一、學習目標
1. 通過搜集資料、圖像，進行分析對比，以加深對地理信息技術的理解。
2. 結合實例，知道遙感在資源普查、環(huán)境和災害監(jiān)測中的應用。
2. 利用圖像，結合實際，舉例說出GPS在定位導航中的應用。
3. 通過具體案例，說出地理信息技術在某些領域的應用。
4. 掌握地理信息技術在城市管理中應用。
5. 了解數(shù)字地球的含義。
重點：地理信息（3S）技術的應用。
難點： 地理信息系統(tǒng)的工作程序和數(shù)字地球的含義。
二、知識準備：
1. 地理信息技術是指 、管理、 和應用 現(xiàn)代技術的總稱，主要包括遙感(RS)、 和 (GIS)等。在 、 、 、國土資源管理和 等 領域中發(fā)揮著重要作用。
2. 遙感是人們在 (如飛機、高空氣球)或 (如人造衛(wèi)星)上利用一定的 ，對 進行遠距離的感知。
3. 遙感的關鍵裝置是一種被稱為 的儀器，它接受地面物體 的電磁波信息，并以圖像膠片或 記錄下來，傳送到地面接受站。
4．遙感技術的主要環(huán)節(jié)和功能
遙感技術主要環(huán)節(jié) | 目標物 | 傳感器 | 遙感地面系統(tǒng) | 成果 |
遙感功能 | 專業(yè)圖件或統(tǒng)計數(shù)字 |
5. 全球定位系統(tǒng)是指利用 ，在全球范圍內適時進行 、 的系統(tǒng)，簡稱 。
6. 全球定位系統(tǒng)包括三大部分組成：空間部分—— ，地面控制部分—一 和 ——GPS信號接收機。
7. 全球定位系統(tǒng)能為各類用戶提供精密的 、速度和 ，并且具有全能性、 、 連續(xù)性和 的特點。
8. 專門處理 的 系統(tǒng)，稱為“地理信息系統(tǒng)”，簡稱“GIS”。
9. 地理信息系統(tǒng)可應用的領域相當廣泛，凡是用到 或需要處理 的領域都可以借用地理信息系統(tǒng)。
10. 數(shù)字地球指 地球，即把整個 進行數(shù)字化后，由 來管理的技術系統(tǒng)。
11. 數(shù)字地球是將不同 、時間的自然、人文的大量信息，按 ，從區(qū)域到全球進行整合，并進行立體的，動態(tài)的顯示，能為 、 提供實驗條件和試驗基地。
三、知識形成與知識應用
知識點(一) 地理信息技術
A.知識形成
1．概念：
指獲取、管理、分析和應用地理空間信息的現(xiàn)代技術的總稱，主要包括遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)等。
2．應用——廣泛
在資源調查、環(huán)境監(jiān)測、自然災害防御監(jiān)測、國土資源管理、國土開發(fā)規(guī)劃等許多領域中發(fā)揮著重要作用。
巧記：應用域廣作用大，模擬過程知變化，疊加數(shù)據(jù)析精確，技術應用大眾化
B. 知識應用
1. 地理信息技術的重要功能A
A.對地理空間數(shù)據(jù)進行輸入、管理、分析和表達
B.能對遙感信息進行處理和判斷分析
C.能在全球范圍內適時進行導航和定位
D.能在很短時間內獲得較全面的資料
2.下列選項中，可以應用3S技術的有（多項選擇）：ABD
A導彈發(fā)射的精確制導 B珠穆朗瑪峰高程的精確測量
C人口出生率、死亡率的統(tǒng)計 D人口密度與商業(yè)網(wǎng)點布局的相關分析
知識點（二）遙感(RS)
A.知識形成
1．概念：
是人們在航空器(如飛機、高空氣球)或航天器(如人造衛(wèi)星)上利用一定的技術裝備，對地表物體進行遠距離的感知。
巧記：運用顧名思義法記憶遙感的概念和主要環(huán)節(jié)：遙感的的概念中抓住關鍵詞一是“遠距離”，二是“感知”。
2．遙感的裝置
⑴傳感器——遙感的關鍵裝置
⑵組成（了解）
遙感平臺、傳感器、地面接收站、信息處理系統(tǒng)等
巧記：運用歸納法記憶遙感的關鍵裝置──傳感器的重要作用：
