必修三第一章 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

1、一、地理信息技術(shù)一、地理信息技術(shù) 1概念概念：指獲取、管理、分析和應(yīng)用地理空間信息的現(xiàn)代技指獲取、管理、分析和應(yīng)用地理空間信息的現(xiàn)代技術(shù)的總稱，主要包括遙感術(shù)的總稱，主要包括遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)(GPS)和地理信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)(GIS)等。等。 2應(yīng)用應(yīng)用 （1）區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用：資源調(diào)查、環(huán)境）區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用：資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測、自然災(zāi)害防御監(jiān)測、國土資源管理、國土開發(fā)監(jiān)測、自然災(zāi)害防御監(jiān)測、國土資源管理、國土開發(fā)規(guī)劃等規(guī)劃等（2）大眾化應(yīng)用：）大眾化應(yīng)用：GPS汽車導(dǎo)航、空間信息網(wǎng)站、汽車導(dǎo)航、空間信息網(wǎng)站、城市多媒體地理信息系統(tǒng)等。城市多媒體地

2、理信息系統(tǒng)等。二、遙感二、遙感(RS) 1概念：概念：是人們在航空器是人們在航空器(如飛機(jī)、高空氣球如飛機(jī)、高空氣球)或航天或航天器器(如人造衛(wèi)星如人造衛(wèi)星)上利用一定的技術(shù)裝備，對地表物上利用一定的技術(shù)裝備，對地表物體進(jìn)行遠(yuǎn)距離的感知。體進(jìn)行遠(yuǎn)距離的感知。2、原理、原理（1）傳感器在航空或航天器上接受地面物體）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，傳送到地面接收站數(shù)據(jù)磁帶記錄下來，傳送到地面接收站 （2）由于地面物體的種類、性質(zhì)、環(huán)境條件的）由于地面物體的種類、性質(zhì)、環(huán)境條件的不同，其反射和輻射的電磁波

3、也各不相同。不同，其反射和輻射的電磁波也各不相同。3遙感技術(shù)的主要環(huán)節(jié)遙感技術(shù)的主要環(huán)節(jié) 目標(biāo)物目標(biāo)物-傳感器傳感器-遙感地面系統(tǒng)遙感地面系統(tǒng)-成果成果 4遙感的優(yōu)越性遙感的優(yōu)越性 提高研究工作的精度和質(zhì)量，節(jié)省人力、財力，提高研究工作的精度和質(zhì)量，節(jié)省人力、財力，提高效率。提高效率。 遙感信息作為重要的信息源，為區(qū)域地理環(huán)境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)到動態(tài)、從過程到模式研究從定性到定量、從靜態(tài)到動態(tài)、從過程到模式的轉(zhuǎn)化和發(fā)展，提供了條件。的轉(zhuǎn)化和發(fā)展，提供了條件。 a a飛機(jī)遙感圖片；飛機(jī)遙感圖片；b b圖綠色表示淹沒的農(nóng)田；黑圖綠色表示淹沒的農(nóng)田；黑色

4、表示河岸受淹灘地。（色表示河岸受淹灘地。（1998.7.27-311998.7.27-31）案例：案例：長江流域洪澇災(zāi)害監(jiān)測長江流域洪澇災(zāi)害監(jiān)測5遙感技術(shù)的應(yīng)用遙感技術(shù)的應(yīng)用 資源凋查、環(huán)境監(jiān)測、自然災(zāi)害防御監(jiān)測資源凋查、環(huán)境監(jiān)測、自然災(zāi)害防御監(jiān)測 a衛(wèi)星遙感圖片：衛(wèi)星遙感圖片：b圖紅色表示淹沒范圍圖紅色表示淹沒范圍(1998.8.28)印印尼尼海海嘯嘯前前后后衛(wèi)衛(wèi)星星圖圖臺灣島的遙感影象：臺灣島的遙感影象：能清楚的看到全島的地貌。能清楚的看到全島的地貌。 閱讀：閱讀：遙感在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用遙感在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用遙感在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用主要包括土地資源調(diào)查、遙感在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用主要包括土地資源調(diào)查、土

