步步高版高考地理大一轮复习 第1章 区域地理环境与人类活动 第30讲 地理信息技术应用讲义.docx

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步步高版高考地理大一轮复习第1章区域地理环境与人类活动第30讲地理信息技术应用讲义

第30讲地理信息技术应用

考点一　遥感技术

1．概念

借助对电磁波敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。

2．工作原理

不同物体对电磁波发射、反射和吸收的特性不同。

3．优点

视域广阔，监测范围大，能够瞬时成像、实时传输、快速处理，迅速获取信息和实施动态监测。

4．遥感技术系统

由遥感平台、传感器、信息传输装置、数字或图像处理设备以及相关技术等组成。

5．遥感类型（根据遥感平台的高度）

（1）航天遥感

（2）航空遥感

（3）近地遥感

6．遥感技术的应用

目前遥感技术在资源调查、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、环境保护等部门提供服务

环境灾害监测

环境监测

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

题组一　遥感技术的原理

1．（2014·广东文综）热红外遥感影像亮度可反映地物表面温度，地物的表面温度越高，在影像中就越亮。

晴天正午时刻，下列地物在同一幅热红外遥感影像中最亮的是（　　）

A．公路B．菜园C．鱼塘D．果园

答案　A

解析　题干中说明了热红外遥感影像亮度与地物表面温度的关系：

温度高→亮度大。

因此晴天正午时刻，选项所列温度最高的地物最亮。

公路的热容量最小，升温最快，故选A、B项中的菜园和D项中的果园，由于植被的保护，温度不是最高，应该不是最亮，B、D都不正确；鱼塘的比热大，白天增温慢温度不会最高，应该不是最亮，C项不正确。

题组二　遥感技术在农业方面的应用

2．（2012·安徽文综）在农业方面，运用遥感技术能够（　　）

①监测耕地变化　②调查作物分布　③估测粮食产量　④跟踪产品流向

A．①②③B．②③④

C．①②④D．①③④

答案　A

解析　解答本题的关键是明确遥感的功能。

遥感为视力的延伸，能监测耕地变化、作物分布及根据作物长势估测粮食产量等。

题组三　遥感技术在环境监测中的应用

（2015·江苏地理）图1为“某冰川所在区域遥感影像”，图2为“根据1973、2009年遥感影像提取的该冰川分布图层（局部）”，图中每个方格面积表示900平方米。

读图回答3～4题。

3．图1中甲点所处的地形是（　　）

A．山谷B．山脊C．冲积扇D．盆地

4．图2所示区域冰川面积变化的情况是（　　）

A．减少了1800平方米B．增加了1800平方米

C．增加了2700平方米D．减少了2700平方米

答案　3.A　4.D

解析　第3题，在遥感影像图中，海拔高处多积雪和冰川，反射率高，在遥感影像上表现为颜色较浅，海拔低处较灰暗，甲所在处较灰暗，且比两侧暗，应为低海拔处，该地位于山顶附近，结合灰暗处的延伸形状，可判断甲位于山谷中。

