《地理信息技術應用》PPT課件

第 三 章 地 理 信 息 技 術 的 應 用第 三 部 分 區(qū) 域 可 持 續(xù) 發(fā) 展知 識 整 合 知 識 點 1 全 球 定 位 系 統(tǒng) 的 應 用 知 識 點 2 遙 感 技 術 的 應 用 知 識 3 地 理 信 息 系 統(tǒng) 的 應 用 知 識 點 4 數(shù) 字 地 球 深 化 拓 展1.GPS的 應 用 領 域 2 遙 感 技 術 與 傳 統(tǒng) 方 法 的 比 較3 遙 感 在 農(nóng) 業(yè) 方 面 的 應 用 4.表 解 地 理 信 息 系 統(tǒng) 在 城 市 管 理 中 的 應 用 作用舉例城市信息管理與服務提供旅游景點分布及詳情、商業(yè)網(wǎng)點的布局及各自特色、城市道路與建筑物的空間分布等城市規(guī)劃應用三維影像顯示市貌，以分析城市的現(xiàn)狀；把城市地下管網(wǎng)的分布輸入系統(tǒng)中，進行有效的管理城市道路交通管理可以查詢空間信息和時間信息等；查詢路面質(zhì)量、沿路環(huán)境、居民分布情況等城市救災防災建立各防火區(qū)的火災信息系統(tǒng)，并建立相應的救護路線模型和災后損失評估模型等城市環(huán) 境管理對城市多元環(huán)境信息包括大氣、水、土地、植被、噪聲等方面的信息進行綜合管理和處理，可以實現(xiàn)環(huán)境信息的共享等 5.“3S”技 術 的 應 用地球信息技術 遙感(RS) 全球定位系統(tǒng)(G PS) 地理信息系統(tǒng)(G IS) 主要功能 對地表物體遠距離地感知、獲取信息 導航、定位 對地理空間數(shù)據(jù)進行輸入、管理、分析和表達 應用 傳統(tǒng)方法 從點、線實地觀測入手，逐漸過渡到面上分析研究。精度差，效率低 野外調(diào)查中可幫助確定考察點的地理位置(經(jīng)、緯度)、高程(海拔)，從而獲得更為準確的數(shù)據(jù)；導航 在區(qū)域地理環(huán)境研究中，可提供反映區(qū)域狀況的各種空間信息；在利用RS、G PS等提供信息的基礎上，對環(huán)境和自然災害進行動態(tài)監(jiān)測及評估預測；在城市管理中，可對城市多方面信息進行查詢、修改、 補充、距離測算等遙感技術 從面上的區(qū)域分析入手，然后有重點地選擇若干點、線進行野外驗證和檢查廣泛應用于資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測、自然災害防御監(jiān)測。如長江洪水、農(nóng)業(yè) 野外調(diào)查、導航應用在區(qū)域地理環(huán)境研究、城市管理中；凡是用到地圖或需要處理地理空間數(shù)據(jù)的領域 探 究 一 ： 遙 感 技 術 的 應 用不同地物在同一光譜波段上的反射率差異越大，越容易區(qū)分。下圖反映了甲、乙兩類植物在生長期內(nèi)兩個波段上的反射率。在遙感影像上區(qū)分這兩類植物，應選擇生長期內(nèi)哪一天的影像最合適？ 解 析：兩 類 植 物 的 反 射 率 在 波 段 字 母 和 波 段 中 差 異 最 大 的均 是 處 ， 此 時 兩 類 植 物 最 易 區(qū) 分 ， 其 對 應 生 長 期 為 第 30天 。答 案 ： 第 30天 探 究 二 ： 地 理 信 息 系 統(tǒng) 的 應 用G IS中 ， 不 同 類 型 的 地 理 空 間 信 息 儲 存 在 不 同 的 圖 層 上 。 疊 加 不同 的 圖 層 可 以 分 析 不 同 要 素 間 的 相 互 關 系 。 據(jù) 此 回 答 下 列 問 題 。(1)城市交通圖層與城市人口分布圖層的疊加，可以()A為商業(yè)網(wǎng)點選址B分析建筑設計的合理性C計算城市水域面積D估算工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值解 析：城 市 交 通 圖 與 城 市 人 口 分 布 圖 兩 圖 相 疊 加 ， 可 以 顯 示 城 市人 口 密 度 最 大 、 交 通 通 達 度 最 好 的 地 區(qū) ， 而 這 恰 好 是 商 業(yè) 網(wǎng) 點 的最 好 選 址 。 