3．遙感技術的主要環(huán)節(jié)和功能
遙感技術主要環(huán)節(jié) | 目標物 | 傳感器 | 遙感地面系統(tǒng) | 成果 |
遙感功能 |
4．遙感的優(yōu)越性
①提高研究工作的精度和質量，節(jié)省人力、財力，提高效率。
②遙感信息作為重要的信息源，為區(qū)域地理環(huán)境研究從定性到定量、從靜態(tài)到動態(tài)、從過程到模式的轉化和發(fā)展，提供了條件。
5．遙感技術的應用
B.知識應用
1.關于遙感技術的敘述，正確的是D
A.遙感是人們利用肉眼在地面事物進行感知
B.遙感是人們利用一定技術裝備，對遙遠的宇宙事物進行感知
C.遙感的關鍵裝置是航空器或衛(wèi)星
D.遙感技術能監(jiān)測洪澇災害的發(fā)展變化，便于人們及時安排防災、救災工作
2.陰雨天氣中，對地物分辨率較高的是C
A.飛機可見光遙感B.衛(wèi)星可見光遙感
C.飛機微波遙感D.衛(wèi)星微波遙感
知識點（三）全球定位系統(tǒng)(GPS)
A.知識形成
1．概念：
利用衛(wèi)星，在全球范圍內適時進行導航、定位的系統(tǒng)，稱為全球定位系統(tǒng)，簡稱GPS。
2．組成：
空間部分——
地面控制部分—一地面監(jiān)控系統(tǒng)；
用戶設備部分—— 。
3. 全球定位系統(tǒng)的主要工作過程：
4．特點
全能性(陸地、海洋、航空和航天)、 性、 候、連續(xù)性和 性
巧記：運用概括歸納法記憶全球定位系統(tǒng)的工作特點
“三全二性”──全能性、全天候、全球性、連續(xù)性和實時性
5．應用
⑴為各類用戶提供精密的 、速度和 。
⑵在 研究中的應用。
⑶在日常生活中應用——
6．GPS衛(wèi)星星座
GPS衛(wèi)星星座由 顆工作衛(wèi)星和 顆在軌備用衛(wèi)星組成。它們均勻分布在六個軌道平面內。全球任何地點在任何時刻地平面上空至少有 顆GPS衛(wèi)星。
B.知識應用
1.屬于全球定位系統(tǒng)空間部分的是A
A.GPS衛(wèi)星星座 B.地面監(jiān)控系統(tǒng) C.GPS信號接收機 D.雷達
2.GPS衛(wèi)星星座的工作衛(wèi)星和在軌備用衛(wèi)星分別是 A
A.21顆和3顆 B.22顆和2顆 C.21顆和4顆 D.24顆和4顆
知識點(四) 地理信息系統(tǒng)(GIS)
A、知識形成
1．概念
專門處理 的計算機系統(tǒng)，稱為“地理信息系統(tǒng)”，簡稱“ ”。
2．地理信息系統(tǒng)的簡要程序
3．應用
⑴在區(qū)域地理環(huán)境研究中，地理信息系統(tǒng)可提供反映區(qū)域狀況的各種 。通過對有關信息進行 、加工，建立能反映區(qū)域內各種因素 ，揭示區(qū)域結構、 和發(fā)展規(guī)律的模型。
⑵利用地理信息系統(tǒng)所提供的 、 等功能，還可對區(qū)域內自然資源和條件、區(qū)位和交通條件、 條件，以及經(jīng)濟和社會條件進行更精確的 、評價。
⑶在利用遙感、全球定位系統(tǒng)等提供的地理信息的基礎上，運用 ，可以對環(huán)境和自然災害進行 及評估預測。
B.知識應用
1.地理信息系統(tǒng)C
A.主要是記錄地理事物的計算機系統(tǒng)
B.具有空間分析的能力，沒有動態(tài)預測能力
C.是專門處理地理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)
D.是地圖繪制系統(tǒng)
2.地理信息系統(tǒng)的簡要技術程序是A
A.信息源→數(shù)據(jù)處理→數(shù)據(jù)庫→空間分析→表達
B.信息源→空間分析→數(shù)據(jù)處理→數(shù)據(jù)庫→表達
C.信息源→空間分析→數(shù)據(jù)庫→數(shù)據(jù)處理→表達
