第29講 地理信息技術在區域地理環境研究中的應用
【考點整合】

【要點熱點探究】
探究點一 遙感（RS）及其應用
1.遙感系統工作原理圖示
遙感的工作過程比較復雜，但之所以難以理解是因為沒有把遙感的過程想像成立體圖�，F圖示如下，以助理解。

地面物體（目標物）輻射或反射的電磁波，被傳感器（安裝于飛機或衛星上）所接收，然后將信息傳導給遙感地面接收系統，由地面系統進行分析處理，形成成果，以供參考。
2.遙感技術與傳統方法的比較：遙感是提高研究工作精確度與質量的主要手段，節省人力、財力，從而提高效率。傳統的研究方法是從點線的實地觀測入手，逐步過渡到面上的研究，全是由人工完成，精度低，效率差。遙感技術是從整個面上的區域分析入手，然后有重點地選擇若干點、縣進行野外驗證和檢查，從而提高了精度和效率。
3. 遙感的應用
⑴遙感在資普查中的應用
應用領域具體內容備注
礦產資蘊藏礦產的地方有許多是地質斷裂或環形構造帶，較容易借助遙感技術“發現”礦產人們只需要分析遙感圖像就可以劃定蘊藏礦產的大致區域
生物資通過遙感圖像解譯或圖像處理技術，提取植被的分布、類型、結構、健康狀況、產量等數據為農業、林業、城市綠化、環境保護等部門服務
⑵遙感技術在環境、災害監測中的應用
應用領域具體內容備注
環境監測荒漠化、土壤鹽漬化、海上冰漂流、海洋生態、全球氣候變化及其影響、植被變化、水體污染、大氣污染等有利于人們了解環境變化，使環境得到保護和改善
災害監測旱情、水災、滑坡、蟲害、森林火災、泥石流、地震、農林病有利于防災減災
例1 依據所學知識，回答⑴-⑶題。
⑴下列技術中，關鍵裝置為傳感器的是（ ）
A．遙感技術 B．地理信息技術 C．全球定位技術 D．電子通信技術
⑵若想實時獲取大范圍洪澇災害的分布及面積等信息，優先選用的地理信息技術應是（ ）
A．人工實測 B．電腦虛擬技術 C．遙感 D．全球定位系統
⑶遙感技術用于防災減災的具體監測內容包括 （ ）
①旱情 ②水災 ③滑坡 ④農林病蟲害
A．①②③ B．①②④ C．①②③④D．②③④
命題意圖：本題考查了遙感技術的基本常識及其應用領域，以進一步加深對遙感的理解和把握。
解析：遙感技術利用安裝在飛機或衛星上的傳感器將地面物體（目標物）輻射或反射的電磁波信息記錄下，因此傳感器是遙感技術的關鍵裝置。遙感具有探測范圍大、獲取資料快、受地面條限制少、獲取信息量大等特點，因此被廣泛應用于各類災害監測，如旱情、水災、滑坡、泥石流、地震、農林病蟲害、森林火災等。
答案：⑴A ⑵C ⑶C
探究點二 全球定位系統的應用領域

例2 (2011屆東北三省三校高三第一次聯考試題)某同學在自行車土安裝全球定位系統(GPS)，并用每10秒自動記錄一點的方式把自行車所到之處記錄下，再將這些資料上傳到Coogle地球上展示，如圖3。據此回答
該同學在公路上行進過程中，GPS的點位記錄如圖中公路上黑點所示，最可能是該同學所騎道路的剖面圖的是( )

命題意圖：本題以“3S"技術的應用為背景，考查學生獲取和解讀地理信息的能力。難度較大。
解析：本題的解題關鍵在于理解相同時間段記錄點之間的距離和坡度之間的關系。由題圖可知，時間間隔相同的情況下，記錄點越密集，說明坡度越大，經過的路程越短，應為上坡，反之，為下坡；記錄點分布均勻，說明道路比較平坦。圖中甲乙段記錄點分布較均勻，道路較平坦；乙丙段記錄點分布較密集，應為上坡；丙丁段，分布稀疏，應為下坡；丁段以上分布密集，應為上坡，結合選項可選D。
答案：D
探究點三 地理信息系統及其應用
1．地理信息系統的概念
(1)地理信息系統在區域地理環境研究中的應用

(2)地理信息系統在城市管理中的應用
在地理信息系統中，可以對城市多方面的信息進行查詢、修改、補充、距離測算等工作，從而為城市管理提方便。
例3 （2010年普通高校招生統一考試福建卷）圖5甲、乙分別示意京津冀都市圈2000年人口密度分布和人口增長率。完成⑴-⑵題。

