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第四章自然地理实践的基本方法第二节地理信息技术的应用现代地理学中，地理信息技术学科的发展与应用，日益成为地理学前沿科学研究的重要领域，并成为地理学服务于社会生产的主要途径，其主要的“3S”技术已经广泛应用于社会的各个领域。
课标强调利用地理信息技术探究有关自然地理的问题，因此本节课的学习，既有利于培养学生对地理信息技术进行探究的兴趣，又能够使学生掌握基本的现代科学技术对地理环境研究的方法，为以后区域地理的学习打下基础。
区域认知：通过判读不同地区的遥感影像等，了解其不同区域的主要特征。
人地协调观：通过学习地理信息系统，了解各种自然要素和人文要素的分布，及其影响和发展趋势，让学生思考人与自然的关系，培养学生的人地协调观。
综合思维：利用所学，并结合物理、计算机科学等相关知识，探究遥感、地理信息系统的工作原理，培养学生的综合思维。
地理实践力：通过判读不同地区的遥感影像，在加上实地研究，培养学生在观测能力，从而更好的提高学生的地理实践力。
1、重点：学会运用地理信息技术和野外调查的技能。
2、难点：能够运用地理信息技术和野外调查的技能，探究有关自然地理的问题。
多媒体自制教具、地貌景观模型【导入新课】探究：溢油污染影响模拟地理信息技术可以模拟溢油污染事故，有助于更客观全面地分析与评价海洋保护区遭受此事故的污染风险。
在渤海湾溢油污染模拟中，研究人员利用地理信息技术模拟了石油在12小时、24小时、36小时、48小时、60小时和72小时的时间内油污到达的地点和扩散线路，并推测出油污的影响范图。
思考：1.要获取溢油污染影响的模拟结果，需要了解哪些地理信息?2.如何监测石油污染的扩散情况?【板书】1、全球导航卫星系统及其应用【启发提问】地理信息技术是什么？包括了什么？学生分组讨论后回答，相互启发补充。
【教师讲解】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）。
第二节地理信息技术的应用课程标准学业质量标准核心素养通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用。
水平1：地理信息技术的含义及组成。
水平2：主要地理信息技术的组成。
水平3：地理信息技术在自然灾害监测、预报中的应用。
水平4：能够利用地理信息技术设计防灾、救灾方案。
人地协调观：充分利用地理信息技术，减轻自然灾害带来的损失。
综合思维：能够对比分析不同类型的地理信息技术在防灾减灾中的差异。
地理实践力：能够使用信息技术获取自然灾害信息，分析处理地理信息。
一、全球导航卫星系统及其应用1．全球导航卫星系统是能在地球表面或近地空间的任何地点，提供全天候的□01三维坐标、速度、时间信息的□02导航定位系统。
2．世界范围内已有美国、俄罗斯、欧盟和中国等建成导航卫星定位系统。
其中中国□03北斗导航卫星系统为全球第□04三个成熟的全球导航卫星系统。
3．应用(1)林业调查：能够有效提高森林资源的管理效率。
广泛应用于测定森林面积、道路位置等。
(2)海洋观测：能够实现对地壳运动、海平面变化、海洋气象等方面的有效监测。
(3)气象观测：我国应用北斗导航卫星系统进行区域自动气象站建设，弥补原有气象站的不足。
1．判断正误。
(1)全球导航卫星系统可以测定森林火灾地区的位置。
(√)(2)引入全球导航卫星系统技术建立全球导航卫星系统连续运行观测站，是目前国际上对地观测的重要手段。
(√)2．全球导航卫星系统可以用于( )①调查植被种类②测定森林火灾地区位置③寻找森林失踪人员④估算林木含量A．①②③B．②③④C．①④D．②④答案 D解析全球导航卫星系统广泛应用于测定森林面积、道路位置、森林火灾地区位置、界定边界线、估算林木含量等。
3．自驾游因对目的地不熟悉可能找不到确切位置，出现错过高速出口等现象。
此时怎样运用全球导航卫星系统解决这类问题？提示按预设线路行驶发生错误时后，启动汽车或手机导航系统，此时全球导航卫星系统会根据所在位置，重新显示出一条新的到达目的地的线路。
第三节 城市空间结构[学习目标] 1.运用实例，分析城市的空间结构，解释其形成原因。
