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高中地理人教版 (新课标)必修3第二节 地理信息技术在区域地理环境研究中的应用背景图ppt课件
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这是一份高中地理人教版 (新课标)必修3第二节 地理信息技术在区域地理环境研究中的应用背景图ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了二GPS定位概述，遥感RS，遥感的工作原理，什么是GIS，GIS的流程，GIS应用举例，数字地球等内容，欢迎下载使用。
【思考】开车从祝塘到黄山湖公园，主要应用了百度地图的哪些功能？
（31°46′31″N，120°24′31″E，14m）
【思考】百度地图的定位、导航功能主要应用了哪种地理信息技术？
一、全球定位系统（GPS）
GPS能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。
在区域地理环境研究中，GPS主要应用于对地表信息进行精确的定位。
什么是全球定位系统全球定位系统 GPS 的英文全称是 NAVigatin Satellite Timing And Ranging Glbal Psitin System（导航星测时与测距全球定位系统），简称 GPS 有时也被称作NAVSTAR GPS。根据Wden 1985年所给出的定义：NAVSTAR全球定位系统（GPS）是一个空基全天侯导航系统，它由美国国防部开发，用以满足军方在地面或近地空间内获取在一个通用参照系中的位置、速度和时间信息的要求。
1. GPS定位系统的概述
2.GPS发展简史1957年10月4日 第一颗人造卫星 Sputnik I （苏）发射成功。1958年12月开始设计 NNSS(Navy Navigatin Satellite System) – TRANSIT，即子午卫星系统。1964年1月该系统正式运行。1967年7月系统解密以供民用。1973年12月，美国国防部（DOD）批准研制GPS。1978年2月22日，第1颗GPS试验卫星发射成功。1989年2月14日，第1颗GPS工作卫星发射成功。1991年，在海湾战争中，GPS首次大规模用于实战。1993年，IGS成立。1995年7月17日，GPS达到FOC – 完全运行能力（Full Operatinal Capability）。1999年1月25日，美国副总统戈尔宣布，将斥资40亿美圆，进行GPS现代化。
3.GPS的系统组成 由空间部分、地面部分和用户部分等组成
3.1 空间部分 （Space Segment）GPS卫星星座设计星座：21+3 21颗正式的工作卫星+3颗活动的备用卫星 6个轨道面，平均轨道高度20200km，轨道倾角55，周期11h 58min（顾及地球自转，地球-卫星的几何关系每天提前4min重复一次） 保证在24小时，在高度角15°以上，能够同时观测到4至8颗卫星当前星座：28颗
3.2 地面监控部分 （Grund Segment）主控站：1个监测站：5个注入站：3个通讯与辅助系统
GPS在区域地理环境研究中的应用
GPS在日常生活中的应用
百度地图除了显示平面图外，还可叠加显示什么图？
【思考】百度地图中卫星影像图来自于哪里？其获取运用了什么地理信息技术？
RS(Remte Sensing)主要用来获取地表信息的遥感影像图。
在区域地理环境研究中，RS主要应用于对反映地表信息的遥感影像图进行判读分析和处理表达。
1）任何物体都有辐射、反射和吸收电磁波的本领。2）相同温度下不同物质发射、反射、吸收电磁波的能力随波长而变化。 地球上的物体，一方面各自辐射电磁波，并交换着电磁辐射；另一方面它们都反射着最大的电磁波辐射源--太阳的电磁辐射。
4、遥感技术系统的组成
判读的实例：彩红外图像的判读彩红外航空图像与彩色航空图像的比较。
2）彩红外成像原理及规律