5、地利用現(xiàn)狀調(diào)查、病蟲害和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境調(diào)查土地利用現(xiàn)狀調(diào)查、病蟲害和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境調(diào)查及監(jiān)測，以及農(nóng)作物長勢監(jiān)測和估產(chǎn)等方面。及監(jiān)測，以及農(nóng)作物長勢監(jiān)測和估產(chǎn)等方面。遙感是人的視力的延伸，在一定意義上說有一定的道理，遙感是人的視力的延伸，在一定意義上說有一定的道理，但不全面。人眼在可見光范圍內(nèi)有很高的光譜分辨率，但不全面。人眼在可見光范圍內(nèi)有很高的光譜分辨率，但在可見光之外則是但在可見光之外則是“睜眼瞎睜眼瞎”。由于技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)。由于技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷開拓，傳感器感應(yīng)的波譜范圍更寬，從紫用領(lǐng)域的不斷開拓，傳感器感應(yīng)的波譜范圍更寬，從紫外線到可見光、紅外線，并延伸到微波，提高光譜分辨外線到

6、可見光、紅外線，并延伸到微波，提高光譜分辨率和空間分辨率；在夜晚或惡劣天氣情況下也能使用；率和空間分辨率；在夜晚或惡劣天氣情況下也能使用；并有一定的穿透能力等。微波遙感，對云層、地表植被、并有一定的穿透能力等。微波遙感，對云層、地表植被、松散沙層和干燥冰雪具有一定的穿透能力，又能夜以繼松散沙層和干燥冰雪具有一定的穿透能力，又能夜以繼日的全天侯工作。可見遙感不僅僅是人的視力的延伸。日的全天侯工作?？梢娺b感不僅僅是人的視力的延伸。P8思考思考1：范圍大、速度快、投資省范圍大、速度快、投資省思考思考2：練一練練一練1、遙感探測范圍由大到小的是、遙感探測范圍由大到小的是A.宇宙飛船宇宙飛船 飛機(jī)飛機(jī)

7、人造衛(wèi)星人造衛(wèi)星 B.人造衛(wèi)星人造衛(wèi)星 飛機(jī)飛機(jī) 高空氣球高空氣球C.宇宙飛船宇宙飛船 高空氣球高空氣球 飛機(jī)飛機(jī) D.人造衛(wèi)星人造衛(wèi)星 高空氣球高空氣球 飛機(jī)飛機(jī)（B）三、全球定位系統(tǒng)三、全球定位系統(tǒng)(GPS)1概念：概念： 利用衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)適時進(jìn)行導(dǎo)航、定位的利用衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)適時進(jìn)行導(dǎo)航、定位的系統(tǒng)，稱為全球定位系統(tǒng)，簡稱系統(tǒng)，稱為全球定位系統(tǒng)，簡稱GPS。 2組成：組成：空間部分空間部分GPS衛(wèi)星星座衛(wèi)星星座地面控制部分地面控制部分地面監(jiān)控系統(tǒng)；地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分用戶設(shè)備部分GPS信號接收機(jī)。信號接收機(jī)。 空間部分地面監(jiān)控部分用戶設(shè)備信號機(jī)3特點特點 全能性全能性(陸

8、地、海洋、航空和航天陸地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、全球性、全天候、連續(xù)性和實時性連續(xù)性和實時性 4應(yīng)用應(yīng)用為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時間。為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時間。如在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用。確定考察點的地如在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用。確定考察點的地理位置理位置(經(jīng)度和緯度經(jīng)度和緯度)、高程、高程(海拔海拔)；在日常生活中應(yīng)；在日常生活中應(yīng)用用GPS導(dǎo)航導(dǎo)航P9思考：思考：在在GPS汽車導(dǎo)航中，信息在汽車、衛(wèi)星汽車導(dǎo)航中，信息在汽車、衛(wèi)星和服務(wù)中心之間是怎樣傳遞的和服務(wù)中心之間是怎樣傳遞的? 汽車中的汽車中的GPS用戶設(shè)備接收了用戶設(shè)備接收了GPS衛(wèi)星信

9、息，解算衛(wèi)星信息，解算出本車的位置、速度等信息，并通過無線電信號傳出本車的位置、速度等信息，并通過無線電信號傳送至服務(wù)中心。服務(wù)中心再根據(jù)汽車所在的位置、送至服務(wù)中心。服務(wù)中心再根據(jù)汽車所在的位置、及時通過語言提示為汽車導(dǎo)航。及時通過語言提示為汽車導(dǎo)航。 四、地理信息系統(tǒng)四、地理信息系統(tǒng)(GIS)1概念概念 專門處理地理空間數(shù)據(jù)的計算機(jī)系統(tǒng)，稱為專門處理地理空間數(shù)據(jù)的計算機(jī)系統(tǒng)，稱為“地理地理信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)”，簡稱，簡稱“GIS” 2地理信息系統(tǒng)的簡要程序地理信息系統(tǒng)的簡要程序信息源信息源-數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理-數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫 -空間分析空間分析- 表達(dá)表達(dá)RS和和GPS是是GIS的重要數(shù)據(jù)源；的

