2020《导与练》高考人教版地理一轮复习讲义：第十二章第2讲　地理信息技术在区域地理环境研究中的应用讲义

第2讲　地理信息技术在区域地理环境研究中的应用(对应学生用书第143页)考纲考点考题考情命题规律1.遥感(RS)在资源普查、环境和灾害监测中的应用2018·江苏卷,17～182016·江苏卷,15多以图像信息为背景,考查遥感技术的应用。2.全球定位系统(GPS)在定位导航中的应用2016·浙江卷,22014·山东卷,7多以区域为背景,考查全球定位系统的应用。3.地理信息系统(GIS)在城市管理中的功能2016·江苏卷,162015·广东卷,10多以图层叠加为载体,考查地理信息系统的应用及图像判读。(对应学生用书第143～144页)项目知识札记预习自测遥感技术1.遥感的特点2.遥感的优势提高研究工作的精度和质量,节省人力、财力,提高效率。3.遥感的应用领域遥感主要应用于资源调查、环境监测、自然灾害防御监测等领域。4.遥感的主要功能:“获取”图像信息,它自身不具备分析处理功能。1.读“遥感的工作过程图”,回答下列问题:(1)概念:是人们在航空器(如飞机、高空气球)或航天器(如人造卫星)上利用一定的技术装备,对地表物体进行远距离的感知。(2)工作原理:不同地物反射和辐射的电磁波各不相同。(3)主要环节全球定位系统1.全球定位系统的功能提供精密的三维坐标(经度、纬度、高度)、速度、时间。2.全球定位系统的特点具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的特点。3.全球定位系统的应用确定考察点的地理位置(经度和纬度)、高程(海拔),广泛应用于军事、测量、交通、救援、农业等领域。2.读“全球定位系统组成示意图”,回忆以下知识:(1)概念:利用卫星,在全球范围内实时进行定位、导航的系统。地理信息系统1.GIS的简要程序2.GIS的功能对地理信息数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价。3.GIS的应用领域(1)可提供反映区域状况的各种空间信息。(2)可对环境和自然灾害进行动态监测及评估预测。(3)可应用于城市管理。4.GIS具有地图所不具备的优点(1)信息量大、使用方便。可提供反映区域状况的各种空间信息。(2)功能强大、完备。地理信息系统可以提供查询检索、空间分析、修改补充、距离测算等多种功能。(3)能够进行动态监测和预测评估。5.数字地球是数字化的地球,即把整个地球信息进行数字化后,由计算机网络来管理的技术系统。3.读“某城市功能区、交通线、地价图层示意图”,回忆下列知识:(1)概念:GIS是专门处理地理空间数据的计算机系统。(2)分析:GIS可以对不同地理要素的图层进行叠加分析。如上图图层叠加可以看出:①图中显示该城市的中心区位于区域西南部。②图中甲、乙、丙、丁最适宜建成物流中心的是丁地,原因是丁地位于主干道上,交通便利;地价较低;且位于工业区,货物运输量大。“3S”技术及应用“3S”技术及应用项目GISRSGPS功能处理空间数据对地物进行感知导航和定位技术装备计算机传感器等GPS接收器特点实现信息实时更新探测范围大、速度快全天候、全球性、连续性、实时性应用测绘、资源管理、环境保护、城乡规划、市场分析等自然资源调查,环境、灾害监测,工程建设及规划等军事、交通、旅游探险、对地测绘、野外勘探、紧急救援、农业监控、生态研究等4.“3S”技术的联系图中①②表示遥感技术提供影像信息功能,③④表示地理信息系统反馈影像信息处理结果功能,⑤⑥表示全球定位系统提供空间定位信息功能。考点一　遥感技术及其应用(2018·江苏卷,17～18)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.地处荒漠边缘思路点拨:第(1)题,传统的田野考古精度更高,适合对遥感技术发现的区域进行详尽的发掘考古,这是遥感技术无法取代的,A项错误;遥感技术只能确定地表事物的状态,无法确定其具体的时代,时代需要综合各种资料进行分析、检测,B项错误;遥感技术能够发现遗迹位置和形态,但是无法判断其曾经的功能与作用,C项错误;遥感技术探测范围广,借助遥感技术能够分析各处遗迹之间的空间关系,分析各处遗迹之间的联系,故D项正确。第(2)题,突尼斯中南部以沙漠为主,人类活动较少,距海较远,森林覆盖率低,故D项正确,A、B、C三项错误。答案:(1)D　(2)D1.遥感技术在资源普查和灾害监测中的应用目前遥感在资源普查、环境和灾害监测、农业等方面运用广泛,具体应用分析如下:应用领域具体内容应用方向资源普查矿产资源有许多蕴藏矿产的地方是地质断裂或环形构造带,较容易借助遥感“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和灾害监测环境监测监测荒漠化、土壤盐碱化、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2.