2025版高考地理一輪復習第3部分區(qū)域可持續(xù)發(fā)展第9章第3講地理信息技術應用學案湘教版

PAGE11-第3講地理信息技術應用細化課標素養(yǎng)要求1.識記遙感(RS)在資源普查、環(huán)境和災難監(jiān)測中的應用。2.知道全球定位系統(tǒng)(GPS)在定位導航中的應用。3.理解地理信息系統(tǒng)(GIS)在城市管理中的功能。4.了解數(shù)字地球的含義。1.綜合思維：結合“3S”技術的特點，綜合分析“3S”技術在資源、環(huán)境、農(nóng)業(yè)災難、城市等方面的應用。2.地理實踐力：結合生活實際，相識“3S”技術在生產(chǎn)生活中的應用，如汽車導航、天氣預報等。一、地理信息系統(tǒng)及其應用1．什么是地理信息系統(tǒng)？地理信息系統(tǒng)簡稱GIS，是一種以采集、存儲、管理、分析和描述地球表面與地理分布有關數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)。2．地理信息系統(tǒng)由何功能？GIS除了具有一般信息系統(tǒng)的存儲、管理數(shù)據(jù)功能外，還能顯示數(shù)據(jù)的空間分布，并具有強大的空間查詢、分析、模擬、統(tǒng)計和預料等功能。3．地理信息系統(tǒng)有何組成？硬件設備、地理數(shù)據(jù)、GIS軟件、GIS人員和應用模型。4．地理信息系統(tǒng)的工作過程是怎樣的？5．地理信息系統(tǒng)的應用領域有哪些？城市規(guī)劃和管理、基礎設施管理、土地利用與管理和生態(tài)環(huán)境管理。二、遙感技術及其應用1．什么是遙感？遙感簡稱RS，是指借助對電磁波敏感的儀器，在不與探測目標接觸的狀況下，記錄目標物對電磁波的輻射、反射、散射等信息，揭示目標物的特征、性質(zhì)及其改變的綜合探測技術。2．遙感的工作原理是什么？不同物體對電磁波放射、反射和汲取的特性不同。3．遙感有哪些優(yōu)點？視域廣袤，監(jiān)測范圍大；能夠瞬時成像、實時傳輸、快速處理；快速獲得信息和實施動態(tài)監(jiān)測等。4．遙感技術系統(tǒng)由何組成？由遙感平臺、傳感器、信息傳輸裝置、數(shù)字或圖像處理設備以及相關技術等組成。5．遙感類型有哪些？從不同的角度，遙感有不同的分類方法：依據(jù)遙感平臺的高度，遙感可分為航天遙感、航空遙感、近地遙感；依據(jù)傳感器是否主動向觀測目標放射電磁波，遙感可分為主動式遙感與被動式遙感；依據(jù)電磁波的波譜范圍，遙感可分為紫外遙感、可見光遙感、紅外遙感、微波遙感、多譜段遙感等；依據(jù)應用領域或?qū)ｎ}，遙感可分為環(huán)境遙感、大氣遙感、資源遙感、海洋遙感、地質(zhì)遙感、農(nóng)業(yè)遙感、林業(yè)遙感等。6．遙感的應用領域有哪些？(1)資源普查：勘探礦產(chǎn)資源，調(diào)查生物資源、水資源等。(2)環(huán)境災難監(jiān)測：實時、精確地為救災和減災供應決策依據(jù)。[特殊提示](1)不同地物、同種地物不同性狀，其輻射和反射的電磁波不同，這是遙感影像能被判讀的基礎。(2)利用遙感圖像可以直觀看出某一事物的分布，還可以通過不同時間遙感圖像的對比分析某一地理事物的空間改變規(guī)律，并預料改變趨勢。三、全球定位系統(tǒng)及其應用1．什么是全球定位系統(tǒng)？全球定位系統(tǒng)簡稱GPS，是具有在海、陸、空進行全方位、實時三維導航與定位功能的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。2．全球定位系統(tǒng)有何用途？(1)最初用于軍事目的。(2)目前已拓展到交通、郵電、地礦、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)。(3)其他用途：還可監(jiān)測地殼的微小移動，從而幫助預報地震；與GIS、RS結合，為資源調(diào)查、工程管理、精細農(nóng)業(yè)服務等。