高考地理人教版一轮复习教师用书地理信息技术在区域地理环境研究中的应用.docx

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高考地理人教版一轮复习教师用书地理信息技术在区域地理环境研究中的应用

第26讲　地理信息技术在区域地理环境研究中的应用

一、遥感（RS）

1．概念：

遥感是人们在航空器（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

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：

资源调查、环境监测、自然灾害防御监测等领域。

二、全球定位系统（GPS）

1．概念：

利用卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统。

2．组成

（1）空间部分——GPS卫星星座。

（2）地面控制部分——地面监控系统。

（3）用户设备部分——GPS信号接收机。

3．功能：

提供精密的三维坐标（经度、纬度、海拔）、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：

确定考察点的地理位置（经度和纬度）、高程（海拔）。

三、地理信息系统（GIS）

1．概念：

专门处理地理空间信息的计算机系统。

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）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。

四、地理信息技术与数字地球

1．地理信息技术：

指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称。

2．数字地球：

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．“3S”技术与数字地球的关系

微点1　遥感不完全是人的视力的延伸

遥感能够精确地观测到距离更遥远、范围更广阔的地物，相比人眼更及时、更持久，被认为是人的视力的延伸。

但遥感能观察到可见光之外人眼看不见的光线，如紫外线、红外线、微波等，故遥感并不全是人的视力的延伸。

微点2　遥感技术的优点

精度高、质量高、效率高，节省人力、物力。

与实地测绘相比，具有探测范围大、获得资料速度快、周期短、受地面限制少的特点。

微点3　遥感影像能被判读的理论依据

（1）不同物体反射或辐射的电磁波是不同的。

（2）同一物体在不同波段的反射率是不同的。

（3）同一物体在不同生长期或不同健康状况下，对电磁波的反射或辐射是不同的。

微点4　遥感可动态监测的原因

通过多次或逐月对同一地物的遥感影像叠加可以反映出该地物随时间变化的特点。

微点5　定位需要的卫星数量

（1）要确定地球上静止的物体，至少需要知道三个数值：

经度、纬度和高程（海拔），需要3颗卫星定位。

（2）要确定地球上运动的物体，至少需要知道四个数值：

经度、纬度、高程（海拔）和运动速度，需要4颗卫星定位。

微点6　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，并可建立提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。

