地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用(A版)

1、學習重點和難點學習重點和難點重點：重點： 遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)在區(qū)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。域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用。 難點：難點： 遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)的一遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)的一般原理，以及數(shù)字地球的含義；般原理，以及數(shù)字地球的含義；一、地理信息技術(shù)：一、地理信息技術(shù)： 指獲取、管理、分析和應(yīng)用地理指獲取、管理、分析和應(yīng)用地理空間信息的現(xiàn)代技術(shù)的總稱。空間信息的現(xiàn)代技術(shù)的總稱。2.2.分類分類( (簡稱簡稱3S)3S)：遙感（遙感（RSRS）全球定位系統(tǒng)（全球定位系統(tǒng)（GPSGPS）地理信息系統(tǒng)（地理信息系統(tǒng)（GISGIS

2、）1.1.概念：概念：3.應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域 區(qū)域地理區(qū)域地理環(huán)境研究環(huán)境研究大眾化應(yīng)用大眾化應(yīng)用 環(huán)境監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測自然災(zāi)害防御監(jiān)測自然災(zāi)害防御監(jiān)測 資源調(diào)查資源調(diào)查 國土資源管理國土資源管理 國土開發(fā)規(guī)劃國土開發(fā)規(guī)劃 GPS汽車導(dǎo)航汽車導(dǎo)航 空間信息網(wǎng)站空間信息網(wǎng)站 城市多媒體地理信息系統(tǒng)城市多媒體地理信息系統(tǒng) 地理地理信息信息技術(shù)技術(shù)環(huán)境監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測災(zāi)害監(jiān)測災(zāi)害監(jiān)測 資源調(diào)查資源調(diào)查 國土管理國土管理 國土開發(fā)國土開發(fā) RS(RS(信息獲?。┬畔@?。〨PS(GPS(定位導(dǎo)航）定位導(dǎo)航）大眾應(yīng)用大眾應(yīng)用區(qū)區(qū)域域地地理理環(huán)環(huán)境境研研究究虛擬環(huán)境虛擬環(huán)境網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)構(gòu)成成應(yīng)應(yīng)用用思維導(dǎo)圖思

3、維導(dǎo)圖GIS(GIS(數(shù)據(jù)處理）數(shù)據(jù)處理）一、遙感（一、遙感（ RS ） 1、概念：、概念： 所謂遙感，是人們在所謂遙感，是人們在航空器航空器（如飛（如飛機、高空氣球）或機、高空氣球）或航天器航天器（如人造衛(wèi)（如人造衛(wèi)星）上利用一定的技術(shù)設(shè)備，對星）上利用一定的技術(shù)設(shè)備，對地表地表物體物體進行進行遠距離遠距離的的感知感知。航空器航空器航天器航天器2.2.遙感技術(shù)的原理遙感技術(shù)的原理 地物在不斷地吸收、發(fā)射（輻射）和反射地物在不斷地吸收、發(fā)射（輻射）和反射電磁波，并且不同物體的電磁波特性不同。電磁波，并且不同物體的電磁波特性不同。 遙感就是根據(jù)這個原理，利用一定的技術(shù)遙感就是根據(jù)這個原理，利用一

4、定的技術(shù)設(shè)備和裝置，來探測地表物體對電磁波的反射設(shè)備和裝置，來探測地表物體對電磁波的反射和地物發(fā)射的電磁波，從而提取這些物體的信和地物發(fā)射的電磁波，從而提取這些物體的信息，完成遠距離識別物體。息，完成遠距離識別物體。傳傳感感器器樹木樹木水體水體草叢草叢裸露的裸露的地表地表路面路面建筑物建筑物地球上的物體都在不停地發(fā)射、反射和吸收電磁地球上的物體都在不停地發(fā)射、反射和吸收電磁波，并且不同物體的電磁波特性是不同的。人們波，并且不同物體的電磁波特性是不同的。人們可以根據(jù)電磁波的差異來辨析物體的不同?？梢愿鶕?jù)電磁波的差異來辨析物體的不同。不同地物不同地物反輻射的反輻射的電磁波不電磁波不同，同，這是這是

