1.時區
(1)為了各地交往的方便,將全球經度劃分為24個時區,各時區以其中央經線的地方時作為全時區的共用區時。
(2)某經度所在的時區計算:
經度/15度=商……餘數。
如果餘數小於7.5,所在時區=商數
如果餘數大於7.5,所在時區=商數+1
2.區時
(1)時區每差1個區,區時相差1小時,東早(多)西晚(少)
注意:過日界線日期要先加減一天
(2)公式計算:
甲時區-乙時區=甲區時-乙區時
注意:東時區寫成正數,西時區寫成負數。正負數已經考慮了日界線兩側的日期差別。
3.地方時
(1)根據太陽照射情況形成的時刻,如太陽直射點所在經線(位於晝半球中央)為12點。(地球自轉會造成照射情況的變化,地方時就變化)
要求:能在任意形式的日照圖上讀出特殊地方時(如12點、0點或24點、6點、18點)的分布。
(2)圖上計算:
經度每相差15度地方時相差1小時(或1度/4分鐘、經度1分/4秒鐘),東早(加)西晚(減)
注意:過日界線時日期還要再加(向西)減(向東)一天
(3)公式計算:
(甲經度-乙經度)×1小時/15度=甲地方時-乙地方時
注意:東經度寫成正數,西經度寫成負數。正負經度已經考慮了日界線兩側的日期差異。
4.太陽高度角的計算方法
兩地之間的太陽高度角的差=兩地之間的緯度差
5.日出、日落時刻
(1)地方時、區時計算
(2)日出時刻=(24-晝長)/2
日出時刻=12-晝長/2
(3)日落時刻=24-日出時刻
日落時刻=12+晝長/2
6.正午太陽高度
(1)正午太陽高度是指一天中的最大太陽高度,即地方時12點時的太陽高度。
(2)計算公式(與直射點相比):90度-某地H=直射點緯度與某地緯度的角度差的絕對值
技巧:可以將北緯寫成正數,而將南緯寫成負數。
(3)計算公式(與任意緯度相比):甲H-乙H=(甲緯度-乙緯度)的絕對值
注意:北緯度寫成正數,南緯度寫成負數
7.某日(R)太陽直射點的地理緯度位置=23°26′N—R—6月22日*(23°26′*4/365)
說明:
(1)此公式只能大致計算一年當中某日太陽直射點的緯度位置;
(2)計算結果若是正值,則為北緯;若為負值,則為南緯;
(3)R為某日日期,R-6月22日為該日與6月22日相差的天數,(23°26′*4/365)為太陽直射點一日內移動的緯度距離。(假設其移動是勻速的)
8.極晝極夜的範圍=90-太陽直射點的度數
9.某地晝長=24—與該地緯度相同但南北半球不同的緯度的晝長=與該地緯度相同但南北半球不同的緯度的夜長
10.某地夜長=24—與該地緯度相同但南北半球不同的緯度的夜長=與該地緯度相同但南北半球不同的緯度的晝長
即:緯度相同半球不同的2地的夜長+夜長=24小時
11.晝長、夜長
(1)晝長=日落時刻-日出時刻
注意:前後時刻一致即可,比如都是某地地方時,比如都是北京時間
(2)晝長=(12-日出地的地方時)*2
晝長=(日落地的地方時-12)*2注意:均指該地地方時
(3)圖上計算:
晝長=24小時*晝弧/360度
(4)北緯某地晝長=對應南緯的夜長
(5)夜長=24-晝長
12.兩點的相對高度公式:
(x-1)·h≤H<(x+1)·h,其中H為相對高度,h為等高距,x為等高線條數。
13.比例尺
比例尺=圖上距離/實際距離
注意:比例尺本身沒有單位,但計算時要注意圖上距離、與實際距離的單位要先換算統一。
比例尺大小實際上是實際距離縮小的程度,數值上表現為比值的大小。
比例尺的縮小或放大是距離的縮放、並非面積的縮放。
圖上距離往往需要在地圖上量取。
14.實際距離
(1)實際距離=圖上距離/比例尺
(2)在經緯網圖上:
經線上跨緯度1度=111千米
緯線上跨經度1度=111*cosA千米,其中A是緯度
