普通高中课程标准实验教科书 地理 选修7 地理信息技术应用 人民教育出版社课程教材研究所编著 地理课程教材研究开发中心 )人“社
答高中课程标准实验教科书 地理 选修7 地理信息技术应用 人民教育出版社课程我材计究所著 地理课程教材研究开发中心 人A“是出版发行 (北京市海淀区中关村南大街17号院1号楼部编:10061) 网址,Ntp;/www,pe.com,cn ×x印厂印装全国新华书店经销 开本:890毫米×1240毫米1/16印张:6.25字数:10000 2007年3月第2散年月第次印剧 印数00001-000000 ISBN978-7-107-18666-0 定价 G·1756(课) 著作权所有·请勿擅用本书制作各类出版物·违者必究 如发现印、装质量问题,影响阅读,请与出版社联系调换
总主绵:樊杰、韦志榕 本册编制人员 主绵黄杏元 副主绵马劲松 编写人员(按姓氏笔画排序): 马劲松、王慧麟、徐寿成、黄杏元、蒲英霞 地图编制:博涛 绘图:郑文娟 责任编辑:杨爱玲 美术编辑:李宏庆 版式设计:李宏庆、张万红 排版:张万红 封面设计:李宏庆 审定:吴履平 学术咨询单位中国地理学会
日)录 第一章数字时代与地理信息技术 第一节席卷全球的数字化浪潮 第二节地理信息技术的发展与应用 第二章记录和传递地理信息的工具—地图 第一节地图和地图投影 第二节不同地图的特点和用途 第三章人眼的延伸—遥感(R 第一节什么是遥感 第二节遥感信息的获取和处理 3407 第三节遥感图像的目视判读及其在地图编制中的应用 第四章精确定位的现代工具—全球定位系统(GPs) 第一节什么是GF 第二节GPS的应用与发展 340 第五章数字时代的产物——地理信息系统(G|s) 第一节什么是Gs 第二节GIS的基本功能 第三节Gs的数据库及其应用 第四节Gs的发展 第六章地理信息技术的集成应用与中国数字地球建设 第一节3s技术的集成及其应用 第二节中国数字地球的建设 本书相关网站
第一章 数字时代与地理信息技术 随着数字化浪潮席卷全球,数字技术正在渗入到社会各领域,从人类生存方式的变化到地理信息 技术的兴起,这标志着数字时代带来了巨大变化 我们在关注地理信息技术发展的同时,更应注重它在社会中的实践和应用 【本章学习目标】 0了解地理信息技术的发展 了解地理信息枝术的基本内容 认识地理信息技术在现代生产,生活中的意义。 【关键词点击】 数字技术数字时代地理信息技术遽感全球定位系统地理信息系统发展历程应用价值
第一节席卷全球的数宁化浪潮 数字时代具有非物质性、超时空性和典享性。这些特征对地理科学提出了挑战 地理信息技术应运而生。它为人类解决与地理分布有关的问题,提供了崭新的技术方 数字化浪潮 当今社会人们正经历着这样的变化传统的光学照相机正逐步被数码相机取代普通的模 拟电视逐步让位于数字电视:常规的纸质信函、电报漸漸被电子邮件和手机短信代替:等等 这一切变化虽然发生时间不长,但是速度很快,极大地改变着人类的生存方式。现在,网上数 字图书馆、视频会议、电子商务、电子政务、电子教育、网上电子银行等,又正在向我们走来。 那么,这一切新事物是如何发生的呢?一句话,源自数字技术的发展。数字技术是指以数 字形式获取、表述、传递、存储、处理、控制、共享信息的技术体系。它包括计算机技术、现 代通信技术、网络技术等 移动电话 数码相机 掌上电脑 摄像机 电子邮件 数码音响 信息家电 图11人类的效字化生存方式 思考 试举例说明,在你的日常生活和学习中,感受到哪些数字化的改变? 章数字时代与地理信息技术
数字技术造就数字时代,我们正在向数字时代迈进。在数字时代,由于数字化空间中最基 本的元素井不是传统的物理空间的原子,而是比特①,这就决定了数字时代的第一个特征 非物质性。同时,由于互联网的开发与应用,使得时间和空间的距离几乎为零,数字时代又表 现出超时空性的特征。数字时代的第三个重要特征是:一个人使用信息资源时,不排斥他人同 时使用,这是由数据可以共享的技术特征决定的。例如,你从图书馆借了一本书,别人在你没 有归还之前,就没有办法间读它。但是,如果你是从网络上借阅这本书,你可以阅读它、下载 而且不妨碍他人做同样的操作,这就是共享性 非物质性 数字时代的 基本特征 超时空性 共享性 图12效字时代的基本特征 数字时代的这些基本特征,必然对地理科学提出新的、更高的要求,即要弱化或消除地理 学研究受时间和地城的限制。因此,地理学研究需要应用数字技术来获取、存储、传输和处理 地理数据。 ‖数宇时代的地理信息技术 面对数字时代的挑战,许多国家发展和应用以遥感( Remote Sensing,RS)全球定位系统 Global Positioning System,GPS)和地理信息系统( Geographic Information System,GIS)为代表的 地理信息技术,以数字形式获取、处理和应用地理数据,监测环境变化,增强对重大自然灾害 的快速反应能力,为区城可持续发展服务。 在地理信息技术中,遥感用于实时地获取地理目标的信息,发现地球表面上的各种变化 全球定位系统用于提供目标高精度的定位和导航信息:地理信息系统对多种来源的时空信息进 行综合处理、管理和分析。因此,地理信息技术为人类解决与地理分布有关的间题,提供了崭 新的技术方法。 ①英文bt的音译,信息单元的计量单位, 第一节席卷全球的效字化溴湖|3
感影像、定位数据及 其他地理数据获取 通感影像、定位数据及其 他地理数据处理与分析 通感图像、电子地图或 统计图表输出 图13地理信息技术体系 ⑦ 思考 试根据图13,说出地理信息技术的基本内容 4|第一章效字时代与地理信息技术
北京游乐圆 海淀区P∠A 第二节地理信息技术的发展与应用 运村能图 …:……:……… 地理信息技术的发展起始亍20世纪初、光后经历了航空摄影、航天遥感与地理 信息系蜣、卫星定位与导航和数字地球几个阶段。目前,它在生产和生活中发挥着 重要作用。 ‖!地理信息技术的发展历程 人类从古代的描述性记载和手绘地图,发展到20世纪的航空航天和信息技术,直到正在 发展的数字地球和信息化战略,经历了漫长的发展历程(图1.4)。地理信息技术的发展,主要 从20世纪开始。 20世纪初兴起的航空摄影方法,使人类开始脱离地面,利用高空平台测绘地图。它根本 改变了传统的地图测绘生产过程。 60年代初人遺地球卫星,拍摄并向地球发回了地球卫星影像。这标志着航天遥感时代的 开始,人类可以从外层空间观测地球,实现了整体认识地球的梦想。也就是在这一时期,加拿 大地理信息系统问世,称为CGS。它实现了利用计算机存储、处理和分析多种与地理分布有 关的信息。GS成为科学预测、动态模拟和辅助决策的有力工具。 70年代美国政府组织研制了精密卫星定位与导航系统—全球定位系统(GPS)。它从根本 上解决了人类在地球及其周围空间的定位和导航问题,为海、陆、空全方位实时三维定位与导 航提供了崭新的技术方法。 90年代以来,特别是数字地球的提出,加深了人们对地理信息技术的认识和理解。地理 信息披术是基于计算机及其网络系统、遥感、全球定位系统、地理信息系统、虚拟现实、海量 数据存储等支撑技术的总称,是实现地理数据从采集到应用的现代科学技术。 数字地球 卫星定位与导航 航天通感与地理信息系统 航空通感 901910191 图14现代地理信息技术的发展 第二节地理信息技术的发展与应用5
我国地理信息技术的发展起始于20世纪50年代。60年代我国利用航空摄影开展地形测量 工作。70年代我国发射了人造地球卫星,开始了航天遥感的实验研究。90年代我国研制出了 GIS基础软件,提出了“中国数字地球”。跨入21世纪,我国不仅成功发射了“神舟”五号载 人飞船,而且还建设了具有自主知识产权的区域性卫星定位与导航系统—“北斗导航系统”, 成为世界上继美国、俄罗斯之后,第三个拥有卫星定位与导航系统的国家 !地理信息技术的应用价值 由于地理信息披术具有地理信息获取、分析、模拟、图形表达等功能,在现代生活和生产 中具有广泛的应用价值。 随着经济的发展和人们生活水平的提高,人们更加关注生活质量,渴望更加高效、顺畅 安全地工作和生活,地理信息技术为实现这些愿望提供了技术支持。 例 利用GPS巧妙安排家务与孩子看护 孜子放学外出玩耍容易遇到各种各枰的尼险,而多数父母由于家务忙,无法陆伴在孩子左 右。GPS的出现,解决了他们无法同叶兼顾家务与孩子看护的难题(图1.5)。 不论孜子身处何地,只要随身携带轻便的GPS信息发送接受仪,他便可以将自己的位置 信息实时发送给父母。父母在家只需要打开实时跟粽屏,便可以一边干家务,一边根据GPS 实时跟踪屏接受到的信息了解孩子身处何处,有什么卮险,及时指导孩子釆取妥善措施保护 自己 室贝,不要 得远 知谁了 息发透接收仅 图1.5利用s巧妙安排家务与孩子看护 面围国面面面 随着现代生产影响因素的多样化,处理与传递信息速度的加快,处理信息的方法更为复 杂。传统的手工方法已不能满足现代生产的需要,地理信息技术成为指导生产的重要手段。 6|第一章效字时代与地理信息技术