高中地理湘教版必修3全册 第3单元整合提升.docx
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高中地理湘教版必修3全册第3单元整合提升
第三单元整合提升
知识网络归纳
综合素质提升
1.地理信息技术各组成部分之间的关系
地理信息技术就是以全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）和遥感（RS）等空间信息技术为主要内容，并以计算机技术和通讯技术为主的技术支撑，用于采集、测量、分析、存储、管理、显示、传播和应用于地球和空间分布有关数据的一门综合集成的信息科学技术，也是数字地球的基础。
它们之间的关系见下图：
在环境监测与分析、资源调查与开发、灾害监测与评估、区域规划、城市管理与发展等许多领域都广泛使用。
2.RS、GIS与GPS
遥感（RS）
地理信息系统（GIS）
全球定位系统（GPS）
概念
利用一定技术装备在航空器或航天器上对地物进行感知
专门处理地理空间数据的计算机系统
利用卫星在全球范围内适时进行导航和定位的系统
技术装备
遥感平台、传感器、遥感信息的传输与处理系统
计算机软、硬件
GPS卫星星座（空间部分）、地面监控系统（地面部分）、GPS信号接收机（用户设备）
技术环节（工作流程）
电磁波→收集→ 传输→处理分析
→成果
信息源→数据处理→数据库→空间→分析→表达
特征
范围大、速度快、周期短、限制少、应用广
全能性、全球性、全天候、连续性、实时性
应用
广泛应用于农业、林业、国土资源、地矿、军事、交通、测绘、水利、广播电视、通讯、电力、公安、社区管理、教育和能源等几乎所有的行业
3.GIS在城市信息管理领域的应用
目前，GIS在城市信息管理领域的应用已相当广泛，它在城市街道网络分析（地址匹配、交通线路规划、区位分析与地址选择等）和设施管理（电网负荷平衡、设施规划与维护、交通设施的能源利用）等各个方面都有非常广阔的前景。
如电力调度、运输调度、防灾减灾等都牵涉到大量动态的、实时的数据，对这些动态资源进行优化，是规划和处理紧急问题面临的一个重大关口。
要突破这个关口，离开大量的、实时的数据采集和处理，恐怕是办不到的。
运用GIS技术，以业务部门的设施、装备、资源及指挥网络为基础，可以开发相应的“防汛风险信息系统”“交通指挥系统”“电力调度系统”等专业指挥调度部门的应急指挥系统，可以为业务部门提供管理、调度、应急指挥及预案分析等功能，从而大大提高专业机构应变能力的指挥效率，在风险防范、科学指挥、合理调度方面充分发挥其特有的应用潜能。
在城市资源配置方面，城市各种公共设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供应等机构在各地的配置等都是资源配置问题。
GIS在这类应用中的目标是保证资源的最合理配置和发挥最大的效益。
城市规划和管理方面，空间规划是GIS的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内容。
例如，在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布，如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面（城市资源配置问题）等。
城市商业与市场方面，商业设施的建立应充分考虑其市场潜力。
例如大型商场的建立如果不考虑其他商场的分布、待建区周围居民区的分布和人数，建成之后就可能无法达到预期的市场和服务面。
有时甚至商场销售的品种和市场定位都必须与待建区的人口结构（年龄构成、性别构成、文化水平）、消费水平等结合起来考虑。
地理信息系统的空间分析和数据库功能可以解决这些问题。
房地产开发和销售过程中也可以利用GIS功能进行决策和分析。
