高中地理3s技术教案

第一篇：高中地理3s技术教案

地理信息技术在区域地理环境研究中的应用

教学目的：

1． 了解遥感、全球定位系统、地理信息系统的原理，以及数字地球的含义。2． 举例说明遥感、全球定位系统、地理信息系统在区域地理环境研究中的应用。教学重难点：

1．遥感、全球定位系统、地理信息系统的原理，以及数字地球的含义。2．遥感、全球定位系统、地理信息系统在区域地理环境研究中的应用。教具准备：有关挂图等、自制图表等

教学方法：比较法、图示分析法、图示法等 教学过程：

一、地理信息技术 1．概念： 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。2．应用——广泛

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。

如：可以模拟特定区域的自然过程，预测、预报区域内可能发生的灾害或环境变化。GPS汽车导航、空间信息网站、城市多媒体地理信息系统等。

二、遥感(RS)1．概念： 是人们在航空器(如飞机、高空气球)或航天器(如人造卫星)上利用一定的技术装备，对地表物体进行远距离的感知。2．遥感的装置

⑴传感器——遥感的关键装置

作用：传感器在航空或航天器上接受地面物体反射或辐射的电磁波信息，并以图像胶片或数据磁带记录下来，传送到地面接收站

⑵组成（了解）

遥感平台、传感器、地面接收站、信息处理系统等 3．遥感技术的主要环节和功能

例：1998年洞庭湖及荆江地区飞机、卫星遥感影像对洪水监测

1998年夏秋，长江流域发生了罕见的大洪水，中科院遥感所等科研部门，利用飞机遥感监测和卫星遥感监测技术，对洞庭湖及荆江地区洪灾情况进行监测，在很短的时间内获得了较全面的资料，给抗洪决策提供了科学依据，为夺取抗洪斗争立了大功。

课本图1.5（左图）是飞机遥感影像，在阴雨天气的情况下，通过微波遥感，透过层层云雨阴隔而得到的图像，地物仍具很高的分辨率，经过计算机处理后，课本图1.6（左图）更是清楚地显示了洪水的淹没情况。课本图1.5（右图）是卫星遥感影像，同样经过计算机处理后，课本图1.6（右图）能清楚地显示当时该地区淹没地区的分布。通过不同时间，不同遥感平台得到的影像，再经过计算机处理技术，我们就能快捷、准确地统计出洪水的淹没情况。

可见，遥感技术具有很多的优点。

4． 遥感的优越性（此部分可以请学生思考讨论总结完成。）① 高研究工作的精度和质量，节省人力、财力，提高效率。

②遥感信息作为重要的信息源，为区域地理环境研究从定性到定量、从静态到动态、从过程到模式的转化和发展，提供了条件。区域地理环境研究的前提是获取地理信息。例如，将多次或逐月、逐年的遥感影像图叠加，就可反映城市的扩张、海岸的侵蚀、湖泊的消长，等等。在区域地理环境研究中,遥感广泛应用于资源凋查、环境监测、自然灾害防御监测等领域。遥感技术的应用范围很广。除了以上介绍的森林火灾、洪水监测外，还广泛应用于农业、地质、海洋研究、环境监测等许多方面。而且我国的遥感技术也已经在世界上具领先地位。

5． 遥感技术的应用

通过这个材料，使学生了解如下问题：

遥感在农业方面的应用

1． 遥感在农业方面的应用主要包括上地资源调查、土地利用现状调查、病虫害和农业生态环境调查及监测，以及农作物长势监测和估产等方面。2．遥感在土地资源与土壤调查中应用广泛。

3．作物估产是体现遥感在农业方面综合应用的最好例证。思考

1．从监测的范围、速度，人力和财力的投入等方面看，遥感具有哪些特点? 点拨： 范围更广、速度更快、需要人力更少、财力投入少。

2．有人说：遥感是人的视力的延伸。你同意这种看法吗? 点拨：同意。可以从遥感的定义分析。从某种意义上说，人们“看”的过程就是在遥感，眼睛相当于传感器。课堂小结：

遥感技术是国土整治和区域发展研究中应用较广的技术手段之一，我国在这个领域已经走在了世界的前列。我国的大部分土地已经获得了大比例尺的航空影像资料，成功发射了回收式国土资源卫星，自行研制发射了“风云”卫星。遥感技术为我国自然资源开发与利用提供了大量的有用的资料，在我国农业估产、灾害监测、矿产勘察、土地利用、环境管理与城乡规划中起到了非常重要的作用。

