1.2《地理信息技术在区域地理环境研究中的应用》

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1、新课标人教版课件系列高中地理必修必修第一章地理环境与区域发展第二节地理信息技术在区域地理环境研究中的应用一、遥感（一、遥感（RSRS）二、全球定位系统（二、全球定位系统（GPSGPS）三、地理信息系统（三、地理信息系统（GISGIS）四、数字地球四、数字地球阅读材料阅读材料青年参考青年参考上一段记者与美国士兵的对话，上一段记者与美国士兵的对话，谈话的内容大致是这样的：谈话的内容大致是这样的：记者说：记者说：“你知道去轰炸塞尔维亚的哪个城市吗？你知道去轰炸塞尔维亚的哪个城市吗？”“不知道不知道”“那么你知道轰炸的是什么目标吗？那么你知道轰炸的是什么目标吗？”“不知道不知道”“那你怎么可能去轰炸呢

2、那你怎么可能去轰炸呢”“容易，上级给我一个坐标，容易，上级给我一个坐标，我按照计算机的指引。我按照计算机的指引。”请问该士兵在作战的过程中用到哪种地理信息技术？活动：我来当导游活动：我来当导游介绍学习场所、文体活动场所等等介绍学习场所、文体活动场所等等 四四十十九九 中中 学学 校校 园园 1.遥感遥感（RS）的含义、原理、的含义、原理、主要环节、优点主要环节、优点一、一、遥感遥感（RS）含义含义是人们在是人们在 上利用一定上利用一定 的的 ，对地表物体，对地表物体 进行进行 的感知。的感知。北美飓风云系北美飓风云系 一、遥感技术的原理一、遥感技术的原理 地地物物在在不不断断地地吸吸收收、发发

3、射射（辐辐射射）和和反反射射电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。遥遥感感就就是是根根据据这这个个原原理理，利利用用一一定定的的技技术术设设备备和和装装置置，来来探探测测地地表表物物体体对对电电磁磁波波的的反反射射和和地地物物发发射射的的电电磁磁波波，从从而而提提取取这这些些物物体体的的信信息，完成远距离识别物体。息，完成远距离识别物体。遥感遥感卫星卫星树木树木水体水体草丛草丛裸露的裸露的地表地表路面路面建筑物建筑物遥感技术的优点遥感技术的优点人工实地调查人工实地调查利用遥感技术调查利用遥感技术调查花费时间花费时间时效性时效性连续性连续性调查人员调查人员调

4、查成本调查成本调查范围调查范围多多少少差（慢）差（慢）好（快）好（快）多多少少高高低低小，有些地方小，有些地方不能人工调查不能人工调查广，能获得人眼看不广，能获得人眼看不到的信息到的信息差，不能全天候差，不能全天候观测观测好，能全天侯好，能全天侯观测观测1.遥感遥感（RS）的含义、原理、的含义、原理、主要环节、优点主要环节、优点2.遥感遥感（RS）的应用的应用 资源调查、环境监测、资源调查、环境监测、自然灾害防御监测自然灾害防御监测一、一、遥感遥感（RS）3.案例案例（1）1998年长江洪灾的监测年长江洪灾的监测（2）在农业生产中的应用）在农业生产中的应用印尼亚齐海啸前后卫星图太太湖湖叶叶绿绿

5、素素的的浓浓度度 变变化化1984、81986、71994、61998、8环境监测环境监测华华北北平平原原1 19 99 97 7年年4 4月月冬冬小小麦麦长长势势遥遥感感监监测测结结果果华华北北平平原原1 19 99 97 7年年5 5月月冬冬小小麦麦长长势势遥遥感感监监测测结结果果好好较好较好一般一般较差较差差差好好较好较好一般一般较差较差差差遥感在农业方面的应用遥感在农业方面的应用补充：补充：遥感影像遥感影像分辩率分辩率 一个像元所代表的地面实际尺一个像元所代表的地面实际尺寸。寸。像元像元是遥感影像上能够详细区分的最是遥感影像上能够详细区分的最小单元。小单元。1 1米分辩率米分辩率 一个

