地理新學(xué)案必修圖版講義第三章 地理信息技術(shù)應(yīng)用 章末總結(jié)

章末總結(jié)第一節(jié)教材P77活動(dòng)探究1．“GIS”一詞的出現(xiàn)，要追溯到20世紀(jì)50年代。那個(gè)時(shí)期，由于計(jì)算機(jī)科學(xué)的興起及其在測(cè)量學(xué)、地圖制圖學(xué)中的應(yīng)用，人們開(kāi)始用計(jì)算機(jī)來(lái)收集、存儲(chǔ)和處理各種空間數(shù)據(jù)，并嘗試通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為管理和決策提供依據(jù)。1963年，加拿大測(cè)量學(xué)家首先提出“GIS”這一概念，并建立了世界上第一個(gè)地理信息系統(tǒng)——“加拿大地理信息系統(tǒng)”，用于自然資源的管理與規(guī)劃。1965年，美國(guó)哈佛大學(xué)土地測(cè)量專(zhuān)業(yè)的一名學(xué)生J.Dangermond在其畢業(yè)論文中，設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的GIS系統(tǒng)，并在畢業(yè)后于1969年成立了ESRI公司，成為推動(dòng)GIS發(fā)展的重要里程碑。我國(guó)GIS從20世紀(jì)80年代初期開(kāi)始起步，90年代進(jìn)入快速發(fā)展階段。目前，GIS已經(jīng)成為分析重大社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的強(qiáng)有力工具。2．地理信息系統(tǒng)的定義或解釋地理信息系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和用戶(hù)組成，通過(guò)對(duì)地理數(shù)據(jù)的集成、存儲(chǔ)、檢索、操作和分析，生成并輸出各種地理信息，從而為土地利用、資源管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城市規(guī)劃以及政府各部門(mén)行政管理提供新的知識(shí)，為工程設(shè)計(jì)和規(guī)劃、管理決策服務(wù)。地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，采用地理模型，適時(shí)提供多種空間的和動(dòng)態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。目前，對(duì)地理信息系統(tǒng)的定義還存在著分歧，可歸結(jié)為以下四類(lèi)：面向數(shù)據(jù)處理過(guò)程的定義：認(rèn)為地理信息系統(tǒng)由地理數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)、查詢(xún)、分析、輸出等子系統(tǒng)組成。面向?qū)ｎ}應(yīng)用的定義：在面向過(guò)程定義的基礎(chǔ)上，按其分析的信息類(lèi)型來(lái)定義地理信息系統(tǒng)，如土地利用信息系統(tǒng)，礦產(chǎn)資源管理信息系統(tǒng)等。工具箱定義：這種定義基于軟件系統(tǒng)分析的觀(guān)點(diǎn)，認(rèn)為地理信息系統(tǒng)包括各種復(fù)雜的處理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)程序和各種算法。數(shù)據(jù)庫(kù)定義：在工具箱定義的基礎(chǔ)上，更加強(qiáng)調(diào)分析工具和數(shù)據(jù)庫(kù)間的連接。3．進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)有一大批高等院校設(shè)立了與GIS相關(guān)的專(zhuān)業(yè)或?qū)W科。如北京大學(xué)的地球與空間科學(xué)學(xué)院設(shè)有地理信息系統(tǒng)系，下設(shè)地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)、攝影測(cè)量與遙感專(zhuān)業(yè)。教材P81～82活動(dòng)探究國(guó)外GIS軟件，如哈佛大學(xué)開(kāi)發(fā)的SYMAP系列軟件等。國(guó)內(nèi)下列GIS軟件在解決實(shí)際工程能力和技術(shù)創(chuàng)新等方面表現(xiàn)突出，如MapGIS6.6、SuperMapGIS2003、地網(wǎng)V5.0、CitoMap等。