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高中地理中图版 (2019)必修 第一册第二节 地理信息技术的应用导学案
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这是一份高中地理中图版 (2019)必修 第一册第二节 地理信息技术的应用导学案，文件包含42地理信息技术的应用导学案2解析版docx、42地理信息技术的应用导学案2原卷版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共13页， 欢迎下载使用。
1.说明全球导航卫星系统在定位、导航中的应用。
2.了解遥感技术在资源普查、环境和灾害监测中的应用。
3.了解地理信息系统的应用。
训练学生能根据现象发生时的实际情况,准确判断应当采用何种技术监测、处理该现象,并给出预测方案。同时在一个个案例中,帮助学生树立“保护环境”意识。训练学生能利用地理信息技术的成果判断该区域的具体状况。学生能够使用地理信息技术监测自然灾害问题。从而达到训练学生综合思维和区域认知能力，增强地理实践力的目的。从而帮他们树立正确的资源观,增强他们保护环境的意识,促进人地协调发展。
地理信息技术是指获取、记录、加工、管理和传播地理信息的各种技术手段，主要有全球导航卫星系统(GNSS)，遥感(RS)和地理信息系统(GIS)。
一、全球导航卫星系统及其应用
1.概念：是能在地球表面或近地空间的任何地点，提供全天候的三维坐标、速度、时间信息的导航定位系统。
2.种类：
3.应用：
(1)主要功能：定位、导航等。
(2)优点：测量的精度高，操作简便，而且仪器体积小、便于携带，可以全天候操作。
(3)应用领域：森林普查与规划、海洋调查与监测、气象及地质灾害的监测与救援等。
判断
1.全球导航卫星系统在夜间无法进行导航。 ( × )
2.欧盟的伽利略导航卫星系统是最精准的全球导航卫星系统。 ( × )
3.BDS和GPS一样，只是对点状物进行空间定位。 ( × )
二、遥感及其应用
1.遥感概念：即“遥远的感知”。
2.遥感影像
(1)种类：主要包括航空像片和卫星影像。
(2)分辨率：遥感影像由像元组成，像元是遥感影像上能够详细区分的最小单元，简称图像分辨率。一个像元表示的地面上的范围越小，影像显示地表信息细节的能力越强，分辨率就越高。
(3)影像判读：
3.遥感的应用
(1)自然地理研究：广泛应用于地貌、气候、水文、土壤和植被的调查和监测。
(2)环境和灾害监测：快速准确地获取区域的环境和灾害信息，及时发现环境和灾害的变化，预测将要出现的问题。
判断
1.广义的遥感记录的信息更广泛。 ( √ )
2.一个像元表示地面上的范围越大，影像的分辨率就越高。( × )
3.彩色影像里的植物都是红色的。 ( × )
4.假彩色影像中不同地物的色彩可以根据需要进行调整。 ( √ )
三、地理信息系统及其应用
1.概念：地理信息系统是依靠计算机实现地理信息的收集、处理、储存、分析和应用的系统。
2.功能：储存庞大的空间数据，能随时制作电子地图，还有详细的属性资料可供查询，并能进行多种空间分析，以此来模拟区域内的资源、人口等要素的空间规律和发展趋势。
3.主要应用
(1)位置分析：解决与“位置”有关的问题。
(2)趋势研究：包括空间趋势和随时间的演变趋势。
(3)模式研究：通过模式分析，可以揭示各种地物之间的空间关系。
(4)模拟分析：利用地理信息系统，将已掌握的地理规律用数学方法表达出来，即建立模型，来模拟其中某种因素的变化，以及产生的结果。
判断
1.地理信息系统可以收集、处理和分析任意种类的信息。 ( × )
2.利用地理信息系统可以建立洪水预测模型。( √ )
3.用数学方法建模属于地理信息系统的趋势研究。( × )
探究点 地理信息技术的应用
在中国的西南部，喜马拉雅山被冰雪覆盖的山脊、山坡与主要河流共同组成了一幅由不同色彩构成的图画。读下面两幅遥感影像图片，探究下列问题。
1.图a中，白色的甲表示________，红色的乙表示______，河流丙的颜色是__________。
【答案】 冰雪 植被 灰色、蓝色
