第二節(jié)　地理信息技術在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應用

【學習目標】　1.結合實例，了解遙感在資源普查、環(huán)境和災害監(jiān)測中的應用。2.舉例說出全球定位系統(tǒng)在定位導航中的應用。3.運用有關資料，了解地理信息系統(tǒng)在城市管理中的功能。4.了解數(shù)字地球的含義。


一、地理信息技術
1．地理信息技術是指獲取、①管理、分析和應用地理②空間信息的現(xiàn)代技術的總稱，主要包括遙感、全球定位系統(tǒng)和③地理信息系統(tǒng)等。
2．所謂遙感(RS)，是人們在航空器或航天器上利用一定的技術裝備，對地表物體進行遠距離的④感知。遙感在區(qū)域地理環(huán)境研究中，廣泛應用于資源調查、⑤環(huán)境監(jiān)測、自然災害防御監(jiān)測等領域。
3．全球定位系統(tǒng)是利用⑥衛(wèi)星，在全球范圍內實時進行導航、定位的系統(tǒng)，簡稱GPS。它通過空間部分――GPS衛(wèi)星星座、地面控制部分――地面監(jiān)控系統(tǒng)和用戶設備部分――⑦GPS信號接收機三大部分，為各類用戶提供精密的⑧三維坐標、速度和⑨時間，并且具有全能性、⑩全天候、?全球性、連續(xù)性和?實時性的特點。
4．地理信息系統(tǒng)是專門處理地理?空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)，簡稱(GIS)。應用領域相當廣泛，凡是用到?地圖或需要處理地理空間數(shù)據(jù)的領域，都可借助GIS。
二、地理信息技術與數(shù)字地球
1．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．數(shù)字地球是將不同?空間、時間的自然與人文的大量信息，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。
　　　　　　　　　　　　　　　
考查點一　遙感
讀下圖，完成1～2題。

1．圖中內容說明航天遙感的什么特點(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．監(jiān)測范圍廣 B．時效快，精度高
C．連續(xù)性強 D．準確定位
2．就航天遙感而言，其探測的范圍越大，則(　　)
A．獲得資料的速度越慢 B．獲得資料的周期越長
C．對地物的分辨率越低 D．對地物的分辨率越高
答案　1.A　2.C
解析　第1題，由圖中“我一次就可以把半個地球照進去”可知航天遙感的特點是監(jiān)測范圍廣。第2題，獲取資料的速度、周期與探測范圍關系較小，但探測的范圍越大，對分辨率的影響越大。

考查點二　全球定位系統(tǒng)
俄羅斯航天署于北京時間2008年9月25日16時49分，用“質子―M”運載火箭成功發(fā)射3顆“格洛納斯―M”衛(wèi)星。這樣一來，在太空中就有18顆衛(wèi)星為“格洛納斯”系統(tǒng)全天候工作，信號可覆蓋俄全境。據(jù)此回答3～4題。
3．“格洛納斯”衛(wèi)星系統(tǒng)是(　　)
A．遙感系統(tǒng) B．全球定位系統(tǒng)
C．地理信息系統(tǒng) D．計算機系統(tǒng)
答案　B
解析　由題目信息“由18顆衛(wèi)星為該系統(tǒng)全天候工作”，可推知該系統(tǒng)屬于全球定位系統(tǒng)。
4．“格洛納斯”衛(wèi)星系統(tǒng)“滿編制”時應有衛(wèi)星數(shù)目是(　　)
A．18 B．20 C．21 D．24
答案　D
解析　全球定位系統(tǒng)的衛(wèi)星星座由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成，因而“滿編制”時應有24顆衛(wèi)星。
考查點三　地理信息系統(tǒng)
下圖示意為某專題研究建立的地理信息系統(tǒng)(GIS)圖層。據(jù)此完成5～6題。

