中图版地理高中必修第二册课件4.4 地理信息技术的应用

第四章第四节 地理信息技术的应用 内容索引基础落实•必备知识全过关重难探究•能力素养全提升学以致用•随堂检测全达标 [课标导引]课程标准通过探究有关人文地理问题,了解地理信息技术的应用目标导引1.举出地理信息技术在人文地理中的应用实例,运用地理信息技术指导生产、生活实践,学以致用(地理实践力)2.结合实例,说明地理信息技术在人口研究、国土资源监察、交通导航、旅游活动、城市规划等方面的应用(综合思维)3.结合实例,分析地理信息技术的应用,判读相关图像(综合思维) [知识建构] 基础落实•必备知识全过关 [必备知识]一、人口空间分布与发展预测1.人口空间分布分析(1)掌握人口空间的空间特征、空间关联结构等,对社会发展和政府决策具有重要的现实意义。(2)人口数据与其相应的地理空间位置具有一定的相关性,利用地理信息系统对空间信息独有的功能,可以设计开发出人口空间统计系统。2.人口发展趋势预报根据现有人口资料对未来人口状况进行预测,以便为各种决策提供。分布和迁移空间分析科学依据 【微思考】地理信息技术在分析人口空间分布问题中能发挥哪些作用?提示可以掌握人口空间分布和迁移的空间特征、空间关联结构等,利用地理信息系统对空间信息独有的空间分析功能,可以设计开发出人口空间统计系统,对人口空间分布的分析具有重要作用。 二、国土资源监察1.应用领域2.应用过程(1)通过地理信息系统,将各种资源信息进行和分析,生成各种国土资源综合电子地图。(2)分析和预测国土资源问题,提高基层国土资源队伍的,极大地提升监测的准确性。叠加快速反应能力 3.应用现状(1)基于地理信息科学技术的全国国土资源监察和监管的综合信息系统,正在逐步建设。(2)在国土资源调查方面,地理信息系统必将发挥越来越重要的作用。 三、车辆导航调度在交通方面,租车服务、物流配送等许多行业利用,就可以对车辆进行导航跟踪、调度管理,车辆。四、旅游信息查询三维数字地球平台可以快速实现旅游资源的、旅游资源和信息的快速查询与空间定位功能,实现旅游资源的信息化管理,使用户能够旅游景观。全球导航卫星系统合理分配可视化全方位观察 五、城市规划与评价1.城市的规划与建设是一个长期的过程,与城市的人文、、地理环境以及经济建设紧密相关。2.利用遥感技术对城市的空间布局进行信息分析,可以获得指导城市规划的信息,包括城市交通调查、人口调查、、城市用地变化监测等。要点笔记遥感主要用于地理信息数据的获取,全球导航卫星系统主要用于地理事物的空间定位,地理信息系统主要用于对地理信息数据管理、更新、分析等。历史环境调查 [自主检测]1.判断正误(1)通过地理信息系统,标定过去几年的犯罪地点,分析犯罪频率和犯罪模式,重新分配警力资源,可以使警力资源得到合理利用,从而降低犯罪率。()(2)美国利用遥感技术,绘制了各州的人口密度图。()(3)利用地理信息系统对本市非农业人口及人口自然增长率进行分析,可以预测未来本市非农业人口数量变化。()√×解析美国利用地理信息系统,绘制了各州的人口密度图。√ (4)对各种资源信息进行叠加和分析,生成各种国土资源综合电子地图是遥感技术的功能。()(5)实现旅游资源的可视化、旅游资源和信息的快速查询与空间定位功能的地理信息技术是全球导航卫星系统。()×解析对各种资源信息进行叠加和分析,生成各种国土资源综合电子地图是地理信息系统的功能。×解析三维数字地球平台可以快速实现旅游资源的可视化、旅游资源和信息的快速查询与空间定位功能。 北斗导航卫星系统(BDS)是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统。北斗导航卫星系统可在全球范围内全天候、全天时为用户提供高精度的定位、导航、授时服务,并具有短文通信能力。据此完成2~3题。2.与GPS相比,BDS在救灾中发挥的特殊功能是()A.提供灾区的影像资料B.统计灾区的人员伤亡C.提供短文联络信息D.确定救灾人员的位置3.