高中地理知識(shí)點(diǎn):地理信息系統(tǒng)(GIS)的應(yīng)用

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中地理 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


地理信息系統(tǒng)與一般信息系統(tǒng)的區(qū)別:

一般信息系統(tǒng):只能存儲(chǔ)、管理數(shù)據(jù),不能將數(shù)據(jù)在空間上的分布表現(xiàn)出來(lái)。
地理信息系統(tǒng):除了一般信息系統(tǒng)的功能外,還能顯示數(shù)據(jù)的空間分布,并且有強(qiáng)大的空間查詢、分析、模擬、統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)等功能。

地理信息系統(tǒng)的功能:

作為地理數(shù)據(jù)、地理信息自動(dòng)處理與分析的系統(tǒng),可遍歷數(shù)據(jù)采集?分析?決策應(yīng)用的全部過(guò)程,并能回答和解決以下五類問(wèn)題:
位置即在某個(gè)地方有什么的問(wèn)題
條件即符合某些條件的實(shí)體在哪里的問(wèn)題
趨勢(shì)即某個(gè)地方發(fā)生的某個(gè)事件及其隨時(shí)間的變化過(guò)程
模擬即某個(gè)地方如果具備某種條件會(huì)發(fā)生什么的問(wèn)題
模式即某個(gè)地方存在的空間實(shí)體的分布模式的問(wèn)題

我國(guó)的GIS的發(fā)展特點(diǎn): 起步晚;速度快

地理信息系統(tǒng)(GIS)的應(yīng)用:


1、地理信息系統(tǒng)與城市管理:




2、地理信息系統(tǒng)在道路交通中的應(yīng)用:





相關(guān)高中地理知識(shí)點(diǎn):地球公轉(zhuǎn)的地理意義

地球公轉(zhuǎn)的地理意義:

1、引起正午太陽(yáng)高度的變化:


(1)太陽(yáng)光線對(duì)于地平面的交角,叫做太陽(yáng)高度角,簡(jiǎn)稱太陽(yáng)高度(用H表示)。同一時(shí)刻正午太陽(yáng)高度由直射點(diǎn)向南北兩側(cè)遞減。因此,太陽(yáng)直射點(diǎn)的位置決定著一個(gè)地方的正午太陽(yáng)高度的大小。在太陽(yáng)直射點(diǎn)上,太陽(yáng)高度為90°,在晨昏線上,太陽(yáng)高度是0°。

(2)正午太陽(yáng)高度變化的原因:由于黃赤交角的存在,太陽(yáng)直射點(diǎn)的南北移動(dòng),引起正午太陽(yáng)高度的變化。
(3)正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律:正午太陽(yáng)高度就是一日內(nèi)最大的太陽(yáng)高度,它的大小隨緯度不同和季節(jié)變化而有規(guī)律地變化。

正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律??按節(jié)氣:




























節(jié)氣

太陽(yáng)直射點(diǎn)正午太陽(yáng)高度的緯度變化
春分赤道赤道正午太陽(yáng)高度為90°,由赤道向南北兩極遞減
夏至北回歸線北回歸線正午太陽(yáng)高度為90°,由北回歸線向南北兩側(cè)遞減
秋分赤道赤道正午太陽(yáng)高度為90°,由赤道向南北兩極遞減
冬至南回歸線南回歸線正午太陽(yáng)高度為90°,由南回歸線向南北兩側(cè)遞減
歸納太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯度正午太陽(yáng)高度為90°,距離太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯線越近,正午太陽(yáng)高度角越大,越遠(yuǎn)則正午太陽(yáng)高度角越小

正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律??按緯度:



















緯度地帶


正午太陽(yáng)高度的變化

北回歸線及其以北地區(qū)北半球冬至日后逐漸增大,北半球夏至日達(dá)到一年中最大值,然后又逐漸縮小,到北半球冬至日達(dá)到一年中最小值
南北回歸線
之間的地區(qū)
一年中有兩次太陽(yáng)直射,直射時(shí)正午太陽(yáng)高度最大
南北回歸線上一年中有一次太陽(yáng)直射,直射時(shí)正午太陽(yáng)高度最大
南回歸線及其以南地區(qū)北半球冬至日達(dá)到一年中最大值,然后又逐漸縮小,到北半球夏至日達(dá)到一年中最小值

