13 地理信息技术的应用.docx

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13地理信息技术的应用

第三讲　地理信息技术的应用

理清遥感技术的主要环节和应用范围

由图忆知

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（简称RS）。

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

目标物

4．优势：

提高研究工作的精度和质量，节省人力、财力，提高效率。

5．应用

应用领域

应用方向

资源普查

矿产资源

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

为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务

环境监测

有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善

自然灾害防御监测

有利于防灾减灾

[特别提醒]

图示遥感的特点

题组练通

（2019·浙江选考模拟）2017年4月，借助激光交会对接雷达，“天舟一号”准确掌握“天宫二号”的距离、速度等数据，确保实现第一次高精度自动交会对接。

从技术上来说我国最迟能够于2020年在月球极区建成月球天文台。

完成1～2题。

1．“天舟一号”准确掌握“天宫二号”的距离、速度等数据所应用的核心技术是（　　）

A．GIS　　　　　　　　　B．GPS

C．RSD．VR

2．与地基观测相比，月基天文观测的突出优势是（　　）

A．距离天体更近B．没有大气散射

C．大气逆辐射强D．昼夜温差大

解析：

1.C　2.B　第1题，根据材料可知，“天舟一号”准确掌握“天宫二号”的距离、速度等数据是借助激光交会对接雷达，雷达是遥感技术系统组成中的传感器的一种类型。

第2题，月球上没有大气层，因此没有大气散射，观测精度高。

3．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

解析：

选A　遥感根据地物的电磁波信息可生成图像胶片，主要用于获取图像；查询地理数据、选择考察路线可以运用地理信息系统，对科考船实时导航可以运用全球定位系统。

掌握全球定位系统的特点和应用

由图忆知

1．概念：

利用卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统（简称GPS）。

2．组成

3．功能：

提供精密的三维坐标（经度、纬度、高度）、速度和时间。

4．特点：

具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的特点。

5．应用

（1）确定考察点的地理位置（经度和纬度）、高程（海拔）。

（2）主要应用于交通、探险旅游、军事及大地测量、野外勘测等。

题组练通

1．如图是车载导航仪面板示意图，行驶过程中始终显示车头朝上，指向标箭头随行车方向转动。

导航仪能及时显示汽车位置，主要依靠的技术是（　　）

A．遥感B．计算机

C．全球定位系统D．地理信息系统

解析：

选C　遥感是利用地物反射率的差异获取地物实时分布状况的技术，地理信息系统的主要功能是数据查询和分析，全球定位系统的主要作用是对地物进行定位。

及时显示汽车位置主要依靠的是全球定位系统。

（2019·泉州模拟）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。

如图是某智能手机的GPS功能显示图。

读图回答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．③④

C．①③D．②④

解析：

2.C　3.D　第2题，GPS的主要功能是定位、导航，这不是人们日常生活必备的。

GPS技术本身不能扩大出行范围。

随着GPS技术的普及，人们使用越来越方便，民用GPS技术发展很快。

GPS定位至少需要4颗卫星，手机只是接收部分，不是有手机信号就行。

第3题，结合前面分析，GPS主要功能是定位、导航，可以知道位置，行车路线导航。

GPS没有监视功能，也没有查找功能。

熟练掌握地理信息系统的应用功能

由图忆知

1．概念：

专门处理地理空间数据的计算机系统（简称GIS）。

2．功能：

对地理空间数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价。

3．程序：

信息源→数据处理→数据库→空间分析→表达。

4．应用

（1）范围：

可提供反映区域状况的各种空间信息；可对环境和自然灾害进行动态监测及评估预测；可应用于城市管理。

（2）在区域地理环境研究中的作用：

[特别提醒]

GIS具有地图所不具备的特点

（1）信息量大、使用方便。

地理信息系统可提供反映区域状况的各种空间信息，并可建立揭示示区域结构特征和发展规律的模型。

（2）功能强大、完备。

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。

题组练通

下图是我国东南某区域借助GIS系统识别生态、生产和生活空间的一组图像资料。

读图，回答1～2题。

1．图中（　　）

A．甲地宜大规模种植水稻

B．乙河自南向北，流速较快

C．丙地的城镇化水平最低

D．丁比戊地更宜建高速公路

2．在进行绿色宜居城镇发展规划时，还需要叠加该区域的（　　）

①降水分布图　②土地利用图　③空气质量图　④矿产分布图　⑤人口分布图

A．①②④B．③④⑤

C．②③⑤D．①③⑤

解析：

1.D　2.C　第1题，从图中可看出，甲地位于丘陵山区，不适合大规模种植水稻；乙河自北向南流，流速较快；丙地供水管网密集，城镇化水平较高；丁位于城市边缘，比戊地更宜建高速公路。