5、遙感影像遙感影像能夠被判能夠被判讀的基礎(chǔ)。讀的基礎(chǔ)。4、遙感技術(shù)的主要環(huán)節(jié)和功能：、遙感技術(shù)的主要環(huán)節(jié)和功能：遙感技遙感技術(shù)主要術(shù)主要環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)目標物目標物傳感器傳感器遙感地面遙感地面系統(tǒng)系統(tǒng)成果成果遙感功遙感功能能 專業(yè)圖專業(yè)圖件或統(tǒng)件或統(tǒng)計數(shù)字計數(shù)字輻射或輻射或反射電反射電磁波磁波收集、收集、傳輸傳輸信息處信息處理、分理、分析析中國大陸的衛(wèi)星地形圖中國大陸的衛(wèi)星地形圖 （1 1）資源調(diào)查）資源調(diào)查 3. 3.遙感的應(yīng)用遙感的應(yīng)用 （1 1）資源調(diào)查）資源調(diào)查生物資生物資源源 3. 3.遙感的應(yīng)用遙感的應(yīng)用 華北平原華北平原20132013年年4 4月冬小麥長勢遙感月冬小麥長勢遙感監(jiān)測結(jié)果監(jiān)測

6、結(jié)果華北平原華北平原20132013年年5 5月冬小麥長勢遙感月冬小麥長勢遙感監(jiān)測結(jié)果監(jiān)測結(jié)果好好較好較好一般一般較差較差差差好好較好較好一般一般較差較差差差農(nóng)作物長勢監(jiān)測和估產(chǎn)農(nóng)作物長勢監(jiān)測和估產(chǎn) 農(nóng)業(yè)方面，利用遙感技術(shù)可以識別各類農(nóng)農(nóng)業(yè)方面，利用遙感技術(shù)可以識別各類農(nóng)作物，計算種植面積，并根據(jù)作物生長情況估作物，計算種植面積，并根據(jù)作物生長情況估計產(chǎn)量；計產(chǎn)量； 例：冷戰(zhàn)時期的例：冷戰(zhàn)時期的19721972年，美國不清楚蘇聯(lián)國內(nèi)谷年，美國不清楚蘇聯(lián)國內(nèi)谷物欠收，照例銷售糧食給蘇聯(lián)。蘇聯(lián)從美國市場搶購物欠收，照例銷售糧食給蘇聯(lián)。蘇聯(lián)從美國市場搶購幾百億千克谷物，造成了不少損失。幾百億千克谷物

7、，造成了不少損失。19771977年，美國遙年，美國遙測蘇聯(lián)小麥產(chǎn)量，同蘇聯(lián)官方公布的實際數(shù)字只差測蘇聯(lián)小麥產(chǎn)量，同蘇聯(lián)官方公布的實際數(shù)字只差1%1%，美國從此能在國際市場上占有銷售優(yōu)勢。美國從此能在國際市場上占有銷售優(yōu)勢。（1 1）資源調(diào)查）資源調(diào)查- -生物資源生物資源臺灣島的遙感影象：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。 （1 1）資源調(diào)查）資源調(diào)查高分辨率衛(wèi)星遙感影高分辨率衛(wèi)星遙感影像監(jiān)測舟曲泥石流像監(jiān)測舟曲泥石流2.2.自然災(zāi)害防御監(jiān)測自然災(zāi)害防御監(jiān)測 （2 2）災(zāi)害監(jiān)測）災(zāi)害監(jiān)測汶川汶川5.125.12地震前后地震前后RSRS影像對比影像對比印印尼尼海

8、海嘯嘯前前后后衛(wèi)衛(wèi)星星圖圖乞力馬扎羅山乞力馬扎羅山的積雪的積雪 這座這座“赤道上的赤道上的雪峰雪峰”海拔海拔58955895米，米，永久性積雪的融化，永久性積雪的融化，反映了氣候的變暖趨反映了氣候的變暖趨勢，有人斷言：不久勢，有人斷言：不久的將來，赤道上將見的將來，赤道上將見不到雪峰景象了！不到雪峰景象了！為天氣預(yù)報提供準確不同時段的衛(wèi)星云圖為天氣預(yù)報提供準確不同時段的衛(wèi)星云圖（4 4）遙感與天氣預(yù)報）遙感與天氣預(yù)報思考思考1、從監(jiān)測的范圍、速度以及人力和財力的、從監(jiān)測的范圍、速度以及人力和財力的投入等方面看，遙感具有哪些特點？投入等方面看，遙感具有哪些特點？2、有人說：遙感是人的視力的延伸。