成像原理：彩红外感光胶片和黄色滤光镜头配合在空中成像。成像规律：反射红外线的地物呈现红色； 反射红光的地物呈现绿色； 反射绿光的地物呈现蓝色。
判读标志：色彩、大小、形状、阴影、位置等。水体：A植被：B1、B2建筑：C1、C2道路：D
3）彩红外航空图像的目视判读
6、 遥感技术的优点
1．可获取大范围数据资料。 2．获取信息的速度快，周期短。 3．获取信息受条件限制少。 4．获取信息的手段多，信息量大。
RS在区域地理环境研究中的应用
精准农业 精准农业（Precisin Agriculture)也被称为因地制宜农业（site specific farming）、处方农业（prescriptin farming）。它是在信息技术支持下，根据土地的空间差异，实行定位、定时、定量控制的一整套现代化农事操作和农业管理系统。
5）在精准农业发展中的应用
RS是精准农业获得田间数据的重要来源。遥感技术在精细农业中具有以下的应用：1）农作物播种面积遥感监测与估算。 搭载遥感器的卫星或飞机通过田地时，可以监测并记录下农作物覆盖面积数据，通过这些数据可以对农作物分类，在此基础上可以估算出每种作物的播种面积。
2）遥感监测作物长势与作物产量估算。 利用遥感技术在作物生长不同阶段进行观测，获得不同时间序列的图像，农田管理者可以通过遥感提供的信息，及时发现作物生长中出现的问题，采取针对措施进行田间管理（如施肥、喷施农药等）。
气象灾害和植被长势监测
3）作物生态环境监测。 利用遥感技术可以对土壤侵蚀、土地盐碱化面积、主要分布区域与土地盐碱化变化趋势进行监测，也可以对土壤水和其他作物生态环境进行监测，这些信息有助于田间管理者采取相应措施。4）灾害损失评估。 气候异常对作物生长具有一定影响，利用遥感技术可以监测与定量评估作物受灾程度，作物受旱涝灾害影响的面积，对作物损失进行评估，然后针对具体受灾情况，进行补种、浇水、施肥或排水等抗灾措施。
1.在特定的卫星图像上,健康的植被往往呈鲜红色
长势比较弱的植被颜色比较浅,由此可判断植被生
2.不同的地物和地物的不同状况,有不同的反射率,
根据这个原理,可以利用遥感的工作有判断水体污
染、分析城市大气污染、监测灾害、普查资源等。
遥感应用范围 陆地水资源调查、土地资源调查、植被资源调查、地质调查、城市遥感调查、海洋资源调查、测绘、考古调查、环境监测和规划管理等。
【思考】百度地图，除了具有定位、导航、叠加遥感影像图等功能外，还具有什么功能？
【思考】百度地图的查询、显示、路径分析等功能主要利用了哪种地理信息技术？
三、地理信息系统（GIS）
GIS能对地理空间数据进行输入、查询、管理、分析和表达。
在区域地理环境研究中，凡是用到地图（电子地图）或需要处理地理空间数据的领域，都可以借助GIS。
地理信息系统（GIS , Gegraphic Infrmatin System）是依靠计算机实现地理信息的收集、处理、存储、分析、和应用的系统。
模拟区域内的空间规律和发展趋势
常见的GIS功能——查询交通路线
假设你坐火车到北京西站，我们下面利用谷歌提供的地图功能，来试一下如何查询从北京西站到天安门的路线。 输入起点A：北京西站 输入终点B：天安门广场
3. GIS组成/人员
系统开发、管理和使用人员
可视化表达（地图、三维视图、 多媒体等）
思考1．地理信息系统与传统的纸质地图相比，有哪些优越性？
提示：地理信息系统通过建立数据模型，以数据库的形式储存地理空间数据，信息量大；地理信息系统通过计算机可以进行查询，数据能及时更新；可以将不同来源、不同比例尺、不同投影的地图数据进行综合，并进行空间分析。
课堂探究： 地理信息系统GIS在城市管理中有哪些应用？
三、GIS在城市管理中的应用
1. 城市信息管理与服务
登陆网站：(中原地图）
进行城市规划的设计，工程选址等，也可以进行城市管理和决策服务。
3. 城市道路交通管理
利用GIS可以实时跟踪灾害的发生、发展过程，对灾害进行快速分析、评价和模拟，并辅助开展灾后的应急和恢复工作。
登陆网站：深圳市环保局网
应用GIS技术可以实现城市生态规划﹑环境评价﹑环境与区域可持续发展的决策分析﹑环保设施的管理等