第4题，由图2可知，2009年非冰川方格的数量增加到10个，比1973年多了3个，由于每个方格面积表示900平方米，说明图示区域冰川面积减少了2700平方米。

卫星遥感影像图的判读方法如下：

（1）直接判定法：

卫星图像比例尺小，在卫星图像上除较大型的地物个体可根据其色调、形态等直接判定外，一般地物个体的形态等细部特征都看不清楚。

因此，在卫星图像上直接判定一般是依据其色调和形态进行。

（2）对比分析法：

对不同波段、不同时段的图像进行对比分析，或者与地面资料进行对比。

对比的目的在于建立卫星图像与实地地物或现象的对应关系，总结判读经验，使判读结果更为准确可靠。

（3）逻辑推理法：

基于卫星图像的特点，对卫星图像的判读可借助各种地物和自然现象间的内在联系，结合图像上表现出的特征，用逻辑推理方法，判定某一地物或现象的存在及其属性。

例如，从水系分布的格局，可推断出当地的岩性、地貌类型等方面的信息；从植被类型分布，可推断出土壤类型等方面的信息。

下图为“我国南方地区某河流水利工程建设前、后遥感影像图”。

该工程建设大量应用地理信息技术，为精确定位、勘察设计、施工及决策提供准确的数据来源，为水利系统信息化管理提供可靠的依据。

读图回答1～2题。

1．该河流进行水利工程建设后（　　）

A．大坝下游水位升高，沿岸土地盐碱化加重

B．大坝上游降水量有所增加，雨雾天气增多

C．河流支流数量增加，流域面积增大

D．流量季节变化增大，两岸植被减少

2．该水利工程的建设对区域发展的积极影响是（　　）

A．大坝拦截泥沙，减少库区滑坡等地质灾害的发生

B．水库调节径流，使下游水质得到改善

C．实现水能开发，将资源优势变为经济优势

D．提供灌溉用水，避免干旱现象的发生

答案　1.B　2.C

解析　第1题，从图中可以看出，大坝建成后大坝上游出现水库，水位升高，沿岸可能出现土地盐碱化加重现象；大坝上游出现水库，水域面积增大，蒸发量增加，空气湿度增大，降水量有所增加，雨雾天气增多；在大坝上游，由于淹没范围变大，部分短小支流会被库区淹没，河流支流数量可能会减少，但是流域面积不会变化；建坝后上游水域面积增大，湿地面积增大，降水量季节变化减小，流量季节变化可能减小，两岸土地湿度增大，植被可能增多。

第2题，大坝建成后，水库水位频繁涨落，库区滑坡等地质灾害的发生频率增加；水库调节径流，使下游流量季节变化减小，流速减慢，河水自净能力降低，水质可能会变差；大坝建设后水能资源得到开发，可将资源优势变为经济优势，有利于流域经济发展；水库可以提供灌溉用水，在一定程度上缓解旱情，但不能避免干旱现象的发生。

考点二　全球定位系统

1．概念

具有在海、陆、空进行全方位、实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。

2．系统组成

空间星座

由21颗工作卫星，3颗备用卫星组成

地面控制系统

包括1个主控站、3个注入站和5个监测站

用户系统

用于接收GPS卫星发射的信息

3．应用

（1）最初用于军事。

（2）目前拓展到交通、邮电、地矿、建筑，以及农业、气象、土地管理、金融、公安等部门和行业。

（3）其他用途：

还可监测地壳的微小移动，从而帮助预报地震；与GIS、RS结合，为资源调查、工程管理、精细农业服务。

全球定位系统的应用

根据全球定位系统所具有的特征，其广泛应用于以下领域：

1．（2014·山东文综）下图为“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”，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

答案　D

解析　GPS具有导航、定位功能，而“获取”是RS的主要功能，“解译”“分析”是GIS的主要功能。

2．（2013·江苏地理）2013年4月20日，四川雅安芦山县发生7.0级地震。

在震后救灾中，北斗卫星导航系统（BDS）发挥了重要作用。

BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统，是继美国全球定位系统（GPS）和俄罗斯格洛纳斯（GLONASS）之后的第三个成熟的卫星导航系统。

BDS在抗震救灾中发挥的主要作用有（　　）

①提供灾区的影像　②统计灾区的经济损失　③确定救灾人员的位置　④提供短文联络

A．①②B．①③

C．②③D．③④

答案　D

解析　由题干“BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统”知，提供短文联络是BDS的特殊功能。

考点三　地理信息系统和数字地球

1．概念：

一种以采集、存储、管理、分析和描述地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统。

2．功能：

GIS除具有一般信息系统的存储、管理数据功能外，还能显示数据的空间分布，并具有强大的空间查询、分析、模拟、统计和预测等功能。

3.系统组成

4．工程过程：

5.GIS在城市管理中的应用

6．数字地球：

（1）信息化的地球—地球的虚拟对照体。

（2）核心：

用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会等方面的问题。

反思归纳

　关联图示法理解“3S”技术的相互关系

“3S”技术既独立发展又相互促进。

遥感技术主要用于地理信息数据的获取，全球定位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地理信息数据的管理、更新、分析等。