城市基础设施管理方面，城市的地上、地下基础设施（电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、电力设施等）广泛分布于城市的各个角落，且这些设施明显具有地理参照特征，它们的管理、统计、汇总都可以借助GIS完成，而且可以大大提高工作效率。
4.卫星影像的判读
（1）卫星影像的判读标志
卫星影像的判读标志是指卫星影像上反映出的地物或现象的影像特征。
卫星影像同航空像片一样，都是以深浅不同的黑白色调（灰阶）或不同的色彩构成的各种各样的图形表现出来的。
因此，卫星影像的判读标志也可概括为色调、形状、大小、阴影和组合图案等特征。
由于卫星影像所具有的特点，这些标志在表现形式上以及在判读运用中又有别于航空像片，具有卫星影像判读的特点。
①色调标志。
色调（或色彩）是地物或现象反射或发射电磁波强弱程度在遥感影像上的记录和反映，是判读卫星影像的主要标志和依据之一。
卫星影像是分波段成像的。
因此，分析卫星影像色调特征时，首先必须分清影像属于哪一波段及其波长的范围。
不同波段的影像，色调变化是不一样的。
例如，陆地卫星TM1影像上的色调变化，只反映地物或现象对TM1（0.45～0.52μm）蓝光波段的强弱；若地物反射蓝光的强度强，在TM1影像上相应的色调浅，反之则色调深。
而TM2影像上的色调，只反映地物或现象对TM2（0.52～0.60μm）黄绿光的强弱程度。
所以，在分析卫星影像色调变化时，必须了解和掌握地物的波谱特性，依照地物波谱特性分析各种地物在卫星影像上色调变化的特征，从而识别出不同的地物和进行信息的提取。
卫星影像的色调深浅依然以灰阶来度量，陆地卫星TM影像或MSS影像均在影像的下边框处标示出灰阶表。
判读时，可依灰阶表来确定该幅影像的色调。
卫星影像的色调与地物本身的颜色、表面结构（平滑或粗糙）、湿度大小、植被覆盖程度、光照以及气象条件等因素有关，并随时间的变化而变化。
因此，色调的变化要依具体地区、不同环境背景及影响因素等作具体的分析。
所以，在运用色调标志判读时，一定要注意色调标志的地区局限性和时间局限性，注意总结本地区各种地物色调变化的规律，以提高判读的效果和质量。
彩色卫星影像是以色彩色调的不同表现不同地物的影像。
在分析影像色彩变化时，首先要了解彩色影像的种类，如天然（真）彩色或是假彩色，或者是彩色等密度分割影像，或是其他形式彩色合成影像等；然后结合彩色合成原理和地物光谱特征，正确分析地物呈现的色彩及其变化。
②图形标志和其他标志。
由于卫星轨道高度高、比例尺小，因此，卫星影像上单一个体的形状、大小、阴影特征，除大型地物外，很难反映出来，而往往反映出众多个体在形状、大小和阴影等方面的群体综合特征。
所以，属性相同或性质相近的个体组成的群体，一般在色调及其所形成的图案纹理上，往往呈现出一种特定的图形模式，根据该图形模式可直接判读、识别出相应的地物或现象，常称此图形模式为图形标志。
卫星影像的图形标志是地物形态特征与其光谱特征的综合反映，主要取决于地物的性质及其平面形态和高低起伏的特征。
例如，我国南方石灰岩广泛分布地区（广西、贵州一带），地表喀斯特地貌十分显著，峰丛、溶丘、干谷、洼地，喀斯特地形纵横交错，在卫星影像上构成了深灰色调的麻点状、菱形或网格形的“橘皮状”（或称“花生壳状”）的图形。
按照这一图形标志，可从影像上直接识别出喀斯特地貌类型。
又如我国黄土高原，水土流失严重，沟谷纵横，地形切割破碎，在卫星影像上表现出大范围的呈浅灰色调的细密型树枝状图形，依此可确定黄土地貌的分布。
所以，在判读卫星图像时，要善于总结出一些地物或现象所反映出的特殊图形标志，依此来进行判读。
（2）卫星影像图上如何识别地貌类型
平原 平原在一个较大范围内呈平面形态，受光均匀而没有明显的受光面和背光面，其表面多由第四纪松散物质组成，影像呈现较为均一的色调。
