地理信息技術(shù)和應(yīng)用

地理信息技術(shù)和應(yīng)用第1頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月一、地理信息技術(shù)和應(yīng)用1、地理信息技術(shù)的概念獲取管理分析應(yīng)用地理空間信息現(xiàn)代技術(shù)的總稱遙感全球定位系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)包括2、地理信息技術(shù)的應(yīng)用（1）廣泛應(yīng)用于區(qū)域地理環(huán)境研究（2）大眾化應(yīng)用第2頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月二、遙感1、遙感的概念是人們在航空器或航天器上利用一定的技術(shù)裝備，對(duì)地表物體進(jìn)行遠(yuǎn)距離的感知。航空器：在大氣層中飛行，沒有超出地球引力范圍的飛行器，如飛機(jī)、高空氣球航天器：脫離地球引力場在宇宙空間飛行的飛行器。如各種人造衛(wèi)星、探測器；航天飛機(jī)、載人宇宙飛船、天空實(shí)驗(yàn)室等第3頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月2、工作原理第4頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月2、工作原理傳感器接受地面物體反射或輻射的電磁波信息以圖像膠片或數(shù)據(jù)磁帶記錄信息把信息傳送到地面接收站第5頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月第6頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月目標(biāo)物傳感器地面系統(tǒng)成果輻射或反射電磁波收集傳輸信息處理和分析專業(yè)圖件遙感技術(shù)的主要環(huán)節(jié)第7頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月3、遙感在區(qū)域地理環(huán)境研究中的作用（1）可以提高研究工作的精度和質(zhì)量、節(jié)省人力財(cái)力、提高效率傳統(tǒng)的工作方法：從點(diǎn)、線實(shí)地觀測入手，逐漸過渡到面上的分析第8頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月第9頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月第10頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月3、遙感在區(qū)域地理環(huán)境研究中的作用（1）可以提高研究工作的精度和質(zhì)量、節(jié)省人力財(cái)力、提高效率傳統(tǒng)的工作方法：從點(diǎn)、線實(shí)地觀測入手，逐漸過渡到面上的分析遙感技術(shù)：從面上的區(qū)域分析研究入手，然后有重點(diǎn)地選擇若干點(diǎn)、線進(jìn)行野外驗(yàn)證和檢查精度差、效率低精度高、效率高第11頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）遙感信息作為重要源，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)、從過程到模式的轉(zhuǎn)化和發(fā)展，提供了條件3、遙感在區(qū)域地理環(huán)境研究中的作用（1）可以提高研究工作的精度和質(zhì)量、節(jié)省人力財(cái)力、提高效率多次逐月逐年遙感影像圖疊加反映城市擴(kuò)張海洋侵蝕湖泊消失第12頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月乞力馬扎羅山

第13頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月4、遙感區(qū)域地理環(huán)境研究中應(yīng)用資源調(diào)查環(huán)境監(jiān)測自然災(zāi)害防御監(jiān)測第14頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月太湖葉綠素的濃度變化1984、81986、71994、61998、8環(huán)境監(jiān)測第15頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月1999年6月下旬、7月上旬、7月中旬、7月下旬干旱遙感監(jiān)測圖嚴(yán)重干旱重旱中旱輕旱正常水體云雨積雪第16頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月第17頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月第18頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月廣西梧州市附近存在1.8萬畝的洪澇淹沒區(qū)。珠江三角洲地區(qū)：沿西江、北江及珠江三角洲地區(qū)存在127.9萬畝的洪澇淹沒區(qū)。

第19頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月第20頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月利用2002年8月26日遙感衛(wèi)星MODIS數(shù)據(jù)對(duì)發(fā)生在我國內(nèi)蒙古自治區(qū)大興安嶺地區(qū)的森林火災(zāi)繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測，結(jié)果如下（詳見附圖）：

1、該地區(qū)已無明顯煙霧出現(xiàn)；

2、截止8月26日，該地區(qū)的燃燒和過火面積約為59.1萬畝（393.9平方公里）。其中,7月27日前的面積為22.9萬畝(152.9平方公里),7月27日至8月26日期間的面積為36.2萬畝(241平方公里)。第21頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月利用風(fēng)云一號(hào)C星資料處理的內(nèi)蒙古自治區(qū)東部地區(qū)的積雪監(jiān)測圖。在2000年12月3日的積雪監(jiān)測圖中，可以看到錫林郭勒盟東部、赤峰市北部、興安盟大部、哲里木盟全部和呼倫貝爾盟部分地區(qū)均有積雪覆蓋，與11月21日的積雪監(jiān)測圖相比，赤峰市北部、興安盟、哲里木盟及錫盟局部的積雪覆蓋范圍有所減小，但錫林郭勒盟東部的絕大部分地區(qū)仍有大范圍的較厚積雪。

