高二地理教案:《地理信息技術在區域地理環境研究中的應用》教學設計

2020-12-25 高考網

  考綱解讀:

  1.結合實例,了解遙感在資源普查、環境和災害監測中的應用。

  2.舉例說出全球定位系統在定位導航中的應用。

  3.運用有關資料,了解地理信息系統在城市管理中的功能。

  4.了解數字地球的含義。

  知識梳理:

  一、地理信息技術

  1.地理信息技術是指獲取、①管理、分析和應用地理②空間信息的現代技術的總稱,主要包括遙感、全球定位系統和③地理信息系統等。

  2.所謂遙感 (RS),是人們在航空器或太空飛行器上利用一定的技術裝備,對地表物體進行遠距離的④感知。遙感在區域地理環境研究中,廣泛應用於資源調查、⑤環境監測、自然災害防禦監測等領域。

  3.全球定位系統是利用⑥衛星,在全球範圍內實時進行導航、定位的系統,簡稱GPS。它通過空間部分——GPS衛星星座、地面控制部分——地面監控系統和用戶設備部分——⑦GPS信號接收機三大部分,為各類用戶提供精密的⑧三維坐標、速度和⑨時間,並且具有全能性、⑩全天候、?全球性、連續性和?實時性的特點。

  4.地理信息系統是專門處理地理?空間數據的計算機系統,簡稱(GIS)。應用領域相當廣泛,凡是用到?地圖或需要處理地理空間數據的領域,都可藉助GIS。

  二、地理信息技術與數字地球

  1.數字地球是指?數位化的地球,即把整個地球信息進行數位化後,由?計算機網絡來管理的技術系統。

  2.數字地球是將不同?空間、時間的自然與人文的大量信息,按?地理坐標,從區域到全球進行整合,並進行立體的、?動態的顯示。

  考向探究:

  一、單項選擇題(每小題4分,共72分)

  1. 下圖是「嫦娥一號」在繞月軌道上拍攝的首張月球局部三維景觀圖,「嫦娥一號」在繞月軌道上對月球探測採用的現代信息技術主要是(   )

  A. 全球定位系統

  B. 遙感

  C. 地理信息系統

  D. 數字地球

  2. (2008·山東高考)目前對地球形狀的精確研究主要是基於(   )

  A. 遙感技術和地理信息系統

  B. 全球定位系統和地理信息系統

  C. 遙感技術和全球定位系統

  D. 數字地球

  目前,發達國家已開始把GPS技術引入農業生產,即「精準農業耕作」。據此回答3、4題。

  3. GPS在「精準農業耕作」的作用是(   )

  A. 農田信息定位獲取

  B. 分析處理獲取的信息

  C. 管理措施決策

  D. 估算農業產量

  4. 「精準農業」與「石油農業」相比(   )

  A. 忽視農田內農作物的差異

  B. 對同一農田內的作物統一施肥

  C. 在不減產的情況下,增加生產成本

  D. 降低因施肥除蟲對環境造成的汙染

  (創新題)2009年11月中旬以來,我國北方遭遇了歷史上罕見的雨雪災害,河北、山西、山東、河南、湖北、陝西、新疆、寧夏8省(區)近千萬人受災,因災死亡人數十人,直接經濟損失近百億元。3S技術在抗災救災中將發揮重要的作用。據此回答5~7題。

  5. 本次雨雪災害,國家氣象局進行了準確的預報,天氣預報中用的衛星雲圖主要使用了  (   )

  ①遙感技術   ②地理信息技術   ③全球定位技術

  A. ①②       B. ①③    C. ②③   D. ①②③

  6. 在大雪中前行的司機要知道自己所處的位置和前進的方向,需要藉助的是(    )

  A. 全球定位系統         B. 遙感

  C. 地理信息系統         D. 數字地球

  7. 雪災發生後,GIS發揮了巨大的作用,下列說法不正確的是(     )