2.举例说明地域文化对城市的影响。
一、城市功能区 1.形成城市各项活动发生竞争⇒同类活动在空间上高度集聚⇒形成城市功能区 2.主要功能区(1)住宅区：城市最基本的功能区，住宅用地是城市中最为广泛的土地利用方式。
(2)工业区⎩⎪⎨⎪⎧成因：企业在城市地域中集聚可获得集聚效益和规模效益分布：一般分布在城市外围，并沿主要交通干线分布(3)商业区⎩⎪⎨⎪⎧组成及形态：由商业街和各种商场等组成，多呈团块状或条状分布：交通便捷的市中心和街道两侧特点：人员流量大，地价高，土地利用集约，是城市核心区(4)大城市的中心商务区(CBD)3.特点：都占有一定空间，各功能区之间无明确界线，一个功能区往往以某种功能为主，也可能兼有其他功能。
判断1.城市功能区之间有明确的界线。
( × )2.某一功能区只有一种土地利用方式。
( × )3.城市功能区中面积最大的是住宅区。
( √ )二、城市功能分区的成因1.历史因素——城市功能分区的形成基础。
(1)原有的土地利用状况在很大程度上决定了城市功能分区的现状。
(2)城市的功能分区是一个动态的过程，并非一成不变。
2.经济因素——对城市功能区分化影响显著(1)主要表现⎩⎪⎨⎪⎧土地价格或地租水平：由地理位置、交通通达程度等条件决定付租能力：由各种功能活动本身的特点决定(2)影响⎩⎪⎨⎪⎧商业区：分布在地租最高的市中心和地租次高 地区中的道路相交处住宅区：分布在地租较高的道路两侧工业区：分布在地租较低的其他地方3.社会因素——主要影响住宅区的分化(1)主要因素：职业、收入水平、民族和宗教信仰等方面的差异。
(2)影响：导致高级住宅区和低级住宅区的出现，且在区位上存在背向发展的趋势。
4.其他因素——政策对城市功能区的形成起着重要作用 (1)工业时代：城市功能分区被引入城市管理。
(2)信息时代：土地混合利用成为城市内部空间结构的重要特征。
第二节地理信息技术的应用课标呈现·素养导读主干知识·宏观把握课程标准通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用。
核心素养1.通过图表、视频等资料，引导学生了解遥感技术、全球卫星导航系统、地理信息系统等的主要特点及功能，培养学生的综合思维和区域认知的学科核心素养。
2.结合实例，帮助学生理解地理信息技术在自然地理问题中的应用，提高学生地理实践力和人地协调观的学科核心素养。
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：美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯全球导航卫星系统(GLONASS)、欧盟的伽利略导航卫星系统(GALILEO)以及中国的北斗导航卫星系统(BDS)等。
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。
二、遥感及其应用1．遥感概念：即“遥远的感知”。
(1)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。
(2)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。
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。
第四章自然地理实践的基本方法第二节地理信息技术的应用现代地理学中，地理信息技术学科的发展与应用，日益成为地理学前沿科学研究的重要领域，并成为地理学服务于社会生产的主要途径，其主要的“3S”技术已经广泛应用于社会的各个领域。
课标强调利用地理信息技术探究有关自然地理的问题，因此本节课的学习，既有利于培养学生对地理信息技术进行探究的兴趣，又能够使学生掌握基本的现代科学技术对地理环境研究的方法，为以后区域地理的学习打下基础。
区域认知：通过判读不同地区的遥感影像等，了解其不同区域的主要特征。
人地协调观：通过学习地理信息系统，了解各种自然要素和人文要素的分布，及其影响和发展趋势，让学生思考人与自然的关系，培养学生的人地协调观。
综合思维：利用所学，并结合物理、计算机科学等相关知识，探究遥感、地理信息系统的工作原理，培养学生的综合思维。
