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

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載第一章地理環(huán)境與區(qū)域發(fā)展第二節(jié)地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用【教學(xué)目標(biāo)】1. 知識(shí)與技能1) 了解遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)的原理，以及數(shù)字地球的含義。2) 舉例說(shuō)明遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用2. 過(guò)程與方法1）利用圖像，結(jié)合實(shí)際，掌握GPS汽車(chē)導(dǎo)航技術(shù)，信息在汽車(chē)、衛(wèi)星和服務(wù)中心的傳遞等內(nèi)容 , 通過(guò)具體案例以了解地理信息技術(shù)在某些領(lǐng)域的應(yīng)用2) 通過(guò)搜集資料、圖像，進(jìn)行分析對(duì)比，以加深對(duì)地理信息技術(shù)的理解3. 情感、態(tài)度與價(jià)值觀1) 使學(xué)生深刻地體會(huì)現(xiàn)代地理信息技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值2) 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)地理信息技術(shù)進(jìn)行探究的興趣3) 培養(yǎng)學(xué)

2、生分析問(wèn)題、解決實(shí)際問(wèn)題的能力科學(xué)素養(yǎng)與科學(xué)觀4) 進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義思想教育，以增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感【教學(xué)重點(diǎn)】1遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)的原理，以及數(shù)字地球的含義2遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用【教學(xué)難點(diǎn)】1遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)的原理，以及數(shù)字地球的含義2遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用【課型及課時(shí)】新授課（共2 課時(shí)）【教學(xué)方法】1. 充分利用多媒體進(jìn)行課堂教學(xué) , 制作相應(yīng)課件 , 展示 RS、GIS、GPS和數(shù)字地球的相關(guān)圖片，以形象直觀的圖來(lái)消除學(xué)生對(duì)“3S”的神秘感。2. 要多采用實(shí)例教學(xué)法，教師應(yīng)在課前到網(wǎng)上搜

3、集有關(guān)“3S”技術(shù)的運(yùn)用實(shí)例，以加深學(xué)習(xí)必備歡迎下載學(xué)生對(duì)“ 3S”的理解，并借此突破難點(diǎn)和掌握重點(diǎn)。3. 采用列表比較的方法， 以區(qū)別 RS、GIS、GPS三者的不同， 如概念、 工作原理和用途等。4. 運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)示意圖，理解各種信息技術(shù)的工作過(guò)程和不同用途?！窘虒W(xué)過(guò)程】第一課時(shí) 新課導(dǎo)入 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。例如 20XX年 5 月 12 日，四川汶川地區(qū)發(fā)生 8.0 級(jí)大地震， 有關(guān)部門(mén)利用衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)， 對(duì)災(zāi)區(qū)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)， 在很短時(shí)間內(nèi)獲得全面的資料， 給抗震救災(zāi)提供了科學(xué)依據(jù)， 為抗

4、震救災(zāi)的勝利立了大功。 這就是地理信息技術(shù)中其中一種技術(shù)神奇的遙感。那什么是地理信息技術(shù)，他究竟有哪些用途呢？ 板書(shū) 一、地理信息技術(shù)1概念： 教師 地理信息技術(shù)指獲取、管理、分析和應(yīng)用地理空間信息的現(xiàn)代技術(shù)的總稱(chēng)，主要包括遙感 (RS) 、全球定位系統(tǒng)(GPS)和地理信息系統(tǒng)(GIS) 等。 板書(shū) 2應(yīng)用廣泛 教師 地理信息系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于區(qū)域地理環(huán)境研究，在資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、自然災(zāi)害防御監(jiān)測(cè)、國(guó)土資源管理、國(guó)土開(kāi)發(fā)規(guī)劃等許多領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。如：可以模擬特定區(qū)域的自然過(guò)程，預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)區(qū)域內(nèi)可能發(fā)生的災(zāi)害或環(huán)境變化。GPS汽車(chē)導(dǎo)航、空間信息網(wǎng)站、城市多媒體地理信息系統(tǒng)等。 過(guò)渡 獲取土地

5、利用信息要?jiǎng)佑么罅咳肆εc物力，經(jīng)十年才作出一幅圖。但現(xiàn)在利用遙感花很少的時(shí)間與金錢(qián)卻能得到更好的效果?！叭搜鄣牟ǘ翁?，許多信息看不到，而人的雙腳又由于許多因素限制，許多地方不能涉足?！倍b感突破了這些限制，它真正成為了人的“千里眼”和“順風(fēng)耳”。正因?yàn)槿绱?，在汶川地震中才立了大功。那么什么是遙感呢？它的用途怎么那么大呢? 板書(shū) 二、遙感 (RS)1概念： 教師 遙感是人們?cè)诤娇掌?如飛機(jī)、高空氣球 )或航天器 (如人造衛(wèi)星 )上利用一定的技術(shù)裝學(xué)習(xí)必備歡迎下載備，對(duì)地表物體進(jìn)行遠(yuǎn)距離的感知。點(diǎn)擊課件，展示下圖：遙遠(yuǎn)遙感感知航天器或利用一定的航空器技術(shù)設(shè)備2遙感的裝置傳感器遙感的關(guān)鍵裝置作用：

