人教版高中地理必修3第一章第2節(jié)《地理信息技術(shù)在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用》課件

遙 感 （ RS）全 球 定 位 系 統(tǒng) （ GPS）地 理 信 息 系 統(tǒng) （ GIS）地 理 信 息 技 術(shù) 與 數(shù) 字 地 球第 二 節(jié) 地 理 信 息 技 術(shù) 在 區(qū) 域 地 理 環(huán) 境 研 究 中 的 應(yīng) 用什 么 是 地 理 信息 技 術(shù) ？ 它 都應(yīng) 用 在 哪 些 方面 ？地理信息技術(shù)獲取地理空間信息現(xiàn)代技術(shù)的總稱管理分析應(yīng)用 . 地 理 信 息 技 術(shù) 的 概 念地理信息技術(shù)包括遙 感 （ RS）全 球 定 位 系 統(tǒng) （ GPS）地 理 信 息 系 統(tǒng) （ GIS）虛 擬 環(huán) 境 、 網(wǎng) 絡(luò) GIS等 . 地 理 信 息 技 術(shù) 的 應(yīng) 用 （ 1） 廣 泛 應(yīng) 用 于 區(qū) 域 地 理 環(huán) 境 研究 ， 在 資 源 調(diào) 查 、 環(huán) 境 監(jiān) 測(cè) 、 自 然 災(zāi) 害防 御 監(jiān) 測(cè) 、 國 土 資 源 管 理 、 國 土 開 發(fā) 規(guī)劃 等 許 多 領(lǐng) 域 中 發(fā) 揮 著 重 要 作 用 。一 、 遙 感 （ ）1. 遙 感 的 概 念所 謂 遙 感 ， 是 人 們 在 航 空 器 (如 飛機(jī) 、 高 空 氣 球 )或 航 天 器 (如 人 造 衛(wèi) 星 )上 利 用 一 定 的 技 術(shù) 裝 備 ， 對(duì) 地 表 物 體 進(jìn)行 遠(yuǎn) 距 離 的 感 知 。 人 造 衛(wèi) 星 遙 感 示 意 圖2 . 遙 感 的 主 要 環(huán) 節(jié)目標(biāo)物物體輻射或反射電磁波傳感器收集傳輸?shù)孛孢b感系統(tǒng)信息處理成果專業(yè)圖件統(tǒng)計(jì)數(shù)字電磁波電磁波 遙 感 的 裝 置（ ） 傳 感 器 遙 感 的 關(guān) 鍵 裝 置 作 用 ： 傳 感 器 在 航 空 或 航 天 器 上 接 受地 面 物 體 反 射 或 輻 射 的 電 磁 波 信 息 ， 并 以圖 像 膠 片 或 數(shù) 據(jù) 磁 帶 記 錄 下 來 ， 傳 送 到 地面 接 收 站 。（ ） 組 成 遙 感 平 臺(tái) 、 傳 感 器 、 地 面 接 收 站 、 信息 處 理 系 統(tǒng) 等 。3 遙 感 的 應(yīng) 用 ： （ 1） 廣 泛 用 于 資 源 調(diào) 查 （ 2） 環(huán) 境 監(jiān) 測(cè) （ 3） 自 然 災(zāi) 害 防 御 監(jiān) 測(cè) （ 4） 農(nóng) 作 物 估 產(chǎn) 及 病 蟲 害 防 治 （ 5） 區(qū) 域 規(guī) 劃 4 遙 感 的 優(yōu) 越 性 (作 用 ） （ 1） 提 高 研 究 工 作 的 精 度 和 質(zhì) 量 ， 節(jié)省 人 力 、 財(cái) 力 ， 提 高 效 率 。傳統(tǒng)的工作方法從點(diǎn)線實(shí)地觀測(cè)面上的分析研究遙感技術(shù)從面上的區(qū)域分析研究有重點(diǎn)的選擇若干點(diǎn)線進(jìn)行野外驗(yàn)證和檢查 （ 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(dòng) 態(tài) 、 從 過 程 到 模 式 的 轉(zhuǎn) 化 和 發(fā) 展 ， 提供 了 條 件 。 