D.信息源→數(shù)據(jù)庫→數(shù)據(jù)處理→空間分析→表達
知識點(五) 地理信息技術與數(shù)字地球
A.知識形成
1．“3S”技術之間的關系：
⑴聯(lián)系：
既互為獨立發(fā)展又 。
⑵區(qū)別
①遙感主要用于地理信息數(shù)據(jù)的 ；
② 主要用于地理信息的空間定位；
③地理信息系統(tǒng)主要用來對 進行管理、查詢、更新、空間分析和 。
2．數(shù)字地球
（1）概念
指數(shù)字化的地球，即把整個地球信息進行數(shù)字化后，由 來管理的技術系統(tǒng)。
（2）原理和應用
數(shù)字地球是將 、時間的 、 的大量信息，按 ，從區(qū)域到全球進行整合，并進行立體的， 的顯示，能為復雜的生產(chǎn)、研究活動提供實驗條件和試驗基地。
B.知識應用
1.要想隨時知道自己所處的地理坐標，需要擁有 B
A.全球定位技術B.GPS信號接收機 C.地理信息技術 D.遙感技術
2.能在很短的時間內獲得全面資料的技術 A
A.遙感技術B.地理信息技術C.全球定位技術D.電子通信技術
四、本節(jié)知識結構整理歸納
1、知識結構
2. 區(qū)分“3S”技術：
地理信息系統(tǒng) | 主要的功能 | 主要組成部分 |
遙感RS | 衛(wèi)星（飛機）、傳感器、地面接收站 | |
全球定位系統(tǒng)GPS | 導航、定位 | |
對地理空間數(shù)據(jù)進行輸入、管理、分析 | 計算機系統(tǒng) |
五、鞏固練習題
一、單項選擇題
1.遙感的關鍵裝置是B
A.航空器B.傳感器C.膠片質量D.磁帶質量
2.遙感的優(yōu)點有C
①探測范圍大②獲得信息快③不受地面條件限制④成本低，效益高
A.①②B.①②③C.①②④D.①②③④
3.遙感探測范圍由大到小依次是B
A.飛機、陸地衛(wèi)星、宇宙飛船B.宇宙飛船、陸地衛(wèi)星、飛機
C.飛機、宇宙飛船、陸地衛(wèi)星D.陸地衛(wèi)星、宇宙飛船、飛機
4.為獲取所需的不同信息，完成不同的目的和任務，遙感可用C
A.不同的傳感器 B.不同的運載工具
C.不同的波段和不同的遙感儀器 D.不同的電磁波
5.與傳統(tǒng)的手工測量手段相比，GPS技術具有的特點是 D
A.測量精度高，操作復雜 B.中間處理環(huán)節(jié)較多且復雜
C.儀器體積大，不便于攜帶 D.全天候操作，信息自動接收、存儲
6. GPS逐漸走進了人們的日常生活，成為人們出行旅游、探險的幫手，其原因正確的是A
A.GPS接收機的小型化以及價格的降低 B.GPS可以幫助人們降低旅游成本
C.GPS可使旅游者更具有安全感 D.GPS可以增加人們的旅游距離
7.比傳統(tǒng)地圖高明的是，地理信息系統(tǒng)能通過了解某地物隨時間變化的過程，分析該地物的A
A.發(fā)展趨勢B.地理位置的變化C.區(qū)位特征D.歷史意義
8.尋求兩點之間最短、最快或景點最多的路徑等可借助于[B]
A.遙感系統(tǒng)B.地理信息系統(tǒng)C.全球定位系統(tǒng)D.地球衛(wèi)星系統(tǒng)
9. 通常確定地球上任何一點的地理位置應該具備以下三個數(shù)據(jù)B
A.經(jīng)度、距離、海拔 B.經(jīng)度、緯度、海拔
C.緯度、相對高度、距離 D.到兩極、赤道的距離和等高線
10.通過地圖、遙感圖像、野外考察等獲得數(shù)據(jù)的GIS技術程序是B
A.數(shù)據(jù)處理B.信息源C.數(shù)據(jù)庫D.表達
11.讀“不同地物的反射光譜圖”，下列地理現(xiàn)象或過程，符合圖示原理的有A C
A．南極成為地球的“寒極”
B．撒哈拉沙漠成為七月的“熱極”
C．撒上碳粉可加速積雪融化
D．沿海氣溫日較差小于內陸
在遙感技術中，可以根據(jù)植物的反射波譜特征判斷植物的生長狀況。讀下圖回答43—44題。
