“地理信息技術及其應用”專題

郭芳英工作室

一、核心考點

二、知能構建

三、圖表剖析

1.“3S”技術的核心功能

GPS：定位和導航——“在哪里”。全球定位系統廣泛應用于軍用、民用兩領域，無論在哪一領域，其考查的功能都是確定某地的緯度、經度、高度、速度、航向、時間等信息，充分體現了GPS的兩大核心功能——定位和導航，簡單理解為GPS負責“找”位置，解決“在哪里”的問題。

RS：信息收集——“是什么、有什么”。遙感是人視力的延伸，它側重于收集信息，通過傳感器接收地物輻射或反射的電磁波來獲得信息，并經過簡單處理后獲得資料，如膠片、衛星云圖等，其本質是“看”的過程，解決“是什么、有什么”的問題。

GIS：分析計算——“為什么、 怎么樣、 如何辦”。地理信息系統本身主要表現在對地理信息的處理上，主要功能有數據采集、數據更新、數據存儲、數據分析、數據輸出等，能解決的主要問題包括地理空間分布及位置分析、趨勢分析、模式分析、模擬結果（如利用數據模擬預測區域范圍、危害程度，給受災人員、財產的安全有效轉移提供依據）。地理信息系統（GIS）是在一定數據源的基礎上進行分析、對比、計算，得出有益于人類生產生活的結論。GIS如人腦，側重于“分析、計算”，相當于人的“想、算”活動，解決為什么、怎么樣、如何辦的問題。例如，將遙感獲得的衛星云圖與地面上實際測到的氣溫、濕度、風向等信息經過計算、分析、處理，得出天氣情況的預測是GIS技術的應用。

2.“3S”技術的聯系與區別

（1）“3S”技術的聯系。“3S”技術既獨立發展又相互促進。RS用于提供大量實時、動態的地理信息；GPS用于空間快速定位，為遙感數據提供空間坐標，并對遙感數據進行校正和檢驗；GIS不能直接獲取信息，信息獲取依靠GPS和RS，用于對空間數據進行存貯、管理、查詢、分析和可視化，將大量抽象的統計數據變成直觀的專題圖和統計報表等。例如，“某山區森林火災發生后，撲救工作動用了衛星監測定位，并運用計算機軟件對火勢情況進行了分析和預報”這一事件中，使用衛星監測是RS技術的應用，衛星定位則是GPS技術的應用，計算機處理預報信息則是GIS技術的應用。

（2）“3S”技術的區別（如表2）。

3.“3S”技術與數字地球

RS、GIS、GPS的結合，實際上是將空間技術、傳感器技術、衛星定位與導航技術和計算機技術、通訊技術相結合，實現對空間信息的采集、處理、管理、分析。“3S”技術具有獲取信息的實時性、準確性、便捷性、綜合性等特點，為各種應用提供科學的決策咨詢，以解決用戶可能提出的各種復雜問題。數字地球的核心技術已從各自獨立發展進入相互融合、共同發展的階段，如圖3所示“3S”技術與數字地球的關系。

四、技巧點撥

“3S”圖像往往作為考查的載體，主要考查“3S”技術的應用。在遙感圖像中，主要是遙感影像圖及根據遙感影像繪制的圖形；GIS圖像主要是根據GIS的圖層疊加原理，展示不同的圖層；GPS多以材料為背景，圖像呈現不多，一般僅通過手持機界面圖或工作流程圖來考查，但與RS及GIS的綜合應用所得的圖像也是較為常見的呈現方式。這類圖像在判讀時，一定要利用題干和圖中的信息，結合“3S”技術各自的特點和功能，準確判斷出所屬的圖像類型，再進一步分析其基礎應用或原理。

1.遙感圖像的判讀

（1）一般地物遙感影像的簡易判讀標志。遙感影像圖的考查主要從形狀特征或借助色調的深淺進行判讀。一般地物，如水體、城市、道路、農業用地、林業用地等的簡易判讀標志（如表3）。

