攝影技術在地理學中的應用
① 攝影與素描在地里學中有哪些應用
怎麼可以把這兩項藝術和地理扯上的?
如果硬也扯的話就只能說
學好地理,可以更好的熟悉地理環境便於旅遊時畫風景素描和攝影吧.
② 簡述什麼是遙感,並舉例遙感在生活中有哪些應用。
遙感技術是從遠距離感知目標反射或自身輻射的電磁波、可見光、紅外線結目標進行探測和識別的技術。例如航空攝影就是一種遙感技術。人造地球衛星發射成功,大大推動了遙感技術的發展。現代遙感技術主要包括信息的獲取、傳輸、存儲和處理等環節。完成上述功能的全套系統稱為遙感系統,其核心組成部分是獲取信息的遙感器。遙感器的種類很多,主要有照相機、電視攝像機、多光譜掃描儀、成象光譜儀、微波輻射計、合成孔徑雷達等。傳輸設備用於將遙感信息從遠距離平台(如衛星)傳回地面站。信息處理設備包括彩色合成儀、圖象判讀儀和數字圖象處理機等。
遙感技術廣泛用於軍事偵察、導彈預警、軍事測繪、海洋監視、氣象觀測和互劑偵檢等。在民用方面,遙感技術廣泛用於地球資源普查、植被分類、土地利用規劃、農作物病蟲害和作物產量調查、環境污染監測、海洋研製、地震監測等方面。遙感技術總的發展趨勢是:提高遙感器的解析度和綜合利用信息的能力,研製先進遙感器、信息傳輸和處理設備以實現遙感系統全天候工作和實時獲取信息,以及增強遙感系統的抗干擾能力。
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③ 信息技術在地理教學中的應用有哪些
以計算機多媒體和網際網路為代表的當代信息技術,正以驚人的速度改變著人們的生存方式和學習方式,改變著教育的形態與模式。地理學科的空間性、綜合性和學科交叉性的特點決定了信息技術這種現代教育手段必將在地理教學中發揮越來越大的作用。
21世紀是一個信息時代,信息化是未來社會發展的必然趨勢,這對現代教育提出了新的要求,也為現代教育發展提供了新的機遇。隨著現代教育技術的廣泛應用,傳統的地理教學模式、地理教學方法和地理教學手段等必將發生根本性變化。
將計算機多媒體和網路引入地理教育教學領域,不僅是教育教學手段的改革,也將從根本上影響和改變教師的教育觀念。多媒體和網路把教學信息以文字、圖形、圖像、聲音、視頻、動畫等形式在課堂呈現,彌補了傳統教學課堂形式單一的缺點。它打破了「粉筆加黑板,教師一言堂」的傳統教學方法,不但在教學中起到事半功倍的效果,而且有利於提高學生的學習興趣和分析、解決問題的能力,大大提高教學效率和質量。運用多媒體在優化地理教學中有以下幾點優勢:
一、活躍課堂,激發興趣
愛因斯坦說過:"興趣是最好的老師"。地理學科部分章節內容比較抽象,空間性較強,如果利用傳統的地理教學方式很難讓空間想像力較差的學生產生興趣,相反還容易使學生產生心理疲勞和逆反情緒。但是,多媒體技術可以讓學生通過圖像、聲音、動畫、視頻等多方面信息,激發學生的學習興趣。課堂教學過程中可藉助計算機、投影儀等先進的多媒體工具向學生展示圖、文、聲、形相結合的課件,以動聽的音樂、鮮艷的色彩、優美的圖案、直觀的形象、逼真的視覺效果再現客觀事物,將地理學科的教學過程直觀、形象地直接作用於學生的各種感官,活躍課堂氣氛,創造意境,從而調動學生學習的積
極性,激發其求知慾,使學生能以輕松愉快的心情參與到課堂教學中來。
二、培養學生的讀圖分析能力
讀圖能力是地理教學過去、現在和將來都必須要培養學生的基本技能,信息技術的圖像處理能力可全方位的幫助學生具備正確的、全面地讀圖、用圖乃至制圖的重要本領,其主要途徑有:①對於展示地理事物空間分布特徵和規律的地圖,可採用重新著色、閃亮、添加符號、箭頭、線條等,突出所要表現的區域、地名、地理分界線等;②對於各種形式的地理圖表,可將其和模擬實景、視頻、數字、語言等作相互轉換,教會學生獲取資料、運用資料、用好資料的基本處理問題的能力;③對於那些高度濃縮、高度概括的相關模式圖表則可利用信息技術作深入挖掘,培養學生的歸納、概括能力。
三、培養學生思維能力
在接受大量的地理信息過程中,運用多種媒體把學生的眼、耳、腦各種感官調動起來,並能及時在饒有興趣的情況下進行幫助學生綜合、歸納、分析,形象思維能力大大提高。盡管我們有了各種教具、實驗、演示手段,也出現了各種模型、儀器、圖表、掛圖,但這些畢竟不能把聲、像、動態等特點集中於一體。計算機輔助教學則能做到,這是書本加黑板加模型的模式所絕對達不到的。
四、發揮學生主體性、實現個體化學習
教師作為學生學習的組織者、引導者與合作者,應在學生力所能及的范圍內,讓他們自己跳起來摘果子,使之真正成為學習的主人。凡是學生自己能探索出來的,決不代替;凡是學生能獨立發現的,決不暗示。信息社會可以為學生建立開放、自主的學習環境,可以給予學生充分的時間和空間,讓不同層次的學生都能自己安排自己的學習,充分發揮了學生主體性,實現了個體化學習,培養了學生的自學能力,同時為學生創新精神和創新能力的培養做好了充分的准備。
④ 舉例說明地理信息技術在地貌學中的應用
從 20 世紀80 年代起國內外科學家開始探索利用 RS/ GIS 技術來提取海岸帶地貌特徵和解譯它的理論和方法,並且成功地進行了河口三角洲、海岸灘塗、潟湖沙壩、珊瑚礁等地貌類型的監測和制圖。20 世紀在 90 年代利用 GIS 技術研究海岸地貌進入了新的階段,這一時期海岸科學家注意到 GIS 技術在海洋和陸地應用中的差別,提出了海岸帶本身的地形數學模型,如 Liet al.提出了海底地形概念數據模型,Hatcher提出專業的海洋網格系統,並把它應用到美國的納拉甘西特(Narragansett)灣海岸帶地質數據的處理和制圖;近年來利用 GIS 技術研究海岸海洋地貌向著更高層次的三維可視化、虛擬現實和復雜地形數據建模方面發展;應用GIS技術集成多源數據建立從陸地到海洋的綜合地理信息平台,研究海岸帶地貌空間分布、演變機理,為海岸帶開發、管理和規劃提供決策支持。
⑤ 哪些影視節目中利用了地理知識
就說《赤壁》,諸葛亮 利用 季風,火燒曹營。淺談影視節目在地理教學中的作用 《地理教育國際憲章》指出:地理教育為今日和未來的世界培養活躍而又負責任的公民所必需。 隨著人與環境矛盾的日益突出;全球經濟一體化的到來。使得普及基礎地理教育的實用性和必要性日益增強。如何提高中國人的世界意識;增強公民的環保意;提高青少年國情知識的認識能力;成為初級地理教育肩負的新任務。然而,在推進教育現代化的今天,傳統的地理課堂教學模式,已不能或更好地滿足當前人們獲取地理知識的需求。現代教育媒體和教學手段的應用使地理課堂教學的效果大大提高了,這是教育的發展逐步與社會的發展相適應的必然潮流。其中,當今日益豐富的影視節目對地理教育的獨特作用是不容忽視的。本文就當今影視節目對地理教學所起的主要作用,作出幾點簡要的闡述。以期廣大地理教育工作者加強對影視媒體使用的意識。 一:生動、直觀的熒屏世界地理知識的特點在於它的綜合性和區域差異性。我們所處的周圍環境是很有限的,而看電視是唯一能滿足人們環游世界的方式。其動態的聲音和圖象,適用於地理事物的變化過程。隨著影視製作技術和攝像技術的發展,電視讓我們能直觀地感受到火山、地震、台風等自然現象的神奇;領略到人類文明,科技發展的輝煌歷程。人類不斷地探索未知的世界,攝像機把我們帶到世界的每一個角落,甚至是浩瀚的外太空,去遨遊那些鮮為人知的世界;去感受科學,感受人類的文明。甚似一卷卷厚厚的地理書。中央電視台的《人與自然》、《走近科學》、《世界各地》等節目,素材豐富,生動直觀。此類節目極高的收視率,說明了觀眾的樂趣所在。南京有線電視台的《地理雜志》節目,節選了美國國家地理頻道所播放的部分內容,形式多樣,取材廣泛。自然風光,優美迷人;動物世界,新奇神秘;世界文明勝地,令人神往;科技新知,誘人深思。觀看此類節目,樂在其中,樂此不疲。此外,如江蘇有線電視台的《環宇探索》;中央電視台的《地球故事》、《望長城》、《中華民族》、《走進西部》等等。收看此類影視節目,既起到了娛樂的目的,又能獲取了大量直觀的地理知識,這是課堂上單調的語言傳授所無法得到的。在提倡素質教育的今天,如果能更多地把這些影視節目使用在課堂上,既避免了四十五鍾枯燥的說教,又大大激發了學生學習的興趣。