[特殊提示]“3S”技術既相互區(qū)分又相互聯(lián)系，在選取某一技術時應把握其本質(zhì)區(qū)分：RS主要功能是獲得信息，是側重于收集信息的感知手段；GPS的主要功能是定位導航；GIS的主要功能是信息處理，側重于“分析”“計算”等。四、數(shù)字地球1．何為數(shù)字地球？是信息化的地球——地球的虛擬比照體。2．數(shù)字地球的核心是什么？用數(shù)字化的手段來處理整個地球的自然和社會等方面的問題。3．數(shù)字地球的關鍵技術有哪些？①信息高速馬路與高速網(wǎng)絡技術；②高辨別率衛(wèi)星遙感技術；③空間信息技術與空間數(shù)據(jù)基礎設施；④大容量數(shù)據(jù)存儲技術；⑤可視化和虛擬現(xiàn)實技術；⑥高性能計算實力。4．數(shù)字地球的特點有哪些？信息化、網(wǎng)絡化、全球化。聯(lián)系遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)的有關學問，回答下列問題。(1)上海某出租車公司在中心調(diào)度系統(tǒng)中快速查詢本公司出租車的位置信息，所采納的技術是________(單項選擇)。A．RS B．GISC．RS和GPS D．GIS和GPS(2)在分析20世紀90年頭以來上海市紅外遙感圖像時，發(fā)覺外環(huán)線周邊地區(qū)的紅色塊狀區(qū)域面積越來越小，而藍灰色區(qū)域面積越來越大。據(jù)此可以推斷，該地區(qū)________用地面積在縮小，而________________用地面積在擴大。(3)遙感技術探測的范圍大，獲得資料的________、________、限制少，所以適應性強、應用廣。目前主要應用于________、________和規(guī)劃決策等方面。(4)依據(jù)三顆衛(wèi)星供應的資料，運用數(shù)學原理就可以計算出地面靜止物體的位置。如圖所示，有四顆衛(wèi)星供應資料，除可進一步提高定位的精確度外，還可快速計算出________物體的空間位置。[答案](1)D(2)農(nóng)業(yè)建筑(非農(nóng)業(yè))(3)速度快周期短資源勘探動態(tài)監(jiān)測(4)運動遙感技術、全球定位系統(tǒng)及地理信息系統(tǒng)的應用[例1](2024·江蘇高考)2018年4月19日，在突尼斯召開的“一帶一路”遙感考古新聞發(fā)布會上，公布了中國科學家利用遙感技術在突尼斯中南部發(fā)覺的10處古羅馬時期遺存?，這一發(fā)覺揭示了當時的軍事防衛(wèi)系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)澆灌系統(tǒng)布局。下圖為“突尼斯境內(nèi)古羅馬遺址遙感考古影像圖”?。讀圖，回答(1)～(2)題。(1)這一考古成果表明遙感技術可以()A．完全取代傳統(tǒng)的田野考古工作B．確定地表、地下人類活動的遺跡C．探知各種人類活動遺跡曾經(jīng)的功能與作用D．幫助分析較大地域范圍內(nèi)人類活動遺跡間的聯(lián)系(2)突尼斯中南部有利于遙感考古發(fā)揮其獨特優(yōu)勢，因為這一區(qū)域()A．人類活動較多 B．位于沿海地區(qū)C．森林覆蓋率高 D．地處荒漠邊緣[思維流程]第一步：提取信息?發(fā)覺的古羅馬時期遺存在突尼斯中南部。?利用遙感技術生成的突尼斯境內(nèi)古羅馬遺址遙感考古影像圖。?圖中顯示突尼斯中南部位于35°N旁邊。其次步：調(diào)用學問遙感技術是利用肯定技術裝備接受地物輻射或反射的電磁波、對地物進行遠距離感知的技術，特點是探測范圍大、收集信息快等。第三步：綜合推斷第(1)題，由信息??可知，遙感技術在考古中可以快速發(fā)覺地表人類活動遺跡、活動范圍及活動遺跡間的聯(lián)系。第(2)題，由信息??可知，突尼斯中南部位于35°N旁邊，受副熱帶高氣壓帶和信風影響，為荒漠景觀，人跡罕至，不利于野外實地考察，因此遙感具有獨特優(yōu)勢。