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2019-2020年高中地理 2.2 现代化技术在国土整治中的应用教案 人教版选修2【考点搜索】了解遥感、地理信息系统、全球定位系统等在国土整治中的应用。
【教材分析】国土整治与区域发展是一项规模庞大的系统工程，影响因素多，涉及范围广。
现代信息技术，如遥感（RS ）、地理信息系统（GIS ）、全球定位系统（GPS ）、信息网络与虚拟现实等技术的发展和结合，为国土整治和区域发展研究和实践提供了有利的技术支撑。
本课简要介绍了目前在国土整治和区域发展中应用最广的遥感技术、地理信息系统和全球定位系统的基本技术程序和性能特点，并以典型案例方式介绍了它们在国土整治实践中的应用现状。
◆ 知识纲要定位 提供数据 图象应 应 应 用 用 用 ◆重要图释 1、图2.4 “洞庭湖及荆江地区飞机遥感影像”图此图为飞机遥感影像成像后利用地理信息系统在室内分析处理而成。
飞机遥感时正值阴雨天气，虽然图面较暗，但地物仍然具有较高的分辨率。
图中湖、河等水域为黑色。
居民点的颜色为浅灰色，农田格局依稀可见。
2、图2.5 “洞庭湖及荆江地区卫星遥感影像”图此图为卫星遥感影像成像后利用地理信息系统在室内分析处理而成。
图中深色的范围表示水体，城市呈灰白色。
图中看不出农田的格局，说明卫星遥感对地物的分辨率没有飞机遥感高。
【学习策略】由于3S 技术涉及计算机技术、地球科学、信息科学、系统科学等多个领域，技术含量高、综合性强，对于高中生来说，比较难理解，所以，本节课在介绍有关技术时，可借助教材中的流程图和影像图片。
教师应采用多媒体辅助教学手段，增强学生对“3S ”技术的直观认识。
【教学内容】一、遥感技术及其应用 1.遥感（RS ）的概念人们利用一定的技术装备，在航空器或航天器上，对遥远的地物进行感知，就是遥感。
遥感是人的视力的延伸。
概念特点概念功能组成图象判读概念组成特点全球定位系统 遥感技术 地理信息系统 广泛应用于农业、林业、国土资源、地矿、军事、交通、测绘、水利、广播电视、通讯、电力、公安、社区管理、教育、能源等几乎所有的行业。
现代化技术在国土整治中的应用教学内容分析随着我国信息产业的发展和国民经济信息化进程的推进，基础地理信息已成为宏观决策、规划和管理、微观生产建设、科学研究和日常生活所需要的空间支撑信息。
《中国21世纪议程》中明确提出：“大力发展信息产业，特别是加快建设国家基础地理信息系统。
”本节教材主要介绍航空航天遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）等现代技术及其在国土整治中的应用。
遥感技术是比较成熟的技术，教材对遥感技术的概念、工作原理及其作用等内容的介绍比较详细。
教师还要适当介绍一些航空、航天遥感相片与普通地图的区别，加深学生对通过现代化科技手段远距离探测、感知地理环境事物、获取图像信息的认识，理解“遥感是人的视觉的延伸”这句话的含义。
要注意遥感技术在经济建设与国土整治方面应用的教学，例如对气象、水文预报、灾情预报、农业生产预测等。
地理信息系统是信息时代的标志性技术之一。
地理信息属于空间信息，具有多维结构、时序明显等特征。
GIS技术对于地图制图、空间信息处理、国土资源变化的预测和监测等方面功能强大。
要让学生认识GIS技术的重要作用及其应用的广泛性，认识到“GIS技术是地图的延伸，凡是用到地图或需要处理空间数据的领域，都可以借助GIS 技术”，从而加深学生对计算机信息技术的认识和了解。
全球定位系统是利用卫星进行全球范围内的导航、定位的高科技信息技术，是现代化高新技术的重要组成部分。
这种技术的难度比较高，在教学中让学生对这些知识有一个概要的了解，形成初步的认识即可。
有条件的可让学生亲自操作“GPS信号接收机”，学会“实时定位”的基本方法，体验GPS技术所具有的魅力。
另外，教师还可以让学生适当了解一些有关“数字地球”的知识。
