【新步步高】高中地理 第三章 地理信息技術(shù)的應(yīng)用章末整合學(xué)案 中圖版必修3

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1、第三章 地理信息技術(shù)的應(yīng)用章末整合 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 整合提升 一、地理信息技術(shù)的應(yīng)用 1．“3S”技術(shù)的相互關(guān)系 全球定位系統(tǒng)、遙感與地理信息系統(tǒng)簡稱“3S”技術(shù)，它們既獨(dú)立發(fā)展又相互促進(jìn)，既有區(qū)別又有聯(lián)系。 (1)“3S”技術(shù)的區(qū)別 “3S”技術(shù)之間的區(qū)別主要體現(xiàn)在用途上。全球定位系統(tǒng)主要用于地理信息的空間定位，遙感主要用于地理信息數(shù)據(jù)的獲取，地理信息系統(tǒng)主要用來對地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、查詢、更新、空間分析和應(yīng)用評價。 項(xiàng)目 GPS RS GIS 概念 利用衛(wèi)星在全球范圍內(nèi)實(shí)時進(jìn)行導(dǎo)航、定位的系統(tǒng) 人們利用一定的技術(shù)裝備在航天器或航空器上對地物進(jìn)行感知 專門處理地

2、理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 技術(shù)裝置 GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)、GPS信號接收機(jī) 遙感平臺、傳感器、遙感信息傳輸處理系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)軟、硬件 技術(shù)程序 物體輻射和反射電磁波—收集—傳輸—信息處理—信息分析—專業(yè)圖件、統(tǒng)計(jì)數(shù)字 信息輸入—數(shù)據(jù)處理—數(shù)據(jù)庫管理—空間分析—可視化表達(dá) 特點(diǎn) 全能性、全球性、全天候、連續(xù)性、實(shí)時性 探測范圍大，獲得數(shù)據(jù)的速度快，周期短，限制少，適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用廣 應(yīng)用 廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、國土資源、軍事、交通、測繪、水利、廣播電視、通信、電力、公安、社會管理、教育和能源等幾乎所有行業(yè) (2)“3S”技術(shù)的聯(lián)系 全球定位系統(tǒng)為遙感地面定位

3、目標(biāo)選擇、野外驗(yàn)證、圖像分類提供了必要的數(shù)據(jù)信息，為更好地利用遙感技術(shù)解決實(shí)際問題提供了支持；遙感作為一門主要的信息獲取技術(shù)，為地理信息系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)的來源，加快了地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的更新，保證了地理信息系統(tǒng)的時效性。遙感、全球定位系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)既獨(dú)立發(fā)展又相互促進(jìn)，它們的關(guān)系是圍繞著地理信息這個中心發(fā)生的。 2．地理信息技術(shù)與數(shù)字地球 (1)數(shù)字地球的概念和功能 ①概念：數(shù)字地球是指數(shù)字化的地球，即把整個地球信息進(jìn)行數(shù)字化后，由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來管理的技術(shù)系統(tǒng)。 ②功能：數(shù)字地球能將不同空間、時間的自然、人文等大量信息按地理坐標(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

4、生產(chǎn)、研究活動提供實(shí)驗(yàn)條件。 (2)“3S”技術(shù)與數(shù)字地球的關(guān)系 3．“3S”技術(shù)手段的選取技巧 由于“3S”技術(shù)既相互區(qū)別又相互聯(lián)系，因此在選取某一技術(shù)時應(yīng)認(rèn)清三者的概念及相互關(guān)系。 具體選擇時應(yīng)把握其本質(zhì)區(qū)別：遙感(RS)是人的視力的延伸，它是側(cè)重于收集信息的感知手段，通過飛機(jī)或衛(wèi)星上攜帶的傳感器接收地物輻射或反射的電磁波來獲取信息，并經(jīng)過簡單處理后獲得資料，如航片、衛(wèi)星云圖等，因此遙感本質(zhì)上是“看”的過程。地理信息系統(tǒng)(GIS)是在一定的數(shù)據(jù)源的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析、對比、計(jì)算，得出有益于人類生產(chǎn)生活的結(jié)論，它側(cè)重于“分析、計(jì)算”，相當(dāng)于“想、算”的人的活動。例如，氣象衛(wèi)星在高空收

5、集到云系等信息情況并傳輸?shù)降孛?，這是RS技術(shù)的應(yīng)用；而將衛(wèi)星云圖與地面上實(shí)測到的氣溫、濕度、風(fēng)向等信息(統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)源)經(jīng)過計(jì)算、分析、處理，得出天氣情況的預(yù)測則是GIS技術(shù)的應(yīng)用。GPS相對應(yīng)用途徑單一，即定位并通過多次定位計(jì)算速度等，它的最大特點(diǎn)是工作對象是一個“點(diǎn)”或“多個點(diǎn)”，明顯區(qū)別于RS與GIS技術(shù)的工作對象——“面”。 在做“3S”技術(shù)中選取適當(dāng)手段之類的題目時，首先看其工作對象是“點(diǎn)”還是“面”，是“點(diǎn)”則選用GPS，如導(dǎo)航、珠峰高度測量等，如果是“面”則需看突出監(jiān)測方面還是需處理計(jì)算才能得出結(jié)果，如要監(jiān)測森林火災(zāi)則應(yīng)選用RS技術(shù)，要在某城市選取大型商業(yè)中心區(qū)位應(yīng)選用GIS技術(shù)