其中常有水系形成的花纹、耕地形成的色斑以及不同色调的城镇。
山地 山地表现为地面起伏不平，形成以岭脊为界的阴阳坡，反射阳光的强度有明显的差异，在影像上阳坡为浅色调，阴坡为深色调。
山愈高，切割愈深，其色调的差异愈大。
脊线较宽平、色调差异小是山势比较平缓的标志。
通过山体的大小、岭脊的长短、宽窄和排列形式进行分类，并可按冲沟的密度、切割深度以及所形成的花纹进行次一级地貌的分类。
还可以通过山地的花纹和植被分布的情况对山地相对高度变化进行估计，但是精确地确定山地的高度还必须查阅有关资料。
丘陵 丘陵是介于平原和山地的过渡地带，与山地比较它的起伏变化小，较低的丘陵脊线不明显，当高度接近低山时，出现明显的脊线及阴阳坡色调差异的影像。
从位置特点看，丘陵多分布在山地的边缘或呈小面积独立成片存在。
5.数字地球的潜在应用
数字地球的应用有时会被我们的想象力所限制。
我们可以通过目前使用的数字地球来感受一下这些应用。
（1）虚拟外交。
为了支持波黑的和平谈判，五角大楼开发出一种虚拟现实场景，它能使谈判代表作一次虚拟的边界旅游。
在谈判中，当塞尔维亚总统通过虚拟边界旅游看到原来的那条狭窄走廊是不切实际的之后，同意在萨拉热窝和伊斯兰教戈拉日德被占领土之间提供一条宽阔的走廊。
（2）打击罪犯。
美国加利福尼亚莎利纳市的警方已通过使用GIS跟踪犯罪模型和团伙活动来减少青少年持枪暴力犯罪。
通过收集关于犯罪活动的频率和分布的信息，使城市能够迅速重新部署警力。
（3）保护生态多样性。
美国加利福尼亚地区预测该区人口将由1990年的110万增加至2010年的160万。
这个地区被联邦或州政府立为被危害威胁、或珍稀的而受保护的植物和动物超过200种。
通过收集关于地形、土壤类型、年度降雨量、植物、陆地使用以及所有权的信息，科学家模拟不同的地区增长计划对生态多样性产生的影响。
（4）预报气候变化。
模拟气候变化最显著的未知因素之一是全球森林的递减率。
美国新罕布什尔大学的研究者与巴西的同事一起工作，通过卫星影像分析，能够监控亚马孙河流域的地形变化，这样他们就能确定该流域的森林递减率。
这项技术现在正在被世界上其他森林地区采用。
（5）增加农业的生产力。
农民已经开始利用卫星影像和全球定位系统及时预防病虫害，并且把杀虫剂、化肥和水用到最需要它们的地方去，这被称为精耕细作，或称“按英寸渐进的耕作”。
（6）未来方向。
我们有一个空前的机遇，来把有关我们社会和地球的大量原始数据转变为可理解的信息。
这些数据包括高分辨率的卫星影像、数字化地图，也包括经济、社会和人口方面的信息。
如果我们做得成功，将带来广阔的社会和商业效益。
特别是在教育、可持续发展的决策支持、土地利用规划、农业以及危机管理等方面。
数字地球计划将给予我们机会去对付人为的或是自然界的种种灾害——或者说能帮助我们在人类面临的长期的环境挑战面前通力合作。
高考精典回放
【例1】（2011·北京）下图是利用地理信息技术制作的某城市中心城区月交通事故次数示意图，读图，回答第
（1）~
（2）题。
（1）该图的制作与应用借助于（ ）
A.遥感技术获取道路网信息，测定监测点分布
B.全球定位系统确定事故的位置，预测交通流量
C.地理信息系统查询事故频次，分析出警最优路径
D.数字地球技术，实现道路与监测点的互换
（2）根据图中交通网络，可以推断该城区（ ）
A.甲地是城市中心商务区所在地
B.乙地适宜建大型地面停车场
C.对外联系主要通道在西北方向
D.商业网点密度东部大于西部
【解析】 第
（1）题，本题考查地理信息技术在实际生活中的应用，意在考查考生对地理信息技术的分析和应用能力。
遥感技术仅仅能确定出具体的位置，对路况的分析和进行动态监测还需要地理信息系统的分析；全球定位系统可以准确确定出事故发生的位置，但不能对每一路段的交通流量作出准确的预测；用数字地球技术实现对道路和监测点的互换，仅仅属于对该图示的应用。
