专题1.2 地理信息技术在区域地理环境研究中的应用
【核心突破】
核心要点一 遥感技术的应用
【归纳总结】
目前遥感技术在资源普查、环境和灾害监测等方面运用广泛，具体应用分析如下：
应用领域
具体内容
备注
资源普查
矿产资源
蕴藏矿产的地方有许多是地质断裂或环形构造带，较容易借助遥感技术“发现”矿产
人们只需要分析遥感图像就可以划定蕴藏矿产的大致区域
生物资源
通过遥感图像解译，用图像处理技术，提取植被的分布、类型、结构、健康状况、产量等数据
为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务
环境、灾害监测
环境监测
荒漠化、土壤盐渍化、海上冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、水体污染、大气污染等
有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善
灾害监测
旱情、洪灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等
有利于防灾减灾
【方法技巧】
遥感技术的应用
(1)资源调查；(2)环境监测；(3)自然灾害防御、监测；(4)农业方面(见下图)。
【思考点拨】
1．从监测的范围、速度，人力和财力的投入等方面看，遥感具有哪些特点?
范围更广、速度更快、需要人力更少、财力投入少。
2．有人说：遥感是人的视力的延伸。你同意这种看法吗?
同意。可以从遥感的定义分析。从某种意义上说，人们“看”的过程就是在遥感，眼睛相当于传感器。
【典题探究】
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【例1】从某一时刻的遥感影像图中，不能获取 的信息是 ( )
A.森林火灾面积 B.土地干旱程度 C.洪峰流量 D.植物病虫害程度
【答案】C
【例2】目前遥感技术已被广泛应用于资源普查、灾害和环境监测等领域。据此回答(1)～(3)题。
(1)不同地物在同一光谱波段上的反射率差异越大，越容易区分。下图反映了甲、乙两类植物在生长期内两个波段上的反射率。在遥感影像上区分这两类植物，应该选择生长期内哪一天的影像最合适( )
A．第30天 B．第75天 C．第100天 D．第130天
(2)如果用遥感技术来监测火灾，可以 ( )
A．用来预测引起火灾的原因 B．预测森林火灾的发生地点
C．预测森林火灾所造成的后果 D．及时探知火灾地点和范围
(3)除了上述应用外，利用遥感技术还可以直接 ( )
A．分析旱灾损失 B．判断人口分布
C．监测滑坡灾害 D．确定环境污染类型
【解析】第(1)题，读图可知，甲、乙两类植物的反射率曲线，无论是在波段1，还是在波段2，反射率差异最大的日期均在第30天附近。第(2)、(3)题，遥感只能对存在的具体的事物进行探测，但不能分析、处理问题。
【答案】(1)A (2)D (3)C
【变式精练】
1.(2015届广东广州市六中高三9月月考地理试卷)在搜救MH370航班期间，中国紧急调动10颗卫星进行搜索，采用的技术手段是（ ）
A．GPS B．RS C．GIS D．GPRS
【答案】B
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2.根据材料，完成下列问题。
材料一 PM10是指大气中直径小于10微米的可吸入颗粒物，它是目前我国各城市大气环境的首要污染物，对城市大气质量起到决定性影响。
材料二 高空分辨率遥感影像分类和植被覆盖率数据。
(mg·m－3)
高空间分辨率遥感影像和植被覆盖率数据/%
林地
草地
建筑用地
裸地
水体
其他
S1
0.062
38.6
14.13
12.33
11.25
23.69
2.24
S2
0.057
47.7
11.81
9.33
5.43
25.73
4.03
S3
0.061
51.8
10.65
9.86
7.75
19.94
3.55
S4
0.074
31.7
24.83
16.95
12.37
14.15
1.93
材料三 S1点的PM10月平均浓度图。
(1)S1、S2、S3、S4四个监测点中空气质量最好的是________点，说明该点空气最好的原因。
(2)分析S1点PM10夏季浓度特点形成原因。
【解析】第(1)题，读材料二可知，S2点空气质量最好，从植被、建筑用地、裸地等方面分析。第(2)题，从风力大小、降水量的多少、植被覆盖率等方面分析。
【答案】(1)S2 植被覆盖率较高，生态环境好；建筑用地和裸地面积小。
(2)夏季降水丰富，盛行东南季风，风力较强，污染物易扩散；植被更茂盛，滞尘作用大。
核心要点二 全球定位系统的应用
【归纳总结】
1．全球定位系统的应用
依据全球定位系统所具有的特征，其广泛应用于以下领域：
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【方法技巧】
任何时间、任何地点都能观测到4颗以上的卫星，并不意味着卫星定位必须使用4颗以上的卫星。
根据3颗卫星提供的材料，运用数学原理就可以计算出地面静止物体的位置。有4颗卫星提供材料，除可进一步提高定位的精确度外，还可以迅速计算出运动物体的空间位置。因此，使用3颗卫星就可以粗略定位了。
【思考点拨】在GPS汽车导航中，信息在汽车、卫星和服务中心之间是怎样传递的?