6、。同時，一項(xiàng)工作往往可能在某次使用的是一種技術(shù)，而另一次則使用了另一種技術(shù)，甚至是同時使用了多種技術(shù)，因此，要認(rèn)真審清題目，提煉題目中提供的信息，如“某山區(qū)森林火災(zāi)發(fā)生后，撲救工作動用了衛(wèi)星監(jiān)測定位，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件對火勢情況進(jìn)行了分析和預(yù)報”這一事件中，使用衛(wèi)星監(jiān)測是RS技術(shù)的應(yīng)用，衛(wèi)星定位則是GPS技術(shù)的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)處理預(yù)報信息則是GIS技術(shù)的應(yīng)用。 練習(xí)1　GIS可以像傳統(tǒng)地圖一樣，解決“地點(diǎn)”“狀況”的有關(guān)查詢。但GIS能進(jìn)行勢態(tài)分析，復(fù)雜的“模式分析”和用“虛擬模擬”進(jìn)行預(yù)測性分析……結(jié)合上述材料，分析回答(1)～(3)題。 (1)國家氣象局每天為電視新聞提供的衛(wèi)星云圖主要使用了

7、(　　) ①遙感技術(shù)?、诘乩硇畔⑾到y(tǒng)?、廴蚨ㄎ患夹g(shù) A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ (2)在聯(lián)合國對伊拉克違禁武器核查期間，專家使用美國的U偵察機(jī)進(jìn)行空中偵察，U偵察機(jī)進(jìn)行空中偵察時主要運(yùn)用(　　) A．遙感技術(shù) B．地理信息系統(tǒng) C．全球定位技術(shù) D．計(jì)算機(jī)技術(shù) 答案　(1)A　(2)A 解析　第(1)題，衛(wèi)星云圖是通過氣象衛(wèi)星對地球遙感監(jiān)測的圖像信息，經(jīng)過地理信息系統(tǒng)加工處理的結(jié)果。第(2)題，U偵察機(jī)攜帶的圖像采集傳感器，可以獲取地面狀況。 二、數(shù)字地球的技術(shù)基礎(chǔ) 技術(shù) 作用 地位 信息高速公路與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 通過高速網(wǎng)絡(luò)把分散在數(shù)

8、以萬計(jì)機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)迅速從四面八方調(diào)來 數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ) 高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù) 為人類提供反映地表地理要素動態(tài)變化的翔實(shí)數(shù)據(jù) 是數(shù)字地球最基本的空間數(shù)據(jù) 空間信息技術(shù)與空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施 GIS的優(yōu)勢是將空間信息應(yīng)用在地球研究中 GIS、GPS與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，構(gòu)成空間核心技術(shù) 大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù) 需要把地球上高達(dá)1 000萬億字節(jié)級的信息存儲起來 可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 可視化技術(shù)是將計(jì)算機(jī)中的抽象數(shù)據(jù)具體化；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是運(yùn)用視覺、聽覺、嗅覺和觸覺感官與人體的自然技能感受逼真的虛擬環(huán)境，與虛擬世界進(jìn)行交互，完成各種虛擬過程 是實(shí)現(xiàn)數(shù)字地球與人交互的窗口和工具 高性能計(jì)算能力

9、 用高速計(jì)算機(jī)模擬地球上復(fù)雜的巨系統(tǒng) 數(shù)字地球的核心 練習(xí)2　閱讀材料，回答下列問題。 材料一　“數(shù)字黃河”，就是借助全數(shù)字?jǐn)z影測量、遙測、遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等現(xiàn)代化手段及傳統(tǒng)手段采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過微波、超短波、光纜、衛(wèi)星等快捷傳輸方式，對黃河流域及其相關(guān)地區(qū)的自然、經(jīng)濟(jì)、社會等要素構(gòu)建一體化的數(shù)字集成平臺和虛擬環(huán)境。通俗地講，“數(shù)字黃河”就是把黃河“裝進(jìn)”我們的計(jì)算機(jī)，從而可方便地模擬、分析、研究黃河的自然現(xiàn)象，探索其內(nèi)在規(guī)律，為黃河治理、開發(fā)和管理的各種方案決策提供科學(xué)技術(shù)支持。 材料二　“數(shù)字黃河”的某一示意圖。 (1)“數(shù)字黃河”的五大技術(shù)環(huán)節(jié)是______

10、_________、______________、_______________、________________和________________，其中支持優(yōu)化黃河治理開發(fā)與管理方案的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是______________。 (2)下列屬于建設(shè)“數(shù)字黃河”的積極意義的是(多選)(　　) A．洪水預(yù)報　B．水量調(diào)度　C．水質(zhì)監(jiān)測　D．水土流失監(jiān)測　E．工程模擬 (3)若建立黃河流域內(nèi)水能資源地理信息系統(tǒng)，你認(rèn)為應(yīng)該儲存哪些方面的空間數(shù)據(jù)信息？ 答案　(1)信息采集系統(tǒng)　數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)　數(shù)據(jù)存儲與處理系統(tǒng)　數(shù)字模擬系統(tǒng)　決策支持系統(tǒng)　數(shù)字模擬系統(tǒng) (2)ABCDE (3)應(yīng)儲存的空間數(shù)據(jù)信息有：①全流域的水能蘊(yùn)藏量；②已開發(fā)水能的量及空間分布；③重要河段水能資源的時空分布；④水能可開發(fā)河段的地質(zhì)、地貌特征的相關(guān)數(shù)據(jù)；⑤流域內(nèi)人類的經(jīng)濟(jì)活動狀況等。 解析　由題目可知，“數(shù)字黃河”的五大技術(shù)環(huán)節(jié)表現(xiàn)為信息采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲及處理、數(shù)字模擬和決策支持。利用“數(shù)字黃河”系統(tǒng)可以對黃河流域的洪水、凌汛、水土流失實(shí)施防御與治理。建立黃河流域內(nèi)水能資源地理信息系統(tǒng)需要全流域的地質(zhì)地貌、水文、經(jīng)濟(jì)等空間數(shù)據(jù)信息。