地理信息技术 2011年高考复习专题
地理信息技术及其应用
地理信息技术是指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称。地理信息技术是现代地理学的技术核心,它的内涵很丰富,其核心技术主要包括三方面:地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、全球定位系统(GPS),三者有机结合,即被称为“3S”。
地理信息系统 | 主要的功能 | 主要组成部分 |
遥感RS | 对地表物体进行远距离的感知,获取信息 | 卫星(飞机)、传感器、地面接收站 |
全球定位系统GPS | 导航、定位 | GPS卫星星座、GPS信号接收机、地面监控系统 |
地理信息系统GIS | 对地理空间数据进行输入、管理、分析 | 计算机系统 |
目前,3S是解决人口、资源、环境及经济发展等重大地理问题的重要手段和关键技术,广泛应用于区域地理环境研究,在资源调查、环境监测、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开发规划等许多领域中发挥着重要作用。
如:可以模拟特定区域的自然过程,预测、预报区域内可能发生的灾害或环境变化。
GPS汽车导航、空间信息网站、城市多媒体地理信息系统等。
遥感(RS)技术的基本工作原理及其在社会生产、生活中的应用
遥感技术,就是根据物体电磁波辐射原理,利用搭载在远离地面的不同工作平台(航空器-如飞机、高空气球或航天器-如人造卫星)上的传感器,远距离对地表物体反射和辐射出的电磁波信息进行探测、提取、分析,对物体进行识别和分类的技术。
“传感器”的工作原理是:把地表不同地物反射的电磁波用影像的方式记录下来,再转换成人的肉眼能看得到的图象。因为地表不同地物,对电磁波的敏锐度不一样。遥感则不仅能够反射可见光,还能够反射我们看不到的各种电磁波波段。
遥感技术工作示意图:
遥感技术应用范围很广,如:农业、林业、地质、矿产、水文、水资源、海洋、环境监测等方面。农业方面,利用遥感识别各类农作物,计算种植面积,并根据作物生长情况估计产量。在林业方面,利用遥感技术可以清查森林资源、监测森林火灾和病虫害。地质矿产方面,可以探矿、找矿、为堤坝和厂矿选址、道路选线提供科学依据,还可以进行火山、地震、沙丘移动等灾害监测。此外水文、水资源、海洋、环境监测等方面也有同类作用。
综上可见,遥感(RS)主要应用于资源评估、环境监测和灾害监测领域,具体见下表。
应用领域 | 具体内容 | 实例 |
资源普查 | 矿产资源、水资源、土地资源、森林资源、野生动物资源等 | 对全国土地利用类型分析和量算、对农作物进行估产 |
环境监测 | 荒漠化、土壤盐碱化、环境污染、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、海上冰山漂流等 | 对南极臭氧空洞面积的测算 |
灾害监测 | 旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等 | 对1998年长江流域特大洪水受灾面积的统计 |
全球定位系统(GPS)及其定位导航中的应用
全球定位系统:全球定位系统(GPS)包括绕地球运行的24颗卫星,它们均匀地分布在6个轨道上。每颗卫星能连续发射一定频率的无线电信号。只要持有便携式信号接收仪,则无论身处陆地、海上还是空中,都能收到卫星发出的特定信号。若精确定位某地理事物的空间坐标(经度、纬度和海拔),理论上只需要三颗卫星就可以求得三个未知数,实际上,为了消除接收机与卫星的时间差,至少需要四颗卫星的数据信息,才能精确定位。
全球定位系统在定位导航中的应用:(1)军事是GPS技术最早的应用领域。(2)民用GPS主要用于交通车辆导航管理、航空器的定位及导航,以及大地测量、野外勘探、紧急求援、旅游探险、农业监控、生态研究等方面。(3)航海是GPS导航应用的最大用户。(4)GPS空中导航,实现了最佳空域划分与管理、空中交通流量管理以及飞行路线管理,保证了空中交通管制的安全性和灵活性。(5)GPS还能应用于旅游探险等。
地理信息系统(GIS)及其在城市管理中的应用
地理信息系统(GIS)是在计算机硬、软件系统支持下,对现实世界(资源与环境)的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。完整的GIS系统不但能制作电子地图,还有详细的属性资料可供查询,并能进行空间分析,以模拟区域内的空间规律和发展趋势。它是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学而发展起来的一门学科。
GIS的组成: