第22講地理信息技術的應用

課標與教材：通過探究有關地理問題，了解地理信息技術的應用［必修第一冊:

6.4］［必修第二冊：2.2］0

四層?考查內容兩年?命題統計

［必備知識］遙感技術；全球衛星導航系統；地理

信息系統

［關鍵能力］綜合分析、比較三大類地理信息技術［2020年］7月浙江卷第16

應用領域的差異；分析、說明、評估地理信息技術題；上海卷第16題

的影響，培養抽象思維能力、演繹推理能力［2021年］廣東卷第3題；1

［學科素養］結合不同地理信息技術的特點，綜合月浙江卷第2題；6月浙江

分析理解地理信息技術在防災減災以及生產生活中卷第3題；上海卷第18

的應用題……

［核心價值］能夠從“人對地的影響”的視角，認

識地理信息技術的應用

必備知識夯基礎

I網絡構建

［遙感技術上丁

王防災減災)

［―應1H

要

類用

［全球衛星導航系統V-T城市管理］

型領

一

［地理信息系統兇U其他領域I

一、遙感技術

L概念：利用裝在航空器或航天器的光學或電子設備，對地表物體進行遠距離感

知的地理信息技術。

2.優點：探測范圍大，獲取信息速度快、周期短、信息量大，受地面條件限制少

等，能夠實現地物信息的實時、動態監測。

3.應用

(1)實時監測洪澇、臺風等災害形成過程，準確預報、預警。

(2)快速識別地震等突發性自然災害影響范圍,對災情統計、災害救援等工作提供

支持。

二、全球衛星導航系統

1.概念：是一種利用衛星在全球范圍內進行實時定位、導航的地理信息技術。

［空間部分—衛星星座

2.組成｛地面控制部分——地面監控系統

〔用戶部分——信號接收系統

3.功能：提供精密的三維坐標、速度和時間。

4.優點：全球性、全天候、連續性和實時性。

「我國：北斗衛星導航系統

美國：全球定位系統

5.類型〈

俄羅斯：全球衛星導航系統

I歐洲I：伽利略衛星導航系統

6.應用：精確定位，發出求救信號，及時報告位置和受災情況。

［思考］BDS是我國自行研制的全球衛星定位與短文通信系統，在這次抗擊新型

冠狀疫情肺炎的特殊戰斗中，BDS全面融入防控疫情的主戰場。BDS在防控疫情

中發揮的作用主要有哪些？

提示提供時空體系精準服務、提供短文聯絡等。

三'地理信息系統

1.概念：對地理數據進行輸入、處理、存儲、管理、查詢、分析、輸出等的計算

機信息系統。

'數據輸入與處理

一I數據存儲與管理

2.功能'卡公一八工匚

仝間查詢與分析

、制圖與產品輸出

3.應用

(1)動態監測、預報預警，快速確定受災范圍及受災情況。

(2)為制定減災預案、評估災害損失和指導災后恢復重建等提供依據。

［思考］如果將地理信息系統用來監測森林火災，可以監測哪些方面？

提示地理信息系統在自然災害監測中可以通過現有的火勢情況，結合風向、森

林面積等預測分析火勢的蔓延方向，并制定出詳細的滅火方案。

關鍵能力重思維

關鍵能力一地理信息技術的應用

真題研析

［例1］（202L1月浙江卷）2020年7月，湖南常德發生滑坡，因災前成功預警，未

造成人員傷亡。下圖為“基于地理信息技術的滑坡預警監測系統示意圖”。完成下

題。

現場監

測平臺

對該預警監測系統的描述，正確的是（）

①運用GPS采集雨量信息②利用BDS（北斗系統）采集滑坡體位移數據③運用

RS模擬滑坡動態過程④利用GIS進行數據分析與共享

A.①②B.②④

C.①③D.③④

［思維導引］

獲7文：口滑坡災前成功預警

取

信

息:圖：②地面有現場監測平臺,空中有衛星監

:測與恁逾；⑶電腦進行分析共享

［調用知識H④她理信息技術的應用〕

答案B

解析GPS主要應用于定位、導航，雨量信息采集與之無關，①錯誤。BDS作為

定位導航系統可以監測滑坡體位移數據，②正確。GIS是在計算機硬、軟件系統

支持下，對有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述

的技術系統，模擬滑坡動態過程也是利用GIS,③錯誤，④正確。

內知能升華

1.遙感（RS）的應用

（1）在資源普查、環境和災害監測中的應用

應用領域具體內容應用方向

有許多蘊藏礦產的地方是地質人們只需要分析遙感圖像就

礦產

斷裂或環形構造帶，借助遙感可以劃定蘊藏礦產的大致區

資源

較容易“發現”礦產域

資源普查通過遙感圖像解譯，用圖像處

生物理技術，提取植被的分布、類為農業、林業、城市綠化、

資源型、結構、健康狀況、產量等環境保護等部門服務

數據

監測荒漠化、土壤鹽堿化、海

環境上冰山漂流、海洋生態、全球有利于人們了解環境變化，

監測氣候變化及其影響、植被變化、使環境得到保護和改善

環境和災

水體污染、大氣污染等

害監測

監測旱情、洪災、滑坡、泥石

災害

流、地震、農林病蟲害、森林有利于防災減災

監測

火災等

(2)在農業方面的應用

一

綜

合

應

應

用

用

的廣

例泛

證

一

2.全球衛星導航系統(GNSS)的應用

全球衛星導航系統(GNSS)泛指所有的衛星導航系統，如我國的北斗衛星導航系統

(BDS)、美國的全球定位系統(GPS)、俄羅斯的格洛納斯衛星導航系統(GLONASS)

