1、第二節(jié) 地理信息技術在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應用,法國 SPOT-4衛(wèi)星,火箭發(fā)射,北美颶風云系,GPS在國慶60周年閱兵中的應用示意圖,空中機群,衛(wèi)星定位群,衛(wèi)星監(jiān)控站,一、地理信息技術：,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。,3.應用：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、國土開規(guī)劃等。,2.分類(簡稱3S)： 遙 感（R S） 全球定位系統(tǒng)（GPS） 地理信息系統(tǒng)（GIS）等,（Remote Sensing）,二、遙感RS,2. 工作原理,不同的地面物體，性狀不同，反射和輻射的電磁波也不同，這是遙感信息能夠判讀的基本工作原理。,一種物質所產生的自身

2、輻射,或對外來輻射所產生的反射和透射,形成了該物質的一種特別標志-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?？梢钥闯觯煌匚锏姆瓷渎适遣煌?，通過對不同地物的波譜特征進行分析，就可以判斷地物了.,3.主要環(huán)節(jié),專業(yè)圖件 統(tǒng)計數(shù)字,遙感技術從傳感器接收信息到遙感信息應用的全過程,4.遙感的優(yōu)越性 提高研究工作的精度和質量，節(jié)省人力、財力，提高效率。 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。,三峽大壩 （TM真彩色2002年9月1日）,生態(tài)環(huán)境監(jiān)測,5.應用： 現(xiàn)已廣泛應用于各種資源的調查、環(huán)境監(jiān)測、自然災害

3、等。為地理信息系統(tǒng)提供大量的數(shù)據(jù)圖象。,太湖葉綠素的濃度 變化,1984、8,1986、7,1994、6,1998、8,遙感應用：環(huán)境監(jiān)測,北美颶風云系,遙感應用：災害預警,2、災害監(jiān)測,臺灣島的遙感影象： 能清楚的看到全島的地貌。,黃土塬,遙感應用：災害監(jiān)測,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！,9.11事件前后的紐約,重大事件監(jiān)控,印尼海嘯前后衛(wèi)星圖,臺風監(jiān)測,EOS衛(wèi)星火情監(jiān)測圖像 （2006年8月31日/2006年9月2日）,飛機遙感圖片：b圖綠色表示淹沒的農田；黑色表示河岸受淹灘

4、地。（1998.7.27-31）,衛(wèi)星遙感圖片：b圖紅色表示淹沒范圍 (1998.8.28),汶川5.12地震前后RS影響對比,玉米種植地,水稻種植地,遙感在農業(yè)方面的應用,例：土地資源調查,1. 從監(jiān)測的范圍、速度，人力和財力的投入等方面看，遙感具有哪些特點？,范圍大 速度快 人力和財力投入少,2.有人說:遙感是人的視力的延伸.你同意這種說法嗎?,思考：,同意。從某種意義上說，人們“看”的過程就是在遙感，眼睛相當于傳感器。,GPS（Global Positioning System）,1.概念：利用衛(wèi)星，在全球范圍內實時進行導航、定位的系統(tǒng)。,三、全球定位系統(tǒng),2.組成部分,空間部分-GPS

5、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,空間部分,21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星,6個軌道平面,地平面上空至少4顆GPS衛(wèi)星,地面監(jiān)控部分,全能性、全球性、全天候、連續(xù)性、實時性,3.特點:,GPS導航技術在國外發(fā)達國家已經得到廣泛的應用，即將成為大眾化技術。,世界著名球星羅納爾多，在里約熱內盧度假時駕駛自己心愛的寶馬車遭到五名手持武器的劫匪打劫，幸運的是，羅納爾多的寶馬車裝有衛(wèi)星定位系統(tǒng)，不出1小時，被搶走的車就物歸原主了。,個人導航助理,在軍事上，如伊拉克戰(zhàn)爭中GPS制導武器占有很大的比重，體現(xiàn)了在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的重要地位。,精確制導炸彈19000枚 巡航導

6、彈955枚,精確制導武器使用量與總投彈比,其中GPS制導武器占整個精確制導武器也由海灣戰(zhàn)爭10急增至98,4、應用 （1）為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。 （2）在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應用。 （3）在日常生活中應用GPS導航,第一步GPS衛(wèi)星不斷發(fā)射GPS信息，接受機收到信號后解算出汽車所在的地理位置；第二步駕駛員輸入出發(fā)地和目的地并通過電臺傳送給服務中心；第三步服務中心為其確定可行路線，并通過衛(wèi)星傳輸給汽車；第四步汽車在GPS衛(wèi)星信號引導下到達目的地。,GIS ( Geographical Information System ),2.程序：信息源數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)庫空間分析表達,四、地

7、理信息系統(tǒng),GIS技術的簡要程序（地理信息系統(tǒng)的工作流程）,數(shù)據(jù)處理（即建立空間模型和數(shù)據(jù)模型）,信息源（地圖、遙感圖象、實驗數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)等）,數(shù)據(jù)庫（關于某一研究區(qū)域的若干圖層的總和）,空間分析（按一定規(guī)則對局部及其相鄰部分，甚至整個區(qū)域進行綜合分析）,表達（將系統(tǒng)分析的結果形成地圖、圖象、圖表、數(shù)字等產品）,社會因素,植物分布,工程地質,土地利用現(xiàn)狀,基本情況,構成全部狀況的研究,由不同圖層構成的地理信息,3. 應用：,應用：是地圖的延伸。凡是應用地圖或需要處理地理空間數(shù)據(jù)的領域都可用到。,（1）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。通過對有關信息進行分析