9、你同、有人說：遙感是人的視力的延伸。你同意這種看法嗎？意這種看法嗎？ 遙感具有監(jiān)測范圍大、速度快、投遙感具有監(jiān)測范圍大、速度快、投入少等特點入少等特點 從某種意義上說，人們從某種意義上說，人們“看看”的過的過程就是在遙感，眼睛相當于傳感器。程就是在遙感，眼睛相當于傳感器。 (10 (10年廣東）在遙感技術(shù)中，可以根據(jù)植物的反射年廣東）在遙感技術(shù)中，可以根據(jù)植物的反射波譜特征判斷植物的生長狀況。讀圖回答波譜特征判斷植物的生長狀況。讀圖回答1-21-2題題。1 1、圖中重度病害植、圖中重度病害植物反射率高于健康植物反射率高于健康植物反射率的波段是物反射率的波段是（ ）紅外線紅外線 X X光光 可見

10、光可見光 紫外線紫外線A A B B C C D D 2 2、根據(jù)上圖的原理，可用遙感技術(shù)直接（、根據(jù)上圖的原理，可用遙感技術(shù)直接（ ）劃分植物類型劃分植物類型 判斷植物生長的土壤類型判斷植物生長的土壤類型監(jiān)測樹木的生長狀況監(jiān)測樹木的生長狀況 估測糧食作物的產(chǎn)量估測糧食作物的產(chǎn)量A A、 B B C C D D CDGPS組成空間部分用戶系統(tǒng)用戶系統(tǒng)GPSGPS接收機接收機三維坐標三維坐標（經(jīng)度、緯度、高度經(jīng)度、緯度、高度）3、應(yīng)用、應(yīng)用（2 2）野外測量）野外測量 珠穆朗瑪峰變矮了？珠穆朗瑪峰變矮了？課本課本P9 P9 ：19751975年年 8848.138848.13 2005 2005

11、年年 8844.438844.43新新興興的的計計算算機機娛娛樂樂項項目目- -G GP PS S 尋尋寶寶（G Ge eo oc ca ac ch hi in ng g） （3）旅行）旅行（4 4）定位、導(dǎo)航）定位、導(dǎo)航提供出行路線規(guī)劃和導(dǎo)航提供出行路線規(guī)劃和導(dǎo)航GPSGPS的應(yīng)用的應(yīng)用 定位定位（5 5）救援）救援GPS幫助救援被綁架的兒童幫助救援被綁架的兒童 隨著綁架案數(shù)量的上升，一批電子廠家瞄準跟蹤孩隨著綁架案數(shù)量的上升，一批電子廠家瞄準跟蹤孩子位置的商機。跟蹤裝置通常是放在孩子的書包或著是子位置的商機。跟蹤裝置通常是放在孩子的書包或著是戴在孩子的手腕上，發(fā)送信號告訴家長孩子的位置。戴

12、在孩子的手腕上，發(fā)送信號告訴家長孩子的位置。 在在GPS汽車導(dǎo)航中，信息在汽車、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？衛(wèi)星和服務(wù)中心之間是怎樣傳遞的？思考思考第第9頁思考題：頁思考題： 在在GPS汽車導(dǎo)航中，信息在汽車、衛(wèi)星和服務(wù)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？中心之間是怎樣傳遞的？ 車載用戶設(shè)備向衛(wèi)星發(fā)射信號，信號機接車載用戶設(shè)備向衛(wèi)星發(fā)射信號，信號機接收并解算出汽車位置收并解算出汽車位置; 駕駛員輸入出發(fā)地和目的地，通過無線電駕駛員輸入出發(fā)地和目的地，通過無線電告知服務(wù)中心；告知服務(wù)中心； 服務(wù)中心確定可行路線，并通過語音提示服務(wù)中心確定可行路線，

13、并通過語音提示為汽車導(dǎo)航。為汽車導(dǎo)航。3 3、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，是中國自行研制開，是中國自行研制開發(fā)的區(qū)域性衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（發(fā)的區(qū)域性衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（ BDSBDS ），是），是除美國的除美國的GPSGPS、俄羅斯的、俄羅斯的GLSGLS之后第三個成熟的之后第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。全球的導(dǎo)航定位系統(tǒng)：全球的導(dǎo)航定位系統(tǒng)：2 2、俄羅斯全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（、俄羅斯全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GLSGLS）1 1、美國全球定位系統(tǒng)（、美國全球定位系統(tǒng)（GPSGPS） 三、地理信息系統(tǒng)（三、地理信息系統(tǒng)（GISGIS）1、概念：、概念： 專門處理地理空間數(shù)據(jù)的專門

