鲁教版高考地理一轮总复习第5单元第5节地理信息技术应用课时学案

第五节　地理信息技术应用

一、地理信息技术及其主要用途

1．概念：地理信息技术是一门对地理信息进行获取、分析和应用的综合性技术，是地理科学与现代信息技术相结合的产物。其核心技术是遥感、地理信息系统、卫星定位系统等。　❶

2．地理信息技术已广泛应用于国民经济的各个领域，如资源普查、灾害监测与评价、环境监测与评价等。

❶关键词判断地理信息技术

①遥感：“获取”。

②卫星定位系统：“定位”“导航”“精确”“精密”“精准”等。

③地理信息系统：“分析”“处理”“查询”“预测”等。

二、遥感及其应用

1．原理：地球上的物体都在不停地吸收、反射、发射电磁波，不同物体的电磁波特性不同。

2．概念：在距离地球一定距离的飞机、飞船、卫星上，使用光学仪器和电子仪器，接收地面物体发射或反射的电磁波信号并记录下来，传送到地面，最后通过分析，揭示出地面物体的特征、性质及其变化，从而服务于资源评估、环境监测、灾害预警等。

3．工作过程：遥感包括信息的获取、传输、接收、处理、分析和应用几个环节。其工作过程如下图所示：

4．优势：遥感具有探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大等特点，因此在许多方面具有明显的优势。　❷

5．遥感影像的判断

在遥感影像上，不同地物有不同的影像特征。这些影像特征是判读识别各种地物的依据。

❷遥感的优势还包括：周期短，能反映动态变化、手段多、用途广，提高研究工作的精度和质量等。

三、全球卫星导航系统和地理信息系统的应用　❸

1．全球卫星导航系统及应用

(1)概念：全球卫星导航系统是由卫星群组成的卫星系统，可以保证在任意时刻都可以同时观测到四颗卫星，从而获取该观测点的经纬度和高程，以便实现导航、定位、授时等功能。该系统具有高精度、高效率和低成本的优点。　❹

(2)应用： 大地测量、地面监测、交通导航等许多方面。

❸全球四大卫星导航系统：

美国全球定位系统(GPS)、中国北斗卫星导航系统(BDS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)和欧洲伽利略卫星导航系统(GALILEO)

❹全球卫星导航系统特点：全球性、全天候、连续性、实时性等。

2．地理信息系统及应用

(1)概念

地理信息系统，是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。　❺

(2)应用：经济、社会、环境和生态的规划、决策和管理方面。　❻

❺地理信息系统与传统地图相比的优点：

①信息量大，使用方便；

②功能强大完备，如空间分析、距离测算等；

③能进行动态监测和评估预测。

❻数字地球是“3S”、虚拟技术、网络技术等多种技术的综合利用。“3S”技术仅仅是数字地球的部分支撑技术。

四、利用地理信息技术监测滑坡

在滑坡体上增加卫星定位位移监测桩(如下图)，以精准监测滑坡的移动。

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考点一　遥感及其应用

(2018·江苏高考)2018年4月19日，在突尼斯召开的“一带一路”遥感考古新闻发布会上，公布了中国科学家利用遥感技术在突尼斯中南部发现的10处古罗马时期遗存，这一发现揭示了当时的军事防御系统与农业灌溉系统布局。下图为突尼斯境内古罗马遗址遥感考古影像图。读图回答(1)、(2)题。

(1)这一考古成果表明遥感技术可以(    )

A．完全取代传统的田野考古工作

B．确定地表、地下人类活动遗迹的时代

C．探知各种人类活动遗迹曾经的功能与作用

D．帮助分析较大地域范围内人类活动遗迹间的联系

(2)突尼斯中南部有利于遥感考古发挥其独特优势，因为这一区域(    )

A．人类活动较多 

B．位于沿海地区

C．森林覆盖率高 

D．地处荒漠边缘

【获取信息】

①发现的古罗马时期遗存在突尼斯中南部。

②利用遥感技术生成的突尼斯境内古罗马遗址遥感考古影像图。

③图中显示突尼斯中南部位于35°N附近。

【尝试解答】(1)D　(2)D

解析：第(1)题，由信息①②可知，遥感技术在考古中可以快速发现地表人类活动遗迹、活动范围及活动遗迹间的联系。第(2)题，由信息①③可知，突尼斯中南部位于35°N附近，受副热带高气压带和信风影响，为荒漠景观，人迹罕至，不利于野外实地考察，因此遥感具有独特优势。