第
（2）题，甲地位于城市中心区周围快捷干道沿线；图中乙地应位于中心商务区，受地租因素影响，不易修建大型地面停车场；由图可知，东部快速干道事故频率均匀表明其对外交通便捷，可以推断该城区对外联系主要通道不在西北方向；图示商业网点的密度东部大于西部，呈现出南北带状分布特点。
【答案】
（1）C
（2）D
【例2】（2011·天津）下图是2010年卫星拍摄的京津地区夜景照片，从中可以看到所示城区的（ ）
A.空间形态、道路格局
B.耗能状况、商业区分布
C.空间结构、经济水平
D.人口密度、功能区分布
【解析】 本题通过夜景照片考查了考生提取图像中信息的能力，以及考生分析、判断的能力。
夜景照片中较亮的部分是城区中的道路、住宅和商业场所等，因此，根据照片中较亮的区域，可以大致判断出城市的空间形态；此外，由城区向四周呈放射状的亮线，应为交通线。
【答案】 A
【例3】（2011·浙江）某市寻找合适布局工厂的地点，该厂址要满足两个条件：
①地形平坦；②距河流1km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1km2（该区面积共16km2）;“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，将占有面积比例较大的属性作为评估对象。
完成
（1）~
（2）题。
（1）下图是四幅“河流”资料的评估值图,其中正确的是（ ）
A.① B.② C.③ D.④
（2）根据地形、河流两项资料的综合评估，下图中适合布局工厂的地点是（ ）
A.甲、乙
B.乙、丙
C.乙、丁
D.甲、丙
【解析】 第
（1）题，本题主要考查考生的审题能力以及从图中获取有效信息的能力。
结合图中的地形及河流信息可知，河流流经的方格均为平地且距河流均在1km的范围内，应为“1”，第一行和第二行的左边两格大部分为平地且大部分距河流在1km的范围内，应为“1”；第三行的左边两格和第四行均为平地且大部分距河流在1km的范围内，也符合条件，应为“1”；综上可知，选项B正确。
第
（2）题，本题主要考查考生从图中获取有效信息及应用能力。
由上题可知，甲、乙的评估值为“1”，适合布局工厂；而丙、丁的评估值为“0”，不适合布局工厂，故选A。
【答案】
（1）B
（2）A
【例4】（2011·山东）水稻是亚洲的主要粮食作物，病虫害防治是保障其高产稳产的重要措施。
完成下题。
实时监测和预报水稻病虫灾情所运用的地理信息技术是（ ）
A.全球定位系统、数字地球
B.遥感技术、地理信息系统
C.地理信息系统、数字地球
D.遥感技术、全球定位系统
【解析】 本题考查遥感、地理信息系统、全球定位系统和数字地球的概念和实际应用，意在考查考生知识的识记和应用能力。
遥感（RS）是用来观测事物的，由于下垫面的反射率不同，通过分析拍出的照片就可以获悉农作物的生长情况，即时性较强。
全球定位系统（GPS）是用来定位的。
地理信息系统（GIS）是用来空间查询、分析、模拟、统计和预测等方面的系统。
数字地球就是以3S（GPS、RS、GIS）为基础的一种综合的系统，其可为人类工作、学习、生活娱乐服务。
由题干“实时监测和预报”可知答案。
【答案】 B
【例5】（2011·江苏）下图是1992年和2003年格陵兰冰原面积对比图。
读图回答
（1）～
（2）题。
（1）1992年至2003年格陵兰冰原面积不断缩小，反映了（ ）
A.地壳活动加剧 B.日地距离缩短
C.黄赤交角增大 D.全球气候变暖
（2）全球冰川大量融化和退缩会导致（ ）
A.海平面上升，海岸侵蚀加剧
B.冰川融水增多，全球水量增加
C.海洋面积增大，海岸线长度增加
D.热量消耗增多，全球温度下降
【解析】 第
（1）题，本题考查冰原面积缩小的原因，意在考查考生提取图中信息并进行分析判断的能力。
