【新步步高】高中地理 第三章 地理信息技術的應用章末整合學案 中圖版必修3

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1、第三章 地理信息技術的應用章末整合 網(wǎng)絡構建 整合提升 一、地理信息技術的應用 1．“3S”技術的相互關系 全球定位系統(tǒng)、遙感與地理信息系統(tǒng)簡稱“3S”技術，它們既獨立發(fā)展又相互促進，既有區(qū)別又有聯(lián)系。 (1)“3S”技術的區(qū)別 “3S”技術之間的區(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)進行管理、查詢、更新、空間分析和應用評價。 項目 GPS RS GIS 概念 利用衛(wèi)星在全球范圍內(nèi)實時進行導航、定位的系統(tǒng) 人們利用一定的技術裝備在航天器或航空器上對地物進行感知 專門處理地

2、理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng) 技術裝置 GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)、GPS信號接收機 遙感平臺、傳感器、遙感信息傳輸處理系統(tǒng) 計算機軟、硬件 技術程序 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 特點 全能性、全球性、全天候、連續(xù)性、實時性 探測范圍大，獲得數(shù)據(jù)的速度快，周期短，限制少，適應性強，應用廣 應用 廣泛應用于農(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”技術的聯(lián)系 全球定位系統(tǒng)為遙感地面定位

3、目標選擇、野外驗證、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解決實際問題提供了支持；遙感作為一門主要的信息獲取技術，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)既獨立發(fā)展又相互促進，它們的關系是圍繞著地理信息這個中心發(fā)生的。 2．地理信息技術與數(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行數(shù)字化后，由計算機網(wǎng)絡來管理的技術系統(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從區(qū)域到全球進行整合，并進行立體的、動態(tài)的顯示，能為復雜的

4、生產(chǎn)、研究活動提供實驗條件。 (2)“3S”技術與數(shù)字地球的關系 3．“3S”技術手段的選取技巧 由于“3S”技術既相互區(qū)別又相互聯(lián)系，因此在選取某一技術時應認清三者的概念及相互關系。 具體選擇時應把握其本質(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)源的基礎上進行分析、對比、計算，得出有益于人類生產(chǎn)生活的結(jié)論，它側(cè)重于“分析、計算”，相當于“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)降孛妫@是RS技術的應用；而將衛(wèi)星云圖與地面上實測到的氣溫、濕度、風向等信息(統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)源)經(jīng)過計算、分析、處理，得出天氣情況的預測則是GIS技術的應用。GPS相對應用途徑單一，即定位并通過多次定位計算速度等，它的最大特點是工作對象是一個“點”或“多個點”，明顯區(qū)別于RS與GIS技術的工作對象——“面”。 在做“3S”技術中選取適當手段之類的題目時，首先看其工作對象是“點”還是“面”，是“點”則選用GPS，如導航、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算才能得出結(jié)果，如要監(jiān)測森林火災則應選用RS技術，要在某城市選取大型商業(yè)中心區(qū)位應選用GIS技術

6、。同時，一項工作往往可能在某次使用的是一種技術，而另一次則使用了另一種技術，甚至是同時使用了多種技術，因此，要認真審清題目，提煉題目中提供的信息，如“某山區(qū)森林火災發(fā)生后，撲救工作動用了衛(wèi)星監(jiān)測定位，并運用計算機軟件對火勢情況進行了分析和預報”這一事件中，使用衛(wèi)星監(jiān)測是RS技術的應用，衛(wèi)星定位則是GPS技術的應用，計算機處理預報信息則是GIS技術的應用。 練習1　GIS可以像傳統(tǒng)地圖一樣，解決“地點”“狀況”的有關查詢。但GIS能進行勢態(tài)分析，復雜的“模式分析”和用“虛擬模擬”進行預測性分析……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?、诘乩硇畔⑾到y(tǒng)　③全球定位技術 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偵察機進行空中偵察，U偵察機進行空中偵察時主要運用(　　) A．遙感技術 B．地理信息系統(tǒng) C．全球定位技術 D．計算機技術 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)字地球的技術基礎 技術 作用 地位 信息高速公路與高速網(wǎng)絡技術 通過高速網(wǎng)絡把分散在數(shù)

8、以萬計機構的數(shù)據(jù)迅速從四面八方調(diào)來 數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A 高分辨率衛(wèi)星遙感技術 為人類提供反映地表地理要素動態(tài)變化的翔實數(shù)據(jù) 是數(shù)字地球最基本的空間數(shù)據(jù) 空間信息技術與空間數(shù)據(jù)基礎設施 GIS的優(yōu)勢是將空間信息應用在地球研究中 GIS、GPS與網(wǎng)絡結(jié)合，構成空間核心技術 大容量數(shù)據(jù)存儲技術 需要把地球上高達1 000萬億字節(jié)級的信息存儲起來 可視化和虛擬現(xiàn)實技術 可視化技術是將計算機中的抽象數(shù)據(jù)具體化；虛擬現(xiàn)實技術是運用視覺、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，與虛擬世界進行交互，完成各種虛擬過程 是實現(xiàn)數(shù)字地球與人交互的窗口和工具 高性能計算能力

9、 用高速計算機模擬地球上復雜的巨系統(tǒng) 數(shù)字地球的核心 練習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)字攝影測量、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地區(qū)的自然、經(jīng)濟、社會等要素構建一體化的數(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”我們的計算機，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技術支持。 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)與管理方案的關鍵環(huán)節(jié)是______________。 (2)下列屬于建設“數(shù)字黃河”的積極意義的是(多選)(　　) A．洪水預報　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)，你認為應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)應儲存的空間數(shù)據(jù)信息有：①全流域的水能蘊藏量；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)、地貌特征的相關數(shù)據(jù)；⑤流域內(nèi)人類的經(jīng)濟活動狀況等。 解析　由題目可知，“數(shù)字黃河”的五大技術環(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)濟等空間數(shù)據(jù)信息。