區(qū) 域 地 理 環(huán) 境 研 究 的 前 提 是 獲 取 地 理信 息 。 例 如 ， 將 多 次 或 逐 月 、 逐 年 的 遙 感影 像 圖 疊 加 ， 就 可 反 映 城 市 的 擴(kuò) 張 、 海 岸的 侵 蝕 、 湖 泊 的 消 長 ， 等 等 。 在 區(qū) 域 地 理環(huán) 境 研 究 中 ,遙 感 廣 泛 應(yīng) 用 于 資 源 凋 查 、 環(huán)境 監(jiān) 測(cè) 、 自 然 災(zāi) 害 防 御 監(jiān) 測(cè) 等 領(lǐng) 域 。 1 從 監(jiān) 測(cè) 的 范 圍 、 速 度 ， 人 力和 財(cái) 力 的 投 入 等 方 面 看 ， 遙 感 具 有哪 些 特 點(diǎn) ？點(diǎn) 撥 :范 圍 更 廣 、 速 度 更快 、 需 要 人 力 更 少 、財(cái) 力 投 入 少 。 2 有 人 說 ： 遙 感 是 人 的 視 力 的延 伸 。 你 同 意 這 種 看 法 嗎 ? 點(diǎn) 撥 : 同 意 。 可 以 從 遙 感 的 定 義分 析 。 從 某 種 意 義 上 說 ，人 們 “ 看 ” 的 過 程 就 是 在遙 感 ， 眼 睛 相 當(dāng) 于 傳 感 器 。二 、 全 球 定 位 系 統(tǒng) （ GPS） 1 .全 球 定 位 系 統(tǒng) 的 概 念利用衛(wèi)星 全 球 范 圍 內(nèi)實(shí) 時(shí) 導(dǎo)航 定位 系統(tǒng)全 球 范 圍 內(nèi)實(shí) 時(shí)2.全 球 定 位 系 統(tǒng) 的 組 成包 括 三 大 部 分 ：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(shè) 備 部 分 GPS信 號(hào) 接 收 機(jī) 。 GPS衛(wèi) 星 星 座由 21顆 工 作 衛(wèi) 星 和3顆 在 軌 備 用 衛(wèi) 星組 成 。 這 24顆 衛(wèi) 星均 勻 分 布 在 六 個(gè) 軌道 平 面 內(nèi) 。 全 球 任何 地 點(diǎn) 在 任 何 時(shí) 刻 ,地 平 面 上 空 至 少 有四 顆 GPS衛(wèi) 星 。 GPS衛(wèi) 星 星 座地 面 監(jiān) 控 系 統(tǒng) GPS 系 統(tǒng) 的 幕 后 工 作者 ， 主 要 包 括 一 個(gè) 主 控 站 、四 個(gè) 監(jiān) 控 站 、 一 個(gè) 上 行 注 入站 。 監(jiān) 控 站 的 主 要 任 務(wù) 是 取得 衛(wèi) 星 觀 測(cè) 數(shù) 據(jù) 并 將 這 些 數(shù)據(jù) 傳 送 至 主 控 站 ， 主 控 站 收集 各 監(jiān) 控 站 對(duì) GPS 衛(wèi) 星 的全 部 觀 測(cè) 數(shù) 據(jù) ， 利 用 這 些 數(shù)據(jù) 計(jì) 算 每 顆 GPS 衛(wèi) 星 的 軌道 和 衛(wèi) 星 時(shí) 鐘 校 正 值 ， 并 將這 些 數(shù) 據(jù) 和 實(shí) 時(shí) 預(yù) 報(bào) 的 星 歷圖 通 過 上 行 注 入 站 發(fā) 送 給 對(duì)應(yīng) 的 衛(wèi) 星 。 GPS 信 號(hào) 接 收 機(jī) GPS衛(wèi) 星 發(fā) 送 的 導(dǎo) 航 定 位信 號(hào) ， 對(duì) 于 陸 地 、 海 洋 和 空間 的 廣 大 用 戶 ， 只 要 用 戶 擁 有能 夠 接 收 、 跟 蹤 、 變 換 和 測(cè) 量GPS信 號(hào) 的 接 收 設(shè) 備 ， 即GPS信 號(hào) 接 收 機(jī) 。 