汽车中的GPS用户设备接收了GPS卫星信息，解算出本车的位置、速度等信息，并通过无线电信号传送至服务中心。服务中心再根据汽车所在的位置、及时通过语言提示为汽车导航。
【典题探究】
【例3】下图是华北地区某地实测的海拔高度数据分布，读图回答(1)～(2)题。
(1)测量图中各地海拔高度，所用最精准、便捷的技术是 ( )
A.遥感 B.全球定位系统 C.数字地球 D.地理信息系统
(2)对图示区域地理特征的描述，正确的是 ( )
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A.海拔：甲＞丙 B.坡度：甲＞乙 C.气温：丙＞丁 D.降水：乙＞丁
【答案】(1)B (2)D
【例4】目前对地球形状的精确研究主要是基于( )
A．遥感技术和地理信息系统 B．全球定位系统和地理信息系统
C．遥感技术和全球定位系统 D．数字地球
【解析】本题考查现代化技术的应用。遥感技术可以选用不同的波段和不同的遥感仪器，对遥远的地物进行感知，具有探测范围大、获得资料快、受地面条件限制少等优点；地理信息系统是专门处理地理空间数据的计算机系统，可以及时将遥感等获得的信息加以处理，从而有广泛的应用领域。目前对地球形状的精确研究主要是基于遥感技术和地理信息系统。全球定位系统主要是在全球范围内适时进行导航、定位，数字地球是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，并利用它作为工具来支持和改善人类活动和生活质量。解答本题的关键词是“地球形状”、“精确研究”，需要首先获得地球——球形状的信息，利用遥感可以获得。然后利用地理信息系统进行分析等，最后获得关于地球形状的模型等。所以A正确。
【答案】A
【变式精练】
(2014届广东东莞市厚街中学高三最后一套模拟地理试卷)3.2011年7月27日5点44分，长征三号甲运载火箭成功将第九颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道。这是北斗卫星导航系统组网的第四颗倾斜地球同步轨道卫星。中国北斗卫星主要服务于以下哪项工作（ ）
A．为抗震救灾提供必要的位置信息
B．预测温室效应对我国沿海海岸影响
C．为110出警快速设计最佳路线
D．为监测太湖水污染提供信息
【答案】A
【解析】试题分析：预测温室效应对我国沿海海岸影响和为监测太湖水污染提供信息，主要是运用遥感技术，收集信息；为110出警快速设计最佳线路主要是运用地理信息系统；为抗震救灾提供必要的位置信息，要运用北斗卫星；北斗卫星主要用于定位等。
2011年12月2日在西昌成功发射第10颗北斗导航卫星。预计到2020年建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。读北斗卫星导航系统工作原理示意图，回答4-6题。
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4．下列属于北斗卫星导航系统组成部分的是 ( )
①北斗导航卫星 ②GPS信号接收机 ③地面控制站 ④车载移动电话
A．①②③ B．①③④ C．①②④ D．②③④