等。全球衛星導航系統廣泛應用于軍用、民用兩個領域，在軍用領域主要體現在

定位和導航兩大方面，在民用領域主要體現在以下幾個方面：

3.地理信息系統(GIS)的應用

(1)在區域地理環境研究中的應用

建立能反映區域內

對有關信

聯系，揭示區域結

一

一

提

供息進行分

構、特征和發展規研

反

映析、加工

究

地律的模型

區

區

域

理

域

狀

況

信利用所提供的對區域內的各

地

息

各

的查詢檢索、空-＞種條件進行精

理

系

空

種

間分析等功能確的分析、評價環

統

信

間

境

息

對環境和自一

利用遙感、全球

一然災害進行

衛星導航系統等

動態監測及

提供的地理信息

評估預測

(2)在城市建設和管理中的應用

應用領域主要功能

信息管理與服務主要向城市居民提供日常工作與生活所需的各種信息

主要是進行城市規劃設計、工程選址等，也可以進行城市管

規劃和管理

理和輔助決策

利用GIS能夠完成工程設計、應急搶修、日常維護等工作，

基礎設施管理

可大幅度提高工作效率

土地利用涉及土地利用性質變化、地塊輪廓變化、土地權屬

土地利用與管理關系變更等內容。GIS技術可以有效完成對土地利用狀況的

監控和管理，提高工作質量與效率

生態環境管理應用GIS技術，可以實現城市生態規劃、環境評價、環境與

區域可持續發展的決策分析、環保設施的管理等

（3）地理信息系統在災害監測中的應用

應用地理信息系統，并借助于遙感技術，可有效地監測和預報洪澇災害、森林火

災等。

-

信息

地

管

叫

理

信

查

詢

息

和

分

系

析

功

統

能

一

■變式訓練

1.（2021-6月浙江卷）GIS可通過圖層信息來分析和預測地質災害的發生。下圖示意

某區域相關要素評估值信息圖層（數值越大表示該評估要素指示地質災害發生概

率越高）和地塊編號。完成此次降水易引發地質災害的地塊是（）

A.④⑦B.⑤⑧

C.②③D.⑥⑨

答案A

解析根據材料，''數值越大表示該評估要素指示地質災害發生概率越高”，則在

某次降水強度圖層中，④⑥⑦地塊指示發生地質災害的頻率較高；在地形坡度圖

層中，④⑦地塊指示發生地質災害的頻率較高；在植被覆蓋圖層中，④⑥⑦地塊

指示發生地質災害的頻率較高；綜合三個指標看出，④⑦地塊指示發生地質災害

的頻率較高，故答案選A。

關鍵能力二辨別三大地理信息技術及其應用

真題研析

［例2］（20207月浙江卷）下圖為某地用3S技術進行生態環境質量評價流程簡圖。

評價過程中，可以（）

［評價指標］

)工

一

-一

土

空

前

植

成

評

期

地

被

間

果

一

價

覆