可以讓學生直觀、全面地認識這個世界,在不知不覺中記住了那些令他們難忘的畫面,讓學生輕松愉快地度過一節地理課。二:有利於增強世界意識在世界政治和經濟日益多極化的今天,作為發展中國家排頭兵的中國,只有不斷提高國人的世界意識,才能使中華民族屹立於世界民族之林,實現中華民族偉大的復興。改革開放二十年來我國的經濟建設取得了舉世矚目的成就。佔世界五分之一人口的中國,每走一步都將對世界的政治和經濟產生深刻的影響。二十年來,我國的經濟、文化已逐步走向世界化;加入世貿組織也已成定局。加強青少年世界意識的培養,成為時代的必然。而當今信息網路化時代的到來,使得知識、 科技的更新速度大大加快。停留在書本上的傳統教學方式是不能適應形勢的。據說在美國,基礎地理教育並不受到重視,而事實上,美國人在空間技術、地質、地貌、環境科學、遙感技術等各方面的地理研究水平都是領先於世界的,美國人的世界意識也是極高的,如果說不注重地理教育,美國為什麼有收視率極高的專門的國家地理頻道,發行量極大的世界性刊物――《國家地理雜志》,如果說不重視,恐怕指的是呆板的課堂教學,而重視的便是媒體問題。美國產影片《天地大沖撞》是一部關於小行星撞擊地球的科幻片。從表面上看,影片反映了美國人充當「救世主」的霸權主義思想,但從另一個側面看,不管是影片的構思還是影片的情節都能反映出美國人的世界意識是極強的。地球是全人類的家園,每一個居住在地球上的人都有責任去保衛她,呵護她,使之可持續的發展。而不只是某個國家,某些人的事。在國內,近年來,熒屏日益豐富的地理性節目,是時代發展的必然潮流。因為隨著世界經濟一體化發展;中國全面的開放和入世的來臨,我們越來越需要更全面、更仔細地認識國情和了解世界。既然中國的未來是青少年的,那他們首先要學好世界性的語言――英語。因為未來我們要與世界打交道。但如果我們不能很好地認識世界,沒有很好的世界意識,又何必學習英語?而提高世界意識的教育,只局限在課堂是很不夠的,豐富的熒屏世界,無疑使提高中國人世界意識的教育得於更廣泛更生動的展開。三:有利於提高環保意識環境與發展是當今國際社會普遍關注的全球性問題。人類社會不斷發展的同時,也造成了全球性的環境污染和生態破壞。對人類未來的生存和發展構成了現實的威脅,因此,可持續發展戰略已成為全人類的共識。對於每一個普通的公民來說,不可能對於地球上的大氣、水體、土壤等污染;資源、能源、人口、糧食等一系列全球性的問題都有切身體會。只有直觀的環保教育才能真正提高學生的環保意識,也才能使之為環保事業負出具體的行動。中央電視台的《人與自然》、《環保世紀行》等節目,展現了我國各地區環保事業的現狀和歷程。通過對某一地區自然景觀的歷史變化,直觀地表現了環境破壞的生動事實。並且通過大量的采訪活動來分析環境變化的根本原因和應採取的對策。使觀眾對環保事業的認識更加具體。尤其是對於青少年學生來說,環境保護不在是一個模糊的概念認識,而是客觀存在的與每一個人的生活都是密切相關的。隨著中國經濟的騰飛,西部大開發提上議事日程,對於大部分居住在東部地區的中國人來說,很難體會到西部地區水資源等開發的制約因素,退耕還牧的重要性。但如果結合地理教材中的環境問題把豐富的影視資料應用在課堂上,效果是十分明顯的。例如,在初中地理第三冊《中國的自然資源》一章中,我把中央電視台的《走進西部》等節目的部分節選內容在課堂上播放後,大部分同學都能說出西部地區的基本自然地理特徵和西部地區水資源、草場資源的基本現狀。然後再結合實際對學生進行生動直觀的環保教育,以樹立學生正確的資源觀和良好的環保意識。在《長江》這一節中,我錄制了中央台的《長江源》這個節目的部分內容在課堂上播放,得到的效果也是極好的。四:有利於提高國情認識能力 不論在哪個國家,普及本國國情知識的教育,都是必不可少的。中國的改革開放和社會主義現代化建設,必須建立在客觀、仔細地認識國情的基礎上。而一個地區的發展也必須充分客觀地認識這個地區的區情。加強中學生的國情教育是素質教育中的一項重要內容。有利於激發學生的愛國主義情操,樹立為社會主義現代化建設的遠大目標。