀課本P10中“遙感在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用”和下面材料歸納遙感的應(yīng)用。遙感技術(shù)已廣泛滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域1.農(nóng)、林業(yè)方面的應(yīng)用在農(nóng)業(yè)方面，利用遙感技術(shù)可以識(shí)別各類農(nóng)作物，計(jì)算種植面積，并根據(jù)作物生長(zhǎng)情況估計(jì)產(chǎn)量。美國(guó)的世界小麥估產(chǎn)精度達(dá)90%。這種大面積的估產(chǎn)對(duì)于國(guó)際貿(mào)易、儲(chǔ)運(yùn)、加工等都有重要意義。在作物生長(zhǎng)過程中，可以利用遙感技術(shù)分析其長(zhǎng)勢(shì)，及時(shí)進(jìn)行灌溉、施肥和收割等，當(dāng)農(nóng)作物受災(zāi)時(shí)，可以及時(shí)預(yù)報(bào)。在林業(yè)方面，利用遙感技術(shù)可以清查森林資源、監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)和病蟲害。我國(guó)云南騰沖地區(qū)的航空遙感試驗(yàn)，估算出該地區(qū)的森林

9、面積和蓄積量?；馂?zāi)是林業(yè)的大敵，世界各地每年發(fā)生森林火災(zāi)多達(dá)20萬(wàn)起。利用航空紅外遙感技術(shù)，不僅能預(yù)報(bào)已經(jīng)燃燒起來(lái)的烈火，而且可以探測(cè)到面積小于0.10.3平方米的小火情，還能及時(shí)預(yù)報(bào)由于自燃尚未起火的隱伏火情。利用衛(wèi)星遙感，一次就可探測(cè)到數(shù)千平方千米范圍內(nèi)所發(fā)生的林火現(xiàn)象。遙感技術(shù)在我國(guó)撲滅大興安嶺特大林火中起了很大的作用。遙感技術(shù)在土地資源和土壤調(diào)查中也獲廣泛應(yīng)用。如伊朗通過分析衛(wèi)星圖像，找到了3%的可耕地。2.地質(zhì)、礦產(chǎn)方面的應(yīng)用為地質(zhì)研究和勘查工作提供先進(jìn)手段，可先分析研究遙感資料，再選擇重點(diǎn)區(qū)進(jìn)行野外觀測(cè)與驗(yàn)證。完全不同于常規(guī)的地質(zhì)勘查工作（從點(diǎn)、線觀測(cè)著手，匯集大量資料，再描述一個(gè)

10、地區(qū)的地質(zhì)特征，最后進(jìn)行分析研究）。在地質(zhì)構(gòu)造研究方面，遙感圖像視域廣，影像逼真，能真實(shí)反映各種地質(zhì)現(xiàn)象間的關(guān)系。能發(fā)現(xiàn)地面常規(guī)工作不能發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)構(gòu)造，尤其是第四紀(jì)松散深沉積物覆蓋下的一些隱伏構(gòu)造。在礦產(chǎn)資源調(diào)查方面，可提出礦產(chǎn)普查勘探的方向。例如通過對(duì)吉林省陸地衛(wèi)星圖像的分析，發(fā)現(xiàn)銅礦的分布與線性構(gòu)造密切相關(guān)，對(duì)開發(fā)這個(gè)地區(qū)的銅礦有重要意義。在工程地質(zhì)勘測(cè)中，主要用于大型堤壩、廠礦及其他建筑工程的選址和道路選線，以及由地震、暴雨等造成的災(zāi)害性地質(zhì)過程的預(yù)測(cè)等方面。例如，山西大同某電廠選址、京山鐵路改線設(shè)計(jì)等，從遙感資料中發(fā)現(xiàn)了過去資料中沒有反映的隱伏地質(zhì)構(gòu)造，及時(shí)改變了廠址和路線，確保了工程