三者的关系可用下图表示：

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，⑤⑥表示全球定位系统提供空间定位信息功能。

方法技巧

　“点”与“面”、“想”与“看”区别“3S”技术

（1）“点”与“面”判断GPS

GPS的主要功能是定位和导航。

它的最大特点是工作对象是一个“点”或“多个点”，明显区别于RS和GIS技术的工作对象——“面”。

在“3S”技术中选取适当手段时，要看其工作对象是“点”还是“面”，如果是“点”则选用“GPS”，如果是“面”则选用RS或GIS。

（2）“想”与“看”区分RS、GIS

GIS是地图的延伸，主要功能是进行空间数据的分析和处理。

对“事象”的发展变化进行预测、评估，需要计算、思考，即“想”；凡是需要“想”的选GIS。

RS是人的视力的延伸，主要功能是收集信息，即“看”，只“看”不用“想”的选用RS。

题组一　GIS原理

1．（2013·浙江文综）某城市的土地利用形态分为甲、乙、丙、丁4种（图1），城市的发展先后经历了Ⅰ、Ⅱ两个阶段（图2）。

目前该城市的地价与土地利用形态和开发阶段有关，其关系如下表。

该城市拟选择中等地价的地块建造超市，图3中符合要求的地块是（　　）

土地利用形态

地价

Ⅰ阶段

Ⅱ阶段

甲

低

中

乙

低

中

丙

中

高

丁

低

中

A．①③B．②⑦

C．④⑧D．⑤⑥

答案　B

解析　图3是图1和图2的叠加，由此可以判断各数字对应地块的土地利用形态和开发阶段，表格显示了所有类型地块的地价，比照的结果是①②⑤⑦为中等地价，适合建造超市。

（2014·重庆文综）下图示意某GIS软件显示的某校部分建筑分布的地图窗口及其属性（如用途、建筑面积、建筑高度等）的浏览窗口（面积单位：

m2；高度单位：

m）。

读图，完成2～3题。

2．若图中浏览窗口中的建筑物属性与地图窗口中的图形对应，此时浏览窗口中选中的对象对应的图形是（　　）

A．①B．②C．③D．④

3．若在该GIS软件中量算到学校局部用地的长为300m、宽为220m，要将此用地的平面图用1∶1000的比例输出，则选用纸张幅面最小的是（　　）

A．A4纸（29.7cm×21cm）

B．B4纸（36.4cm×25.7cm）

C．A3纸（42cm×29.7cm）

D．B3纸（51.5cm×36.4cm）

答案　2.D　3.B

解析　第2题，从图中右侧浏览窗口可以看出，选中的对象是喷水池，其建筑面积最小，所以对应建筑分布窗口中面积最小的是④。

第3题，比例尺＝图上距离÷实地距离。

由题干可知，比例尺为1∶1000。

用地长为300m，则其在图上距离为30cm；用地宽为220m，则图上距离为22cm。

结合选项可知，A4纸长度和宽度均不够，B4纸、A3纸、B3纸都能画出完整的平面图，其中B4纸幅面最小。

题组二　GIS在区域地理环境研究中的应用

4．（2014·江苏地理）下图是某地山体滑坡后堵塞河道形成堰塞湖的影像。

图中堰塞体垮塌后可能会淹没下游沿岸居民点，可快速确定需要转移人口区域的技术是（　　）

A．遥感（RS）

B．地理信息系统（GIS）

C．全球定位系统（GPS）

D．北斗导航系统（BDS）

答案　B

解析　确定需要转移人口区域，需要对影像图进行分析，需要模拟堰塞湖决口可能会淹没的范围。

遥感的主要功能是获取地理信息；全球定位系统和北斗导航系统的功能主要是定位和导航；只有地理信息系统能对地理空间信息进行分析处理。

题组三　GIS和数字地球在城市管理中的应用

（2014·福建文综）下图示意新一代信息技术支撑下的智慧城市。

读图，回答5～6题。

5．地理信息系统为智慧城市建设提供（　　）

A．分析、管理空间信息B．跟踪动态定位信息

C．整合、集成网络信息D．获取实时通讯信息

6．智慧城市建设对城市发展最重要的作用是（　　）

A．调整地域结构B．加速人口集聚

C．扩大空间规模D．提升服务功能

答案　5.A　6.D

解析　第5题，地理信息系统的作用主要是对信息进行分析、加工和管理；跟踪动态定位是全球定位系统的功能；网络信息不属于地理空间信息，其整合、集成不属于地理信息系统的作用；获取实时通讯信息是通讯工具的作用。

