地理新學案必修圖版講義第三章 地理信息技術應用 章末總結(jié)

章末總結(jié)第一節(jié)教材P77活動探究1．“GIS”一詞的出現(xiàn)，要追溯到20世紀50年代。那個時期，由于計算機科學的興起及其在測量學、地圖制圖學中的應用，人們開始用計算機來收集、存儲和處理各種空間數(shù)據(jù)，并嘗試通過計算機對數(shù)據(jù)進行分析，為管理和決策提供依據(jù)。1963年，加拿大測量學家首先提出“GIS”這一概念，并建立了世界上第一個地理信息系統(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，美國哈佛大學土地測量專業(yè)的一名學生J.Dangermond在其畢業(yè)論文中，設計了一個簡單的GIS系統(tǒng)，并在畢業(yè)后于1969年成立了ESRI公司，成為推動GIS發(fā)展的重要里程碑。我國GIS從20世紀80年代初期開始起步，90年代進入快速發(fā)展階段。目前，GIS已經(jīng)成為分析重大社會經(jīng)濟問題的強有力工具。2．地理信息系統(tǒng)的定義或解釋地理信息系統(tǒng)由計算機系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和用戶組成，通過對地理數(shù)據(jù)的集成、存儲、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、交通運輸、經(jīng)濟建設、城市規(guī)劃以及政府各部門行政管理提供新的知識，為工程設計和規(guī)劃、管理決策服務。地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎，采用地理模型，適時提供多種空間的和動態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務的計算機系統(tǒng)。目前，對地理信息系統(tǒng)的定義還存在著分歧，可歸結(jié)為以下四類：面向數(shù)據(jù)處理過程的定義：認為地理信息系統(tǒng)由地理數(shù)據(jù)的輸入、存儲、查詢、分析、輸出等子系統(tǒng)組成。面向?qū)ｎ}應用的定義：在面向過程定義的基礎上，按其分析的信息類型來定義地理信息系統(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)分析的觀點，認為地理信息系統(tǒng)包括各種復雜的處理空間數(shù)據(jù)的計算機程序和各種算法。數(shù)據(jù)庫定義：在工具箱定義的基礎上，更加強調(diào)分析工具和數(shù)據(jù)庫間的連接。3．進入21世紀，我國有一大批高等院校設立了與GIS相關的專業(yè)或?qū)W科。如北京大學的地球與空間科學學院設有地理信息系統(tǒng)系，下設地圖學與地理信息系統(tǒng)、攝影測量與遙感專業(yè)。教材P81～82活動探究國外GIS軟件，如哈佛大學開發(fā)的SYMAP系列軟件等。國內(nèi)下列GIS軟件在解決實際工程能力和技術創(chuàng)新等方面表現(xiàn)突出，如MapGIS6.6、SuperMapGIS2003、地網(wǎng)V5.0、CitoMap等。教材P85活動實踐制作GIS專題簡報，可按教材提供的參考步驟進行。第二節(jié)教材P91活動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，由此導致其波譜特征不同，根據(jù)地物波譜曲線就可以區(qū)分和識別地表物體。教材P92活動探究1．在特定的衛(wèi)星圖像上，健康的植被往往呈鮮紅色，而長勢比較差的植被顏色比較淺。因此人們可以通過衛(wèi)星圖像上植被顏色的差異判定植物的生長狀況。2．判斷水體污染、分析城市大氣污染、監(jiān)測森林火災、調(diào)查生物資源、估算農(nóng)作物產(chǎn)量、勘探礦產(chǎn)資源等領域。3．不同的土地利用類型如草地、荒地、撂荒的土地具有不同的電磁波特性，衛(wèi)星傳感器探測這些土地利用類型對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)過處理，提取土地利用類型的信息，完成遠距離識別地物和地物的狀態(tài)，實現(xiàn)對土地資源的普查。