輸

分

利

調

模

L出

蓋

研

析

用

型

一

一

十

-丁r

［數據管理］

①利用RS獲取植被覆蓋信息②利用GPS獲取土地利用類型信息③借助GIS

進行數據圖層管理④通過RS輸出生態環境質量專題圖

A.①②B.①③

C.②④D.③④

［思維導引］

―就「盲―宜鬟:二嵬莉甫：“藏源高至：］

：信息1，成果輸出等;

|調用知識］~13s技術的應用領困

答案B

解析RS可以識別不同的地物輻射或反射的電磁波，因此可以利用RS獲取植被

覆蓋信息，①正確。GPS的主要功能是定位和導航，不能獲取土地利用類型信息，

②錯誤。GIS的主要功能是分析、處理、儲存地理空間數據，因此，可以借助GIS

進行數據圖層管理，③正確。GIS的主要功能是輸入、管理、分析、輸出地理空

間數據，因此，可以通過GIS輸出生態環境質量專題圖，RS并不能處理和輸出

生態環境質量專題圖，④錯誤。B正確，A、C、D錯誤。

巾知能升華

1.從功能技術角度理解其綜合性

（1）地理信息技術的功能特點和差異

特點和功能簡單理解

遙感地表觀察、地理數據收集是什么？有什么？

全球衛星導航系統空間位置（地理坐標）的確定、導航在哪里？

地理信息系統數據采集、數據分析、決策應用為什么？有何聯系？

怎么做？怎么辦？

(2)利用關聯圖理解地理信息技術的相互關系

地理信息技術既獨立發展又相互促進。遙感技術主要用于地理信息數據的獲取，

全球衛星導航系統主要用于地理事物的空間定位，地理信息系統主要用于對地理

信息數據的管理、更新、分析等。三者的關系可用下圖表示：

圖中①②表示遙感技術提供影像功能，③④表示地理信息系

統反饋影像信息處理結果，⑤⑥表示全球衛星導航系統提供

空間定位信息功能

當然，地理信息技術的應用領域并不是截然分開的，往往是一項工作需要同時利

用兩種或三種技術。如我們每天看到的天氣預報，是遙感技術跟蹤監測大氣的變

化，將所獲得的數據傳給地理信息系統，地理信息系統經過分析得出的結果。

2.從選取方法角度理解其實用性

方法具體判斷技巧

GNSS的主要功能是定位和導航。它的最大特點是工作對象是

“一個點”或“多個點”，明顯區別于RS和GIS的工作對象

——“面”。在地理信息技術中選取適當手段時，要看其工作

“點”與“面”對象是“點”還是“面”，如果是“點”則選用GNSS,如果

判斷3S技術是''面"則選用RS或GIS

如果是“面”則需看突出監測方面還是需處理計算才能得出結

果，如監測森林火災則應選用RS技術，要在某城市選取大型

商業中心位置則應選用GIS

地理信息系統是地圖的延伸，主要功能是進行空間數據的分析

和處理。對“事象”的發展變化進行預測、評估，需要計算、

“想”與“看”