第6题，从示意图中可看出，智慧城市实际上就是高度信息化的城市管理系统，智慧政务、智慧交通和智慧社区都属于城市管理和服务范畴。

因此智慧城市建设能够提升服务功能。

练出高分

模拟题组

2014年2月8日上午11时国家海洋局宣布，中国南极泰山站正式建成开站。

泰山站位于中国南极中山站与昆仑站之间的伊丽莎白公主地，地理坐标为（76°58′E,73°51′S），海拔2621米。

据此完成第1题。

1．可精确测量该站的地理坐标和海拔的地理信息技术是（　　）

A．GPSB．RSC．GISD．数字地球

答案　A

解析　全球定位系统可以精确确定地点的三维坐标。

智能手机一般具备拍照、网页浏览、地图查询、定位导航等功能。

下图是“某智能手机的GPS功能显示图”。

读图完成2～3题。

2．手机GPS功能的出现，说明（　　）

A．GPS技术已成为人们日常生活的必备工具

B．GPS技术可以扩大人们的出行范围

C．随着GPS技术的普及，民用GPS技术发展很快

D．有手机信号就能进行GPS定位导航

3．手机GPS能够实现的功能有（　　）

①网络实时监视　②所处位置获取　③失窃汽车查找　④行车路线追踪

A．①②B．③④C．①③D．②④

答案　2.C　3.D

解析　第2题，手机GPS功能的出现，说明随着GPS技术的普及，民用GPS技术发展很快。

第3题，GPS的功能主要是定位导航，手机GPS可以获取所处的位置，可以进行行车路线追踪。

2014年8月19日11时15分，我国在太原卫星发射中心用“长征四号乙“运载火箭成功发射“高分二号”卫星，卫星顺利进入预定轨道。

卫星对地观测分辨率首次精确到1米，1米分辨率意味着卫星从600多千米的太空向地面观察，能看见1米大小物体的轮廓，绝对能分辨出地面汽车的大小。

据此回答第4题。

4．“高分二号”卫星照片制作采用的主要地理信息技术及与以往地图制作相比的优点是（　　）

A．GIS；展现的范围扩大

B．RS；便于市级土地规划

C．GPS；所用比例尺变小

D．RS；展现的细节增加

答案　D

解析　卫星照片制作采用的是RS。

与以往相比，其分辨率更高，说明展现的细节更多。

5．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　④GPRS

A．①②B．②③C．③④D．①④

答案　B

解析　能追踪说明运用了GPS技术。

要了解动物生活状况和活动范围，还要对这些数据进行分析，则运用了GIS技术。

6．用户在智能手机上运行打车软件，输入目的地即可将信息发送给离他最近的若干出租车。

打车软件运用的核心技术是（　　）

A．数字地球（DE）B．遥感技术（RS）

C．地理信息系统（GIS）D．全球定位系统（GPS）

答案　C

解析　打车软件关键是能提供分析、查询功能，则运用的核心技术是GIS。

由于精确农业优点多，其发展前景十分广阔，目前已在美国、英国、德国、荷兰、意大利等西方发达国家蓬勃兴起。

下图为“精确农业系统工作示意图”。

读图回答7～9题。

7．图中主要反映出（　　）

A．工业基础对农业生产的影响程度增强

B．土壤肥力对农业生产的影响程度增强

C．市场对农业生产的影响程度增强

D．技术对农业生产的影响程度增强

8．下列目的，借助精确农业系统不能实现的是（　　）

A．合理施肥B．农产品品质鉴定

C．作物估产D．土壤状况调查

9．根据“肥力电子图”对农田进行“精确施肥”，从图中可以看出其借助的重要手段是（　　）

A．GPSB．GIS

C．RSD．数字地球

答案　7.D　8.B　9.A

解析　第7题，图名是“精确农业系统工作示意图”，图中有GPS、电子图等地理信息技术的应用，故图中内容反映的是技术对农业的影响。

第8题，通过土壤状况图可进行土壤状况调查，根据调查状况可分析出合理施肥量，产量图可以评估作物产量；但农产品品质鉴定借助图中技术是不能实现的。

第9题，对农田进行精确施肥，需要精准定位，定位需要GPS来实现。

10．深圳某中学研究性学习小组搜集有关南极科考与3S技术的材料，开展研究性学习。

阅读材料，回答问题。

材料一　2015年4月10日，中国第31次南极科学考察队完成各项预定考察任务，乘坐“雪龙”号凯旋。

材料二　在南极中山站前使用探测仪器的科考队员。

（1）南极科考队为安装大型望远镜设备选址并准备场地，应用的地理信息技术是__________________；考察队员监测南极冰川和海岸线变化要利用到的地理信息技术是________。