2.图b中，白色的A表示________，绿色的C表示______，灰白色的B表示________。
【答案】 冰雪 植被 河流
3.根据图中植被颜色可以判定，图a是__________遥感影像；图b是________遥感影像。
【答案】 假彩色 真彩色
4.利用图中信息可以看出，遥感技术可以在野外地理实习中用于地貌、水文、植被的判断，例如，识别不同的______类型，观测全球________变化，监测海水运动与变化，识别植被__________与分布结构，监测______________并预警等。
【答案】 地貌 气候 类型 灾害
5.如果计划对该区域的植被分布、木材蓄积量、冰川面积的变化进行监测，并对植被和冰川进行科学合理的开发和保护，还需要什么地理信息技术？
【答案】 地理信息系统。
6.如果对该区域野生动物的生活习性、分布范围进行跟踪观察，可以使用________________与________________。
【答案】 全球导航卫星系统 地理信息系统
2019年4月20日22时41分，我国成功发射北斗三号系统第20颗组网卫星。结合“北斗定位系统示意图”，完成1-2题。
1.该系统适用的领域有( )
①铁路运输 ②渔业生产 ③资源勘探 ④森林防火
A.①④ B.②③ C.①②③ D.①②③④
【答案】D
【解析】北斗导航卫星系统可以在广泛的领域发挥作用，题中四个领域均可使用该定位系统，选D。
2.一支地理考察队所用手持式北斗导航接收机显示如下界面，据此判断该考察队可能( )
A.在测量珠峰高度
B.在河西走廊寻找地下水
C.在柴达木盆地调查地质结构
D.在塔里木盆地勘探石油
【答案】D
【解析】根据北斗导航接收机显示的信息可知，这个地点位于(39°30′31.7″N,82°30′50.2″E)，海拔约为1 468米，选项中只有塔里木盆地符合该条件。
读“全球夜间灯光亮度地图”，根据所学知识，完成3-4题。
3.关于全球夜间灯光亮度地图的叙述，正确的是( )
A.沿海亮于内陆
B.美洲亮于亚洲
C.北半球亮于南半球
D.亮度与经济水平无关
【答案】C
【解析】据图可以看出，非洲沿海地区和内陆地区都比较黑暗，亮度也并不高，故A错。南美洲与北美洲的北部亮度不如日本和印度高，故B错。南半球总体亮度不如北半球，故C对。北美洲和欧洲以及南亚和东亚亮度较高，即城市数量多，密度大，这些地区的经济发展水平比较高，故D错。
4.获取全球夜间灯光亮度地图所用的地理信息技术是( )
A.RS B.GIS
C.GPS D.BDS(北斗导航系统)
【答案】A
【解析】获取此地图需要拍摄照片，因此所用地理信息技术为RS。
我国是地震多发的国家，在近年来的震后救灾中，北斗导航卫星系统(BDS)发挥了重要作用。BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短信报文系统，是继美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯格洛纳斯全球导航卫星系统(GLONASS)之后的第三个成熟的全球导航卫星系统。据此回答5-6题。
5.震后车辆前往灾区时经常严重受阻，应用BDS技术可以( )
A.获取道路堵塞的影像数据
B.解译滑坡堵塞交通的遥感影像
C.帮助司机制定行车方案
D.确定待救援车辆位置
【答案】D
【解析】北斗导航卫星系统的功能主要是定位、导航和授时，影像是遥感技术提供的，制定某行动方案是GIS的基本功能，选D。
6.BDS在抗震救灾中发挥的主要作用有( )
①提供灾区的影像 ②统计灾区的经济损失 ③确定救灾人员的位置 ④利用短文告知待救援人员的位置
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
【答案】D
【解析】北斗系统具有定位功能，终端还有发送短文的功能，可以使用发送短文的功能让外界人员知道待救援人员的位置，选D。
7.阅读材料，回答下列问题。
材料一 从1985年开始对南极进行首次科考活动以来，我国已成功建立了六座科学考察站(南极5座，北极1座)。极地科学考察通过调查、试验、研究等活动掌握了大量的极地环境数据信息，取得了丰硕的科研成果。