GIS技术应用领域举例：
1、街道网络分析：地址匹配；交通线路和规划；区位分析、地址选择；撤离规划。2、自然资源：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、迁移路线规划。3、土地管理：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。4、设施管理：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。
GIS技术应用的新领域：
1、模拟与决策支持：地理信息模拟系统GIMS将得到发展，并在决策支持分析中应用。如解决交通预测、交通分析等常见问题。2、科学和数学：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GIS模拟的三维分析；图像处理等。3、全球问题：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。4、全球气候监测和预报网络的GIS网络。5、全球环境管理：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。
GIS在物流领域里的主要应用●GIS在物流中主要用于货物的跟踪和车辆运输管理。●GIS技术和其它技术相结合，可实现汽车和自动搬运车的无人驾驶。●具体地说，GIS在物流方面的应用主要表现在以下方面：线路规划和分析车辆的调度和紧急事故的处理车辆的自动定位和跟踪显示客货计划和路线规划路线以及通信信号的维护管理突发事件的迅速定位和事故分析统计分析以及根据统计结果制定新的路径物流基地规划和建模分析
思考3．GIS在进行病人急救过程中可提供哪些服务？提示：GIS在病人急救过程中，可提供如下服务：(1)快速锁定病人的位置；(2)搜寻距离病人最近的医院和救护车；(3)提供救护车最佳行车路线，以赢得抢救时间等。
百度地图基于地理信息技术的各类应用服务如果扩展到全球，将构成一个类似数字地球的简单应用模型。
在区域地理环境研究中，数字地球可用于为复杂的生产、研究活动提供实验条件和试验基地。
数字地球是指数字化的地球，即把整个地球信息进行数字化后，由计算机网络来管理的技术系统。
数字地球在区域地理环境研究中的应用
谷歌地球——类似数字地球的简单应用模型
【思考】开车从祝塘到黄山湖公园，主要应用了百度地图的哪些功能？
（31°46′31″N，120°24′31″E，14m）
【思考】百度地图的定位、导航功能主要应用了哪种地理信息技术？
一、全球定位系统（GPS）
GPS能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。
在区域地理环境研究中，GPS主要应用于对地表信息进行精确的定位。
什么是全球定位系统全球定位系统 GPS 的英文全称是 NAVigatin Satellite Timing And Ranging Glbal Psitin System（导航星测时与测距全球定位系统），简称 GPS 有时也被称作NAVSTAR GPS。根据Wden 1985年所给出的定义：NAVSTAR全球定位系统（GPS）是一个空基全天侯导航系统，它由美国国防部开发，用以满足军方在地面或近地空间内获取在一个通用参照系中的位置、速度和时间信息的要求。
1. GPS定位系统的概述
2.GPS发展简史1957年10月4日 第一颗人造卫星 Sputnik I （苏）发射成功。1958年12月开始设计 NNSS(Navy Navigatin Satellite System) – TRANSIT，即子午卫星系统。1964年1月该系统正式运行。1967年7月系统解密以供民用。1973年12月，美国国防部（DOD）批准研制GPS。1978年2月22日，第1颗GPS试验卫星发射成功。1989年2月14日，第1颗GPS工作卫星发射成功。1991年，在海湾战争中，GPS首次大规模用于实战。1993年，IGS成立。1995年7月17日，GPS达到FOC – 完全运行能力（Full Operatinal Capability）。1999年1月25日，美国副总统戈尔宣布，将斥资40亿美圆，进行GPS现代化。