抗震救灾期间,某运输公司在中心调度系统中快速查询本公司救灾运输车队的位置信息,所采用的技术是()A.RSB.GISC.RS和BDSD.GIS和BDSCD 重难探究•能力素养全提升 探究一 地理信息技术的应用[情境探究]材料一中国第38次南极考察队于2021年11月5日出发,历时174天,由“雪龙”船和“雪龙2”船共同执行考察任务,“雪龙2”船于2022年4月20日返回上海国内基地码头,行程3.1万余海里,“雪龙”船行程3.3万余海里。本次南极科学考察顺利完成南极长城站、中山站物资补给和人员轮换任务,开展了站基多学科和近岸海洋业务化观测,对南大洋生态系统进行了调查,积极开展考察物资补给国际合作,取得了多项科研成果。材料二目前全世界一共有四大全球导航卫星系统,我国的北斗导航卫星系统、美国的全球定位系统、俄罗斯的格洛纳斯导航卫星系统和欧盟的伽利略导航卫星系统。 结合材料探究:(1)我国极地科学考察和研究持续开展了多年,采集了大量极地科考数据,对这些数据的管理可以利用地理信息技术中的哪项技术?(2)说出对农作物进行估产时主要利用的地理信息技术,并分析原因。(3)说出全球导航卫星系统除能够提供精确的定位外,还能提供哪些服务项目。提示(1)地理信息系统。(2)遥感技术、地理信息系统。原因:遥感监测作物生长状况主要是利用不同健康程度的农作物对于电磁波的吸收、反射特性不同,来确定作物的生长情况,并结合地理信息系统进行分析,进而进行作物估产。(3)测速、授时、导航等。 [方法突破]1.地理信息系统在经济活动中的应用地理信息系统与遥感技术、全球导航卫星系统及网络技术相结合,可为现代经济活动提供全新的数据地图决策信息。下图是地理信息系统在商业活动中的应用。 2.地理信息系统在城市管理中的应用应用主要功能举例说明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提供旅游景点分布与详情,商业网点的布局及各自特色,城市道路与建筑物的空间分布城市规划进行城市与区域多目标的开发和规划规划部门可以把有用的资料记录到数据库里,随时查询和统计,并用三维影像显示城市;还可以把城市地下管网的分布输入系统中,进行有效管理 应用主要功能举例说明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,可以提供多类型的查询查询空间信息:某个加油站、立交桥的坐标位置。查询时间信息:某辆车某一时间处于什么位置及某时某地的车流量等。查询路面质量、沿路环境、居民分布情况等。发布交通信息:及时把交通拥挤情况、车流量、交通事故、交通环境情况发给驾驶员,帮助驾驶员找出最佳行车路线 应用主要功能举例说明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,并辅助开展灾后的应急和恢复工作为提高火灾防救工作的针对性,可以建立各防火区的火灾信息系统,并建立相应的救护路线模型和灾后损失评估模型城市环境管理环境规划与决策、监测、评价、预测与模拟对城市多种信息如大气、水、土地、噪声等进行管理和处理 3.全球导航卫星系统的应用领域依据全球导航卫星系统所具有的特征,其广泛应用于以下领域: 4.遥感技术在农业生产中的应用 5.地理信息技术的比较地理信息技术特点和功能简单理解遥感技术地表观察、地理数据收集是什么、有什么全球导航卫星系统空间位置(地理坐标)的确定、导航在哪里地理信息系统数据分析、决策应用为什么、有何联系、怎么做 [应用体验]【典题1】精准农业是由信息技术支持的,根据空间定位,定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统,是实现农业低消耗、高效、优质、安全的重要途径。读精准农业系统工作示意图,完成下列各题。 (1)精准农业决策支持系统所采用的地理信息技术是()A.全球导航卫星系统B.地理信息系统C.遥感技术D.网络技术(2)为了制作农田的产量电子图,需要获取田间作物生长情况信息,所采用的地理信息技术是()A.全球导航卫星系统B.地理信息系统C.遥感技术D.互联网技术BC 解析第(1)题,精准农业是由信息技术支持的,根据空间定位,定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统,精准农业决策支持系统所采用的地理信息技术是地理信息系统。