15.外流區的降水量、徑流量、蒸發量
降水量=徑流量+蒸發量
16.耕作制度、複種指數與墾殖指數
耕作制度是指農作物的栽培方式(熟制、布局等)及與之相配套的農技措施的總稱。
複種指數是一農業地區一年內作物播種面積與耕地面積之比。
而墾殖指數則是一國或地區已開墾種植的耕地面積與其土地總面積的比例,三者在一定程度上分別反映出某地農業生產力水平、耕地重複利用和開發的程度。
17.耕地比重=人口算術密度/人口生理密度
18.人口密度
人口密度=該地常住人口(人)/該地土地面積(平方千米)
19.人口耕地密度
人口耕地密度=該地常住人口數/該地耕地面積
20.人口增長率
人口自然增長率=(某時段末人口數-該時段初人口數)/該時段初人口數
21.城市人口比重
城市人口比重=城市總人口/總人口
22.人口計算公式
人口出生率:人口出生率是指某一地區在一定時期內(通常指一年)出生人數與平均人口之比。
計算公式:出生率=(年內出生人數/年平均人口數)×1000‰。
死亡率:指一定時期內人口死亡人數與同期平均人口數之比。
人口自然增長率:指一年內人口自然增長數與年平均總人數之比,通常用千分率表示。
用於說明人口自然增長的水平和速度的綜合性指標。
計算公式:(人口自然增長率=年自然增長人數/該年年平均人口數)×1000‰。
總和生育率:指一定時期育齡婦女各年齡組生育率之和,以千分數表示。
反映育齡婦女在15至49周歲總的生育水平,也可看成為如果一批婦女按照目前各年齡的生育水平度過整個生育期,則一生可能生育的孩子數。
23.人口總負擔係數
指被撫養人口與15—64歲人口的比例。
其中被撫養人口指0—14歲和65歲以上的人口。
24.性別比
性別比是人口中男性人數與女性人數之比。
通常用每100個女性人口相應有多少男性人口。
第五次人口普查統計,我國人口性別比是106:74。
25.人口算術密度、人口生理密度
人口算術密度是一個國家的總人口與總面積之比,人口生理密度是一個國家的總人口與可耕地面積之比。
關於地理計算類問題,在高中地理課程中並沒有專門的章節加以介紹和歸納講解,但在以能力考察為命題原則的高考中,卻經常會考察考生運用數字分析問題和解決問題的能力,因為現實生活中很多地理事物需要進行數字統計、測量、計算,才能得出結論。因此通過地理計算的考察可以反映出考生運用知識解決實際問題的能力,也可以折射出考生理性思維品質的高低。所以,地理計算作為一項重要的地理能力,在近年的各地高考試題中都佔據一定的分數比例,成為深受高考命題人員青睞的一類題型。
【題型分析】
高考中的地理計算一般考查最基本的原理和概念,需熟練掌握基本的計算方法,但是因為此類問題的題幹常以圖表或材料的形式呈現,需要從圖表或材料中提取相關信息,然後進行計算,所以難度較大。
從解題思維的過程來看,計算類問題大致可分為兩類:
(1)信息材料,運用相關概念、原理、規律進行計算。
(2)提供信息材料和計算公式進行相關計算。
【命題方向】
(1)比例尺計算類
(2)距離計算類
(3)高度計算類(包括:海拔高度、相對高度)
(4)地球運動類(包括:時間計算、正午太陽高度角計算、晝夜長短計算、太陽直射點計算、速度計算)
(5)人口問題類計算(包括:人口密度計算、自然增長率計算、城市化水平計算)
(6)氣溫垂直遞減類計算
【方法突破與規律提升】
(1)比例尺計算類
1.比例尺=圖上距離/實地距離
2.比例尺的縮放:①比例尺放大:用原比例尺×放大到的倍數。如:將1/10000的比例尺放大1倍,即比例尺放大到2倍,放大後的比例尺是1/5000,比例尺變大。②比例尺縮小:用原比例尺×縮小到的倍數(分數倍)。如:將1/50000的比例尺縮小1/4,即比例尺縮小到3/4,縮小後的比例尺應為:3/4×1/50000=1/66500,比例尺縮小。
