高中地理必修三地理环境与区域发展

高中地理必修三第一章地理环境与区域发展

第二节地理信息技术在区域地理环境研究中的应用

教学设计

湖北荆门外语学校魏兆丰

【教学目标】

1、知识与技能

①了解遥感、全球定位系统及地理信息系统的概念及工作原理。

②举例说出遥感、全球定位系统和地理信息系统在日常生活及区域地理环境中的应用。

2、过程与方法

①通过操作电脑或手机软件，体验RS、GPS和GIS的强大功能，认识他们各自的特点、优势和区别。

②通过与获取及处理地理信息的传统方法做对比，得出RS、GPS和GIS在区域地理环境研究中的优越性。

3、情感、态度和价值观

①让学生深刻体会现代地理信息技术的应用价值，培养学生热爱科学、敢于创新的精神。

②激发学生积极探究生活中的地理问题，学会借助电子产品解决实际问题。

【重点难点】

1、重点：RS、GPS和GIS的工作原理和应用及特点。

2、难点：GIS的工作原理。

【教学过程】

【导入】当今世界科学技术日新月异，尤其是信息技术更是发生了爆炸式的发展。信息技术在地理学中的应用也越来越广泛、越来越重要，在促进经济和社会飞速发展的同时，也对我们的生产生活产生了巨大的影响。今天我们一起来学习地理信息技术。什么是地理信息技术呢？请同学们阅读教材P6第1、2自然段。

【板书】一、地理信息技术

1、概念

2、应用

【讲授】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技术的总称，主要包括遥感RS、全球定位系统GPS和地理信息系统GIS等。

地理信息技术广泛应用于区域地理环境研究，在资源调查、环境监测、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开发规划等许多领域中发挥着重要作用。

【过渡】地理信息技术是如何影响我们生活的呢？下面我们通过几个大家常用的软件或者手机APP来体验一下，看你能不能发现地理信息技术的存在？

【投影】四个备选任务

任务1：利用谷歌地球找到漳河之畔的爱飞客特色小镇。

任务2：利用百度地图制定一条从荆门到武汉大学的自驾线路。

任务3：利用微信“位置”功能共享你跟某个微信好友的彼此位置。

任务4：利用记步软件沿曲线或直线走300步，看看自己所在的位置、走过的路程以及消耗的卡路里。

【活动】各小组长认领一个任务，通过团队合作完成各自的任务，并将成果截图，用通讯软

件发给老师。

【成果展示】展示各小组的成果并简单评价和表扬。

【过渡】刚才有一个小组通过谷歌地球找到了漳河之畔美丽而又充满活力和特色的爱飞客小镇，我们可以清楚地鸟瞰地面上的建筑物、道路、机场及农田和水域，这是通过哪一种地理信息技术实现的呢？

【板书】二、遥感（RS）（边讲授边板书）

1、概念

2、主要环节和工作原理

3、遥感的应用

4、优势

【讲授】1、那么，什么是遥感呢？

遥感是人们在遥感平台（航空器或航天器）上利用一定的技术装备，对地表物体进行远距离的感知。

2、遥感是由哪几个环节组成的？它是如何工作的呢？

【过渡】从遥感的工作原理我们可以看出，其获取地理信息是非常方便的，那么遥感我们可以应用于哪些领域呢？大家请看下面几幅图片。

【投影】遥感的几个应用实例。

【讲授】通过以上实例可以看出，遥感在区域地理环境研究中广泛应用于资源调查、环境监测、自然灾害防御监测等领域。

【过渡】从上面几个实例可以看出，相对于传统的获取地理信息的方式，遥感有着非常明显的优势。

【讲授】（优势一）遥感在区域地理环境研究中，不仅可以提高研究工作的精度和质量，而且节省人力、财力，提高效率。（优势二）作为重要的信息源，为区域地理研究从定性到定量、从静态到动态、从过程到模式的转化和发展，提供了条件。

【转折】另外有两个小组通过微信和计步软件找到自己和朋友的位置，这个功能又是通过哪个地理信息技术实现的呢？

【板书】三、全球定位系统GPS（边讲授边板书）

1、概念

2、组成

3、功能

4、特点

【讲授】1、那么，什么是全球定位系统（GPS）呢？

全球定位系统是指利用卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统。

2、它有哪几部分组成呢？

全球定位系统由三部分组成，即空间部分——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。

【投影】GPS的卫星星座及带有GPS功能的用户设备。

【承接】刚才几个同学的位置就是由GPS为我们提供的。

【讲授】GPS能够为各类用户提供精密的三维坐标，即经度、纬度和高度，还可以提供速度和时间。无论什么时间，什么地点，只要你有GPS接收机或者具有GPS功能的电子设备，

你都可以获得你的地理位置和高程，所以GPS具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的特点。

【投影】GPS的功能和特点。

【过渡】目前全世界比较成熟的GPS系统有四家。我国“北斗”导航系统就是其中之一。【投影】1、美国GPS系统、俄罗斯“格洛纳斯”系统、欧洲“伽利略”系统和中国“北斗”导航系统。

2、中国“北斗”导航系统。

【转折】通过学习我们知道了RS的主要功能是获取影像数据，而GPS的主要功能是定位，那么地理信息系统GIS什么呢？

【板书】四、地理信息系统GIS（边讲授边以下板书）

1、概念

2、基本原理

3、应用

【讲授】1、概念：地理信息系统是指专门处理地理空间数据的计算机系统，即GIS，它能够对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达。

2、地理信息系统是如何工作的呢？

3、GIS可应用的领域相当广泛，可以说，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。百度地图中从荆门到武大的自驾线路就是GIS根据我们的要求制定出来的！可以说百度地图本身就是一个集成了多种要素的GIS系统，它可以为我们的生活提供各种信息和决策。又比如湖北省地形GIS系统。

【投影】湖北省地形GIS系统

【转折】刚才我们学习的遥感RS、全球定位系统GPS和地理信息系统GIS就是我们经常提到的地理信息“3S”技术。现在我们已经对3S技术有所了解，那么同学们思考并讨论一下地理信息3S技术它们之间有什么样的联系和区别呢？

【活动】学生讨论并回答。

【投影】3S技术的关系和区别。

【小结】通过学习我们不难发现RS、GPS和GIS既各自独立发展又相互促进。但是他们的区别也更加明显。RS主要用于地理空间影像数据的获取，其获取信息的方式是平面的，即我们所说的二维；GPS主要用于地理信息的空间定位，为我们提供经度和纬度两个二维信息的同时，还可以提供高度（三维）、速度（四维）及时间（五维），所以GPS提供的数据和信息是多维的，多角度的；GIS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，它不仅能够处理多维信息，而且通过不同的方式和途径对这些信息和数据进行处理分析，再通过各种方式表达出来。所以从RS到GPS到GIS不难发现，它们的功能从简单到复杂，从单一到多样，从平面到立体再到多维度，因此3S技术广泛应用于各种领域。小到我们的日常生活，大到国家抗灾救灾以及国土规划和建设，3S技术无时不刻发挥着重要作用。

我们借助RS、GPS和GIS又可以整个地球的信息进行数字化就形成了数字地球。【转折】下面我们通过练习检测一下同学们的学习效果。

【投影】练习题

【讲解】略

【结束语】通过今天的学习我们，我们认识到地理信息技术功能强大、无所不能，不仅为区