高中地理《地理信息技術(shù)的應(yīng)用》課件-新人教版必修區(qū)域地理環(huán)境的研究氣候、水文、環(huán)境、資源、自然災(zāi)害、植被原始數(shù)據(jù)的獲取空間定位疊加、整合模擬區(qū)域自然過程預(yù)測、預(yù)報為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供更科學、準確得數(shù)據(jù)各類數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)RSGPSGIS

曾有報道，北京中關(guān)村某高科技廠家在建設(shè)廠房時要求使用一種高科技合成（具有質(zhì)輕、防曬等功能）材料作為房頂，但施工方在施工過程中為了獲取更多的利潤，有些房頂只使用一般材料，由于外觀看不出差異，廠家被蒙在鼓里，一年后，北京某遙感專業(yè)的實習學生在判讀中關(guān)村多種波段的遙感圖像時，發(fā)現(xiàn)這家工廠的廠房屋頂材質(zhì)不同，于是向廠方了解，廠方否認用了不同材質(zhì)，經(jīng)實習學生的進一步解釋，廠家終于明白施工方用了劣質(zhì)材料，因此，施工方不得不承認這一事實，并加以賠償。為什么肉眼難以分辨，遙感卻具有“火眼金睛”？遙感技術(shù)可以打假！遙感技術(shù)不僅僅是打假，遙感技術(shù)是地理信息技術(shù)中獲取地理信息的重要技術(shù)手段，作為一種新型的綜合探測技術(shù)，遙感因近些年來廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域而備受關(guān)注一、遙感（RS）：是人們在航空器、或航天器上利用一定的技術(shù)設(shè)備，對地表事物進行遠距離的感知。1.概念：航空器與航天器有何區(qū)別？航空器—在大氣層中飛行的飛行器。包括氣球、氣艇、飛機、滑翔機、直升機等。航天器—用于航天飛行的飛行器。包括人造衛(wèi)星、宇宙飛船、空間站、航天飛機、行星探測器。按運載工具，遙感可分為哪幾類？航空遙感和航天遙感兩類航空器航天器因為地球上所有物體都在不停地發(fā)射、反射、吸收電磁波，而且不同物體對電磁波的發(fā)射、反射、吸收的特性不同例如，植物的葉子看起來是綠色的，是因為葉子中的葉綠素對太陽光中藍色和紅色波長的光強烈反射的緣故。物體的這種對電磁波固有的特性叫做光譜特性?遙感，就是遙遠的感知。為什么能進行遙遠的感知呢？遙感技術(shù)—借助對電磁波敏感的儀器，在不與探測目標接觸的情況下，記錄目標物對電磁波的輻射、反射、散射等信息。并通過分析，揭示目標物的特征、性質(zhì)及其變化的綜合探測技術(shù)。傳感器不同地物反射的電磁波不同，這是遙感影像能夠被判讀的基礎(chǔ)。

一種物質(zhì)所產(chǎn)生的自身輻射，或?qū)ν鈦磔椛渌a(chǎn)生的反射和透射，形成了該物質(zhì)的一種特別標志——波譜特征。上圖顯示了松林、草地、紅砂巖和泥漿的反射波譜曲線?？梢钥闯?，不同地物的反射率是不同的，通過對不同地物的波譜特征進行分析，就可以判斷地物了。工作流程遙感原理：是從傳感器接受信息到遙感信息應(yīng)用的全過程。如下圖遙感的特點及應(yīng)用探測范圍大、速度快，周期短（能反應(yīng)動態(tài)變化）、節(jié)省人財力、受地面限制條件少、信息量大、用途廣?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測、災(zāi)害

監(jiān)測等。為地理信息系統(tǒng)提供大量的數(shù)據(jù)圖象。特點：應(yīng)用：以下文字材料反映了現(xiàn)遙感技術(shù)的哪些特點？一張比例尺為1：35000的23cm×23cm的航空圖片，可反映出60多平方千米的地理景觀實況；一幅陸地衛(wèi)星TM（專題制圖儀）圖像，其覆蓋面積可達34255平方千米。視域廣闊，監(jiān)測范圍大思考：陸地衛(wèi)星Ⅴ、Ⅵ的運行周期為16天，即每16天可以對全球陸地表面成像一遍；

NOAA氣象衛(wèi)星每天能接收兩次覆蓋全球的圖像。動態(tài)監(jiān)測、實時傳輸這種特點有利于及時發(fā)現(xiàn)病蟲害、洪水及森林火災(zāi)等自然災(zāi)害，為抗災(zāi)、減災(zāi)工作提供可靠的科學依據(jù)。應(yīng)用中國大陸的衛(wèi)星地形圖