5．該專題研究可能是(　　)
A．耕地分類和評價 B．工業(yè)分布與交通的關系
C．商業(yè)分布和規(guī)劃 D．學校布局
6．若利用該地理信息系統(tǒng)進行深埋垃圾場選址，在下列圖層中應增加(　　)
①大氣污染�、趨^(qū)域規(guī)劃�、墼旒垙S、印刷廠分布�、芩�文地質
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
答案　5.A　6.D
解析　本題組以地理信息系統(tǒng)(GIS)圖層為背景，主要考查地理信息系統(tǒng)的具體應用及相應的知識遷移和應用能力。圖示中的圖層信息是解答本題組的關鍵。第5題，該地理信息系統(tǒng)圖層涉及到土壤、水系、地形等自然因素和土地利用及居民點分布等社會因素，這些信息可應用于耕地分類和評價。工業(yè)分布與交通的關系、商業(yè)分布和規(guī)劃、學校布局等與自然因素關系不大。第6題，深埋垃圾場選址要考慮水文地質和區(qū)域規(guī)劃，而大氣污染、造紙廠、印刷廠分布與深埋垃圾無關。
考查點四　地理信息技術與數(shù)字地球
“數(shù)字地球”的出現(xiàn)是科技創(chuàng)新的又一典范。據(jù)此回答7～8題。
7．下列關于數(shù)字地球技術的敘述，正確的是(　　)
A．數(shù)字地球技術是高科技行業(yè)，難以走入我們的生活
B．數(shù)字地球技術發(fā)展前景廣闊，將日益影響我們的生活
C．數(shù)字地球技術是地理工作者的專用工具
D．數(shù)字地球技術就是指“3S”技術
8．關于“數(shù)字化”的敘述，不正確的是(　　)
A．“數(shù)字地球”即數(shù)字化、信息化的虛擬地球
B．“數(shù)字城市”有利于加強城市的管理
C．“數(shù)字校園”能使更多的人共享教育資源
D．“數(shù)字化”管理不需要人的參與
答案　7.B　8.D
解析　“數(shù)字地球”已極大地方便了人們的生活，能為復雜的生產(chǎn)、研究提供實驗條件和試驗基地�！皵�(shù)字化”生活帶給人們便利的生活，但并不把人排斥在外。
方法技巧練
圖解RS、GIS、GPS之間的關系
當今，3S(RS、GPS、GIS)技術在生產(chǎn)、生活和科研中的作用越來越突出。讀“3S技術的綜合運用圖”，運用有關3S的知識回答(1)～(2)題。

(1)圖中①②③④⑤⑥箭頭指向線分別表示3S技術的不同應用功能，各個圓的重疊部分代表RS、GPS、GIS不同組合的綜合應用，下列說法正確的是(　　)
A．表示“提供影像信息功能”的是①和④
B．表示“提供定位信息功能”的是③和⑥
C．乙部分可掌握水災動態(tài)信息和分析水災損失
D．丙部分可以用來判斷火勢蔓延方向，獲取火場精確位置
(2)某興趣小組要對學校所在城市的公交布局進行研究，提出合理化建議，運用了GIS系統(tǒng)。在GIS數(shù)據(jù)庫中，須調用的專題圖層有下列中的(　　)
①地形圖層　②交通圖層�、蹥夂驁D層�、苋丝趫D層
⑤商業(yè)網(wǎng)點圖層�、匏�系圖層�、吖芫W(wǎng)圖層　⑧城市圖層
A．①②⑤⑥ B．③④⑤⑦
C．②④⑤⑧ D．⑤⑥⑦⑧
答案　(1)C　(2)C
解析　表示“提供影像信息功能”的是①和⑤，表示“提供定位信息功能”的是④和⑥，乙部分為RS和GIS的綜合運用，即可掌握水災淹沒區(qū)的動態(tài)信息，以及分析水災損失，判斷火勢蔓延方向要運用RS；進行城市的公交布局，需要了解交通、人口、商業(yè)網(wǎng)點和城市的布局特點。
方法技巧　遙感主要用于地理信息數(shù)據(jù)的獲取，全球定位系統(tǒng)主要用于地理信息的空間定位，地理信息系統(tǒng)主要用來對地理信息進行管理、查詢、更新、空間分析和應用評價，三者具體關系如下：



一、選擇題
下圖是我國自行研制開發(fā)的衛(wèi)星導航系統(tǒng)――北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)工作原理示意圖。據(jù)圖回答1～2題。

1．北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的用途是(　　)
①為用戶提供實時的空間位置�、跒榻煌ㄟ\輸?shù)恼{度指揮提供移動數(shù)據(jù)　③服務于資源勘查、動態(tài)監(jiān)測和有關部門的規(guī)劃決策�、転橛脩籼峁└鞣N分類信息的查詢　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．①② B．①③ C．①④ D．②④
答案　A
解析�、佗趯儆贕PS的功能，③屬于RS的功能，④屬于GIS的功能。
2．下列不屬于北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)組成部分的是(　　)
①GPS信號接收機�、诒倍沸l(wèi)星�、蹅鞲衅鳌、苘囕d移動電話
A．①② B．①③ C．①④ D．③④
答案　D
解析　衛(wèi)星導航系統(tǒng)由空間部分(導航衛(wèi)星)、地面控制部分和用戶設備部分(GPS信號接收機)組成。
棉花遙感識別是棉花種植面積遙感估算的關鍵，以下是“我國北疆地區(qū)不同日期棉花光譜信息與其他作物光譜信息的曲線分析圖”。圖中前3個波段為可見光波段(分別為藍波段、綠波段、紅波段)，第4波段為近紅外波段。讀圖回答3～4題。

