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1、 第二节第二节 地理信息技术在区域地理环境研究中地理信息技术在区域地理环境研究中的应用的应用 一、地理信息技术和应用一、地理信息技术和应用1、概念：、概念：获取、管理、分析和应用获取、管理、分析和应用地理空间地理空间信息信息的的现代技术现代技术的总称。的总称。主要包括：遥感主要包括：遥感(RS)、全球定位系统、全球定位系统(GPS)地理信息系统地理信息系统(GIS)(1)广泛应用于区域地理环境研究，如资源广泛应用于区域地理环境研究，如资源调查、环境监测、自然灾害防御监测、国调查、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。土资源管理、国土开发规划等。2、地理信息技术的应用、地理信
2、息技术的应用(2)大众化应用大众化应用,如如GPS汽车导航等汽车导航等 二、遥感（二、遥感（RS）1、概念：、概念：是是人们在航空器、或航天器上利用一人们在航空器、或航天器上利用一定的技术设备，对地表事物进行定的技术设备，对地表事物进行远距远距离的感知离的感知。二、遥感（二、遥感（RS）2、遥感的关键装置：传感器。接受地面物体反、遥感的关键装置：传感器。接受地面物体反射或辐射的电磁波信息，并以图像胶片或数射或辐射的电磁波信息，并以图像胶片或数据磁带记录下来，传到地面接收站。据磁带记录下来，传到地面接收站。3、遥感的主要环节：、遥感的主要环节：遥感地面系统遥感地面系统传感器传感器目标物目标物专业
3、图件专业图件统计数字统计数字收集收集传输传输信息处理信息处理信息分析信息分析物体辐射和物体辐射和反射电磁波反射电磁波 4 4、遥感在区域地理环境研究中的作用（优势）、遥感在区域地理环境研究中的作用（优势）从点、线实地观测入手逐渐过渡从点、线实地观测入手逐渐过渡到面上的分析到面上的分析从面上的区域分析研究入手然后有重点地选择从面上的区域分析研究入手然后有重点地选择若干点、线进行野外验证和检查若干点、线进行野外验证和检查精度差、效率低精度差、效率低精度高、效率高精度高、效率高遥感技术：遥感技术：传统的工作方法：传统的工作方法：（1）可以提高研究工作的精度和质量、节省人力财）可以提高研究工作的精度和
4、质量、节省人力财力、提高效率力、提高效率二、遥感（二、遥感（RS）湖泊消长（2）遥感信息作为重要源，为区域地理环境研究从定）遥感信息作为重要源，为区域地理环境研究从定性到定量、从静态到动态、从过程到模式的转化和发性到定量、从静态到动态、从过程到模式的转化和发展提供了条件。展提供了条件。多次逐月逐年遥感影像图叠加反映城市扩张海洋侵蚀案例：2005年8月中旬以来欧洲“恩维萨特”地球观测卫星拍摄的照片显示南极洲上空臭氧层空洞突然增大了1000万平方公里。这种急速扩大的现象只在1996年和2000年各出现过一次。2000年南极洲上空的臭氧层空洞面积突然增大到创纪录的2800万平方公里近乎4个澳大利亚的
5、面积。二、遥感（二、遥感（RS）资源资源调查调查5遥感技术的应用遥感技术的应用 飞机遥感图片：飞机遥感图片：b b图绿色表示淹没的农田；图绿色表示淹没的农田；黑色表示河岸受淹滩地。黑色表示河岸受淹滩地。5遥感技术的应用遥感技术的应用自然灾害防御监测自然灾害防御监测 卫星图片：卫星图片：b图红色表示淹没范围图红色表示淹没范围5遥感技术的应用遥感技术的应用自然灾害防御监测自然灾害防御监测 环境监测环境监测5遥感技术的应用遥感技术的应用 好好较好较好一般一般较差较差差差好好较好较好一般一般较差较差差差遥感在农业方面应用也很广泛遥感在农业方面应用也很广泛阅读课本阅读课本P8P8的的“阅读阅读”部分部分