材料二 目前全世界一共有四大全球卫星导航系统，除了美国已经在成熟商业化运行的GPS系统外，中国的北斗系统、欧洲的伽利略系统、俄罗斯的格洛纳斯系统还都在建设中。其中北斗导航卫星系统于2018年底前后发射18颗“北斗三号”卫星，为“一带一路”沿线国家提供基本服务；2020年前后建成北斗导航卫星系统，向全球提供服务。
(1)我国极地科学考察和研究持续开展了近30年，采集了大量极地科学数据，对这些数据的管理可利用地理信息技术中的________，对这一技术的利用，叙述错误的是( )
A.方便查阅南极地区的三维地图及地图信息
B.可以对南极附近地区冰川、海岸线的变化进行观察分析
C.对防止极冰融化提供治理的技术
D.对地物相关信息的分析采用数字化处理
(2)对农作物进行估产及自然灾害监测主要利用了地理信息技术中的哪一个？
(3)北斗导航卫星系统除能够提供精确的定位技术外，还能够提供哪些服务？
【答案】
(1)GIS C
(2)遥感技术。
(3)测速、授时、导航等。
【解析】
(1)对大量数据的管理，可利用GIS技术。(2)对农作物估产及自然灾害监测主要是利用遥感技术。(3)BDS还能够提供测速、授时、导航等服务。
全球导航卫星系统
简称
国家
特点
全球定位系统
GPS
美国
发展最早，也比较完善，在世界范围内使用广泛
格洛纳斯全球导航卫星系统
GLONASS
俄罗斯
伽利略导航卫星系统
GALILEO
欧盟
北斗导航卫星系统
BDS
中国
中国自行研制的全球卫星定位与通信系统
概念
含义
广义
泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、声波、地震波等的探测
狭义
应用探测仪器，不与探测目标近距离接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示目标的特征和变化的综合性探测技术
影像
判读方法
黑白影像
根据物体的灰度差异判读，一般建筑物颜色较浅，草地和森林颜色较深
彩色影像
真彩色影像
地物颜色能够真实反映实际地物的颜色特征，符合人的认知习惯
假彩色影像
将图像上地物颜色转变为与实际地物不一致的色彩，可以提高特定目标物的可鉴定度。不同地物的色彩并不是固定的，需要根据实际情况进行地物判读
地理坐标
39°30′31.7″N
82°30′50.2″E
海拔1 468 m
1.说明全球导航卫星系统在定位、导航中的应用。
2.了解遥感技术在资源普查、环境和灾害监测中的应用。
3.了解地理信息系统的应用。
训练学生能根据现象发生时的实际情况,准确判断应当采用何种技术监测、处理该现象,并给出预测方案。同时在一个个案例中,帮助学生树立“保护环境”意识。训练学生能利用地理信息技术的成果判断该区域的具体状况。学生能够使用地理信息技术监测自然灾害问题。从而达到训练学生综合思维和区域认知能力，增强地理实践力的目的。从而帮他们树立正确的资源观,增强他们保护环境的意识,促进人地协调发展。
地理信息技术是指获取、记录、加工、管理和传播地理信息的各种技术手段，主要有全球导航卫星系统(GNSS)，遥感(RS)和地理信息系统(GIS)。
一、全球导航卫星系统及其应用
1.概念：是能在地球表面或近地空间的任何地点，提供全天候的三维坐标、速度、时间信息的导航定位系统。
2.种类：
3.应用：
(1)主要功能：定位、导航等。
(2)优点：测量的精度高，操作简便，而且仪器体积小、便于携带，可以全天候操作。
(3)应用领域：森林普查与规划、海洋调查与监测、气象及地质灾害的监测与救援等。
判断
1.全球导航卫星系统在夜间无法进行导航。 ( × )
2.欧盟的伽利略导航卫星系统是最精准的全球导航卫星系统。 ( × )
3.BDS和GPS一样，只是对点状物进行空间定位。 ( × )
二、遥感及其应用
1.遥感概念：即“遥远的感知”。
2.遥感影像
(1)种类：主要包括航空像片和卫星影像。
(2)分辨率：遥感影像由像元组成，像元是遥感影像上能够详细区分的最小单元，简称图像分辨率。一个像元表示的地面上的范围越小，影像显示地表信息细节的能力越强，分辨率就越高。
(3)影像判读：
3.遥感的应用