11、質(zhì)量與安全。在水文地質(zhì)勘測(cè)中，可利用各種類型的遙感資料，查明區(qū)域的水文地質(zhì)條件，富水地貌部位，識(shí)別含水層及判斷充水?dāng)鄬?。如美?guó)在夏威夷群島，用紅外遙感的方法發(fā)現(xiàn)了200多處地下水出露點(diǎn)，解決了該島所需淡水的水源問題。利用遙感技術(shù)還可以進(jìn)行火山活動(dòng)的監(jiān)測(cè)、地震活動(dòng)的調(diào)查，沙丘移動(dòng)的研究等。3.水文學(xué)和水資源研究方面的應(yīng)用水資源調(diào)查、水文情報(bào)預(yù)報(bào)、區(qū)域水文研究等。不僅能確定地表江河、湖沼和冰雪的分布、面積、水量和水質(zhì)，而且對(duì)勘測(cè)地下水資源也十分有效。例如，在青藏高原地區(qū)，經(jīng)過對(duì)遙感圖像的判讀分析，不僅修正了已有湖泊的面積、形狀，而且還新發(fā)現(xiàn)了500多個(gè)湖泊。水文情報(bào)的關(guān)鍵就在于能否及時(shí)獲得各有關(guān)水

12、文要素的動(dòng)態(tài)信息。國(guó)外已利用遙感技術(shù)于旱情預(yù)報(bào)、融雪徑流預(yù)報(bào)和暴雨洪水預(yù)報(bào)等方面。遙感技術(shù)還可以準(zhǔn)確確定水流區(qū)及其變化，監(jiān)測(cè)洪水動(dòng)向，調(diào)查洪水泛濫范圍以及受澇面積和受災(zāi)程度等。在區(qū)域水文研究方面，已廣泛利用遙感圖像繪制流域下墊面分類土，已確定流域的各種形狀參數(shù)、自然地理參數(shù)和洪水預(yù)報(bào)模型參數(shù)等。4.海洋學(xué)研究中的應(yīng)用海洋占地球表面積的71%，至今仍有1/3的洋區(qū)在相當(dāng)大的程度上是未知區(qū)。遙感技術(shù)已成功應(yīng)用于海面溫度、鹽度、海冰、海流、波浪和潮汐等海洋學(xué)各要素的測(cè)量，以及海岸帶地質(zhì)地貌調(diào)查、海涂資源調(diào)查、海岸線長(zhǎng)度量算、海岸動(dòng)態(tài)變化探測(cè)、河流與海洋相互作用研究、海岸帶資源開發(fā)研究等。遙感技術(shù)對(duì)海

13、洋大面積的實(shí)時(shí)探查，為預(yù)報(bào)和偵察魚群提供了巨大的可能性。美國(guó)加利福尼亞漁業(yè)公司利用遙感信息，直接發(fā)現(xiàn)和監(jiān)視海洋魚群的洄游路線，用于指導(dǎo)漁業(yè)生產(chǎn)。5.環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用利用遙感技術(shù)可以快速、大面積監(jiān)測(cè)水污染、大氣污染和土地污染以及各種污染導(dǎo)致的破壞和影響。在監(jiān)測(cè)城市熱島、煙霧擴(kuò)散、水源污染、綠色植物覆蓋指數(shù)、交通量等活動(dòng)中，起到了重要作用。國(guó)家海洋局在監(jiān)測(cè)渤海灣海面石油污染時(shí)，發(fā)現(xiàn)某國(guó)商船在大沽錨地違章排污，及時(shí)作了處理，在國(guó)內(nèi)外產(chǎn)生了較大影響。（讓一個(gè)學(xué)生回答，其他同學(xué)補(bǔ)充，然后教師小結(jié)。）課堂小結(jié)今天我們學(xué)習(xí)了遙感這一新興探測(cè)手段在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用，它已廣泛滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。

