地理信息技术在区域地理环境研究中的应用.pptx

《地理信息技术在区域地理环境研究中的应用.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地理信息技术在区域地理环境研究中的应用.pptx（60页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、欲穷千里目欲穷千里目,更上一屋楼。更上一屋楼。王之涣王之涣 登鹳雀楼登鹳雀楼 第1页/共60页足足不不出出户户，可可知知天天下下事事。第2页/共60页遥感（遥感（RSRS）全球定位系统（全球定位系统（GPSGPS）地理信息系统（地理信息系统（GISGIS）地理信息技术与数字地球地理信息技术与数字地球第3页/共60页教学目标教学目标知识目标知识目标:利用图像，结合实际，了解利用图像，结合实际，了解GPSGPS在定位导航中的应用在定位导航中的应用；通过具体案例，了解地理信息技术在某些领域的应用通过具体案例，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

2、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解。第4页/共60页 能力目标：能力目标：运用资料分析问题和图表，掌握对比方法运用资料分析问题和图表，掌握对比方法；尝试小组合作进行资料、图像查找尝试小组合作进行资料、图像查找。情感态度与价值观目标：情感态度与价值观目标：培养对地理信息技术进行探究的兴趣培养对地理信息技术进行探究的兴趣；培养分析问题、解决实际问题的能力培养分析问题、解决实际问题的能力；进行爱国主义思想教育，以增强民族自豪感进行爱国主义思想教育，以增强民族自豪感。第5页/共60页教学重难点重点：重点：遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用遥感在资源普查、环境和灾害监测中

3、的应用；全球定位系统在定位导航中的应用全球定位系统在定位导航中的应用；地理信息系统的原理地理信息系统的原理；数字地球的基本内容。数字地球的基本内容。难点：难点：遥感、全球定位系统、地理信息系统的原理，以及数字地球的含义遥感、全球定位系统、地理信息系统的原理，以及数字地球的含义；遥感、全球定位系统、地理信息系统在区域地理环境研究中的应用。遥感、全球定位系统、地理信息系统在区域地理环境研究中的应用。第6页/共60页什么是地理信息什么是地理信息技术？它都应用技术？它都应用在哪些方面？在哪些方面？地理信息技术地理信息技术第7页/共60页地理信息技术获取获取地理地理空间空间信息信息现代现代技术技术的总的

4、总称称管理管理分析分析应用应用.地理信息技术的概念地理信息技术的概念第8页/共60页地理信息技术包括包括遥感（RSRS）全球定位系统（GPSGPS）地理信息系统（GISGIS）虚拟环境、网络GISGIS等第9页/共60页.地理信息技术的应用地理信息技术的应用（1）广泛应用于）广泛应用于区域地理环境区域地理环境研究，在资源调查、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。多领域中发挥着重要作用。第10页/共60页1972年年(左左)和和1987年年(右右)拍摄的非洲拍摄的非洲乍得湖照

5、片显示，乍得湖照片显示，这个世界第六大湖这个世界第六大湖已经减少了已经减少了90%卫星照片显卫星照片显示南极洲的示南极洲的最大冰架出最大冰架出现裂缝现裂缝 珠珠峰峰区区域域卫卫星星图图片片 第11页/共60页 应用地理信息技术，可以模拟特定区域的应用地理信息技术，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自然过程，预测、预报区域内可能发生的灾害或环境变化。还可以将社会、人文、经济统计或环境变化。还可以将社会、人文、经济统计数据和自然地理数据叠加起来以作出更为精确数据和自然地理数据叠加起来以作出更为精确的区域可持续发展的情况分析。的区域可持续发展的情况分析。第12页/共60页 （

6、2）地理信息技术的大众化应用已成为趋势。）地理信息技术的大众化应用已成为趋势。如如GPS汽车导航、空间信息网站、城市多媒体地汽车导航、空间信息网站、城市多媒体地理信息系统等。理信息系统等。第13页/共60页GPSGPS汽车导航汽车导航第14页/共60页一、遥感（）一、遥感（）1.1.遥感的概念遥感的概念所谓遥感，是人们在所谓遥感，是人们在航空器航空器(如飞机、高空气球如飞机、高空气球)或或航天器航天器(如人造卫星如人造卫星)上利用一定的上利用一定的技术装备技术装备，对地表物体进，对地表物体进行行远距离的感知远距离的感知。第15页/共60页人造卫星遥感示意图人造卫星遥感示意图第16页/共60页2