教材P85活動(dòng)實(shí)踐制作GIS專(zhuān)題簡(jiǎn)報(bào)，可按教材提供的參考步驟進(jìn)行。第二節(jié)教材P91活動(dòng)探究不同地物在同一波段反射率不同，同一地物在不同波段反射率也不同，由此導(dǎo)致其波譜特征不同，根據(jù)地物波譜曲線(xiàn)就可以區(qū)分和識(shí)別地表物體。教材P92活動(dòng)探究1．在特定的衛(wèi)星圖像上，健康的植被往往呈鮮紅色，而長(zhǎng)勢(shì)比較差的植被顏色比較淺。因此人們可以通過(guò)衛(wèi)星圖像上植被顏色的差異判定植物的生長(zhǎng)狀況。2．判斷水體污染、分析城市大氣污染、監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)、調(diào)查生物資源、估算農(nóng)作物產(chǎn)量、勘探礦產(chǎn)資源等領(lǐng)域。3．不同的土地利用類(lèi)型如草地、荒地、撂荒的土地具有不同的電磁波特性，衛(wèi)星傳感器探測(cè)這些土地利用類(lèi)型對(duì)電磁波的反射和它們自身發(fā)射的電磁波，然后按照一定的規(guī)律把電磁波特性轉(zhuǎn)換為圖像，經(jīng)過(guò)處理，提取土地利用類(lèi)型的信息，完成遠(yuǎn)距離識(shí)別地物和地物的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)土地資源的普查。教材P93～94活動(dòng)探究1．首先對(duì)三幅圖的主要地物進(jìn)行判讀，比較相同地物在面積、數(shù)量、密度、長(zhǎng)度等方面的變化，然后運(yùn)用相關(guān)原理進(jìn)行解釋。從三幅圖的主要對(duì)比可以看出，黃河三角洲的面積在擴(kuò)大，主要是泥沙沉積作用造成的；植被覆蓋區(qū)的范圍增加，是由植樹(shù)造林產(chǎn)生的；黃河水的泥沙增多，原因是水土流失的加劇；居住區(qū)和水產(chǎn)業(yè)建筑區(qū)的面積增加。2．我國(guó)的環(huán)境問(wèn)題與災(zāi)害問(wèn)題有：土地荒漠化、土壤鹽漬化、環(huán)境污染、海洋生態(tài)破壞、植被破壞，水旱災(zāi)害、滑坡、地震、泥石流、農(nóng)林病蟲(chóng)害、森林火災(zāi)等。森林火災(zāi)是在國(guó)外和我國(guó)森林分布區(qū)域常見(jiàn)的自然災(zāi)害，它會(huì)對(duì)森林造成嚴(yán)重的破壞，同時(shí)還會(huì)嚴(yán)重危害地球上的生態(tài)平衡。衛(wèi)星遙感的作用表現(xiàn)在：在災(zāi)前，可根據(jù)氣候狀況和林木組成等預(yù)測(cè)火災(zāi)可能發(fā)生的地區(qū)、時(shí)段和火險(xiǎn)等級(jí)；在災(zāi)中，可準(zhǔn)確地提供火源位置和火災(zāi)范圍，以及火災(zāi)的蔓延趨勢(shì)；在災(zāi)后，查明火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況和過(guò)火面積、火災(zāi)損失，為森林的恢復(fù)提供依據(jù)。衛(wèi)星遙感的熱紅外波段圖像可以用于森林火災(zāi)的監(jiān)測(cè)，原理是著火林木的溫度比未著火林木的溫度要高，在電磁波的熱紅外波段會(huì)輻射出更多的能量，在圖像上會(huì)顯示出更亮的淺色調(diào)。因此，通過(guò)衛(wèi)星的觀(guān)測(cè)，就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)著火點(diǎn)和火災(zāi)蔓延區(qū)域，這樣就可以及時(shí)掌握森林大火的情況，為指揮滅火提供信息。3．遙感在環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的案例：美國(guó)利用衛(wèi)星圖像研究煙塵污染，監(jiān)測(cè)到紐約因傾倒垃圾、酸液所引起的污染范圍。他們?cè)?jīng)利用1972年10月10日的陸地衛(wèi)星圖像，發(fā)現(xiàn)有第三節(jié)教材P97～98活動(dòng)探究