上海市區(qū)上空的衛(wèi)星圖片

長江入?？诘男l(wèi)星圖片

上海太湖崇明島長興島橫沙島蘇州無錫常州常熟南通昆山浦東陸家嘴航空圖片

臺灣島的遙感影象：能清楚的看到全島的地貌。

北美颶風云系乞力馬扎羅的積雪

這座“赤道上的雪峰”海拔5895米，永久性積雪的融化，反映了氣候的變暖趨勢，有人斷言：不久的將來，赤道上將見不到雪峰景象了！美國國防部五角大樓

9.11事件前后的紐約北京遙感圖這是一幅IKONOS衛(wèi)星圖像。它采用全色，分辨率為1米的傳感器。二、全球定位系統(tǒng)（GPS）1、概念：利用衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)適時進行導航、定位的系統(tǒng)。

由衛(wèi)星（24顆）、地面監(jiān)控系統(tǒng)、GPS信號接收機等三大部分組成2.組成：a.空間部分——衛(wèi)星星座b.地面控制部分——地面監(jiān)控系統(tǒng)c.用戶設(shè)備部分——GPS信號接收機請思考：讀右圖，①相鄰兩個GPS星座衛(wèi)星軌道平面之間的夾角是多少度?(

)②每個衛(wèi)星軌道上各有幾顆衛(wèi)星?它們兩兩相隔多少度?(

)60°4顆；90°(1)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。GPS衛(wèi)星星座記作(2l+3)GPS星座。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個軌道平面內(nèi)，軌道傾角為55度，各個軌道平面之間的夾角為60度，即軌道的升交點赤經(jīng)各相差60度。每個軌道平面內(nèi)。各顆衛(wèi)星之間的升交角距相差90度。一軌道平面上的衛(wèi)星比兩邊相鄰軌道平面上的相應(yīng)衛(wèi)星超前30度。(2)地面監(jiān)控系統(tǒng)對于導航定位來說．GPS衛(wèi)星是一動態(tài)已知點。星的位置是依據(jù)衛(wèi)星發(fā)射的星歷——描述衛(wèi)星運動及其軌道的參數(shù)算得的。每顆GPS衛(wèi)星所播發(fā)的星歷是由地面監(jiān)控系統(tǒng)提供的。衛(wèi)星上的各種設(shè)備是否正常工作以及衛(wèi)星是否一直沿著預(yù)定軌道運行，都要由地面設(shè)備進行監(jiān)測和控制。地面監(jiān)控系統(tǒng)另一重要作用是保持各顆衛(wèi)星處于同一時間標準——GPS時間系統(tǒng)。這就需要地面站監(jiān)測各顆衛(wèi)星的時間求出鐘差。然后由地面注入站發(fā)給衛(wèi)星，衛(wèi)星再由導航電文發(fā)給用戶設(shè)備。GPS工作衛(wèi)星的地面監(jiān)控系統(tǒng)包括一個主控站、三個注入站和五個監(jiān)測站。(3)GPS信號接收機

GPS信號接收機的任務(wù)是：能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星的信號，并跟蹤這些衛(wèi)星的運行對所接收到的GPS信號進行變換、放大和處理，以便測量出GPS信號從衛(wèi)星到接收機天線的傳播時間，解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導航電文，實時地計算出測站的三維位置，甚至三維速度和時間。GPS衛(wèi)星發(fā)送的導航定位信號，是一種可供無數(shù)用戶共享的信息資源。對于陸地、海洋和空間的廣大用戶，只要用戶擁有能夠接收、跟蹤、變換和測量GPS信號的接收設(shè)備即GPS信號接收機?？梢栽谌魏螘r候用GPS信號進行導航定位測量。根據(jù)使用目的的不同，用戶要求的GPS信號接收機也各有差異。目前世界上已有幾十家工廠生產(chǎn)GPS接收機，產(chǎn)品也有幾百種。這些產(chǎn)品可以按照原理、用途、功能等來分類。手持型CPS接收機應(yīng)用領(lǐng)域性能優(yōu)點功能手持型GPS

接收機多為導航使用液晶顯示，導航畫面清晰，配有背景燈，方便夜問操作．功能鍵齊全不需要地面輔助設(shè)備，只要收到衛(wèi)星信號，就能快速定位，不受天氣、行政區(qū)域的限制能夠計算當?shù)氐膰H標準時問，處于運動狀態(tài)還能指出i〔北方向，并將經(jīng)過的地點、路線記錄下來，方便返回時用；計算兩點間的距離，實現(xiàn)坐標系間的相互轉(zhuǎn)換；計算日出、日落時間[背景知識]