3.縮放後圖幅面積的變化:①比例尺放大後的圖幅面積=放大到的倍數之平方。如:將比例尺放大到原圖的2倍,則放大後圖幅面積是原來的4倍。②比例尺縮小後的圖幅面積=縮小到的倍數之平方。如:將比例尺縮小到原圖的1/3,則圖幅面積為原圖的1/9。
【題型1】
讀某地等高線示意圖,回答下列問題。
(1)圖中山峰M與村莊之間的水平距離約為( )
A.9千米 B.12千米
C.15千米 D.18千米
【解析】山峰M與甲村之間圖上水平距離結合比例尺,可知其實際水平距離約為12 km。
【答案】B
(2)陡崖底部與M山峰最大高差可能是( )
A.188米 B.288米
C.388米 D.488米
【解析】陡崖底部海拔介於200—300m之間,山峰海拔介於600-700m之間。則知兩者相對高度介於300—300m之間,陡崖底部與M山峰最大高差可能是488m。
【答案】D
(2)距離計算類
1.赤道上求距離。赤道上經度相差1°,其距離大約相差111千米,赤道上任意兩點間的距離約為為111千米×相隔經度數。
2.南、北緯60°線上求距離。南、北緯60°緯線上經度相差1°,其距離大約相差55千米,南、北緯60°緯線上任意兩點間的距離約為為55千米×相隔經度數。
3.同一條經線上求距離。同一條經線上,緯度相差1°,其距離相差約111千米,同一經線上任意兩點間的距離為111千米×相隔緯度數。
4.北極星的仰角即地平高度等於當地地理緯度。譚老師地理工作室綜合整理
【題型2】
讀我國某區域地形分布圖,據此完成下列問題。
(1)小明在沿海高速公路坐車經過甲處山丘時,看到該處的農業景觀最有可能是( )
A.荔枝園 B.蘋果園
C.橘園 D.咖啡園
【解析】據經緯線分布可知,該地帶位於我國東南沿海地區,亞熱帶季風氣候區。荔枝產於熱帶,蘋果主產於暖溫帶,咖啡,產於熱帶,柑橘盛產於亞熱帶。故C項正確。
【答案】C
(2)圖中兩條公路最大的高差是( )
A.99米 B.149米
C.199米 D.249米
【解析】沿海高速公路經過丘陵地區,圖中等高距為50m。高速公路經過的最高處海拔介於200-250m之間,104國道較低處位於0-50m之間。兩條公路的高差介於150-250m之間,可見兩條公路最大的高差接近250m。故D項正確。
【答案】D
(3) 圖示地區大陸架的面積約為( )
A.3.2平方千米 B.32平方千米
C.64平方千米 D.320平方千米
【解析】採用截補法,將圖示區域的海域轉化到圖中經緯線圍成的矩形中。再根據經緯線數值差求得矩形邊長計算和估算結合即可。
【答案】B
(3)高度計算類(包括:海拔高度、相對高度、流域面積類計算)
1.等高線圖上任兩點相對高度的計算:(n-1)d≤H<(n+1)d,其中n表示兩地間不同等高線的條數,d表示等高距。
2.流域面積的計算:作出流域的分水線即山脊線,由分水嶺所圍的區域即為流域的範圍;因圖形不規範,計算時一般算出圖幅面積後,再分析流域面積佔圖幅面積的比重,
相乘即可。
【題型3】
讀某地等高線地形圖,完成下列問題。
(1) 該地區的主要地形類型為( )
A.山地 B.丘陵
C.低緩高原 D.平原
【解析】該地區海拔較低,地勢起伏和緩,應為丘陵。
【答案】B
(2)圖中陡崖M的相對高度最有可能是( )
A.50米 B.90米
C.155米 D.220米
【解析】根據陡崖的相對高度公式「(n-1)d≤(n+1)d」,陡崖M有三條等高線重合,等高差為50,等其相對高度H:100≤H<200米。
【答案】C
(4)地球運動類(包括:時間計算、正午太陽高度角計算、晝夜長短計算、太陽直射點計算、速度計算)