而加強學生的區情教育,則有利於激發學生熱愛家鄉的感情,立志為家鄉的建設作出貢獻。初級中學地理教材中的《中國地理》,經過不斷的改進,增強了可讀性和趣味性。同時又增加了大量的人文地理的內容。可謂是一本系統的國情教育讀本。但僅局限於書本的內容,還不足於使學生全面地了解現實的,變化中的國情。中央電視台的《東西南北中》、《中華民族》、《共和國風雲》等節目中,反映我國近現代史的內容,可以讓學生生動直觀地感受到現實國情的歷史根源;反映地方社會經濟現狀的內容,使學生增強了對國情多層面、多角度的理解;而反映中國人口、資源現狀的內容,更加深了學生對「資源總量多,人均佔有少」這一國情的了解。與傳統課堂教學相比,影視節目所反映的時空變化,能直觀地體現出國情知識的綜合性,以及它在不同區域表現出來的差異性。事實上很多學生,就是在收看諸多此類影視節目的基礎上走進地理課堂的。而有一部分同學由於不經常看電視,對國情知識顯得漠不關心,興趣也提不上來。在地理課上幾乎每一個教師都能發現這個問題。因此,在初中地理教育中引入影視節目,對提高學生國情知識的認識能力是大為有益的。五:有利於豐富旅遊知識近年來, 隨著人民生活水平的不斷提高。我國的旅遊業得到了迅速的發展。國際、國內旅遊業務逐年上升。但在國內旅遊者的調查中顯示,大部分旅遊者的旅遊知識較為貧乏。尤其是不少遊客缺乏景點保護意識,對旅遊區旅遊資源的破壞十分嚴重,導致景區的生態環境日益惡化。旅遊業的可持續發展成為人類關注的一大問題。由此看來,加強旅遊者的旅遊知識教育是十分必要的。就旅遊動機而言,大部分旅遊者產生旅遊動機的原因,來自影視節目傳遞的信息。到某個地方旅遊,常常是慕名而往。通過影視節目,人們可以較為全面地認識,旅遊區的自然地理背景和人文地理背景。中央電視台的《中國旅遊》、《環球》等節目,以及地方電視台的旅遊廣告片的播放,一方面激發了觀眾的旅遊動機,另一方面可以使觀眾獲得了大量的旅遊知識,提高了旅遊者的素質。在課本《中國的旅遊資源》一節上完後,我利用一節課的時間在課堂上播放了「中國十大名勝」的電視錄象資料。最後留給學生的問題是:「你們想去看看嗎?」學生的回答是可想而知的。因此,在初級地理教育中。如果能引入這些影視節目,對培養學生熱愛祖國大好河山的美好情操;提高學生對自然景觀的審美能力;豐富學生的旅遊地理知識;激發學生的學習興趣都是十分有益的。六:減輕學生負擔,開闊學生視野當前,在提倡素質教育的改革實踐中,減負是其中一項重要的舉措。如果說中小學生負擔過重就在於他們沒有更多的時間來了解社會,了解世界。學生被捆在書本上、課堂上和學校里。造成了學生低分低能,高分低能的現狀。這種應試教育的方式走上了違背教育規律的道路。減負,就是要逐步打破這種應試教育的束縛。讓學生有更多的時間和更大的空間,更自由地全面發展。只有這樣才能使學生在變化的世界中成為實用性人才。的確,只有讓學生了解這個直觀現實的世界,才能更好地去改造這個世界;如果我們不能讓學生看到這個直觀的傷痕累累的地球,又如何能讓他們發自內心地去保護我們的地球呢?我們所處的環境是有限的,何不讓豐富多彩的影視節目為地理教育服務呢?因此,引導學生多看有利於增長知識,激發學生學習興趣的影視節目,多多益善。國外的經驗告訴我們,利用影視節目教育是素質教育的一大法寶。針對地理學科的特點,我們應該很好地應用影視資料來為地理教育服務。把它作為地理課堂教學改革的一項內容來實踐,進一步推進地理教育的素質化和現代化。使地理教育更好地為世界的未來培養活躍而負責任的公民而服務。
⑥ 地理信息系統在地質學上應用
GIS與測繪學和地理學有著密切的關系。大地測量、工程測量、礦山測量、地籍測量、航空攝影測量和遙感技術為GIS中的空間實體提供各種不同比例尺和精度的定位數;電子速測儀、GPS全球定位技術、解析或數字攝影測量工作站、遙感圖像處理系統等現代測繪技術的使用,可直接、快速和自動地獲取空間目標的數字信息產品,為GIS提供豐富和更為實時的信息源,並促使GIS向更高層次發展。地理學是GIS的理論依託。有的學者斷言,「地理信息系統和信息地理學是地理科學第二次革命的主要工具和手段。如果說GIS的興起和發展是地理科學信息革命的一把鑰匙,那麼,信息地理學的興起和發展將是打開地理科學信息革命的一扇大門,必將為地理科學的發展和提高開辟一個嶄新的天地」。GIS被譽為地學的第三代語言——用數字形式來描述空間實體。