可 以 在 任 何時(shí) 候 用 GPS信 號(hào) 進(jìn) 行 導(dǎo) 航 定 位測(cè) 量 。全 能 性 (陸 地 、 海 洋 、 航 空 和 航 天 )全 球 性全 天 候連 續(xù) 性實(shí) 時(shí) 性3.全 球 定 位 系 統(tǒng) 的 工 作 特 點(diǎn) 及 功能功 能 為 用 戶 提 供 精 密 的 三 維坐 標(biāo) ， 速 度 和 時(shí) 間4.全 球 定 位 系 統(tǒng) 的 應(yīng) 用（ 1） 在 日 常 生 活 中 應(yīng) 用 GPS導(dǎo) 航 無 論 是 在 飛 行 的 飛 機(jī) 上 ， 行 駛 的汽 車 和 船 舶 上 ， 還 是 徒 步 在 野 外 考 察 、旅 行 ， 只 要 擁 有 手 掌 大 小 的 GPS信 號(hào)接 收 機(jī) ， 就 能 隨 時(shí) 知 道 自 己 前 進(jìn) 的 方向 和 所 處 的 地 理 坐 標(biāo) 。 利 用 GPS為 導(dǎo)航 服 務(wù) 已 成 為 一 種 新 興 的 行 業(yè) 。GPS汽 車 導(dǎo) 航GPS 汽 車 導(dǎo) 航 汽 車 導(dǎo) 航 裝 置 可 顯 示 城 市 道路 圖 和 該 車 的 位 置 。 駕 駛 員 輸 入出 發(fā) 點(diǎn) 和 目 的 地 的 地 名 ， 然 后 從系 統(tǒng) 顯 示 的 可 行 路 線 中 選 擇 其 中的 一 條 。 系 統(tǒng) 除 動(dòng) 態(tài) 顯 示 該 車 的位 置 外 ， 還 通 過 語 音 提 示 ， 引 導(dǎo)駕 駛 員 把 車 開 到 目 的 地 。 （ ） 在 區(qū) 域 地 理 環(huán) 境 研 究 中 的 應(yīng) 用 。 例 如 ： 野 外 調(diào) 查 是 區(qū) 域 地 理 環(huán)境 研 究 常 用 的 方 法 之 一 ， 全 球 定 位系 統(tǒng) 可 以 幫 助 野 外 考 察 人 員 確 定 考察 點(diǎn) 的 地 理 位 置 （ 經(jīng) 度 和 緯 度 ） 、高 程 （ 海 拔 ） ， 從 而 可 在 野 外 調(diào) 查中 獲 得 更 為 精 準(zhǔn) 的 數(shù) 據(jù) 。 .我 國 的 衛(wèi) 星 導(dǎo) 航 定 位 系 統(tǒng) 面 對(duì) 世 界 衛(wèi) 星 導(dǎo) 航 定 位 技 術(shù) 的 迅 猛 發(fā) 展 ， 我 國 作 為航 天 大 國 ， 也 在 積 極 探 索 適 應(yīng) 自 己 國 情 的 衛(wèi) 星 導(dǎo) 航 定 位技 術(shù) 。 1983年 ， 我 國 航 天 專 家 創(chuàng) 造 性 地 提 出 了 利 用 兩 顆地 球 靜 止 軌 道 衛(wèi) 星 實(shí) 現(xiàn) 區(qū) 域 導(dǎo) 航 定 位 的 設(shè) 計(jì) 方 案 ， 經(jīng) 過多 次 演 示 實(shí) 驗(yàn) 證 明 ， 該 系 統(tǒng) 方 案 正 確 可 行 。 2000年 10月31日 和 12月 21日 ， 我 國 相 繼 發(fā) 射 了 兩 顆 “ 北 斗 一 號(hào) ” 衛(wèi)星 ， 作 為 導(dǎo) 航 定 位 的 工 作 衛(wèi) 星 。 2003年 5月 25日 我 國 發(fā)射 了 第 三 顆 “ 北 斗 一 號(hào) ” 衛(wèi) 星 ， 作 為 導(dǎo) 航 定 位 的 備 用 衛(wèi)星 。 