一年中同一緯度地區(qū)的正午太陽(yáng)告訴隨時(shí)間變化圖:(北半球)


2、晝夜長(zhǎng)短隨緯度和季節(jié)變化:

地球晝半球和夜半球的分界線叫晨昏線(圈)。晨昏線把所經(jīng)過(guò)的緯線分割成晝弧和夜弧。由于黃赤交角的存在,除二分日時(shí)晨昏線通過(guò)兩極并平分所有緯線圈外,其它時(shí)間,每一緯線圈都被分割成不等長(zhǎng)的晝弧和夜弧兩部分(赤道除外)。地球自轉(zhuǎn)一周,如果所經(jīng)歷的晝弧長(zhǎng),則白天長(zhǎng);夜弧長(zhǎng),則白晝短。晝夜長(zhǎng)短隨緯度和季節(jié)變化的規(guī)律見(jiàn)下表:


3、四季更替:

(1)從天文四季:
夏季就是一年中白晝最長(zhǎng)、正午太陽(yáng)高度最高的季節(jié)。以24節(jié)氣中的立春(2月4日或5日)、立夏(5月5日或6日)、立秋(8月7日或8日)、立冬(11月7日或8日)為起點(diǎn)。地球在公轉(zhuǎn)軌道上的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生天氣和季節(jié)的有規(guī)律變化,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中農(nóng)民依此進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),有如:“谷雨前后種瓜點(diǎn)豆”的諺語(yǔ)。
黃赤交角是影響天文四季的直接原因。這是因?yàn)椋?BR>正午太陽(yáng)高度隨緯度分布是:低緯大而高緯小,春秋二分,從赤道向兩極遞減;夏至日,從北回歸線向南北兩側(cè)遞減;冬至日,從南回歸線向南北兩側(cè)遞減。
隨季節(jié)變化是:北回歸線以北,夏至日前后正午太陽(yáng)高度達(dá)最大值,冬至日前后達(dá)最小值。南回歸線以南則相反。南北回歸線之間地帶,太陽(yáng)每年直射兩次。

(2)氣候四季包含的月份。春(3、4、5月)、夏(6、7、8月)、秋(9、10、11月)、冬(12、1、2月)。
(3)西方四季:春分、夏至、秋分、冬至為起點(diǎn)。比我國(guó)天文四季晚一個(gè)半月。

4、五帶劃分:

以地表獲得太陽(yáng)熱量的多少來(lái)劃分熱帶、溫帶、寒帶。
熱帶:南北回歸線之間有太陽(yáng)直射機(jī)會(huì),接受太陽(yáng)輻射最多。
溫帶:回歸線與極圈之間,受熱適中,四季明顯。
寒帶:極圈與極點(diǎn)之間,太陽(yáng)高度角低,有極晝、極夜現(xiàn)象。
地球公轉(zhuǎn)與直射點(diǎn)移動(dòng)、正午太陽(yáng)高度、晝夜長(zhǎng)短的季節(jié)變化關(guān)系。

重點(diǎn)詳解(一)??正午太陽(yáng)高度的應(yīng)用:

1、正午太陽(yáng)高度的計(jì)算:

某地正午太陽(yáng)高度的大小,可以用下面的公式來(lái)計(jì)算:H=90°-|φ-δ|。其中H為正午太陽(yáng)高度數(shù),φ為當(dāng)?shù)氐乩砭暥,永遠(yuǎn)取正值,δ為直射點(diǎn)的緯度,當(dāng)?shù)叵陌肽耆≌担肽耆∝?fù)值。
在實(shí)際的解題中,許多時(shí)候并不需要運(yùn)用此公式。由于在某地點(diǎn)正午太陽(yáng)高度與直射點(diǎn)太陽(yáng)高度差值等于它們的緯度差,所以利用下面公式計(jì)算更為方便;某地正午太陽(yáng)高度角H=90°-δ,其中δ為某地與太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度差。