  A. GIS不僅可以反映道路狀況和交通事件,還可對除雪車輛、人員、融雪劑等物資進行調度和分配,大大提高了效率,保證了交通的通暢

  B. 在供水方面,可通過GIS系統中供水管道的埋設位置和深度信息進行檢索,結合其他分析手段對容易凍裂的管道設施進行重點防護

  C. 在供電方面,可利用GIS對故障點進行追蹤,並利用移動GIS及時採集和反饋故障信息,以便迅速恢復供電

  D. 利用GIS可以迅速獲得各地災害的發展情況,從而為決策提供有利依據

  GIS可以像傳統地圖一樣,解決「地點」、「狀況」有關查詢,但GIS系統能進行勢態分析,複雜的「模式分析」和用「虛擬模擬」進行預測分析……結合下列材料,分析回答8~11題。

  材料一21世紀全球已經進入知識資訊時代,各國之間的競爭,實質上是知識信息和高科技的競爭。

  材料二「GIS」的英文全名是Geographic Information System,也叫地理信息系統,它具有地圖處理、資料庫和空間分析這三項功能。

  8. 兩顆衛星同時運行,每隔9天可以覆蓋地球一遍,說明遙感技術(   )

  A. 受地麵條件限制少

  B. 測量範圍大

  C. 手段多,獲取的信息量大

  D. 獲得信息的速度快、周期短

  9. 2009年11月我國先是北方地區出現大範圍的降雪,緊跟著南方地區也出現大範圍的雨雪天氣,要實時獲得各地降雪的信息,需要運用的主要手段是(   )

  A. 遙感技術                B. 地理信息技術

  C. 全球定位技術            D. 計算機技術

  10. 如果將GIS新技術用來監測森林火災,可以(    )

  A. 用來分析、判斷引起森林火災的原因

  B. 用來預測森林火災的發生地點和滅火所用的大致時間

  C. 用來預測森林火災後所造成的後果

  D. 及時知道火災地點、範圍,預測並分析火勢蔓延的方向,儘快制定滅火方案

  11. 有的漁民已經利用GPS新技術來尋找魚群,如果在漁民中廣泛推廣應用這一新的捕魚技術,可能會出現的後果是(    )

  A. 可能會導致過度捕撈,使漁業資源日趨枯竭

  B. 可能會使漁民的漁獲量日益持續增長,獲得長久的高經濟效益

  C. 可能會增加漁業的生產成本,使漁民獲利更少

  D. 可能會促進漁業生產,加大對漁業資源的開發利用,使漁業資源更加豐富

  (2008·江蘇高考)下圖是某地地形簡圖,M點位於36.5°N。兩中學生分別到達P、M兩點,測量並計算出兩點相對高度是288米。讀圖回答下題。

  12. 兩學生測量當地海拔高度,所用的最便捷的技術是(   )

  A. 遙感

  B. 全球定位系統

  C. 地理信息系統

  D. 數字地球

  (2008·海南高考)下圖表示某專題研究組建立的地理信息系統(GIS)圖層。據此完成13、14題。

  13. 該專題研究可能是(   )

  A. 耕地分類和評價

  B. 工業分布與交通的關係

  C. 商業分布和規劃

  D. 學校分布

  14. 若利用該地理信息系統進行深埋垃圾場的選址,在下列圖層中應增加(    )

  ①大氣汙染   ②區域規劃   ③造紙廠、印刷廠分布

  ④水文地質

  A. ①②        B. ①③       C. ②③           D. ②④

  15. 信息高速公路與高速網絡技術在構建數字地球系統中的作用是(    )

  A. 傳輸分散在眾多資料庫中的數據

  B. 把衛星收集到的各種數據輸送到地球

  C. 傳輸計算機網絡中的抽象化數據

  D. 傳輸和模擬地球上圖像的數據信息

  (2009·濰坊模擬)下圖是1936-1996年黃河三角洲陸地面積增減的變化情況,讀圖回答16、17題。

  16. 該圖資料來源主要使用的地理信息技術是(    )

  A. GS    B. GPS       C. GIS        D. RS

  17. 下列有關圖示所反映的地理信息,不正確的是(    )