⑴導致該都市圈人口增長空間分布差異的主要原因是
A．東部、南部地區經濟收入較低 B．西部、北部地區市場潛力較大
C．東部、南部地區非農產業發達 D．西部、北部地區制造業集中
⑵應用GIS技術在圖甲基礎上制作圖乙，需要添加的數據是
A．1999年各行政區的人口數量 B．2000年各行政區的人口數量
C．各行政區的邊界 D．各行政區的面積
命題意圖：本題考查了地理信息系統的原理及其應用，通過該圖讓學生更進一步的理解地理信息系統的信息是按照圖層分布的特點。
解析：⑴考查人口空間分布的因素.由于東部南部地區非農業發達,使得大量人口向東部南部地區遷移,導致東南部地區人口密集。⑵考查GIS技術的工作原理和應用.由于圖乙為2000年的人口增長率圖,所以需要1999年各行政區的人口數量,才可計算出2000年各行政區的人口數量。
答案： ⑴C ⑵A
【變式訓練】（2008•東卷）目前對地球形狀的精確研究主要是基于
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
命題意圖：本題考查現代化技術的應用，需要對3S技術的應用領域熟練掌握的基礎上才可以作答。
解析：遙感技術可以選用不同的波段和不同的遙感儀器，對遙遠的地物進行感知，具有探測范圍大、獲得資料快、受地面條限制少等優點；地理信息系統是專門處理地理空間數據的計算機系統，可以及時將遙感等獲得的信息加以處理，從而有廣泛的應用領域。目前對地球形狀的精確研究主要是基于遙感技術和地理信息系統。全球定位系統主要是在全球范圍內適時進行導航、定位，數字地球是以計算機技術、多媒體技術和大規模存儲技術為基礎，以寬帶網絡為紐帶運用海量地球信息對地球進行多分辨率、多尺度、多時空和多種類的三維描述，并利用它作為工具支持和改善人類活動和生活質量。
答案：A
【時作業】
一、單項選擇題
一種物質所產生的自身輻射或對外輻射所產生的反射和透射，形成了該物質的一種特殊標志——波譜特征。下圖顯示了松林、草地、紅砂巖和泥漿的反射波譜曲線，讀圖回答1~3題。

1．紅砂巖具有高反射率的波段是（ ）
A．紅外線 B．X光 C．可見光 D．紫外線
2．在近紅外線波段反射率變化最大的是（ ）
A．泥漿 B．草地 C．紅砂巖 D．松林
3．圖中顯示出直接利用遙感的工作是（ ）
A．判斷水域狀況 B．預測植被類型
C．估算地物面積 D．判斷土地利用類型
4．(2011年4月吉林省高考復習質量監測)在2010年8月甘肅省舟曲縣特大泥石流緊急救援中，國家基礎地理信息中心利用地理信息資料庫的快速制圖系統，繪制出了舟曲城區和周邊地區詳細的求援路線圖。這主要是利用了( )
A．遙感技術B．信息技術C．全球定位系統D．地理信息系統
（2010年普通高校招生統一考試浙江卷）某市泥石流易發生在下列三項條都同時具備的地方：（1）河道；（2）陡坡；（3）大量松散土石分布。該市的地理信息經數字化后，處理分析得出表4，如圖5。讀圖5、6，完成5～6題。

5．圖6中，符合該市河流流向的選項是
A．a B．b C．c D．d
6．該市易發生泥石流的區域是
A．甲、庚 B．丙、庚 C．乙、丁 D．戊、辛
(2011年普通高等學校招生全國統一考試東卷)水稻是亞洲主要的糧食作物，病蟲害防治是保障其高產穩產的重要措施。完成1~2題。
7．實時監測和預報水稻病蟲害災情所運用的地理信息技術是
A．全球定位系統、數字地球 B．遙感技術、地理信息系統
C．地理信息系統、數字地球 D．遙感技術、全球定位系統
8．表1為2007年亞洲四個國家水稻生產情況統計表。甲、乙、丙、丁代表的國家依次是
表1
國家種植面積(萬公頃)單位面積產量(噸/公頃)總產量(萬噸)
甲44002.149416.00
乙1684.36732.48
丙29504.2312478.50
丁10361.801864.80
A．印度、日本、中國、泰國 B．印度、泰國、中國、日本
C．中國、泰國、印度、日本 D．中國、日本、印度、泰國
9．(2011年深圳市高三年級第二次調研考試，2011.4)圖1所示的手機功能主要運用的地理信息技術是

A．RS B．RS和GPS C．GPS和GIS D．RS和GIS
(2011•北京西城模擬)在未的農業生產中，依托于地理信息技術，農民首先可定期獲得農田長勢的影像資料，再經過系統分析，最后把殺蟲劑、化肥施用到最需要的農田，從而減少污染、提高產量。依據圖資料，回答3～4題。