第2题，进行绿色宜居城镇发展规划时，还需要叠加该区域的土地利用图、空气质量图、人口分布图，降水分布图和矿产分布图对绿色宜居城镇发展规划影响不大。

3．某城市启动智慧城市建设，当城市某处突发火灾时，政府部门可快速确定火灾地点与波及范围、消防车辆及救援人员赶往现场的最短路径、火灾现场周边市民疏散的最便捷路径等。

智慧城市建设借助的现代技术主要是（　　）

A．虚拟现实B．遥感技术

C．全球定位系统D．地理信息系统

解析：

选D　政府部门针对火灾发生问题能快速确定火灾地点与波及范围，确定救灾最短路径和火灾现场周边市民疏散的最便捷路径等，这在地理信息系统中通过查询、分析功能均可快速得出。

重难点　如何理解地理信息技术的综合性和实用性

—————————————[师说技法]———————————————

（一）从功能技术角度理解其综合性

1．“3S”技术的功能特点和差异

特点和功能

简单理解

遥感（RS）

地表观察、地理数据收集

是什么？

有什么？

全球定位系统（GPS）

空间位置（地理坐标）的确定、导航

在哪里？

地理信息系统（GIS）

数据采集、数据分析、决策应用

为什么？

有何联系？

怎么做？

怎么办？

2.利用关联图理解“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对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。

当然，“3S”技术的应用领域并不是截然分开的，往往是一项工作需要同时利用两种或三种技术。

如我们每天看到的天气预报，是遥感技术跟踪监测大气的变化，将所获得的数据传给地理信息系统，地理信息系统经过分析得出的结果。

3．“3S”技术与数字地球的关系

（二）从选取方法角度理解其实用性

方法

具体判断技巧

“点”与“面”判断GPS、RS、GIS

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

如果是“面”则需看突出监测方面还是需处理计算才能得出结果，若要监测森林火灾则应选用RS技术，要在某城市选取大型商业中心位置则应选用GIS技术

“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

—————————————[典题示例]——————————————————

（2016·浙江高考）云杉（亚寒带代表性针叶树种）分布与全球气候变化密切相关。

为研究北美洲气候变化，用恢复历史植物分布的方法，得到距今2.1万年（图甲）、距今5千年（图乙）和距今5百年（图丙）北美洲云杉主要分布区图，完成下题。

运用地理信息技术得到甲、乙、丙三幅云杉主要分布区图，其研究过程是（　　）

①实验分析并建立云杉主要分布区地理信息数据库

②运用GPS对野外采样点进行空间定位

③运用GIS分析和输出云杉主要分布区地理信息数据

A．①②③　　　　　　　　B．①③②

C．③②①D．②①③

[学解题]

第一步：

阅读图文材料，明确研究对象为三幅不同时期的北美洲云杉主要分布区图。

第二步：

分析题干及选项内容，明确考查三幅云杉主要分布区图的研究过程。

第三步：

联系所学知识，根据地理信息技术的不同作用可知，首先要通过GPS获取云杉主要分布区位置信息，然后建立云杉分布信息数据库，再用GIS进行分析处理，最后输出云杉主要分布区图。

[答案]　D

[知识拓展]

地理信息系统的图像判读，较多的是通过叠加分析图的形式进行考查。

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。

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

——————————[集训过关]———————————————————

1．（2019·邯郸模拟）兰州市的王先生在“双11”这天从网上购买了一台电脑，14日他查到了电脑是从广州发的货，已经到达兰州。

王先生获取到的电脑物流情况的信息，所运用到的地理信息技术是（　　）

①RS　②GPS　③GIS　④电话咨询

A．①②B．②③

C．③④D．①④

解析：

选B　运用“GPS”可对货物的位置进行定位，要查询、输出物流的相关情况就需要借助“GIS”。

（2019·湖北重点名校联考）“数字泸州”地理信息公共服务平台是在电子地图的基础之上，整合了泸州住建、公安、工商、旅游、水务、城管、公安交警、统计、国土、防灾减灾等数据资源于一体，不仅有卫星地图视角，还有三维地图视角，该平台建成了泸州市全域唯一、权威、共享的地理信息公共服务平台。