8、、加工，建立能反映區(qū)域內各種因素相互關系，揭示區(qū)域結構、特征和發(fā)展規(guī)律的模型。 （2）利用地理信息系統(tǒng)所提供的查詢檢索、空間分析等功能，還可對區(qū)域內自然資源和條件、區(qū)位和交通條件、人口和勞動力條件，以及經濟和社會條件進行更精確的分析、評價。 （3）在利用遙感、全球定位系統(tǒng)等提供的地理信息的基礎上，運用地理信息系統(tǒng)，可以對環(huán)境和自然災害進行動態(tài)監(jiān)測及評估預測。 （4）地理信息系統(tǒng)在城市管理中的運用已得到推廣。,城市規(guī)劃與管理,洪水淹沒可視化模擬與損失分析,GIS技術在鐵路勘測、規(guī)劃、設計中得到相當廣泛的應用,旅游信息系統(tǒng),返回,等高線,數(shù)字高程模型(DEM),富士山地區(qū)的三維數(shù)字地形圖,泰山三維

9、數(shù)字地形圖,立體景觀圖,其中GIS在城市建設和管理中的典型應用,1、城市規(guī)劃與管理,2、基礎設施管理,3、土地利用與管理,4、生態(tài)環(huán)境管理,GIS在交通管理中,GIS在道路管理中,五、地理信息技術與數(shù)字地球,1、“3S”技術之間的關系,地理信息,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，由計算機網(wǎng)絡來管理的技術系統(tǒng)。 （2）原理和應用 數(shù)字地球是將不同空間、時間的自然、人文的大量信息，按地理坐標，從區(qū)域到全球進行整合，并進行立體的、動態(tài)的顯示，能為復雜的生產、研究活動提供實驗條件和實驗基地。,小結：,P12 活動,1、圖1.5和1.6除了運用遙感及時，還運用了地理

10、信息系統(tǒng)。RS提供信息源（信息搜集），GIS對信息進行加工（分析、統(tǒng)計） 2、（1）可以利用全球定位系統(tǒng)（GPS） （2）可以利用地理信息系統(tǒng)GIS （3）還要用到攝像和視頻傳輸技術。如果存在嚴重交通堵塞，需要另外找較近的且有條件較快趕到出事地點的巡警車，需要綜合運用以上技術。 （4）接警確認出事地點的位置（在顯示各巡警車的GIS 中）了解其周圍巡警車的位置分析確定（或能最快到達的）巡警車通知該巡警車 （5）城市交通組織和管理、商業(yè)組織和管理、城市規(guī)劃、衛(wèi)生救護、物流等部門，都可以利用地理信息技術。,1.“環(huán)境減災”衛(wèi)星對生態(tài)環(huán)境和災害進行動態(tài)監(jiān)測，直 接應用的地理信息技術是() A.遙感 B

11、.地理信息系統(tǒng) C.全球定位系統(tǒng) D.數(shù)字地球 2.“環(huán)境減災”衛(wèi)星不能直接監(jiān)測的自然災害是 () A.臺風 B.洪澇 C.地震 D.森林病蟲害,解析：本題主要考查“3S”技術的應用范圍。遙感技術是“視覺的延伸”，對某項事物的觀測要利用的就是遙感技術。遙感技術無法對一種作用力進行監(jiān)測，而地震是長期內應力作用下巖層斷裂、能量釋放產生的，故遙感技術無法監(jiān)測。,答案：1.A2.C,隨堂訓練,3.同學們擬分析家鄉(xiāng)人口分布與自然條件的關系，在GIS數(shù) 據(jù)庫中，須調用的專題圖層有下列中的() 地形圖層土壤圖層氣候圖層人口圖層 商業(yè)網(wǎng)點圖層農業(yè)圖層工業(yè)圖層城市圖 層交通圖層 A. B. C. D.,解析：分

12、析家鄉(xiāng)人口分布與自然條件的關系，在GIS數(shù)據(jù)庫中，須調用的專題圖層有地形圖層(用于了解地形與人口分布的關系)、土壤圖層(用于了解土壤與人口分布的關系)、氣候圖層(用于了解氣候與人口分布的關系)和人口圖層，而商業(yè)網(wǎng)點圖層、農業(yè)圖層、工業(yè)圖層、城市圖層、交通圖層等屬于人文地理范疇。,答案：A,在遙感技術中，可以根據(jù)植物反射波譜特征判斷 植物的生長狀況。讀圖，回答4題,4、圖中重度病害植物反射率高于健康植物反射率的 波段是 紅外線 X光 可見光 紫外線 A B C D ,（D）,下圖示意為某專題研究建立的地理信息系統(tǒng)（GIS）圖層。據(jù)此完成56題。,5.該專題研究可能是 A.耕地分類和評價 B.工業(yè)分布與交通的關系 C.商業(yè)分布和規(guī)劃 D.學校分布 6.若利用該地理信息系統(tǒng)進行深埋垃圾場的選址，在下列圖層中應增加大氣污染 區(qū)域規(guī)劃 造紙廠、印刷廠分布 水文地質 A. B. C. D.,A,D,解析本題組以地理信息系統(tǒng)(GIS)圖層