微点7　“3S”技术的区别与联系

“3S”技术既相互区别又相互联系，在选取某一技术时应把握其本质区别：

RS主要功能是获取信息，是侧重于收集信息的感知手段；GPS的主要功能是定位导航；GIS的主要功能是信息处理，侧重于“分析”“计算”等。

微点8　“3S”在实际中的应用

在实际应用中往往是两种以上技术的综合利用：

如卫星云图是RS和GIS的应用；物流运输是GPS和GIS的应用；救灾是RS、GPS和GIS的综合应用等。

　遥感技术的应用

（2018·高考江苏卷）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

【图解思路】

【尝试解答】　1.D　2.D

　遥感技术的应用

应用领域

具体内容

备注

资源

调查

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

通过遥感图像解译或图像处理技术，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

续　表

应用领域

具体内容

备注

环境、

灾害

监测

环境

监测

土地荒漠化、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

自然

灾害

防御

监测

旱灾、水灾、滑坡、病虫害、森林火灾、泥石流、地震、农林病害等

有利于防灾减灾

农业

生产

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的反射光谱不同

农业

识别农作物、估算产量、灾情预报

植物生长情况不同，其反射波谱特征不同

棉花遥感识别是棉花种植面积遥感估算的关键，下面是我国北疆地区不同时期棉花光谱信息与其他作物光谱信息的曲线分析图。

图中前3个波段为可见光波段（分别为蓝波段、绿波段、红波段），第4波段为近红外波段。

读图回答1～2题。

1．容易将棉花从其他作物中识别出来的最佳波段是（　　）

A．蓝波段B．绿波段

C．红波段D．近红外波段

2．根据图中信息及相关知识判断，下列叙述正确的是（　　）

A．6月份和9月份相比，棉花遥感识别最佳时期在6月份

B．棉花盛絮期对蓝波段、绿波段和红波段的反射率比盛蕾期明显降低

C．北疆地区是我国最重要的棉花产区

D．北疆地区发展棉花种植业的优势是耕地面积广大，便于大规模的机械化操作

解析：

第1题，6月份，1、2、3波段都可以将棉花从其他作物中识别出来，9月份，只有4波段容易将棉花从其他作物中识别出来。

所以，最佳波段应为近红外波段。

第2题，读图分析可知，在4波段，9月份比6月份更易把棉花从其他作物中识别出来，A错；南疆地区是我国重要的产棉区，C错；北疆地区耕地主要分布在绿洲上，面积较小，D错。

答案：

1.D　2.B

　全球定位系统的应用

（高考山东卷）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

【图解思路】

【尝试解答】　D

　全球定位系统的应用

应用

领域

功能

表现

具体用途

军事

定位、

导航

主要用来给航行中的军舰、飞机及导弹提供定位和导航信息，同时也广泛应用于野外军事行动中单兵和移动装备的定位及跟踪

测量

定位

GPS技术已广泛应用于大地测量、资源勘察、地壳运动观测、地基测量

交通

定位、

导航

对车辆进行跟踪、调度管理、合理分配车辆，从而以最快的速度响应用户的乘车或配送请求，降低能源消耗，节省运行成本。

同时GPS对车辆还具有导航功能

救援

定位

可对消防人员、救护人员、交通警察进行应急调遣，从而提高紧急事件处理部门对火灾、犯罪现场、交通事故等紧急事件的响应效率

农业

定位

实施“精准农业耕作”及捕鱼

区域地

理研究

在区域环境中利用较多的是导航服务，地面监控系统把信息传给GPS卫星，得出处理后的考察点的地理位置和高程，获得精准数据，从而确定位置和前进方向，进而导航

（2020·泉州质检）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1～2题。

1．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

2．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：

第1题，GPS的主要功能是定位、导航，这不是人们日常生活必备的，A错。

GPS技术本身不能扩大出行范围，B错。

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，C对。

GPS定位需要卫星，手机只是接收部分，不是有信号就行，D错。

第2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，D对。

GPS没有监视功能，也没有查找功能，①③错。

答案：

1.C　2.D

　地理信息系统的应用

（2016·高考江苏卷）下图为某地区地理信息系统数据库示意图。

读图，回答1～2题。

1．以下图层组合最适合用遥感（RS）技术获取信息的是（　　）

A．①②④　B．①③⑤

C．③④⑥D．②③⑥

2．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

【图解思路】

【尝试解答】　1.A　2.C

1．在区域地理环境研究中的应用

2．在城市管理中的应用

3．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。

1．“四角度”归纳地理信息系统的应用

（1）与分布、位置有关的基本问题

①查询“地点”和“状况”。

②查询符合一定条件的地物的分布、位置。

（2）趋势分析

（3）模式分析

（4）模拟问题

2．“3S”技术手段选取的方法

（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GIS、RS

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，尤其是对于大范围、大面积、人不易观测的地物信息的获取，即“看”，只“看”不用“想”的选用RS。

（3）关键词判断“3S”技术

①RS：

“获取”空间信息。

②GPS：

“定位”“导航”“精确”“精密”“精准”等。

③GIS：

“分析”“处理”“查询”“输入”等。

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。

读图回答1～3题。

1．该区域商业中心最有可能位于（　　）

A．甲　　　　B．乙

C．丙D．丁

2．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

3．地铁建成运营后，乙地的利用类型最可能是（　　）

A．工业用地B．行政用地

C．绿化用地D．住宅用地

解析：

第1题，比较地块与地价图层，四地中甲地地价为50，为最高值，最有可能是商业中心。

第2题，地价与拟建地铁站图层叠加分析，乙地有地铁站且目前地价最低（10），所以乙地地价涨幅最大。

第3题，乙地地价最低，远离商业中心，地铁站建成后，适合人流量大的运输，故最可能为住宅用地。

答案：

1.A　2.B　3.D

“3S”图像的判读

“3S”图像往往作为考查的载体，主要考查“3S”技术的应用。

在遥感图像中，主要是遥感影像图及根据遥感影像绘制的图形；GIS图像主要是根据GIS的图层叠加原理，展示不同的图层；GPS多以材料为背景，图像呈现不多，一般仅通过手持机界面图或工作流程图来考查，但与RS及GIS的综合应用所得的图像也是较为常见的呈现方式。