地理实践力：通过判读不同地区的遥感影像，在加上实地研究，培养学生在观测能力，从而更好的提高学生的地理实践力。
1、重点：学会运用地理信息技术和野外调查的技能。
2、难点：能够运用地理信息技术和野外调查的技能，探究有关自然地理的问题。
多媒体自制教具、地貌景观模型【导入新课】探究：溢油污染影响模拟地理信息技术可以模拟溢油污染事故，有助于更客观全面地分析与评价海洋保护区遭受此事故的污染风险。
在渤海湾溢油污染模拟中，研究人员利用地理信息技术模拟了石油在12小时、24小时、36小时、48小时、60小时和72小时的时间内油污到达的地点和扩散线路，并推测出油污的影响范图。
思考：1.要获取溢油污染影响的模拟结果，需要了解哪些地理信息?2.如何监测石油污染的扩散情况?【板书】1、全球导航卫星系统及其应用【启发提问】地理信息技术是什么？包括了什么？学生分组讨论后回答，相互启发补充。
【教师讲解】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）。
第二节地理信息技术的应用一、全球导航卫星系统及其应用1．概念：能在地球表面或近地面空间的任何地点，提供全天候的三维坐标、速度、时间信息的导航定位系统。
2．类型：美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯全球导航卫星系统(GLONASS)、欧盟的伽利略导航卫星系统(GALILEO)、中国的北斗导航卫星系统(BDS)。
3．主要功能：定位、导航等。
4．应用：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。
二、遥感及其应用1．概念：即“遥远的感知”(1)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。
(2)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探测技术。
2．工作流程物体反射或辐射的电磁波→信息获取（传感器）信息记录和传输（图像、数据）→信息处理判读分析(地面接收站)用户应用3．遥感影像(1)概念：是各种传感器所获信息的产物，是遥感探测目标的信息载体，主要包括航空像片和卫星影像。
(2)分类：黑白影像和彩色影像。
4．遥感的应用自然地理研究的应用领域地貌、气候、水文、土壤和植被的调查和监测环境和灾害监测方面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1．概念：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：遍及数据采集、数据分析、决策应用的全过程。
3．流程信息输入→数据处理→数据库管理→空间分析（查询）→可视化表达（地图、三维视图、多媒体等）4．解决的问题：位置分析、趋势研究、模式研究和模拟分析。
(1)地理信息技术就是地理信息系统。
( )(2)全球导航卫星系统的主要作用是定位和导航。
( )(3)遥感能发现突发性自然灾害。
( )(4)地震发生后，能准确找到地震位置的地理信息技术是遥感。
( )(5)对地理信息系统的认识，下列说法正确的是( )A．仅能存储和管理地理数据B．具有空间分析功能，没有动态预测功能C．是专门处理地理空间数据的计算机系统D．是地图绘制系统提示：(1)×地理信息技术包括全球导航卫星系统、遥感和地理信息系统。
(2)√(3)√(4)×地震发生后，能准确找到地震位置的是全球导航卫星系统。
(5)C [地理信息系统能为地图绘制提供支持，但其本身不是地图绘制系统。
]全球导航卫星系统及应用北斗导航卫星系统是中国自主建设、独立运行，并与世界其他导航卫星系统兼容共用的全球导航卫星系统，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务，并兼具短信报文通信能力。
与美国的全球定位系统、俄罗斯的格洛纳斯全球导航卫星系统、欧洲的伽利略导航卫星系统并称为全球四大导航卫星系统。
2011年12月27日，北斗导航卫星系统开始试运行服务。
2020年左右，北斗导航卫星系统将形成全球覆盖能力。
