高中地理必修三第三章地理信息技术

近些年来，地理信息技术大步走出象牙塔，被迅速推广到众多的社会部门，越来越深刻的影响着我们的生活。兴建商场需要统计周围居民的日常消费，农业部门需要了解洪涝灾害所造成的经济损失，交通部门需要掌握市区的车流状况诸如此类的问题，有些甚至是更复杂的问题，都可以借助地理信息技术手段加以解决，其效率和科学性是传统手段难以比拟的。本章将带领大家了解神奇的地理信息技术地理信息系统（GIS）、摇杆（RS）、全球定位系统（GPS）。第一节第一节地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用概念：概念：是一种以是一种以采集采集、存储存储、管理管理、分析分析和和描述描述地球表面与地理地球表面与地理分布有关数据分布有关数据的的空间信息系统空间信息系统。发展：发展：1.国际上的发展历程：分为四个阶段国际上的发展历程：分为四个阶段2.我国的发展历程（特点）：我国的发展历程（特点）： 起步晚，发展快起步晚，发展快组成：组成： 地理数据、地理数据、GIS硬件、硬件、GIS软件、软件、 GIS人员、应用模型人员、应用模型工作过程：工作过程：地理数据的输入、存储，地理数据的操作和分析，地理地理数据的输入、存储，地理数据的操作和分析，地理信息输出等环节。信息输出等环节。一、地理信息系统（GIS）GIS可以解决的五类问题与位置有关的问题、与分布有关的问题与位置有关的问题、与分布有关的问题GIS可以方便地可以方便地查询地物的位置、查询地物的位置、地物的相关属性。地物的相关属性。也可以用地物属也可以用地物属性来查询地物置。性来查询地物置。模式问题模式问题二、地理信息系统与城市管理GIS能满足人们对能满足人们对空间信息空间信息的要求，帮助人的要求，帮助人们进行各种们进行各种辅助决策辅助决策。目前，目前，GIS广泛应用广泛应用于于资源调查资源调查、环境评估环境评估、灾害预测灾害预测、国土国土管理管理、城市规划城市规划、邮电通信邮电通信、交通运输交通运输、公安公安、水利水利、公共设施公共设施、商业金融商业金融等人们等人们生产生活的各个领域。生产生活的各个领域。阅读指导阅读指导GIS在道路交通中的应用在道路交通中的应用 应用领域应用领域 应应 用用 道路交道路交通管理通管理 道路设计道路设计 道路建设道路建设 道路管理道路管理 道路的通行状况，定位事故点，道路的通行状况，定位事故点，提供交通疏散的方案提供交通疏散的方案 最佳路径分析、最小造价分析最佳路径分析、最小造价分析 工程进度、工程质量工程进度、工程质量 路况信息、道路养护路况信息、道路养护 大量数据大量数据/相关信息系统的部分功能相关信息系统的部分功能土地利用现状调查土地利用现状调查 土地条件调查土地条件调查 土地利用现状与更新调查土地利用现状与更新调查 土地利用动态监测土地利用动态监测 土地登记土地登记 土地统计土地统计 数据服务器数据服务器数据库数据库服务服务/管理管理CMIS徐徐州州市市区区徐徐州州市市中中心心城城区区城城乡乡结结合合部部地地形形图图 城城乡乡结结合合部部叠叠加加土土地地利利用用现现状状 城城乡乡结结合合部部叠叠加加遥遥感感影影像像 3.城市土地利用与管理城市土地利用与管理灾害灾害邮电邮电商业商业监控监控管理管理全节总结全节总结GIS技术应用领域举例：技术应用领域举例：1、街道网络分析：、街道网络分析：地址匹配；交通线路和规划；区地址匹配；交通线路和规划；区位分析、地址选择；撤离规划。位分析、地址选择；撤离规划。