第(2)题,为了制作农田的产量电子图,需要获取田间作物生长情况信息,所采用的地理信息技术是遥感技术,不同生长情况的作物放射的电磁波不同,根据遥感技术获取的电磁波,可以确定作物生长情况。 思路点拨 探究二 “3S”图像的判读[情境探究]材料一GIS为地理信息资源的共享提供了便捷的技术支持。一套完整的地理信息系统,储存了庞大的空间数据,不但能随时制作电子地图,还有详细的属性资料可供查询,并能进行多种空间分析,以此来模拟区域内的空间规律和发展趋势,这是GIS区别于其他信息系统的一个重要标志。 材料二GIS的数据存储多采用分层技术,即将地图中的不同地理要素存储在不同的图层中,通过对不同图层组合的综合分析,为区域规划和发展提供帮助。下图示意存储同一区域不同信息的GIS图层。 结合材料探究:(1)若要获得地形对聚落、交通线分布影响的专题地图,需要调用图中的哪些图层?(2)若要在图示区域规划一造纸厂,除了考虑图中的图层,还应增加哪些图层?提示(1)地形图层、聚落分布图层、交通线分布图层。(2)水系分布图层、区域规划图层等。 [方法突破]1.RS影像图的判读格陵兰岛冰原面积变化遥感图 (1)RS影像图中常见地形、地貌的特征类型特征平原色调均一,其中常有水系形成的花纹,耕地形成的色斑以及不同色调的城镇山地以山脊为界形成阴、阳坡,在影像上阳坡为浅色调,阴坡为深色调;山越高,色调差异越大沙丘多分布在干旱地区,江、河、湖、海岸边也有零星分布,在各波段均呈浅色调,在沙漠地区水系稀少,河流只显示出较大的主干河道,而缺少细小的支流黄土在各波段均呈均匀的浅色调,其影像表现为密集型树枝状水系所组成的花纹图案 (2)考试时仍是黑白印刷,RS影像图在颜色上的判读不便考查。所以主要是从形状特征上考查,或者借助色调的深浅进行判读。一般地物如水体、城市、道路、农业用地、林地等的简易判读标志如下表所示:类型形状特征和色调深浅河流常为界线明显、自然弯曲、宽窄不一的带状,上面常有堤坝、桥梁等人工建筑。河水较浅则色调较浅;河水较深则色调较深湖泊湖岸呈自然弯曲的闭合曲线,轮廓较为明显,常为均匀的深色调城市钢筋水泥结构的房屋,排列较规则整齐;砖木结构的房屋排列不规则;钢筋水泥结构的房屋色调多为浅灰;砖木结构的房屋色调多为深灰;城市的夜景在周围深色调的背景下,呈现点状或片状亮区 类型形状特征和色调深浅道路一般呈线状延伸,道路间有交叉点。色调从浅灰到深灰。简易公路多为砂石路面,色调较浅,沥青路面呈现深灰色农业用地在形态特征上常常被道路分隔为一块块长方形林地往往可以观察到高大树木投下的阴影 2.GIS叠加示意图的判读GIS图层叠加示意图 首先要明确GIS图层叠加示意图是由哪些专题图层组成的,其次要明确不同的专题图层反映的地理事物之间的空间联系,最后要明确图层叠加之后反映的地理要素特征。叠加图层应用主体人口密度与交通线路及规划图新建商业中心选址河流分布、坡度分布、土石分布图泥石流易发区水系、土地利用、居民点、地形、土壤图耕地的分类和评价水系、土地利用、居民点、地形、土壤、水文、地质、区域规划图深埋垃圾场选址坡向分布、岩石倾斜图滑坡易发区 3.GNSS图像的判读图像类型判断内容手持机界面图主要是判读界面上的地理坐标和海拔以及路线图等综合图常见的如某城市中心城区月交通事故次数示意图,应借助全球导航卫星系统和地理信息系统制作。导航地图,需要运用全球导航卫星系统和地理信息系统 方法技巧图层叠加示意图的判断方法 判读方法图示分析看由哪些专题图层组成上图专题图层包括城市功能分区图层、交通线图层、地价图层看反映的地理事物之间的空间联系和属性特征图中功能分区图层主要体现商业区、住宅区和工业区的布局,交通线图层主要体现不同位置交通状况信息,地价图层主要反映了不同位置地价的差异看图层叠加之后形成的含有多个地理要素分布特征的新图层的特征乙地位于商业区、城市次干道附近,交通便利,地价较高。丁地位于城市的主干道附近,又靠近住宅区,且地价较为便宜,适合建设连锁超市 [应用体验]【典题2】下图为某专题研究建立的地理信息系统(GIS)图层。