6、 1.从监测的范围、速度以及人力和财力的投从监测的范围、速度以及人力和财力的投入等方面看遥感具有哪些特点？入等方面看遥感具有哪些特点？2.有人说遥感是人的视力的延伸。你同意这种看法吗？有人说遥感是人的视力的延伸。你同意这种看法吗？同意同意,从某种意义上说人们看的过程就是在遥感从某种意义上说人们看的过程就是在遥感眼睛相当于传感器所以说遥感是人的视力的延伸眼睛相当于传感器所以说遥感是人的视力的延伸(1)探测探测手段多、范围广手段多、范围广、获得、获得信息量大信息量大(2)速度快、周期短速度快、周期短能反映动态变化能反映动态变化(3)受地面条件的受地面条件的限制少限制少(4)成本低、人力少、效益高成
7、本低、人力少、效益高 P8思考：思考：1.概念：概念：利用卫星，在全球范围内适时进行导航、定位的系统。利用卫星，在全球范围内适时进行导航、定位的系统。空间部分空间部分卫星星座卫星星座2.组成组成:地面控制部分地面控制部分地面监控系统地面监控系统用户设备部分用户设备部分GPS信号接收机信号接收机三、全球定位系统（三、全球定位系统（GPS）三、全球定位系统（三、全球定位系统（GPS）3、GPS的用途和工作特点的用途和工作特点（1）用途：能为各类用户提供精密的）用途：能为各类用户提供精密的三维三维坐标、速度和时间坐标、速度和时间。（2）工作特点：）工作特点：全能性、全球性、全天候、全能性、全球性、全
8、天候、连续性和实时性连续性和实时性。美国的美国的GPS由由21颗工作卫星颗工作卫星和和三三颗在轨备用颗在轨备用卫星组成卫星组成,它们它们均匀分布在六个均匀分布在六个轨道平面内。全轨道平面内。全球人任何时刻，球人任何时刻，地平面上空地平面上空至少至少有四颗有四颗GPS卫星。卫星。由由5 5颗静止轨道颗静止轨道卫星和卫星和3030颗非颗非静止轨道卫星静止轨道卫星组成，开放服组成，开放服务在服务区免务在服务区免费提供费提供定位，定位，测速和授时服测速和授时服务务，定位精度，定位精度为为1010米，授时米，授时精度为精度为5050纳秒，纳秒，测速精度为测速精度为0.20.2米米/秒。秒。P9:中国的中
9、国的“北斗北斗”卫星导航定位系统卫星导航定位系统 4、在区域地理环境研究中的应用、在区域地理环境研究中的应用(1)野外调查：确定考察点的野外调查：确定考察点的地理位置（经度和地理位置（经度和纬度）、高程（海拔）纬度）、高程（海拔）(2)导航：导航：三、全球定位系统（三、全球定位系统（GPS）(2)导航：导航：显示城显示城市道路市道路图和该图和该车位置车位置系统系统显示显示可行可行路线路线通过语音提通过语音提示引导驾驶示引导驾驶员把车开到员把车开到目的地目的地驾驶员输入出驾驶员输入出发点和目的地发点和目的地的地名的地名驾驶员驾驶员选择其选择其中一条中一条 信息源信息源地图、遥感地图、遥感图像以及
10、野图像以及野外考察、室外考察、室内实验、社内实验、社会经济统计会经济统计等获得的数等获得的数据据数据数据处理处理建立空建立空间模型间模型和数据和数据模型模型数据库数据库空间空间分析分析关于某一关于某一研究区域研究区域的若干的若干图图层层就组成就组成GIS数据数据库库按一定按一定规划对规划对所研究所研究的局部的局部进行空进行空间分析间分析形成可供形成可供研究、规研究、规划和决策划和决策人员使用人员使用的产品的产品表达表达1、概念：、概念：2、GIS的简要程序：的简要程序：专门处理地理空间数据的计算机系统专门处理地理空间数据的计算机系统四、地理信息系统（四、地理信息系统（GIS）数字高程模型数字高