遥感在林业和农业方面的应用部门应用主要原理林业清查森林资源、监测火灾和病虫害着火树木、病害树木与正常树木反射光谱不同农业土地资源调查(应用最广泛)、土地利用现状调查、病虫害和农业生态环境调查及监测,以及农作物长势监测和估产植物生长情况不同,其反射光谱特征不同3.遥感图像的判读一般地物(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。河水比较混浊或者水较浅,则色调浅;河水清澈或水较深,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,呈现点状或面状亮区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是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(2018·吉林实验模拟)沙湖,曾是武汉市仅次于东湖的第二大“城中湖”。下图是2000年与2016年的沙湖面示意图。16年的不间断填湖开发,把沙湖从东南西北向中心挤压,绿色的湖水被黄褐色的土地掩埋。一条楚汉路,将沙湖拦腰截断。读图,回答(1)～(2)题:(1)获取上面图片利用的地理信息技术是(　　)A.GIS B.GPS C.RS D.GPRS(2)近年来“沙湖”面积缩小的主要原因是(　　)A.围湖造田 B.工程建设 C.水产养殖 D.治理污水解析:(1)C　(2)B　第(1)题,获取较大面积物体分布的图片,我们主要利用遥感技术,这样可以直接而快速地获取地理信息;GIS为地理信息系统,主要是对地理数据进行分析、储存、管理等;GPS为全球定位系统,主要是定位和导航。第(2)题,据材料可知,“16年的不间断填湖开发,把沙湖从东南西北向中心挤压,绿色的湖水被黄褐色的土地掩埋,一条楚汉路,将沙湖拦腰截断”,说明近年来沙湖面积缩小的主要原因是工程建设。考点二　全球定位系统及其作用(2018·广西钦州模拟)阅读材料,回答下列问题:2014年11月5日马鞍山市46条线路、486台运营的公交车全部安装了GPS车载设备,年内所有公交线实现智能公交调度全覆盖。据介绍,智能调度系统是根据GPS定位车辆运行的经纬度,采集行驶轨迹、行驶方向、车速等参数,作为合理分配运力、科学调度的一个重要依据。通过这套系统,调度人员不仅能够及时了解每一辆公交车的运行位置、进站时间,还能对车辆是否脱线运行进行监督。(1)材料中调度员要随时掌握每一辆公交车的位置,要利用　　　　技术,简述该系统为公交车导航的工作原理。 (2)根据自己的理解,说明GPS导航系统对行车的积极作用。思路点拨:本题以我国生活有关的实际材料为案例,考查GPS的工作原理、组成与应用。第(1)题,要掌握汽车的位置,需对它进行准确空间定位。全球定位系统就是通过GPS卫星星座、地面监控系统和GPS接收机等组成部分完成定位导航功能的。第(2)题,GPS对汽车具有定位与导航作用。因此,GPS可为行车提供线路选择、引导驾驶等。答案:(1)GPS　公交车中的GPS车载设备接收了GPS卫星信息,计算出本车的位置、速度等信息,并通过无线电信号传送至调度中心,调度中心就可以查询公交车位置等信息。(2)帮助司机规划最佳行车路线,引导司机驾驶;帮助司机及时掌握道路交通状况;帮助司机了解出行目的地的停车状况等。全球定位系统的应用全球定位系统广泛应用于军用、民用两领域,在军用领域主要体现在定位和导航两大方面,在民用领域主要体现在以下几个方面:1.(2018·河北定州模拟)动物研究人员经常为野生动物戴上一种特制的项圈,然后把它们放归大自然,以持续追踪并了解动物的生活状况和活动范围。这种做法主要依靠的科学技术是(　　)①RS　②GIS　③GPS　④GPRSA.①② B.②③ C.③④ D.①④解析:B　根据题干信息,“动物研究人员经常为野生动物戴上一种特制的项圈,然后把它们放归大自然,以持续追踪并了解动物的生活状况和活动范围。”可知,这种做法主要依靠的地理信息技术是GIS和GPS。2.(2018·深圳模拟)2014年12月12日南水北调中线工程正式通水,通水现场施放“大黄鸭”测试水速。“大黄鸭”携带的测速设备运用的地理信息技术是(　　)A.全球定位系统(GPS) B.遥感技术(RS)C.地理信息系统(GIS) D.数字地球(DE)解析:A　全球定位系统(GPS)具有定位、导航、测速功能,A项正确。