6、像元表示地面上一个像元表示地面上1 1平方平方米的范围。米的范围。分辩率越高，影像显示地表信息越详细。分辩率越高，影像显示地表信息越详细。或者说或者说像元（分辨率数值）越小，遥感影像像元（分辨率数值）越小，遥感影像清晰度（分辨率）越高。清晰度（分辨率）越高。3 3种遥感影像的地物颜色特征：种遥感影像的地物颜色特征：地物的影像特征地物的影像特征黑白影黑白影像像真彩色真彩色影像影像假彩色假彩色影像影像建筑物为灰白色，草地和森建筑物为灰白色，草地和森林颜色较深林颜色较深与地物的颜色特征一致与地物的颜色特征一致 草、树、庄稼为红色，水为草、树、庄稼为红色，水为灰色或蓝色，城市为灰蓝色灰色或蓝色，城市为

7、灰蓝色 假如暑假你去北京参观奥运会场馆，假如暑假你去北京参观奥运会场馆，北京这么大，你怎么才能够找到你要北京这么大，你怎么才能够找到你要去看比赛的场馆呢？去看比赛的场馆呢？找地图找地图问路人问路人 除了以上我们同学们所想到的以外，还可除了以上我们同学们所想到的以外，还可以怎么办呢？以怎么办呢？假设你乘火车到达北京西站，我们下面利用某网站的假设你乘火车到达北京西站，我们下面利用某网站的提供的地图功能，来试一下如何查询到从北京西站到鸟提供的地图功能，来试一下如何查询到从北京西站到鸟巢巢?输入起点和终点北京西站北京西站 鸟巢鸟巢二、全球定位系统二、全球定位系统（GPSGPS）1.1.含义含义2.2.

8、组成组成3.3.特点特点4.4.基本原理基本原理5.5.全球定位系统（全球定位系统（GPSGPS）的应用）的应用1.在一个平面直角坐标系上，确定点在一个平面直角坐标系上，确定点的位置，需要知道几个值？的位置，需要知道几个值？2.在一个空间三维坐标系上，确定点在一个空间三维坐标系上，确定点的位置，需要知道几个值？的位置，需要知道几个值？3.要精确知道一个人在地球上的位置，要精确知道一个人在地球上的位置，必须知道几个值？必须知道几个值？至少需要几颗卫星？至少需要几颗卫星？2个3个3个3个 卫星定位的基本原理卫星定位的基本原理GPS系统采用系统采用“时间同步、单程测时间同步、单程测距距”的原理来实现

9、定位。的原理来实现定位。简单地说就是用户同时向已知其位置简单地说就是用户同时向已知其位置的的3个导航卫星分别进行距离测量，然后个导航卫星分别进行距离测量，然后再以该卫星为球心，以所测得的距离为半再以该卫星为球心，以所测得的距离为半径，在空间画出径，在空间画出3个球面，则该个球面，则该3个球面个球面的相交点，就是用户的所在位置了。的相交点，就是用户的所在位置了。名词链接：名词链接：“时间同步时间同步”，是指卫星上的时钟与用户，是指卫星上的时钟与用户设备内的时钟是精确同步的（譬如说校准到两设备内的时钟是精确同步的（譬如说校准到两者之间几万年才差者之间几万年才差1 1秒钟）秒钟）。“单程测距单程测距

10、”，是指从导航卫星上发出的，是指从导航卫星上发出的无线电测距信号在传播到用户设备的这一单向无线电测距信号在传播到用户设备的这一单向行程中，就可以把它们之间的距离测量出来。行程中，就可以把它们之间的距离测量出来。通常应用通常应用三颗卫星三颗卫星的数据就可以进行定位，的数据就可以进行定位，但要保证对目标实时观测（诸如提供目标运动但要保证对目标实时观测（诸如提供目标运动数据等），数据等），则需要则需要至少四颗卫星至少四颗卫星的信号。的信号。教材P9思考：汽车汽车中的中的GPSGPS用户设备用户设备接收接收了了GPSGPS卫卫星信息星信息:位置、速度等，并通过位置、速度等，并通过无线电无线电信号信号传