6．北斗卫星导航系统根据________颗卫星提供的资料，运用数学原理就可以计算出地面静止物体的位置；根据________颗卫星提供的资料，除了可以进一步提高定位的精准度外，还可以迅速计算出运动物体的空间位置。 ( )
A．3 3 B．3 4 C．4 3 D．4 4
6．下列事件中，不需要利用北斗卫星导航系统的是 ( )
A．台风“鲇鱼”位置及移动路径
B．前往利比亚撤侨包机航向的确定
C．云南大理森林大火扑救方案的制定
D．舟曲特大山洪地质灾害救灾时救援物资的投放
【答案】4.A 5.B 6.C
核心要点三 地理信息系统的应用
【归纳总结】
1.在区域地理环境研究中的应用
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2.在城市管理中的应用
应用
主要功能
城市信息管理与服务
主要向城市居民提供日常工作与生活所需的各种信息
城市规划
进行城市与区域多目标的开发和规划
城市道路交通管理
显示有关道路的路况、交通流量、沿线环境等空间和属性信息
城市抗灾减灾
实时跟踪灾害发生、发展过程，对灾害进行快速分析、评价和模拟，辅助开展灾后的应急和恢复工作
城市环境管理
环境规划与决策、监测、评价、预测与模拟
【思考点拨】
1．与地图相比，地理信息系统具有哪些优点?
优点很多，如地理信息系统的信息具有多维的特征；地理信息的时序性十分明显；时效性好；更新快等等。
2．有人说：地理信息系统是地图的延伸。你怎样理解?
从地理信息系统是一个多维的地图等方面思考。
【活动提示】
1．图1．5和田1．6显示的对洪水灾害的监测和统计除运用了遥感技术外，还运用了哪种地理信息技术?这两种地理信息技术在这次洪灾监测和统计中具有怎样的相互关系?
在图1.5和图1.6所示的洪水监测和统计中,除运用了遥感技术外,还运用了地理信息系统,遥感提供了信息源(信息搜集),地理信息系统对信息进行加工(分析、统计)。
2．城市110指挥中心在接到报警电话后，能在最短的时间内指挥警车到达出事地点。为提高出警效率，许多城市配备了巡警车。应用地理信息技术可大大提高出警效率(图1．11)。
(1)110指挥中心要随时掌握每辆巡警车在城市中的位置，可以利用哪一种地理信息技术?
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可以利用全球定位系统
(2)110指挥中心要确定哪一辆巡警车离出事地点最近，可以利用哪一种地理信息技术?
可以利用地理信息系统
(3)110指挥中心要判定最近的警车至出事地点的道路是否畅通，还需要利用哪些技术?如果存在严重交通堵塞，110指挥中心又该怎么办?
还要用到摄像和视频传输技术。如果存在严重交通堵塞，需要另外找较近的且有条件较快赶到出事地点的巡警车（需要综合运用上述技术）。
(4)假如你是110指挥中心的调度员，描述在接到报警电话到指挥警车前往出事地点的工作程序。
接警→确认出事地点的位置→（在显示各巡警车的地理信息系统中）了解其周围巡警车的位置→分析确定最近（或能最快到达）的巡警车→通知该巡警车。
(5)由此例推想，地理信息技术还可以应用于城市管理的哪些部门中?