10、重要數(shù)據(jù)源；GIS的應(yīng)用提高了遙感的數(shù)據(jù)提取和分析能力。的應(yīng)用提高了遙感的數(shù)據(jù)提取和分析能力。地理信息系統(tǒng)概論地理信息系統(tǒng)概論GISGIS是怎樣對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行描述的？是怎樣對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行描述的？點線面空間模型空間模型數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型由不同圖層構(gòu)成的地理信息由不同圖層構(gòu)成的地理信息3應(yīng)用應(yīng)用在區(qū)域地理環(huán)境研究中，地理信息系統(tǒng)可提供反在區(qū)域地理環(huán)境研究中，地理信息系統(tǒng)可提供反映區(qū)域狀況的各種空間信息。映區(qū)域狀況的各種空間信息。利用地理信息系統(tǒng)所提供的查詢檢索、空間分析利用地理信息系統(tǒng)所提供的查詢檢索、空間分析等功能，還可對區(qū)域內(nèi)自然資源和條件、區(qū)位和交等功能，還可對區(qū)域內(nèi)自然資源和條件、區(qū)位和交通

11、條件、人口和勞動力條件，以及經(jīng)濟(jì)和社會條件通條件、人口和勞動力條件，以及經(jīng)濟(jì)和社會條件進(jìn)行更精確的分析、評價。進(jìn)行更精確的分析、評價。 在利用遙感、全球定位系統(tǒng)等提供的地理信息的在利用遙感、全球定位系統(tǒng)等提供的地理信息的基礎(chǔ)上，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)，可以對環(huán)境和自然災(zāi)基礎(chǔ)上，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)，可以對環(huán)境和自然災(zāi)害進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測及評估預(yù)測。害進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測及評估預(yù)測。地理信息系統(tǒng)在城市管理中的應(yīng)用已得到推廣。地理信息系統(tǒng)在城市管理中的應(yīng)用已得到推廣。五、地理信息技術(shù)與數(shù)字地球五、地理信息技術(shù)與數(shù)字地球1“3S”的關(guān)系的關(guān)系聯(lián)系：聯(lián)系：既互為獨立發(fā)展又相互促進(jìn)。既互為獨立發(fā)展又相互促進(jìn)。區(qū)別區(qū)別遙感主要用

12、于地理信息數(shù)據(jù)的獲取；遙感主要用于地理信息數(shù)據(jù)的獲??；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)主要用于地理信息的空間定位；地理信息系統(tǒng)主要用來又對地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行地理信息系統(tǒng)主要用來又對地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、查詢、更新、空間分析和應(yīng)用評價。管理、查詢、更新、空間分析和應(yīng)用評價。 2數(shù)字地球數(shù)字地球（1）概念）概念指數(shù)字化的地球，即把整個地球信息進(jìn)行數(shù)字化指數(shù)字化的地球，即把整個地球信息進(jìn)行數(shù)字化后，由計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來管理的技術(shù)系統(tǒng)后，由計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來管理的技術(shù)系統(tǒng) （2）原理和應(yīng)用）原理和應(yīng)用數(shù)字地球是將不同空間、時間的自然、人文的大數(shù)字地球是將不同空間、時間的自然、人文的大量信息，按地

13、理坐標(biāo)，從區(qū)域到全球進(jìn)行整合，量信息，按地理坐標(biāo)，從區(qū)域到全球進(jìn)行整合，并進(jìn)行立體的，動態(tài)的顯示，能為復(fù)雜的生產(chǎn)、并進(jìn)行立體的，動態(tài)的顯示，能為復(fù)雜的生產(chǎn)、研究活動提供實驗條件和試驗基地。研究活動提供實驗條件和試驗基地。 1圖圖15和田和田16顯示的對洪水災(zāi)害的監(jiān)測和統(tǒng)顯示的對洪水災(zāi)害的監(jiān)測和統(tǒng)計除運(yùn)用了遙感技術(shù)外，還運(yùn)用了哪種地理信息技計除運(yùn)用了遙感技術(shù)外，還運(yùn)用了哪種地理信息技術(shù)術(shù)?這兩種地理信息技術(shù)在這次洪災(zāi)監(jiān)測和統(tǒng)計中這兩種地理信息技術(shù)在這次洪災(zāi)監(jiān)測和統(tǒng)計中具有怎樣的相互關(guān)系具有怎樣的相互關(guān)系? 還運(yùn)用了地理信息系統(tǒng)。遙感提供了信息源還運(yùn)用了地理信息系統(tǒng)。遙感提供了信息源(信息搜信息搜