GIS按研究的范圍大小可分為全球性的、區域性的和局部性的;按研究內容的不同可分為綜合性的與專題性的。同級的各種專業應用系統集中起來,可以構成相應地域同級的區域綜合系統。在規劃、建立應用系統時應統一規劃這兩種系統的發展,以減小重復很費,提高數據共享程度和實用性。
在配電自動化系統中地理信息系統(GIS)是一個重要內容:由於配電網節點多,設備分散,其運行管理工作常於地理位置有關,引入配電地理信息系統(GIS)系統,可以更加直觀的進行運行管理;其內容主要包括:設備管理(FM),是將變電站、饋線、變壓器、開關、電桿等設備的技術數據反映在地理背景圖上;用戶信息系統(CIS),指藉助GIS對大量用戶信息,如用戶名稱、地址、帳號、電話、用電量和負荷、供電優先順序、停電記錄等進行處理,便於迅速判斷故障的影響范圍,而用電量和負荷的統計信息還可作為網路分析的依據;停電管理系統(OMS),是指接到停電投訴後,GIS通過調用CIS和SCADA功能,迅速查明故障地點和影響范圍,選擇合理的操作順序和路徑,顯示處理過程中的進展,並自動將有關信息轉給用戶投訴電話應答系統;另外GIS還可具有輔助配電網發展規劃設計功能等。
我國地理信息系統的起步稍晚,但發展勢頭相當迅猛,大致可分為以下三個階段。
第一是起步階段。20世紀70年代初期,我國開始推廣電子計算機在測量、制圖和遙感領域中的應用。隨著國際遙感技術的發展,我國在1974年開始引進美國地球資源衛星圖像,開展了遙感圖像處理和解譯工作。1976年召開了第一次遙感技術規劃會議,形成了遙感技術試驗和應用蓬勃發展的新局面,先後開展了京津唐地區紅外遙感試驗。新疆哈密地區航空遙感試驗、天津渤海灣地區的環境遙感研究、天津地區的農業土地資源遙感清查工作。長期以來,國家測繪局系統開展了一系列航空攝影測量和地形測圖,為建立地理信息系統資料庫打下了堅實的基礎。解析和數字測圖、機助制圖、數字高程模型的研究和使用也同步進行。1977年誕生了第一張由計算機輸出的全要素地圖。1978年,國家計委在黃山召開了全國第一屆資料庫學術討論會。所有這些為GIS的研製和應用作了技術上的准備。
第二是試驗階段。進入80年代之後,我國執行「六五」、「七五」計劃,國民經濟全面發展,很快對「信息革命」作出熱烈響應。在大力開展遙感應用的同時,GIS也全面進入試驗階段。在典型試驗中主要研究數據規范和標准、空間資料庫建設、數據處理和分析演算法及應用軟體的開發等。以農業為對象,研究有關質量評價和動態分析預報的模式與軟體,並用於水庫淹沒損失、水資源估算、土地資源清查、環境質量評價與人口趨勢分析等多項專題的試驗研究。在專題試驗和應用方面,在全國大地測量和數字地面模型建立的基礎上,建成了全國1:100萬地留資料庫系統和全國土地信息系統、1:4見萬全國資源和環境信息系統及1:25o萬水土保持信息系統,並開展了黃土高原信息系統以及洪水災情預報與分析系統等專題研究試驗。用於輔助城市規劃的各種小型信息系統在城市建設和規劃部門也獲得了認可。
在學術交流和人才培養方面得到很大發展。在國內召開了多次關於GIS的國際學術討論會。1985年,中國科學院建立了「資源與環境信息系統國家級重點開放實驗室」,1988年和1990年武漢測繪科技大學先後建立了「信息工程專業」和「測繪遙感信息工程國家級重點開放實驗室」。我國許多大學中開設了rs方面的課程和不同層次的講習班,已培養出了一大批從事GIS研究與應用的博士和碩土。