12.圖7中，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是 A C
A．紅外線 B．X光 C．可見光 D．紫外線
13.根據(jù)圖7的原理，可用遙感技術直接A C
A．劃分植物類型 B．判讀植物生長的土壤類型
C．監(jiān)測樹木的生長狀況 D．估計糧食作物的產(chǎn)量
二、綜合題：
(一) 閱讀下面三則資料，分析回答以下問題。
材料一：從1999年3月24日開始，以美國為首的北約多國部隊以南聯(lián)盟科索沃省自治問題為借口，對南斯拉夫進行了大規(guī)模的空襲，給南斯拉夫人民造成了巨大的生命和財產(chǎn)損失。
材料二：2001年9月11日，美國發(fā)生了一系列恐怖主義襲擊事件，過后，美國在阿富汗進行了一場規(guī)?？涨暗姆纯植乐髁x軍事行動，并一舉摧毀了塔利班政府。
材料三：1999年3月27日，北約部隊一架F—117A隱形戰(zhàn)斗機被南聯(lián)盟的防空部隊擊落。飛行員跳傘后在腳觸地的一剎那，通過手持式信號發(fā)射器發(fā)出了緊急呼救信號，當間諜衛(wèi)星把呼救信號傳送到北約空襲南聯(lián)盟指揮所后，美軍立即安排了救援行動。6小時后，當一架M—6B電子干擾機發(fā)現(xiàn)飛行員的準確位置時，一架MH—60G搜索與救援直升機降落在飛行員的面前，把飛行員接上了直升機并安全返回基地。
1.對南聯(lián)盟（現(xiàn)為塞爾維亞和黑山）實施大規(guī)模轟炸所使用的信息資料，主要應用了（）
①全球定位技術②遙感技術③地理信息技術
A.①②B.①②③C.②③D.①③
2.在地面部隊的配合下，美國對塔利班政權大至軍事設施小至主要組織成員的打擊異常精確，其信息資料的精確性主要是依靠（）
A.遙感技術B.地理信息技術C.全球定位系統(tǒng)D.美國聯(lián)邦特工的偵察
3.根據(jù)材料三判斷以下兩題：
（1）在對美國飛行員開展營救行動的過程中，飛行員發(fā)出的呼救信號你認為屬于（）
A.GIS信號B.GPS信號C.CRS信號D.以上都不對
（2）在對美國飛行員進行的營救行動中，要準確地對飛行員進行定位，依靠的技術系統(tǒng)主要包括哪些組成部分？并簡要地闡述該技術系統(tǒng)的主要特點。
參考答案：
1.B2.C
3.（1）B（2）技術組成：空間部分──GPS衛(wèi)星星座；地面控制部分—地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設備部分—GPS信號接收機。
特點：1.能為用戶提供精密的三維坐標、速度和時間；2.全能性（陸地、海洋、航空和航天）；3.全球性；4.全天候；5.連續(xù)性；6.實時性。
（二）神舟六號與GPS
在神舟六號飛船返回艙座椅的邊上，放置著兩個白色的包，這就是在飛船緊急情況著陸時保護航天員生命安全的救生包。其中在救生包中包括有GPS定位儀等。
根據(jù)以上資料，分析回答以下問題。
1.救生包中GPS定位儀的作用（）
A.隨時知道自己所處的地理坐標B.隨時知道自己所在地的氣候
C.隨時知道自己所處的季節(jié)D.隨時知道自己所在地的天氣
2.目前GPS的主要功能是[]
A.定位和導航B.定位和找礦C.天氣預報D.地質測量
3.全球定位系統(tǒng)具有的特點有[]
①全天候②高精度③自動測量④全球性⑤受地形影響⑥受天氣影響
A.①②③④B.①②③⑥C.②③⑤⑥D.③④⑤⑥
4.GPS衛(wèi)星星座的工作衛(wèi)星和在軌備用衛(wèi)星分別是[]
A.21顆和3顆B.22顆和2顆C.21顆和4顆D.24顆和4顆
5.下列關于我國GPS發(fā)展的敘述，你認為不合理的是[]
A.我國作為航天大國，積極有效地發(fā)展GPS是非常必要和必需的
B.至目前為止，我們?yōu)榱薌PS事業(yè)，相繼發(fā)射了3顆全球定位衛(wèi)星
