“地理信息技术及其应用”专题

郭芳英工作室

一、核心考点

二、知能构建

三、图表剖析

1.“3S”技术的核心功能

GPS：定位和导航——“在哪里”。全球定位系统广泛应用于军用、民用两领域，无论在哪一领域，其考查的功能都是确定某地的纬度、经度、高度、速度、航向、时间等信息，充分体现了GPS的两大核心功能——定位和导航，简单理解为GPS负责“找”位置，解决“在哪里”的问题。

RS：信息收集——“是什么、有什么”。遥感是人视力的延伸，它侧重于收集信息，通过传感器接收地物辐射或反射的电磁波来获得信息，并经过简单处理后获得资料，如胶片、卫星云图等，其本质是“看”的过程，解决“是什么、有什么”的问题。

GIS：分析计算——“为什么、 怎么样、 如何办”。地理信息系统本身主要表现在对地理信息的处理上，主要功能有数据采集、数据更新、数据存储、数据分析、数据输出等，能解决的主要问题包括地理空间分布及位置分析、趋势分析、模式分析、模拟结果（如利用数据模拟预测区域范围、危害程度，给受灾人员、财产的安全有效转移提供依据）。地理信息系统（GIS）是在一定数据源的基础上进行分析、对比、计算，得出有益于人类生产生活的结论。GIS如人脑，侧重于“分析、计算”，相当于人的“想、算”活动，解决为什么、怎么样、如何办的问题。例如，将遥感获得的卫星云图与地面上实际测到的气温、湿度、风向等信息经过计算、分析、处理，得出天气情况的预测是GIS技术的应用。

2.“3S”技术的联系与区别

（1）“3S”技术的联系。“3S”技术既独立发展又相互促进。RS用于提供大量实时、动态的地理信息；GPS用于空间快速定位，为遥感数据提供空间坐标，并对遥感数据进行校正和检验；GIS不能直接获取信息，信息获取依靠GPS和RS，用于对空间数据进行存贮、管理、查询、分析和可视化，将大量抽象的统计数据变成直观的专题图和统计报表等。例如，“某山区森林火灾发生后，扑救工作动用了卫星监测定位，并运用计算机软件对火势情况进行了分析和预报”这一事件中，使用卫星监测是RS技术的应用，卫星定位则是GPS技术的应用，计算机处理预报信息则是GIS技术的应用。

（2）“3S”技术的区别（如表2）。

3.“3S”技术与数字地球

RS、GIS、GPS的结合，实际上是将空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，实现对空间信息的采集、处理、管理、分析。“3S”技术具有获取信息的实时性、准确性、便捷性、综合性等特点，为各种应用提供科学的决策咨询，以解决用户可能提出的各种复杂问题。数字地球的核心技术已从各自独立发展进入相互融合、共同发展的阶段，如图3所示“3S”技术与数字地球的关系。

四、技巧点拨

“3S”图像往往作为考查的载体，主要考查“3S”技术的应用。在遥感图像中，主要是遥感影像图及根据遥感影像绘制的图形；GIS图像主要是根据GIS的图层叠加原理，展示不同的图层；GPS多以材料为背景，图像呈现不多，一般仅通过手持机界面图或工作流程图来考查，但与RS及GIS的综合应用所得的图像也是较为常见的呈现方式。这类图像在判读时，一定要利用题干和图中的信息，结合“3S”技术各自的特点和功能，准确判断出所属的图像类型，再进一步分析其基础应用或原理。

1.遥感图像的判读

（1）一般地物遥感影像的简易判读标志。遥感影像图的考查主要从形状特征或借助色调的深浅进行判读。一般地物，如水体、城市、道路、农业用地、林业用地等的简易判读标志（如表3）。

（2）遥感影像图的判读方法。①读图名，知主题。首先，明确遥感影像图片的主题内容，这是进行准确判读的前提。如图4“格陵兰岛冰原面积变化遥感图”中需判读出格陵兰岛冰原面积的变化特征。②明色调，辨地物。其次，了解掌握遥感影像图片的基本解译标志，从而了解影像图片中各种地物的差别及特征，包括形状、大小、色调、图案、位置和布局等。如图4中可根据色调和形状进行判读，依据色调可确定图中的白色区域为冰原部分，依据形状的变化可推测冰原面积的变化趋势。③看变化，找原因。最后，对主题判读地物进行分析、推理，得到结论。如对上图中两幅图的对比，可以发现格陵兰岛的冰原面积明显减少，说明是全球气候变暖导致的，其冰原面积的减少必然会对全球的生态环境带来一定影响。

2.GIS图层叠加示意图的判读

①明确GIS图层叠加示意图由哪些专题地图组成（如图5）。由于这些专题地图是由许多具有空间属性的数据在计算机中生成，所以它们分别反映了某种专题地理事物的空间分布特征。②明确不同专题地图反映的地理事物之间的空间联系。如在地形图中可以找到等高线较密集且数值较大的地方为山地，而山地往往是河流的发源地或者上游，等高线较稀疏且数值较小的地方为平原，往往是河流的中下游，该地区在土壤分布图上则常常表现为土层深厚肥沃，在居民区分布图上表现为聚落或者城市密集的特点。③明确图层叠加之后会形成一个新地图。新地图可以反映多个地理要素分布特征，解题时综合各要素进行人类生产、生活场所的选址分析，如表4所示。

五、典题精练

阅读材料，回答问题。

材料1：咸海面积变化图（如图6）。

材料2：中亚农业区域分布图（如图7）。

（1）写出获取咸海图像信息的最主要的地理信息技术名称，列举该技术2种或以上的应用实例。

（2）描述1989—2009年咸海面积发生变化特点，并结合中亚农业区域分布图简要分析其变化成因。

（3）结合图6，推断1989—2009年湖水盐度变化特点，比较湖床（底）东西部海拔的高低。

（4）近年来咸海一带空中盐粒飞舞，被称为“白风暴”，结合材料分析“白风暴”中可能盐粒的来源。

解析：考查遥感技术的核心功能及应用，从咸海的遥感影像图中明显看出其面积不断缩小，且东部湖床先于西部干涸，结合全球气候变暖和人为引水灌溉两个因素分析其面积变小的原因。咸海面积缩小，意味着入湖水量减小，蒸发加剧，故湖水盐度逐渐增大；湖床东西部干涸速度的不同，反映了湖床地势高低的不同。从咸海面积变化的遥感影像图看出，湖床裸露部分显示为白色，再结合题干分析白色部分为盐粒，说明湖床裸露部分提供一部分盐分，另一部分盐分则是湖泊上游地区因大面积开垦和不合理灌溉导致的土地盐碱化使盐分在地表积累。

参考答案：（1） 遥感技术，森林资源分布的调查、台风监测、沙尘暴监测、植被健康状况监测等 （2）变化：面积缩小，且东部湖床先变干涸。 自然原因：深居内陆，远离海洋，降水少，再加上全球气候变暖，蒸發量大，导致注入咸海的水量减少；人为原因：阿姆河和锡尔河流域是中亚主要的农业区，由于人类大量引用河水灌溉使注入咸海的水量减少，湖泊萎缩 （3）咸海入湖量减少， 蒸发加剧，湖水盐度逐渐增大；东部湖床先变干涸，说明东部湖床较浅，西部湖床较深，即东部湖床海拔高，西部湖床海拔低 （4）一是开垦的耕地及其周围地区因次生盐碱化而在土壤中和地表积累的盐分；二是湖面缩小露出的湖底部分所含的盐分。

（本文由深圳市平冈中学熊志聪、深圳市布吉中学张芳撰稿）