7、 2遥感的装置遥感的装置（）传感器（）传感器遥感的关键装置遥感的关键装置作用：传感器在航空或航天器上接受地面物体反射或辐射的作用：传感器在航空或航天器上接受地面物体反射或辐射的电磁波信息，并以图像胶片或数据磁带记录下来，传送到地面接电磁波信息，并以图像胶片或数据磁带记录下来，传送到地面接收站。收站。（）组成（）组成遥感平台、传感器、地面接收站、信息处理系统等。遥感平台、传感器、地面接收站、信息处理系统等。第17页/共60页3 3.遥遥 感感 的的 主主 要要 环环 节节目标物物体辐射或反射电磁波传感器收集传输地面遥感系统信息处理成果专业图件统计数字电磁波电磁波第18页/共60页 1998年夏秋

8、，长江流域发生了罕见的大洪水，中科院遥感所年夏秋，长江流域发生了罕见的大洪水，中科院遥感所等科研部门，利用飞机遥感监测和卫星遥感监测技术，对洞庭湖等科研部门，利用飞机遥感监测和卫星遥感监测技术，对洞庭湖及荆江地区洪灾情况进行监测，在很短的时间内获得了较全面的及荆江地区洪灾情况进行监测，在很短的时间内获得了较全面的资料，给抗洪决策提供了科学依据，为夺取抗洪斗争立了大功。资料，给抗洪决策提供了科学依据，为夺取抗洪斗争立了大功。1998年年洞洞庭庭湖湖及及荆荆江江地地区区飞飞机机、卫卫星星遥遥感感影影像像对对洪洪水水监监测测第19页/共60页 4 4遥感的优越性遥感的优越性 （1）提高研究工作的精度

9、和质量，节省人力、财力，提高效率。传统的工作方法传统的工作方法从点从点线实地观测线实地观测面上的分析研究面上的分析研究遥感技术遥感技术从面上的区域分析研究从面上的区域分析研究有有重重点点的的选选择择若若干干点点线线进进行行野野外外验验证证和和检检查查第20页/共60页 （2）遥感信息作为重要的信息源，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展，提供了条件。区域地理环境研究的前提是获取地理信息。例如，将多次或区域地理环境研究的前提是获取地理信息。例如，将多次或逐月、逐年的遥感影像图叠加，就可反映城市的扩张、海岸的侵逐月、逐年的遥感影像图叠加，就可反映城市的扩张、海岸的

10、侵蚀、湖泊的消长，等等。在区域地理环境研究中蚀、湖泊的消长，等等。在区域地理环境研究中,遥感广泛应用于遥感广泛应用于资源凋查、环境监测、自然灾害防御监测等领域。资源凋查、环境监测、自然灾害防御监测等领域。第21页/共60页思考：1从监测的范围、速度，人力和财力的投入等方面看，遥感具有哪些特点？点拨点拨:范围更广、速度更快、需要范围更广、速度更快、需要人力更少、财力投入少。人力更少、财力投入少。第22页/共60页思考：2有人说：遥感是人的视力的延伸。你同意这种看法吗?点拨点拨:同意。可以从遥感的定义分析。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。第23页/共60

11、页 5 5遥感技术的应用遥感技术的应用遥感在农业方面的应用 （1）遥感在农业方面的应用主要包括土地资源调查、土地利用现状调查、病虫害和农业生态环境调查及监测，以及农作物长势监测和估产等方面。（2）遥感在土地资源与土壤调查中应用广泛。（3）作物估产是体现遥感在农业方面综合应用的最好例证。第24页/共60页长长白白山山遥遥感感图图片片 第25页/共60页遥感寻宝遥感寻宝 遥感技术的应用范围很广。除了以上遥感技术的应用范围很广。除了以上介绍的森林火灾、洪水监测外，还广泛应介绍的森林火灾、洪水监测外，还广泛应用于农业、地质、海洋研究、环境监测等用于农业、地质、海洋研究、环境监测等许多方面。而且我国的遥

12、感技术也已经在许多方面。而且我国的遥感技术也已经在世界上具领先地位。世界上具领先地位。第26页/共60页二、全球定位系统（二、全球定位系统（GPS）1.1.全球定位系统的概念全球定位系统的概念利用卫星全球范围内实时导航定位系统全球范围内实时第27页/共60页2.2.全球定位系统的组成全球定位系统的组成包括三大部分：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。第28页/共60页 GPS卫星星座由卫星星座由21颗工颗工作卫星和作卫星和3颗在轨备用卫星组颗在轨备用卫星组成。这成。这24颗卫星均匀分布在颗卫星均匀分布在六个轨道平面内。全球任何六个轨道平面内。全球任何