我國(guó)導(dǎo)航定位技術(shù)發(fā)展的討論提綱：小組討論主題A組我國(guó)導(dǎo)航定位技術(shù)的發(fā)展歷程B組我國(guó)GPS技術(shù)在大地測(cè)量方面的應(yīng)用C組我國(guó)GPS技術(shù)在工程測(cè)量方面的應(yīng)用D組我國(guó)GPS技術(shù)在航空攝影測(cè)量方面的應(yīng)用E組我國(guó)GPS技術(shù)在地球動(dòng)力學(xué)方面的應(yīng)用…………A組我國(guó)導(dǎo)航定位技術(shù)的發(fā)展歷程我國(guó)的航天科技事業(yè)在逐步建立和發(fā)展中，目標(biāo)是躋身于世界先進(jìn)水平的行列，成為世界空間強(qiáng)國(guó)之一。從1970年4月把第一顆人造衛(wèi)星送入軌道以來(lái)，我國(guó)已成功地發(fā)射了100多顆不同類(lèi)型的人造衛(wèi)星，為空間大地測(cè)量工作的開(kāi)展創(chuàng)造了有利條件。B組我國(guó)GPS技術(shù)在大地測(cè)量方面的應(yīng)用在大地測(cè)量方面，利用GPS技術(shù)開(kāi)展國(guó)際聯(lián)測(cè)，建立全球性大地控制網(wǎng)，提供高精度的地心坐標(biāo)，測(cè)定和精確大地水準(zhǔn)面。我國(guó)已完成西沙、南沙群島各島嶼與祖國(guó)大陸的GPS聯(lián)測(cè)，使海島與全國(guó)大地網(wǎng)連成一個(gè)整體。C組我國(guó)GPS技術(shù)在工程測(cè)量方面的應(yīng)用在工程測(cè)量方面，應(yīng)用GPS靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù)，布設(shè)精密工程控制網(wǎng)，用于城市和礦區(qū)油田地面沉降監(jiān)測(cè)、大壩變形監(jiān)測(cè)、高層建筑變形監(jiān)測(cè)、隧道貫通測(cè)量等精密工程。D組我國(guó)GPS技術(shù)在航空攝影測(cè)量方面的應(yīng)用在航空攝影測(cè)量方面，除應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行航測(cè)外，還控制測(cè)量、航攝飛行導(dǎo)航、機(jī)載GPS航測(cè)等航測(cè)成圖的各個(gè)階段。E組我國(guó)GPS技術(shù)在地球動(dòng)力學(xué)方面的應(yīng)用我國(guó)已開(kāi)始用GPS技術(shù)監(jiān)測(cè)南極洲板塊運(yùn)動(dòng)、青藏高原地殼運(yùn)動(dòng)、四川鮮水河地殼斷裂運(yùn)動(dòng)，建立了中國(guó)地殼形變觀(guān)測(cè)網(wǎng)、三峽庫(kù)區(qū)形變觀(guān)測(cè)網(wǎng)、首都圈GPS形變監(jiān)測(cè)網(wǎng)等。GPS技術(shù)已經(jīng)用于海洋測(cè)量、水下地形測(cè)繪。我國(guó)的《全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)范》已于1992年10月1日起實(shí)施。

此外，在軍事、交通、郵電、地礦、煤礦、石油、建筑以及農(nóng)業(yè)、氣象、土地管理、金融、公安等部門(mén)和行業(yè)，在航空航天、測(cè)時(shí)授時(shí)、物理探礦、資源測(cè)定等領(lǐng)域，也都開(kāi)展了GPS技術(shù)的研究和應(yīng)用。教材P101～102活動(dòng)探究1．GPS還可以應(yīng)用在大地測(cè)量、地震監(jiān)測(cè)、地形測(cè)量、林業(yè)測(cè)量、水利監(jiān)測(cè)、國(guó)土資源調(diào)查、城建規(guī)劃勘測(cè)等多個(gè)方面，并提高工作效率。資源調(diào)查：土地探測(cè)，如森林區(qū)、山坡地違規(guī)開(kāi)發(fā)、查報(bào)工作。使用GPS可順利導(dǎo)航至可疑之變異點(diǎn)，并直接查詢(xún)、調(diào)閱地籍圖等相關(guān)資料以利研究判斷。大地測(cè)量：利用GPS測(cè)定地球上任何點(diǎn)(包括地面上和海洋上)的位置并計(jì)算其間的距離，以及測(cè)定地球重力場(chǎng)和地球形狀、大小等。林業(yè)面積測(cè)繪：GPS在林業(yè)面積測(cè)繪的應(yīng)用主要有兩個(gè)方面，一是用于定位造林地塊，地塊位置和形狀，便于在地形圖上標(biāo)注具體的位置；二是利用GPS求算林木面積。森林防火：利用GPS進(jìn)行火場(chǎng)定位、火場(chǎng)布兵、火場(chǎng)面積測(cè)量、火災(zāi)損失估算，精確度高，安全性強(qiáng)，能夠?qū)崟r(shí)、快速、準(zhǔn)確地測(cè)定火險(xiǎn)位置和范圍，為防火指揮部門(mén)提供決策依據(jù)，已被國(guó)內(nèi)外防火機(jī)構(gòu)廣泛采用。監(jiān)測(cè)作物產(chǎn)量：在聯(lián)合收割機(jī)上配置計(jì)算機(jī)、產(chǎn)量監(jiān)視器和GPS接收機(jī)，就構(gòu)成了作物產(chǎn)量監(jiān)視系統(tǒng)。對(duì)不同的農(nóng)作物需配備不同的監(jiān)視器。例如監(jiān)視玉米產(chǎn)量的監(jiān)視器，當(dāng)收割玉米時(shí)，監(jiān)視器記錄下玉米所接穗數(shù)和產(chǎn)量，同時(shí)GPS接收機(jī)記錄下收割該株玉米所處位置，通過(guò)計(jì)算機(jī)最終繪制出一幅關(guān)于每塊土地產(chǎn)量的分布圖，再通過(guò)和土壤養(yǎng)分含量分布圖的綜合分析，可以找出影響作物產(chǎn)量的相關(guān)因素，從而進(jìn)行具體的田間施肥等管理工作。2．暢游GPS新生活GPS業(yè)界流行這樣一句話(huà)“GPS的應(yīng)用只受到人們想象力的限制”。隨著GPS的發(fā)展，GPS已經(jīng)不再只局限于行業(yè)應(yīng)用，GPS更大的一部分市場(chǎng)是民用級(jí)的個(gè)人消費(fèi)。車(chē)載機(jī)或者手持機(jī)，將是離我們最近的一種消費(fèi)?，F(xiàn)在你已大體了解了手持GPS在實(shí)際生活中的主要用途，對(duì)照自己對(duì)理想生活的向往，以上功能中是否有可以滿(mǎn)足的需求。你基本可以確定是否需要買(mǎi)一個(gè)GPS了。有人會(huì)問(wèn)：沒(méi)有自備車(chē)，也不會(huì)開(kāi)車(chē)，單純?yōu)榱寺糜?自助游)去弄一個(gè)GPS是不是太奢侈了？實(shí)際上，像數(shù)碼相機(jī)一樣，新科技帶給我們的是一個(gè)完全不同的生活方式。如果你希望體驗(yàn)全新的生活，那么買(mǎi)個(gè)GPS回家，它會(huì)讓你得到意想不到的樂(lè)趣。這種樂(lè)趣，還在于你不斷的推陳出新，盡情挖掘GPS的“潛能”而帶來(lái)的成就感！3．GPS應(yīng)用領(lǐng)域及主要功能GPS應(yīng)用領(lǐng)域主要功能在海洋測(cè)繪中的應(yīng)用海洋測(cè)繪主要包括海上定位、海洋測(cè)量和水下地形測(cè)量。對(duì)海洋劃界、航道測(cè)量以及海洋資源勘探與開(kāi)采、近海工程、海面變化、板塊運(yùn)動(dòng)以及海嘯等研究領(lǐng)域具有重要作用在旅游及野外考察中的應(yīng)用在旅游及野外考察中，如到風(fēng)景秀麗的地區(qū)去旅游，到原始大森林、雪山、峽谷或者沙漠地區(qū)考察，GPS接收機(jī)是你最忠實(shí)的向?qū)?。利用它，你可以隨時(shí)知道所在的位置及行走速度和方向，使你不會(huì)迷失在林業(yè)管理方面的應(yīng)用GPS技術(shù)在確定林區(qū)面積，估算木材量，計(jì)算可采伐木材面積，確定原始森林、道路位置，對(duì)森林火災(zāi)周邊測(cè)量，尋找水源和測(cè)定地區(qū)邊界等方面可以發(fā)揮其獨(dú)特的重要作用在合理施肥、精確農(nóng)業(yè)管理方面的應(yīng)用依據(jù)農(nóng)田土壤養(yǎng)分含量分布圖，設(shè)置有GPS接收機(jī)的“受控應(yīng)用”的噴施器，在GPS的控制下，依據(jù)土壤養(yǎng)分含量分布圖，能夠精確地給田地的各點(diǎn)施肥在精確定時(shí)方面的應(yīng)用每顆GPS衛(wèi)星上都有精密的原子鐘，所以GPS接收機(jī)可以接收到精確的時(shí)間信息第四節(jié)教材P104活動(dòng)探究1．?dāng)?shù)字地球是我們星球的真實(shí)體現(xiàn)，它使人經(jīng)歷和使用被集結(jié)的大量自然、文化和歷史資料。它包括資料鏈接和各種標(biāo)準(zhǔn)，以至于使它能接收來(lái)自遙遠(yuǎn)傳感、制圖、統(tǒng)計(jì)、醫(yī)學(xué)及其他來(lái)源的編碼資料。2．略。教材P107活動(dòng)思考數(shù)字地球(TheDigitalEarth)是當(dāng)代最新的一種概念。通俗地講，就是把地球和人類(lèi)的各種信息用地圖(地理信息)串起來(lái)，裝在電腦網(wǎng)絡(luò)中，形成一個(gè)全球信息系統(tǒng)，這就叫數(shù)字地球。(1)世界上幾乎所有信息都具有地理