(1)自然地理研究：广泛应用于地貌、气候、水文、土壤和植被的调查和监测。
(2)环境和灾害监测：快速准确地获取区域的环境和灾害信息，及时发现环境和灾害的变化，预测将要出现的问题。
判断
1.广义的遥感记录的信息更广泛。 ( √ )
2.一个像元表示地面上的范围越大，影像的分辨率就越高。( × )
3.彩色影像里的植物都是红色的。 ( × )
4.假彩色影像中不同地物的色彩可以根据需要进行调整。 ( √ )
三、地理信息系统及其应用
1.概念：地理信息系统是依靠计算机实现地理信息的收集、处理、储存、分析和应用的系统。
2.功能：储存庞大的空间数据，能随时制作电子地图，还有详细的属性资料可供查询，并能进行多种空间分析，以此来模拟区域内的资源、人口等要素的空间规律和发展趋势。
3.主要应用
(1)位置分析：解决与“位置”有关的问题。
(2)趋势研究：包括空间趋势和随时间的演变趋势。
(3)模式研究：通过模式分析，可以揭示各种地物之间的空间关系。
(4)模拟分析：利用地理信息系统，将已掌握的地理规律用数学方法表达出来，即建立模型，来模拟其中某种因素的变化，以及产生的结果。
判断
1.地理信息系统可以收集、处理和分析任意种类的信息。 ( × )
2.利用地理信息系统可以建立洪水预测模型。( √ )
3.用数学方法建模属于地理信息系统的趋势研究。( × )
探究点 地理信息技术的应用
在中国的西南部，喜马拉雅山被冰雪覆盖的山脊、山坡与主要河流共同组成了一幅由不同色彩构成的图画。读下面两幅遥感影像图片，探究下列问题。
1.图a中，白色的甲表示________，红色的乙表示______，河流丙的颜色是__________。
【答案】 冰雪 植被 灰色、蓝色
2.图b中，白色的A表示________，绿色的C表示______，灰白色的B表示________。
【答案】 冰雪 植被 河流
3.根据图中植被颜色可以判定，图a是__________遥感影像；图b是________遥感影像。
【答案】 假彩色 真彩色
4.利用图中信息可以看出，遥感技术可以在野外地理实习中用于地貌、水文、植被的判断，例如，识别不同的______类型，观测全球________变化，监测海水运动与变化，识别植被__________与分布结构，监测______________并预警等。
【答案】 地貌 气候 类型 灾害
5.如果计划对该区域的植被分布、木材蓄积量、冰川面积的变化进行监测，并对植被和冰川进行科学合理的开发和保护，还需要什么地理信息技术？
【答案】 地理信息系统。
6.如果对该区域野生动物的生活习性、分布范围进行跟踪观察，可以使用________________与________________。
【答案】 全球导航卫星系统 地理信息系统
2019年4月20日22时41分，我国成功发射北斗三号系统第20颗组网卫星。结合“北斗定位系统示意图”，完成1-2题。
1.该系统适用的领域有( )
①铁路运输 ②渔业生产 ③资源勘探 ④森林防火
A.①④ B.②③ C.①②③ D.①②③④
【答案】D
【解析】北斗导航卫星系统可以在广泛的领域发挥作用，题中四个领域均可使用该定位系统，选D。
2.一支地理考察队所用手持式北斗导航接收机显示如下界面，据此判断该考察队可能( )
A.在测量珠峰高度
B.在河西走廊寻找地下水
C.在柴达木盆地调查地质结构
D.在塔里木盆地勘探石油
【答案】D
【解析】根据北斗导航接收机显示的信息可知，这个地点位于(39°30′31.7″N,82°30′50.2″E)，海拔约为1 468米，选项中只有塔里木盆地符合该条件。
读“全球夜间灯光亮度地图”，根据所学知识，完成3-4题。
3.关于全球夜间灯光亮度地图的叙述，正确的是( )
A.沿海亮于内陆
B.美洲亮于亚洲
C.北半球亮于南半球
D.亮度与经济水平无关
【答案】C
【解析】据图可以看出，非洲沿海地区和内陆地区都比较黑暗，亮度也并不高，故A错。南美洲与北美洲的北部亮度不如日本和印度高，故B错。南半球总体亮度不如北半球，故C对。北美洲和欧洲以及南亚和东亚亮度较高，即城市数量多，密度大，这些地区的经济发展水平比较高，故D错。
4.获取全球夜间灯光亮度地图所用的地理信息技术是( )
A.RS B.GIS