（2）“数字南极”的构建是我国南极科考的重要任务。

下列对“数字南极”的利用，叙述错误的是（　　）

A．方便查阅南极地区的三维地图及地图信息

B．可以对附近地区冰川、海岸线的变化进行观察分析

C．为防止极冰融化提供治理的技术

D．对地物相关信息的分析采用数字化处理

（3）利用地理信息技术在对南极地区进行勘探研究中，除了上述应用外，还有哪些用途？

试举两例。

答案　

（1）GPS和GIS　RS　

（2）C

（3）利用GPS测量观测点的海拔高度，确定科考队员的位置；利用RS探测资源状况；利用GIS绘制资源分布图。

（任举两例即可）

解析　第

（1）题，选址过程要通过GIS进行空间分析，位置的确定要应用GPS，监测环境的变化需要用到RS。

第

（2）题，“数字南极”不能提供治理极冰融化的技术，但能为极冰融化的治理提供有用的分析数据。

第（3）题，可从GPS、RS以及GIS等技术的应用，结合南极科考现状进行分析。

高考题组

11．（2013·重庆文综）老师要利用学校建成的GIS了解全班同学居住点的空间分布状况，主要用到的GIS功能是（　　）

A．输入B．管理

C．分析D．输出

答案　C

解析　了解全班同学居住点的空间分布状况，需要对已输入的全班同学的个人空间数据进行分析、加工，主要是利用的GIS的分析功能。

12．（2013·福建文综）下图示意我国某家电企业组织的空间分布，地理信息系统能够辅助（　　）

A．企业空间布局决策B．总部调控生产

C．总部监控产品质量D．研发中心创意

答案　A

解析　通过地理信息系统对影响企业布局的因素进行分析，可以为企业进行空间布局提供决策依据。

13．（2012·山东文综）在科学考察中，利用遥感技术可以（　　）

A．获取卫星云图B．查询地理数据

C．选择考察路线D．对科考船实时导航

答案　A

解析　3S技术的区别在于，RS是“获取”信息，GIS是“分析”信息，GPS是定位、导航，因此利用遥感可以“获取卫星云图”。

14．（2012·福建文综）气候生产潜力是指一个地区光、热、水等要素的数量及其配合协调程度。

下图示意中国东北地区玉米气候生产潜力的空间分布。

对东北地区玉米气候生产潜力空间变化分析的手段属于（　　）

A．计算机网络B．地理信息系统

C．全球定位系统D．遥感

答案　B

解析　根据题目中的“分析”两字，可以判断为地理信息系统，地理信息系统的主要功能是数据分析和城市规划。

遥感的主要功能是获取信息和监测事物的变化，全球定位系统的主要功能是定位和导航。

（2011·浙江文综）某市寻找适合布局工厂的地点，该厂址要满足两个条件：

①地形平坦；②距河流1千米范围内。

下图中“空间资料”是该市地形与河流的空间分布，每一小方格代表1平方千米（该区面积共16平方千米）；“属性资料”是地形和河流的类别资料。

根据选址条件，对照空间资料和属性资料，符合条件为“1”，不符合条件为“0”，若同一小方格内有两种不同属性类别分布时，为求简化，占有面积比例较大的属性作为评估对象。

完成15～16题。

15．下图是四幅“河流”资料的评估值图，其中正确的是（　　）

A．①B．②

C．③D．④

16.

根据地形、河流两项资料的综合评估，右图中适合布局工厂的地点是（　　）

A．甲、乙B．乙、丙

C．乙、丁D．甲、丙

答案　15.B　16.A

解析　第15题，距离河流1千米范围内均符合选址条件，大致画出符合条件的范围，经简化之后作出评估图，符合条件的范围用1表示，不符合的用0表示。

第16题，根据题目要求，工厂布局在平原地区且距河流1千米的范围内。

丙地位于坡地且距河流超过1千米，不合适；丁地位于平原，但距河流超过1千米，不合适。

用排除法排除含有丙、丁的选项。