[嘗試解答](1)D(2)D1．遙感技術(RS)的應用(1)資源普查、環(huán)境和災難監(jiān)測應用領域具體內(nèi)容應用方向資源普查礦產(chǎn)資源有很多隱藏礦產(chǎn)的地方是地質(zhì)斷裂或環(huán)形構造帶，較簡潔借助遙感“發(fā)覺”礦產(chǎn)人們只須要分析遙感圖像就可以劃定隱藏礦產(chǎn)的大致區(qū)域生物資源通過遙感圖像解譯，用圖像處理技術，提取植被的分布、類型、結構、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)境愛護等部門服務環(huán)境和災難監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測監(jiān)測荒漠化、土壤鹽堿化、海上冰山漂流、海洋生態(tài)、全球氣候改變及其影響、植被改變、水體污染、大氣污染等有利于人們了解環(huán)境改變，使環(huán)境得到愛護和改善災難監(jiān)測監(jiān)測旱情、洪災、滑坡、泥石流、地震、農(nóng)林病蟲害、森林火災等有利于防災減災(2)農(nóng)業(yè)方面2．全球定位系統(tǒng)(GPS)的應用全球定位系統(tǒng)廣泛應用于軍用、民用兩領域，在軍用領域主要體現(xiàn)在定位和導航兩大方面，在民用領域主要體現(xiàn)在以下三個方面：3．地理信息系統(tǒng)(GIS)的應用(1)在區(qū)域地理環(huán)境探討中的應用(2)在城市管理中的應用應用主要功能城市信息管理與服務向城市居民供應工作與生活所需的各種信息城市規(guī)劃進行城市與區(qū)域多目標的開發(fā)和規(guī)劃城市道路交通管理顯示路況、交通流量、沿線環(huán)境等空間和屬性信息城市抗災減災實時跟蹤災難發(fā)生、發(fā)展過程，對災難進行快速分析、評價和模擬，并協(xié)助開展災后的應急和復原工作城市環(huán)境管理環(huán)境規(guī)劃與決策、監(jiān)測、評價、預料和模擬考向一結合時事，考查遙感技術的應用2024年初，新型冠狀病毒肺炎疫情牽動了每個中國人的心。1月23日，武漢市確定參照2003年抗擊非典期間北京小湯山醫(yī)院模式，在蔡甸區(qū)建立火神山醫(yī)院；1月24日，上百臺挖掘機抵達現(xiàn)場，起先土地平整；1月25日(農(nóng)歷正月初一)，火神山醫(yī)院正式開工，采納裝配式施工方式建設；2月2日，火神山醫(yī)院工程完工，呈現(xiàn)了中國速度與中國力氣。國家采納航天遙感技術對火神山醫(yī)院建設進程進行了全程監(jiān)測。據(jù)此完成1～2題。1．除監(jiān)測火神山醫(yī)院的建設進程外，航天遙感技術還能()A．分析醫(yī)院建設前地表的穩(wěn)定性B．分析醫(yī)院的燈光分布及其改變C．監(jiān)測與評估武漢市的疫情狀況D．監(jiān)測與評估醫(yī)院的周邊水環(huán)境2．與傳統(tǒng)施工方式相比，火神山醫(yī)院采納裝配式施工方式的突出優(yōu)勢是()A．削減廢棄物對周邊土地的占用B．削減施工區(qū)揚塵和廢水的排放C．削減現(xiàn)場施工時間和縮短工期D．減輕新冠疫情對施工的影響1．D2．C[第1題，醫(yī)院建設前地表穩(wěn)定性主要查看該地地質(zhì)構造，無法通過航天遙感技術完成，A錯誤；醫(yī)院的燈光主要分布于室內(nèi)，航天遙感無法視察其分布狀況，B錯誤；評估疫情狀況涉及疾病疫情等數(shù)據(jù)加工處理，遙感技術無法完成，C錯誤；通過視察醫(yī)院周邊的河流湖泊等分布，可以監(jiān)測與評估醫(yī)院周邊的水環(huán)境，D正確。第2題，裝配式施工指的是在各地預先完成施工的部分環(huán)節(jié)，然后將材料運至施工場地進行裝配，可以有效削減現(xiàn)場施工的時間，同時各地同時施工并完成裝配可以縮短工期。]