高中地理必修一學(xué)案單元活動(dòng)地理信息技術(shù)應(yīng)用

單元活動(dòng)地理信息技術(shù)應(yīng)用一、地理信息技術(shù)及其主要用途1.地理信息技術(shù):是一門對(duì)地理信息進(jìn)行獲取、分析和應(yīng)用的綜合性技術(shù),是地理科學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。2.核心技術(shù):遙感、地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)等。3.地理信息技術(shù)主要應(yīng)用于如下領(lǐng)域:資源普查、災(zāi)害監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)、區(qū)域發(fā)展、城市和工程規(guī)劃、交通等。二、遙感及其應(yīng)用1.遙感概述:(1)原理:地球上的物體都在不停地吸收、反射、發(fā)射電磁波,不同物體的電磁波特性不同。(2)環(huán)節(jié)。信息獲取→傳輸→接收與處理→分析和應(yīng)用(3)特點(diǎn):探測(cè)范圍大、獲取資料快、受地面條件限制少、獲取信息量大等。(4)應(yīng)用:資源評(píng)估、環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)警等領(lǐng)域。2.遙感影像的判讀:判讀遙感影像的依據(jù)是不同地物的影像特征不同,但是由于不同地區(qū)地物的差異、合成影像波段的差異,以及季節(jié)差異,其影像顏色和特征也不完全相同,因此有時(shí)需要結(jié)合實(shí)地調(diào)查進(jìn)行判讀。三、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用1.全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng):功能獲取觀測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和高程,實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航、定位、授時(shí)等功能特點(diǎn)具有高精度、高效率和低成本的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用大地測(cè)量、地面監(jiān)測(cè)、交通導(dǎo)航等許多方面2.地理信息系統(tǒng):(1)概念:地理信息系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下,對(duì)整個(gè)或部分地球表層空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。(2)應(yīng)用:廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境和生態(tài)的規(guī)劃、決策和管理等方面。四、利用地理信息技術(shù)監(jiān)測(cè)滑坡1.過程:設(shè)置多個(gè)衛(wèi)星定位檢測(cè)樁→采集數(shù)據(jù)→傳輸至位移分析系統(tǒng)→變形量超過預(yù)警閾值,系統(tǒng)將實(shí)施預(yù)警。2.建立衛(wèi)星定位位移監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的意義:(1)為研究滑坡變形特征、變形機(jī)制和危害程度等提供了翔實(shí)數(shù)據(jù)。(2)通過監(jiān)測(cè)預(yù)警的實(shí)時(shí)性,為及時(shí)處置滑坡險(xiǎn)情提供了技術(shù)保障。將地理信息技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域與作用連線。把遙感的工作過程填到下圖中相應(yīng)的位置。提示:判斷下列說法的正誤。①建立全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)需要四顆衛(wèi)星。 (×)②野外探險(xiǎn)時(shí)我們可利用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行定位、導(dǎo)航。 (√)③地理信息系統(tǒng)就是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 (×)④應(yīng)用地理信息系統(tǒng)可以消除災(zāi)害影響。 (×)⑤通過地理信息系統(tǒng)中的圖形數(shù)據(jù)可以查詢到濟(jì)南市的空間位置。 (√)能力一地理信息技術(shù)的比較1.