遥感技术主要功能是拍摄遥感图片,获取信息,不能测速,B项错误。地理信息系统(GIS)主要功能是分析、处理数据,不能测速,C项错误。数字地球(DE)是将获取的各种信息进行数字化处理,实现网络上的流通共享,D项错误。考点三　地理信息系统及其应用(2018·衡水中学模拟)科技人员开发了一种随身携带的伴行包,以便家人及时找到迷路的老人。下图反映了寻找老人的过程。读图,回答(1)～(2)题:(1)图中伴行包和服务商分别采用的技术是(　　)A.GPS和RS B.RS和GPSC.GPS和GIS D.RS和GIS(2)下列叙述中运用到GIS技术的是(　　)A.农作物产量的估算B.发生地质灾害时迅速及时了解受灾地区的灾害状况C.交通路线、人口密度与商业网点布局的相关分析D.珠穆朗玛峰高度的精准测量思路点拨:第(1)题,根据伴行包的位置可以确定老人的位置,采用的是GPS技术,服务商得到老人位置的信息后,利用GIS技术帮助家人设计寻找老人的最佳途径。第(2)题,使用遥感技术可以获取某种农作物的播种面积和生长状况的信息,可以估算农作物的产量。发生地质灾害时要迅速了解受灾地区的灾害状况,需要使用遥感技术。珠穆朗玛峰高度的精确测量需要运用GPS技术。答案:(1)C　(2)C1.地理信息系统在城市管理中的应用2.地理信息系统在区域地理环境研究中的应用(2018·山东青州模拟)下图是美国宇航局公布的山东省2015年灯光夜景影像图。读图,回答(1)～(2)题:(1)该影像的获取及制作过程运用的地理信息技术主要是(　　)A.GPS和RSB.RS和GISC.GIS和GPSD.BDS(北斗导航系统)和GIS(2)从图中灯光可以反映所示地区的(　　)A.地形特征 B.经济发展水平C.植被覆盖率 D.城市功能区分布解析:(1)B　(2)B　第(1)题,这是卫星通过遥感RS过程获取的影像,然后通过地理信息系统GIS处理后发布的,故B项正确。第(2)题,图中灯光亮度大的地区,是经济发达地区和城市密集地区,反映了地区经济的发展水平;图示是夜景,不能反映地形特征、植被覆盖率和城市功能分区,故B项正确。(对应学生用书第147页)1.遥感影像图片的判读要领(1)明确主题内容:如上图(格陵兰岛冰原面积变化遥感图)要判读冰原面积的变化特征。(2)掌握基本标志:基本解译标志有形状、大小、阴影、色调、纹理等;如上图可以抓住色调和形状两个要素:白色区域为冰原部分,形状变小,表明冰原面积变小。(3)分析得出结论:对比两幅图,格陵兰岛冰原面积大大减小,说明是全球变暖导致的,同时冰原面积减小,必然对全球生态带来一定影响。2.GIS图层叠加示意图的判读技巧地理信息系统的图像判读,较多的是通过叠加分析图的方式进行考查,叠加分析图是将同一地区的两层或多层地图要素重叠在一起进行图层和属性运算,产生新的图层或属性的过程。在判读这一类示意图时,一般把握三个步骤:第一步:明确GIS图层叠加示意图是由哪些专题图层组成的。第二步:明确不同的专题图层反映的地理事物之间的空间联系。第三步:明确图层叠加之后会形成一个可以反映多个地理要素分布特征的新图层。常见的案例如下:叠加图层新生(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、土石分布泥石流易发区水系、土地利用、居民点、地形、土壤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、区域规划深埋垃圾场选址人口密度图、行政区划图、行政区人口基数各行政区人口增长率坡向分布、岩石倾斜滑坡易发区 “3S”技术的选取要注意工作对象是“点”还是“面”。工作对象是“点”,则选用GPS,如山峰高度测量,公路上的汽车、大海中的船舶定位等。工作对象是“面”,则要区分是突出监测方面还是需要处理计算。如监测森林(草原)火灾选用RS技术;在城市区域选取大型商业中心区位、体育场区位则选用GIS技术,即对空间信息数据进行分析、处理选用GIS。2014年3月8日凌晨2点40分,马来西亚航空公司一架载有239人的航班号为MH370的波音777-200飞机与管制中心失去联系。该飞机原定由吉隆坡飞往北京,本应于北京时间3月8日6:30抵达北京。马来西亚总理纳吉布北京时间24日晚10点召开紧急新闻发布会,宣布MH370航班在珀斯以西的南印度洋坠毁。简述地理信息技术(3S)在搜寻客机中的应用。解题思路:GPS可以定位,所以可用于搜寻船只和飞机定位;RS可获取大范围的信息,可用于从飞机和卫星上对搜寻海区拍照;GIS可以处理空间信息,可用来将各种汇总的搜寻信息进行加工分析并给出一定的结论。答案:GPS给用于搜寻的船只和飞机定位;RS用于从飞机和卫星上对搜寻海区拍照;GIS将各种汇总的搜寻信息进行加工分析并给出一定的结论