高二地理教案：《地理信息技術(shù)在區域地理環(huán)境研究中的應用》教學(xué)設計

　　考綱解讀：

　　1.結合實(shí)例，了解遙感在資源普查、環(huán)境和災害監測中的應用。

　　2.舉例說(shuō)出全球定位系統在定位導航中的應用。

　　3.運用有關(guān)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(shù)

　　1．地理信息技術(shù)是指獲取、①管理、分析和應用地理②空間信息的現代技術(shù)的總稱(chēng)，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)，是人們在航空器或航天器上利用一定的技術(shù)裝備，對地表物體進(jìn)行遠距離的④感知。遙感在區域地理環(huán)境研究中，廣泛應用于資源調查、⑤環(huán)境監測、自然災害防御監測等領(lǐng)域。

　　3．全球定位系統是利用⑥衛星，在全球范圍內實(shí)時(shí)進(jìn)行導航、定位的系統，簡(jiǎn)稱(chēng)GPS。它通過(guò)空間部分——GPS衛星星座、地面控制部分——地面監控系統和用戶(hù)設備部分——⑦GPS信號接收機三大部分，為各類(lèi)用戶(hù)提供精密的⑧三維坐標、速度和⑨時(shí)間，并且具有全能性、⑩全天候、?全球性、連續性和?實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)。

　　4．地理信息系統是專(zhuān)門(mén)處理地理?空間數據的計算機系統，簡(jiǎn)稱(chēng)(GIS)。應用領(lǐng)域相當廣泛，凡是用到?地圖或需要處理地理空間數據的領(lǐng)域，都可借助GIS。

　　二、地理信息技術(shù)與數字地球

　　1．數字地球是指?數字化的地球，即把整個(gè)地球信息進(jìn)行數字化后，由?計算機網(wǎng)絡(luò )來(lái)管理的技術(shù)系統。

　　2．數字地球是將不同?空間、時(shí)間的自然與人文的大量信息，按?地理坐標，從區域到全球進(jìn)行整合，并進(jìn)行立體的、?動(dòng)態(tài)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(guān)圖，“嫦娥一號”在繞月軌道上對月球探測采用的現代信息技術(shù)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于(   )

　　A. 遙感技術(shù)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(shù)和全球定位系統

　　D. 數字地球

　　目前，發(fā)達國家已開(kāi)始把GPS技術(shù)引入農業(yè)生產(chǎn)，即“精準農業(yè)耕作”。據此回答3、4題。

　　3. GPS在“精準農業(yè)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(yè)產(chǎn)量

　　4. “精準農業(yè)”與“石油農業(yè)”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(chǎn)的情況下，增加生產(chǎn)成本

　　D. 降低因施肥除蟲(chóng)對環(huán)境造成的污染

　�。▌�(chuàng )新題）2009年11月中旬以來(lái)，我國北方遭遇了歷史上罕見(jiàn)的雨雪災害，河北、山西、山東、河南、湖北、陜西、新疆、寧夏8�。▍^）近千萬(wàn)人受災，因災死亡人數十人，直接經(jīng)濟損失近百億元。3S技術(shù)在抗災救災中將發(fā)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(jìn)行了準確的預報，天氣預報中用的衛星云圖主要使用了  (   )

　�、龠b感技術(shù)   ②地理信息技術(shù)   ③全球定位技術(shù)

　　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(jìn)的方向，需要借助的是(    )

　　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(fā)生后，GIS發(fā)揮了巨大的作用，下列說(shuō)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(chē)輛、人員、融雪劑等物資進(jìn)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(guò)GIS系統中供水管道的埋設位置和深度信息進(jìn)行檢索，結合其他分析手段對容易凍裂的管道設施進(jìn)行重點(diǎn)防護

　　C. 在供電方面，可利用GIS對故障點(diǎn)進(jìn)行追蹤，并利用移動(dòng)GIS及時(shí)采集和反饋故障信息，以便迅速恢復供電

　　D. 利用GIS可以迅速獲得各地災害的發(fā)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(diǎn)”、“狀況”有關(guān)查詢(xún)，但GIS系統能進(jìn)行勢態(tài)分析，復雜的“模式分析”和用“虛擬模擬”進(jìn)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(jīng)進(jìn)入知識信息時(shí)代，各國之間的競爭，實(shí)質(zhì)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、數據庫和空間分析這三項功能。

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

　　A. 受地面條件限制少

　　B. 測量范圍大

　　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范圍的降雪，緊跟著(zhù)南方地區也出現大范圍的雨雪天氣，要實(shí)時(shí)獲得各地降雪的信息，需要運用的主要手段是(   )

　　A. 遙感技術(shù)                B. 地理信息技術(shù)

　　C. 全球定位技術(shù)            D. 計算機技術(shù)

　　10. 如果將GIS新技術(shù)用來(lái)監測森林火災，可以(    )