据此完成下列各题。(1)该专题研究可能是()A.耕地分类和评价B.工业区分布与交通的关系C.商业区分布和规划D.学校布局A (2)若利用该地理信息系统图层进行深埋垃圾场选址,应增加()①大气污染图层②区域规划图层③造纸厂、印刷厂分布图层④水文、地质图层A.①②B.①③C.②③D.②④D解析第(1)题,根据图中的土壤、地形、居民点、土地利用和水系分布可以研究耕地的分类和评价,故A项正确;研究工业区分布与交通的关系需要工厂和交通线的图层,故B项错误;商业区分布和规划需要商业网点的图层,图中没有呈现,且商业与土壤、水系分布图层关系不大,故C项错误;学校布局与土壤、水系图层关系不大,故D项错误。第(2)题,深埋垃圾易对地下水造成污染,并且会对某些地表功能区的布局产生影响,故需要区域规划和水文、地质图层信息,②④对,选D项。 思路点拨 素养培优素养目标——综合思维专家认为,“数字国土”是地图测绘、航空卫星遥感、探空和深钻的深化,是地图测绘系统、全球导航卫星系统与地理信息系统的综合。以农业为例,它在农业信息遥感、太空农业等领域有广阔的研究前景。一些国家利用资源卫星进行农业资源调查、作物长势和产量监测等。例如,美国利用资源卫星在估计本国小麦产量的同时,还对其他国家小麦产量进行估测,根据所得的数据制定生产布局、储运、加工等计划,确定对外贸易策略,由此每年可获利数亿美元。 (1)上图为冬小麦各生长阶段的波谱特征示意图,通过分析能得出什么结论?(2)根据材料推断,“数字国土”相关技术在我国农业可持续发展方面可以做哪些工作?(3)在全球问题的研究中,除农业外,还有哪些领域可以应用“数字国土”的相关技术? 答案(1)冬小麦在不同生长阶段,其波谱特征不同。通过遥感技术获得某地冬小麦某一生长阶段的波谱数据并与正常年份比较,即可判断出冬小麦的生长状况,进而对产量进行预测,为后一阶段的生产活动提供资料。(2)土地资源利用状况遥感调查,合理布局农业;监测预报气候变化,旱涝预测,提高抗灾能力;农业污染环境状况监测与预报,提出解决措施;等等。(3)全球温室效应、海平面上升、臭氧层破坏、地震分布带监测,全球生态环境监测,全球气候变化预报,生物分布监测等。 学以致用•随堂检测全达标 1.救灾决策部门为了综合分析洪涝灾情,运用了地理信息系统,需要叠加使用的专题地图主要有()①降水量分布图②水系分布图③地形分布图④土壤类型分布图⑤地质构造分布图A.①②③B.①③④C.②③⑤D.②③④A 2.老师要利用学校建成的地理信息系统了解全班学生居住点的空间分布状况,主要用到的地理信息系统功能是()A.输入B.管理C.分析D.输出C解析地理信息系统是在一定的数据源基础上进行分析、对比、计算等的地理信息技术,其功能侧重于分析、计算。老师要利用学校建成的地理信息系统了解全班学生居住点的空间分布状况,主要用到的地理信息系统功能是分析。 下图为某地区地理信息系统(GIS)数据库示意图。读图,完成3~4题。 3.矿产资源普查最适合使用()A.GPRSB.RSC.GISD.BDS4.河堤建设主要分析的图层组合是()A.①②③B.①②④C.②③④D.②④⑤BB解析第3题,遥感(RS)可用于矿产资源普查,B项正确。第4题,河堤可以保护河道,减轻河流的侵蚀,起到防洪的作用,建设河堤要考虑河流的分布,河流影响河堤的分布;考虑地基的承载力,其影响河堤建设的土石方量;考虑地形地势,其影响河堤建设的施工难度。B项正确。 5.智慧城市指利用先进的信息技术,实现城市智慧式管理和运行,进而为市民创造更美好的生活,促进城市的和谐、可持续发展。支撑智慧城市建设的地理信息技术主要是()A.遥感技术B.地理信息系统C.全球导航卫星系统D.北斗导航卫星系统B解析智慧城市指利用先进的信息技术,实现城市智慧式管理和运行,因此支撑智慧城市建设的地理信息技术是地理信息系统。 6.运用地理信息技术得到春节前后人口流向图,其研究过程是()①实验分析并建立人口流动地理信息数据库②运用GNSS对手机用户进行空间定位③运用GIS分析和输出人口流动轨迹地理信息数据A.①②③B.①③②C.③②①D.②①③D 本课结束