第22頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月呈黑色的是：河、湖等水體呈淺灰色的是：居民點(diǎn)對(duì)a圖信息經(jīng)過處理后制作成的第23頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月第25頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月遙感常用的各光譜段的主要特性如下：

紫外線波長范圍為0.01—0.4μm。太陽輻射含有紫外線，通過大氣層時(shí)，波長小于0.3μm的紫外線幾乎都被吸收，只有0.3—0.4μm波長的紫外線部分能穿過大氣層到達(dá)地面，且能量很少，并能使溴化銀底片感光。紫外波段在遙感中應(yīng)用比其它波段晚。目前，主要用于探測碳酸鹽巖分布。碳酸鹽巖在0.4μm以下的短波區(qū)域?qū)ψ贤饩€的反射比其它類型的巖石強(qiáng)。另外，水面飄浮的油膜比周圍水面反射的紫外線要強(qiáng)烈，因此可用于油污染的監(jiān)測。但是紫外波段從空中可探測的高度大致在2000m以下，對(duì)高空遙感不宜采用。

第26頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月可見光可見光在電磁波譜中，只占一個(gè)狹窄的區(qū)間，波長范圍0.4—0.76μm。它由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫色光組成。人眼對(duì)可見光可直接感覺，不僅對(duì)可見光的全色光，而且對(duì)不同波段的單色光，也都具有這種能力。所以可見光是作為鑒別物質(zhì)特征的主要波段。在遙感技術(shù)中，常用光學(xué)攝影方式接收和記錄地物對(duì)可見光的反射特征。也可將可見光分成若干個(gè)波段同一瞬間對(duì)同一景物、同步攝影獲得不同波段的像片；亦可采用掃描方式接收和記錄地物對(duì)可見光的反射特征。可見光是遙感中最常用的波段。第27頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月紅外線紅外線波長范圍為0.76—1000μm，為了實(shí)際應(yīng)用方便，又將其劃分為：近紅外（0.76—3.0μm），中紅外（3.0—6.0μm），遠(yuǎn)紅外（6.0—15.0μm）和超遠(yuǎn)紅外（151000μm）。近紅外在性質(zhì)上與可見光相似，所以又稱為光紅外。由于它主要是地表面反射太陽的紅外輻射，因此又稱為反射紅外。在遙感技術(shù)中采用攝影方式和掃描方式，接收和記錄地物對(duì)太陽輻射的紅外反射。在攝影時(shí)，由于受到感光材料靈敏度的限制，目前只能感測0.76—1.3μm波長范圍。近紅外波段在遙感技術(shù)中也是常用波段。第28頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月中紅外、遠(yuǎn)紅外和超遠(yuǎn)紅外是產(chǎn)生熱感的原因，所以又稱為熱紅外。自然界中任何物體，當(dāng)溫度高于絕對(duì)溫度（-273.15℃）時(shí)，均能向外輻射紅外線。物體在常溫范圍內(nèi)發(fā)射紅外線的波長多在3—4μm之間，而15μm以上的超遠(yuǎn)紅外線易被大氣和水分子吸收，所以在遙感技術(shù)中主要利用3—15μm波段，更多的是利用3—5μm和8—14μm波段。紅外遙感是采用熱感應(yīng)方式探測地物本身的輻射（如熱污染、火山、森林火災(zāi)等），所以工作時(shí)不僅白天可以進(jìn)行，夜間也可以進(jìn)行，能進(jìn)行全天時(shí)遙感。

第29頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月微波微波的波長范圍1mm—1m。微波又可分為：毫米波、厘米波和分米波。微波輻射和紅外輻射兩者都具有熱輻射性質(zhì)。由于微波的波長比可見光、紅外線要長，能穿透云、霧而不受天氣影響，所以能進(jìn)行全天候全天時(shí)的遙感探測。微波遙感可以采用主動(dòng)或被動(dòng)方式成像，另外，微波對(duì)某些物質(zhì)具有一定的穿透能力，能直接透過植被、冰雪、土壤等表層覆蓋物。因此，微波在遙感技術(shù)中是一個(gè)很有發(fā)展?jié)摿Φ倪b感波段。

