高二地理教案：《地理信息技术在区域地理环境研究中的应用》教学设计

　　考纲解读：

　　1.结合实例，了解遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用。

　　2.举例说出全球定位系统在定位导航中的应用。

　　3.运用有关资料，了解地理信息系统在城市管理中的功能。

　　4.了解数字地球的含义。

　　知识梳理：

　　一、地理信息技术

　　1．地理信息技术是指获取、①管理、分析和应用地理②空间信息的现代技术的总称，主要包括遥感、全球定位系统和③地理信息系统等。

　　2．所谓遥感 (RS)，是人们在航空器或航天器上利用一定的技术装备，对地表物体进行远距离的④感知。遥感在区域地理环境研究中，广泛应用于资源调查、⑤环境监测、自然灾害防御监测等领域。

　　3．全球定位系统是利用⑥卫星，在全球范围内实时进行导航、定位的系统，简称GPS。它通过空间部分——GPS卫星星座、地面控制部分——地面监控系统和用户设备部分——⑦GPS信号接收机三大部分，为各类用户提供精密的⑧三维坐标、速度和⑨时间，并且具有全能性、⑩全天候、?全球性、连续性和?实时性的特点。

　　4．地理信息系统是专门处理地理?空间数据的计算机系统，简称(GIS)。应用领域相当广泛，凡是用到?地图或需要处理地理空间数据的领域，都可借助GIS。

　　二、地理信息技术与数字地球

　　1．数字地球是指?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。

　　2．数字地球是将不同?空间、时间的自然与人文的大量信息，按?地理坐标，从区域到全球进行整合，并进行立体的、?动态的显示。

　　考向探究：

　　一、单项选择题（每小题4分，共72分）

　　1. 下图是“嫦娥一号”在绕月轨道上拍摄的首张月球局部三维景观图，“嫦娥一号”在绕月轨道上对月球探测采用的现代信息技术主要是(   )

　　A. 全球定位系统

　　B. 遥感

　　C. 地理信息系统

　　D. 数字地球

　　2. （2008·山东高考）目前对地球形状的精确研究主要是基于(   )

　　A. 遥感技术和地理信息系统

　　B. 全球定位系统和地理信息系统

　　C. 遥感技术和全球定位系统

　　D. 数字地球

　　目前，发达国家已开始把GPS技术引入农业生产，即“精准农业耕作”。据此回答3、4题。

　　3. GPS在“精准农业耕作”的作用是(   )

　　A. 农田信息定位获取

　　B. 分析处理获取的信息

　　C. 管理措施决策

　　D. 估算农业产量

　　4. “精准农业”与“石油农业”相比(   )

　　A. 忽视农田内农作物的差异

　　B. 对同一农田内的作物统一施肥

　　C. 在不减产的情况下，增加生产成本

　　D. 降低因施肥除虫对环境造成的污染

　　（创新题）2009年11月中旬以来，我国北方遭遇了历史上罕见的雨雪灾害，河北、山西、山东、河南、湖北、陕西、新疆、宁夏8省（区）近千万人受灾，因灾死亡人数十人，直接经济损失近百亿元。3S技术在抗灾救灾中将发挥重要的作用。据此回答5～7题。

　　5. 本次雨雪灾害，国家气象局进行了准确的预报，天气预报中用的卫星云图主要使用了  (   )

　　①遥感技术   ②地理信息技术   ③全球定位技术

　　A. ①②       B. ①③    C. ②③   D. ①②③

　　6. 在大雪中前行的司机要知道自己所处的位置和前进的方向，需要借助的是(    )

　　A. 全球定位系统         B. 遥感

　　C. 地理信息系统         D. 数字地球

　　7. 雪灾发生后，GIS发挥了巨大的作用，下列说法不正确的是(     )