2、正午太陽(yáng)高度變化規(guī)律的應(yīng)用:

(1)確定地方時(shí)
當(dāng)某地太陽(yáng)高度達(dá)一天中最大值時(shí),就是一天的正午時(shí)刻,此時(shí)當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)是12時(shí)。
(2)判斷所在地區(qū)的緯度
當(dāng)太陽(yáng)直射點(diǎn)位置一定時(shí),如果我們能夠知道當(dāng)?shù)氐恼缣?yáng)高度,就可以根據(jù)“某地與太陽(yáng)直射點(diǎn)相差多少緯度,正午太陽(yáng)高度就相差多少度”的規(guī)律,求出當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥取?
(3)確定房屋的朝向
為了獲得最充足的太陽(yáng)光照,各地房屋的朝向與正午太陽(yáng)所在的位置有關(guān)。
北回歸線以北的地區(qū),正午太陽(yáng)位于南方,房屋朝南;南回歸線以南的地區(qū),正午太陽(yáng)位于北方,房屋朝北。
(4)判斷日影長(zhǎng)短及方向
太陽(yáng)直射點(diǎn)上,物體的影子縮短為0;正午太陽(yáng)高度越大,日影越短;反之,日影越長(zhǎng)。正午是一天中日影最短的時(shí)刻。
日影永遠(yuǎn)朝向背離太陽(yáng)的方向,北回歸線以北的地區(qū),正午的日影全年朝向正北(北極點(diǎn)除外),冬至日日影最長(zhǎng),夏至日最短;南回歸線以南的地區(qū),正午的日影全年朝向正南(南極點(diǎn)除外),夏至日日影最長(zhǎng),冬至日最短;南北回歸線之間的地區(qū),正午日影夏至日朝向正南,冬至日朝向正北;直射時(shí)日影最短(等于0)
(5)計(jì)算樓間距、樓高
為了更好地保持各樓層都有良好的采光,樓與樓之間應(yīng)當(dāng)保持適當(dāng)距離。
緯度較低的地區(qū),樓距較小,緯度較高的地區(qū)樓距較大。以我國(guó)為例,見(jiàn)下圖,南樓高度為h,該地冬至日正午太陽(yáng)高度為H,則最小樓間距L=h?cotH。
(6)計(jì)算熱水器的安裝角度
太陽(yáng)能熱水器集熱面與太陽(yáng)光線垂直;太陽(yáng)能熱水器集熱面與地面的夾角同正午太陽(yáng)高度互余。
為了更好地利用太陽(yáng)能,應(yīng)不斷調(diào)整太陽(yáng)能熱水器與樓頂平面之間的傾角,使太陽(yáng)光與受熱板之間成直角。其傾角和正午太陽(yáng)高度角的關(guān)系為α+h=90°(如圖所示)。
注:
正午太陽(yáng)高度與太陽(yáng)直射點(diǎn)的關(guān)系
①正午太陽(yáng)高度一定是指當(dāng)?shù)卣?2點(diǎn)整的太陽(yáng)高度,但是太陽(yáng)不一定直射當(dāng)?shù)厮诘木暥取?
②太陽(yáng)直射點(diǎn)必須是在緯度23.5°之間來(lái)回移動(dòng),緯度大于23.5°的地方太陽(yáng)不能直射,但有正午太陽(yáng)高度,只是其正午太陽(yáng)高度一定小于90°。
③正午太陽(yáng)高度的計(jì)算及其應(yīng)用都與當(dāng)?shù)鼐暥群吞?yáng)直射點(diǎn)的緯度有關(guān),二者缺一不可。
④太陽(yáng)直射點(diǎn)以一個(gè)回歸年為周期在南北回歸線及其之間來(lái)回移動(dòng),故直射點(diǎn)大約每個(gè)月移動(dòng)緯度為8°,每移動(dòng)1°大約需要4天。
⑤正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律與太陽(yáng)直射點(diǎn)密切相關(guān),距離太陽(yáng)直射點(diǎn)越近,正午太陽(yáng)高度越大;距離太陽(yáng)直射點(diǎn)越遠(yuǎn),正午太陽(yáng)高度越小。