思考，即“想”；凡是需要“想”的選GIS

區分RS、GIS

遙感是人的視力的延伸，主要功能是收集信息，即“看”，只

“看”不用“想”的選用RS

巾變式訓練

2.（2021?廣東卷）據報道，2020年深圳市大疆創新科技有限公司的無人機產品占全

球及國內市場份額分別超80%和70%。據此完成下題。

無人機自動返航主要使用的技術是（）

A.氣壓感知B.大地測量

C.遙感監測D.衛星定位

答案D

解析無人機自動返航需要實時位置信息，所以依托的技術是全球衛星導航系統,

因此其主要使用的技術是衛星定位，D正確。氣壓感知和大地測量無法獲得無人

機的位置信息，A、B錯誤。遙感監測易受天氣、地形等影響，移動物體的位置

信息的精確度較低，不適于導航，C錯誤。

核心素養提素能

情境探究

［情境創設］地理信息技術可以模擬溢油污染事故，有助于更客觀全面地分析與

評價海洋保護區遭受此事故的污染風險。在渤海灣溢油污染模擬中，研究人員利

用地理信息技術模擬了石油在12小時、24小時、36小時、48小時、60小時和

72小時的時間內油污到達的地點和擴散線路，并推測出油污的影響范圍。

散

油污擴

地點

達

到

污

油

路

線

污

油

困

范

溢油污染影響模擬結果

［設問角度］

（1）要獲取溢油污染影響的模擬結果，需要了解哪些地理信息？

(2)利用地理信息技術怎樣監測石油污染的擴散情況?

［四翼體現］

應用性考查應用地理信息技術分析和解決現實生活中的應用性問題

情境的創新主要是選用現實生活中的溢油污染真實素材，設問的創新主

創新性

要是規避常見的設問方式，巧妙考查地理信息技術的運用

［我的答案］(1)..........................................................................................................................

(2)...................................................................................................................................................

［參考答案］(1)溢油地點及周邊地圖、溢油量、當地的風向、潮汐、洋流等信息。

(2)利用RS技術可以監測石油污染的海區范圍，利用GNSS可以監測石油污染擴

散的速度，利用GIS可以模擬石油污染擴散路線并推測影響范圍。

］命題視角

視角一考查影響遙感的地理因素

1.(2021.上海卷)在運用遙感監測內蒙古草場資源時，為精確區分草場與其他地表

物體，應選在_______時拍攝()

A.夏天無云B.夏天多云

C.冬天無云D.冬天多云

答案A

解析夏天草原在生長期，與其他地表物體差異明顯；無云時，大氣對遙感干擾

少。故選A。

視角二考查地理信息技術的選取

2.(20164月浙江卷)某山區發生地震后，由于道路毀壞、通信中斷，救災指揮部急

需掌握搶險隊所在位置、受災面積和受災程度等信息，能滿足上述要求的地理信

息技術是()

①地理信息系統②衛星遙感③全球衛星導航系統④雷達預警⑤虛擬現實

A.①②③B.②③④

C.①③⑤D.②④⑤

答案A

解析救災指揮部掌握搶險隊所在位置應用的是全球衛星導航系統(GNSS)；受災

面積信息的收集需要運用遙感(RS)；當地的受災程度信息需要應用地理信息系統

(GIS)進行推測和估算。綜上分析，A項符合題意。

視角三考查北斗衛星導航系統的作用

3.(經典真題?江蘇卷)2013年4月20日，四川雅安蘆山縣發生7.0級地震。在震后

救災中，北斗衛星導航系統(BDS)發揮了重栗作用。BDS是我國自行研制的全球

衛星定位與短文通信系統，是繼美國全球定位系統(GPS)和俄羅斯格洛納斯

(GLONASS)之后的第三個成熟的衛星導航系統。據此完成下題。

BDS在抗震救災中發揮的主要作用有()