考向二結合我國的北斗系統(tǒng)建設，考查全球定位系統(tǒng)的應用2020年6月23日，北斗三號最終一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星放射中心點火升空，3．我國“北斗”系統(tǒng)主要屬于下面哪一類現(xiàn)代技術()A．GPSB．RSC．GISD．3S4．“北斗”系統(tǒng)可能用于()①交通運輸②搜尋營救③調(diào)度指揮④導彈放射A．②③④B．①②③④C．①②D．③④5．為監(jiān)測并分析城市化過程發(fā)展改變趨勢，應采納的現(xiàn)代化技術是()①“北斗”系統(tǒng)②遙感技術③地理信息系統(tǒng)④雷達系統(tǒng)A．①②B．②③C．①③D．③④3．A4．B5．B[第3題，目前美國全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯系統(tǒng)、中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)共同構成全球三大衛(wèi)星導航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國獨立發(fā)展、自主運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。它的工作原理類似于GPS，利用衛(wèi)星群來獲得地面經(jīng)緯度坐標及其高程坐標，并用于定位和導航的系統(tǒng)。第4題，應用于交通運輸是可行的，主要用于交通車輛的導航管理，故①正確；搜尋營救是可行的，搜尋須要導航獲得其位置，故②正確；調(diào)度指揮是可行的，因為調(diào)度指揮的過程須要明確位置，才能高效指揮，故③正確；導彈放射是可行的，因為放射須要明確放射點的位置、高程等，故④正確。第5題，具有預報功能的地理信息技術是地理信息系統(tǒng)，具有監(jiān)測功能的地理信息技術是遙感技術，用遙感技術監(jiān)測城市化過程發(fā)展改變，用地理信息系統(tǒng)監(jiān)測并分析城市化過程發(fā)展改變趨勢，故②③正確。]考向三結合我國的春運人口遷徙狀況，考查地理信息系統(tǒng)的應用(2024·黃岡市黃州區(qū)模擬)“百度遷徙”利用百度地圖LBS開放平臺、百度天眼，對其擁有的LBS(基于地理位置的服務)大數(shù)據(jù)進行計算分析，并采納創(chuàng)新的可視化呈現(xiàn)方式，在業(yè)界首次實現(xiàn)了全程、動態(tài)、即時、直觀地呈現(xiàn)中國春節(jié)前后人口大遷徙的軌跡與特征。百度遷徙3.0上線了最新的規(guī)模指數(shù)功能，用于反映遷入或遷出人口規(guī)模，指數(shù)越高表明遷徙人口越多。下圖是2024年和2024年春運期間武漢遷出與遷入規(guī)模指數(shù)比較圖。讀圖，完成6～7題。6．導致2024年和2024年春運期間武漢遷出和遷入人口規(guī)模指數(shù)差異的主要因素是()A．經(jīng)濟 B．文化C．政策 D．氣候7．監(jiān)測人口出入，分析和推斷人口流淌可以為春運調(diào)度供應有力的依據(jù)。其中，分析和推斷人口流淌運用的地理信息技術是()A．RS技術 B．GIS技術C．GPS技術 D．數(shù)字地球6．C7．B[第6題，由圖可知，2024年春運期間武漢遷出與遷入的規(guī)模指數(shù)都比2024年高。結合生活常識可知，2024年出現(xiàn)新型冠狀病毒疫情，為了防控須要，政府限制人口流淌，造成武漢遷出與遷入的規(guī)模指數(shù)低。第7題，RS技術側重對面狀地理事物分布的監(jiān)測；GIS技術側重于對數(shù)據(jù)進行分析，并做出預料，對隨后的發(fā)展做出指導；GPS技術側重定位。所以，分析和推斷人口流淌運用的地理信息技術是GIS技術。]“3S”技術的綜合運用[例2]云杉(亞寒帶代表性針葉樹種)分布與全球氣候改變親密相關。為探討北美洲氣候改變，用復原歷史植被分布的方法?