问题1 (综合思维)全球导航卫星系统主要功能有哪些？提示：定位、导航等。
问题2 (综合思维)全球导航卫星系统应用领域主要有哪些？提示：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。
[归纳提升] 全球导航卫星系统的部分应用领域和用途应用领域功能表现具体用途森林普查与规划定位测量森林面积。
道路位置、森林火灾地区位置、界定边界线，估算木材含量、寻找水源等海洋调查与监测定位地壳运动、海平面变化、海上气象等气象观测定位对流层大气的特征，天气预报等气象和地质灾害定位获取气象和地质灾害位置和受灾情况，帮助用户发出求救信号，缩短搜救时间军事定位、导航主要用来给航行中的军舰、飞机及导弹提供定位和导航，同时也广泛应用于野外军事行动中单兵和移动装备定位及跟踪交通定位、导航对车辆进行跟踪、调度管理、合理分配，从而以最快的速度响应用户乘车或配送请求，降低能源消耗，节省运行成本，同时GPS对车辆还具有导航功能1．全球导航卫星系统能为全球范围内的用户提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置和三维速度及时间数据。
据此回答(1)～(2)题。
(1)森林发生火灾时，全球导航卫星系统的主要作用是( )A．建立火灾模型B．绘制地图C．灾情跟踪D．火灾前兆监测(2)利用全球导航卫星系统可以对地震进行监测，监测的对象主要是( )A．海陆分布的变化B．地球内部岩浆的活动情况C．地壳的运动状况D．灾情的发展(1)C (2)C[第(1)题，由于全球卫星导航系统能为全球范围内的用户提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置和三维速度及时间数据，因此在减灾防灾中可用于交通导航、绘制地图、火灾跟踪、人员救生、地震监测等诸多方面。
火灾发生时，全球卫星导航系统主要是跟踪灾情。
第(2)题，利用全球卫星导航系统主要是监测地壳的运动状况，帮助监测地震。
]遥感及其应用2019年1月21日13时42分，在酒泉卫星发射中心，“长征十一号”运载火箭成功将“文昌超算一号”商业遥感卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。
该卫星将专门为海南及南海区域提供遥感信息服务，可实现海洋生态监测、船舶监测、港口监测等，广泛应用于农业、林业、环境、国土、交通等多个领域。
问题1 (综合思维)遥感技术可以应用到哪些自然要素的调查和监测？提示：地貌、气候、水文、土壤和植被。
问题2(综合思维)遥感技术在环境和灾害方面有什么应用？提示：主要应用于环境和灾害监测。
[归纳提升] 遥感的应用应用领域具体内容应用方向自然要素调查和监测地貌、气候、水文、土壤和植被的调查和监测识别不同的地貌类型，观测全球气候变化，监测海水运动与变化，识别土地利用状况，识别植被的类型与分布结构识别地貌、气候、水文、土壤和植被等自然地理要素的变化，广泛应用于自然地理研究环境和灾害监测环境监测监测荒漠化、土壤盐碱化、海上冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、水体污染、大气污染等有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善灾害监测监测旱情、洪灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等有利于防灾减灾2．在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。
读图，回答(1)～(3)题。
植物的反射波率(1)上图中，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是( )①红外线②X光③可见光④紫外线A．①②B．①③C．②③D．②④(2)根据图中的原理，可用遥感技术直接( )①划分植物类型②判读植物生长的土壤类型③监测树木的生长状况④估计粮食作物的产量A．①②B．①③C．②③D．③④(3)不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率，根据这个原理，可以利用遥感的工作有( )①判断水体污染②判断人口分布③分析城市大气污染④估算工业生产总值A．①②B．①③C．②③D．②④(1)B (2)D (3)B[第(1)题，从图中重度病害和健康植物反射率曲线可以看出，符合题意的波段主要集中于可见光和红外线范围。