這 三 顆 “ 北 斗 一 號(hào) ” 衛(wèi) 星 組 成 了 中 國 的 衛(wèi) 星 導(dǎo) 航 定位 系 統(tǒng) 。 該 系 統(tǒng) 是 我 國 獨(dú) 立 自 主 開 發(fā) 、 研 制 和 建 立 的 ，可 以 提 供 全 天 候 、 高 精 度 、 大 范 圍 、 快 速 實(shí) 時(shí) 的 導(dǎo) 航 定位 服 務(wù) 。北 斗 導(dǎo) 航 衛(wèi) 星 三 、 地 理 信 息 系 統(tǒng) （ GIS） 1 .地 理 信 息 系 統(tǒng) 的 概 念 專 門 處 理 地 理 空 間 數(shù) 據(jù) 的 計(jì) 算機(jī) 系 統(tǒng) ， 稱 為 “ 地 理 信 息 系 統(tǒng) ” ，簡 稱 “ GIS”。信 息 源 表 達(dá)空 間 分 析數(shù) 據(jù) 庫數(shù) 據(jù) 處 理地 圖 、 遙感 圖 象 、以 及 野 外考 察 、 室內(nèi) 實(shí) 驗(yàn) 、社 會(huì) 統(tǒng) 計(jì)等 獲 得 的數(shù) 據(jù) 建 立 空間 模 型和 數(shù) 字模 型 地 物 空間 特 征和 屬 性的 各 項(xiàng)數(shù) 據(jù) 的結(jié) 合 按 一 定 規(guī)劃 對(duì) 所 研究 的 局 部或 局 部 與相 鄰 部 分或 整 個(gè) 區(qū)域 進(jìn) 行 空間 分 析 將 系 統(tǒng) 處理 和 分 析的 結(jié) 果 形成 可 供 研究 、 規(guī) 劃和 決 策 人使 用 的 產(chǎn)品 . GIS的 簡 要 程 序3.地 理 信 息 系 統(tǒng) 的 應(yīng) 用 地 理 信 息 系 統(tǒng) 可 應(yīng) 用 的 領(lǐng) 域 相 當(dāng) 廣 泛 ， 凡是 用 到 地 圖 或 需 要 處 理 地 理 空 間 數(shù) 據(jù) 的 領(lǐng) 域 都可 以 借 助 GIS。 （ ） 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 空 間信 息 。 通 過 對(duì) 有 關(guān) 信 息 進(jìn) 行 分 析 、 加 工 ，建 立 能 反 映 區(qū) 域 內(nèi) 各 種 因 素 相 互 關(guān) 系 ， 揭示 區(qū) 域 結(jié) 構(gòu) 、 特 征 和 發(fā) 展 規(guī) 律 的 模 型 。 （ ） 利 用 地 理 信 息 系 統(tǒng) 所 提 供 的 查 詢 檢索 、 空 間 分 析 等 功 能 ， 還 可 對(duì) 區(qū) 域 內(nèi) 自 然 資 源和 條 件 、 區(qū) 位 和 交 通 條 件 、 人 口 和 勞 動(dòng) 力 條 件 ，以 及 經(jīng) 濟(jì) 和 社 會(huì) 條 件 進(jìn) 行 更 精 確 的 分 析 、 評(píng) 價(jià) 。 （ ） 在 利 用 遙 感 、 全 球 定 位 系統(tǒng) 等 提 供 的 地 理 信 息 的 基 礎(chǔ) 上 ， 運(yùn) 用地 理 信 息 系 統(tǒng) ， 可 以 對(duì) 環(huán) 境 和 自 然 災(zāi)害 進(jìn) 行 動(dòng) 態(tài) 監(jiān) 測(cè) 及 評(píng) 估 預(yù) 測(cè) 。 四川汶川地震 （ ） 地 理 信 息 系 統(tǒng) 在 城 市 管 理 中 的 應(yīng)用 已 得 到 推 廣 。 