GPS的定位原理是什么?GPS的基本定位原理是：衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時間信息，用戶接收到這些信息后經(jīng)過計算，求出接收機的三維位置，三維方向以及運動速度和時間信息。3.特點全能性（海陸空、航天）全球性全天候（不受天氣、氣候限制）連續(xù)性實時性GPS的用途

GPS最初就是為軍方提供精確定位而建立的，至今它仍然由美國軍方控制。軍用GPS產(chǎn)品主要用來確定并跟蹤在野外行進中的士兵和裝備的坐標、給海中的軍艦導航、為軍用飛機提供位置和導航信息等。目前廣泛應(yīng)用于：軍事、交通、測繪、通訊、城市、救援、農(nóng)業(yè)等。車載導航系統(tǒng)第9頁思考題：在GPS汽車導航中，信息在汽車、衛(wèi)星和服務(wù)中心之間是怎樣傳遞的？①衛(wèi)星發(fā)射信號，信號機接收并解算出汽車位置;②駕駛員輸入出發(fā)地和目的地，通過無線電告知服務(wù)中心；③服務(wù)中心確定可行路線，并通過語音提示為汽車導航。（GPS)的應(yīng)用協(xié)助管理老年病人高科技放牧，現(xiàn)在農(nóng)業(yè)的新進展GPS能充當軍事間諜監(jiān)控你的健康狀態(tài)（GPS)的應(yīng)用專門處理地理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)是地圖的延伸。信息源數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)庫空間分析表達地圖、遙感圖像以及野外考察、室內(nèi)實驗、社會經(jīng)濟統(tǒng)計等獲得的數(shù)據(jù)建立空間模型和數(shù)據(jù)模型關(guān)于某一研究區(qū)域的若干圖層就組成GIS數(shù)據(jù)庫按一定規(guī)劃對所研究的局部進行空間分析形成可供研究、規(guī)劃和決策人員使用的產(chǎn)品三、地理信息系統(tǒng)及應(yīng)用（GIS）

地理信息系統(tǒng)GIS

目前已成功地應(yīng)用到了包括資源管理、自動制圖、設(shè)施管理、城市和區(qū)域的規(guī)劃、人口和商業(yè)管理、交通運輸、石油和天然氣、教育、軍事等九大類別的一百多個領(lǐng)域。在美國及發(fā)達國家，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用遍及環(huán)境保護、資源保護、災(zāi)害預(yù)測、投資評價、城市規(guī)劃建設(shè)、政府管理等眾多領(lǐng)域。舉例說明下面是香港的地理信息系統(tǒng)中隨意截取的三個界面結(jié)論：分類信息（如學校、旅館、醫(yī)院等）查詢；查詢香港的三維地形或地圖信息；地名查詢；查詢有關(guān)內(nèi)容的文字、景觀照片和錄像信息；根據(jù)功能切換，進行縮放、修改、補充、距離測算等工作；以上工作可隨時進行，并可輸出新的圖層；查詢香港的全部或局部信息。第11頁思考題：1.與地圖相比，GIS具有哪些優(yōu)點？(1)儲存信息的形式不同:GIS以數(shù)據(jù)庫的形式儲存地理空間數(shù)據(jù),而地圖以圖紙的形式保存地理信息.(信息量大、使用方便）(2)查詢的方式不同:GIS通過計算機進行查詢和數(shù)據(jù)更新,而地圖通過肉眼進行判讀(功能強大）(3)GIS能進行動態(tài)監(jiān)測和評估預(yù)測，而地圖有許多方面做不到。參考答案2、有人說：GIS是地圖的延伸，你怎樣理解？①地圖是GIS的重要信息源，是GIS的基礎(chǔ)；②GIS是地圖的發(fā)展和完善，除具備地圖的基本功能外，還有地圖所沒有的更多功能。四、數(shù)字地球含義指把整個地球信息進行數(shù)字化后，由計算機網(wǎng)絡(luò)來管理的技術(shù)系統(tǒng)。