　　A. GIS不仅可以反映道路状况和交通事件，还可对除雪车辆、人员、融雪剂等物资进行调度和分配，大大提高了效率，保证了交通的通畅

　　B. 在供水方面，可通过GIS系统中供水管道的埋设位置和深度信息进行检索，结合其他分析手段对容易冻裂的管道设施进行重点防护

　　C. 在供电方面，可利用GIS对故障点进行追踪，并利用移动GIS及时采集和反馈故障信息，以便迅速恢复供电

　　D. 利用GIS可以迅速获得各地灾害的发展情况，从而为决策提供有利依据

　　GIS可以像传统地图一样，解决“地点”、“状况”有关查询，但GIS系统能进行势态分析，复杂的“模式分析”和用“虚拟模拟”进行预测分析……结合下列材料，分析回答8～11题。

　　材料一21世纪全球已经进入知识信息时代，各国之间的竞争，实质上是知识信息和高科技的竞争。

　　材料二“GIS”的英文全名是Geographic Information System,也叫地理信息系统，它具有地图处理、数据库和空间分析这三项功能。

　　8. 两颗卫星同时运行，每隔9天可以覆盖地球一遍，说明遥感技术(   )

　　A. 受地面条件限制少

　　B. 测量范围大

　　C. 手段多，获取的信息量大

　　D. 获得信息的速度快、周期短

　　9. 2009年11月我国先是北方地区出现大范围的降雪，紧跟着南方地区也出现大范围的雨雪天气，要实时获得各地降雪的信息，需要运用的主要手段是(   )

　　A. 遥感技术                B. 地理信息技术

　　C. 全球定位技术            D. 计算机技术

　　10. 如果将GIS新技术用来监测森林火灾，可以(    )

　　A. 用来分析、判断引起森林火灾的原因

　　B. 用来预测森林火灾的发生地点和灭火所用的大致时间

　　C. 用来预测森林火灾后所造成的后果

　　D. 及时知道火灾地点、范围，预测并分析火势蔓延的方向，尽快制定灭火方案

　　11. 有的渔民已经利用GPS新技术来寻找鱼群，如果在渔民中广泛推广应用这一新的捕鱼技术，可能会出现的后果是(    )

　　A. 可能会导致过度捕捞，使渔业资源日趋枯竭

　　B. 可能会使渔民的渔获量日益持续增长，获得长久的高经济效益

　　C. 可能会增加渔业的生产成本，使渔民获利更少

　　D. 可能会促进渔业生产，加大对渔业资源的开发利用，使渔业资源更加丰富

　　（2008·江苏高考）下图是某地地形简图，M点位于36．5°N。两中学生分别到达P、M两点，测量并计算出两点相对高度是288米。读图回答下题。

　　12. 两学生测量当地海拔高度，所用的最便捷的技术是(   )

　　A. 遥感

　　B. 全球定位系统

　　C. 地理信息系统

　　D. 数字地球

　　（2008·海南高考）下图表示某专题研究组建立的地理信息系统（GIS）图层。据此完成13、14题。

　　13. 该专题研究可能是(   )

　　A. 耕地分类和评价

　　B. 工业分布与交通的关系

　　C. 商业分布和规划

　　D. 学校分布

　　14. 若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场的选址，在下列图层中应增加(    )

　　①大气污染   ②区域规划   ③造纸厂、印刷厂分布

　　④水文地质

　　A. ①②        B. ①③       C. ②③           D. ②④

　　15. 信息高速公路与高速网络技术在构建数字地球系统中的作用是(    )

　　A. 传输分散在众多数据库中的数据

　　B. 把卫星收集到的各种数据输送到地球

　　C. 传输计算机网络中的抽象化数据

　　D. 传输和模拟地球上图像的数据信息

　　(2009·潍坊模拟)下图是1936-1996年黄河三角洲陆地面积增减的变化情况，读图回答16、17题。

　　16. 该图资料来源主要使用的地理信息技术是(    )

　　A. GS    B. GPS       C. GIS        D. RS

　　17. 下列有关图示所反映的地理信息，不正确的是(    )