10．這一過程中，依次使用的技術是(　　)
A．GPS—RS—GIS B．RS—GPS—GIS
C．GIS—RS—GPS D．RS—GIS—GPS
11．“土地利用信息數據庫”在數字城市規劃中不能用于(　　)
A．分析應急避難場所數量 B．確定市區停車場的規模
C．決策公交線路合理布局 D．統計城市流動人口數量
(2011•贛州質檢)作為上海市重點發展的朝陽產業之一，多媒體產業得到政府的大力支持。讀上海市多媒體產業布局圖，回答12～13題。

12．圖中企業密度等級是對專題地圖進行疊加分析而生成，所用的信息技術是(　　)
A．遙感(RS) B．全球定位系統(GPS)
C．地理信息系統(GIS) D．虛擬現實(VR)
13．關于上海多媒體產業集群的敘述，正確的是(　　)
①市場影響自發形成　②均圍繞市、區政府駐地密集分布�、劢煌▍^位優越　④有良好的科學技術條
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
(2011•舟模擬)GIS是用于空間分析的計算機系統，某中學地理學習小組將它用作于題研究。據此回答14～15題。
14．下列四圖，是同學們為家鄉所作的自然、社會經濟方面的資料分析圖，其中只適宜用GIS數據庫軟制作的是(　　)

15．同學們擬分析家鄉人口分布與自然條的關系，在GIS數據庫中，須調用的專題圖層有下列中的(　　)
①地形圖層　　　　　②土壤圖層③氣候圖層 ④人口圖層 ⑤商業網點圖層
⑥農業圖層⑦工業圖層 ⑧城市圖層⑨交通圖層
A．①②③④ B．③④⑤⑥
C．⑥⑦⑧⑨ D．⑤⑥⑦⑧
二、綜合題
16．閱讀材料，回答問題。
云南的金絲猴大都生活在高峽谷等人類很難接近的原始森林中，以往對滇金絲猴的研究主要以觀察為主，而要看到一群猴的蹤影，專家們甚至要等上兩三個月。我國專家對野生動物的考察也曾采用過無線電信號定位，但效果不理想。后動物專家使用GPS，進行持續的GPS信號追蹤，掌握它們的活動范圍．從而為設立保護區范圍提供參考。
(1)與無線電信號定位法相比，采用GPS有哪些突出的優點。
(2)設計一個利用GPS研究滇金絲猴的具體方案。
17.不同植物類型，由于組織結構不同，季相不同，生態條不同而具有不同的光譜特征、形態特征和環境特征，在遙感影像中可以表現出。在高分辨率遙感影像上，不僅可以利用植物的光譜區分植被類型，且可以直接看到植被頂部和部分側面的形狀、陰影、群落結構等。
上圖是利用高分辨率遙感影像繪制的“西省太原以南地區植物的垂直分布”圖，讀圖回答下列問題：
（1）利用高分辨率遙感影像對植物分布的調查，主要是利用了不同植物的不同 特征。利用遙感技術進行農作物分布的調查具有哪些方面的突出優勢？

（2）西省太原以南地區自然植被的分布體現了自然帶的 分異規律。影響這一自然帶分異規律形成的主要原因是 。
（3）從西省太原以南地區農作物的分布特征分析，該地區的農業生產類型可以稱之為 ， 試分析發展這一農業模式的好處。

（4）借鑒遙感技術在植物分布調查的成功經驗，設計一項應用遙感技術的題研究項目。
18.當今，3S（RS—遙感，GPS—全球定位系統，GIS—地理信息系統）技術在生產，生活和科研中的作用越越突出。運用有關3S知識回答下列問題。

（1）GIS具有強大的查詢功能，根據圖1顯示的查詢半徑，圖中以北京為查詢中心的地圖比例尺為 。根據圖中顯示的經緯度可知，地圖中代表呼和浩特、濟南的字母分別是 、 。
（2）城市道路建設速度越越快，地圖測繪部分為了及時更新城市道路變化信息，需要利用 技術。圖2所示的交通監控與救援管理系統，根據交通事故發生地點，利用 技術，快速設計出警車、救護車趕往出事地的最佳行車路線，而交通事故發生地與警車、救護車的精確位置是利用 技術獲取的。