城 市 與 區(qū) 域 規(guī) 劃 中 要 處 理 許 多 不 同 性 質(zhì) 和 不 同 特 點(diǎn) 的 問 題 ， 它 涉及 資 源 、 環(huán) 境 、 人 口 、 交 通 、 經(jīng) 濟(jì) 、 教 育 、 文 化 和 金 融 等 多 個(gè) 地 理 變量 和 大 量 數(shù) 據(jù) 。 地 理 信 息 系 統(tǒng) 的 數(shù) 據(jù) 庫 管 理 有 利 于 將 這 些 數(shù) 據(jù) 信 息 歸并 到 統(tǒng) 一 系 統(tǒng) 中 ， 最 后 進(jìn) 行 城 市 與 區(qū) 域 多 目 標(biāo) 的 開 發(fā) 和 規(guī) 劃 ， 包 括 城鎮(zhèn) 總 體 規(guī) 劃 、 城 市 建 設(shè) 用 地 適 宜 性 評(píng) 價(jià) 、 環(huán) 境 質(zhì) 量 評(píng) 價(jià) 、 道 路 交 通 規(guī)劃 、 公 共 設(shè) 施 配 置 ， 以 及 城 市 環(huán) 境 的 動(dòng) 態(tài) 監(jiān) 測(cè) 等 。 這 些 規(guī) 劃 功 能 的 實(shí)現(xiàn) ， 是 以 地 理 信 息 系 統(tǒng) 的 空 間 搜 索 方 法 、 多 種 信 息 的 疊 加 處 理 和 一 系列 分 析 軟 件 (回 歸 分 析 、 投 入 產(chǎn) 出 計(jì) 算 、 模 糊 加 權(quán) 評(píng) 價(jià) 、 0-l規(guī) 劃 模 型 、系 統(tǒng) 動(dòng) 力 學(xué) 模 型 等 )加 以 保 證 的 。 我 國 大 城 市 數(shù) 量 居 于 世 界 前 列 ， 根據(jù) 加 快 中 心 城 市 的 規(guī) 劃 建 設(shè) ， 加 強(qiáng) 城 市 建 設(shè) 決 策 科 學(xué) 化 的 要 求 ， 利 用地 理 信 息 系 統(tǒng) 作 為 城 市 規(guī) 劃 、 管 理 和 分 析 的 工 具 ， 具 有 十 分 重 要 的 意義 。 1 數(shù) 字 地 球（ 1） 數(shù) 字 地 球 的 概 念 數(shù) 字 地 球 是 指 數(shù) 字 化 的 地 球 ， 即 把 整 個(gè) 地球 信 息 進(jìn) 行 數(shù) 字 化 后 ， 由 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 來 管 理 的技 術(shù) 系 統(tǒng) 。 （ 2） 數(shù) 字 地 球 的原 理 和 應(yīng) 用 數(shù) 字 地 球 是 將 不 同空 間 、 時(shí) 間 的 自 然 、 人文 的 大 量 信 息 ， 按 地 理坐 標(biāo) ， 從 區(qū) 域 到 全 球 進(jìn)行 整 合 ， 并 進(jìn) 行 立 體 的 、動(dòng) 態(tài) 的 顯 示 ， 能 為 復(fù) 雜的 生 產(chǎn) 、 研 究 活 動(dòng) 提 供實(shí) 驗(yàn) 條 件 和 試 驗(yàn) 基 地 。例 如 （ 1） 數(shù) 字 地 球 為 可 持 續(xù) 發(fā) 展 提 供 依 據(jù) （ 2） 數(shù) 字 地 球 為 政 府 決 策 提 供 數(shù) 據(jù) （ 3） 數(shù) 字 地 球 為 老 百 姓 提 供 方 便 。 遠(yuǎn)程 教 育 ， 網(wǎng) 上 購 物 等 。地 理 信 息 技 術(shù) 與 數(shù) 字 地 球 與 3S關(guān)系2 .“3S”的 關(guān) 系 （ ） 聯(lián) 系 ：既 互 為 獨(dú) 立 發(fā) 展 又相 互 促 進(jìn) 。