重點(diǎn)詳解(二)??正午太陽(yáng)高度的應(yīng)用:

在太陽(yáng)光的照射下,物體總會(huì)有自己的影子(除太陽(yáng)直射的情況),影子的朝向與太陽(yáng)方位相關(guān)。同一時(shí)間在不同緯度地區(qū),太陽(yáng)方位是不同的;同一緯度地區(qū)在不同時(shí)間,太陽(yáng)方位也是不一樣的。因而影子的朝向存在日變化和季節(jié)變化。
(1)同一地區(qū)在不同節(jié)氣日影的朝向(以北半球?yàn)槔?BR>①赤道地區(qū)“二分二至”日日影的朝向
在赤道地區(qū),一年四季太陽(yáng)都是垂直升起而又垂直落下,且太陽(yáng)升落方位的緯度就是太陽(yáng)直射的緯度。





































赤道


日出方位


日影朝向


正午太陽(yáng)方位


日影朝向


日落方位


日影朝向


夏至


東北


西南


正北66°34′


正南


西北


東南


春秋分


正東


正西


天頂90°


無(wú)


正西


正東


冬至


東南


西北


正南66°34′


正北


西南


東北


②北回歸線上“二分二至”日日影的朝向
在赤道至出現(xiàn)極晝極夜的緯度地區(qū),緯度越高,太陽(yáng)升落的方位偏移正東的角度越大。








































北回歸線


日出方位


日影朝向


正午太陽(yáng)方位


日影朝向


日落方位


日影朝向


夏至


東北


西南


天頂90°


無(wú)


西北


東南


春秋分


正東


正西


正南66°34′


正北


正西


正東


冬至


東南


西北


正南43°08′


正北


西南


東北

③北極圈上“二分二至”日日影的朝向
在開(kāi)始出現(xiàn)極晝的地區(qū),太陽(yáng)升落方位為正北,即東偏北90°。

































北極圈


日出方位


日影朝向


正午太陽(yáng)方位


日影朝向


日落方位


日影朝向


夏至


正北


正南


正南46°52′


正北


正北


正南


春秋分


正東


正西


正南23°26′


正北


正西


正東


冬至


極夜無(wú)日出日落

④北極點(diǎn)“二分二至”日日影的朝向
在極晝期間,北極點(diǎn)上,由于太陽(yáng)周日視平圈始終平行于地平圈,在一天中太陽(yáng)高度沒(méi)有變化,始終等于該日直射點(diǎn)的緯度,太陽(yáng)只有方位變化而無(wú)升落,因而不存在升落方位問(wèn)題。在春分秋分日,極點(diǎn)晝夜平分,此時(shí)太陽(yáng)高度為0°,剛好沒(méi)入地平圈。

































北極點(diǎn)


日出方位


日影朝向


正午太陽(yáng)方位


日影朝向


日落方位


日影朝向


夏至


無(wú)


正南


正南23°26′


正南


無(wú)


正南


春秋分


正南


正南


正南0°


正南


正南


正南


冬至


極夜無(wú)日出日落

(2)同一節(jié)氣不同地區(qū)的日影的朝向(以南半球?yàn)槔?BR>①“二分日”南半球不同地區(qū)日影的朝向
春分秋分日太陽(yáng)直射赤道,全球晝夜平分,不同地區(qū)日出、日落的方位都是正東升、正西落(除南極點(diǎn)),并且隨緯度的升高太陽(yáng)視平圈與地平圈所成二面角由90°變?yōu)?°。即太陽(yáng)高度由90°減為0°














































春分秋分


日出方位


日影朝向


正午太陽(yáng)方位


日影朝向


日落方位


日影朝向


赤道


正東


正西


天頂90°


無(wú)


正西


正東


南回歸線


正東


正西


正北66°34′


正南


正西


正東


南極圈


正東


正西


正北23°26′


正南


正西


正東


南極點(diǎn)