【時間計算】
1.地方時計算。以太陽「東升西落」為標準,在同緯度地區,相鄰位置偏東的地點,比偏西的地點先看到日出,時刻就早。經度每隔15°地方時相差1小時, 每隔1°地方時相差4分鐘。
2.北京時間:北京時間是指北京所在的東八區的區時,即東八區中央經線120°E的地方時,是我國唯一的標準時間。而北京的地方時是指116°E經線的地方時,比北京時間要晚約16分鐘。
3.日期計算。日界線也稱日期變更線,國際上規定,把東西12區之間的180°經線作為國際日期變更線,日界線是地球上新的一天的起點和終點。即東西12區區時相同,日期相差1天。由東12區向東進入西12區。日期減一天。反之,日期加一天。解題時注意:①先確定日界線的位置即180°經線。②按地球自轉方向越過日界線採用「東減西加」的原則。③注意越過日界線計算日期時,要注意星期的變化,月份的變化(大小月差異,平年與閏年的月份變化),年份的變化。④確定某一日期所佔比例時除確定180°經線外,還要找到「零時經線」。⑤ 全球總是被兩條經線分割為兩個日期,注意「零時經線」的特殊狀態及應用,如:0:00經線與本初子午線重合、0:00經線與180經線重合的地理意義。
【正午太陽高度計算】
1.正午太陽高度的計算公式是:H=90°-β(當地緯度和太陽直射點緯度差),其中β的值按照同一半球相減、異半球相加原則。
2.利用垂直物體的日影計算:cotH=影長/物體長度。
3.太陽能熱水器的採光面與樓房頂面的夾角=β(當地緯度和太陽直射點緯度差),其中β的值按照同一半球相減、異半球相加原則。
4.南北半球中緯度地區樓房間隔L的計算:L=樓高×cotH°( H°即當地全年最小的正午太陽高度角,北半球為冬至日的正午太陽高度,南半球為夏至日的正午太陽高度)。在樓房布局時建議採用東北-西南向或西北-東南向。
5.北極星的仰角即地平高度等於當地地理緯度。
【晝夜長短計算】
1.可以利用一個地區晝弧所跨的經度範圍來計算,方法是在日照圖上某條緯度與晨昏線有兩上交點,兩點之間在晝半球的部分即是白晝的時間。
2.可以利用已知的日出和日落時間來求算。方法是:白晝長=2×(12-日出時間)或白晝長=2×(日落時間-12)。
3.同一半球相同緯度地區晝長相同。而南北半球相同緯度地區的晝夜長短相反,如北緯40度的晝長是15時,那麼南緯40度的地區夜長為15時。
4.注意極晝區、極夜區的晝長分別是24時和0時。赤道地區的晝長永遠是12時。
【太陽直射點的確定】
1.直射點經度即太陽高度最大(太陽上中天)的經線,地方時12:00的經線。
2.直射點緯度即正午太陽高度為90°的緯線,直射點的緯度大小與極晝或極夜出現的最低緯度大小互餘,直射點緯度大小等於極晝的極點的太陽高度(或正午太陽高度)大小。
【運動器上感覺晝夜更替周期、速度的計算】
T=360°/(地球自轉角速度±運動器角速度);同向相加,逆向相減。
【題型4】
我國某中學地理興趣小組在世界地球日(4月22日)正午前後,利用1米高立杆開展日影長度觀測活動,並在晴好夜晚利用象限儀開展北極星觀測活動。左下圖是日影觀測數據統計圖,下圖是北極星觀測示意圖,圖中α為北極星仰角。完成下列問題。
(1) 觀測地所處的經度是( )
A.90°E B.120°EC.117°E D.123°E
【解析】該地正午時影子最短,此時該地地方時為12點,而北京時間為11:48,比該地地方時晚12分鐘。可知120°E比該經度小3°,則該地經度123°E。
【答案】D
(2)當地觀測的北極星高度接近( )
A.29° B.37°C.45° D.53°
【解析】4月22日,太陽直射點大致位於8°N(太陽直射點平均每4天移動一個緯度)。該日正午杆長與影長相等,可知其正午太陽高度為45°,假設該地緯度為x,則45°=90°-(x-8°),求得x=53°。