　　A. 用來(lái)分析、判斷引起森林火災的原因

　　B. 用來(lái)預測森林火災的發(fā)生地點(diǎn)和滅火所用的大致時(shí)間

　　C. 用來(lái)預測森林火災后所造成的后果

　　D. 及時(shí)知道火災地點(diǎn)、范圍，預測并分析火勢蔓延的方向，盡快制定滅火方案

　　11. 有的漁民已經(jīng)利用GPS新技術(shù)來(lái)尋找魚(yú)群，如果在漁民中廣泛推廣應用這一新的捕魚(yú)技術(shù)，可能會(huì )出現的后果是(    )

　　A. 可能會(huì )導致過(guò)度捕撈，使漁業(yè)資源日趨枯竭

　　B. 可能會(huì )使漁民的漁獲量日益持續增長(cháng)，獲得長(cháng)久的高經(jīng)濟效益

　　C. 可能會(huì )增加漁業(yè)的生產(chǎn)成本，使漁民獲利更少

　　D. 可能會(huì )促進(jìn)漁業(yè)生產(chǎn)，加大對漁業(yè)資源的開(kāi)發(fā)利用，使漁業(yè)資源更加豐富

　�。�2008·江蘇高考）下圖是某地地形簡(jiǎn)圖，M點(diǎn)位于36．5°N。兩中學(xué)生分別到達P、M兩點(diǎn)，測量并計算出兩點(diǎn)相對高度是288米。讀圖回答下題。

　　12. 兩學(xué)生測量當地海拔高度，所用的最便捷的技術(shù)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(zhuān)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(zhuān)題研究可能是(   )

　　A. 耕地分類(lèi)和評價(jià)

　　B. 工業(yè)分布與交通的關(guān)系

　　C. 商業(yè)分布和規劃

　　D. 學(xué)校分布

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

　�、俅髿馕廴�   ②區域規劃   ③造紙廠(chǎng)、印刷廠(chǎng)分布

　�、芩�文地質(zhì)

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

　　15. 信息高速公路與高速網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在構建數字地球系統中的作用是(    )

　　A. 傳輸分散在眾多數據庫中的數據

　　B. 把衛星收集到的各種數據輸送到地球

　　C. 傳輸計算機網(wǎng)絡(luò )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(lái)源主要使用的地理信息技術(shù)是(    )

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

　　17. 下列有關(guān)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�？谝猿练e作用為主，三角洲面積增大

　　C. 1990-1995年初黃河三角洲入�？谝郧治g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斗衛星導航定位第二代系統的研制建設已進(jìn)入攻堅階段，2009年有多顆衛星發(fā)射升空，2011年完成系統組網(wǎng)，基本具備運行能力。北斗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(wù)包括(    )

　�、偈跁r(shí)  ②通信服務(wù)    ③農作物長(cháng)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(zhù)信息時(shí)代的到來(lái)，科技進(jìn)步給地理學(xué)帶來(lái)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(wǎng)絡(luò )與虛擬現實(shí)等組成的地理信息技術(shù)日益成熟，廣泛應用于社會(huì )經(jīng)濟各領(lǐng)域，并正在走進(jìn)人們日常的工作、學(xué)習和生活中。根據地理信息技術(shù)應用的有關(guān)知識，回答下列問(wèn)題。（11分）

　�。�1）上海某出租車(chē)公司在中心調度系統中快速查詢(xún)本公司出租車(chē)的位置信息，所采用的技術(shù)是             、             。（2分）

　�。�2）分析20世紀90年代以來(lái)上海市彩色紅外遙感圖像時(shí)，發(fā)現外環(huán)線(xiàn)周邊地區的紅色塊狀區域面積越來(lái)越小，而藍灰色區域面積越來(lái)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(xué)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(jìn)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(dòng)中，可以應用所學(xué)的地理信息技術(shù)的有         （多選）。（3分）

　　A. 導彈發(fā)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(yè)網(wǎng)點(diǎn)布局

　　20. 回答有關(guān)“3S”系統的問(wèn)題。（17分）

　�。�1）數字地球系統是由“3S”組成的。“3S”是指        、           、       三大技術(shù)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(shù)的優(yōu)點(diǎn)是        、         、         、         、         等。（6分）

　�。�3）請將下列三個(gè)選項的代號填入地理信息技術(shù)的簡(jiǎn)要程序中。（3分）

　　A. 數據處理    B. 空間分析        C. 數據庫

　�。�4）信息源的獲取方式有哪些？（5分）

　　規律方法：

　　考查點(diǎn)一　遙感

　　讀下圖，完成1～2題。

　　1．圖中內容說(shuō)明航天遙感的什么特點(diǎn)(　　)