知识结构教学思路设计“3S”技术属于现代科技知识和手段，对学生来说比较新颖，学生接触到的相关知识较少，所以，在教学上会有一定难度。
教师在准备教学时要注意搜集与本课内容相关的信息、资料，以辅助教学，使学生获得比较直接的、感性的认识，以便于帮助学生了解这部分知识，增强学生学习的兴趣。
2.2 现代化技术在国土整治中的应用
一、教学目标
1、了解并掌握遥感技术、地理信息系统和全球定位系统三种现代化技术的基本原理以及它们在国土整治中的应用情况。
2、通过对遥感影像图片、有关资料的阅读，以及香港地理信息系统的部分显示等案例的学习，对现代化的“3S”技术具备初步的理解和应用能力。
二、教学重、难点：
1、重点：（1）遥感技术、地理信息技术和全球定位系统的概念；
（2）现代化技术在国土整治中的用途。
2、难点：如何对遥感图片进行识读，并进行简单的分析。
三、教学课时：1课时
四、教具学具准备：一些遥感图片；多媒体课件；投影仪；电脑；一些材料（如剪报，图片等）。
五、教学方法：讲授法；讨论法；谈话法等方法
六、教学过程：
[复习] 上节课我们学习了国土整治与区域发展。
现在请同学们想一想我们上节课所学的知识。
什么是国土？什么是国土资源？什么是国土整治？我国国土整治面临哪些困难？国土整治与区域发展的关系如何？
[导入新课]同学们想想现在我们的科学技术已取得了突飞猛进的发展，如航空、航天技术，计算机的迅速发展、网络技术的不断完善。
它们在人们的生产、生活中起着举足轻重的作用。
那它们在国土整治中有哪些应用呢？今天我们就来学习。
[板书] 2.2 现代化技术在国土整治中的应用
[叙述] 那些现代化技术在国土整治中应用呢？现在我们来熟悉一下。
[板书] 一、遥感技术及其应用
[讲解] 同学们听说过“千里眼”“顺风耳”吗？那传说中的“千里眼”“顺风耳”现在已成为现实。
这就是遥感，能对遥远的地物进行感知的技术。
例如某地发生森林火灾的时候，由于着火的树木温度比没有着火的树木温度高，他们在电磁波的热红外线波段会辐射出较多的电磁波能量。
如果这时正好有一个载着红外波段传感器的卫星经过该地上空，在传感器拍摄到的影像上，着火的森林就会显出更亮的浅色调。
当影像经过处理，可谓及时调遣消防力量提供依据。
这个例子简单的说明了遥感的基本原理和过程，请你对照课本的内容说说遥感的基本原理？遥感技术的主要环节？
[板书] 1、遥感技术及主要环节：
[归纳] 人类通过大量的实践，发现地球上的每个物体都在不停地吸收、发射和反射信息和能量，其中一种人类已经认识到的形式——电磁波，并且发现不同的物体的电磁波特性是不同的。
遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。
遥感技术通常由遥感平台、传感器、地面接收站及信息处理系统等组成。
通过高空或外层空间各种运载工具上的传感器（摄影机、扫描仪、雷达等），接受来自地面目标物的电磁波（发射或反射）信息，经过数据的传输和处理，实现地面物体形状、大小、位置、性质及其与环境的相互关系等，这样的一门现代应用技术就是遥感技术。
遥感平台，在上面的例子终究是微型了，它的作用就是稳定地运载传感器。
除了卫星，常用的遥感平台还有飞机、气球等；当在地面试验时，还会用到地面三角架这样简单的遥感平台。
传感器就是安装在遥感平台上探测物体电磁波的仪器，是遥感的关键装置。
针对不同的应用和波段范围，人们已经研究出很多种传感器，控测和接受物体在可见光、红外线和微波的范围内的电磁辐射。
传感器会把这些电磁波按照一定的规律转换成原始图像。
原始图像被地面接收站接收后，要经过一系列复杂的处理，才能提供不同的用户使用，他们才能用这些处理的影像开展自己的工作，如上例中的森林灭火工作。
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微波遥感，透过层层云雨阴隔而得到的图像，地物仍具有很高的分辨率，经过计算机处理后图2.6更是清楚地显示了洪水的淹没情况。
图2.5是卫星遥感影像，同样经过计算机处理后，图2.7能更清楚地显示当时该地区淹没地区的分布。