3S聯(lián)系：相互獨立，相互促進區(qū)別：RS------GPS---GIS-----

“數(shù)字地球”簡介1998年1月31日,美國副總統(tǒng)戈爾在加利福尼亞科學中心做“數(shù)字地球——認識21世紀我們這顆星球”的講演,首次提出這一概念。數(shù)字地球指的是建立一個地球信息模型，將地球上每一角落的信息都收集、整理、歸納，按照地球地理坐標建立完整的信息模型，用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)起來，使地球上的每個人都可以快速、完整、形象地了解地球宏觀和微觀的各種情況。數(shù)字地球中包含有高分辨率的地球衛(wèi)星圖像、數(shù)字化的地圖以及經(jīng)濟、社會和人口統(tǒng)計的信息。計算機通訊技術(shù)RSGPSGIS獲取空間定位分析、處理、管理、應(yīng)用地理信息技術(shù)數(shù)字地球支撐基礎(chǔ)數(shù)字地球指的是地球信息模型。即把地球上每一角落的信息都收集起來，按照地球上的地理坐標建立起來的完整的信息模型。1讀右圖討論：⑴數(shù)字地球的概念⑵想一想，構(gòu)建數(shù)字地球的關(guān)鍵技術(shù)是什么大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)空間信息技術(shù)與空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施信息高速公路與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高性能計算能力高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)可視化和虛擬現(xiàn)實技術(shù)①關(guān)鍵技術(shù)：計算機、衛(wèi)星遙感（RS）、全球定（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）；②最主要的基礎(chǔ)設(shè)：信息高速公路和國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施③核心內(nèi)容：信息化已經(jīng)建成了完善的四大計算機網(wǎng)絡(luò),建立了多個遙感衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星地面接收臺站，配合中低空機載對地觀測平臺和地面觀測臺，能夠接收和處理多種標準的衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)，取得了大量高分辨率的全景攝影圖。2006年3月6日，自主研發(fā)的第一個數(shù)字地球原型系統(tǒng)通過了成果鑒定，被認為是國際上除美國外的又一先進的數(shù)字地球原型系統(tǒng)。

信息高速公路與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、空間信息技術(shù)與空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施、高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)、大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、高性能計算能力、可視化和虛擬現(xiàn)實技術(shù)等技術(shù)等。⑶中國數(shù)字地球知多少2走進數(shù)字地球，暢想數(shù)字校園走進數(shù)字校園⑴教師備課數(shù)字化，從網(wǎng)絡(luò)下載教學資料和圖片，形成多媒體課件；在聯(lián)網(wǎng)的教室中，點播高質(zhì)量的視頻，利用網(wǎng)絡(luò)師生互動，電腦批改作業(yè)。⑵學生學習數(shù)字化，豐富的媒體感受、靈活多樣的師生交互，課后利用共享資源，調(diào)出教學課件繼續(xù)學習，自主性加強，在網(wǎng)上與師生交流探討問題；⑶校園資源數(shù)字化，提供學習方法、提供課程學習、實驗、實習等教學資源、考查學習效果、頒發(fā)學歷文憑、圖書館借書，廣播數(shù)字節(jié)目等。

⑷財務(wù)管理數(shù)字化，繳學生學雜費、支辦公費用、經(jīng)費收支查詢、學校財產(chǎn)、收費標準文件等。數(shù)字政府：是指在現(xiàn)代計算機、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)支撐下，政府機構(gòu)日常辦公、信息收集與發(fā)布、公共管理等事務(wù)在信息化、網(wǎng)絡(luò)化的環(huán)境下進行的國家行政管理形式。