  A. 1988-1990年黃土高原水土流失治理措施得力,效果明顯

  B. 1990年以前黃河入海口以沉積作用為主,三角洲面積增大

  C. 1990-1995年初黃河三角洲入海口以侵蝕作用為主,三角洲面積減小

  D. 外力作用對黃河三角洲的形成有重要影響

  18. 中國衛星導航定位應用管理中心負責人表示北鬥衛星導航定位第二代系統的研製建設已進入攻堅階段,2009年有多顆衛星發射升空,2011年完成系統組網,基本具備運行能力。北鬥衛星導航系統除能夠提供精確的定位、測速外,還能夠提供的服務包括(    )

  ①授時  ②通信服務    ③農作物長勢監測   ④氣溫異常監測

  A. ①②    B. ②④    C. ③④    D. ①③

  二、綜合題(共28分)

  19. 隨著資訊時代的到來,科技進步給地理學帶來了深遠的影響和勃勃生機。由遙感系統(RS)、全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)及信息網絡與虛擬實境等組成的地理信息技術日益成熟,廣泛應用於社會經濟各領域,並正在走進人們日常的工作、學習和生活中。根據地理信息技術應用的有關知識,回答下列問題。(11分)

  (1)上海某計程車公司在中心調度系統中快速查詢本公司計程車的位置信息,所採用的技術是             、             。(2分)

  (2)分析20世紀90年代以來上海市彩色紅外遙感圖像時,發現外環線周邊地區的紅色塊狀區域面積越來越小,而藍灰色區域面積越來越大。據此可判斷,該地區           用地面積在縮小,而用地面積在擴大。(4分)

  (3)根據三顆衛星提供的資料,運用數學原理就可以計算出地面          物體的位置。有四顆衛星提供資料,除可進一步提高定位的精準度外,還可以迅速計算出             物體的空間位置。(2分)

  (4)下列活動中,可以應用所學的地理信息技術的有         (多選)。(3分)

  A. 飛彈發射的精確制導

  B. 珠穆朗瑪峰高程的精確測量

  C. 人口出生率、死亡率的計算

  D. 人口密度與商業網點布局

  20. 回答有關「3S」系統的問題。(17分)

  (1)數字地球系統是由「3S」組成的。「3S」是指        、           、       三大技術系統。(3分)

  (2)2009年11月的雪災監測主要是靠         系統,運用該技術的優點是        、         、         、         、         等。(6分)

  (3)請將下列三個選項的代號填入地理信息技術的簡要程序中。(3分)

  A. 數據處理    B. 空間分析        C. 資料庫

  (4)信息源的獲取方式有哪些?(5分)

  規律方法:

  考查點一 遙感

  讀下圖,完成1~2題。

  1.圖中內容說明航天遙感的什麼特點(  )

  A.監測範圍廣                   B.時效快,精度高

  C.連續性強                     D.準確定位

  2.就航天遙感而言,其探測的範圍越大,則(  )

  A.獲得資料的速度越慢           B.獲得資料的周期越長

  C.對地物的解析度越低           D.對地物的解析度越高

  答案 1.A 2.C

  解析 第1題,由圖中「我一次就可以把半個地球照進去」可知航天遙感的特點是監測範圍廣。第2題,獲取資料的速度、周期與探測範圍關係較小,但探測的範圍越大,對解析度的影響越大。

  考查點二 全球定位系統

  俄羅斯航天署於北京時間2008年9月25日16時49分,用「質子—M」運載火箭成功發射3顆「格洛納斯—M」衛星。這樣一來,在太空中就有18顆衛星為「格洛納斯」系統全天候工作,信號可覆蓋俄全境。據此回答3~4題。

  3.「格洛納斯」衛星系統是(  )

  A.遙感系統                          B.全球定位系統

  C.地理信息系統                      D.計算機系統

  答案 B

  解析 由題目信息「由18顆衛星為該系統全天候工作」,可推知該系統屬於全球定位系統。

  4.「格洛納斯」衛星系統「滿編制」時應有衛星數目是(  )