2、自然资源：、自然资源：野生动植物保护、风景河流、休闲资野生动植物保护、风景河流、休闲资源、洪泛平原、湿地、农田蓄水层、森林等管理；环源、洪泛平原、湿地、农田蓄水层、森林等管理；环境作用分析；视域分析；有毒或有害设施定址；地下境作用分析；视域分析；有毒或有害设施定址；地下水模拟和污染跟踪；野生动物栖息地分析、迁移路线水模拟和污染跟踪；野生动物栖息地分析、迁移路线规划。规划。3、土地管理：、土地管理：分带、分区规划与评价；土地信息获分带、分区规划与评价；土地信息获取；环境作用描述；水质管理；户籍维护。取；环境作用描述；水质管理；户籍维护。4、设施管理：、设施管理：地下管道、缆道布设；电网负荷平衡；地下管道、缆道布设；电网负荷平衡；设施规划与维护；交通设施的能源利用。设施规划与维护；交通设施的能源利用。GIS技术应用的新领域：技术应用的新领域：1、模拟与决策支持：、模拟与决策支持：地理信息模拟系统地理信息模拟系统GIMS将得到将得到发展，并在决策支持分析中应用。发展，并在决策支持分析中应用。如解决交通预测、如解决交通预测、交通分析等常见问题。交通分析等常见问题。2、科学和数学：、科学和数学：如地质、地球物理、水文等需要三如地质、地球物理、水文等需要三维分析功能的领域；景观生态中维分析功能的领域；景观生态中GIS模拟的三维分析；模拟的三维分析；图像处理等。图像处理等。3、全球问题：、全球问题：如分析热带森林退化、酸雨、温室效如分析热带森林退化、酸雨、温室效应、受威胁和濒临灭绝的物种及其他类似的问题。应、受威胁和濒临灭绝的物种及其他类似的问题。4、全球气候监测和预报网络的、全球气候监测和预报网络的GIS网络。网络。5、全球环境管理：、全球环境管理：如确定全球最敏感的植物产地，如确定全球最敏感的植物产地，让所在国家同意保护并作为国际债务偿还。让所在国家同意保护并作为国际债务偿还。第二节第二节遥感技术及其应用遥感技术及其应用作为高中生应该都听说过遥感，但高中生对作为高中生应该都听说过遥感，但高中生对于遥感的基本知识却没有科学的认识。因于遥感的基本知识却没有科学的认识。因此，对于本节课的学习借助多媒体的直观此，对于本节课的学习借助多媒体的直观演示和网络资源，学生才能够深入理解遥演示和网络资源，学生才能够深入理解遥感技术对我们生产生活的重要意义。感技术对我们生产生活的重要意义。一、遥感技术概况一、遥感技术概况1 1、遥感的概念、遥感的概念 借助对电磁波敏借助对电磁波敏感的仪器，在不与探感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射的辐射、反射、散射等信息。并通过分析，等信息。并通过分析，揭示目标物的特征、揭示目标物的特征、性质及其变化的综合性质及其变化的综合探测技术。探测技术。地物反射波谱特征地物反射波谱特征地物判读的基本依据地物判读的基本依据 不同地物在不同地物在同一波段反射率同一波段反射率不同，同一地物不同，同一地物在不同波段反射在不同波段反射率也不同，由此率也不同，由此导致其波谱特征导致其波谱特征不同，根据地物不同，根据地物波谱曲线就可以波谱曲线就可以区分和识别地表区分和识别地表物体。物体。遥感技术的基本原理遥感技术的基本原理 地球上的物体都在不停地发射、反射地球上的物体都在不停地发射、反射和吸收电磁波，并且不同物体的电磁波特和吸收电磁波，并且不同物体的电磁波特征是不同的，人们根据征是不同的，人们根据电磁波的差异电磁波的差异来辨来辨析物体的不同，遥感技术就是在这个原理析物体的不同，遥感技术就是在这个原理的基础上发展起来的。的基础上发展起来的。2、遥感技术的发展、遥感技术的发展遥感技术的特点遥感技术的特点 监测范围大，瞬时成像、实时传输、快速监测范围大，瞬时成像、实时传输、快速处理、迅速获取信息和实施动态监测。处理、迅速获取信息和实施动态监测。