三大地理信息技術(shù)的對(duì)比:項(xiàng)目遙感全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)特點(diǎn)監(jiān)測(cè)范圍廣;獲得信息量大,速度快;受限制少全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時(shí)性圖形化、可視化、及時(shí)更新信息功能對(duì)地表物體進(jìn)行遠(yuǎn)距離的感知,獲取信息導(dǎo)航、定位對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、管理、分析應(yīng)用資源普查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、自然災(zāi)害防御監(jiān)測(cè)軍事、測(cè)量、交通、救援、農(nóng)業(yè)監(jiān)控、區(qū)域研究等測(cè)繪、資源管理、環(huán)境保護(hù)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、市場(chǎng)分析等領(lǐng)域2.三大地理信息技術(shù)的相互關(guān)系:圖中①②表示遙感技術(shù)提供影像信息功能,③④表示地理信息系統(tǒng)反饋影像信息處理結(jié)果功能,⑤⑥表示全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供空間定位信息功能?？拷晾逝c土耳其邊界的烏魯米耶湖面積曾達(dá)4500平方千米,是中東地區(qū)最大的湖泊之一,也是世界第三大咸水湖。進(jìn)入21世紀(jì),烏魯米耶湖水位下降,面積迅速縮小,面臨消失,下圖是不同時(shí)間烏魯米耶湖的水域分布。(1)說明要監(jiān)測(cè)烏魯米耶湖水域面積的變化,應(yīng)運(yùn)用哪種地理信息技術(shù)?(區(qū)域認(rèn)知:采用正確的方法與工具認(rèn)識(shí)區(qū)域)提示:遙感。(2)要想動(dòng)態(tài)顯示河口三角洲面積近30年的變化狀況,并預(yù)測(cè)其變化趨勢(shì),需要應(yīng)用哪種地理信息技術(shù)?(綜合思維:地理要素的綜合)提示:地理信息系統(tǒng)。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是當(dāng)今世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的新潮流,是由地理信息技術(shù)支持,根據(jù)空間變異定位、定時(shí)、定量地實(shí)施一整套現(xiàn)代化農(nóng)事操作技術(shù)與管理的系統(tǒng),在未來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,依托于地理信息技術(shù),農(nóng)民首先可定期獲得農(nóng)田長(zhǎng)勢(shì)的影像資料,再經(jīng)過系統(tǒng)分析,最后把殺蟲劑、化肥施用到最需要的農(nóng)田,從而減少污染、提高產(chǎn)量。據(jù)此完成(1)、(2)題。(1)在上述農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,依次使用的技術(shù)是 ()A.GPSGISRS B.RSGPSGISC.GISRSGPS D.RSGISGPS(2)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)情況和病蟲害的監(jiān)測(cè),采用了衛(wèi)星遙感技術(shù),是因?yàn)?()①農(nóng)作物遭受病蟲害時(shí),發(fā)射和反射的波譜會(huì)有一定變化②衛(wèi)星遙感探測(cè)的范圍廣,連續(xù)性強(qiáng)③衛(wèi)星遙感分辨率高,可拍攝到清晰的照片④衛(wèi)星遙感智能化高,在治蟲過程中無需人工參與A.①② B.③④ C.①③ D.②④【思路點(diǎn)撥】解答該題的思路如下:【解析】(1)選D,(2)選A。第(1)題,對(duì)農(nóng)田進(jìn)行定期的RS(遙感),然后將獲得的資料輸入GIS進(jìn)行分析,從而為有特定(GPS)需要的農(nóng)田制定出合理的用肥措施等,依次使用的技術(shù)是RSGISGPS。第(2)題,農(nóng)作物遭受病蟲害時(shí),發(fā)射和反射的波譜會(huì)有一定變化,衛(wèi)星遙感可利用這一變化進(jìn)行監(jiān)測(cè);衛(wèi)星遙感高度較高,分辨率較低,衛(wèi)星遙感探測(cè)的范圍廣,連續(xù)性強(qiáng),衛(wèi)星遙感只起到一個(gè)監(jiān)測(cè)的作用,治蟲還是需要人工參與。(2021·蘇州高一檢測(cè))2019年1月3日“嫦娥四號(hào)”成功在月球背面軟著陸,并傳回月球背面影像圖。下圖為“嫦娥四號(hào)著陸區(qū)影像圖”(1)“嫦娥四號(hào)”獲取著陸區(qū)影像圖主要采用的地理信息技術(shù)是 ()A.