①提供災區的影像②統計災區的經濟損失

③確定救災人員的位置④提供短文聯絡

A.①②B.①③

C.②③D.③④

答案D

解析BDS具有衛星定位和短文通信功能，因此其在救災中發揮的主要作用是確

定救災人員的位置和提供短文聯絡。

綜合測試

選擇題

(2021?重慶市二診)數字鄉村是指依托網絡化、信息化和數字化，將涵蓋鄉村基礎

設施、農村經濟、特色產業、人口衛生、文化教育、基層組織等多個方面的信息

數據資源進行有效融合，建立的覆蓋省、市、縣、鄉、村的信息網絡平臺。2020

年，數字鄉村建設取得初步進展，農業機械將實現自主作業——無人農場、雞場、

漁場成為現實，農業的集約化水平大幅度提高；遠程視頻監控系統對農村生態系

統脆弱區和敏感區實施重點監測，發現并解譯了部分農村生態系統的疑似擾動圖

斑；網上辦公、網絡監督得以推進，“互聯網+政務服務”加快向鄉村延伸。下

圖示意數字鄉村結構框架，據此完成1?3題。

N智慧生產

■I智慧流通

卜智慧分析

T智慧監管

J智慧決策

1.圖中數字鄉村大腦中的地理信息技術最可能是（）

A.遙感技術B.衛星導航系統

C.地理信息系統D.5G網絡技術

2.在對某山區生態系統脆弱區和敏感區的監測中，衛星影像發現疑似擾動圖斑，

為準確解譯圖斑信息，下列措施合理且高效的是（）

A.利用無人機抵近觀測B.通過衛星導航系統定位

C.調查員前往現場考察D.專業人士分析遙感圖像

3.某鄉政府利用“數字鄉村系統”推進了該鄉畜禽糞污資源化利用、秸稈綜合利

用、農膜回收行動等，進而實現農業的清潔化生產。該工作主要體現了“數字鄉

村系統”的（）

A.智慧流通B.智慧分析

C.智慧監管D.智慧決策

答案LC2.A3.C

解析第1題，圖中數字鄉村大腦匯集了天、空、地所獲取的地理信息，之后加

以分析、處理并運用于生產生活，應為地理信息系統，C正確；遙感技術主要用

于圖中“天”“空”信息的獲取，衛星導航系統主要用于點狀地理事物的定位與

導航，5G網絡技術并不具備對地理信息進行分析、處理的能力。第2題，材料中

說遠程視頻監控系統對農村生態系統脆弱區和敏感區實施重點監測，但在某山區

的監測中，衛星影像發現疑似擾動圖斑，為準確解譯圖斑信息，最好利用無人機

抵近觀測，該方式合理且高效，A正確；衛星導航系統定位只能確定位置，B錯；

因為是“某山區生態系統脆弱區和敏感區”，受地形等其他因素影響，調查員難

以到達現場考察，C錯；專業人士分析遙感圖像也無法準確得到相關信息，D錯。

第3題，利用“數字鄉村系統”，可對該鄉畜禽糞污、秸稈、農膜等進行實時監

管，促進畜禽糞污資源化利用、秸稈綜合利用以及農膜回收利用，這體現了“數

字鄉村系統”的智慧監管，C正確；該過程并未體現其流通、分析、決策等過程

與功能。

（2021?云南昆明三模）無人機最早誕生于軍事領域，技術要求高，近年來逐步向科

研、遙感監測、航拍攝影等民用領域發展。據此完成下題。

4.與衛星遙感相比，無人機遙感更適合（）

A.監測高山冰川變化B.跟蹤臺風移動路徑

C.輔助森林火災救援D.評估海洋漁業資源

答案C

解析無人機遙感主要應用于爆炸、泄漏、火災等環境突發事件引發的大氣環境

污染應急監測，所以適合預測森林火災走向等信息，可以輔助救援，C正確。監

測高山冰川變化、跟蹤臺風移動路徑、評估海洋漁業資源需要大范圍的衛星遙感

圖片，不適合無人機，A、B、D錯誤。

（2021?浙江杭州二模）下圖為1995—2015年東北地區主要土地利用類型變化率統

計圖。據此完成5?6題。

(5

％

)4

梆3

^

2

取1

0

1

-

-2

-3

-4

-5

5.獲取土地利用類型變化數據的地理信息技術主要是（）

A.RSB.GPS

C.GISD.GNSS

6.據圖可知，1995?2015年東北地區（）

A.耕地面積持續增加B.林草地面積持續增加

C.建設用地先減少后增加D.未利用地先增加后減少

答案5.A6.A

