高二地理必修3_《地理信息技术在区域地理环境研究中的应用》探究性教案

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《地理信息技术在区域地理环境研究中的应用》探究性教案

一、课标要求

1.结合实例，了解遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用

2.举例说出全球定位系统在定位导航中的应用

3.运用有关资料，了解地理信息系统在城市管理中的功能

4.了解数字地球的含义

二、学习目标

1.知识与技能

◆利用图像，结合实际，了解GPS在定位导航中的应用

◆通过具体案例以了解地理信息技术在某些领域的应用

◆通过搜集资料、图像，进行分析对比，以加深对地理信息技术的理解

2.过程与方法

◆运用资料分析问题和图表对比方法

◆尝试小组合作进行资料、图像查找

3.情感态度与价值观

◆培养学生对地理信息技术进行探究的兴趣

◆培养学生分析问题、解决实际问题的能力

◆进行爱国主义思想教育，以增强学生的民族自豪感

三、教材分析

按照《课程标准》的目标要求，掌握遥感的概念和遥感的基本工作过程，对于遥感工作原理不要求涉及“专业机理”，定位到“工作过程”程度即可。遥感的应用是重点之一。通过遥感在资源普查、环境和灾害监测中的具体应用与功能，进一步认识遥感在现代社会中发挥的巨大作用，认识遥感对传统测量、测绘技术，环境普查手段、灾害评估等革命性的推动作用。并要求学生能够结合遥感的具体应用，说明遥感的功能和意义。不要求进行遥感图象判读，但需要适当介绍遥感图像的分类知识（在有条件的学校，可以考虑适当介绍一些关于遥感判读的简单知识与技能，作为拓展性学习内容）。GPS的工作机制也很复杂，《课程标准》也不要求对其做深入研究，教学时给出基本概念和基本工作过程即可。

四、学情分析 2 / 8

该章节内容为比较高级的信息技术，有一些名称和概念比较新，学生不容易掌握，要与我们日常生活中的例子相结合，比较学习。

五、学习重点、难点

地理信息（3S）技术的应用、工作原理

六、学习方法

比较法、案例分析法

七、教学过程

●新课导入建议

2013年4月20日雅安地震，灾区灾情牵动亿万国人。雅安四周都是山区，桥断路陷，通信中断，灾后如何及时了解灾情，及时开展救灾行动，你有什么办法？

在抢险救灾中地理信息技术发挥着日益重要的作用。地理信息技术主要有哪些技术？在区域地理环境研究中有哪些作用？下面让我们学习第二节地理信息技术在区域地理环境研究中的作用来解决这些问题。

一、地理信息技术

1.概念：获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称，主要包括遥感(RS)，全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)等。

2．应用领域

(1)区域地理环境研究：包括资源调查、环境监测、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开发规划等。

(2)大众化应用：包括GPS汽车导航、空间信息网站、城市多媒体地理信息系统等。

二、遥感(RS)

1.概念：人们在航空器或航天器上利用一定的技术装备，对地表物体进行远距离的感知。

2．主要环节 3 / 8

 目标物：地面物体反射或辐射的电磁波↓传感器：收集、传输电磁波信息↓遥感地面系统：信息处理、信息分析↓成果：专业图件、统计数字

3．原理：地面物体的种类、性质、环境条件不同，其反射和辐射的电磁波也各不相同。

4．遥感的主要特点

精度高、质量高、效率高、且节省人力、财力、探测范围大。

注意：与传统的区域地理环境研究方法相比较，遥感具备以下特点

(1)“站得高，看得远”，感知的视野宽、范围大；

(2)无论航空器还是航天器，运行的速度都比较快，能在短时间内收集大量的信息，并能运用现代技术进行传输和信息处理，具有获得资料速度快、周期短的特点；

(3)从总的方面看，遥感的运用比传统方法节省大量的人力、财力。

遥感在资源普查、环境与灾害监测、工程建设及规划等方面的应用

应用领域 具体内容 备注

资源普查

矿产

资源 蕴藏矿产的地方有许多是地质断裂或构造带，较容易借助遥感技术“发现”矿产 人们只需要分析遥感图像就可以划定蕴藏矿产的大致区域

生物

资源 通过遥感图像解译，用图像处理技术，提取植被的分布、类型、结构、健康状况、产量等数据 为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务