从图中可以看出，2003年与1992年相比，格陵兰冰原的面积显著变小，这是全球气候变暖导致冰川大量融化的结果。
第
（2）题，本题考查了冰川融化带来的影响，意在考查考生的分析、推理能力。
由于全球冰川大量融化，大量的冰川融水汇入海洋，海平面上升，海洋、陆地间的作用增强，海水对海岸的侵蚀作用加剧。
【答案】
（1）D
（2）A
【例6】（2010·浙江）某市泥石流易发生在下列三项条件都同时具备的地方：
（1）河道;
（2）陡坡;（3）大量松散土石分布。
该市的地理信息经数字化后，处理分析得出表4，读图1、2，完成
（1）~
（2）题。
（1）图2中，符合该市河流流向的选项是（ ）
A.a B.b C.c D.d
（2）该市易发生泥石流的区域是（ ）
A.甲、庚 B.丙、庚 C.乙、丁 D.戊、辛
【解析】 第
（1）题，从河流分布图可看出，该河流为东北—西南流向；从坡度分布图看，西南较陡，东北低缓，河流应自西南向东北流。
第
（2）题，三幅图相结合可以看出，戊、辛两区域满足上述三项条件（均为1）。
【答案】
（1）A
（2）D
【例7】（2010·福建）下图甲、乙分别示意京津冀都市圈2000年人口密度分布和人口增长率。
完成下题。
应用GIS技术在图甲基础上制作图乙，需要添加的数据是（ ）
A.1999年各行政区的人口数量
B.2000年各行政区的人口数量
C.各行政区的边界
D.各行政区的面积
【解析】 图甲是京津冀都市圈2000年人口密度分布图，人口密度是指每平方千米内的居民数，该图已经蕴含了2000年各个行政区的边界、面积和人口数量等方面的信息，而图乙表示该都市圈各行政区2000年人口增长率，所以必须有1999年各行政区的人口数量作为基数进行计算。
【答案】 A
课堂巩固训练
一、单项选择题
2011年9月，由中科院主办的中国科学院地理信息技术自主创新论坛在北京隆重举行。
本次论坛全面展示了我国在地理信息技术方面自主创新所取得的成果和经验。
据此回答1～2题。
1.地理信息技术包括（ ）
①RS ②GPS ③GIS ④GDP ⑤GNP
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.①③⑤
【答案】 A
【解析】 地理信息技术主要包括地理信息系统（简称GIS）、遥感技术（简称RS）、全球定位系统（简称GPS），统称3S技术。
2.运用3S技术可减少海洋风暴对航行的影响。
下列说法正确的是（ ）
A.运用GPS可及时获取风暴发展过程的数据
B.利用GIS可对海洋风暴的数据进行分析
C.利用RS可判断海洋风暴的风力大小
D.RS可提供海洋风暴的三维坐标
【答案】 B
【解析】 本题主要对3S各自的功能进行考查。
3.在西部大开发过程中，利用地理信息技术可以帮助我们（ ）
①对三峡工程的实施进行监控
②对生态环境和气象变化进行监控，及时为西部大开发提供准确的信息服务
③对无人区进行长期观察分析
④可以直接对西南部地区的生态环境问题进行治理
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
【答案】 A
【解析】 地理信息系统只能进行监控和分析，不能进行治理环境问题。
在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况，并有助于防灾减灾。
据此回答4~5题。
4.遥感技术用于防灾减灾具体的监测内容包括（ ）
①旱情 ②水灾 ③滑坡 ④农业病虫害
A.①②③ B.①②④ C.①②③④ D.②③④
【答案】 C
【解析】 遥感灾害监测的具体内容包括旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等。
5.根据上述原理，可用遥感技术（ ）
①区分阔叶林与针叶林 ②监测植物病虫害情况