3.GPS的系统组成 由空间部分、地面部分和用户部分等组成
3.1 空间部分 （Space Segment）GPS卫星星座设计星座：21+3 21颗正式的工作卫星+3颗活动的备用卫星 6个轨道面，平均轨道高度20200km，轨道倾角55，周期11h 58min（顾及地球自转，地球-卫星的几何关系每天提前4min重复一次） 保证在24小时，在高度角15°以上，能够同时观测到4至8颗卫星当前星座：28颗
3.2 地面监控部分 （Grund Segment）主控站：1个监测站：5个注入站：3个通讯与辅助系统
GPS在区域地理环境研究中的应用
GPS在日常生活中的应用
百度地图除了显示平面图外，还可叠加显示什么图？
【思考】百度地图中卫星影像图来自于哪里？其获取运用了什么地理信息技术？
RS(Remte Sensing)主要用来获取地表信息的遥感影像图。
在区域地理环境研究中，RS主要应用于对反映地表信息的遥感影像图进行判读分析和处理表达。
1）任何物体都有辐射、反射和吸收电磁波的本领。2）相同温度下不同物质发射、反射、吸收电磁波的能力随波长而变化。 地球上的物体，一方面各自辐射电磁波，并交换着电磁辐射；另一方面它们都反射着最大的电磁波辐射源--太阳的电磁辐射。
4、遥感技术系统的组成
判读的实例：彩红外图像的判读彩红外航空图像与彩色航空图像的比较。
2）彩红外成像原理及规律
成像原理：彩红外感光胶片和黄色滤光镜头配合在空中成像。成像规律：反射红外线的地物呈现红色； 反射红光的地物呈现绿色； 反射绿光的地物呈现蓝色。
判读标志：色彩、大小、形状、阴影、位置等。水体：A植被：B1、B2建筑：C1、C2道路：D
3）彩红外航空图像的目视判读
6、 遥感技术的优点
1．可获取大范围数据资料。 2．获取信息的速度快，周期短。 3．获取信息受条件限制少。 4．获取信息的手段多，信息量大。
RS在区域地理环境研究中的应用
精准农业 精准农业（Precisin Agriculture)也被称为因地制宜农业（site specific farming）、处方农业（prescriptin farming）。它是在信息技术支持下，根据土地的空间差异，实行定位、定时、定量控制的一整套现代化农事操作和农业管理系统。
5）在精准农业发展中的应用
RS是精准农业获得田间数据的重要来源。遥感技术在精细农业中具有以下的应用：1）农作物播种面积遥感监测与估算。 搭载遥感器的卫星或飞机通过田地时，可以监测并记录下农作物覆盖面积数据，通过这些数据可以对农作物分类，在此基础上可以估算出每种作物的播种面积。
2）遥感监测作物长势与作物产量估算。 利用遥感技术在作物生长不同阶段进行观测，获得不同时间序列的图像，农田管理者可以通过遥感提供的信息，及时发现作物生长中出现的问题，采取针对措施进行田间管理（如施肥、喷施农药等）。
气象灾害和植被长势监测
3）作物生态环境监测。 利用遥感技术可以对土壤侵蚀、土地盐碱化面积、主要分布区域与土地盐碱化变化趋势进行监测，也可以对土壤水和其他作物生态环境进行监测，这些信息有助于田间管理者采取相应措施。4）灾害损失评估。 气候异常对作物生长具有一定影响，利用遥感技术可以监测与定量评估作物受灾程度，作物受旱涝灾害影响的面积，对作物损失进行评估，然后针对具体受灾情况，进行补种、浇水、施肥或排水等抗灾措施。
1.在特定的卫星图像上,健康的植被往往呈鲜红色
长势比较弱的植被颜色比较浅,由此可判断植被生
2.不同的地物和地物的不同状况,有不同的反射率,
根据这个原理,可以利用遥感的工作有判断水体污
染、分析城市大气污染、监测灾害、普查资源等。
遥感应用范围 陆地水资源调查、土地资源调查、植被资源调查、地质调查、城市遥感调查、海洋资源调查、测绘、考古调查、环境监测和规划管理等。
【思考】百度地图，除了具有定位、导航、叠加遥感影像图等功能外，还具有什么功能？