14、接受它，使用它，研究它，它就會(huì)成為人類的好幫手。第二課時(shí)課前準(zhǔn)備有條件的同學(xué)可以準(zhǔn)備GPS，同時(shí)搜集相關(guān)GPS的各種信息，到課堂上交流。師（創(chuàng)設(shè)情境，出示漫畫）大家從漫畫中看到了什么？你能解釋這一現(xiàn)象嗎？（先請(qǐng)對(duì)GPS有了解的同學(xué)作簡(jiǎn)要介紹。）生（學(xué)生討論后回答）略。推進(jìn)新課師在車載IT設(shè)備中最受駕車人關(guān)注的是GPS。那么全球定位系統(tǒng)到底是什么？它有什么用途呢？板書：二、全球定位系統(tǒng)（一）概念與工作過程師GPS技術(shù)是利用多衛(wèi)星系統(tǒng)對(duì)地面某一固定點(diǎn)進(jìn)行地理坐標(biāo)位置精確測(cè)定的技術(shù)系統(tǒng)。GPS系統(tǒng)主要有三大組成部分，即空間星座部分、地面監(jiān)控部分和用戶設(shè)備部分。GPS的空間星座部分由24顆均勻分布在6

15、個(gè)軌道平面內(nèi)的衛(wèi)星組成；GPS的地面監(jiān)控部分負(fù)責(zé)衛(wèi)星的監(jiān)控和衛(wèi)星星歷的計(jì)算。GPS的用戶設(shè)備主要由接收機(jī)硬件和處理軟件組成。用戶通過用戶設(shè)備接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，經(jīng)信號(hào)處理而獲得用戶位置、速度等信息，最終實(shí)現(xiàn)利用GPS進(jìn)行導(dǎo)航和定位的目的。24顆GPS衛(wèi)星在離地面12000千米的高空上，以12小時(shí)的周期環(huán)繞地球運(yùn)行，在任意時(shí)刻，在地面上的任意一點(diǎn)都可以同時(shí)觀測(cè)到4顆以上的衛(wèi)星。那么，為什么需要4顆衛(wèi)星來(lái)確定地面某點(diǎn)的位置呢？由于衛(wèi)星的位置精確，在GPS觀測(cè)中，我們可得到衛(wèi)星到接收機(jī)的距離，利用三維坐標(biāo)中的距離公式，利用3顆衛(wèi)星，就可以組成3個(gè)方程式，解出觀測(cè)點(diǎn)的位置（X、Y、Z）?？紤]到衛(wèi)星的時(shí)

16、鐘與接收機(jī)時(shí)鐘之間的誤差，實(shí)際上有4個(gè)未知數(shù)，X、Y、Z和鐘差，因而需要引入第4顆衛(wèi)星，形成4個(gè)方程式進(jìn)行求解，從而得到觀測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和高程。接收機(jī)往往可以鎖住4顆以上的衛(wèi)星，這時(shí)，接收機(jī)可按衛(wèi)星的星座分布分成若干組，每組4顆，然后通過算法挑選出誤差最小的一組用作定位，從而提高精度。（設(shè)置探究問題幫助對(duì)GPS的理解。這一問題比較難，如果學(xué)生理解有困難，只作簡(jiǎn)單了解亦可）師汽車導(dǎo)航系統(tǒng)可以為駕駛員提供哪些便利的服務(wù)？在汽車導(dǎo)航中，信息在衛(wèi)星、汽車和服務(wù)中心之間如何傳遞？請(qǐng)同學(xué)們獨(dú)立的思考，并畫出自己頭腦中信息傳遞的圖像。板書：（二）典型應(yīng)用師自GPS對(duì)民間開放以來(lái)，各種產(chǎn)品、應(yīng)用層出不窮，GPS