13、地点在任何时刻地点在任何时刻,地平面上空地平面上空至少有四颗至少有四颗GPS卫星。卫星。GPS卫星星座卫星星座第29页/共60页地面监控系统地面监控系统 GPS 系统的幕后工作者，主要包括一系统的幕后工作者，主要包括一个主控站、四个监控站、一个上行注入站。个主控站、四个监控站、一个上行注入站。监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站，主控站收集各监控这些数据传送至主控站，主控站收集各监控站对站对GPS 卫星的全部观测数据，利用这些卫星的全部观测数据，利用这些数据计算每颗数据计算每颗GPS 卫星的轨道和卫星时钟卫星的轨道和卫星时钟校正值，并

14、将这些数据和实时预报的星历图校正值，并将这些数据和实时预报的星历图通过上行注入站发送给对应的卫星。通过上行注入站发送给对应的卫星。第30页/共60页GPS 信号接收机信号接收机 GPS卫星发送的导航定位信号，对于陆地、卫星发送的导航定位信号，对于陆地、海洋和空间的广大用户，只要用户拥有能够接海洋和空间的广大用户，只要用户拥有能够接收、跟踪、变换和测量收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备，信号的接收设备，即即GPS信号接收机。可以在任何时候用信号接收机。可以在任何时候用GPS信信号进行导航定位测量。号进行导航定位测量。第31页/共60页全能性(陆地、海洋、航空和航天)全球性全天候连续性实时性

15、3.全球定位系统的工作特点全球定位系统的工作特点第32页/共60页（）为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。4.4.全球定位系统的应用全球定位系统的应用第33页/共60页（）在区域地理环境研究中的应用。例如：野外调查是区域地理环境研究常用的方法之例如：野外调查是区域地理环境研究常用的方法之一，全球定位系统可以帮助野外考察人员确定考察点的一，全球定位系统可以帮助野外考察人员确定考察点的地理位置（经度和纬度）、高程（海拔），从而可在野地理位置（经度和纬度）、高程（海拔），从而可在野外调查中获得更为精准的数据。外调查中获得更为精准的数据。第34页/共60页（）在日常生活中应用GPS导航无论是在飞

16、行的飞机上，行驶的汽车和船舶上，还是无论是在飞行的飞机上，行驶的汽车和船舶上，还是徒步在野外考察、旅行，只要拥有手掌大小的徒步在野外考察、旅行，只要拥有手掌大小的GPS信号接信号接收机，就能随时知道自己前进的方向和所处的地理坐标。收机，就能随时知道自己前进的方向和所处的地理坐标。利用利用GPS为导航服务已成为一种新兴的行业。为导航服务已成为一种新兴的行业。第35页/共60页GPS 汽车导航汽车导航第36页/共60页汽车导航装置可显示城市道路图和该车的位置。汽车导航装置可显示城市道路图和该车的位置。驾驶员输入出发点和目的地的地名，然后从系统显驾驶员输入出发点和目的地的地名，然后从系统显示的可行路

17、线中选择其中的一条。系统除动态显示示的可行路线中选择其中的一条。系统除动态显示该车的位置外，还通过语音提示，引导驾驶员把车该车的位置外，还通过语音提示，引导驾驶员把车开到目的地。开到目的地。第37页/共60页.我国的卫星导航定位系统我国的卫星导航定位系统面对世界卫星导航定位技术的迅猛发展，我国作为航面对世界卫星导航定位技术的迅猛发展，我国作为航天大国，也在积极探索适应自己国情的卫星导航定位技天大国，也在积极探索适应自己国情的卫星导航定位技术。术。1983年，我国航天专家创造性地提出了利用两颗地年，我国航天专家创造性地提出了利用两颗地球静止轨道卫星实现区域导航定位的设计方案，经过多球静止轨道卫星

18、实现区域导航定位的设计方案，经过多次演示实验证明，该系统方案正确可行。次演示实验证明，该系统方案正确可行。2000年年10月月31日和日和12月月21日，我国相继发射了两颗日，我国相继发射了两颗“北斗一号北斗一号”卫星，卫星，作为导航定位的工作卫星。作为导航定位的工作卫星。2003年年5月月25日我国发射了日我国发射了第三颗第三颗“北斗一号北斗一号”卫星，作为导航定位的备用卫星。卫星，作为导航定位的备用卫星。这三颗这三颗“北斗一号北斗一号”卫星组成了中国的卫星导航定位系卫星组成了中国的卫星导航定位系统。该系统是我国独立自主开发、研制和建立的，可以统。该系统是我国独立自主开发、研制和建立的，可以

