第一章 第二节 地理信息技术在区域地理环境研究中的应用

第一章  第二节 地理信息技术在区域地理环境研究中的应用 （一）本节知识结构 （二）教学建议： 1.   列表对比法 如何区分“3S”技术： 地理信息系统 主要的功能 主要组成部分 遥感RS 对地表物体进行远距离的感知，获取信息 卫星（飞机）、传感器、地面接收站 全球定位系统GPS 导航、定位 GPS卫星星座、GPS信号接收机、地面监控系统 地理信息系统GIS 对地理空间数据进行输入、管理、分析 计算机系统 2.高效记忆法 （1）运用简要概括法记忆地理信息技术的主要组成部分：    遥感（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS），简单记为“3S” （2）运用歌诀法记忆地理信息技术的应用：  应用域广作用大，模拟过程知变化，叠加数据析精确，技术应用大众化 （3）运用顾名思义法记忆遥感的概念和主要环节：遥感的的概念中抓住关键词一是“远距离”，二是“感知”。 （4）运用归纳法记忆遥感的关键装置──传感器的重要作用： （5）运用联系图式记忆全球定位系统概念、组成和主要工作过程以及“3S”技术之间的关系 全球定位系统概念： 全球定位系统的组成和主要工作过程： “3S”技术之间的关系： （6）运用概括归纳法记忆全球定位系统的工作特点 “三全二性”──全能性、全天候、全球性、连续性和实时性 3.教材图表点拨 图1.4遥感的主要环节 该图运用联系框图形象地说明遥感的主要环节 目标物→传感器→遥感地面系统→成果 图1.5　1998年7月～31日洞庭湖及荆江地区飞机遥感图像 阅读该图时要a、b两图比较来读，可清晰地看出信息处理前后的遥感图象的差异。从遥感的环节看，a、b两图处在不同的位置上。 a由飞机遥感图象镶嵌而成，阴雨天气，地物分辨率较低。但图中水体和城市清晰可见，通过黑白程度的对比，还能判定被洪水淹没地区的分布情况。图中湖、河等水域呈黑色，居民点呈浅灰色。b图是经过信息处理后而成的，运用不同的色彩表达不同的内容，更醒目更清晰，黑色区域为湖边或河边淹没的滩地，紫色表示常年水域，深绿色表示被淹农田，浅绿色表示受损鱼塘，对淹没区的范围和分布一目了然。 图1.6   1998年8月28日洞庭湖及荆江地区卫星遥感图 阅读该图除了注意a、b两图比较外，还应注意与图1.5的比较。图1.5是1998年7月27～31日洞庭湖及荆江地区的飞机遥感图象，图1.6是1998年8月28日洞庭湖及荆江地区卫星遥感图象，两者的成像时间相差一个月，通过两者的比较可以看出该地区一月之内淹没地区的动态变化。 图1.7GPS卫星星座 阅读该图主要是为了了解全球定位系统的重要组成部分──GPS卫星星座。GPS卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。这24颗均匀地分布在6个轨道平面内，相邻两个轨道平面的夹角是60度。位于地平线上的卫星颗数随时间和地点的变化而变化。不过，对于地面观测者来说，最少可见到4颗卫星，因为要计算观测站点的三维坐标，必须观测4颗以上GPS卫星。 图1.8GPS汽车导航 该图的右上角是对汽车导航装置的放大图，并在图的下方用语言简要的描述了GPS为汽车导航的过程： 第一步GPS卫星不断发射GPS信号，接受机收到信号后解算出汽车所在的地理位置；  第二步驾驶员输入出发地和目的地，并通过电台传送给服务中心； 第三步服务中心为其确定可行路线，并通过卫星传输给汽车，第四步汽车在GPS卫星信号引导下到达目的地。 图1.10香港地理信息系统部分显示 该幅图主要揭示了以下三方面的内容：（1）它们是从香港地理信息系统中随意截取的三个界面，展示了香港的三个图层，结合此图理解好图层的含义。（2）用文字对三个界面的每一个部分作了说明，并列出了该系统的一些功能。（3）通过界面的说明可知，有关香港的信息可在系统中随时补充、修改、查看，并可根据需要输出，即图中图层内容可随时按指令（原大、放大、缩小）打印出来。 4.思考向导 课本P9思考1：通过与传统的区域地理环境研究方法相比较，我们可以知道遥感的特点（1）“站得高，看得远”，感知的视野宽，范围大；（2）无论航空器还是航天器运行的速度都较快，能在短时间内收集大量的信息，并能运用现代技术进行传输和信息处理，具有获得资料速度快、周期短的特点；（3）从总的方面看，遥感的运用比传统的方法节省大量的人力财力。 课本P9思考2：遥感是人的视力的延伸，在一定意义上说有一定的道理，但不全面。人眼在可见光范围内有很高的光谱分辨率，但在可见光之外则是“睁眼瞎”。由于技术的进步和应用领域的不断开拓，传感器的功能比人眼有了很大提高，例如感应的波谱范围更宽，从紫外线到可见光、红外线，并延伸到微波，提高光谱分辨率和空间分辨率；在夜晚或恶劣天气情况下也能使用；并有一定的穿透能力等。微波遥感，对云层、地表植被、松散沙层和干燥冰雪具有一定的穿透能力，又能夜以继日的全天侯工作。可见遥感不仅仅是人的视力的延伸。 课本P11思考：在GPS汽车导航中，信息在汽车、卫星和服务中心之间的传递过程：第一步GPS卫星不断发射GPS信号，接受机收到信号后解算出汽车所在的地理位置；第二步驾驶员输入出发地和目的地并通过电台传送给服务中心；第三步服务中心为其确定可行路线，并通过卫星传输给汽车。第四步汽车在GPS卫星信号引导下到达目的地。 课本P13思考1：地理信息系统能够建立数据模型，即通过一定的方式将要表示的内容转变成数据，这是GIS与地图最基本的差异。与地图相比主要具备以下优点；（1）信息大，使用方便。（2）功能强大完备。（3）能够进行动态监测和评估预测。 课本P13思考2：地理信息系统是地图的延伸，我们可以理解为地图是地理信息系统的重要信息源，是地理信息系统的基础，而地理信息系统是地图的发展和完善，除了具备地图的基本功能外，还有更多的地图所没有的功能。 5.活动 课本第14页 1.    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，地理信息系统则对信息进行加工（分析、统计） 2.（1）可以利用全球定位系统 （2）可以利用地理信息系统  （3）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）接警→确认出事地点的位置→（在显示各巡警车的城市地理信息系统       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 （5）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。