【答案】D
【題型5】
某同學對居住地每天的日出時間進行了一段時間的持續觀測與記錄,繪成下圖。讀圖完成下列問題。
(1) a~b期間,該地的晝夜長短及其變化趨勢是( )
A.晝長夜短,且晝漸長夜漸短B.晝長夜短,且晝漸短夜漸長
C.晝短夜長,且晝漸長夜漸短D.晝短夜長,且晝漸短夜漸長
【解析】a~b期間,該地日出時間由一年中最晚到居中(地方時6:00),可知該地晝短夜長,但白晝變長,黑夜變短。
【答案】C
(2)該地一年中晝夜長短的變化幅度約為( )
A.1小時40分鐘 B.2小時20分鐘
C.3小時20分鐘 D.4小時40分鐘
【解析】該地日出最早(北京時間約5:20)和最晚(7:40)大約相差2小時20分鐘(日落最早和最晚也是相差2小時20分鐘)。則該地一年中晝夜長短的變化幅度約為4小時40分鐘。
【答案】D
【題型6】
我國某中學地理興趣小組用立竿成影法測正午太陽高度,發現該地一年中兩次出現立竿無影,據此完成下列問題。
(1)若其中一次為6月6日,則另一次立竿無影的時間大致為( )
A.5月8日 B.7月8日
C.8月8日 D.9月8日
【解析】6月6日在夏至(6月22日)前16天,則夏至後16天會再一次出現立竿無影。時間大約為7月8日。
【答案】B
(2)若該興趣小組夏至日測得正午太陽高度為86.5°(黃赤交角取23.5°),則一年中該興趣小組測得同樣正午太陽高度的天數為( )
A.一天 B.兩天
C.三天 D.四天
【解析】夏至日測得正午太陽高度為86.5°,可知該地緯度為20°N。一年中測得正午太陽高度為86.5°的天數為3,測得日期如下圖所示:
【答案】C
(5)人口問題類計算(包括:人口密度計算、自然增長率計算、城市化水平計算)
1.出生率=新生人口/人口總數;死亡率=死亡人口/人口總數;
2.自然增長率=出生率-死亡率
3.人口變化率=自然增長率-淨遷移率
4.人口密度=某地人口總數/總面積
5.城市化率=城市人口數/該地區總人口數
【題型7】
下圖是某國1960~2010年人口出生率和死亡率變化圖,讀圖回答下列問題。
(1)該國人口數量減少的時間大約是( )
A.1963年~1972年 B.1975年~1986年
C.1981年~1990年 D.2000年~2010年
【解析】一個國家人口死亡率高於出生率的時段就是人口減少的時段。分析圖示可知,大約1981年~1990年前後該國人口自然增長率小於0,人口數量減少。
【答案】C
(2)目前,該國面臨的主要人口問題是( )
A.人口就業壓力大 B.城市人口比重大
C.國內人口遷移量大 D.人口老齡化嚴重
【解析】自1990年至今,該國人口自然增長率均較低,老年人口比重不斷增加,老齡化日趨嚴重。
【答案】D
【小結】
地理計算還涉及很多方面的地理內容,諸如:風力、水平氣壓氣度、鋒面移動速度等問題以及與之相關聯的大氣運動、洋流活動、交通運輸布局、工、農業區位選擇等。
知識遷移、學科聯繫方面,地理計算類問題一般不與政治、歷史等文綜科目聯繫,而多與數、理知識結合。
在高考備考複習過程中力求做好:
1.歸納整理教材中的相關地理計算原理。
2.強化材料信息的處理能力。近幾年的高考地理計算類題充分反映出了也已成型的命題規律:以文字材料、圖像材料、表格材料展現地理信息,要求從中提取有效的解題信息,根據相關的地理計算規律、原理或公式加以計算,得出正確結論。這就要求考生加強相關題型的研究、訓練,從中尋找規律、方法和解題技巧。
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