教材P93～94活動探究1．首先對三幅圖的主要地物進行判讀，比較相同地物在面積、數(shù)量、密度、長度等方面的變化，然后運用相關原理進行解釋。從三幅圖的主要對比可以看出，黃河三角洲的面積在擴大，主要是泥沙沉積作用造成的；植被覆蓋區(qū)的范圍增加，是由植樹造林產(chǎn)生的；黃河水的泥沙增多，原因是水土流失的加??；居住區(qū)和水產(chǎn)業(yè)建筑區(qū)的面積增加。2．我國的環(huán)境問題與災害問題有：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，水旱災害、滑坡、地震、泥石流、農(nóng)林病蟲害、森林火災等。森林火災是在國外和我國森林分布區(qū)域常見的自然災害，它會對森林造成嚴重的破壞，同時還會嚴重危害地球上的生態(tài)平衡。衛(wèi)星遙感的作用表現(xiàn)在：在災前，可根據(jù)氣候狀況和林木組成等預測火災可能發(fā)生的地區(qū)、時段和火險等級；在災中，可準確地提供火源位置和火災范圍，以及火災的蔓延趨勢；在災后，查明火災現(xiàn)場情況和過火面積、火災損失，為森林的恢復提供依據(jù)。衛(wèi)星遙感的熱紅外波段圖像可以用于森林火災的監(jiān)測，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輻射出更多的能量，在圖像上會顯示出更亮的淺色調(diào)。因此，通過衛(wèi)星的觀測，就可以及時發(fā)現(xiàn)著火點和火災蔓延區(qū)域，這樣就可以及時掌握森林大火的情況，為指揮滅火提供信息。3．遙感在環(huán)境與災害監(jiān)測中應用的案例：美國利用衛(wèi)星圖像研究煙塵污染，監(jiān)測到紐約因傾倒垃圾、酸液所引起的污染范圍。他們曾經(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活動探究

我國導航定位技術發(fā)展的討論提綱：小組討論主題A組我國導航定位技術的發(fā)展歷程B組我國GPS技術在大地測量方面的應用C組我國GPS技術在工程測量方面的應用D組我國GPS技術在航空攝影測量方面的應用E組我國GPS技術在地球動力學方面的應用…………A組我國導航定位技術的發(fā)展歷程我國的航天科技事業(yè)在逐步建立和發(fā)展中，目標是躋身于世界先進水平的行列，成為世界空間強國之一。從1970年4月把第一顆人造衛(wèi)星送入軌道以來，我國已成功地發(fā)射了100多顆不同類型的人造衛(wèi)星，為空間大地測量工作的開展創(chuàng)造了有利條件。B組我國GPS技術在大地測量方面的應用在大地測量方面，利用GPS技術開展國際聯(lián)測，建立全球性大地控制網(wǎng)，提供高精度的地心坐標，測定和精確大地水準面。我國已完成西沙、南沙群島各島嶼與祖國大陸的GPS聯(lián)測，使海島與全國大地網(wǎng)連成一個整體。C組我國GPS技術在工程測量方面的應用在工程測量方面，應用GPS靜態(tài)相對定位技術，布設精密工程控制網(wǎng)，用于城市和礦區(qū)油田地面沉降監(jiān)測、大壩變形監(jiān)測、高層建筑變形監(jiān)測、隧道貫通測量等精密工程。D組我國GPS技術在航空攝影測量方面的應用在航空攝影測量方面，除應用GPS技術進行航測外，還控制測量、航攝飛行導航、機載GPS航測等航測成圖的各個階段。E組我國GPS技術在地球動力學方面的應用我國已開始用GPS技術監(jiān)測南極洲板塊運動、青藏高原地殼運動、四川鮮水河地殼斷裂運動，建立了中國地殼形變觀測網(wǎng)、三峽庫區(qū)形變觀測網(wǎng)、首都圈GPS形變監(jiān)測網(wǎng)等。GPS技術已經(jīng)用于海洋測量、水下地形測繪。我國的《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》已于1992年10月1日起實施。