　　A. 1988-1990年黄土高原水土流失治理措施得力，效果明显

　　B. 1990年以前黄河入海口以沉积作用为主，三角洲面积增大

　　C. 1990-1995年初黄河三角洲入海口以侵蚀作用为主，三角洲面积减小

　　D. 外力作用对黄河三角洲的形成有重要影响

　　18. 中国卫星导航定位应用管理中心负责人表示北斗卫星导航定位第二代系统的研制建设已进入攻坚阶段，2009年有多颗卫星发射升空，2011年完成系统组网，基本具备运行能力。北斗卫星导航系统除能够提供精确的定位、测速外，还能够提供的服务包括(    )

　　①授时  ②通信服务    ③农作物长势监测   ④气温异常监测

　　A. ①②    B. ②④    C. ③④    D. ①③

　　二、综合题（共28分）

　　19. 随着信息时代的到来，科技进步给地理学带来了深远的影响和勃勃生机。由遥感系统（RS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）及信息网络与虚拟现实等组成的地理信息技术日益成熟，广泛应用于社会经济各领域，并正在走进人们日常的工作、学习和生活中。根据地理信息技术应用的有关知识，回答下列问题。（11分）

　　（1）上海某出租车公司在中心调度系统中快速查询本公司出租车的位置信息，所采用的技术是             、             。（2分）

　　（2）分析20世纪90年代以来上海市彩色红外遥感图像时，发现外环线周边地区的红色块状区域面积越来越小，而蓝灰色区域面积越来越大。据此可判断，该地区           用地面积在缩小，而用地面积在扩大。（4分）

　　（3）根据三颗卫星提供的资料，运用数学原理就可以计算出地面          物体的位置。有四颗卫星提供资料，除可进一步提高定位的精准度外，还可以迅速计算出             物体的空间位置。（2分）

　　（4）下列活动中，可以应用所学的地理信息技术的有         （多选）。（3分）

　　A. 导弹发射的精确制导

　　B. 珠穆朗玛峰高程的精确测量

　　C. 人口出生率、死亡率的计算

　　D. 人口密度与商业网点布局

　　20. 回答有关“3S”系统的问题。（17分）

　　（1）数字地球系统是由“3S”组成的。“3S”是指        、           、       三大技术系统。（3分）

　　（2）2009年11月的雪灾监测主要是靠         系统，运用该技术的优点是        、         、         、         、         等。（6分）

　　（3）请将下列三个选项的代号填入地理信息技术的简要程序中。（3分）

　　A. 数据处理    B. 空间分析        C. 数据库

　　（4）信息源的获取方式有哪些？（5分）

　　规律方法：

　　考查点一　遥感

　　读下图，完成1～2题。

　　1．图中内容说明航天遥感的什么特点(　　)

　　A．监测范围广                   B．时效快，精度高

　　C．连续性强                     D．准确定位

　　2．就航天遥感而言，其探测的范围越大，则(　　)

　　A．获得资料的速度越慢           B．获得资料的周期越长

　　C．对地物的分辨率越低           D．对地物的分辨率越高

　　答案　1.A　2.C

　　解析　第1题，由图中“我一次就可以把半个地球照进去”可知航天遥感的特点是监测范围广。第2题，获取资料的速度、周期与探测范围关系较小，但探测的范围越大，对分辨率的影响越大。

　　考查点二　全球定位系统

　　俄罗斯航天署于北京时间2008年9月25日16时49分，用“质子—M”运载火箭成功发射3颗“格洛纳斯—M”卫星。这样一来，在太空中就有18颗卫星为“格洛纳斯”系统全天候工作，信号可覆盖俄全境。据此回答3～4题。

　　3．“格洛纳斯”卫星系统是(　　)

　　A．遥感系统                          B．全球定位系统

　　C．地理信息系统                      D．计算机系统

　　答案　B

　　解析　由题目信息“由18颗卫星为该系统全天候工作”，可推知该系统属于全球定位系统。

　　4．“格洛纳斯”卫星系统“满编制”时应有卫星数目是(　　)