C.GPS D.BDS(北斗导航系统)
【答案】A
【解析】获取此地图需要拍摄照片，因此所用地理信息技术为RS。
我国是地震多发的国家，在近年来的震后救灾中，北斗导航卫星系统(BDS)发挥了重要作用。BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短信报文系统，是继美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯格洛纳斯全球导航卫星系统(GLONASS)之后的第三个成熟的全球导航卫星系统。据此回答5-6题。
5.震后车辆前往灾区时经常严重受阻，应用BDS技术可以( )
A.获取道路堵塞的影像数据
B.解译滑坡堵塞交通的遥感影像
C.帮助司机制定行车方案
D.确定待救援车辆位置
【答案】D
【解析】北斗导航卫星系统的功能主要是定位、导航和授时，影像是遥感技术提供的，制定某行动方案是GIS的基本功能，选D。
6.BDS在抗震救灾中发挥的主要作用有( )
①提供灾区的影像 ②统计灾区的经济损失 ③确定救灾人员的位置 ④利用短文告知待救援人员的位置
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
【答案】D
【解析】北斗系统具有定位功能，终端还有发送短文的功能，可以使用发送短文的功能让外界人员知道待救援人员的位置，选D。
7.阅读材料，回答下列问题。
材料一 从1985年开始对南极进行首次科考活动以来，我国已成功建立了六座科学考察站(南极5座，北极1座)。极地科学考察通过调查、试验、研究等活动掌握了大量的极地环境数据信息，取得了丰硕的科研成果。
材料二 目前全世界一共有四大全球卫星导航系统，除了美国已经在成熟商业化运行的GPS系统外，中国的北斗系统、欧洲的伽利略系统、俄罗斯的格洛纳斯系统还都在建设中。其中北斗导航卫星系统于2018年底前后发射18颗“北斗三号”卫星，为“一带一路”沿线国家提供基本服务；2020年前后建成北斗导航卫星系统，向全球提供服务。
(1)我国极地科学考察和研究持续开展了近30年，采集了大量极地科学数据，对这些数据的管理可利用地理信息技术中的________，对这一技术的利用，叙述错误的是( )
A.方便查阅南极地区的三维地图及地图信息
B.可以对南极附近地区冰川、海岸线的变化进行观察分析
C.对防止极冰融化提供治理的技术
D.对地物相关信息的分析采用数字化处理
(2)对农作物进行估产及自然灾害监测主要利用了地理信息技术中的哪一个？
(3)北斗导航卫星系统除能够提供精确的定位技术外，还能够提供哪些服务？
【答案】
(1)GIS C
(2)遥感技术。
(3)测速、授时、导航等。
【解析】
(1)对大量数据的管理，可利用GIS技术。(2)对农作物估产及自然灾害监测主要是利用遥感技术。(3)BDS还能够提供测速、授时、导航等服务。
全球导航卫星系统
简称
国家
特点
全球定位系统
GPS
美国
发展最早，也比较完善，在世界范围内使用广泛
格洛纳斯全球导航卫星系统
GLONASS
俄罗斯
伽利略导航卫星系统
GALILEO
欧盟
北斗导航卫星系统
BDS
中国
中国自行研制的全球卫星定位与通信系统
概念
含义
广义
泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、声波、地震波等的探测
狭义
应用探测仪器，不与探测目标近距离接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示目标的特征和变化的综合性探测技术
影像
判读方法
黑白影像
根据物体的灰度差异判读，一般建筑物颜色较浅，草地和森林颜色较深
彩色影像
真彩色影像
地物颜色能够真实反映实际地物的颜色特征，符合人的认知习惯
假彩色影像
将图像上地物颜色转变为与实际地物不一致的色彩，可以提高特定目标物的可鉴定度。不同地物的色彩并不是固定的，需要根据实际情况进行地物判读
地理坐标
39°30′31.7″N
82°30′50.2″E
海拔1 468 m
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