主要作用：提高政務(wù)辦公效率、“網(wǎng)上在線辦公”創(chuàng)造出“虛擬政府”環(huán)境、改變了政府的組織形式，節(jié)省人力資源、高度民主的政府、減少官員腐敗等。表現(xiàn)形式：①政府辦公自動化；②公民隨機網(wǎng)上查詢政府信息；③政府進行電子化民意調(diào)查和社會經(jīng)濟統(tǒng)計；④電子選舉；⑤網(wǎng)上公眾決策討論；⑥政府實時信息發(fā)布；⑦各級政府間的可視遠程會議；⑧電了商務(wù)；⑨政府公共管理自動化：如自然災(zāi)害應(yīng)急反應(yīng)，智能交通控制等。3我們一起跨入未來世界，在下列選題中任選一個，描述它的特征⑴數(shù)字政府⑵數(shù)字農(nóng)業(yè)⑶數(shù)字城市⑷數(shù)字環(huán)保⑸數(shù)字奧運數(shù)字奧運建筑技術(shù)在展覽數(shù)字農(nóng)業(yè)數(shù)字農(nóng)業(yè)的基本含義是指運用數(shù)字地球技術(shù)，融合遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，根據(jù)農(nóng)田的具體情況，做到“系統(tǒng)診斷、優(yōu)化配方、技術(shù)組裝、科學管理”的集約化和信息化的高新技術(shù)系統(tǒng)。形成精準選種、精準播種、精準施肥、精準灌溉、動態(tài)監(jiān)控、機械收割以及采后處理的“鏈條”，以實現(xiàn)最佳投入／產(chǎn)出比，同時能夠保護生態(tài)環(huán)境。數(shù)字農(nóng)業(yè)的根本目的是以最少的或最節(jié)省的投入，獲得最高的經(jīng)濟收益和最佳的環(huán)境效益。數(shù)字城市所謂“數(shù)字城市”，就是把“原型城市”以數(shù)字化的形式裝進計算機里進行管理?！皵?shù)字化城市”廣義上講，是指城市的信息化。它既是城市信息化的概述，又是城市信息化的目標。是用數(shù)字化的手段來處理、分析和管理整個城市，促進城市的人流、物流、資金流、信息流、交通流的通暢、協(xié)調(diào)。數(shù)字環(huán)保數(shù)字環(huán)保是數(shù)字地球在環(huán)保信息化和環(huán)境管理決策中的具體應(yīng)用。它是以環(huán)保為核心的，由基礎(chǔ)應(yīng)用、延伸應(yīng)用、高級應(yīng)用和戰(zhàn)略應(yīng)用的多層環(huán)保監(jiān)控管理平臺集成的系統(tǒng)，具體包括環(huán)境測控跟蹤系統(tǒng)、環(huán)境預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)、污染源平面顯示管理系統(tǒng)、污染源異動跟蹤報警系統(tǒng)、環(huán)境狀況領(lǐng)導速查系統(tǒng)、環(huán)保增值業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、排污收費系統(tǒng)、環(huán)境GIS系統(tǒng)、污染事故預(yù)警系統(tǒng)、環(huán)保業(yè)務(wù)工作流管理系統(tǒng)、環(huán)保動態(tài)仿真系統(tǒng)、環(huán)保決策支持系統(tǒng)和分布式萬維擬境系統(tǒng)等系統(tǒng)，其基本實施過程就是將信息、網(wǎng)絡(luò)、自動控制、通訊等高科技應(yīng)用到環(huán)保領(lǐng)域，實現(xiàn)環(huán)保的數(shù)字化。RS技術(shù)、GIS技術(shù)、GPS技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)是國土整治和區(qū)域發(fā)展研究中應(yīng)用比較廣泛的技術(shù)手段。完成以下問題2、能在很短時間內(nèi)獲得全面資料的技術(shù)是（）

A、遙感技術(shù)B、地理信息技術(shù)

C、全球定位技術(shù)D、電子通信技術(shù)A3、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 B4、要想隨時知道自己所處位置的地理坐標，需要擁有（）A、全球定位技術(shù)B、GPS信號接收機C、地理信息技術(shù)D、遙感技術(shù)B5、如果將GIS用來監(jiān)測火災(zāi)，可以（）A、預(yù)測、判斷引起火災(zāi)的原因

B、預(yù)測森林火災(zāi)的所在地點

C、預(yù)測森林火災(zāi)所造成的后果

D、及時查明火災(zāi)地點、范圍、分析火勢蔓延方向，制定滅火方案D6、有的漁民已經(jīng)使用GIS技術(shù)尋找魚群，如果漁業(yè)生產(chǎn)普遍引進這一技術(shù)，則（）A、可以使?jié)O獲量持續(xù)增長B、可能導致過度捕撈，使?jié)O業(yè)資源枯竭C、大幅度增加漁業(yè)生產(chǎn)成本D、會促進漁業(yè)生產(chǎn)，加大漁業(yè)資源的開發(fā)利用，提高漁民生活水平B7.能在很短時間內(nèi)獲得全面資料的技術(shù)是（）

A遙感技術(shù)B地理信息技術(shù)

C全球定位技術(shù)D電子通信技術(shù)答案：A8.以下不是遙感技術(shù)裝置運載工具的是：

A衛(wèi)星B飛船C飛機D火箭答案：D9.遙感的關(guān)鍵裝置是：

A傳感器B航空器

C計算機D膠片答案：A

10.對長江流域進行災(zāi)情報道的理想途徑是（）

A人工監(jiān)測B應(yīng)用遙感技術(shù)

C水上快艇監(jiān)測D坐飛機觀測答案：B11.遙感探測范圍越大，則（）

A獲得資料的速度越慢

B獲得資料的周期越長

C對地物的分辨率越低

D對地物的分辨率越高