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、公安等部門和行業(yè)，在航空航天、測時授時、物理探礦、資源測定等領域，也都開展了GPS技術的研究和應用。教材P101～102活動探究1．GPS還可以應用在大地測量、地震監(jiān)測、地形測量、林業(yè)測量、水利監(jiān)測、國土資源調(diào)查、城建規(guī)劃勘測等多個方面，并提高工作效率。資源調(diào)查：土地探測，如森林區(qū)、山坡地違規(guī)開發(fā)、查報工作。使用GPS可順利導航至可疑之變異點，并直接查詢、調(diào)閱地籍圖等相關資料以利研究判斷。大地測量：利用GPS測定地球上任何點(包括地面上和海洋上)的位置并計算其間的距離，以及測定地球重力場和地球形狀、大小等。林業(yè)面積測繪：GPS在林業(yè)面積測繪的應用主要有兩個方面，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進行火場定位、火場布兵、火場面積測量、火災損失估算，精確度高，安全性強，能夠?qū)崟r、快速、準確地測定火險位置和范圍，為防火指揮部門提供決策依據(jù)，已被國內(nèi)外防火機構(gòu)廣泛采用。監(jiān)測作物產(chǎn)量：在聯(lián)合收割機上配置計算機、產(chǎn)量監(jiān)視器和GPS接收機，就構(gòu)成了作物產(chǎn)量監(jiān)視系統(tǒng)。對不同的農(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，當收割玉米時，監(jiān)視器記錄下玉米所接穗數(shù)和產(chǎn)量，同時GPS接收機記錄下收割該株玉米所處位置，通過計算機最終繪制出一幅關于每塊土地產(chǎn)量的分布圖，再通過和土壤養(yǎng)分含量分布圖的綜合分析，可以找出影響作物產(chǎn)量的相關因素，從而進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“GPS的應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)應用，GPS更大的一部分市場是民用級的個人消費。車載機或者手持機，將是離我們最近的一種消費?，F(xiàn)在你已大體了解了手持GPS在實際生活中的主要用途，對照自己對理想生活的向往，以上功能中是否有可以滿足的需求。你基本可以確定是否需要買一個GPS了。有人會問：沒有自備車，也不會開車，單純?yōu)榱寺糜?自助游)去弄一個GPS是不是太奢侈了？實際上，像數(shù)碼相機一樣，新科技帶給我們的是一個完全不同的生活方式。如果你希望體驗全新的生活，那么買個GPS回家，它會讓你得到意想不到的樂趣。這種樂趣，還在于你不斷的推陳出新，盡情挖掘GPS的“潛能”而帶來的成就感！3．GPS應用領域及主要功能GPS應用領域主要功能在海洋測繪中的應用海洋測繪主要包括海上定位、海洋測量和水下地形測量。對海洋劃界、航道測量以及海洋資源勘探與開采、近海工程、海面變化、板塊運動以及海嘯等研究領域具有重要作用在旅游及野外考察中的應用在旅游及野外考察中，如到風景秀麗的地區(qū)去旅游，到原始大森林、雪山、峽谷或者沙漠地區(qū)考察，GPS接收機是你最忠實的向?qū)?。利用它，你可以隨時知道所在的位置及行走速度和方向，使你不會迷失在林業(yè)管理方面的應用GPS技術在確定林區(qū)面積，估算木材量，計算可采伐木材面積，確定原始森林、道路位置，對森林火災周邊測量，尋找水源和測定地區(qū)邊界等方面可以發(fā)揮其獨特的重要作用在合理施肥、精確農(nóng)業(yè)管理方面的應用依據(jù)農(nóng)田土壤養(yǎng)分含量分布圖，設置有GPS接收機的“受控應用”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施肥在精確定時方面的應用每顆GPS衛(wèi)星上都有精密的原子鐘，所以GPS接收機可以接收到精確的時間信息第四節(jié)教材P104活動探究1．數(shù)字地球是我們星球的真實體現(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準，以至于使它能接收來自遙遠傳感、制圖、統(tǒng)計、醫(yī)學及其他來源的編碼資料。2．略。教材P107活動思考數(shù)字地球(TheDigitalEarth)是當代最新的一種概念。通俗地講，就是把地球和人類的各種信息用地圖(地理信息)串起來，裝在電腦網(wǎng)絡中，形成一個全球信息系統(tǒng)，這就叫數(shù)字地球。(1)世界上幾乎所有信息都具有地理