　遥感平台高度对遥感探测的影响

　遥感影像的判断

　遥感的应用

下图是非洲第一高峰乞力马扎罗山，海拔5 895米，距离赤道仅300多千米，其峰顶雪冠正面临着在50年内消失的威胁。据此完成1、 2题。

1．图中影像的获取主要运用的地理信息技术是(    )

A．GIS 

B．全球卫星导航系统 

C．RS 

D．VR

2．利用此项技术可(    )

A．获得森林分布信息 

B．分析水灾损失

C．分析矿产种类 

D．确定矿产储量

1．C　2．A　解析：第1题，GIS是地理信息系统，主要是对地理信息进行分析处理；全球卫星导航系统主要起定位和导航的功能；VR是虚拟现实技术，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。图中影像的获取主要运用的地理信息技术是RS(遥感)。第2题，利用此项技术(RS)可获得森林分布信息；分析水灾损失、分析矿产种类、确定矿产储量主要应用的是GIS。

【备选题】

科学研究者可通过获取地表热辐射状况来了解区域地表温度状况。下图为某传统钢铁企业搬迁前后，所在地区地表温度等级分布图(等级数字越大，反映地表温度越高)。读图，完成1、2题。

1．获得制作该分布图的原始数据需要运用(    )

A．全球卫星导航系统   B．遥感技术

C．地理信息系统   D．数字地球

2．读图可知，该地区在工厂搬迁(    )

A．之前，地表温度较高，地面辐射强

B．之前，空气质量较差，大气辐射弱

C．之后，CO2增加，太阳辐射被削弱减少

D．之后，污染减少，大气逆辐射增强

1．B　2．A　解析：第1题，通过获取地表热辐射状况来了解区域地表温度状况，获得制作该分布图的原始数据需要运用遥感技术，主要功能是利用地物的电磁辐射，获取遥感信息；全球卫星导航系统主要功能是定位、导航；地理信息系统主要功能是分析、处理信息；数字地球主要功能是将信息转化成数字。第2题，读图可知，该地区在工厂搬迁之前，地表温度较高，地面辐射强；工厂搬迁之前，空气质量较差，大气吸收热量多，大气辐射强；工厂搬迁之后，CO2减少，太阳辐射被削弱减少；工厂搬迁之后，污染减少，CO2减少，大气逆辐射减弱。

考点二　全球卫星导航系统及应用

右图为我国某区域冬季某日8时至次日8时的降雪量和积雪深度分布图，该时段该区域风向主要为偏东风，云量分布差异不明显。道路积雪会影响交通，应用GPS技术可以(    )

A．获取道路积雪影像数据

B．解译积雪遥感影像

C．分析道路积雪空间分布

D．确定待救援车辆位置

【获取信息】

由材料可知，由于降雪，道路有不同程度的积雪，而积雪会影响交通。

【尝试解答】D

解析：GPS是全球卫星导航系统的一种，它具有导航和定位功能。获取道路积雪影像数据是RS的功能，“解译”“分析”是GIS的主要功能。

　全球卫星导航系统的工作流程

全球卫星导航系统工作卫星不间断地发送各自与定位相关的参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算，得出接收机所在点位的三维位置、运动速度和时间等信息。如下图所示：

　全球卫星导航系统的具体应用

麦收时节，农时紧迫。因为种种原因，种粮大户刘某早先预定的收割机没有按时到来。他却没有太着急，手机上的一款软件帮了他的大忙。在手机上，他的小麦作业需求、地理位置等信息，被夏收大数据处理平台推送到半径20千米内注册的农机手手机上。半个小时内，先后有4个农机手抢单成功。据此完成1、2题。

1．现代化麦收所用到的地理信息技术有(    )

A．RS　全球卫星导航系统 

B．全球卫星导航系统　GIS

C．RS　GIS 

D．全球卫星导航系统　数字地球

2．与传统“预定收割机”的麦收手段相比，手机软件平台的介入(    )

A．提高了收割机麦收的速度

B．降低了农机手的经济效益

C．提高了收割机使用精准度

D．增加了种植户的麦收成本

1．B　2．C　解析：第1题，现代化麦收利用全球卫星导航系统，确定作业农田地理位置，利用GIS技术，分析、处理信息，查询适宜范围内农机手，发送信息，B对。RS主要功能是监测，数字地球是将信息转化成数字，A、C、D错。第2题，与传统“预定收割机”的麦收手段相比，手机软件平台的介入提高了收割机使用精准度，C对。不能提高收割机麦收的速度，A错。节约时间，提高了农机手的经济效益，B错。种植户的麦收成本按面积计算，不会增加，D错。