19、提供全天候、高精度、大范围、快速实时的导航定位服提供全天候、高精度、大范围、快速实时的导航定位服务。务。第38页/共60页北斗导航卫星 第39页/共60页三、地理信息系统（三、地理信息系统（GIS）1.1.地理信息系统的概念地理信息系统的概念专门处理专门处理地理空间数据地理空间数据的的计算机系统计算机系统，称为，称为“地理地理信息系统信息系统”，简称，简称“GISGIS”。第40页/共60页信息源表达空间分析数据库数据处理地图、遥感图象、以及野外考察、室内实验、社会统计等获得的数据建立空间模型和数字模型地物空间特征和属性的各项数据的结合按一定规划对所研究的局部或局部与相邻部分或整个区域进行空间

20、分析将系统处理和分析的结果形成可供研究、规划和决策人使用的产品.G G I IS S的的 简简 要要 程程 序序第41页/共60页3.3.地理信息系统的应用地理信息系统的应用地理信息系统可应用的领域相当广泛，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GIS。（）在区域地理环境研究中，地理信息系统可提供反映区域状况的各种空间信息。通过对有关信息进行分析、加工，建立能反映区域内各种因素相互关系，揭示区域结构、特征和发展规律的模型。第42页/共60页（）利用地理信息系统所提供的查询检索、空间分析等功能，还可对区域内自然资源和条件、区位和交通条件、人口和劳动力条件，以及经济和社会条件进行更精确

21、的分析、评价。第43页/共60页第44页/共60页（）在利用遥感、全球定位系统等提供的地理信息的基础上，运用地理信息系统，可以对环境和自然灾害进行动态监测及评估预测。四四川川汶汶川川地地震震 第45页/共60页（）地理信息系统在城市管理中的应用已得到推广。城市与区域规划中要处理许多不同性质和不同特点的问题，它涉城市与区域规划中要处理许多不同性质和不同特点的问题，它涉及资源、环境、人口、交通、经济、教育、文化和金融等多个地理变及资源、环境、人口、交通、经济、教育、文化和金融等多个地理变量和大量数据。地理信息系统的数据库管理有利于将这些数据信息归量和大量数据。地理信息系统的数据库管理有利于将这些数

22、据信息归并到统一系统中，最后进行城市与区域多目标的开发和规划，包括城并到统一系统中，最后进行城市与区域多目标的开发和规划，包括城镇总体规划、城市建设用地适宜性评价、环境质量评价、道路交通规镇总体规划、城市建设用地适宜性评价、环境质量评价、道路交通规划、公共设施配置，以及城市环境的动态监测等。这些规划功能的实划、公共设施配置，以及城市环境的动态监测等。这些规划功能的实现，是以地理信息系统的空间搜索方法、多种信息的叠加处理和一系现，是以地理信息系统的空间搜索方法、多种信息的叠加处理和一系列分析软件列分析软件(回归分析、投入产出计算、模糊加权评价、回归分析、投入产出计算、模糊加权评价、0-l0-l规

23、划模型、规划模型、系统动力学模型等系统动力学模型等)加以保证的。我国大城市数量居于世界前列，根加以保证的。我国大城市数量居于世界前列，根据加快中心城市的规划建设，加强城市建设决策科学化的要求，利用据加快中心城市的规划建设，加强城市建设决策科学化的要求，利用地理信息系统作为城市规划、管理和分析的工具，具有十分重要的意地理信息系统作为城市规划、管理和分析的工具，具有十分重要的意义。义。第46页/共60页四、地理信息技术与数字地球四、地理信息技术与数字地球1.1.“3S3S”的关系的关系 （）联系：既互为独立发展又相互促进。第47页/共60页（）区别：遥感主要用于地理信息数据的获取；全球定位系统主要

24、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进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价。第48页/共60页农业、林业、国土资源、地矿、军事、交通、测绘、水利、通讯、交通、公安、教育、能源等各行业应用领域为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间能对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达段时间内获得全面资料以便及时安排防灾、救灾作用全能性、全球性、全天候、连续性、实时性采集、管理、分析、输出地理空间信息空间分析多要素、综合动态预测计算机系统支持范围大、速度快、周期短、限制少、应用广特征信息源数据处理数据库空间分析表达电磁波-收集-传输-处理-分析-成果技术环节GPS卫星星座、地面监控系