第(2)题，遥感技术可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况，因为图中很明显地反映出不同生长状况的植物反射率不同，由生长状况可推断粮食作物产量。
第(3)题，不同地物和地物的不同状况有不同的反射率，污染水体和未污染水体反射率不同，城市大气污染严重和较轻反射率也不同，据此，能用遥感技术来判断水体污染和城市大气污染程度。
]地理信息系统及其应用2019年从1月20日到2月10期间，青海省玉树藏族自治州，经历了连续的四场强降雪，使玉树遭受了严重雪灾，截至2月17日，玉树全州6市(县)28个乡镇72个村，遭受不同程度的雪灾，受灾群众达5.53万多，因灾死亡牲畜18 887头只(匹)。
政府为此积极应对，紧急调拨灾害补助资金，完成发放救灾粮480.3吨，各类物质9 680件，完成饲草调运22 918.31吨，各类抗灾救灾人员，积极参与到牲畜转场，铲雪除冰和饲料拉运中。
问题1 (综合思维)此次玉树雪灾救灾中，救灾指挥部准确获知雪灾的范围及受灾面积，所依据的地理信息技术是什么？提示：遥感技术、地理信息系统。
问题2 (综合思维)地理信息系统的主要功能有哪些？提示：对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达。
[归纳提升]1．地理信息系统主要解决的问题解决问题内容分析典例位置分析解决与“位置”有关的问题分析可可西里藏羚羊的分布情况趋势研究空间趋势和时间演变趋势分析过去20年北极冰川变化趋势模式研究通过模式分析，可以揭示各地理事物之间的空间关系分析一个地区地形、土壤与特定作物之间的关系模拟分析建立模型，来模拟其中某种因素的变化，以及产生的结果根据降水量、降水强度、持续时间等建立模型，预测洪水发生的时间和可能淹没的范围2.地理信息系统在灾害监测中的应用应用地理信息系统，并借助于遥感技术，可有效地监测和预报洪涝灾害、森林火灾等。
[特别提醒]地理信息系统与遥感的区分“想”与“看”就可以区分地理信息系统与遥感RS。
地理信息系统是地图的延伸，主要功能是进行空间数据的分析和处理。
对“事象”的发展变化进行预测、评估，需要计算、思考，即“想”；凡是需要“想”的选地理信息系统。
遥感是人的视力的延伸，主要功能是收集信息，即“看”，只“看”不用“想”的选遥感。
3．热浪侵袭导致森林火灾频发，下图是根据澳大利亚东南部一次森林大火事件T0至T3四个时间点的卫星影像加以分析制成的，示意该地区①②③④⑤⑥六个不同区域在T0至T3四个时间点的森林燃烧状况。
据图回答(1)～(2)题。
(1)题图的绘制主要利用GIS的哪种分析功能( )A．位置分析B．趋势分析C．模式分析D．模拟分析(2)图中⑥处最可能为( )A．山峰B．山谷C．农田D．湖泊(1)B (2)D[第(1)题，由资料可知，该地分为6个地区，以6个地区的地图，叠加T0到T3四个时间点的森林燃烧状况图进行GIS分析，得出该地区受灾情况。
第(2)题，①处在T3时间发生火灾，⑥虽然处于①区域之内，但在四个时间内都没有发生火灾，可见⑥区域应是没有燃烧的湖泊。
]题组1 全球导航卫星系统及其应用2015年6月16日，全球星基高精度增强服务系统“中国精度”正式提供服务。
这意味着中国北斗用户在无须架设基站的情况下，可以享受便捷的厘米级高精度定位增强服务。
据此回答1～2题。
1．我国北斗系统主要属于下面哪一类现代技术( )A．GNSS B．RSC．GIS D．“3S”2．(生活中的地理)下列领域中可以应用北斗系统的是( )A．作物估产B．交通运输C．病虫害分析D．海底矿产分布1．A 2.B[第1题，北斗系统属于导航卫星系统。
第2题，北斗系统可以用于交通等的定位情况，作物估产、病虫害分布、海底矿产分布状况等主要应用遥感技术。
] 题组2 遥感及其应用目前遥感技术已被广泛应用于国民经济的资源普查、灾害和环境监测等各领域。
据此完成3～4题。