  A.18             B.20             C.21            D.24

  答案 D

  解析 全球定位系統的衛星星座由21顆工作衛星和3顆在軌備用衛星組成,因而「滿編制」時應有24顆衛星。

  考查點三 地理信息系統

  下圖示意為某專題研究建立的地理信息系統(GIS)圖層。據此完成5~6題。

  5.該專題研究可能是(  )

  A.耕地分類和評價                    B.工業分布與交通的關係

  C.商業分布和規劃                    D.學校布局

  6.若利用該地理信息系統進行深埋垃圾場選址,在下列圖層中應增加(  )

  ①大氣汙染 ②區域規劃 ③造紙廠、印刷廠分布 ④水文地質

  A.①②             B.①③         C.②③           D.②④

  答案 5.A 6.D

  解析 本題組以地理信息系統(GIS)圖層為背景,主要考查地理信息系統的具體應用及相應的知識遷移和應用能力。圖示中的圖層信息是解答本題組的關鍵。第5題,該地理信息系統圖層涉及到土壤、水系、地形等自然因素和土地利用及居民點分布等社會因素,這些信息可應用於耕地分類和評價。工業分布與交通的關係、商業分布和規劃、學校布局等與自然因素關係不大。第6題,深埋垃圾場選址要考慮水文地質和區域規劃,而大氣汙染、造紙廠、印刷廠分布與深埋垃圾無關。

  考查點四 地理信息技術與數字地球

  「數字地球」的出現是科技創新的又一典範。據此回答7~8題。

  7.下列關於數字地球技術的敘述,正確的是(  )

  A.數字地球技術是高科技行業,難以走入我們的生活

  B.數字地球技術發展前景廣闊,將日益影響我們的生活

  C.數字地球技術是地理工作者的專用工具

  D.數字地球技術就是指「3S」技術

  8.關於「數位化」的敘述,不正確的是(  )

  A.「數字地球」即數位化、信息化的虛擬地球

  B.「數字城市」有利於加強城市的管理

  C.「數字校園」能使更多的人共享教育資源

  D.「數位化」管理不需要人的參與

  答案 7.B 8.D

  解析 「數字地球」已極大地方便了人們的生活,能為複雜的生產、研究提供實驗條件和試驗基地。「數位化」生活帶給人們便利的生活,但並不把人排斥在外。

  方法技巧練

  圖解RS、GIS、GPS之間的關係

  當今,3S(RS、GPS、GIS)技術在生產、生活和科研中的作用越來越突出。讀「3S技術的綜合運用圖」,運用有關3S的知識回答(1)~(2)題。

  (1)圖中①②③④⑤⑥箭頭指向線分別表示3S技術的不同應用功能,各個圓的重疊部分代表RS、GPS、GIS不同組合的綜合應用,下列說法正確的是(  )

  A.表示「提供影像信息功能」的是①和④

  B.表示「提供定位信息功能」的是③和⑥

  C.乙部分可掌握水災動態信息和分析水災損失

  D.丙部分可以用來判斷火勢蔓延方向,獲取火場精確位置

  (2)某興趣小組要對學校所在城市的公交布局進行研究,提出合理化建議,運用了GIS系統。在GIS資料庫中,須調用的專題圖層有下列中的(  )

  ①地形圖層 ②交通圖層 ③氣候圖層 ④人口圖層

  ⑤商業網點圖層 ⑥水系圖層 ⑦管網圖層 ⑧城市圖層

  A.①②⑤⑥                        B.③④⑤⑦

  C.②④⑤⑧                        D.⑤⑥⑦⑧

  答案 (1)C (2)C

  解析 表示「提供影像信息功能」的是①和⑤,表示「提供定位信息功能」的是④和⑥,乙部分為RS和GIS的綜合運用,即可掌握水災淹沒區的動態信息,以及分析水災損失,判斷火勢蔓延方向要運用RS;進行城市的公交布局,需要了解交通、人口、商業網點和城市的布局特點。

  方法技巧 遙感主要用於地理信息數據的獲取,全球定位系統主要用於地理信息的空間定位,地理信息系統主要用來對地理信息進行管理、查詢、更新、空間分析和應用評價,三者具體關係如下:

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