答 案：A (2)對2000年與2010年城市土地利用圖層進行分析，能夠()A計算交通流量的變化B預測洪澇災害的發(fā)生C了解城市地域結構的變化D預測城市降水變化趨勢, 解 析：比 較 2010年 城 市 土 地 利 用 圖 和 2000年 的 不 同 ， 可 知 應 該選 C。 答 案：C 探 究 三 ： G PS手 持 機 的 應 用讀 G PS手 機 界 面 圖 ， 界 面 上 的 時 間 為 北 京 時 間 。 讀 圖 分 析 (1)(2)題 。(1)此時，持有G PS手持機者所在的地形區(qū)為何地？ 答 案 ：江淮平原 (2)如果此日全球晝夜平分，那么此地離日落還約有多長時間？ 答 案：1小時5分鐘 探 究 四 ： 3S技 術 手 段 的 選 取(1)及時掌握土地利用現(xiàn)狀是實現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要前提。安徽省土地總面積中，各類土地比重約為：平原49.6%，山地15.3%，丘陵27.0%，水面8.1%。調(diào)查全省土地利用現(xiàn)狀快捷、高效的手段是什么技術？ 解 析：本 題 主 要 考 查 “ 3S”技 術 在 生 產(chǎn) 中 的 應 用 。 G IS主 要 完 成 對 土地 利 用 狀 況 的 臨 控 和 管 理 ， RS主 要 對 土 地 資 源 普 查 和 調(diào) 查 ， G PS在生 產(chǎn) 和 生 活 中 用 于 確 定 位 置 和 變 化 。答 案：遙感(2)在沙漠中迷路時，可用哪種設備獲知自己所處的具體位置信息？解 析：G PS是 空 間 定 位 系 統(tǒng) ， 能 為 用 戶 提 供 準 確 的 具 體 位 置 信 息 。答 案：G PS 核 心 解 讀領域應用測繪制圖目前，大比例尺地圖大多是利用航空攝影測量方法編制的，中小比例尺地圖可用衛(wèi)星遙感影像編制自然資源調(diào)查遙感用于土地資源調(diào)查，土地利用調(diào)查，土壤干旱、鹽堿化、沙化調(diào)查及監(jiān)測，農(nóng)作物長勢監(jiān)測與估產(chǎn)，森林、草場資源清查，水資源調(diào)查和地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查等環(huán)境與災害監(jiān)測評價遙感可用于大氣污染、水污染、土地污染等的監(jiān)測，對旱情、洪水、滑坡、泥石流、地震、森林火災與病蟲害等進行監(jiān)測和災情評價 區(qū)域分析規(guī)劃遙感可為城市土地利用現(xiàn)狀、城市環(huán)境監(jiān)測及評價、城鎮(zhèn)布局結構分析、城市道路交通分析、城鎮(zhèn)生態(tài)分析等城市發(fā)展提供基礎信息，為城市建設規(guī)劃及決策服務全球宏觀研究全球宏觀研究旨在解決世界人口、資源和環(huán)境等全球性的問題，遙感為全球宏觀研究提供了信息和技術支持。例如，用氣象衛(wèi)星等提供的遙感信息進行全球性氣象研究和災情預報，監(jiān)測地球表面冰川活動以及厄爾尼諾現(xiàn)象等其他應用如無人偵察機、間諜衛(wèi)星等軍事應用 由于地理信息系統(tǒng)具有地理信息獲取、分析、模擬、圖形表達等功能，在現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中具有廣泛的應用價值。目前，地理信息系統(tǒng)廣泛應用于資源清查與管理、農(nóng)業(yè)信息化、城市管理與規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測與保護、災害監(jiān)測與評估和社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃的制定。 