3．容易將棉花從其他作物中識別出來的最佳波段是(　　)
A．藍波段 B．綠波段 C．紅波段 D．近紅外波段
答案　D
解析　第4波段為近紅外波段，棉花與番茄、玉米反射率差異明顯，故選D。
4．根據(jù)圖中信息及相關知識判斷，下列敘述正確的是(　　)
A．6月份和9月份相比，棉花遙感識別最佳時相期在6月份
B．盛絮期棉花反射率明顯降低
C．北疆地區(qū)是我國最重要的棉花產(chǎn)區(qū)
D．北疆地區(qū)發(fā)展棉花種植業(yè)的優(yōu)勢是耕地面積廣布，便于大規(guī)模的機械化操作
答案　B
解析　從坐標圖可知，棉花盛絮期為棉花遙感識別最佳時相期，這一時期棉花反射率在前3個波段明顯降低。北疆地區(qū)種植棉花優(yōu)勢是晴天多，光照時間長。
及時掌握土地利用現(xiàn)狀是實現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要前提。安徽省土地總面積中，各類土地比重約為：平原49.6%，山地15.3%，丘陵27.0%，水面8.1%。完成5～6題。
5．調查全省土地利用現(xiàn)狀快捷、高效的手段是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　
A．遙感 B．地理信息系統(tǒng)
C．全球定位系統(tǒng) D．數(shù)字地球
6．下表中①②③④項符合安徽省土地利用現(xiàn)狀的是(　　)
表　土地利用類型結構(%)
耕地林地草地建設用地其他用地
①57.8037.320.763.590.53
②40.9625.680.1611.6021.60
③30.7131.150.3731.865.91
④20.1650.950.567.6120.72
A.① B．② C．③ D．④
答案　5.A　6.B
解析　第5題，結合各項地理信息技術的功能進行分析，即可得出答案。在各項地理信息技術中，遙感主要是獲取地理信息，地理信息系統(tǒng)主要是分析地理信息，全球定位系統(tǒng)主要是進行定位、導航。第6題，要結合題干中安徽省各類土地的比重和表中數(shù)據(jù)進行分析。如果用排除法也可迅速得出答案，根據(jù)水面比重可排除①、③(其他用地比重應高于水面比重)；平原比重大于山地、丘陵比重，前者適合發(fā)展耕地，后者適合發(fā)展林地、草地，由此可排除④。
下圖示意某地理專題研究建立的地理信息系統(tǒng)圖層。完成7～8題。

7．疊加丙與丁圖層可以研究(　　)
A．河流分布 B．地形特征 C．商店布局 D．客貨流量
答案　C
解析　丙圖層是交通分布，丁圖層是人口分布，與人口和交通相關的是商業(yè)布局。
8．為了較合理地得出丙圖，需要疊加的圖層有(　　)
A．甲與乙 B．甲與丁 C．乙與丁 D．甲、乙、丁
答案　D
解析　交通建設首先要考慮盡可能多的連接居民點，以獲得經(jīng)濟效益，在具體選線上，要考慮到地形和河流等自然條件，以降低建設成本。
二、綜合題
9．回答有關“3S”系統(tǒng)的問題。
(1)數(shù)字地球系統(tǒng)是由“3S”組成的�！�3S”是指_____________、____________、____________三大技術系統(tǒng)。
(2)2010年的夏秋，長江流域和珠江流域的洪澇災害監(jiān)測主要靠______________系統(tǒng)，運用該技術的優(yōu)點是________________________、________________、__________________、________________等。
(3)查詢某地的三維地形或全部或局部的地圖信息，靠的是__________系統(tǒng)。寫出下圖該技術操作的簡要程序：A__________________、B______________、C______________。

答案　(1)遙感　地理信息系統(tǒng)　全球定位系統(tǒng)　(2)遙感
探測范圍大　獲得資料速度快　受地面條件限制小　獲取信息量大　(3)地理信息　數(shù)據(jù)庫　空間分析　表達
解析　“3S”技術相關題目關鍵是搞清各自的功能、作用、特點及應用領域。RS主要是采集獲取信息，GPS主要用于定位與導航，而GIS則對信息進行處理，形成成果，并供用戶查詢應用。

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