11、送至传送至服务中心服务中心。服务中心再根据。服务中心再根据汽车所在的位置、及时通过语言提示汽车所在的位置、及时通过语言提示为为汽车导航汽车导航。补充补充:美欧中俄太空美欧中俄太空“四强四强”逐鹿逐鹿目前目前GPS(GPS(美国美国)无疑还占据主导地无疑还占据主导地位，但从技术和前景看，四大系统各位，但从技术和前景看，四大系统各有优劣：如果说有优劣：如果说GPSGPS胜在成熟，胜在成熟，伽利伽利略略(欧洲欧洲)胜在精准，那么胜在精准，那么格洛纳斯格洛纳斯(俄俄罗斯罗斯)的最大价值就在于抗干扰能力强，的最大价值就在于抗干扰能力强，而而中国的北斗卫星导航系统中国的北斗卫星导航系统的优势则的优势则在于

12、互动性和开放性。在于互动性和开放性。中国正在建设的北斗卫星导航系统中国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由空间段由颗静止轨道颗静止轨道卫星和卫星和颗非颗非静静止轨道卫星组成，提供两种服务方式，即止轨道卫星组成，提供两种服务方式，即开放服务和授权服务开放服务和授权服务。开放服务是在服务。开放服务是在服务区免费提供区免费提供定位、测速和授时服务定位、测速和授时服务，定位，定位精度为精度为1010米，授时精度为米，授时精度为5050纳秒，测速纳秒，测速精度为精度为0.20.2米秒。授权服务是向授权用米秒。授权服务是向授权用户提供更安全的户提供更安全的定位、测速、授时和通信定位、测速、授时和通信服务信息

13、服务信息。1.下图是卫星甲和卫星乙在某一时刻所覆下图是卫星甲和卫星乙在某一时刻所覆盖的区域，其服务范围大小是（盖的区域，其服务范围大小是（）A.A.甲等于乙甲等于乙 B.B.甲大于乙甲大于乙C.C.甲小于乙甲小于乙 D.D.无法确定无法确定CRSRS技术、技术、GISGIS技术、技术、GPSGPS技术等现代化技技术等现代化技术是国土整治和区域发展研究中应用比术是国土整治和区域发展研究中应用比较广泛的技术手段。完成以下问题较广泛的技术手段。完成以下问题2.2.能在很短时间内获得全面资料的技术能在很短时间内获得全面资料的技术是（是（）A.A.遥感技术遥感技术 B.B.地理信息技术地理信息技术 C.

14、C.全球定位技术全球定位技术 D.D.电子通信技术电子通信技术A3.3.3.3.要想随时知道自己所处位置的地理坐标，需要拥要想随时知道自己所处位置的地理坐标，需要拥要想随时知道自己所处位置的地理坐标，需要拥要想随时知道自己所处位置的地理坐标，需要拥有（有（有（有（）A.A.A.A.全球定位技术全球定位技术全球定位技术全球定位技术 B.GPSB.GPSB.GPSB.GPS信号接收机信号接收机信号接收机信号接收机C.C.C.C.地理信息技术地理信息技术地理信息技术地理信息技术 D.D.D.D.遥感技术遥感技术遥感技术遥感技术B4.4.4.4.如果将如果将如果将如果将GISGISGISGIS用来监测

15、火灾，可以（用来监测火灾，可以（用来监测火灾，可以（用来监测火灾，可以（）A.A.A.A.预测、判断引起火灾的原因预测、判断引起火灾的原因预测、判断引起火灾的原因预测、判断引起火灾的原因B.B.B.B.预测森林火灾的所在地点预测森林火灾的所在地点预测森林火灾的所在地点预测森林火灾的所在地点C.C.C.C.预测森林火灾所造成的后果预测森林火灾所造成的后果预测森林火灾所造成的后果预测森林火灾所造成的后果D.D.D.D.及时查明火灾地点、范围、分析火势蔓延方向，制及时查明火灾地点、范围、分析火势蔓延方向，制及时查明火灾地点、范围、分析火势蔓延方向，制及时查明火灾地点、范围、分析火势蔓延方向，制定灭火