領域應用價值資源清查與管理建立資源數(shù)據(jù)庫及相應的地理信息系統(tǒng)，為資源的可持續(xù)開發(fā)、合理調(diào)配和有效利用提供科學依據(jù)，實現(xiàn)資源的現(xiàn)代化科學管理農(nóng)業(yè)信息化建立農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)，對多維海量農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)實行有效的存儲、組織和管理，為各級政府制訂農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)劃、服務計劃等提供科學依據(jù)城市管理與規(guī)劃建立城市規(guī)劃管理自動化地理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)對人口、交通、市政設施、公共設施、地下管線、環(huán)境保護等諸多信息的自動化、智能化管理災害監(jiān)測、防災減災與災情評估對各種災害建立監(jiān)測與預報信息系統(tǒng)全球變化 研究建立有關環(huán)境演變的時空模型，研究氣候與地表覆蓋變化、海平面及海岸線變遷等社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃根據(jù)各地區(qū)資源、人口、環(huán)境的特點和經(jīng)濟、社會基礎，建立相應的數(shù)據(jù)庫與各具特色的指標體系，為協(xié)調(diào)人地關系和制定社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃提供科學決策依據(jù)環(huán)境監(jiān)測與保護建立環(huán)境與生態(tài)監(jiān)測信息系統(tǒng)，為環(huán)境與生態(tài)保護規(guī)劃及整治對策的制定提供科學依據(jù) 重 難 點 3 G PS的 應 用 應用領域主要功能具體用途軍事定位主要用來給航行中的軍艦、飛機及導彈等設施提供定位和導航信息，同時也廣泛應用于野外行進中單兵和移動裝備的定位及跟蹤測量定位導航G PS技術已廣泛應用于大地測量、資源勘查、地殼運動觀測、地球測量等領域交通定位導航對車輛進行跟蹤、調(diào)度管理，合理分配車輛，從而以最快的速度響應用戶的乘車或配送請求，降低能源消耗，節(jié)省營運成本。同時，G PS對車輛還具有導航功能救援定位可對消防人員、救護人員、交通警察進行應急調(diào)遣，從而提高緊急事件處理部門對火災、犯罪現(xiàn)場、交通事故等緊急事件的反應效率 農(nóng)業(yè)定位利用G PS進行農(nóng)田信息定位獲取，從而實施精準耕作 易 誤 點 3S技 術 手 段 的 選 取 由于3S技術既相互區(qū)別又相互聯(lián)系，因此在選取某一技術時應認清三者的概念及相互關系。具體選擇時應把握其本質(zhì)區(qū)別：遙感(RS)是人的視力的延伸，它是側重于收集信息的感知手段，通過飛機或衛(wèi)星上攜帶的傳感器接收地物輻射或反射的電磁波來獲得信息，并經(jīng)過簡單處理后獲得資料，如航片、衛(wèi)星云圖等，因此遙感本質(zhì)上是“看”的過程。而地理信息系統(tǒng)(G IS)是在一定的數(shù)據(jù)源的基礎上進行分析、對比、計算，得出有益于人類生產(chǎn)、生活的結論，它側重于“分析、計算”，相當于“想、算”的人的活動。例如：氣象衛(wèi)星在高空收集到云系等信息情況并傳輸?shù)降孛?，這是RS技術的應用，而將衛(wèi)星云圖與地面上實測到的氣溫、濕度、風向等信息(統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)源)經(jīng)過計算、分析、處理，得出天氣情況的預測則是G IS技術的應用。