14、處理地理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)計算機系統(tǒng)，稱為地理信息系統(tǒng)稱為地理信息系統(tǒng)2.工作原理工作原理信息源信息源數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理處理數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫空間空間分析分析表達表達由不同圖層構(gòu)成的地理信息由不同圖層構(gòu)成的地理信息國家社會經(jīng)濟統(tǒng)計電子地圖國家社會經(jīng)濟統(tǒng)計電子地圖富士山地區(qū)的三維數(shù)字地形圖富士山地區(qū)的三維數(shù)字地形圖泰山三維數(shù)字地形圖泰山三維數(shù)字地形圖（1）.強大的查詢功能強大的查詢功能 3.GIS的應(yīng)用的應(yīng)用2.空間模擬空間模擬+查詢功能查詢功能思考題：思考題：1.與地圖相比，與地圖相比，GIS具有哪些優(yōu)點？具有哪些優(yōu)點？(1)儲存信息的形式不同儲存信息的形式不同:GIS以數(shù)據(jù)庫的形式儲存以數(shù)據(jù)庫的形式儲

15、存地理空間數(shù)據(jù)地理空間數(shù)據(jù),而地圖以圖紙的形式保存地理信而地圖以圖紙的形式保存地理信息息.(信息量大、使用方便、更新快信息量大、使用方便、更新快）(2)查詢的方式不同查詢的方式不同:GIS通過計算機進行查詢和數(shù)通過計算機進行查詢和數(shù)據(jù)更新?lián)?而地圖通過肉眼進行判讀而地圖通過肉眼進行判讀(功能強大功能強大）(3) GIS能進行動態(tài)監(jiān)測和評估預(yù)測能進行動態(tài)監(jiān)測和評估預(yù)測，而地圖有許，而地圖有許多方面做不到。多方面做不到。2、有人說：、有人說：GIS是地圖的延伸，你怎樣理是地圖的延伸，你怎樣理解？解？ 地圖是地圖是GIS的重要信息源，是的重要信息源，是GIS的的基礎(chǔ)；基礎(chǔ)； GIS是地圖的發(fā)展和

16、完善，除具備地是地圖的發(fā)展和完善，除具備地圖的基本功能外，還有地圖所沒有的更多功圖的基本功能外，還有地圖所沒有的更多功能。能。P12活動參考答案活動參考答案 1、 在圖在圖1.5和圖和圖1.6所示的洪水監(jiān)測所示的洪水監(jiān)測和統(tǒng)計中和統(tǒng)計中,除運用了遙感技術(shù)外除運用了遙感技術(shù)外,還運用了還運用了地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)。 遙感搜集信息遙感搜集信息，地理信息系統(tǒng)分析、地理信息系統(tǒng)分析、統(tǒng)計信息統(tǒng)計信息。2、 （1 1）可以利用）可以利用GPSGPS （2 2）可以利用）可以利用GISGIS （3 3）還要用到攝像和視頻傳輸技術(shù)。如果存）還要用到攝像和視頻傳輸技術(shù)。如果存在嚴重交通堵塞，可利用在嚴重交

17、通堵塞，可利用GPSGPS和和GISGIS指揮警車疏通指揮警車疏通交通或改線。交通或改線。 (4) (4)接警后接警后, ,打開城市打開城市GISGIS，運用，運用GPSGPS確定距離出確定距離出事地點最近的警車，然后用用無線電通知該警車。事地點最近的警車，然后用用無線電通知該警車。 （5 5）城市交通指揮調(diào)度、環(huán)境管理、城市規(guī)劃、城市交通指揮調(diào)度、環(huán)境管理、城市規(guī)劃、救護、救火等部門救護、救火等部門，都可以利用，都可以利用GISGIS。四四.地理信息技術(shù)與數(shù)字地球地理信息技術(shù)與數(shù)字地球1、“3S”的關(guān)系的關(guān)系四四.地理信息技術(shù)與數(shù)字地球地理信息技術(shù)與數(shù)字地球2、“3S”與與數(shù)字地球的關(guān)系：數(shù)

18、字地球的關(guān)系：計算機通訊技術(shù)計算機通訊技術(shù)RSRSGPSGPSGISGIS獲取獲取空間定位空間定位分析、處理、分析、處理、管理、應(yīng)用管理、應(yīng)用地理空間信息地理空間信息 支支 撐撐數(shù)字地球數(shù)字地球基礎(chǔ)基礎(chǔ)總總結(jié)結(jié)遙感遙感全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)代號代號RSGPS特點特點范圍大、速范圍大、速度快、周期度快、周期短等短等全能性、全球性、全能性、全球性、全天候、連續(xù)性、全天候、連續(xù)性、實時性實時性功能功能獲取信息獲取信息提供三維坐標、速提供三維坐標、速度、時間度、時間GISGIS提供空間信息提供空間信息、動態(tài)預(yù)測等、動態(tài)預(yù)測等對空間數(shù)據(jù)進行對空間數(shù)據(jù)進行分析、處理、管分