C.我國的衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)是獨立自主開發(fā)、研制和建立
D.我國的衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)在精確程度上已經(jīng)超越了美國，在軍事和民用領域分別取得了可喜的成績
[答案提示]1.A2.A3.A4.A5.D
（三）閱讀下列材料，回答問題。
1999年，首屆“數(shù)字地球”國際會議在北京召開。專家認為，“數(shù)字地球”是地圖測繪、航空衛(wèi)星遙感、探空和深鉆的深化，是對地圖測繪系統(tǒng)（EOS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）與地理信息系統(tǒng)（GIS）的綜合，實現(xiàn)地球圈層間物質流、能量流與信息流數(shù)據(jù)的集成，從而對全球化問題進行廣泛研究。最近歐盟計劃發(fā)射30顆衛(wèi)星，建立地球定位系統(tǒng)。這樣，飛機、輪船、汽車等交通工具和人們的野外探險、考察、旅游都可通過與地球定位系統(tǒng)的連接，確定自己準確的位置。
以農(nóng)業(yè)為例，它在農(nóng)業(yè)信息遙感、太空農(nóng)業(yè)等領域有廣闊的研究前景，一些國家利用資源衛(wèi)星進行農(nóng)業(yè)資源調查、作物長勢和產(chǎn)量檢測等。例如，美國利用資源衛(wèi)星在估測本國小麥產(chǎn)量的同時，還對其他國家小麥產(chǎn)量進行估測，根據(jù)所得數(shù)據(jù)制定生產(chǎn)布局、儲運、加工等計劃，確定對外貿易策略，由此每年可獲利數(shù)億美元。
（1）根據(jù)材料，推斷“數(shù)字地球”相關技術在“我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展”方面可做哪些工作？
（2）在全球問題的研究中，除農(nóng)業(yè)外，還有哪些領域可以應用“數(shù)字地球”的相關技術？
（3）通常確定地球上任何一點的地理位置應該具備的三個數(shù)據(jù)是（）
A.經(jīng)度、距離、海拔B.經(jīng)度、緯度、海拔
C.緯度、相對高度、距離D.到兩極、赤道的距離和等高線
（4）在地圖上表示方向的方法，你認為較準確的是（）
A.有指向標的地圖B.經(jīng)緯網(wǎng)地圖
C.既無指向標有無經(jīng)緯網(wǎng)地圖D.面對地圖，上北下南、左西右東
（5）“數(shù)字地球”的出現(xiàn)是科技創(chuàng)新的又一典范。這意味著（）
A.科技創(chuàng)新日益全球化
B.科學技術是先進生產(chǎn)力的集中體現(xiàn)
C.科技的反戰(zhàn)離不開雄厚的經(jīng)濟實力
D.任何科技都是為政治基礎服務的
[答案提示]
（1）“數(shù)字地球”相關技術在“我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展”方面可做如下工作：資源利用狀況遙感調查；合理布局農(nóng)業(yè)；監(jiān)測并預報氣候變化及旱澇災害；光熱及農(nóng)作物產(chǎn)量預測；農(nóng)業(yè)污染監(jiān)測、預報并提出解決措施等。
（2）在全球問題的研究中，除農(nóng)業(yè)外，還有如下領域可以應用“數(shù)字地球”的相關技術：全球溫室效應；海平面上升；臭氧層分布；地形遙感：全球生態(tài)環(huán)境監(jiān)測；全球氣候預報；全球生物分布；全球產(chǎn)業(yè)結構監(jiān)測等。
（3）B（4）B（5）B
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