6、傳感器在航空或航天器上接受地面物體反射或輻射的電磁波信息，并以圖像膠片或數(shù)據(jù)磁帶記錄下來(lái)，傳送到地面接收站(教材圖 1 4)組成（了解）遙感平臺(tái)、傳感器、地面接收站、信息處理系統(tǒng)等。3遙感技術(shù)的主要環(huán)節(jié)和功能遙感技術(shù)主要目標(biāo)物傳感器遙感地面系統(tǒng)成果環(huán)節(jié)遙感功能物體輻射和反射電磁波收集、傳輸信息接收信息，處理、 專(zhuān)業(yè)圖件或分析信息 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 學(xué)生活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第7 頁(yè)圖1.5 和圖1.6思考飛機(jī)遙感和衛(wèi)星遙感的差異。 教師 1998 年洞庭湖及荊江地區(qū)飛機(jī)、衛(wèi)星遙感影像對(duì)洪水監(jiān)測(cè)1998 年夏秋，長(zhǎng)江流域發(fā)生了罕見(jiàn)的大洪水，中科院遙感所等科研部門(mén)，利用飛機(jī)遙感監(jiān)測(cè)和衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)洞庭

7、湖及荊江地區(qū)洪災(zāi)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在很短的時(shí)間內(nèi)獲得了較全面的資料，給抗洪決策提供了科學(xué)依據(jù)，為奪取抗洪斗爭(zhēng)立了大功。教材圖 1.5 （左圖）是飛機(jī)遙感影像，在陰雨天氣的情況下，通過(guò)微波遙感，透過(guò)層層云雨陰隔而得到的圖像，地物仍具很高的分辨率，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后，課本圖1.5 （右圖）更是清楚地顯示了洪水的淹沒(méi)情況。課本圖1.6 （左圖）是衛(wèi)星遙感影像，同樣經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后，課本圖1.6 （右圖）能清楚地顯示當(dāng)時(shí)該地區(qū)淹沒(méi)地區(qū)的分布。通過(guò)不同時(shí)間，不同遙感平臺(tái)得到的影像，再經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，我們就能快捷、 準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)出洪水的淹沒(méi)情況?？梢?jiàn)，遙感技術(shù)具有很多的優(yōu)點(diǎn)。4遙感的優(yōu)越性（此部分可以請(qǐng)學(xué)生思

8、考討論總結(jié)完成。）提高研究工作的精度和質(zhì)量，節(jié)省人力、財(cái)力，提高效率。學(xué)習(xí)必備歡迎下載傳統(tǒng)的工作方法從點(diǎn)、線實(shí)地觀測(cè)面上的分析研究遙感技術(shù)從面上的區(qū)域分析研究入手有重點(diǎn)地選擇若干點(diǎn)、線進(jìn)行野外驗(yàn)證和檢查遙感信息作為重要的信息源，為區(qū)域地理環(huán)境研究從定性到定量、從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)、從過(guò)程到模式的轉(zhuǎn)化和發(fā)展，提供了條件。區(qū)域地理環(huán)境研究的前提是獲取地理信息。例如，將多次或逐月、 逐年的遙感影像圖疊加，就可反映城市的擴(kuò)張、海岸的侵蝕、湖泊的消長(zhǎng)，等等。在區(qū)域地理環(huán)境研究中, 遙感廣泛應(yīng)用于資源凋查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、自然災(zāi)害防御監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣。 除了以上介紹的森林火災(zāi)、 洪水監(jiān)測(cè)外， 還廣泛應(yīng)

9、用于農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、海洋研究、環(huán)境監(jiān)測(cè)等許多方面。而且我國(guó)的遙感技術(shù)也已經(jīng)在世界上具領(lǐng)先地位。5遙感技術(shù)的應(yīng)用指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第 8 頁(yè)“遙感在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用” ，通過(guò)這個(gè)材料， 使學(xué)生了解如下問(wèn)題：1) 遙感在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用主要包括上地資源調(diào)查、土地利用現(xiàn)狀調(diào)查、病蟲(chóng)害和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境調(diào)查及監(jiān)測(cè)，以及農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)和估產(chǎn)等方面。2) 遙感在土地資源與土壤調(diào)查中應(yīng)用廣泛。3) 作物估產(chǎn)是體現(xiàn)遙感在農(nóng)業(yè)方面綜合應(yīng)用的最好例證。 思考 1從監(jiān)測(cè)的范圍、速度，人力和財(cái)力的投入等方面看，遙感具有哪些特點(diǎn)? 點(diǎn)撥 范圍更廣、速度更快、需要人力更少、財(cái)力投入少。2有人說(shuō)：遙感是人的視力的延伸。你同意這種看法嗎?