3、遥感技术系统、遥感技术系统 由遥感平台、传感器、信息传输接收装置、由遥感平台、传感器、信息传输接收装置、数字或图像处理设备以及相关技术等组成。数字或图像处理设备以及相关技术等组成。标准标准类型类型按遥感平台按遥感平台 高度分高度分 按电磁波的按电磁波的波谱范围分波谱范围分 按传感器是按传感器是否主动发射否主动发射电磁波分电磁波分按遥感的应按遥感的应用领域分用领域分航天遥感航天遥感 、航空遥感、航空遥感 、近地遥感、近地遥感 紫外遥感、可见光遥感紫外遥感、可见光遥感 、红外遥感、红外遥感 、微波遥感、多谱段遥感微波遥感、多谱段遥感环境遥感环境遥感、大气遥感大气遥感 、资源遥感资源遥感 、海洋遥感、地质遥感海洋遥感、地质遥感 主动式主动式遥感遥感、被动式、被动式遥感遥感 二、遥感技术的应用二、遥感技术的应用1 1、遥感与资源普查、遥感与资源普查勘探矿产资源、调查生物资源、水资源勘探矿产资源、调查生物资源、水资源等是等是遥感技术在资源普查中的重要应用领域。遥感技术在资源普查中的重要应用领域。* *矿产资源：人们只需要分析遥感图像就可以划矿产资源：人们只需要分析遥感图像就可以划定蕴藏矿产的大致区域，大大缩短探矿时间。定蕴藏矿产的大致区域，大大缩短探矿时间。* *生物资源：通过遥感图像处理技术，提取植生物资源：通过遥感图像处理技术，提取植被的分布、类型、结构、健康状况、产量等被的分布、类型、结构、健康状况、产量等数据，为农业、林业、城市绿化、环境保护数据，为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门提供服务。等部门提供服务。1989年年TM影象合成图影象合成图 1996年年TM影象合成图影象合成图 植被资源监测植被资源监测成年油棕林成年油棕林(594 trees in 6.47 ha92 trees/ha)幼年油棕林幼年油棕林(1379 trees in 11.99 ha119 trees/ha)水资源监测水资源监测2、遥感与环境灾害监测、遥感与环境灾害监测A、环境监测：包括荒漠化、土壤盐碱化、海上、环境监测：包括荒漠化、土壤盐碱化、海上冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其影响、冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、水体污染、大气污染等。植被变化、水体污染、大气污染等。 B、灾害监测：包括旱情、水灾、滑坡、泥石流、灾害监测：包括旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等。地震、农林病虫害、森林火灾等。2001.9.28 2001.9.28 监测图像监测图像2001.9.28 2001.9.28 火点与行政区域叠加图火点与行政区域叠加图黑龙江北部地区火情监测序列黑龙江北部地区火情监测序列2001.9.30 2001.9.30 监测图像监测图像2001.9.30 2001.9.30 火点与行政区域叠加图火点与行政区域叠加图黑龙江北部地区火情监测序列黑龙江北部地区火情监测序列2001.10.05监测图像2001.10.05火点与行政区域叠加图黑龙江北部地区火情监测序列黑龙江北部地区火情监测序列2001.10.14监测图像2001.10.14火点与行政区域叠加图黑龙江北部地区火情监测序列黑龙江省扎龙自然保护区火情监测黑龙江省扎龙自然保护区火情监测2001.09.01 2001.09.01 监测图像监测图像2001.09.012001.09.01火点与行政区域叠加图火点与行政区域叠加图黑龙江省扎龙自然保护区火情监测黑龙江省扎龙自然保护区火情监测2001.09.03 2001.09.03 监测图像监测图像