（2）遙感影像圖的判讀方法。①讀圖名，知主題。首先，明確遙感影像圖片的主題內容，這是進行準確判讀的前提。如圖4“格陵蘭島冰原面積變化遙感圖”中需判讀出格陵蘭島冰原面積的變化特征。②明色調，辨地物。其次，了解掌握遙感影像圖片的基本解譯標志，從而了解影像圖片中各種地物的差別及特征，包括形狀、大小、色調、圖案、位置和布局等。如圖4中可根據色調和形狀進行判讀，依據色調可確定圖中的白色區域為冰原部分，依據形狀的變化可推測冰原面積的變化趨勢。③看變化，找原因。最后，對主題判讀地物進行分析、推理，得到結論。如對上圖中兩幅圖的對比，可以發現格陵蘭島的冰原面積明顯減少，說明是全球氣候變暖導致的，其冰原面積的減少必然會對全球的生態環境帶來一定影響。

2.GIS圖層疊加示意圖的判讀

①明確GIS圖層疊加示意圖由哪些專題地圖組成（如圖5）。由于這些專題地圖是由許多具有空間屬性的數據在計算機中生成，所以它們分別反映了某種專題地理事物的空間分布特征。②明確不同專題地圖反映的地理事物之間的空間聯系。如在地形圖中可以找到等高線較密集且數值較大的地方為山地，而山地往往是河流的發源地或者上游，等高線較稀疏且數值較小的地方為平原，往往是河流的中下游，該地區在土壤分布圖上則常常表現為土層深厚肥沃，在居民區分布圖上表現為聚落或者城市密集的特點。③明確圖層疊加之后會形成一個新地圖。新地圖可以反映多個地理要素分布特征，解題時綜合各要素進行人類生產、生活場所的選址分析，如表4所示。

五、典題精練

閱讀材料，回答問題。

材料1：咸海面積變化圖（如圖6）。

材料2：中亞農業區域分布圖（如圖7）。

（1）寫出獲取咸海圖像信息的最主要的地理信息技術名稱，列舉該技術2種或以上的應用實例。

（2）描述1989—2009年咸海面積發生變化特點，并結合中亞農業區域分布圖簡要分析其變化成因。

（3）結合圖6，推斷1989—2009年湖水鹽度變化特點，比較湖床（底）東西部海拔的高低。

（4）近年來咸海一帶空中鹽粒飛舞，被稱為“白風暴”，結合材料分析“白風暴”中可能鹽粒的來源。

解析：考查遙感技術的核心功能及應用，從咸海的遙感影像圖中明顯看出其面積不斷縮小，且東部湖床先于西部干涸，結合全球氣候變暖和人為引水灌溉兩個因素分析其面積變小的原因。咸海面積縮小，意味著入湖水量減小，蒸發加劇，故湖水鹽度逐漸增大；湖床東西部干涸速度的不同，反映了湖床地勢高低的不同。從咸海面積變化的遙感影像圖看出，湖床裸露部分顯示為白色，再結合題干分析白色部分為鹽粒，說明湖床裸露部分提供一部分鹽分，另一部分鹽分則是湖泊上游地區因大面積開墾和不合理灌溉導致的土地鹽堿化使鹽分在地表積累。

參考答案：（1） 遙感技術，森林資源分布的調查、臺風監測、沙塵暴監測、植被健康狀況監測等 （2）變化：面積縮小，且東部湖床先變干涸。 自然原因：深居內陸，遠離海洋，降水少，再加上全球氣候變暖，蒸發量大，導致注入咸海的水量減少；人為原因：阿姆河和錫爾河流域是中亞主要的農業區，由于人類大量引用河水灌溉使注入咸海的水量減少，湖泊萎縮 （3）咸海入湖量減少， 蒸發加劇，湖水鹽度逐漸增大；東部湖床先變干涸，說明東部湖床較淺，西部湖床較深，即東部湖床海拔高，西部湖床海拔低 （4）一是開墾的耕地及其周圍地區因次生鹽堿化而在土壤中和地表積累的鹽分；二是湖面縮小露出的湖底部分所含的鹽分。

（本文由深圳市平岡中學熊志聰、深圳市布吉中學張芳撰稿）