第三是GIS全面發展階段。80年代末到90年代以來,我國的GIS隨著社會主義市場經濟的發展走上了全面發展階段。國家測繪局正在全國范圍內建立數字化測繪信息產業。1:100萬地圖資料庫已公開發售,衛:25萬地圖資料庫也已完成建庫,並開始了全國1石萬地圖資料庫生產與建庫工作,各省測繪局正在抓緊建立省級1:1萬基礎地理信息系統。數字攝影測量和遙感應用從典型試驗逐步走向運行系統,這樣就可保證向GIS源源不斷地提供地形和專題信息。進入90年代以來,沿海、沿江經濟開發區的發展,土地的有償使用和外資的引進,急需GIS為之服務,有力地促進了城市地理信息系統的發展。用於城市規劃、土地管理、交通、電力及各種基礎設施管理的城市信息系統在我國許多城市相繼建立。
在基礎研究和軟體開發方面,科技部在「九五」科技攻關計劃中,將「遙感、地理信息系統和全球定位系統的綜合應用」列入國家「九五」重中之重科技攻關項目,在該項目中投入相當大的研究經費支持武漢測繪科技大學、北京大學、中國地質大學、中國林業科學研究院和中國科學院地理研究所等單位開發我國自主版權的地理信息系統基礎軟體。經過幾年的努力,中國GIS基礎軟體與國外的差距迅速縮小,涌現出若干能參與市場競爭的地理信息系統軟體,如GeoStar, MapGIS, OityStar, ViewGIS等。在遙感方面,在該項目的支持下,已建立全國基於IK4遙感影像土地分類結果的土地動態監測信息系統。國家這一重大項目的實施,有力地促進了中國遙感和地理信息系統的發展
⑦ 在現代地理學中,應用了哪些主要的數學方法,其主要用途是什麼
《現代地理學中的數學方法》應用了的主要的數學方法包括緒論、地理數據版及其採集與權處理、統計分析方法、線性規劃方法、多目標規劃方法、投入產出分析方法、隨機型決策方法、AHP決策分析方法、網路分析方法、控制論方法、模糊數學方法、灰色系統方法、系統動力學方法、分形理論及其應用、小波分析方法、人工神經網路方法等。
⑧ 地理信息技術的應用
地理信息技術
地理信息技術包括——地理信息系統()、遙感(RS)、全球定位系統(GPS)和數字地球技術。
地理信息系統
地理信息系統(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)有時又稱為「地學信息系統」或「資源與環境信息系統」。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟體系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。地理信息系統處理、管理的對象是多種地理空間實體數據及其關系,包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據、屬性數據等,用於分析和處理在一定地理區域內分布的各種現象和過程,解決復雜的規劃、決策和管理問題。
通過上述的分析和定義可提出GIS的如下基本概念:
1、GIS的物理外殼是計算機化的技術系統,它又由若干個相互關聯的子系統構成,如數據採集子系統、數據管理子系統、數據處理和分析子系統、圖像處理子系統、數據產品輸出子系統等,這些子系統的優劣、結構直接影響著GIS的硬體平台、功能、效率、數據處理的方式和產品輸出的類型。
2、GIS的操作對象是空間數據,即點、線、面、體這類有三維要素的地理實體。空間數據的最根本特點是每一個數據都按統一的地理坐標進行編碼,實現對其定位、定性和定量的描述、這是GIS區別於其它類型信息系統的根本標志,也是其技術難點之所在。
3、GIS的技術優勢在於它的數據綜合、模擬與分析評價能力,可以得到常規方法或普通信息系統難以得到的重要信息,實現地理空間過程演化的模擬和預測。
4、GIS與測繪學和地理學有著密切的關系。大地測量、工程測量、礦山測量、地籍測量、航空攝影測量和遙感技術為GIS中的空間實體提供各種不同比例尺和精度的定位數;電子速測儀、GPS全球定位技術、解析或數字攝影測量工作站、遙感圖像處理系統等現代測繪技術的使用,可直接、快速和自動地獲取空間目標的數字信息產品,為GIS提供豐富和更為實時的信息源,並促使GIS向更高層次發展。地理學是GIS的理論依託。有的學者斷言,「地理信息系統和信息地理學是地理科學第二次革命的主要工具和手段。如果說GIS的興起和發展是地理科學信息革命的一把鑰匙,那麼,信息地理學的興起和發展將是打開地理科學信息革命的一扇大門,必將為地理科學的發展和提高開辟一個嶄新的天地」。GIS被譽為地學的第三代語言——用數字形式來描述空間實體。
