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1、三、怎样设计高中地理课程中 的地理信息技术的学习 高中地理信息技术的学习内容 n 高中地理信息技术的学习内容主要包 括遥感（RS）、地理信息系统（GIS） 、全球定位系统（GPS）和数字地球四 个方面。研修者需要熟悉遥感、地理信 息系统、全球定位系统的主要功能和应 用领域，也要了解数字地球的基本内容 ，并在此基础上，逐步掌握现代地理信 息技术的基本理论和操作方法。 高中地理信息技术的学习要点 n 在此需要强调的是，高中地理信息技术的 学习要点，主要是知道基本功能和实际应用， 即在知识层面和功能层面上的“入门”，并不要 求系统和深入的学习。学习重点可放在遥感知 识和遥感图像的判读分析、地理信息系
2、统知识 和基本应用、全球定位系统知识和基本应用以 及数字地球的概念性知识方面，切忌过深过难 。在学习信息技术时，应与地理科学紧密地结 合起来。 遥感图像判读分析 n遥感图像分类 了解遥感图像的基本分类：航 空遥感片与航天遥感片；或彩色航空遥感片、 黑白近红外遥感片、热红外遥感片、侧视雷达 遥感片等。 n遥感图像的判读标志 包括直接判读标志和间 接判读标志。前者如形状、大小、阴影、色调 、组合图案；后者如地理位置、人类活动、水 系格局、植被分布。 n航空遥感片的立体观察 在不同位置拍摄同一 地物的两张相片，就能构成一个立体相对。在 此要求掌握反光式立体镜的使用方法。 典型地物在遥感片上的特征：
3、n水体对蓝、绿光难以吸收；对近红外波段 吸收很强；水中的杂质影响吸收能力。 n植被对可见光吸收强，反射绿光；对近红 外波段反射强；不同植物的反射能力与其叶绿 素含量有关；反射能力随不同季节叶绿素含量 的变化而变化。 n城市居民点多为混凝土结构的城市居民区 ，吸收能力差，反射能力强；混凝土热容量很 小，昼夜温差大。 GPS导航定位 nGPS导航定位以其高精度、全天候、高 效率、多功能、操作简便、应用广泛等 特点而著称。GPS单机定位精度可小于 10米，如采用差分定位，精度可达厘米 级和毫米级。只要用户拥有能够接收、 跟踪、变换和测量GPS信号的接收机， 就可以进行导航定位测量。 手持GPS接受机
4、 n手持型GPS接收机多为导航使用，外型及重量 如同普通移动电话，型式多样,体积小，重量轻 ，携带方便，使用普通干电池,耗电量比较少。 手持机有液晶显示，导航画面清晰，配有背景 灯，方便夜间操作,功能键齐全。手持机导航无 须地面设备辅助，只要能接收到卫星信号，就 能快速定位，不受天气、行政界域的限制。可 以计算当地的国际标准时间，如果处于运动状 态，还能指出正北方向，并能将曾经历过的线 路、地点记录下来。有些机器可以计算两点间 距离，实现坐标系统相互转换，计算日升日落 时间等。 学习要点 了解遥感在资源普查、环境和灾害监测 中的应用，学会判读遥感相片。 n全球定位系统在定位导航中的应用，学 会
5、使用便携式GPS接收机。 n了解地理信息系统在城市管理中的运用 。 n了解数字地球的基本内容。 遥 感 不同的物体对电磁波发射、反射和吸收的特性是 不同的。遥感是利用传感器感测物体的电磁波 特性，从远距离去识别物体。遥感技术系统由 遥感平台、传感器、信息传输接收装置、数字 或图像处理设备等组成。遥感平台是安放遥感 仪器的装置，是装载传感器的运载工具，一般 分为地面平台、航空平台和航天平台三种。传 感器是接收和记录目标物辐射、反射、散射信 息的装置。按传感记录方式的不同，分为成像 方式和非成像方式两类。遥感信息的传输与处 理是指将传感器所获得的遥感信息即时地传输 到地面，经过处理以供使用。 地理
6、信息系统 n地理信息系统主要由五部分组成：硬件设备、 GIS软件（提供存储、分析、显示地理数据的 功能）、地理数据（基础数据和专题数据）、 GIS人员、GIS程序。GIS把地理位置和相关属 性有机地结合起来，根据用户的需要将空间信 息及其属性信息准确真实、图文并茂地输出给 用户，满足城市建设、企业管理、居民生活对 空间信息的要求，其独有的分析功能和可视化 表达功能，能够进行各种辅助决策。目前， GIS广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预 测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运 输、军事、公安、水利电力、公共设施、农林 牧业、统计、商业金融等人们生产生活的各个 领域。 借助于摄影或热红外扫描等