1．遥感影像图的判读（如图1）

（1）遥感影像图中常见地形、地貌的特征

类型

特征

平原

色调均一，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

以山脊为界形成阴阳坡，在影像上阳坡为浅色调，阴坡为深色调；山愈高，色调差异愈大

沙丘

多分布在干旱区，江河、湖海岸边也有零星分布，在各波段均呈浅色调，在沙漠地区水系稀少，河流只显示出较大的主干河道，而缺少细小的支流

黄土

在各波段均呈均匀的浅色调，其影像表现为密集型树枝状水系所组成的花纹图案

（2）高考试卷目前仍是黑白印刷，遥感影像图在颜色上的判读不便考查，所以主要是从形状特征上考查，或者借助色调的深浅进行判读。

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

2.GIS叠加示意图的判读（如图2）

首先要明确GIS图层叠加示意图是由哪些专题图层组成的，其次要明确不同的专题图层反映的地理事物之间的空间联系，最后要明确图层叠加之后反映的地理要素特征。

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

3.全球定位系统图像及综合图的判读

（1）车载导航仪示意图（如图3）：

主要是判读界面上的地理坐标等。

（2）综合图（如图4）：

常见的如某城市中心城区月交通事故次数示意图，应借助于GPS和GIS制作。

导航地图，需要运用GPS和GIS。

　（高考江苏卷）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

（1）～

（2）题。

（1）图1中甲点所处的地形是（　　）

A．山谷B．山脊　　　C．冲积扇D．盆地

（2）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

【判读流程】

（1）从图1可知甲处比两侧暗，应为海拔较低的山谷。

（2）将图2中两图叠加比较可知冰川方格减少了3个。

【尝试解答】　

（1）A　

（2）D

某市寻找适合布局工厂的地点，该厂址要满足两个条件：

地形平坦；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，占有面积比例较大的属性作为评估对象。

据此回答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．①B．②

C．③D．④

2．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

解析：

第1题，距河流1km范围内均符合选址条件，大致画出符合该条件的范围，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2题，根据题目要求，工厂布局在平原地区且距河流1km的范围内。