遙感
遙感是以航空攝影技術為基礎,在本世紀60年代初發展起來的一門新興技術。開始為航空遙感,自1972年美國發射了第一顆陸地衛星後,標志著航天遙感時代的開始。經過幾十年的發展,目前遙感技術已廣泛應用於資源環境、水文、氣象,地質地理等領域,成為一門實用的,先進的空間探測技術。
遙感是利用遙感器從空中來探測地面物體性質的,它根據不同物體對波譜產生不同響應的原理,識別地面上各類地物,具有遙遠感知事物的意思。也就是利用地面上空的飛機、飛船、衛星等飛行物上的遙感器收集地面數據資料,並從中獲取信息,經記錄、傳送、分析和判讀來識別地物。
遙感技術主要特點:
1、可獲取大范圍數據資料。遙感用航攝飛機飛行高度為10km左右,陸地衛星的衛星軌道高度達910km左右,從而,可及時獲取大范圍的信息。
2、獲取信息的速度快,周期短。由於衛星圍繞地球運轉,從而能及時獲取所經地區的各種自然現象的最新資料,以便更新原有資料,或根據新舊資料變化進行動態監測,這是人工實地測量和航空攝影測量無法比擬的。
3、獲取信息受條件限制少。在地球上有很多地方,自然條件極為惡劣,人類難以到達,如沙漠、沼澤、高山峻嶺等。採用不受地面條件限制的遙感技術,特別是航天遙感可方便及時地獲取各種寶貴資料。
4、獲取信息的手段多,信息量大。根據不同的任務,遙感技術可選用不同波段和遙感儀器來獲取信息。例如可採用可見光探測物體,也可採用紫外線,紅外線和微波探測物體。利用不同波段對物體不同的穿透性,還可獲取地物內部信息。例如,地面深層、水的下層,冰層下的水體,沙漠下面的地物特性等,微波波段還可以全天候的工作。
全球定位系統
全球衛星定位系統(Globle Positioning System) 是一種結合衛星及通訊發展的技術,利用導航衛星進行測時和測距。全球衛星定位系統(簡稱GPS) 是美國從本世紀70 年代開始研製,歷時20 余年,耗資200 億美元,於1994 年全面建成。具有海陸空全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。經過近十年我國測繪等部門的使用表明,全球衛星定位系統以全天候、高精度、自動化、高效益等特點,成功地應用於大地測量、工程測量、航空攝影、運載工具導航和管制、地殼運動測量、工程變形測量、資源勘察、地球動力學等多種學科,取得了好的經濟效益和社會效益。
GPS全球衛星定位系統由三部分組成:空間部分—GPS星座(GPS星座是由24顆衛星組成的星座,其中21顆是工作衛星,3顆是備份衛星);地面控制部分—地面監控系統;用戶設備部分—GPS 信號接收機。
1、空間部分
GPS的空間部分是由24 顆工作衛星組成,它位於距地表20 200km的上空,均勻分布在6 個軌道面上(每個軌道面4 顆) ,軌道傾角為55°。此外,還有4 顆有源備份衛星在軌運行。衛星的分布使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4 顆以上的衛星,並能保持良好定位解算精度的幾何圖象。這就提供了在時間上連續的全球導航能力。GPS 衛星產生兩組電碼, 一組稱為C/ A 碼( Coarse/ Acquisition Code11023MHz) ;一組稱為P 碼(Procise Code 10123MHz) ,P 碼因頻率較高,不易受干擾,定位精度高,因此受美國軍方管制,並設有密碼,一般民間無法解讀,主要為美國軍方服務。C/ A 碼人為採取措施而刻意降低精度後,主要開放給民間使用。
2、地面控制部分