据此完成2～3题。

2．有关“数字化城市”的叙述，正确的是（　　）

A．“数字化城市”就是指因特网

B．“数字化城市”就是“信息高速公路”

C．“数字化城市”是用数据通信技术使城市信息的表达方式日益“数字化”

D．“数字化城市”只能方便人们的生活，并不能创造实实在在的财富

3．“数字化城市”应用的技术有（　　）

①高速网络技术　②遥感技术　③地理信息系统技术

④虚拟现实技术　⑤GPS技术

A．①②④B．②③⑤

C．①②③⑤D．①②③④⑤

解析：

2.C　3.D　第2题，“因特网”“信息高速公路”只是“数字化城市”的一部分，“数字化城市”不仅能方便人们的生活，还能创造财富。

第3题，“数字化城市”是“数字地球”的一部分，凡是“数字地球”能用到的技术，同样适用于“数字化城市”。

下图为某地区地理信息系统数据库示意图。

读图回答4～5题。

4．以下图层组合最适合用遥感（RS）技术获取信息的是（　　）

A．①②④B．①③⑤

C．③④⑥D．②③⑥

5．进行农业适宜性评价可以利用的图层组合是（　　）

A．①②④⑤B．②③④⑤

C．②③④⑥D．①③⑤⑥

解析：

4.A　5.C　第4题，遥感技术主要是对地面目标物进行信息获取，由此可以判断，居民点、水系和地形是可以用遥感技术获取信息的。

第5题，从题目设计中，“农业适宜性评价”要从农业生产的影响因素中考虑，影响农业生产的因素主要有地形、土壤、水源等，进行农业适宜性评价一般不考虑居民点和岩层。

我国北斗卫星导航系统的建设

—————————————[锁定热点]——————————————————

[材料一]　2018年7月29日9时48分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第33、34颗北斗导航卫星。

这两颗卫星属于中国地球轨道卫星，是我国北斗三号系统第九、十颗组网卫星。

[材料二]　北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全方位、全天时、高精度的定位，导航和授时服务的国家重要空间基础设施。