參考答案與試題詳細解析
1．解析：本題考查讀圖分析能力，根據上圖可看出紅砂巖反射率最高的波段，波長為0.5~0.76微米之間，屬于可見光部分。
答案：C
2．解析：紅外線的波長大于0.76微米，根據上圖在這一波段草地的反射率最大。
答案：B
3．解析：該圖顯示的是松林、草地、紅砂巖和泥漿的反射波譜曲線，因此該圖顯示的是判斷土地利用類型。
答案：D
答案：C
7．解析：本題主要考查對各地理信息技術在實際應用中區別的理解。正確判斷的關鍵在于對各種技術基本原理和基本功能的準確把握。遙感(RS)主要應用于資評估、環境監測和災害監測領域。地理信息系統的主要功能有數據采集、數據分析、決策應用等。其能夠解決的主要問題包括地理空間分布及位置分析、趨勢分析、模式分析、模擬結果等。預報水稻病蟲害災情實際就是對地理事的模擬預測和分析。
答案：B
8．解析：本題主要考查對表格的判讀分析能力及亞洲四國區域特征的掌握。中國、泰國、印度、日本四國中，印度耕地面積最大，日本耕地面積最�。挥捎诩夹g水平和經濟發展水平差異，日本精耕細作，單產水平最高，我國近年一直致力于農業科技發展，單產水平也較高，近年水稻產量一直居于世界前列。
答案：A
9．解析：RS為遙感技術，主要用于獲取圖像信息，這一功能在圖中所示的手機中沒有表現出，排除選項A、B、D，故本題正確答案是C。
答案：C
10．解析：農民利用RS技術定期獲得農田長勢的影像資料；專門處理地理空間數據的計算機系統稱為地理信息系統，簡稱GIS，利用該系統把影像資料進行系統分析；利用衛星在全球范圍內適時進行導航、定位的系統為GPS，最后利用該系統把殺蟲劑、化肥施用到最需要的農田。
答案：D
11．解析：“土地利用信息數據庫”是地理空間數據的計算機系統，因此在數字城市規劃中不能用于統計城市流動人口數量。
答案：D
12．解析：GIS技術就是對不同的事物以專業圖層的方式進行處理保存，并根據需要生成多圖層的疊加。
答案：C
13．解析：多媒體產業是屬于高科技含量、高度創新內涵和高附加值的新型產業，其分布要求有較高的科技條和發達的現代交通運輸。
答案：B
14．解析：GDP增長情況、進出口貿易增長和降水的年際變化是純數字或表格、曲線類的數據，不牽扯三維空間，貧困人口分布是三維空間分布，可以用GIS數據庫處理。
答案：C
15．解析：分析家鄉人口分布與自然條的關系，在GIS數據庫中，須調用的專題圖層有地形圖層(用于了解人口分布與地形的關系)、土壤圖層(用于了解土壤與人口分布的關系)、氣候圖層(用于了解氣候與人口分布的關系)和人口圖層，而商業網點圖層、農業圖層、工業圖層、城市圖層、交通圖層等屬人地理范疇。
答案：A
16．解析：本題主要考查全球定位系統在實際生活和科學研究中的應用。
答案：(1)使用GPS衛星定位技術，可以提供猴群全天候、連續、實時的活動信息�？蒲腥藛T只要在辦公室用互聯網就可以查詢到項圈移動的蹤跡。有關專家使用隨身攜帶的電腦通過無線上網，就可接收到猴群位置的信號。(2)由當地熟悉猴類習性的村民，給金絲猴脖頸上佩戴裝有GPS信號發射裝置的項圈，GPS信號發射裝置每天都向衛星發送信號，科研人員只要用互聯網就可以查詢到項圈移動的蹤跡。項圈設置自動脫落功能，當任務完成后，通過遙控使項圈自動脫落，最大限度地保護了動物的自由生活。
17. 解析：本題考查遙感技術的優點及應用。
答案：（1）光譜 遙感具有監測范圍大、瞬時成像、實時傳輸、快速處理、迅速獲取信息和實施動態監測等優點。（2）垂直 光熱（溫度）條隨地勢高低的變化 （3）立體農業 可以充分利用當地自然資（如土地、光熱資等）；增加農業產量（值）和農民收入等 （4）如在礦產資調查方面，可以利用遙感資料進行成礦條的地質分析，提出礦產普查勘探的方向，指出礦區的發展前景；在森林火災監測方面，可以及時獲知森林火災發生的地點和范圍，可分析大火蔓延的方向，為滅火總指揮部制定滅火計劃、做出滅火部署提供科學依據等（其它如環境災害監測、城市規劃等方面也可）。
18．解析：⑴由圖可知北京至A地的圖上距離為1厘米，實際距離為500千米，可求得該地圖的比例尺為1∶50000000。根據四個城市的經緯度，可以北京為中心求得其他三城市與北京的相對位置。⑵本題是3S技術在實際生活、生產中應用實例，較易。
答案：（1）1∶50000000 AD （2）RS GIS GPS

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