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

用排除法排除含有丙、丁的选项。

答案：

1.B　2.A

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3～4题。

3．图中（　　）

A．甲地宜大规模种植水稻

B．乙河自南向北流，流速较快

C．丙地的城镇化水平最低

D．丁地比戊地更宜建高速公路

4．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：

第3题，读图1，甲地平原零碎分散，面积小，不适宜大规模种植水稻，选项A错误。

读图2，河流明显向南部汇聚，可知乙河自北向南流，选项B错误。

读图3、图4，丙地供水网最密集，交通线密度大，所以丙地的城镇化水平高，选项C错误。

丁地为城市外部边缘，戊地过于贴近城区，因此，丁地比戊地更宜建高速公路，选项D正确。

第4题，在进行绿色宜居城镇发展规划时，利用GIS进行叠加分析，除了题中给出的四幅图外，还需要土地利用图、空气质量图、人口分布图等图层，选项C正确。

因为已经有供水网络图，所以无需降水分布图；矿产分布图是用于工业规划的，与此主题关系不大。

答案：

3.D　4.C

一、选择题

（2020·湖南名校联考）“帮帮邻”是上海浦东房地产集团开发的智能社区服务平台，其核心业务是智慧停车。

打开手机微信号“帮帮邻”，点击“停车业务”，能看见浦东沿江140余个小区的分布地图，车主可选择任意有空置车位的小区，按自己所需时间段预约，实现“一键停车”。

据此回答1～2题。

1．车主要想获得任意时段相关小区的车位信息，需要借助的地理信息技术是（　　）

A．RS和GIS

B．GPS和GIS

C．RS和GPS

D．GIS和数据库

2．智慧停车将成为未来发展趋势，其积极作用表现在（　　）

①增加了停车位的数量

②缓解了城市交通拥堵的局面

③从根本上解决了停车难问题

④实现了对空闲停车资源的有效利用

A．①②　　B．③④

C．①③D．②④

解析：

第1题，停车位置需要运用GPS确定，任意时段相关小区的车位使用情况需要借助GIS获知。

故选B。

第2题，智慧停车主要利用地理信息技术来提高现有车位的利用率，可缓解城市交通拥堵和停车难问题，但并没有增加新的停车位，①错，②④对；智慧停车只是提高现有车位的利用率，但并不能从根本上解决停车难问题，③错。

故选D。

答案：

1.B　2.D

（2020·福州一模）2019年1月3日10时26分，我国嫦娥四号探测器在月球背面成功着陆。

22时22分，玉兔二号巡视器抵月球表面开展科学探测，并将探测数据通过中继星“鹊桥”（如下图所示）传回地面。

据此回答第3题。

3．对中继星“鹊桥”传回地面的信息进行处理并绘制成易识别的图像，所应用的地理信息技术是（　　）

A．遥感B．数字地球

C．地理信息系统D．北斗卫星导航系统

解析：

选C。

对信息进行处理，并分析、绘制，应用的技术主要是地理信息系统。

4．（2020·安徽江淮十校模拟）目前监测全球湖泊水位变化主要采用（　　）

A．RSB．GIS

C．GPSD．数字地球

解析：

选A。

监测湖泊水位变化，可采用RS技术。

RS技术能快速获取面状事物的空间分布信息，通过面积可判断水位变化。

（2020·扬州调研测试）某学者以淮安市主城区为例，通过地理信息技术获得城市空间扩展的相关数据（下表）。

下图为淮安主城区城市形态紧凑度变化图（形态紧凑度计算公式是c＝

，式中c指城市的紧凑度，A指城市建成区面积，P指城市轮廓周长）。

读图表回答5～6题。

时间

数据

类型

分辨率

合成

波段

建成区

面积/km2

1979/02/18

MSS

80×80

432

13.21

1984/11/04

TM

30×30

432

20.33

1989/06/09

TM

30×30

432

24.86

1995/01/10

TM

30×30

432

30.68

2000/09/16

TM

30×30

432

44.44

2005/10/16

TM

30×30

432

77.28

2010/02/21

HJ—1—A

30×30

432

108.33

5．表中数据来源于（　　）

A．GISB．RS

C．BDSD．数字地球

6．城市紧凑度的变化对主城区空间布局的影响是（　　）

A．有效减少交通距离

B．市政设施建设投入减少

C．行政管理要求提高

D．主城区土地利用率变高

解析：

第5题，读表格，表中有分辨率、合成波段信息，与遥感技术记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息的功能相符合，说明是通过遥感获取城区遥感影像，再分析影像得到城区面积的变化情况，因此表中数据来源于RS，选B；GIS是地理信息系统，主要用于存储、管理、分析和描述地球表面与地球分布有关的空间信息，A错；BDS和数字地球不是地理信息技术，C、D错。

第6题，读图，淮安主城区城市形态紧凑度总体呈下降趋势，说明主城区各功能区分布更为分散，则居民出行距离增大，主城区交通距离增大，A错；城市紧凑度越低，市政设施建设投入越多，B错；城市各功能区分布越分散越不利于城市管理，行政管理难度增大，C对；城市紧凑度降低，说明城市土地利用率降低，D错。

答案：

5.B　6.C

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7～9题。

7．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

8．森林区内的住宿区是（　　）

A．①　　　　B．②

C．③D．④

9．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：

第7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8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，如下图所示：

第9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。

答案：

7.C　8.B　9.D

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。

据此回答10～11题。

10．“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（　　）