—————————————[演练热点]——————————————————

1．与GPS相比，我国的北斗卫星导航系统最大的优势是（　　）

A．可以为全球用户提供服务

B．全天候、全天时、精度高

C．独立运行，信息保密性强

D．可以提供三维定位导航信息

解析：

选C　北斗卫星导航系统是我国自主研发、独立运行的，不受其他系统和国家干扰，信息保密性强，有利于国家安全和经济社会稳定发展。

2．我国北斗卫星导航系统最不可能应用的领域是（　　）

A．气象预报　　　　　　　　B．救灾减灾

C．水文监测D．电子信息处理

解析：

选D　北斗卫星导航系统可以广泛应用于交通运输、水文监测、气象预报、救灾减灾等，电子信息处理是GIS的功能和作用。

3．推测我国北斗卫星导航系统最可能首先服务于哪一地区（　　）

A．“一带一路”沿线及周边国家

B．南太平洋地区

C．北美自由贸易区

D．西北大西洋地区

解析：

选A　“一带一路”是我国一项重大战略，北斗卫星导航系统首先服务于“一带一路”沿线及周边国家。

4．阅读图文材料，完成以下问题。

“依靠北斗卫星导航系统，拖拉机作业是横平竖直，没有一点误差，这导航系统好使！

今年开春我们合作社的800亩辣椒播种就靠它了。

”前不久，安集海镇乡土地农民种植专业合作社负责人在田间地头，看着远处的播种机高兴地说。

（1）推测利用北斗卫星导航系统后，农业生产会呈现哪些特点？

（2）北斗卫星导航系统运用于农田作业，是充分利用了北斗卫星系统的哪些功能？

（3）你认为在哪些农业生产中还可以利用北斗卫星导航系统？

解析：

第

（1）题，由材料可知，利用北斗卫星导航系统后，“拖拉机作业是横平竖直，没有一点误差”，农业生产会呈现速度快、质量好、效率高等特点。

第

（2）题，北斗卫星导航系统具有定位和导航的功能，农田作业充分利用了这两项功能。

第（3）题，在播种收割、施用农药（农肥）、农业运输等农业生产中也可以利用北斗卫星导航系统。

答案：

（1）速度快、质量好、效率高等。

（2）定位、导航。

（3）播种收割、施用农药（农肥）、农业运输等。

—————————————[了解热点]——————————————————

1．北斗卫星导航系统的特点

一是北斗卫星导航系统空间段利用三种轨道卫星组成的混合星座，与其他卫星导航系统相比高轨道卫星更多，抗遮挡能力强，尤其低纬度地区性能特点更为明显。

二是北斗卫星导航系统提供多个频点的导航信号，能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。

三是北斗卫星导航系统创新、整合了导航与通信能力，具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。

2．北斗卫星导航系统的基础产品

北斗卫星导航芯片、模块、天线、板卡等基础产品，是北斗卫星导航系统应用的基础。

通过卫星导航专项的集智攻关，我国实现了卫星导航基础产品的自主可控，形成了完整的产业链，逐步应用到国民经济和社会发展的各个领域。

伴随着互联网、大数据、云计算、物联网等技术的发展，北斗基础产品的嵌入式、融合性应用逐步加强，产生了显著的融合效益。

[课时跟踪检测]

如图为3S（RS、GPS、GIS）技术的相互关系示意图。

图中①③表示反馈影像信息处理结果，②⑥表示提供影像数据的功能，④⑤表示提供定位信息功能。

据此回答1～2题。

1．为了使救灾人员及时准确地到达受灾最严重的地区，需要利用哪种技术提供该地区精确位置（　　）

A．甲　RS　　　　　　　　　B．乙　GIS

C．乙　RSD．丙　GPS

2．3S技术在实际生活中往往相互重叠，综合应用。

下列事例中，属于乙和丙综合应用的是（　　）

A．获取矿床露头信息、确切位置，并分析其种类

B．获取灾区的动态信息并分析受灾损失

C．确定运钞车的位置并监测其行驶路线

D．获取火势蔓延方向并对其进行精确定位

解析：

1.D　2.D　第1题，结合材料和图示可知，甲为GIS、乙为RS、丙为GPS，定位和导航是GPS的主要功能。

第2题，乙表示RS，丙表示GPS技术；获取矿床露头信息需应用RS技术，确切位置需应用GPS技术，分析其种类属于GIS技术的应用，A错误；获取灾区的动态信息并分析受灾损失属于RS与GIS的综合应用，B错误；确定运钞车的位置并监测其行驶路线是GPS技术的应用，C错误；获取火势蔓延方向并对其进行精确定位需应用RS的监测功能与GPS的定位功能，D正确。

（2019·绍兴诊断）“我是京东智能配送机器人，已顺利抵达您的楼下，请凭提货码提取商品。

”这是在北京海淀区一居民楼下发生的一幕。

这些配送机器人可以识别、躲避障碍物，辨别红绿灯，还能规划路线、自动驾驶、自动泊车等。

完成3～4题。

3．这些配送机器人完成快递工作，应用的地理信息技术主要是（　　）

A．RSB．GPS

C．GPS、GISD．RS、GIS

4．下列城市管理工作中，未来最先可能被智能机器人取代的是（　　）

A．道路清扫B．医疗救护

C．幼儿看护D．事故处理

解析：

3.C　4.A　第3题，从题干提取信息，机器人“抵达您的楼下”需使用地理定位，应用了GPS。

同时，机器人还能“规划路线、自动驾驶”即对数据信息进行处理分析，应用了GIS技术，故选C。

RS主要应用于资源调查、环境监测等领域，机器人没有用到这种技术。

第4题，智能机器人能对固定不变的事物进行规划处理，所以最先被取代的可能是清扫道路，故A正确。

医疗救护、幼儿看护和事故处理具有不确定性和多变性，智能机器人暂时不能处理，还需要人为判断和处理，排除B、C、D。

（2019·成都模拟）2015年8月16日～18日，四川省东北地区遭遇强降雨，达州、广安、广元、南充、巴中等城市遭受洪涝灾害。

读图，完成5～6题。

5．下图为①②③④四地相应的水位变化过程预测曲线图，其中最可能与③地相吻合的是（　　）

6．水位变化过程预测曲线图主要是借助GIS技术绘制的，这体现了GIS的功能是（　　）

A．位置确定功能B．信息获取功能

C．查询检索功能D．模拟分析功能

解析：

5.B　6.D　第5题，从图中可以看出，主要降水区集中在河流的上游，①②③④距上游越来越远，故高峰水位出现的时间不断推后，故与③地对应的图示为B项。

第6题，水位变化过程预测曲线图是在利用遥感、全球定位系统等提供的地理信息的基础上，通过借助GIS技术分析、预测、模拟绘制出的预测曲线图，故主要体现了模拟分析的功能，D项正确。