地面控制部分由一個主控站,5 個全球監測站和3 個地面控制站組成。監測站均配裝有精密的銫鍾和能夠連續測量到所有可見衛星的接受機。監測站將取得的衛星觀測數據,包括電離層和氣象數據,經過初步處理後,傳送到主控站。主控站從各監測站收集跟蹤數據,計算出衛星的軌道和時鍾參數,然後將結果送到3 個地面控制站。地面控制站在每顆衛星運行至上空時,把這些導航數據及主控站指令注入到衛星。這種注入對每顆GPS 衛星每天一次,並在衛星離開注入站作用范圍之前進行最後的注入。如果某地面站發生故障,那麼在衛星中預存的導航信息還可用一段時間,但導航精度會逐漸降低。對於導航定位來說,GPS衛星是一動態已知點。星的位置是依據衛星發射的星歷—描述衛星運動及其軌道的 的參數算得的。每顆GPS衛星所播發的星歷,是由地面監控系統提供的。衛星上的各種設備是否正常 工作,以及衛星是否一直沿著預定軌道運行,都要由地面設備進行監測和控制。地面監控系統 另一重要作用是保持各顆衛星處於同一時間標准—GPS時間系統。這就需要地面站監測各顆衛星的時間,求出鍾差。然後由地面注入站發給衛星,衛星再由導航電文發給用戶設備。 GPS工作衛星的地面監控系統包括一個主控站、三個注入站和五個監測站。
3、用戶設備部分
用戶設備部分即GPS 信號接收機。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛星截止角所選擇的待測衛星,並跟蹤這些衛星的運行。當接收機捕獲到跟蹤的衛星信號後,即可測量出接收天線至衛星的偽距離和距離的變化率,解調出衛星軌道參數等數據。根據這些數據,接收機中的微處理計算機就可按定位解算方法進行定位計算,計算出用戶所在地理位置的經緯度、高度、速度、時間等信息。接收機硬體和機內軟體以及GPS 數據的後處理軟體包構成完整的GPS 用戶設備。GPS 接收機的結構分為天線單元和接收單元兩部分。接收機一般採用機內和機外兩種直流電源。設置機內電源的目的在於更換外電源時不中斷連續觀測。在用機外電源時機內電池自動充電。關機後,機內電池為RAM存儲器供電,以防止數據丟失。目前各種類型的接受機體積越來越小,重量越來越輕,便於野外觀測使用。
全球定位系統具有六大特點:第一,全天候,不受任何天氣的影響;第二,全球覆蓋(高達98%);第三,七維定點定速定時高精度;第四,快速、省時、高效率;第五,應用廣泛、多功能;第六,可移動定位。
數字地球
數字地球是對真實地球及其相關現象統一的數字化重現和認識。其核心思想是用數字化的手段來處理整個地球的自然和社會活動諸方面的問題,最大限度地利用資源,並使普通百姓能夠通過一定方式方便地獲得他們所想了解的有關地球的信息,其特點是嵌入海量地理數據,實現多解析度、三維對地球的描述,即"虛擬地球"。通俗地講,就是用數字的方法將地球、地球上的活動及整個地球環境的時空變化裝入電腦中,實現在網路上的流通,並使之最大限度地為人類的生存、可持續發展和日常的工作、學習、生活、娛樂服務。
嚴格地講,數字地球是以計算機技術、多媒體技術和大規模存儲技術為基礎,以寬頻網路為紐帶運用海量地球信息對地球進行多解析度、多尺度、多時空和多種類的三維描述,並利用它作為工具來支持和改善人類活動和生活質量。
地理信息技術是個比較有專業針對性的科目類別。
近幾年來在地球物理信息技術的應用已經擴展至:高分辨地震勘探、岩石圈地球物理測量和數據處理、油氣藏描述與油氣藏表徵、復雜油氣田物探、地震波場模擬、基於模型的深度域地震成像、地球物理井間電磁測井及層析成像、水資源與工程環境勘查以及非地震探測、海洋地球物理勘察、復雜油氣田物探石油和地球探測信息分析。
總之前途無量哦。
⑨ 遙感在地理學中是如何應用的
遙感岩石學是遙感地質學的一個重要分支學科,它是以岩石學理論為基礎,以遙感技術版為手段,結合圖像處理技權術提取和識別岩石信息的一門學科(傅碧宏,1996)。遙感岩石學是區域遙感地質填圖的關鍵技術,其主要研究內容是:岩石反射波譜、發射波譜特性及遙感圖像岩石信息提取和圖像檢測方法;遙感圖像岩石地貌形態識別特徵及岩石類型識別及劃分方法;
基於地面岩石光譜定量處理的信息增強和提取方法,如波段比值法、反射波譜編碼法、岩石波譜與化學成分的逐步回歸法等;基於影像灰度值空間結構信息提取的岩石信息識別和分類方法,如基於灰度共生矩陣的影像紋理分析、基於分形幾何的影像紋理分析和岩石類型識別方法。