G PS相對應用途徑單一，即定位并通過多次定位計算速 度等，它的最大特點是工作對象是一個“點”或“多個點”，明顯區(qū)別于RS與G IS技術的工作對象“面”。 經(jīng) 典 借 鑒試 題 ： (2010濰 坊 )2008年 9月 6日 上 午 11時 25分 ， 中 國 在 太 原 衛(wèi) 星發(fā) 射 中 心 成 功 的 以 “ 一 箭 雙 星 ” 方 式 將 環(huán) 境 與 災 害 監(jiān) 測 預 報 小 衛(wèi)星 (簡 稱 “ 環(huán) 境 減 災 ” )A、 B衛(wèi) 星 送 入 太 空 。據(jù)此回答(1)(2)題。(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地理信息系統(tǒng)C全球定位系統(tǒng) D數(shù)字地球答 案：A (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森林病蟲害答 案：C糾 錯 分 析：(1)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 。 考 查 3S技 術 的 應 用 。(2)地 震 是 長 期 內(nèi) 應 力 作 用 下 巖 層 斷 裂 ， 能 量 釋 放 產(chǎn) 生 的 。 遙 感是 對 地 理 事 物 的 感 知 ， 卻 無 法 對 一 種 作 用 力 進 行 監(jiān) 測 。 考 查 了遙 感 的 應 用 范 圍 。 答 題 啟 示：在 做 3S技 術 中 選 取 適 當 手 段 之 類 的 題 目 時 ， 首 先看 其 工 作 對 象 是 “ 點 ” 還 是 “ 面 ” ， 是 “ 點 ” 則 選 用 GPS，如 導 航 、 珠 峰 高 度 測 量 等 ， 如 果 是 “ 面 ” 則 需 看 突 出 監(jiān) 測 方面 還 是 需 處 理 計 算 才 能 得 出 結 果 ， 如 要 監(jiān) 測 森 林 火 災 則 應 選用 RS技 術 ， 要 在 某 城 市 選 取 大 型 商 業(yè) 中 心 區(qū) 位 應 選 用 GIS技術 。 命 題 視 角考 查 目 標 ： 3S技 術 的 應 用【 例 】 (2010鞍 山 )作 為 上 海 市 重 點 發(fā) 展 的 朝 陽 產(chǎn) 業(yè) 之 一 ， 多 媒體 產(chǎn) 業(yè) 得 到 政 府 的 大 力 支 持 。 讀 上 海 市 多 媒 體 產(chǎn) 業(yè) 布 局 圖 ，回答(1)(2)題。 (1)上圖中企業(yè)密度等級是對專題地圖進行疊加分析而生成，所用的信息技術是()A遙感(RS) B全球定位系統(tǒng)(G PS)C地理信息系統(tǒng)(G IS) D虛擬現(xiàn)實(VR)解 析：G IS技 術 就 是 對 不 同 的 事 物 以 專 業(yè) 圖 層 的 方 式 進 行 處 理 保 存 ，并 根 據(jù) 需 要 生 成 多 圖 層 的 疊 加 。 考 查 了 G IS技 術 的 應 用 。答 案：C (2)關于上海多媒體產(chǎn)業(yè)集群的敘述，正確的是()市場影響自發(fā)形成均圍繞市、區(qū)政府駐地密集分布交通區(qū)位優(yōu)越有良好的科學技術條件A B C D 解 析：多 媒 體 產(chǎn) 業(yè) 是 屬 于 高 科 技 含 量 、 高 度 創(chuàng) 新 內(nèi) 涵 和 高 附加 值 的 新 型 產(chǎn) 業(yè) ， 其 分 布 要 求 有 較 高 的 科 技 條 件 和 發(fā) 達 的 現(xiàn)代 交 通 運 輸 。 考 查 多 媒 體 產(chǎn) 業(yè) 這 一 新 型 產(chǎn) 業(yè) 的 布 局 條 件 。 答 案：B 利用G IS可以解決的基本問題作為地理信息的處理與分析系統(tǒng)，G IS的功能遍及從數(shù)據(jù)采集、分析到應用的全部過程。