城市交通组织和管理、商业组织和管理、城市规划、卫生救护、物流等部门，都可利用地理信息技术。
【典题探究】
【例5】自然地理环境对现代城市规划产生深刻的影响。据此回答(1)～(2)题。
(1)巴黎会在其北部建一卫星城，其城市规划布局将采用上图D区域的布局模式，主要考虑的环境要素是( )
A．河流的流向 B．地形的起伏 C．人们的审美观念 D．主体风向
(2)该卫星城建好后，某出租车公司要在中心调度系统中快速查询本公司出租车的位置信息，所采用的技术是( )
A．RS技术 B．GIS技术 C．无线电呼叫技术 D．GPS技术和GIS技术
【答案】(1)D (2)D
【例6】GIS中，不同类型的地理空间信息储存在不同的图层上。叠加不同的图层可以分析不同要素间的相互关系。据此回答(1)～(2)题。
(1)城市交通图层与城市人口分布图层的叠加，可以 ( )
A．为商业网点选址
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B．分析建筑设计的合理性
C．计算城市水域面积
D．估算工农业生产总值
(2)对1985年与2010年城市土地利用图层进行分析比较，能够 ( )
A．计算交通流量的变化
B．预测洪涝灾害的发生
C．了解城市地域结构的变化
D．预测城市降水变化趋势
【答案】(1)A (2)C
【变式精练】
7.地理信息系统(GIS)技术可应用于鲁尔区煤矿整治研究。读图，完成(1)～(3)题。
(1)GIS技术的 ( )
A.关键装置是传感器 B.数据模型用点、线、面表达
C.主要功能是空间定位 D.数据库由若干图层组成
【解析】传感器是遥感技术的关键装置，故A选项错。GIS技术的数据处理过程包括建立空间模型和数据模型，其中用点、线、面来表达地物空间特征和属性，应为空间模型，故B选项错。空间定位是GPS技术的主要功能，故C选项错。数据库是地物空间特征和属性的各项数据的结合，构成某一主题的图层，关于鲁尔区煤矿整治的研究，其数据库应由若干个图层组成，故D选项正确。
【答案】D
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(2)图中城市 ( )
A.①位于规划区 B.②位于非矿区 C.③位于现矿区 D.④位于原矿区
【解析】对比上下图，从图中所提供的信息可知：城市①位于非矿区，②位于原矿区，③、④位于现矿区，故C选项正确。
【答案】C
(3)图示地区采矿业向西、向北迁移，主要是趋向 ( )
A.原料地 B.消费地 C.水资源 D.交通线
图2
【答案】A
8.当今，3S（RS、GPS、GIS）技术在生产、生活和科研中的作用越来越突出。读“3S技术的综合运用图”（图2），运用有关3S知识回答下列问题。
（1）图中①②③④⑤⑥箭头指向线分别表示3S技术的不同应用功能，各个圆的重叠部分代表RS、GPS、GIS不同组合的综合应用，下列说法正确的是:
A．表示“提供影像信息功能”的是④和①
B．表示“提供定位信息功能”的是⑥和③
C．乙部分可掌握水灾淹没区的动态信息，以及分析水灾损失
D．丙部分可以用来判断火势蔓延方向，获取火场精确位置
2,4,6
（2）某兴趣小组要对学校所在城市的公交布局进行研究，提出合理化建议，运用了GIS系统。在GIS数据库中，须调用的专题图层有下列中的:
①地形图层 ②交通图层 ③气候图层 ④人口图层
⑤商业网点图层 ⑥水系图层 ⑦管网图层 ⑧城市图层
A．①②⑤⑥ B．③④⑤⑦ C．②④⑤⑧ D．⑤⑥⑦⑧
【解析】（1）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⑥和④, 乙部分为RS和GIS的综合运用，即可可掌握水灾淹没区的动态信息，以及分析水灾损失，判断火势蔓延方向要运用RS。
（2）进行城市的公交布局，需要了解交通、人口、商业网点和城市的布局特点。
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【答案】（1）C （2）C
读“车载GPS导航监控原理示意图”，回答9-10题。
9．图中M表示( )
A．制作GPS接收机 B．分析交通状况
C．生成电子地图 D．计算三维坐标
10．通过公共电信网络传给交通监控中心的信息是( )
A．车载GPS所在道路的拥堵状况
B．车载GPS所在地的地理坐标
C．车载GPS所在车辆的违章信息
D．车载GPS规划的导航路线
【答案】9.C 10.B
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