17、已經(jīng)深入國(guó)民生產(chǎn)、日常生活的方方面面。例如，車載GPS可以為汽車的主人提供就餐的最近路線，還可以智能的考慮汽車主人的愛好，如果其喜愛意大利餐，則GPS就會(huì)為其首先顯示去最近意大利餐館的路線。請(qǐng)同學(xué)閱讀下面材料了解GPS的主要應(yīng)用。GPS的主要應(yīng)用GPS技術(shù)給測(cè)繪界帶來(lái)了一場(chǎng)革命。利用載波相位差分技術(shù)（RTK），在實(shí)時(shí)處理兩個(gè)觀測(cè)站的載波相位的基礎(chǔ)上，可以達(dá)到厘米級(jí)的精度。與傳統(tǒng)的手工測(cè)量手段相比，GPS技術(shù)有著巨大的優(yōu)勢(shì)：測(cè)量精度高；操作簡(jiǎn)便，儀器體積小，便于攜帶;全天候操作;觀測(cè)點(diǎn)之間無(wú)須通視;測(cè)量結(jié)果統(tǒng)一在WGS84坐標(biāo)下，信息自動(dòng)接收、存儲(chǔ)，減少繁瑣的中間處理環(huán)節(jié)。當(dāng)前，GPS技術(shù)已廣泛

18、應(yīng)用于大地測(cè)量、資源勘查、地殼運(yùn)動(dòng)、地籍測(cè)量等領(lǐng)域。出租車、租車服務(wù)、物流配送等行業(yè)利用GPS技術(shù)對(duì)車輛進(jìn)行跟蹤、調(diào)度管理，合理分布車輛，以最快的速度響應(yīng)用戶的乘車或運(yùn)送請(qǐng)求，降低能源消耗，節(jié)省運(yùn)行成本。GPS在車輛導(dǎo)航方面發(fā)揮了重要的角色，在城市中建立數(shù)字化交通電臺(tái)，實(shí)時(shí)發(fā)布城市交通信息，車載設(shè)備通過GPS進(jìn)行精確定位，結(jié)合電子地圖以及實(shí)時(shí)的交通狀況，自動(dòng)匹配最優(yōu)路徑，并實(shí)行車輛的自主導(dǎo)航。民航運(yùn)輸通過GPS接收設(shè)備，使駕駛員著陸時(shí)能準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)跑道，同時(shí)還能使飛機(jī)緊湊排列，提高機(jī)場(chǎng)利用率，引導(dǎo)飛機(jī)安全進(jìn)離機(jī)場(chǎng)。利用GPS定位技術(shù)，可對(duì)火警、救護(hù)、警察進(jìn)行應(yīng)急調(diào)遣，提高緊急事件處理部門對(duì)火災(zāi)、犯

19、罪現(xiàn)場(chǎng)、交通事故、交通堵塞等緊急事件的響應(yīng)效率。特種車輛（如運(yùn)鈔車）等，可對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行報(bào)警、定位，將損失降到最低。有了GPS的幫助，救援人員就可在人跡罕至、條件惡劣的大海、山野、沙漠，對(duì)失蹤人員實(shí)施有效的搜索、拯救。裝有GPS裝置的漁船，在發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)，可及時(shí)定位、報(bào)警，使之能更快更及時(shí)地獲得救援。當(dāng)前，發(fā)達(dá)國(guó)家已開始把GPS技術(shù)引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，即所謂的“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作”。該方法利用GPS進(jìn)行農(nóng)田信息定位獲取，包括產(chǎn)量監(jiān)測(cè)、土樣采集等，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理，決策出農(nóng)田地塊的管理措施，把產(chǎn)量和土壤狀態(tài)信息裝入帶有GPS設(shè)備的噴施器中，從而精確地給農(nóng)田地塊施肥、噴藥。通過實(shí)施精準(zhǔn)耕作，可在盡