【思考】百度地图的查询、显示、路径分析等功能主要利用了哪种地理信息技术？
三、地理信息系统（GIS）
GIS能对地理空间数据进行输入、查询、管理、分析和表达。
在区域地理环境研究中，凡是用到地图（电子地图）或需要处理地理空间数据的领域，都可以借助GIS。
地理信息系统（GIS , Gegraphic Infrmatin System）是依靠计算机实现地理信息的收集、处理、存储、分析、和应用的系统。
模拟区域内的空间规律和发展趋势
常见的GIS功能——查询交通路线
假设你坐火车到北京西站，我们下面利用谷歌提供的地图功能，来试一下如何查询从北京西站到天安门的路线。 输入起点A：北京西站 输入终点B：天安门广场
3. GIS组成/人员
系统开发、管理和使用人员
可视化表达（地图、三维视图、 多媒体等）
思考1．地理信息系统与传统的纸质地图相比，有哪些优越性？
提示：地理信息系统通过建立数据模型，以数据库的形式储存地理空间数据，信息量大；地理信息系统通过计算机可以进行查询，数据能及时更新；可以将不同来源、不同比例尺、不同投影的地图数据进行综合，并进行空间分析。
课堂探究： 地理信息系统GIS在城市管理中有哪些应用？
三、GIS在城市管理中的应用
1. 城市信息管理与服务
登陆网站：(中原地图）
进行城市规划的设计，工程选址等，也可以进行城市管理和决策服务。
3. 城市道路交通管理
利用GIS可以实时跟踪灾害的发生、发展过程，对灾害进行快速分析、评价和模拟，并辅助开展灾后的应急和恢复工作。
登陆网站：深圳市环保局网
应用GIS技术可以实现城市生态规划﹑环境评价﹑环境与区域可持续发展的决策分析﹑环保设施的管理等
GIS技术应用领域举例：
1、街道网络分析：地址匹配；交通线路和规划；区位分析、地址选择；撤离规划。2、自然资源：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、迁移路线规划。3、土地管理：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。4、设施管理：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。
GIS技术应用的新领域：
1、模拟与决策支持：地理信息模拟系统GIMS将得到发展，并在决策支持分析中应用。如解决交通预测、交通分析等常见问题。2、科学和数学：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GIS模拟的三维分析；图像处理等。3、全球问题：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。4、全球气候监测和预报网络的GIS网络。5、全球环境管理：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。
GIS在物流领域里的主要应用●GIS在物流中主要用于货物的跟踪和车辆运输管理。●GIS技术和其它技术相结合，可实现汽车和自动搬运车的无人驾驶。●具体地说，GIS在物流方面的应用主要表现在以下方面：线路规划和分析车辆的调度和紧急事故的处理车辆的自动定位和跟踪显示客货计划和路线规划路线以及通信信号的维护管理突发事件的迅速定位和事故分析统计分析以及根据统计结果制定新的路径物流基地规划和建模分析
思考3．GIS在进行病人急救过程中可提供哪些服务？提示：GIS在病人急救过程中，可提供如下服务：(1)快速锁定病人的位置；(2)搜寻距离病人最近的医院和救护车；(3)提供救护车最佳行车路线，以赢得抢救时间等。
百度地图基于地理信息技术的各类应用服务如果扩展到全球，将构成一个类似数字地球的简单应用模型。
在区域地理环境研究中，数字地球可用于为复杂的生产、研究活动提供实验条件和试验基地。
数字地球是指数字化的地球，即把整个地球信息进行数字化后，由计算机网络来管理的技术系统。
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