利用G IS可以解決以下基本問題：問題解決方法與位置、分布有關的問題利用G IS可以回答與“地點”“狀況”有關的簡單定位問題，還可以解決查詢特定條件下地物的位置及狀況等問題趨勢分析問題在G IS中利用多時段的數(shù)據(jù)獲得地理事物時空變化的信息，可分析其相應的發(fā)展趨勢模式問題和模擬問題利用G IS，可以將已掌握的地理規(guī)律用數(shù)學方法表達出來，即建立模型，模擬其中某些因 素變化后將產(chǎn)生的結果 【規(guī) 律 方 法 技 巧】 一 、 選 擇 題 美 國 加 州 南 部 豪 宅 區(qū) 2008年 11月 13日 晚 發(fā) 生 山 火 ， 一 夜 間 焚 燒 了 2 000畝 林 木 ， 燒 毀 超 過 200間 房 屋 ， 并 撲 向 洛 杉 磯 西 北 部 的 圣 巴 巴 拉 高 尚 住 宅 區(qū) 。據(jù)此回答12題。1加州的山火過去通常發(fā)生在6月到10月，但近年來加州全年都 可能受山火的威脅，其原因為() A加州屬于地中海氣候，全年炎熱干燥 B加州地區(qū)的植被以針葉林為主，易燃 C全球氣候變暖使加州冬季溫度升高、降水減少 D當?shù)鼐用袼刭|(zhì)低，人為放火增多 解 析：近 年 來 全 球 氣 候 逐 漸 變 暖 ， 加 州 地 區(qū) 冬 季 溫 度 升 高 、 降 水 減 少 ， 容 易 受 山 火 威 脅 。 答 案：C 2如果用遙感技術來監(jiān)測火災，可以() A預測引起火災的原因 B預測火災發(fā)生的地點 C預測火災造成的后果 D及時確定火災地點和范圍以及火勢蔓延方向 解 析：利 用 遙 感 技 術 ， 可 精 準 地 確 定 火 災 地 點 和 范 圍 以 及 火 勢 蔓 延 方 向。 答 案：D 自 然 地 理 環(huán) 境 對 現(xiàn) 代 城 市 規(guī) 劃 產(chǎn) 生 深 刻 的 影 響。據(jù)此回答34題。 3巴黎將在其北部建一衛(wèi)星城，其城市規(guī)劃布局將采用上圖D 區(qū)域的布局模式，主要考慮的環(huán)境要素是() A河流的流向 B地形的起伏 C人們的審美觀念 D主體風向 解 析：為 減 少 工 業(yè) 區(qū) 對 居 民 區(qū) 的 污 染 ， 在 布 局 中 依 據(jù) 城 市 盛 行 風 向 ， 把 工 業(yè) 區(qū) 放 在 盛 行 風 的 下 風 向 ， 并 用 綠 化 帶 隔 離 。 巴 黎 地 處 溫 帶 海 洋 性 氣 候 區(qū) ， 全 年 盛 行 西 南 風 。 本 題 考 查 城 市 功 能 區(qū) 的 布 局 。 答 案：D 4該衛(wèi)星城建好后，某出租車公司要在中心調(diào)度系統(tǒng)中 快速查詢本公司出租車的位置信息，所采用的技術是 () ARS技術 BG IS技術 C無線電呼叫技術 DG PS技術和G IS技術 解 析：出 租 車 的 具 體 位 置 需 要 利 用 G PS進 行 定 位 ， 而 查 詢 系 統(tǒng) 是 G IS圖 層。 答 案：D 我 國 既 有 鐵 路 干 線 第 六 次 大 面 積 提 速 后 ， 在 提 速 干 線 上 旅 客 列車 最 高 運 行 時 速 達 200千 米 以 上 ， 并 首 次 實 現(xiàn) 了 旅 客 列 車 追 蹤間 隔 5分 鐘 。 這 標 志 著 我 國 既 有 鐵 路 干 線 提 速 已 經(jīng) 跨 入 世 界 先進 行 列 。據(jù)此回答56題。5該次鐵路大提速主要應用到的地理信息技術是() A地理信息系統(tǒng) B遙感技術 C遙感技術和全球定位系統(tǒng) D全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng) 解 析：鐵 路 提 速 ， 需 要 隨 時 知 道 奔 馳 的 列 車 在 什 么 位 置 ， 如 何 有 效 地 調(diào) 度 ， 以 充 分 利 用 時 間 和 距 離 。 