解析第5題，RS可以實時監測土地利用類型的變化。GIS可以分析和處理圖像

和位置信息。GPS主要功能是定位、導航，全球導航衛星系統是無線電導航定位

系統。因此獲得土地利用類型的變化數據需要用RS技術。故選A。第6題，通

過圖中曲線變化情況可知，耕地、建設用地的變化率一直大于0,說明耕地、建

設用地面積持續增加，A正確，C錯誤。林草地、未利用土地變化率始終小于0,

說明面積持續減少，B、D錯誤。

7.（2020.浙江學考）近年來，內蒙古大草原的牧民借助北斗衛星導航系統（BDS）實現

了智能居家放牧，在家中用手機就可以精準獲取牛（羊）群的位置。與BDS功能相

似的地理信息技術是（）

A.GPSB.GIS

C.RSD.VR

答案A

解析北斗衛星導航系統主要用于地理事物的定位與導航，與北斗衛星導航系統

相似的地理信息技術是全球定位系統，即GPS,A正確；GIS為地理信息系統，

RS為遙感技術，VR為虛擬現實技術。故選A。

（2021?廣東佛山質檢二）近年來，為了滿足青藏高原農牧民膳食對蔬菜、瓜果的需

求，塑料大棚等設施農業迅速發展起來。某研究小組運用地理信息技術開展調查，

制作了“青藏高原不同海拔梯度下的設施農業分布情況圖”（下圖）。據此完成8?

9題。

注：“向上累積頻率”代表某一海拔上限內設施農業面積占總面積的百分比。

8.青藏高原的設施農業集聚分布在（）

①地勢低平地區②海拔2100?2500m③高原河谷地帶④海拔4000

4400m

A.①②B.①④

C.②③D.③④

9.在青藏高原設施農業分布狀況調查中，運用北斗衛星導航系統可以（）

A.測量設施農業海拔B.繪制設施農業分布圖像

C.監測設施農業分布變化D.分析設施農業形成因素

答案8.C9.A

解析第8題，從圖中數據可知，從海拔2000米處開始，設施農業面積和累積

頻率都有大幅度上升，到海拔2500米處增加量減小，選項中②的范圍符合這一

趨勢；而無論是柱狀圖還是曲線圖，在海拔4000?4400米范圍內皆較平緩，變

化很小，故選項④不對（需要注意該題的數據均為“累積”量，不是直接的分布面

積多少）。青藏高原發展農業最大的限制性因素是氣候寒冷，因此農業多分布在河

谷地帶，主要是因其山谷地形容易積聚熱量，氣候較溫暖的優勢。故選C。第9

題，北斗衛星導航系統的基礎功能是定位、導航和授時，定位包括對經度、緯度、

高度的精確確定，并在此基礎上結合RS技術和GIS技術進行的導航功能。選項

中的B和D是地理信息系統（GIS）的主要功能；而起監測作用的主要是RS技術,

另外在設問的限定中，該研究小組主要進行的是對設施農業在不同海拔上的分布，

并不是設施農業分布的時間變化。故選A。

（2021?浙江紹興模擬）2020年2月“戰疫”期間，浙江省利用大數據、移動互聯網

等手段率先推出加強疫情防控的創新舉措：健康碼。系統通過獲取用戶一定時期

內的行程記錄，綜合用戶填寫的信息，形成紅、黃、綠不同顏色的健康碼。據此

完成10-11題。

10.不同顏色健康碼的生成與使用，運用到的地理信息技術有（）

A.GIS、AIB.GNSS、GIS

C.RS、GISD.RS、GNSS

n.健康碼在全國推廣使用，可能遇到的難題主要是（）

A.區域政策的差異B.申請過程較復雜

C.網絡信號未覆蓋D.制作技術要求高

答案10.B11.A

解析第10題，獲取用戶行程記錄，運用了GNSS,形成健康碼用到GISo第11

題，關鍵詞在“全國推廣使用”，各地疫情防控政策有差異，導致健康碼全國推

廣使用存在障礙（各地結合實際推出了不同的健康認證措施），A正確。

（2021?浙江五校5月聯考）在黃河三角洲濕地，某物種在競爭中取代了本地植物物

種，在潮灘上形成了單一優勢種植物群落。下圖顯示黃河三角洲2012?2020年某

單一優勢種群落空間分布圖。據此完成12?13題。

2012年

12.獲取和分析該優勢物種分布變化主要運用的地理信息技術是（）

A.遙感和地理信息系統B.虛擬現實和地理信息系統

C.遙