10、 點(diǎn)撥 同意?？梢詮倪b感的定義分析。從某種意義上說(shuō)，人們“看”的過(guò)程就是在遙感，眼睛相當(dāng)于傳感器。 過(guò)渡 美國(guó)從 20 世紀(jì) 70 年代開(kāi)始研制GPS，歷時(shí) 20 年，耗資 200 億美元，于1994 年全面建成。什么是GPS？它的作用有哪些呢？ 板書(shū) 三、全球定位系統(tǒng)（GPS）1. 概念 教師 利用衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)實(shí)時(shí)進(jìn)行導(dǎo)航，定位的系統(tǒng)，稱(chēng)為全球定位系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)GPS.學(xué)習(xí)必備歡迎下載全球范圍內(nèi)導(dǎo)航利用衛(wèi)星系統(tǒng)實(shí)時(shí)定位 板書(shū)2. 組成及工作過(guò)程組成1 ）空間部分GPS衛(wèi)星星座；2 ）地面控制部分地面監(jiān)控系統(tǒng)；3 ）用戶設(shè)備部分 GPS信號(hào)接收機(jī)。GPS 衛(wèi)星星座監(jiān)測(cè)、控制發(fā)送導(dǎo)航定位信號(hào)地

11、面監(jiān)控系統(tǒng)GPS 信號(hào)接收機(jī)3. 特點(diǎn)全能性（陸地、海洋、航空和航天） 、全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時(shí)性。4. 應(yīng)用1 ）為各類(lèi)用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間。2 ）在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用。如：野外調(diào)查是區(qū)域地理環(huán)境研究常用的方法之一， 全球定位系統(tǒng)可以幫助野外考察人員確定考察點(diǎn)的地理位置 (經(jīng)度和緯度 ) 、高程 (海拔 )，從而可在野外調(diào)查中獲得更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。3）在日常生活中應(yīng)用GPS 導(dǎo)航無(wú)論是在何時(shí)何地，只要擁有 GPS 信號(hào)接收機(jī)，就能知道自己前進(jìn)的方向和所處的地理坐標(biāo)。利用 GPS 為導(dǎo)航服務(wù)也成為種新興的行業(yè) (教材圖 1 9)。GPS 汽車(chē)導(dǎo)航（教材圖19）：汽車(chē)導(dǎo)航

12、裝置可顯示城市道路圖和該車(chē)的位置。駕駛員輔入出發(fā)點(diǎn)和目的地的地名然后從系統(tǒng)顯示的可行路線中選擇其中的一條。系統(tǒng)除動(dòng)態(tài)顯示該車(chē)的位置外，還通過(guò)語(yǔ)音提示引導(dǎo)駕駛員把車(chē)開(kāi)到目的地。5 GPS 衛(wèi)星星座GPS 衛(wèi)星星座由21 顆工作衛(wèi)星和3 顆在軌備用衛(wèi)星組成。它們均勻分布在六個(gè)軌道平面內(nèi)。全球任何地點(diǎn)在任何時(shí)刻地平面上空至少有四顆GPS 衛(wèi)星。學(xué)習(xí)必備歡迎下載思考 在 GPS 汽車(chē)導(dǎo)航中，信息在汽車(chē)、衛(wèi)星和服務(wù)中心之間是怎樣傳遞的?點(diǎn)撥 汽車(chē)中的GPS 用戶設(shè)備接收了GPS 衛(wèi)星信息，解算出本車(chē)的位置、速度等信息，并通過(guò)無(wú)線電信號(hào)傳送至服務(wù)中心。服務(wù)中心再根據(jù)汽車(chē)所在的位置、及時(shí)通過(guò)語(yǔ)言提示為汽車(chē)導(dǎo)航。 閱讀 通過(guò)該材料大致了解我國(guó)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng) 課堂小結(jié) 本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了遙感技術(shù)和全球定位系統(tǒng)的概念，原理，組成，和功能等。希望同學(xué)們能牢記本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)，并且能發(fā)現(xiàn)遙感技術(shù)與全球定位系統(tǒng)的聯(lián)系。遙感技術(shù)主要用于地理信息數(shù)據(jù)的獲取，全球定位系統(tǒng)主要用于地理信息的空間定位，全球定位系統(tǒng)為遙感信息數(shù)據(jù)地面定位目標(biāo)選擇、野外驗(yàn)證、 圖像分類(lèi)等提供了必要的數(shù)據(jù)信息，為更好地利用遙感技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題提供支持。【板書(shū)設(shè)計(jì)】第二節(jié)地理