20、量不減產(chǎn)的情況下，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，有效避免資源浪費(fèi)，降低因施肥除蟲對(duì)環(huán)境造成的污染。隨著GPS接收機(jī)的小型化以及價(jià)格的降低，GPS逐漸走進(jìn)了人們的日常生活，成為人們旅游、探險(xiǎn)的好幫手。通過GPS，人們可以在陌生的城市里迅速地找到目的地，并且可以沿最優(yōu)的路徑行駛；野營(yíng)者攜帶GPS接收機(jī)，可快捷地找到合適的野營(yíng)地點(diǎn)，不必?fù)?dān)心迷路；甚至一些高檔的電子游戲，也使用了GPS仿真技術(shù)。師GPS最初用于軍事目的，請(qǐng)同學(xué)們課后討論它在軍事上有什么用途。有條件的同學(xué)上網(wǎng)或查閱報(bào)刊資料了解一些近幾年美國(guó)發(fā)動(dòng)的幾場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)中GPS發(fā)揮的主要作用。摘錄后與其他同學(xué)交流。（教師總結(jié)GPS的應(yīng)用后對(duì)本節(jié)課作小結(jié)）課堂小結(jié)G

21、PS已經(jīng)深入國(guó)民生產(chǎn)、日常生活的方方面面。必將在未來(lái)走進(jìn)大尋常百姓家。那時(shí)，可別忘了為你打開這一知識(shí)大門的地理知識(shí)。第三課時(shí)課前準(zhǔn)備學(xué)生利用課外時(shí)間上網(wǎng)，進(jìn)入中國(guó)地理信息系統(tǒng)網(wǎng)站，了解相關(guān)的信息。導(dǎo)入新課師（創(chuàng)設(shè)問題情境）大家利用課外時(shí)間上網(wǎng)了解了地理信息系統(tǒng)，那么，請(qǐng)大家討論交流什么是地理信息系統(tǒng)？它是怎樣工作的好嗎？（學(xué)生討論、回答，由于學(xué)生對(duì)此了解不多，可能回答不好。這里只要能引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣即可。）推進(jìn)新課板書：三、地理信息系統(tǒng)（一）概念與工作過程師請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本P12閱讀材料“GIS的簡(jiǎn)要程序”，簡(jiǎn)單了解GIS的工作過程。地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationS

22、ystem,簡(jiǎn)稱GIS）作為獲取處理、管理和分析地理空間數(shù)據(jù)的重要工具、技術(shù)和學(xué)科，近年來(lái)得到了廣泛關(guān)注和迅猛發(fā)展。從技術(shù)和應(yīng)用的角度，GIS是解決空間問題的工具、方法和技術(shù)。從學(xué)科的角度，GIS是在地理學(xué)、地圖學(xué)、測(cè)量學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門學(xué)科，具有獨(dú)立的學(xué)科體系。從功能上，GIS具有空間數(shù)據(jù)的獲取、存儲(chǔ)、顯示、編輯、處理、分析、輸出和應(yīng)用等功能。GIS是指在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。（教師展示圖片）師請(qǐng)學(xué)生閱讀教材中關(guān)于香港的GIS的介紹。思考GIS能幫助我們做什么呢？請(qǐng)大

23、家先推測(cè)一下。生可以了解城市的地貌、主要道路、城市各地區(qū)的地理情況。板書：（二）典型應(yīng)用師GIS在城市管理、城市規(guī)劃、大地測(cè)量、國(guó)防等許多方面都有重要的作用，例如在城市管理方面。（教師展示圖片）（圖片來(lái)自南師大湯國(guó)安教授）城市地下管網(wǎng)管理體系示意圖師請(qǐng)同學(xué)讀“城市地下管網(wǎng)管理體系示意圖”。圖中粗線圈中有一條虛線穿過。如果我們準(zhǔn)備沿虛線進(jìn)行地下施工，為了不破壞地下管線便在GIS中查一下經(jīng)過虛線管道有哪些。粗箭頭所指就是該地的剖面圖。同學(xué)們看了是不是一目了然呢？學(xué)生討論：從圖中看出地下管道的粗細(xì)、深度、與地面物體的相對(duì)位置等。這樣施工時(shí)就可以順利進(jìn)行而且不破壞地下管道。師人們都說農(nóng)業(yè)社會(huì)是資源經(jīng)濟(jì)