正北


正北


正北0°


正北


正北


正北

②夏至日南半球不同地區(qū)日影的朝向
北半球夏至日太陽(yáng)直射北回歸線,南極圈及其以內(nèi)出現(xiàn)極夜,赤道地區(qū)太陽(yáng)從正東偏北23°26′垂直升起,從正西偏北23°26′垂直落下。緯度越高,偏移正東向北的角度越大,極夜時(shí)剛好日出日落方位收縮為一點(diǎn),位于正北方。














































夏至日


日出方位


日影朝向


正午太陽(yáng)方位


日影朝向


日落方位


日影朝向


赤道


東北


西南


正北66°34′


正南


西北


東南


南回歸線


東北


西南


正北43°08′


正南


西北


東南


南極圈


極夜
無(wú)日出日落


極夜
無(wú)日出日落


極夜
無(wú)日出日落


極夜
無(wú)日出日落


極夜
無(wú)日出日落


極夜
無(wú)日出日落


南極點(diǎn)


極夜
無(wú)日出日落


極夜
無(wú)日出日落


極夜
無(wú)日出日落


極夜
無(wú)日出日落


極夜
無(wú)日出日落


極夜
無(wú)日出日落

③冬至日南半球不同地區(qū)日影的朝向
北半球冬至日太陽(yáng)直射南回歸線,南極圈及其以內(nèi)出現(xiàn)極晝,赤道地區(qū)太陽(yáng)從正東偏南23°26′垂直升起,從正西偏南23°26′垂直落下。緯度越高,日出偏移正東向南的角度和日落偏移正西向南的角度越大,到極圈時(shí)剛好日出日落位于正南方。









































冬至日


日出方位


日影朝向


正午太陽(yáng)方位


日影朝向


日落方位


日影朝向


赤道


東南


西北


正南66°34′


正北


西南


東北


南回歸線


東南


西北


天頂90°


無(wú)


西南


東北


南極圈


正南


正北


正北46°52′


正南


正南


正北


南極點(diǎn)


無(wú)日出日落,太陽(yáng)都位于正北23°26′,日影都朝向正北



晝夜長(zhǎng)短的變化:

以北半球?yàn)槔?



正午太陽(yáng)高度的變化:

(1)緯度變化:由太陽(yáng)直射點(diǎn)向南北兩側(cè)遞減。
(2)季節(jié)變化




相關(guān)高中地理知識(shí)點(diǎn):遙感技術(shù)(RS)的應(yīng)用

遙感技術(shù)的概念

所謂遙感,就是遙遠(yuǎn)的感知,是人們?cè)诤娇掌?如飛機(jī)、高空氣球)或航天器(如人造衛(wèi)星)上利用一定的技術(shù)裝備,對(duì)地表物體進(jìn)行遠(yuǎn)距離的感知。是指借助對(duì)電磁波敏感的儀器,在不與探測(cè)目標(biāo)接觸的情況下,記錄目標(biāo)物對(duì)電磁波的輻射、反射、散射等信息,揭示目標(biāo)物的特征、性質(zhì)及其變化的綜合探測(cè)技術(shù)。


遙感的關(guān)鍵裝置?傳感器:

遙感的關(guān)鍵裝置,是一種被稱為傳感器的儀器。傳感器在航空器或航天器上接收地面物體反射或輻射的電磁波信息,并以圖像膠片或數(shù)據(jù)磁帶記錄下來(lái).傳送到地面接收站。由于地面物體的種類、性質(zhì)、環(huán)境條件的不同,其反射和輻射的電磁波也各不相同。所以,可以對(duì)遙感信息進(jìn)行處理和判讀分析。



遙感技術(shù)系統(tǒng)與分類:

一、遙感技術(shù)系統(tǒng)的組成:

遙感技術(shù)系統(tǒng)由遙感平臺(tái)、傳感器、信息傳輸裝置、數(shù)字或圖像處理設(shè)備以及相關(guān)技術(shù)組成。
遙感平臺(tái):是裝載傳感器的工具,按高度,大體可分為地面平臺(tái)、航空平臺(tái)和航天平臺(tái)三大類。
傳感器:是遠(yuǎn)距離感測(cè)地物環(huán)境輻射或反射電磁波的儀器,如照相機(jī)、掃描儀等。
遙感技術(shù)的工作流程:


二、遙感的分類:



















分類標(biāo)準(zhǔn) 類型
遙感平臺(tái)的高度航天遙感、航空遙感、近地遙感
電磁波的波譜范圍紫外遙感、可見(jiàn)光遙感、紅外遙感、微波遙感、多譜段遙感
應(yīng)用領(lǐng)域或?qū)n}環(huán)境遙感、大氣遙感、資源遙感、海洋遙感地質(zhì)遙感、農(nóng)業(yè)遙感、林業(yè)遙感
傳感器的工作特點(diǎn)主動(dòng)式遙感、被動(dòng)式遙感



航天遙感、航空遙感、近地遙感比較:























航天遙感航空遙感近地遙感
遙感平臺(tái)及高度位于大氣層外的衛(wèi)星、宇
宙飛船等,高度大于80千米
大氣層內(nèi)飛行的各類飛機(jī)、飛艇、氣球等,高度小于20千米

三角架、遙感塔、遙感車(船)、建筑物的頂部

成像
特點(diǎn)
比例尺最小,覆蓋率最大,概括性強(qiáng),具有宏觀的特性;多為多波段成像比例尺中等,畫面清晰,分辨率高,可以對(duì)垂直點(diǎn)地物清晰成像;多為單一波段成像比例尺最大,覆蓋率最小,畫面最清晰,多為單一波段成像
應(yīng)用
特點(diǎn)
動(dòng)態(tài)性好,適合對(duì)某地區(qū)
連續(xù)觀察,周期性好
動(dòng)態(tài)性差,適合做長(zhǎng)周期(幾個(gè)
月及更長(zhǎng))觀察


遙感的基本工作原理:

地物在不斷地吸收、發(fā)射(輻射)和反射電磁波,并且不同物體的電磁波特性不同。遙感就是根據(jù)這個(gè)原理,遙感是利用裝在飛機(jī)或人造衛(wèi)星等上面的光學(xué)和電子設(shè)備,接收地球上物體反射或輻射的電磁波,以圖像膠片或數(shù)據(jù)磁帶記錄下來(lái),再傳回地面接收站,使用處理和識(shí)別設(shè)備進(jìn)行處理和分析,獲得地物的信息。

遙感技術(shù)的應(yīng)用:

1、遙感與資源普查:















應(yīng)用領(lǐng)域具體內(nèi)容備注
礦產(chǎn)資源蘊(yùn)藏礦產(chǎn)的地方有許多是地質(zhì)
斷裂或環(huán)形構(gòu)造帶,較容易借助
遙感技術(shù)“發(fā)現(xiàn)”礦產(chǎn)
人們只需要分析遙感圖
像就可以劃定蘊(yùn)藏礦產(chǎn)
的大致區(qū)域
生物資源通過(guò)遙感圖像解譯或圖像處理技術(shù),
提取植被的分布、類型、結(jié)構(gòu)、健
康狀況、產(chǎn)量等數(shù)據(jù)
為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、城市綠化、
環(huán)境保護(hù)等部門服務(wù)

2、遙感與環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測(cè):

隨著遙感技術(shù)的發(fā)展,遙感將不僅為人們提供信息資源,改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)、生活與交往方式,而且在環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)警等方面發(fā)揮巨大作用,有助于災(zāi)害的預(yù)防、環(huán)境的治理和保護(hù)。














應(yīng)用領(lǐng)域具體內(nèi)容備注
環(huán)境監(jiān)測(cè)荒漠化、土壤鹽漬化、海上冰山漂
流、海洋生態(tài)、全球氣候變化及其影響、
植被變化、水體污染、大氣污染等
有利于人們了解環(huán)境變化,使
環(huán)境得到保護(hù)和改善
災(zāi)害監(jiān)測(cè)旱情、水災(zāi)、滑坡、泥石流、地震、
農(nóng)林病蟲(chóng)害、森林火災(zāi)等
有利于防災(zāi)減災(zāi)



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