③区分落叶树与常绿树 ④监测草场退化情况
A.①②④ B.①②③④ C.①②③ D.①③
【答案】 B
【解析】 阔叶林、针叶林反射的光谱不同，落叶树与常绿树可根据不同季节的遥感图像区分；植物遭受病虫害，反射光谱将发生变化；草场退化，植被减少，其反射光谱也发生变化。
2007年8月，希腊从南部伯罗奔尼撒半岛开始燃起170多场森林大火，形成空前灾难，希腊火灾被列为150年来世界最严重森林火灾之一。
奥运圣火火种采集地奥林匹亚遗址曾一度受到威胁，但幸未受重创。
据此回答6～7题。
6.此次火灾用20多架飞机在空中穿梭灭火，希腊政府运用卫星实时监控火情，先进技术的运用对于灭火工作起到了很大的作用。
在这次灭火工作中，主要利用的地理信息技术是（ ）
A.RS B.RS、GPS C.GPS、GIS D.RS、GIS
【答案】 B
【解析】 运用RS可以很快发现火灾的位置，运用GPS可以迅速定位，指挥救灾人员迅速到达火场。
7.下图中甲、乙、丙、丁表示的四种气候类型，符合奥林匹克地区的是（ ）
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】 A
【解析】 从图中可以看出，该岛屿位于地中海气候区，冬季温和多雨，夏季炎热干燥，符合这一特点的是甲。
2006年12月3日我国第23次南极科考队从北京启程飞往中山站，本次科考的主要任务是在南极长城站绘制1:
1000数字化大比例尺地形图，并将这些成果建成空间数据库。
据此回答8～9题。
8.为了更好地完成本次的科考任务，你认为最好是通过什么技术（ ）
①航海地图 ②全球定位系统
③遥感系统 ④地理信息系统
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
【答案】 C
【解析】 通过遥感获取图像信息，通过地理信息系统进行数据分析，绘制地形图和建成空间数据库。
而全球定位系统可以准确定位，确定所在地的经纬度，不可选。
9.我国非常重视南极考察的原因有（ ）
①南极洲有丰富的矿产资源和海洋生物资源
②南极大陆的冰是未来的淡水资源
③有利于对气候变暖的研究
④预测臭氧空洞会给我国气候带来怎样的影响
⑤有助于恢复100万年前的地球气候记录
A.①②④ B.①②④⑤ C.①②③④ D.①②③④⑤
【答案】 D
【解析】 我国非常重视南极考察的原因：
一是资源，二是科研宝地。
下图为卫星拍摄的冰山照片，图片显示R冰山（69°24′S，100°12′E）已经从该地区厚厚的冰层中解体出来。
目前，R冰山正在向该地区的东部海域缓慢移动。
据此完成10～11题。
10.R冰山从该地区冰层中解体出来，与之关系最密切的是（ ）
A.全球变暖 B.海平面上升
C.臭氧空洞 D.厄尔尼诺现象
【答案】 A
【解析】 全球变暖、极冰融化是R冰山从该地区冰层中解体出来的主要原因。
11.在技术、资金条件可行的前提下，若沙特阿拉伯将该冰山运回利用，应选择的最佳季节和航线是（ ）
A.北半球冬季 本格拉寒流—南赤道暖流—北印度洋季风洋流
B.北半球冬季 厄加勒斯暖流—莫桑比克暖流—北印度洋季风洋流
C.北半球夏季 秘鲁寒流—南赤道暖流—北印度洋季风洋流
D.北半球夏季 西澳大利亚寒流—南赤道暖流—北印度洋季风洋流
【答案】 D
【解析】 将R冰山运往沙特阿拉伯，应选择北半球夏季，根据R冰山和沙特阿拉伯的位置，可先顺西澳大利亚寒流、南赤道暖流进入北印度洋，再利用西南季风洋流。
2005年5月22日，我国成功进行了珠峰登顶测量，这次测量除采用1975年的传统测量方法外还采用了GPS测量系统，可以说是“双保险”。
据此回答12～13题。
12.GPS测量系统相对于常规测量技术的优点是（ ）
①全天候作业 ②
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