（2019·西安模拟）某地理兴趣小组用无人机（机长2.15m，翼展3.1m）遥感获得我国丰乐河周边地形数据，并据此绘制出两级冲积扇示意图。

该小组考证发现，图中两级冲积扇的形成与河流流量变化关系小，与断层关系密切。

完成7～8题。

7．该区域多级冲积扇与断层的形成时间排序正确的是（　　）

A．断层乙→小冲积扇→断层甲→大冲积扇

B．断层乙→大冲积扇→断层甲→小冲积扇

C．断层甲→大冲积扇→断层乙→小冲积扇

D．断层甲→小冲积扇→断层乙→大冲积扇

8．与GPS相比，该地理兴趣小组使用无人机遥感获取地形信息的优势在于（　　）

A．操作技术要求较低B．受地形障碍影响小

C．不受天气状况影响D．后期数据处理简单

解析：

7.C　8.B　第7题，因为断层甲，才会出现大冲积扇；由图可知，大冲积扇也出现了断层，说明先有大冲积扇再有断层乙；有了断层乙，才会出现小冲积扇，C正确。

第8题，GPS是全球定位系统，想获取地形信息需翻山越岭，无人机遥感受地形障碍影响小，B正确；无人机遥感操作技术要求高，受天气状况影响较大，且后期数据处理量大。

（2019·金丽衢联考）美国农民驾驶拖拉机在田里工作，拖拉机上的电脑屏幕显示玉米和大豆田的地图，并还显示哪个地方需要施肥，施多少肥，这一系列工作程序体现了精确农业。

完成9～10题。

9．计算机告诉农民哪个地方需要施肥，施多少肥，所应用的地理信息技术主要有（　　）

A．GIS、RSB．GPS、RS

C．RS、GPRSD．GPS、GIS

10．美国实施精确农业，最大好处是（　　）

A．提高农产品质量，保护环境

B．减少农业投入，增加农业产出

C．充分利用农业资源，提高劳动生产率

D．提高农产品出口量，增加外汇收入

解析：

9.D　10.A　第9题，计算机告诉农民哪个地方需要施肥，施多少肥，所应用的地理信息技术主要有GIS技术，对农田状况信息进行分析、处理。

还要应用GPS技术进行精准定位，进行施肥，D对。

第10题，美国实施精确农业，最大好处是提高农产品质量，保护环境，减少环境污染，A对。

需要的科技投入多，可能农业投入也多，B错。

合理利用农业资源，提高资源的利用效率，C错。

农业在经济结构中占比重小，增加外汇收入不是主要目的，D错。

小明一家计划到某大型风景区旅游，为了方便选择旅游地点，小明利用地理信息技术将区内观光资源分层显示如图所示。

据此回答11～13题。

11．小明发现湖泊、森林区和住宿区等一系列图片都是最新动态监测的结果，获取上述图片最便捷的技术是（　　）

A．野外测量B．扫描旅游地图

C．遥感技术D．全球定位系统

12．森林区内的住宿区是（　　）

A．①　　B．②　　　　C．③　　　　D．④

13．为了选择最便捷的道路去风景游览区，小明的父亲在驾驶轿车的过程中，应充分运用（　　）

A．旅游交通图B．地理信息系统

C．遥感技术D．全球定位系统

解析：

11.C　12.B　13.D　第11题，因为风景区是大型风景游览区，所以只有运用遥感技术，才能监测较大范围的区域，迅速获取信息和实施动态监测。

第12题，将森林区和住宿区的图片相叠加，找出森林区和住宿区重叠的部分即为森林区内的住宿区，如图所示：

第13题，车载全球定位系统，能实时提供导航信息，及时查看车辆的运行轨迹、速度、行进方向，可避免迷路、走弯路。

如图示意某区域不同信息的图层。

地铁建成运营后站点周边地价将随之上涨，但上涨后的地价很难超过50。

读图完成14～16题。

14．该区域商业中心最有可能位于（　　）

A．甲B．乙

C．丙D．丁

15．地铁建成运营后，地价涨幅最大的地块是（　　）

A．甲B．乙

C．丙D．丁

16．地铁建成运营后，乙地的利用类型最可能是（　　）

A．