通过不同时间，不同遥感平台得到的影像，在经过计算机处理技术，我们就能快捷、准确地统计出洪水淹没的情况。
[板书] 2、遥感技术的优越性：六字概括：广、快、短、少、低、大。
[讲解] 通过我们对上述例子的分析和对课本上图2.4—2.7地分析，我们可以得出遥感技术的优越性，就是探测的范围广、获得资料的速度快、周期短，受地面条件限制少、成本低、效益大等。
那么遥感技术的应用有哪些呢？
[板书] 3、遥感技术的应用
资源勘探、动态监测、有关部门规划决策、防灾、救灾、环境监测等
[承转]利用飞机或卫星等平台，传感器从遥远的地方感知的众多信息，最后要是能为我们所用，还得用GIS，即地理信息系统。
而为遥感信息提供精确的三维坐标的是地球定位系统（GPS）下面我们来学习这两种现代化技术在国土整治中的应用。
[板书] 二、地理信息技术及其应用
[讲解] 我们所处的时代是一个信息时代。
在众多信息中，有关地理信息（即事物或事件的位置及各种事物之间的相互联系等）占了相当比例。
地理信息属于空间信息，它经过经纬网或公路网等建立的地理坐标来实现空间的位置的识别。
那么什么叫地理信息系统呢？以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和演示，并地理模型分析方法为手段，适时提供多种空间和动态的地理信息，这就是地理信息系统。
[板书] 1、地理信息系统
[讲解]GIS是计算机科学、地理学、测量学、地图学等多门学科综合的技术。
它是利用计算机采集、存储、分析、管理、现实、输出地理信息的一种技术与工具。
20世纪60年代初萌芽与美国与加拿大、经过30多年得到了得惊人发展。
我国国家地理信息系统重点实验室等一大批GIS科研、教学、应用实体也以蓬勃发展。
[板书] 2、地理信息系统的简要程序（那同学们看课本P22进行总结）
[归纳] 地理信息系统有三个方面的特征：1）具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力；2）以地理研究和地理决策为目的，以地理模型为手段，具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力，并能产生高层次的地理信息；3）由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由算计程序模拟常规的或专门的地析法，作用与空间数据，
产生有用的信息，完成人类难以完成的任务。
计算机系统的支持使GIS的重要保证，使GIS得以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和动态分析。
现在让我们来看一看全球定位系统。
[板书]三、全球定位系统
[讲解] 全球定位系统是以卫星为基础的无线电导航系统，设计全球定位系统的最初目的主要是用于导航、收集情报等军事目的。
现在，它的应用面越来越广，它已经广泛应用于海陆空导航、导弹制导、大地测量和工程测量等。
[板书]1、全球定位系统的组成1）GPS地面控制部分——地面监测系统
2）GPS空间部分——GPS卫星星座
3）用户设备部分——GPS接收机
2、全球定位系统的特点
全能性、全球性、全天候、连续性、实时性
3、全球定位系统的应用
提供精密的三维坐标，三项速度和时间信息
[小结] 现代地理学中，3S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，现在3S技术已经广泛应用于社会的各个领域。
它们三者既有分工又有联系。
遥感技术主要用于地理信息数据的获取，全球定位系统主要用于地理信息的空间定位，地理信息系统主要用来对地理信息数据的管理、更新、分析等。
其中，遥感技术为地理信息系统提供信息数据，加快了地理信息数据库系统的更新，保证了地理信息系统的时效性，全球定位系统为遥感信息数据地面定位目标选择、野外验证、图像分类等提供了必要的数据信息，为更好的地利用遥感技术。