24、，誰(shuí)擁有資源（自然資源、人力資源等）誰(shuí)就主宰世界。在工業(yè)社會(huì)，誰(shuí)擁有資本誰(shuí)就主宰社會(huì)。到了21世紀(jì)人類將進(jìn)入信息社會(huì)，誰(shuí)擁有知識(shí)，誰(shuí)就主宰世界，稱之為知識(shí)經(jīng)濟(jì)或信息經(jīng)濟(jì)。1998年1月31日,美國(guó)副總統(tǒng)戈?duì)?ALGORE)在洛杉磯加利福尼亞科學(xué)中心舉行的開放地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)(OGC)年會(huì)上發(fā)表了題為“數(shù)字地球：理解21世紀(jì)我們這顆星球(TheDigitalEarth:Understandingourplanetinthe21stCentury)”的報(bào)告。提出了一個(gè)通俗易讀的概念“數(shù)字地球”，如他早期提出的“信息高速公路”(InformationHighway)一樣引起了世界許多國(guó)家的關(guān)注和科技

25、工作者尤其是地學(xué)工作者熱烈深入的討論和研究。它勾繪出了信息時(shí)代人類在地球上生存、工作、學(xué)習(xí)和生活的時(shí)代特征。在3S技術(shù)的發(fā)展下，我們對(duì)區(qū)域的研究日益深刻，對(duì)地球的認(rèn)識(shí)更加全面，所以才提出了數(shù)字地球的概念，那么什么是數(shù)字地球呢？板書：一、數(shù)字地球（一）概念師數(shù)字地球是新的信息概念，“數(shù)字地球”是指在全球范圍內(nèi)建立一個(gè)以空間位置為主線，將信息組織起來(lái)的復(fù)雜系統(tǒng)，即按照地理坐標(biāo)整理并構(gòu)造一個(gè)全球的信息模型。地球上每一點(diǎn)的全部信息，按地理位置組織、存儲(chǔ)起來(lái)，并提供有效、方便和直觀的檢索手段和顯示手段,使每一個(gè)人都可以快速、準(zhǔn)確、充分和完整地了解及利用地球上各方面的信息。在這個(gè)意義上，“數(shù)字地球”就是一

26、個(gè)全球范圍的以地理位置及其相互關(guān)系為基礎(chǔ)而組成的信息框架，并在該框架內(nèi)嵌入我們所能獲得的信息的總稱。數(shù)字地球技術(shù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)：遙感（RS）、遙測(cè)（TM）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、互聯(lián)網(wǎng)（Internet）、萬(wàn)維網(wǎng)（Web）、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）等。師如果城市110接到報(bào)警電話，要想以最快速度趕到事故現(xiàn)場(chǎng)，那么應(yīng)該如何應(yīng)用地理信息技術(shù)呢？（探究過程：學(xué)生分組，共同進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，每組派代表一名組成評(píng)價(jià)組，各小組向全班匯報(bào)方案，由評(píng)價(jià)組進(jìn)行打分，最后進(jìn)行評(píng)比。）師數(shù)字地球的提出是全球信息化的必然產(chǎn)物，它的一項(xiàng)長(zhǎng)期的戰(zhàn)略目標(biāo)，需要經(jīng)過全人類的共同努力才能實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，數(shù)字地球的建設(shè)與發(fā)展將加快全球信息化的