7、遥感手段，可以获得污染源位 置及其相关的一些信息，如被污染的水、气、土的位置及 浓度变化等。在大气污染监测中，通过航空像片可以判读 烟囱位置和高度、车流密度等大气污染源信息。勘探矿产 资源，调查生物资源、水资源等是遥感技术在资源普查中 的重要应用领域。蕴藏矿产的地方大都是地质断裂的交接 处，利用资源卫星照片可以清楚地显示出地质断裂，这样 人们只需分析卫星照片就可以划定蕴藏矿藏的大致区域， 大大缩短探矿时间，探矿的效率可以提高10多倍。遥感技 术对森林、草原、绿地以及农作物等资源的调查是其资源 普查的重要内容。通过遥感图像目视解译或通过图像处理 技术提取植被的分布、类型、结构、健康状况、产量等数
8、 据，为农业、林业、城市绿化、环境保护等有关部门提供 信息服务。 城市规划和管理 运用GIS技术可进行城市规划 的辅助设计、工程选址等工作，也可进行城市管 理的规划控制、辅助决策等。 基础设施管理 道路交通、电力、电信、燃气、 自来水、排污等是城市发展的重要内容。借助GIS 可以完成工程设计、应急抢修、日常维护等，从 而大幅度提高工作效率。 日常交通管理 借助于GIS，能够查询道路的通 行状况，迅速定位事故点，提供交通疏散的方案 。 数字地球 n数字地球是信息化的地球，即地球的虚 拟对照体。数字地球将有关地球上每部 信息，按地球的地理坐标加以整理，然 后构成一个全球的信息模型。人们就可 以快速
9、、形象、完整地了解地球上的任 何一点、任何方面的信息。其核心就是 用数字化的手段来处理整个地球的自然 和社会活动等方面的问题，最大限度地 利用资源。 数字地球 n数字地球是以计算机技术、多媒体技术和大规 模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，运用 海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、 多时空和多种类的三维描述，并利用它作为工 具来支持和改善人类活动和生活质量。数字地 球是一个庞大而复杂的系统，需要诸多信息科 学技术的支撑。一是信息高速公路与高速网络 技术，二是高分辨率卫星遥感技术，三是空间 信息技术与空间数据基础设施，四是大容量数 据存储技术，五是可视化和虚拟现实技术。 表 地理信息技术的定
10、义、组成和应用 定义组成应用 遥感 （Remote sensing, 简称RS） 是在与探测目 标不接触的情 况下，记录目 标物对电磁波 的辐射、反射 、散射等信息 ，再通过分析 ，揭示目标物 的特征、性质 及其变化的综 合探测技术。 由遥感平台、 传感器、信息 接受装置、数 字或图象处理 设备以及相关 技术等组成。 广泛用于国土 资源调查、环 境监测、灾害 防治、农作物 估产、地图制 图等方面 地理信息 系统 Geograph ical informati on system ，简称 GIS 是一种以 采集、存 储、管理 、分析和 描述地球 表面与地 理分布有 关的空间 信息系统 。 数据和
11、专 题数据） 、GIS由5 部分组成 ：硬件设 备、GIS软 件（提供 存储、分 析、显示 地理数据 的功能） 、地理数 据（基础 人员、GIS 程序。 森林灾害 监测和防 治；森林 资源综合 管理；土 地利用管 理；大气 、水体监 测与管理 ；工业“三 废”监测与 管理；城 市环境评 价。 全球定位 系统（ Global positioning system,简 称GPS） 是具有在 海、陆、 空进行、 实时三维 导航与定 位功能的 新一代卫 星导航与 定位系统 。 由三部分组 成：空间星 座（24颗卫 星）、用户 系统（接收 设备）、地 面控制系统 （1个主控站 、3个注入站 、5个监控站
12、 ） 交通管理， 诸如车辆跟 踪导航、调 度、救援等 ；可用于航 海、航空导 航、港口与 机场管理； 还可用于工 程、农业、 测量、环境 保护、天气 预报等。 数字地球 （Digital earth） 是信息化的地 球地球的 虚拟对照体。 将地球各地的 信息，按地理 坐标加以整理 ，构成一个全 球性的信息模 型。人们借此 能够便捷地了 解地球上任何 地点、任何方 面的信息，其 核心是利用数 字化段来处理 全球的自然、 社会和经济问 题，最大限度 地利用资源。 包括信息高 速公路与高 速网络技术 、高分辨卫 星遥感技术 、空间信息 技术与空间 数据基础设 施；大容量 数据存储技 术；可视化 和虚拟现实 技术；高性 能计算能力 等。 可划分为三类 ：研究型数字 地球系统（如 航空航天数字 模拟、数字海 洋、数字数字 矿山等）；社 会管理型数字 地球系统（如 数字城市、数 字区域、数字 国家等）；大 众教育与娱乐 型数字地球系 统（因特网技 术与虚拟现实 技术相结合， 提供多层次的 人机交流）