，得到距今2.1萬年(圖甲)、距今5千年(圖乙)和距今5百年(圖丙)北美洲云杉主要分布區(qū)圖?。據(jù)此完成下題。甲乙丙運用地理信息技術得到甲、乙、丙三幅云杉主要分布區(qū)圖，其探討過程是()①試驗分析并建立云杉主要分布區(qū)地理信息數(shù)據(jù)庫②運用GPS對野外采樣點進行空間定位③運用GIS分析和輸出云杉主要分布區(qū)地理信息數(shù)據(jù)A．①②③B．①③②C．③②①D．②①③[思維流程]第一步：提取信息?地理信息技術可運用于歷史植被分布的復原。?圖甲、圖乙、圖丙反映的時間分別是距今2.1萬年、距今5千年和距今5百年。?三圖對比可看出，隨時間推移北美洲冰蓋范圍縮小，云杉主要分布區(qū)向高緯度地區(qū)移動。其次步：調(diào)用學問地理信息系統(tǒng)通過各種手段獲得空間信息，進行數(shù)據(jù)處理，建立數(shù)據(jù)庫，然后進行空間分析、輸出表達。第三步：綜合推斷結合信息???可以推想，要得到云杉主要分布區(qū)圖，應先進行野外考查，考查時選取采樣點，對采樣點進行空間定位，然后對全部采樣點的位置進行信息輸入，利用GIS進行系統(tǒng)分析，生成不同時期的云杉主要分布區(qū)圖。[嘗試解答]D1．比較“3S”的功能特點和差異特點和功能簡潔理解遙感(RS)地表視察、地理數(shù)據(jù)收集是什么？有什么？全球定位系統(tǒng)(GPS)空間位置(地理坐標)的確定、導航在哪里？地理信息系統(tǒng)(GIS)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、決策應用為什么？有何聯(lián)系？怎樣做？怎么辦？2.實際應用中“3S”技術的選取方法方法具體推斷技巧“點”與“面”推斷GPS、RS、GISGPS的主要功能是定位和導航。它的最大特點是工作對象是“一個點”或“多個點”，明顯區(qū)分于RS和GIS的工作對象——“面”。在“3S”技術中選取適當手段時，要看其工作對象是“點”還是“面”，假如是“點”則選用GPS，假如是“面”則選用RS或GIS假如是“面”則需看突出監(jiān)測方面還是須要處理計算才能得出結果，若要監(jiān)測森林火災則應選用RS，要在某城市選取大型商業(yè)中心位置則應選用GIS“想”與“看”區(qū)分RS、GISGIS是地圖的延長，主要功能是進行空間數(shù)據(jù)的分析和處理。對“事象”的發(fā)展改變進行預料、評估，須要計算、思索，即“想”；凡是須要“想”的選GISRS是人的視力的延長，主要功能是收集信息，即“看”，只“看”不用“想”的選用RS3.關聯(lián)圖示法理解“3S”技術的相互關系“3S”技術既獨立發(fā)展又相互促進。遙感技術主要用于地理信息數(shù)據(jù)的獲得；全球定位系統(tǒng)主要用于地理事物的空間定位，地理信息系統(tǒng)主要用于對地理信息數(shù)據(jù)的管理、更新、分析等。三者的關系如下圖所示。圖中①、②表示遙感技術供應影像信息功能，③、④表示地理信息系統(tǒng)反饋影像信息處理結果，⑤、⑥表示全球定位系統(tǒng)供應空間定位信息功能。當然，“3S”技術的應用領域并不是截然分開的，往往是一項工作須要同時利用兩種或三種技術。如我們每天看到的天氣預報，是遙感技術跟蹤監(jiān)測大氣的改變，將所獲得的數(shù)據(jù)傳給地理信息系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)經(jīng)過分析得出的結果?？枷蛞唤Y合日常生活實際，考查“3S”技術的選擇應用某人在上海等待公交車時，通過某手機軟件(App)中的城市服務→交通→實時交通查詢，便利地查找到要乘坐公交車的相關信息(如下圖)。讀圖，完成1～2題。1．該手機軟件城市服務中的實時公交查詢功能，運用的地理信息技術主要是()A．GISGPS 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