25、统、GPS信号接收机计算机硬件、软件遥感平台、传感器、遥感信息的传输与处理技术装备地图的延伸人的视力的延伸别名GPSGISRS代号利用卫星在全球范围内适时进行导航、定位的系统专门处理地理空间数据的计算机系统利用一定的技术装备在航空器或航天器上对地物进行遥远的感知概念全球定位系统地理信息系统遥感技术第49页/共60页2 2数字地球数字地球（1 1）数字地球的概念）数字地球的概念数字地球是指数字化的地球，即把整个地球信息进行数字化后，由数字地球是指数字化的地球，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。计算机网络来管理的技术系统。第50页/共60页（2 2）数字地球的）数字地球的

26、原理和应用原理和应用数字地球是将不同空间、时间的自数字地球是将不同空间、时间的自然、人文的大量信息，按地理坐标，从然、人文的大量信息，按地理坐标，从区域到全球进行整合，并进行立体的、区域到全球进行整合，并进行立体的、动态的显示，能为复杂的生产、研究活动态的显示，能为复杂的生产、研究活动提供实验条件和试验基地。动提供实验条件和试验基地。第51页/共60页课堂小结课堂小结一、地理信息技术一、地理信息技术1 1概念概念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化技术的总称，主要包括遥感（化技术的总称，主要包括遥感（RS）、全球定位

27、系统（）、全球定位系统（GPS）和地理）和地理信息系统（信息系统（GIS）等。）等。应用应用广泛广泛第52页/共60页二、遥感技术及其应用二、遥感技术及其应用1 1概念概念2 2遥感的装置遥感的装置（）传感器（）传感器遥感的关键装置遥感的关键装置（）组成（）组成遥感平台、传感器、地面接收站、信息处理系统等。遥感平台、传感器、地面接收站、信息处理系统等。3 3遥感技术的主要环节和功能遥感技术的主要环节和功能4 4遥感的优越性遥感的优越性提高研究工作的精度和质量，节省人力、财力，提高效率。提高研究工作的精度和质量，节省人力、财力，提高效率。5 5遥感技术的应用遥感技术的应用第53页/共60页三、全

28、球定位系统（三、全球定位系统（GPS）1 1概念概念2 2组成组成3 3特点特点全能性全能性(陆地、海洋、航空和航天陆地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、连续性和实时性。、全球性、全天候、连续性和实时性。4 4应用应用（）为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。（）为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。（）在日常生活中应用（）在日常生活中应用GPS导航导航GPS卫星星座（空间部分）地面监控系统（地面控制部分）GPS信号接收机（用户设备部分）第54页/共60页四、地理信息系统（四、地理信息系统（GIS）1 1概念概念专门处理地理空间数据的计算机系统，称为专门处理地理空间数据的计算机系统

29、，称为“地理信息系统地理信息系统”，简，简称称“GIS”。2 2地理信息系统的简要程序地理信息系统的简要程序3 3地理信息系统的应用地理信息系统的应用五、地理信息技术与数字地球五、地理信息技术与数字地球1 1“3S3S”的关系的关系2 2数字地球数字地球概念概念、原理及应用原理及应用 第55页/共60页巩固训练巩固训练通过地图、遥感图像、野外考察等获得数据的GIS技术程序是（）A数据处理 B信息源 C数据库 D表达属于全球定位系统空间部分的是（）AGPS卫星星座 B地面监控系统CGPS信号接收机 D雷达BA第56页/共60页 如果将如果将GISGIS用来监测火灾，可以（用来监测火灾，可以（）A

30、 A预测、判断引起火灾的原因预测、判断引起火灾的原因 B B预测森林火灾的所在地点预测森林火灾的所在地点 C C预测森林火灾所造成的后果预测森林火灾所造成的后果 D D及时查明火灾地点、范围、分析火势蔓延方向，及时查明火灾地点、范围、分析火势蔓延方向，制定灭火方案制定灭火方案D第57页/共60页 有的渔民已经使用有的渔民已经使用GIS GIS 技术技术寻找鱼群，如果渔业生产普遍引进这一技术，则（）A可以使渔获量持续增长 B可能导致过度捕捞，使渔业资源枯竭导致过度捕捞，使渔业资源枯竭 C C大幅度增加渔业生产成本大幅度增加渔业生产成本 D D会促进渔业生产，加大渔业资源的开发利用，提高会促进渔业生产，加大渔业资源的开发利用，提高渔民生活水平渔民生活水平B第58页/共60页第59页/共60页感谢您的观看！第60页/共60页