遙感技術(shù) B.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)C.全球定位系統(tǒng) D.地理信息系統(tǒng)(2)月球上沒有生命物質(zhì)存在的重要原因是 ()A.距離太陽太遠(yuǎn) B.沒有晝夜交替C.宇宙環(huán)境不安全 D.不存在大氣層【解析】(1)選A,(2)選D。第(1)題,獲取遙感影像需要RS;北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和GPS主要是定位;GIS主要是分析處理,不是獲取數(shù)據(jù)。第(2)題,月球是地球的衛(wèi)星,隨地球一起繞太陽公轉(zhuǎn),日月距離與地球相比相差不大;月球的自轉(zhuǎn)周期近似一個(gè)月,但是我們卻只能看到月球的一面,另一面看不到,是因?yàn)樵虑虻墓D(zhuǎn)周期也是近似一個(gè)月,這種自轉(zhuǎn)叫受線自轉(zhuǎn),就好像地球這面有一根繩子拽著月球一樣。所以月球晝夜交替是一個(gè)月;月球是地球的衛(wèi)星,隨地球一起繞太陽公轉(zhuǎn),宇宙環(huán)境與地球相比,相差不大;月球上沒有生命物質(zhì)存在,是因?yàn)樵虑蛏蠜]有適宜生物呼吸的大氣?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】讀“我國(guó)‘高分三號(hào)’衛(wèi)星發(fā)回的高分衛(wèi)星融合影像圖”,回答(1)、(2)題。(1)獲得該圖像的主要技術(shù)手段是 ()A.遙感技術(shù) B.地理信息系統(tǒng)C.全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) D.數(shù)字地球(2)利用該技術(shù)手段可直接 ()A.分析水災(zāi)損失 B.獲得礦床露頭信息C.分析礦產(chǎn)種類 D.確定礦床露頭位置【解析】(1)選A,(2)選B。第(1)題,題中信息表明,該圖像為衛(wèi)星融合影像圖,是利用遙感衛(wèi)星“高分三號(hào)”獲得的,屬遙感技術(shù),選項(xiàng)A符合題意。地理信息系統(tǒng)、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、數(shù)字地球不能直接獲取衛(wèi)星融合影像。第(2)題,遙感技術(shù)可以通過獲取水災(zāi)影像,判斷水災(zāi)范圍和強(qiáng)度,但不能分析水災(zāi)損失;礦床露頭處,反射和發(fā)射的電磁波與周邊地理事物不同,因此遙感技術(shù)可以感知而獲得礦床露頭信息;遙感技術(shù)不能分析礦產(chǎn)種類;確定礦床露頭位置,依靠的是全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。能力二地理信息技術(shù)在防災(zāi)救災(zāi)中的應(yīng)用1.遙感在防災(zāi)救災(zāi)中的應(yīng)用:運(yùn)用遙感技術(shù),可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)自然災(zāi)害的形成過程,進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報(bào)或預(yù)警;能夠快速進(jìn)行災(zāi)害統(tǒng)計(jì),為災(zāi)后救援工作提供強(qiáng)有力的支持。下圖以長(zhǎng)江流域洪水為例,分析遙感與傳統(tǒng)方法相比的優(yōu)勢(shì)。2.全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在防災(zāi)救災(zāi)中的應(yīng)用:3.地理信息系統(tǒng)在防災(zāi)救災(zāi)中的應(yīng)用:【知識(shí)拓展】遙感在2020年長(zhǎng)江流域洪水中的應(yīng)用2020年7月,長(zhǎng)江流域發(fā)生了罕見的特大洪水,鄱陽湖等地區(qū)受災(zāi)比較嚴(yán)重。國(guó)家利用飛機(jī)和衛(wèi)星對(duì)該地區(qū)進(jìn)行了遙感監(jiān)測(cè),獲得了大量的遙感影像圖片,通過計(jì)算機(jī)處理后制成了淹沒地區(qū)分布圖,圖中各地區(qū)的受災(zāi)狀況一目了然。而且,利用計(jì)算機(jī)可對(duì)淹沒面積按各種要求進(jìn)行快速、準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)。下圖為7月2019年8月,南美洲巴西亞馬孫雨林發(fā)生森林火災(zāi),森林大火持續(xù)了20多天,雨林損毀嚴(yán)重,許多雨林獨(dú)有的動(dòng)植物消失在大火之中。(1)林業(yè)部門要及時(shí)了解險(xiǎn)情,應(yīng)該采用什么地理信息技術(shù)?