11、程模型水系水系土地利用土地利用地形地形居民点居民点地块地块用来存储不同信息的用来存储不同信息的GIS图层图层注意注意GIS与地图的与地图的基本区别在于基本区别在于GIS将地物的各种特征将地物的各种特征数据化数据化 四、地理信息系统（四、地理信息系统（GIS）1、概念：、概念：2、GIS的简要程序：的简要程序：3、GIS的应用的应用（1 1）在区域地理环境研究中的应用）在区域地理环境研究中的应用专门处理地理空间数据的计算机系统专门处理地理空间数据的计算机系统区域动态监测和评估预测。区域动态监测和评估预测。区域分析和评价区域分析和评价建立模型建立模型 GIS应用的领域相当广泛，可以说，凡是用到地图
12、应用的领域相当广泛，可以说，凡是用到地图或需要处理地理空间数据的领域，都可以借助或需要处理地理空间数据的领域，都可以借助GIS。（2 2）在城市管理中的应用）在城市管理中的应用 1 1、在图、在图1.111.11所示的地理信息系统中可能用到了哪些所示的地理信息系统中可能用到了哪些方面的数据方面的数据?2、读图、读图1.11地理信息系统在城市管理中具有哪些优地理信息系统在城市管理中具有哪些优势势?城市综合地图、医疗资源分布、传染病分布城市道路城市综合地图、医疗资源分布、传染病分布城市道路交通等方面的数据交通等方面的数据 地理信息系统可对城市多方面的信息进行查询、地理信息系统可对城市多方面的信息进
13、行查询、修改、补充等可进行距离测算、最优路径选择等工修改、补充等可进行距离测算、最优路径选择等工作从而提高了对应急事件的反应速度为城市管理提作从而提高了对应急事件的反应速度为城市管理提供决策支持。供决策支持。P11思考：思考：五、地理信息技术与数字地球五、地理信息技术与数字地球1、“3S”技术之间的关系技术之间的关系3S3S既互为独立发展又相互促进。既互为独立发展又相互促进。3、“3S”技术与数字地球的关系：技术与数字地球的关系：2、数字地球的概念、数字地球的概念为构建数字地球奠定基础为构建数字地球奠定基础五、地理信息技术与数字地球五、地理信息技术与数字地球 指指数字化的地球，数字化的地球，即
14、把整个地球信息进行即把整个地球信息进行数字化数字化后，由后，由计算机网计算机网络络来管理的技术系统来管理的技术系统。数字数字地球是将不同空间、时间的自然、地球是将不同空间、时间的自然、人文的大量信息，人文的大量信息，按地理坐标按地理坐标，从区域到全球进，从区域到全球进行整合，并进行行整合，并进行立体的、动态立体的、动态的显示，能为复杂的显示，能为复杂的生产、研究活动提供实验条件和试验基地。的生产、研究活动提供实验条件和试验基地。3、数字地球的概念和功能、数字地球的概念和功能泰山三维数字地形图泰山三维数字地形图4、功能：功能：P12活动：活动：1在图在图1.5和图和图1.6所示的洪水监测和统计中
15、所示的洪水监测和统计中,除运用除运用了遥感技术外了遥感技术外,还运用了还运用了地理信息系统地理信息系统(GIS),遥感遥感(RS)提供了信息源提供了信息源(信息搜集信息搜集),GIS对信息进行加工对信息进行加工(分析、统计分析、统计)。2.城市城市110 2.(1)可以利用全球定位系统可以利用全球定位系统 (2)可以利用地理信息系统可以利用地理信息系统 (3）还要用到摄像和视频传输技术。如果存在严重交）还要用到摄像和视频传输技术。如果存在严重交通堵塞，需要另外找较近的且有条件较快赶到出事地点的通堵塞，需要另外找较近的且有条件较快赶到出事地点的巡警车（需要综合运用上述技术）。巡警车（需要综合运用上述技术）。(4)接警接警确认出事地点的位置确认出事地点的位置（在显示各巡警车（在显示各巡警车的地理信息系统中）了解其周围巡警车的位置的地理信息系统中）了解其周围巡警车的位置分析确定分析确定最近（或能最快到达）的巡警车最近（或能最快到达）的巡警车通知该巡警车。通知该巡警车。(5)城市交通组织和管理、商业组织和管理、城市规城市交通组织和管理、商业组织和管理、城市规划、卫生救护、物流等部门，都可利用地理信息技术。划、卫生救护、物流等部门，都可利用地理信息技术。P12活动：活动：小结小结