【备选题】

北斗卫星导航系统的减灾防灾安全预警系统在我国灾害防治中的成功应用，对我国灾害防治水平的提升有着重大而深远的影响。下图为某地等高线地形图。据此完成1、2题。

1．该地区的地质灾害(    )

A．发生频率随降水量的增多而减少

B．多分布于西部和北部的高山高原

C．可通过加强监测和预报避免损失

D．强度与地质构造和地形地貌有关

2．北斗卫星导航系统可用于灾害预警，主要是因为它能(    )

A．及时发现地面变动，并传输位置信息

B．发布实时灾情信息，有利于救灾

C．分析灾害的成因，提出相应解决措施

D．根据灾害特点，模拟灾害发生的过程

1．D　2．A　解析：第1题，根据图示经纬度和等高线数值可以确定，该地位于我国西南地区，多地震、滑坡、泥石流等地质灾害，其强度与地质构造和地形地貌有关。第2题，北斗卫星导航系统能够进行空间定位，在灾害发生时能够及时发现地面变动，并传输位置信息，起到灾害预警的作用。

考点三　地理信息系统及应用

(2020·浙江7月选考)下图为某地用3S技术进行生态环境质量评价流程简图。评价过程中，可以(    )

①利用RS获取植被覆盖信息　②利用GPS获取土地利用类型信息　③借助GIS进行数据图层管理　④通过RS输出生态环境质量专题图　

A．①②    B．①③  C．②④    D．③④

【获取信息】

由流程图可知，评价需要有一个评价模型，还要有植被覆盖、土地利用等具体数据，还应有专门的数据管理，经过空间分析，最终才能输出成果。

【尝试解答】B

解析：不同的地物辐射或反射的电磁波不同，因此可以利用RS获取植被覆盖信息，①正确。GPS的主要功能是定位和导航，不能获取土地利用类型信息，②错误。GIS的主要功能是分析、处理、储存地理空间数据，因此，可以运用GIS进行数据图层管理，③正确，④错误。

　地理信息技术在区域地理环境研究中的应用

　地理信息技术在城市管理中的应用

　在灾害监测中的应用

应用地理信息系统，并借助遥感技术，可有效地监测和预报洪涝灾害、森林火灾等。

在当地政府的推动下，北京、上海等多个大城市公共自行车租赁(以下称共享单车)企业在运营管理中试行了电子围栏技术，骑车人如果没有将车辆停放在指定区域内，很可能会导致无法正常还车。下图为某企业采用的电子围栏基本技术原理示意图。据此完成1、2题。

1．该企业的电子围栏主要采用了哪些地理信息技术(    )

A．全球卫星导航系统和RS 

B．RS和GIS

C．GIS和全球卫星导航系统 

D．全球卫星导航系统和VR

2．电子围栏设定区域不宜选择在(    )

A．商业中心附近

B．大学城内校园内部

C．公交站点周边

D．居民小区内部便道两侧

1．C　2．D　解析：第1题，从图中可知，电子围栏技术要采用全球卫星导航系统，对单车信息输入、管理和分析要采用地理信息系统(GIS)，C正确。第2题，电子围栏设定区域应选择在人流量大，使用共享单车用户较多的地区，居民小区内部流动人口较少，使用共享单车的客户较少，电子围栏设定区域不宜选择，D正确。

【备选题】

2018年5月19日滴滴顺风车服务增加了车主刷脸接单环节，以此来确认车主的真实身份。据此完成1、2题。

1．滴滴打车路线设计利用的地理信息技术是(    )

A．全球卫星导航系统   B．RS 

C．GIS   D．VR

2．平时滴滴打车顾客经常会遇到定位不准确的问题，最可能的原因是(    )

A．空中卫星星座轨道偏离

B．全球卫星导航系统动态定位精度较低

C．地面控制系统数据错误

D．用户接收设备出现问题

1．C　2．B　解析：第1题，滴滴打车路线设计的地理信息技术是GIS，主要功能是查询、分析信息，选择合适的打车线路；全球卫星导航系统主要功能是定位、导航；RS主要功能是拍摄遥感图像；VR不是地理信息技术。第2题，平时滴滴打车顾客经常会遇到定位不准确的问题，最可能的原因是全球卫星导航系统动态定位精度较低；空中卫星星座轨道是预设好的，不会偏离；地面控制系统数据来自定位卫星；用户接收设备出现问题与定位不准无关。