环境、灾害监测

环境

监测 荒漠化、土壤盐渍化、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 4 / 8

灾害

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

工程设

及规划 指导大型水利工程、港口工程、核电站、路网、城市规划等 促使规划和建设更合理

其他 军事侦察、海上交通、海洋渔业等

提供重要信息来源

【问题探究1】

1．卫星遥感和飞机遥感有什么不同点？

【提示】 卫星飞行高度高，探测范围大，资料获取周期短，但地物分辨率低，飞机遥感相反。

2．目前我国国土资源部利用卫星遥感进行土地违法检查，这反映了遥感在哪方面的应用？

【提示】 资源调查。

三、全球定位系统(GPS)

1.概念：利用卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统。

2．组成 空间部分——GPS卫星星座地面控制部分——地面监控系统用户设备部分——GPS信号接收机

3．作用：为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。

4．特点：具有全能性、全球性、全天侯、连续性和实时性的特点。

全球定位系统的应用领域 5 / 8

【问题探究2】

1．据有关报道，第二次海湾战争中，伊拉克军方点燃巴格达周围浇灌石油的战壕来阻碍美军事行动，但美专家指出烟雾对美军使用的卫星制导导弹没有任何影响。

烟雾为什么不能对美国的轰炸产生影响？

【提示】 美军采用了全球定位系统(GPS)，能提供精确的三维坐标、速度和时间，并且具有全能性、全球性、全天侯、连续性和实时性的特点，不受烟雾的影响。

2.珠穆朗玛峰高度的精确测量是利用哪种技术？为什么？

【提示】 全球定位系统，因为全球定位系统能为用户提供精密的三维坐标：经度、纬度和海拔高度。

3．汽车运行过程中，车载GPS可为司机提供什么服务？

【提示】 可提供定位、导航服务。

四、地理信息系统(GIS)

1.概念：专门处理地理空间数据的计算机系统。

2．简要程序：信息源→数据处理→数据库→空间分析→表达。

3．应用

(1)区域地理环境研究 6 / 8

①提供反映区域状况的各种空间信息。

②对环境和自然灾害进行动态监测及评估预测。

(2)城市管理

 查看、查询相关信息资源制作相关的统计分析图和专题图综合分析相关信息，进行应急事件的 录入、处理、决策等工作

地理信息系统可以解决如下四类基本问题

(1)与分布、位置有关的问题

GIS完全可以像传统地图一样，解决与“地点”、“状况”有关的查询。

(2)解决趋势分析问题

GIS能通过了解某地物随时间变化的过程，分析该地物的发展趋势。

(3)可以解决模式问题

一个地方的地物分布及其组合都有一定的规律，也就是存在着一定的模式。通过模式分析，可以揭示各种地物之间的空间关系。

(4)可以解决模拟问题

利用已掌握的规律建立起一定的模型，就可以模拟某个地方如果具备某种条件时即将出现的结果。例如，GIS可以模拟洪水的发生，为抗洪抢险提供依据，减少灾害损失。

【问题探究3】

1．GIS与一般地图有什么区别？

【提示】 一般地图是用比例尺、方向、图例、注记以及等值线等来表示地理事物的相关内容，而地理信息系统则是地图的延伸，它通过采集、处理数据，建立模型来表示地理事物的相关内容。建立数据模型，即通过一定的方式将所要表示的内容转变成为数值，即数字化的过程，这是GIS与一般地图最基本的差异。

2．在城市交通管理中，GIS可以为管理者提供什么决策信息？

【提示】 可提供有关道路的路况、交通流量、沿线环境等空间和属性信息。

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五、地理信息技术与数字地球

1.数字地球：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。

2．“3S”技术与数字地球的关系

“3S”技术手段的选取方法

具体选择时要把握其本质区别，如下表所示：

技术手段 应用过程 实质

RS 收集信息的感知手段 “看”一面

GIS 分析、对比、计算数据源 “想、算”一面

GPS 定位 定“点”(单个、多个)

在做从“3S”技术中选取适当手段之类的题目时，看其工作对象是“点”还是“面”，是“点”则选用GPS，如导航、珠峰高度测量等，如果是“面”则需看突出监测方面还是需处理计算才能得出结果，如要监测森林火灾则应选用RS，要在某城市选取大型商业中心区位应选GIS。

八、板书设计

一、地理信息技术

1.概念：

2．应用领域

二、遥感(RS)

1.概念：

2．主要环节

3．原理：

4．遥感的主要特点

三、全球定位系统(GPS) 8 / 8

1.概念：

2．组成

3．作用：

4．特点：

四、地理信息系统(GIS)

1．概念：

2．简要程序：

3．应用

五、地理信息技术与数字地球

1.数字地球：

2．“3S”技术与数字地球的关系