(區(qū)域認(rèn)知:采用正確的方法與工具認(rèn)識(shí)區(qū)域)提示:遙感。(2)在救援中消防中心要迅速了解消防員的位置,應(yīng)該使用什么技術(shù)?(區(qū)域認(rèn)知:采用正確的方法與工具認(rèn)識(shí)區(qū)域)提示:全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是我國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)(GPS)和俄羅斯格洛納斯(GLONASS)之后的第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。據(jù)此完成(1)、(2)題。(1)屬于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)功能的是 ()A.太空旅游 B.地面定位導(dǎo)航C.高鐵服務(wù)中心 D.飛機(jī)航班編排(2)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)客戶服務(wù)終端M在抗災(zāi)救災(zāi)中發(fā)揮的主要作用有 ()①提供災(zāi)區(qū)的影像 ②統(tǒng)計(jì)災(zāi)區(qū)的經(jīng)濟(jì)損失③確定救災(zāi)人員的位置 ④提供救援實(shí)時(shí)路徑A.①② B.①③ C.②④ D.③④【解析】(1)選B,(2)選D。第(1)題,BDS是我國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星定位與短文通信系統(tǒng),是利用衛(wèi)星群來獲取地面經(jīng)緯度坐標(biāo)及其高程坐標(biāo)并用于定位和導(dǎo)航的系統(tǒng),所以,屬于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)功能的是地面定位導(dǎo)航;太空旅游、高鐵服務(wù)中心、飛機(jī)航班編排并不屬于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)的功能。第(2)題,①提供災(zāi)區(qū)影像,主要是依靠遙感技術(shù),遙感是指非接觸的、遠(yuǎn)距離的探測(cè)技術(shù);②統(tǒng)計(jì)災(zāi)區(qū)的經(jīng)濟(jì)損失,主要利用遙感和地理信息系統(tǒng);③確定災(zāi)員的位置,主要是利用全球定位系統(tǒng);④提供救援實(shí)時(shí)路徑,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)主要功能是定位、導(dǎo)航,因此可以提供實(shí)時(shí)救援路徑。2020年6月23日成功發(fā)射北斗三號(hào)收官之星,(1)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)可以提供 ()①空間分析 ②位置信息③時(shí)間信息 ④波譜信息A.①② B.③④ C.②③ D.②④(2)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)可監(jiān)測(cè) ()A.滑坡 B.臺(tái)風(fēng) C.酸雨 D.火災(zāi)【解析】(1)選C,(2)選A。第(1)題,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)可以提供位置信息、時(shí)間信息、經(jīng)緯度位置、海拔和運(yùn)動(dòng)速度等;空間分析主要用地理信息系統(tǒng);波譜信息的獲取主要用遙感。第(2)題,由于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有全疆域無縫覆蓋、不受地面災(zāi)害和環(huán)境條件的限制,所以在災(zāi)害發(fā)生的特殊時(shí)期比如山體滑坡、洪澇、風(fēng)暴、冰雪、地震等可以為抗災(zāi)救災(zāi)發(fā)揮不可替代的作用;而臺(tái)風(fēng)、酸雨和火災(zāi)的監(jiān)測(cè)主要運(yùn)用遙感技術(shù)。1.(水平1)2020年初,新冠肺炎疫情給人們生產(chǎn)生活帶來了巨大的影響,防治疫情蔓延擴(kuò)散是每個(gè)人應(yīng)盡的責(zé)任。如圖為2月5日我國(guó)疫情動(dòng)態(tài)示意圖,該地圖實(shí)時(shí)更新疫情信息A.BDS B.GPS C.RS D.GIS【解析】選D。