16、方案定灭火方案定灭火方案定灭火方案D5.5.有的渔民已经使用有的渔民已经使用GPS GPS 技术寻找鱼群，技术寻找鱼群，如果渔业生产普遍引进这一技术，则（如果渔业生产普遍引进这一技术，则（）A.A.可以使渔获量持续增长可以使渔获量持续增长B.B.可能导致过度捕捞，使渔业资源枯竭可能导致过度捕捞，使渔业资源枯竭C.C.大幅度增加渔业生产成本大幅度增加渔业生产成本D.D.会促进渔业生产，加大渔业资源的开发会促进渔业生产，加大渔业资源的开发利用，提高渔民生活水平利用，提高渔民生活水平B三、地理信息系统三、地理信息系统（GIS）1.GIS1.GIS的含义的含义是专门处理是专门处理 的的 系统。系统。信

17、息源信息源（图像、数据等）（图像、数据等）数据处理（建立数据处理（建立空间、数据模型）空间、数据模型）数据库数据库空间分析空间分析表达（形成地图、表达（形成地图、图像、图表、数图像、图表、数字等）字等）2.2.简要流程简要流程地理信息系统地理信息系统 (GIS)(GIS)是一种是一种基于计算机的工具基于计算机的工具，它可以对，它可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。图和分析。GIS GIS 技术把地图这种独特的技术把地图这种独特的视觉化效视觉化效果果和地理分析功能与一般的和地理分析功能与一般的数据库操作数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一

18、起。（例如查询和统计分析等）集成在一起。这种能力使这种能力使 GISGIS与其他信息系统相区与其他信息系统相区别，从而使其在广泛别，从而使其在广泛的公众和个人企事业的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略单位中解释事件、预测结果、规划战略等等中具有实用价值。中具有实用价值。GIS数据存储采用数据存储采用“分层分层”技术技术,即将地图中的不同地即将地图中的不同地理要素，存储在不同的理要素，存储在不同的“图层图层”中。将不同的中。将不同的“图层图层”要素进行重叠，就形成了不同主题的地图。要素进行重叠，就形成了不同主题的地图。水系水系土地利用土地利用地形地形居民点居民点地块地块用来存储不

19、同信息的用来存储不同信息的GIS图层图层3.3.GISGIS的功能的功能 三、地理信息系统三、地理信息系统（GIS）提供反映区域状况的各种空间信息。提供反映区域状况的各种空间信息。可以建立模型；可以建立模型；提供查询、空间分析、评价功能提供查询、空间分析、评价功能 可以进行动态监测和预测。可以进行动态监测和预测。4.GIS的应用案例的应用案例 三、地理信息系统三、地理信息系统（GIS）(1)(1)香港城市地理信息系统香港城市地理信息系统(2)(2)应用软件应用软件超图软件超图软件 earth(2)NASA的的World wind 1.3新加坡的港口新加坡的港口案例研究案例研究新加坡新加坡练习参

20、考答案练习参考答案资料资料1 1：1.1.位于马六甲海峡东口位于马六甲海峡东口(东端东端)。2.2.地域狭小、资源匮乏、本土市场容量小。地域狭小、资源匮乏、本土市场容量小。资料资料2 2：1.1.优越的地理位置和港口条件，优越的地理位置和港口条件，以及世界海上石以及世界海上石油贸易的发展。油贸易的发展。2.2.政策政策因素：因素：吸引外资和技术，发展石油化工相关产吸引外资和技术，发展石油化工相关产业；发展电子工业。业；发展电子工业。东南亚有丰富的东南亚有丰富的劳动力劳动力。练习参考答案练习参考答案资料资料3 3：1.1.（1 1）东南亚物产丰富，人口众多，市场大。）东南亚物产丰富，人口众多，市场大。（2 2）具有热带海洋风光，旅游资源丰富。）具有热带海洋风光，旅游资源丰富。2.2.（1 1）耕地有限，淡水短缺。）耕地有限，淡水短缺。（2 2）粮食、蔬菜依赖进口。）粮食、蔬菜依赖进口。3.3.（1 1）弹丸之地，资源少，没有发展空间。）弹丸之地，资源少，没有发展空间。（2 2）积累有雄厚的资本；）积累有雄厚的资本；（3 3）政策鼓励；）政策鼓励；（4 4）地理位置优越，对外联系方便。）地理位置优越，对外联系方便。谢谢观赏谢谢观赏再见！