（ ） 區(qū) 別 ： 遙 感 主 要 用 于 地 理 信 息 數(shù) 據(jù) 的 獲 取 ； 全 球 定 位 系 統(tǒng) 主 要 用 于 地 理 信 息 的 空間 定 位 ； 地 理 信 息 系 統(tǒng) 主 要 用 來 對(duì) 地 理 信 息 數(shù)據(jù) 進(jìn) 行 管 理 、 查 詢 、 更 新 、 空 間 分 析 和應(yīng) 用 評(píng) 價(jià) 。 農(nóng) 業(yè) 、 林 業(yè) 、 國 土 資 源 、 地 礦 、 軍 事 、 交 通 、 測(cè) 繪 、 水 利 、 通 訊 、 交 通 、公 安 、 教 育 、 能 源 等 各 行 業(yè)應(yīng) 用領(lǐng) 域 為 各 類 用 戶 提 供 精密 的 三 維 坐 標(biāo) 、 速度 和 時(shí) 間能 對(duì) 地 理 空 間 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 輸入 、 管 理 、 分 析 和 表 達(dá)段 時(shí) 間 內(nèi) 獲 得 全 面 資 料以 便 及 時(shí) 安 排 防 災(zāi) 、 救災(zāi)作 用 全 能 性 、 全 球 性 、全 天 候 、 連 續(xù) 性 、實(shí) 時(shí) 性 采 集 、 管 理 、 分 析 、 輸出 地 理 空 間 信 息 空 間 分析 多 要 素 、 綜 合 動(dòng) 態(tài) 預(yù) 測(cè) 計(jì) 算 機(jī) 系 統(tǒng) 支 持范 圍 大 、 速 度 快 、 周 期短 、 限 制 少 、 應(yīng) 用 廣特 征 信 息 源 數(shù) 據(jù) 處 理 數(shù) 據(jù) 庫 空間 分 析 表 達(dá)電 磁 波 -收 集 -傳 輸 -處理 -分 析 -成 果技 術(shù)環(huán) 節(jié) GPS衛(wèi) 星 星 座 、地 面 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 、GPS信 號(hào) 接 收 機(jī)計(jì) 算 機(jī) 硬 件 、 軟 件遙 感 平 臺(tái) 、 傳 感 器 、 遙感 信 息 的 傳 輸 與 處 理技 術(shù)裝 備 地 圖 的 延 伸人 的 視 力 的 延 伸別 名GPSGISRS代 號(hào) 利 用 衛(wèi) 星 在 全 球 范圍 內(nèi) 適 時(shí) 進(jìn) 行 導(dǎo) 航 、定 位 的 系 統(tǒng)專 門 處 理 地 理 空 間 數(shù) 據(jù) 的計(jì) 算 機(jī) 系 統(tǒng)利 用 一 定 的 技 術(shù) 裝 備 在航 空 器 或 航 天 器 上 對(duì) 地物 進(jìn) 行 遙 遠(yuǎn) 的 感 知概 念 全 球 定 位 系 統(tǒng)地 理 信 息 系 統(tǒng)遙 感 技 術(shù)數(shù) 字 地 球 與 3S 3S為 數(shù) 字 地 球 奠 定 了 基 礎(chǔ) 。 數(shù) 字 地 球 最 主 要 的 任 務(wù) 是 提供 信 息 服 務(wù) 。鞏 固 訓(xùn) 練 通 過 地 圖 、 遙 感 圖 像 、 野 外 考 察 等 獲 得數(shù) 據(jù) 的 GIS技 術(shù) 程 序 是 （ ）A 數(shù) 據(jù) 處 理 B 信 息 源 C 數(shù) 據(jù) 庫 D 表 達(dá) 屬 于 全 球 定 位 系 統(tǒng) 空 間 部 分 的 是 （ ）A GPS衛(wèi) 星 星 座 B 地 面 監(jiān) 控 系 統(tǒng)C GPS信 號(hào) 接 收 機(jī) D 雷 達(dá)B AD