制作電子地圖需要采集各類地理事物的空間分布信息并建立數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理,主要應(yīng)用地理信息系統(tǒng),即GIS;GPS是衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng);RS為遙感系統(tǒng),是通過對(duì)不同地物反射率不同獲取信息的技術(shù);BDS是中國(guó)自行研制的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。2.(水平2)四川涼山地區(qū),近兩年的3月份均出現(xiàn)森林大火,由于地形復(fù)雜,預(yù)防和救災(zāi)任務(wù)艱巨。能對(duì)該地防災(zāi)減災(zāi)最大助力的地理信息技術(shù)是 ()A.RS和GIS B.RS和GPSC.GIS和GPS D.數(shù)字地球【解析】選A。地理信息技術(shù)的應(yīng)用的領(lǐng)域主要表現(xiàn):遙感在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用,可對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行估產(chǎn)、有助于防災(zāi)減災(zāi);全球定位系統(tǒng)在定位導(dǎo)航中的應(yīng)用,主要用于位置方面的定位和導(dǎo)航;地理信息系統(tǒng)主要用于城市的信息管理與服務(wù)、交通道路管理、環(huán)境管理以及城市規(guī)劃、防災(zāi)減災(zāi)等。四川涼山地區(qū),由于地形復(fù)雜,需要利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)森林大火,利用地理信息系統(tǒng)分析森林大火發(fā)展趨勢(shì),制定合理的救援方案。(水平1、2)2019年9月23日5時(shí)10分,西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”3.在軍事演練中可以用北斗系統(tǒng)進(jìn)行 ()A.制導(dǎo)精準(zhǔn)打擊 B.地形地貌探測(cè)C.打擊效果偵察 D.戰(zhàn)場(chǎng)仿真模擬4.戰(zhàn)斗機(jī)的飛行不受白天黑夜、天氣狀況的影響,主要體現(xiàn)出北斗系統(tǒng)的 ()A.全球性 B.全天候 C.連續(xù)性 D.實(shí)時(shí)性【解析】3選A,4選B。第3題,北斗系統(tǒng)的基本功能是定位導(dǎo)航,故在軍事演練中可以用北斗系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo)精準(zhǔn)打擊;地形地貌探測(cè)、打擊效果偵察均需使用RS、GIS技術(shù),戰(zhàn)場(chǎng)仿真模擬則需要3S技術(shù)及其他信息技術(shù)綜合使用。第4題,戰(zhàn)斗機(jī)的飛行不受白天黑夜、天氣狀況的影響,主要體現(xiàn)出北斗系統(tǒng)的全天候作業(yè),受外界天氣、光亮影響小。全球性是指工作范圍覆蓋全球,材料不能體現(xiàn)。戰(zhàn)斗機(jī)的飛行不受白天黑夜、天氣狀況的影響,但并沒有提供北斗系統(tǒng)的連續(xù)工作,故不能體現(xiàn)其連續(xù)性;實(shí)時(shí)性在材料中也并未涉及。(水平2)2020年7月,我國(guó)長(zhǎng)江中下游某地區(qū)遭遇入汛以來最強(qiáng)降水過程,發(fā)生了1998年以來最大洪水。該地區(qū)充分利用地理信息技術(shù),及時(shí)安排防災(zāi)、救災(zāi)工作,制定撤離預(yù)案,提前讓5000多名群眾安全撤離,極大地減少了災(zāi)害的損失。據(jù)此完成5、6題。5.獲取洪水淹沒地區(qū)分布范圍所應(yīng)用的地理信息技術(shù)是 ()A.RS B.GISC.GPS D.數(shù)字地球6.制定撤離預(yù)案所應(yīng)用的地理信息技術(shù)需要用到的地理數(shù)據(jù)有 ()①地形地貌分布 ②土壤類型分布③城市地租水平 ④河流水文信息A.①③ B.①④ C.②③ D.②④【解析】5選A,6選B。第5題,RS主要用于數(shù)據(jù)獲取,GIS用于數(shù)據(jù)分析,GPS用于定位導(dǎo)航,數(shù)字地球主要是模擬現(xiàn)實(shí)。獲取洪水淹沒地區(qū)分布范圍,屬于對(duì)地面環(huán)境信息的獲取,主要應(yīng)用遙感系統(tǒng)(RS)。第6題,制定撤離預(yù)案所應(yīng)用的地理信息技術(shù)是地理信息系統(tǒng)(GIS),需要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?、河流水文、交通等信息進(jìn)行系統(tǒng)分析;土壤類型及城市地租水平與應(yīng)急預(yù)案關(guān)聯(lián)度不大。7.(水平2)讀下列材料,回答問題。材料一汶川大地震發(fā)生后,重災(zāi)區(qū)陷入信息隔絕狀態(tài)。國(guó)土資源部第