遙 感 只 能 是 靜 態(tài) 的 圖 像 或 數(shù) 據(jù) ， 所 以 不 能 給 鐵 路 提 速 提 供 幫 助 。 答 案：D 6根據(jù)提速動車組列車時刻表，乘坐下表中哪一車次的旅客 到終點站時看到太陽最接近正南方向()動車組車次始發(fā)站終點站開車時間終到時間D21北京長春0715 1331D201南昌長沙0800 1115D584寶雞西安1111 1223D776深圳廣州1118 1228注：長春(4353N,12520E)長沙(2811N,11300E)西安(3415N,10855E)廣州(2000N,11313E)AD21 BD201 CD584 DD776 解 析：根 據(jù) 列 車 到 站 的 時 間 ， 以 及 各 車 站 的 經(jīng) 度 和 緯 度 ， 可 以進 行 判 斷 。 長 春 位 于 北 京 以 東 ， 比 北 京 時 間 要 早 ， D21到 達 時已 經(jīng) 是 北 京 時 間 13點 多 了 ， 當 地 看 太 陽 就 更 偏 西 了 ； 長 沙 的 經(jīng)度 113 E， 比 北 京 時 間 要 晚 28分 鐘 ， D201到 達 時 ， 北 京 時 間 才11 15， 當 地 看 太 陽 偏 東 不 少 ； 西 安 108 E， 地 方 時 比 北 京 晚48分 鐘 ， D584到 達 時 北 京 時 間 為 12 23， 當 地 地 方 時 11 35，比 較 接 近 正 南 了 ； 廣 州 經(jīng) 度 113 E， 比 北 京 時 間 晚 28分 鐘 ，D776到 達 時 北 京 時 間 為 12 28， 相 當 于 廣 州 地 方 時 的 正 午 ， 太陽 位 于 正 南 方 向 。答 案：D 二 、 綜 合 題7讀圖文材料，回答下列問題。 材 料 一“ 精 確 農(nóng) 業(yè) ” 是 指 利 用 現(xiàn) 代 高 新 技 術 ， 獲 取 農(nóng) 田作 物 產(chǎn) 量 和 影 響 作 物 生 長 的 環(huán) 境 因 素 (如 土 壤 結 構 、 地 形 、 植 物 營 養(yǎng) 、 含 水 量 、 病 蟲 草 害 等 )實 際 存 在 的 空 間 及 時 間 差 異 性 信 息 ， 分 析 影 響 農(nóng) 田 產(chǎn) 量 差 異 的 原 因 ， 并 采 取 技 術 上 可 行 、 經(jīng) 濟 上 有 效 的 調(diào) 控 措 施 ， 區(qū) 別 對 待 ， 按 需 實 施 定 位 調(diào) 控 的 “ 處 方 農(nóng) 業(yè) ” 。 材 料 二 如 圖 為 水 分 含 量 對 玉 米 葉 子 反 射 率 的 影 響。 (1)據(jù)圖可知，玉米葉子水分含量與反射率的關系是_，要監(jiān)測玉米缺水狀況，首要采用的現(xiàn)代化技術是()A全球定位系統(tǒng)(G PS) B地理信息系統(tǒng)(G IS)C遙感(RS) D決策支持系統(tǒng)(DSS)答 案：C(2)監(jiān)測玉米含水量變化，主要是通過監(jiān)測玉米的_來判斷玉米的生長情況()A電磁波特征 B種植密度C種植面積 D形狀特征 答 案 ： A 玉米葉子水分含量越高，反射率越低 (3)依據(jù)上述原理，舉例說明遙感在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的作用。答 案：監(jiān)測作物生長環(huán)境及其狀況，如土壤濕度、作物水分含量、病蟲害程度，進行作物估產(chǎn)，監(jiān)測土地利用狀況及其變化等(合理即可)。 解 析：本 題 考 查 了 學 生 讀 圖 獲 取 信 息 的 能 力 。 地 球 上 不 同 地物 的 波 譜 特 征 是 不 同 的 ， 而 且 不 同 地 物 的 不 同 狀 況 也 有 不 同的 反 射 率 ， 因 此 可 以 利 用 遙 感 進 行 資 源 普 查 。 點 擊 此 處 進 入 作 業(yè) 手 冊