　　A．監測范圍廣                   B．時(shí)效快，精度高

　　C．連續性強                     D．準確定位

　　2．就航天遙感而言，其探測的范圍越大，則(　　)

　　A．獲得資料的速度越慢           B．獲得資料的周期越長(cháng)

　　C．對地物的分辨率越低           D．對地物的分辨率越高

　　答案　1.A　2.C

　　解析　第1題，由圖中“我一次就可以把半個(gè)地球照進(jìn)去”可知航天遙感的特點(diǎn)是監測范圍廣。第2題，獲取資料的速度、周期與探測范圍關(guān)系較小，但探測的范圍越大，對分辨率的影響越大。

　　考查點(diǎn)二　全球定位系統

　　俄羅斯航天署于北京時(shí)間2008年9月25日16時(shí)49分，用“質(zhì)子—M”運載火箭成功發(fā)射3顆“格洛納斯—M”衛星。這樣一來(lái)，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”，可推知該系統屬于全球定位系統。

　　4．“格洛納斯”衛星系統“滿(mǎn)編制”時(shí)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(mǎn)編制”時(shí)應有24顆衛星。

　　考查點(diǎn)三　地理信息系統

　　下圖示意為某專(zhuān)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(zhuān)題研究可能是(　　)

　　A．耕地分類(lèi)和評價(jià)                    B．工業(yè)分布與交通的關(guān)系

　　C．商業(yè)分布和規劃                    D．學(xué)校布局

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

　�、俅髿馕廴尽、趨^域規劃�、墼旒垙S(chǎng)、印刷廠(chǎng)分布�、芩�文地質(zhì)

　　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(guān)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(diǎn)分布等社會(huì )因素，這些信息可應用于耕地分類(lèi)和評價(jià)。工業(yè)分布與交通的關(guān)系、商業(yè)分布和規劃、學(xué)校布局等與自然因素關(guān)系不大。第6題，深埋垃圾場(chǎng)選址要考慮水文地質(zhì)和區域規劃，而大氣污染、造紙廠(chǎng)、印刷廠(chǎng)分布與深埋垃圾無(wú)關(guān)。

　　考查點(diǎn)四　地理信息技術(shù)與數字地球

　　“數字地球”的出現是科技創(chuàng )新的又一典范。據此回答7～8題。

　　7．下列關(guān)于數字地球技術(shù)的敘述，正確的是(　　)

　　A．數字地球技術(shù)是高科技行業(yè)，難以走入我們的生活

　　B．數字地球技術(shù)發(fā)展前景廣闊，將日益影響我們的生活

　　C．數字地球技術(shù)是地理工作者的專(zhuān)用工具

　　D．數字地球技術(shù)就是指“3S”技術(shù)

　　8．關(guān)于“數字化”的敘述，不正確的是(　　)

　　A．“數字地球”即數字化、信息化的虛擬地球

　　B．“數字城市”有利于加強城市的管理

　　C．“數字校園”能使更多的人共享教育資源

　　D．“數字化”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，能為復雜的生產(chǎn)、研究提供實(shí)驗條件和試驗基地。“數字化”生活帶給人們便利的生活，但并不把人排斥在外。

　　方法技巧練

　　圖解RS、GIS、GPS之間的關(guān)系

　　當今，3S(RS、GPS、GIS)技術(shù)在生產(chǎn)、生活和科研中的作用越來(lái)越突出。讀“3S技術(shù)的綜合運用圖”，運用有關(guān)3S的知識回答(1)～(2)題。

　　(1)圖中①②③④⑤⑥箭頭指向線(xiàn)分別表示3S技術(shù)的不同應用功能，各個(gè)圓的重疊部分代表RS、GPS、GIS不同組合的綜合應用，下列說(shuō)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(dòng)態(tài)信息和分析水災損失

　　D．丙部分可以用來(lái)判斷火勢蔓延方向，獲取火場(chǎng)精確位置

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

　�、俚匦螆D層�、诮煌▓D層�、蹥夂驁D層�、苋丝趫D層

　�、萆虡I(yè)網(wǎng)點(diǎn)圖層�、匏�系圖層�、吖芫W(wǎng)圖層�、喑鞘袌D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(méi)區的動(dòng)態(tài)信息，以及分析水災損失，判斷火勢蔓延方向要運用RS；進(jìn)行城市的公交布局，需要了解交通、人口、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)和城市的布局特點(diǎn)。

　　方法技巧　遙感主要用于地理信息數據的獲取，全球定位系統主要用于地理信息的空間定位，地理信息系統主要用來(lái)對地理信息進(jìn)行管理、查詢(xún)、更新、空間分析和應用評價(jià)，三者具體關(guān)系如下：