14、集集),地理信息系統(tǒng)對信息進(jìn)行加工地理信息系統(tǒng)對信息進(jìn)行加工(分析、統(tǒng)計分析、統(tǒng)計)。 2、(1)110指揮中心要隨時掌握每輛巡警車在城市指揮中心要隨時掌握每輛巡警車在城市中的位置，可以利用哪一種地理信息技術(shù)中的位置，可以利用哪一種地理信息技術(shù)?可以利用全球定位系統(tǒng)可以利用全球定位系統(tǒng)2、(2)110指揮中心要確定哪一輛巡警車離出事指揮中心要確定哪一輛巡警車離出事地點最近，可以利用哪一種地理信息技術(shù)地點最近，可以利用哪一種地理信息技術(shù)?可以利用地理信息系統(tǒng)可以利用地理信息系統(tǒng)2 (3)110指揮中心要判定最近的警車至出事地點指揮中心要判定最近的警車至出事地點的道路是否暢通，還需要利用哪些技術(shù)的

15、道路是否暢通，還需要利用哪些技術(shù)?如果存如果存在嚴(yán)重交通堵塞，在嚴(yán)重交通堵塞，110指揮中心又該怎么辦指揮中心又該怎么辦? 還要用到攝像和視頻傳輸技術(shù)。如果存在嚴(yán)重交還要用到攝像和視頻傳輸技術(shù)。如果存在嚴(yán)重交通堵塞，需要另外找較近的且有條件較快趕到出通堵塞，需要另外找較近的且有條件較快趕到出事地點的巡警車（需要綜合運(yùn)用上述技術(shù)）。事地點的巡警車（需要綜合運(yùn)用上述技術(shù)）。 2(4)假如你是假如你是110指揮中心的調(diào)度員，描述在接指揮中心的調(diào)度員，描述在接到報警電話到指揮警車前往出事地點的工作程到報警電話到指揮警車前往出事地點的工作程序。序。 接警接警確認(rèn)出事地點的位置確認(rèn)出事地點的位置（在顯示各

16、巡警車的（在顯示各巡警車的地理信息系統(tǒng)中）了解其周圍巡警車的位置地理信息系統(tǒng)中）了解其周圍巡警車的位置分析分析確定最近（或能最快到達(dá)）的巡警車確定最近（或能最快到達(dá)）的巡警車通知該巡警通知該巡警車。車。(5)由此例推想，地理信息技術(shù)還可以應(yīng)用于城市由此例推想，地理信息技術(shù)還可以應(yīng)用于城市管理的哪些部門中管理的哪些部門中?城市交通組織和管理、商業(yè)組織和管理、城市規(guī)劃、城市交通組織和管理、商業(yè)組織和管理、城市規(guī)劃、衛(wèi)生救護(hù)、物流等部門，都可利用地理信息技術(shù)。衛(wèi)生救護(hù)、物流等部門，都可利用地理信息技術(shù)。地理信息技術(shù)地理信息技術(shù)遙感遙感主要環(huán)節(jié)在資源普查、主要環(huán)節(jié)在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用用全球定全球定位系統(tǒng)位系統(tǒng)系統(tǒng)組成、在定位導(dǎo)航系統(tǒng)組成、在定位導(dǎo)航中的應(yīng)用中的應(yīng)用地理信地理信息系統(tǒng)息系統(tǒng)在城市管理中的應(yīng)用在城市管理中的應(yīng)用數(shù)字地球數(shù)字地球第二節(jié)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)用地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用1.遙感技術(shù)可以應(yīng)用的領(lǐng)域是（遙感技術(shù)可以應(yīng)用的領(lǐng)域是（ ）A.人口出生率、死亡率的統(tǒng)計人口出生率、死亡率的統(tǒng)計 B.森林普查森林普查 C.小麥病蟲害監(jiān)測小麥病蟲害監(jiān)測