　　A．18             B．20             C．21            D．24

　　答案　D

　　解析　全球定位系统的卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成，因而“满编制”时应有24颗卫星。

　　考查点三　地理信息系统

　　下图示意为某专题研究建立的地理信息系统(GIS)图层。据此完成5～6题。

　　5．该专题研究可能是(　　)

　　A．耕地分类和评价                    B．工业分布与交通的关系

　　C．商业分布和规划                    D．学校布局

　　6．若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场选址，在下列图层中应增加(　　)

　　①大气污染　②区域规划　③造纸厂、印刷厂分布　④水文地质

　　A．①②             B．①③         C．②③           D．②④

　　答案　5.A　6.D

　　解析　本题组以地理信息系统(GIS)图层为背景，主要考查地理信息系统的具体应用及相应的知识迁移和应用能力。图示中的图层信息是解答本题组的关键。第5题，该地理信息系统图层涉及到土壤、水系、地形等自然因素和土地利用及居民点分布等社会因素，这些信息可应用于耕地分类和评价。工业分布与交通的关系、商业分布和规划、学校布局等与自然因素关系不大。第6题，深埋垃圾场选址要考虑水文地质和区域规划，而大气污染、造纸厂、印刷厂分布与深埋垃圾无关。

　　考查点四　地理信息技术与数字地球

　　“数字地球”的出现是科技创新的又一典范。据此回答7～8题。

　　7．下列关于数字地球技术的叙述，正确的是(　　)

　　A．数字地球技术是高科技行业，难以走入我们的生活

　　B．数字地球技术发展前景广阔，将日益影响我们的生活

　　C．数字地球技术是地理工作者的专用工具

　　D．数字地球技术就是指“3S”技术

　　8．关于“数字化”的叙述，不正确的是(　　)

　　A．“数字地球”即数字化、信息化的虚拟地球

　　B．“数字城市”有利于加强城市的管理

　　C．“数字校园”能使更多的人共享教育资源

　　D．“数字化”管理不需要人的参与

　　答案　7.B　8.D

　　解析　“数字地球”已极大地方便了人们的生活，能为复杂的生产、研究提供实验条件和试验基地。“数字化”生活带给人们便利的生活，但并不把人排斥在外。

　　方法技巧练

　　图解RS、GIS、GPS之间的关系

　　当今，3S(RS、GPS、GIS)技术在生产、生活和科研中的作用越来越突出。读“3S技术的综合运用图”，运用有关3S的知识回答(1)～(2)题。

　　(1)图中①②③④⑤⑥箭头指向线分别表示3S技术的不同应用功能，各个圆的重叠部分代表RS、GPS、GIS不同组合的综合应用，下列说法正确的是(　　)

　　A．表示“提供影像信息功能”的是①和④

　　B．表示“提供定位信息功能”的是③和⑥

　　C．乙部分可掌握水灾动态信息和分析水灾损失

　　D．丙部分可以用来判断火势蔓延方向，获取火场精确位置

　　(2)某兴趣小组要对学校所在城市的公交布局进行研究，提出合理化建议，运用了GIS系统。在GIS数据库中，须调用的专题图层有下列中的(　　)

　　①地形图层　②交通图层　③气候图层　④人口图层

　　⑤商业网点图层　⑥水系图层　⑦管网图层　⑧城市图层

　　A．①②⑤⑥                        B．③④⑤⑦

　　C．②④⑤⑧                        D．⑤⑥⑦⑧

　　答案　(1)C　(2)C

　　解析　表示“提供影像信息功能”的是①和⑤，表示“提供定位信息功能”的是④和⑥，乙部分为RS和GIS的综合运用，即可掌握水灾淹没区的动态信息，以及分析水灾损失，判断火势蔓延方向要运用RS；进行城市的公交布局，需要了解交通、人口、商业网点和城市的布局特点。

　　方法技巧　遥感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信息的空间定位，地理信息系统主要用来对地理信息进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价，三者具体关系如下：