27、步伐，在很大程度上改變?nèi)藗兊纳罘绞?，并?chuàng)造出巨大的社會(huì)財(cái)富，為人類社會(huì)的發(fā)展作出巨大貢獻(xiàn)。板書：（二）應(yīng)用【知識(shí)拓展】請(qǐng)同學(xué)們閱讀下面材料回答后面的問題。數(shù)字地球的應(yīng)用人類所接觸到的信息中有80%與地理位置和空間分布有關(guān)，地球空間信息是信息高速公路上的貨和車。數(shù)字地球不僅包括高分辨率的地球衛(wèi)星圖像，還包括數(shù)字地圖，以及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和人口等方面的信息，它的應(yīng)用正如戈?duì)柛笨偨y(tǒng)在報(bào)告中提到的“有時(shí)會(huì)因?yàn)槲覀兊南胂罅Χ艿较拗啤?，換句話說，數(shù)字地球的應(yīng)用在很大程度上超出我們的想象，可以樂觀地說本世紀(jì)中，數(shù)字地球?qū)⑦M(jìn)入千家萬(wàn)戶和各行各業(yè)。這里只能就我們的理解提出一些現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用。1.數(shù)字地球?qū)θ蜃兓c社

28、會(huì)可持續(xù)發(fā)展的作用全球變化與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展已成為當(dāng)今世界人們關(guān)注的重要問題。數(shù)字化表示的地球?yàn)槲覀冄芯窟@一問題提供了非常有利的條件。在計(jì)算機(jī)中利用數(shù)字地球可以對(duì)全球變化的過程、規(guī)律、影響以及對(duì)策進(jìn)行各種模擬和仿真，從而提高人類應(yīng)付全球變化的能力。數(shù)字地球可以廣泛地應(yīng)用于對(duì)全球氣候變化、海平面變化、荒漠化、生態(tài)與環(huán)境變化、土地利用變化的監(jiān)測(cè)。與此同時(shí)，利用數(shù)字地球，還可以對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的許多問題進(jìn)行綜合分析與預(yù)測(cè)，如：自然資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人口增長(zhǎng)與社會(huì)發(fā)展，災(zāi)害預(yù)測(cè)與防御等。2.數(shù)字地球?qū)ι鐣?huì)經(jīng)濟(jì)和生活的影響數(shù)字地球?qū)⑷菁{大量行業(yè)部門、企業(yè)和私人添加的信息，進(jìn)行大量數(shù)據(jù)在空間和時(shí)間分布上的研究

29、和分析。例如國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的規(guī)劃，全國(guó)鐵路、交通運(yùn)輸?shù)囊?guī)劃，城市發(fā)展的規(guī)劃，海岸帶開發(fā)，西部開發(fā)。從貼近人們的生活看，房地產(chǎn)公司可以將房地產(chǎn)信息鏈接到數(shù)字地球上；旅游公司可以將酒店、旅游景點(diǎn)，包括它們的風(fēng)景照片和錄像放入這個(gè)公用的數(shù)字地球上；世界著名的博物館和圖書館可以將其收藏，以圖像、聲音、文字形式放入數(shù)字地球中；甚至商店也可以將貨架上的商品制作成多媒體或虛擬產(chǎn)品放入數(shù)字地球中，讓用戶任意挑選。另外在相關(guān)技術(shù)研究和基礎(chǔ)設(shè)施方面也將會(huì)起推動(dòng)作用。因此，數(shù)字地球進(jìn)程的推進(jìn)必將對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人民生活產(chǎn)生巨大的影響。3.數(shù)字地球與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)下一世紀(jì)農(nóng)業(yè)要走節(jié)約化的道路，實(shí)現(xiàn)節(jié)水農(nóng)業(yè)、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)無(wú)污染農(nóng)業(yè)。這就要依托數(shù)字地球，每隔35天給農(nóng)民送去他們的莊稼地的高分辨率衛(wèi)星影像，農(nóng)民在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)終端上可以從影像圖中獲得他的農(nóng)田的長(zhǎng)勢(shì)征兆，通過GIS作分析，制定出行動(dòng)計(jì)劃，然后在車載GPS和電子地圖指引下，實(shí)施農(nóng)田作業(yè)，及時(shí)地預(yù)防病蟲害，把殺蟲劑、化肥和水用到必須用的地方，而不致使化學(xué)殘留物污染土地、糧食和種子，實(shí)現(xiàn)真正的綠色農(nóng)