19、析、處理、管理、表達理、表達3、GIS的應(yīng)用：的應(yīng)用：（1）政府管理應(yīng)用：利用）政府管理應(yīng)用：利用GIS進行城市規(guī)劃設(shè)計，進行城市規(guī)劃設(shè)計，工程選址；城市道路交通管理，電力、自來水、工程選址；城市道路交通管理，電力、自來水、燃氣等部門的工程設(shè)計、日常維護、應(yīng)急搶修等；燃氣等部門的工程設(shè)計、日常維護、應(yīng)急搶修等；利用利用GIS進行城市環(huán)境規(guī)劃，城市環(huán)境監(jiān)測與評價，進行城市環(huán)境規(guī)劃，城市環(huán)境監(jiān)測與評價，城市環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展決策分析。城市環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展決策分析。（2）公共生活服務(wù)應(yīng)用：為居民生產(chǎn)、生活和出行）公共生活服務(wù)應(yīng)用：為居民生產(chǎn)、生活和出行提供方便快捷的地理數(shù)據(jù)服務(wù)。如：當發(fā)生交通

20、提供方便快捷的地理數(shù)據(jù)服務(wù)。如：當發(fā)生交通事故時，事故時，GIS救援系統(tǒng)利用道路數(shù)據(jù)庫，可迅速救援系統(tǒng)利用道路數(shù)據(jù)庫，可迅速確定交警大隊到出事地點的最短路徑。確定交警大隊到出事地點的最短路徑。（3）科研和國防應(yīng)用：如：三峽庫區(qū)的城鎮(zhèn)搬遷研）科研和國防應(yīng)用：如：三峽庫區(qū)的城鎮(zhèn)搬遷研究，就是通過建庫區(qū)地形和生態(tài)數(shù)據(jù)，在評估庫區(qū)究，就是通過建庫區(qū)地形和生態(tài)數(shù)據(jù)，在評估庫區(qū)淹沒損失及移民墾區(qū)的基礎(chǔ)上確定的。淹沒損失及移民墾區(qū)的基礎(chǔ)上確定的。又如：現(xiàn)代巡航導(dǎo)彈配有基于又如：現(xiàn)代巡航導(dǎo)彈配有基于DEM數(shù)據(jù)庫的數(shù)字數(shù)據(jù)庫的數(shù)字地形保障系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有地形測量與計算，繪制地形保障系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有地形測量與計算

21、，繪制地圖，進行地形坡度、交通、植被分析多項功能，地圖，進行地形坡度、交通、植被分析多項功能，能夠迅速地確定航行路線和選擇打擊目標。能夠迅速地確定航行路線和選擇打擊目標。 GIS是地圖的延伸，凡是用到地圖或需要處理是地圖的延伸，凡是用到地圖或需要處理 地理空間信息的領(lǐng)域，都可以借助與它。地理空間信息的領(lǐng)域，都可以借助與它。RS、GPS與與GIS既為獨立發(fā)展又相互促進。既為獨立發(fā)展又相互促進。RS主要用于地理信息數(shù)據(jù)的獲取主要用于地理信息數(shù)據(jù)的獲取GPS主要用于地理信息的空間定位主要用于地理信息的空間定位GIS主要用于對地理信息進行數(shù)據(jù)管理、查詢、主要用于對地理信息進行數(shù)據(jù)管理、查詢、 更新、空間分析和應(yīng)用評價。更新、空間分析和應(yīng)用評價。 四、地理信息技術(shù)和數(shù)字地球： 1、數(shù)字地球是指 化的地球，即把整個地球信息進行 化后，由來 管理的技術(shù)系統(tǒng)。 2、數(shù)字地球是將不同 、時間的自然與人文的大量信息，按 ，從區(qū)域到全球進行整合，并進行立方體的、 的顯示。數(shù)字數(shù)字數(shù)字數(shù)字計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)空間空間地理坐標地理坐標動態(tài)動態(tài)數(shù)字地球數(shù)字地球就是把整個地球信息進行數(shù)字化后，由計算就是把整個地球信息進行數(shù)字化后，由計算機來管理的技術(shù)系統(tǒng)。機來管理的技術(shù)系統(tǒng)。數(shù)字地球與人們的日常生活：數(shù)字地球與人們的日常生活：可視電話