第30頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月玉米種植地水稻種植地遙感在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用1、土地資源調(diào)查2、土地利用現(xiàn)狀調(diào)查第31頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月華北平原1997年4月冬小麥長勢遙感監(jiān)測結(jié)果華北平原1997年5月冬小麥長勢遙感監(jiān)測結(jié)果好較好一般較差差好較好一般較差差遙感在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用3、農(nóng)作物長勢監(jiān)測和估產(chǎn)4、病蟲害和農(nóng)生態(tài)環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測‘’第32頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月遙感的功能——①能夠精確地觀測到距離更遙遠(yuǎn)、范圍更廣闊的現(xiàn)象。 ②能夠更及時(shí)、更持久地監(jiān)測事物的發(fā)展變化。（即對(duì)事物進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測）③能夠觀察到可見光之外人眼看不見的光線。第33頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月三、全球定位系統(tǒng)1、概念：利用衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)適時(shí)進(jìn)行導(dǎo)航、定位的系統(tǒng)，統(tǒng)稱全球定位系統(tǒng)2、組成：第34頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月第35頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月三、全球定位系統(tǒng)1、概念：利用衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)適時(shí)進(jìn)行導(dǎo)航、定位的系統(tǒng)，統(tǒng)稱全球定位系統(tǒng)2、組成：空間星座（24顆衛(wèi)星）用戶系統(tǒng)（GPS信號(hào)接收機(jī)）地面控制系統(tǒng)（1個(gè)主控站、3個(gè)注入站、5個(gè)監(jiān)控站）第36頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月yxA確定點(diǎn)A的位置需知幾個(gè)值Byxz確定點(diǎn)B的位置需知幾個(gè)值第37頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月3、工作特點(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)性第38頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月4、在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用（1）野外調(diào)查——確定考察點(diǎn)的地理位置（經(jīng)度和緯度）、高程（海拔）（2）導(dǎo)航：顯示城市道路圖和該車位置系統(tǒng)顯示可行路線駕駛員輸入出發(fā)點(diǎn)和目的地地名駕駛員選擇其中一條通過語音提示引導(dǎo)駕駛員把車開到目的地第39頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月四、地理信息系統(tǒng)（GIS）1、概念：專門處理地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，稱為“地理信息系統(tǒng)”2、GIS的簡要程序信息輸入數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)庫管理空間分析查詢可視化表達(dá)地圖遙感圖像、野外考察、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)等獲得關(guān)于某一研究區(qū)域的若干圖層就組成GIS數(shù)據(jù)庫按一定規(guī)劃對(duì)所研究的某一區(qū)域進(jìn)行空間分析形成可供研究、規(guī)劃和決策人員使用的產(chǎn)品，如地圖、圖像、統(tǒng)計(jì)圖表、數(shù)字等建立空間模型和數(shù)據(jù)模型第40頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月第41頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月第42頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)界面組成：功能區(qū)，索引，圖層內(nèi)容等

(2)信息系統(tǒng)的功能：地圖信息，全部或局部地區(qū)信息，專業(yè)分類信息，有關(guān)內(nèi)容的文字、圖像信息，縮放、補(bǔ)充、測算等，信息輸出等。第43頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月3、地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用（1）應(yīng)用在區(qū)域地理環(huán)境的研究中（2）應(yīng)用于城市管理中第44頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月1、概念是指數(shù)字化的地球，即把整個(gè)地球信息進(jìn)行數(shù)字化后，由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來管理的技術(shù)系統(tǒng)。2、功能（1）數(shù)字化手段統(tǒng)一處理地球問題（2）是最大限度地利用信息資源，使普通百姓能夠通過一定方式方便獲得他們想了解的有關(guān)地球的信息。五、數(shù)字地球第45頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月1．“3S”的關(guān)系⑴聯(lián)系：既互為獨(dú)立發(fā)展又相互促進(jìn)⑵區(qū)別①遙感主要用于地理信息數(shù)據(jù)的獲??；②全球定位系統(tǒng)主要用于地理信息的空間定位；③地理信息系統(tǒng)主要用來又對(duì)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(píng)價(jià)。第46頁，課件共47頁，創(chuàng)作于2023年2月在圖1.5和圖1.6所示的洪水監(jiān)測和統(tǒng)計(jì)中