第二篇：3S技术生产实习报告

3S“技术生产实习报告

第1章：实习目的与意义

”3S“技术是英文遥感技术（Remote Sensing RS）、地理信息系统（Geographical information System GIS）、全球定位系统（Global Positioning System GPS）这三种技术名词中最后一个单词字头的统称。资源环境与城乡规划管理专业的课程中已经涉及了其中的两方面内容，一是遥感方面，另一方面是地理信息系统。通过遥感概论的理论基础学习和资源环境遥感分析课程中相关软件的学习，以及相应的应用与分析，我们了解的遥感技术在各个领域的应用及方法；通过地理信息系统课程学习相关的基础知识学习和GIS软件应用课程系统的学习软件在实际中的应用方法。对于全球定位系统，是在实习相关的野外调查中学习和使用的。我们了解任何一种方法在实际应用中都不是独立使用的，所以各种技术的融合是很有必要的。

”3S“技术生产实习的目的和意义是旨在了解学习各科基础知识的基础上，进一步加强学生综合应用各种技术的能力，以适应现实中不同工作情况的要求。本次实习首先是对课本所学相关知识的验证，通过实践对理论概念加深和巩固，增强对知识的理解和记忆；其次是通过实习的过程，进一步提高同学自身的各方面能力，包括观察分析能力、统筹安排能力、实践考察能力和团队合作能力，还可以使学生掌握区域调查的基本方法，结合实际发现问题、研究问题，另外外出实习，不仅是在学习方面使同学学到书本上学不到的实践知识，还可以在学生的素质教育上起到一定的作用，在外实习可以培养同学吃苦耐劳、团结互助的精神，为以后的学习和工作打下基础，增强学生就业能力和竞争力。

第2章：实习地点与日期

”3S“技术生产实习的主要实习地点分两方面。一是建筑工程学院三楼实验室，二是大庆市野外调查。

2011年7月4日—2011年7月10日：全体同学在建筑工程学院三楼实验室进行土地利用分类；

2011年7月11日—2011年7月15日：部分同学在建筑工程学院三楼实验室进行个小组图形的整合、拓扑和添加属性；

2011年7月11日—2011年7月13日：老师带领部分同学到大庆市进行外业调查。

遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线结目标进行探测和识别的技术。任何物体都具有光谱特性，具体地说，它们都具有不同的吸收、反射、辐射光谱的性能。在同一光谱区各种物体反映的情况不同，同一物体对不同光谱的反映也有明显差别。即使是同一物体，在不同的时间和地点，由于太阳光照射角度不同，它们反射和吸收的光谱也各不相同。遥感技术就是根据这些原理，对物体作出判断。实习使用的基础底图是多谱段的TM遥感影像。

地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科，它是一种特定的十分重要的空间信息系统，它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。本次实习主要使用学习过的ERSI公司开发的ArcGIS软件进行数据的分析。

本次”3S"技术生产实习是以大庆市域范围为研究对象，基于TM遥感影像的基础上，对大庆市域范围的土地利用类型进行分析并进行分类，并对TM遥感影像无法辨别的区域，进行实地调查，最终形成土地利用分析图，是综合使用遥感、地理信息系统及全球定位系统的技术，最终完成实习内容的一次综合性生产实习。

通过本次实习，我在了解学习各科基础知识的基础上，进一步增强了综合应用各种技术的能力。实习过程中，结合理论基础，在实践中摸索前进，使用ERDAS软件对多谱段的TM影像进行合成，挑战应用全英文版ArcGIS软件进行土地利用类型分析，每一项技术的使用都是存在联系的，所以我明白了各种技术的配合，取各项技术之优点，可以更好的完成工作内容，提高工作质量，提高工作效率。

当然还存在了一些问题，由于TM影像的分辨率较低，所以有很多区域的用地类型不是很清晰，需要转换波谱进一步区分，并且需要进行野外的实地调查。

第三篇：3S技术综合实习指导书

3S技术综合实习指导书

祁向前

黑龙江科技大学测绘与地理信息工程系

2018年6月

实习题目：3S技术综合实习

一、实习目的

1．掌握GNSS 数据采集，RS影像及航测影像处理、信息提取，GIS分析与制图等技术，培养学生的系统集成能力，提高学生的动手实践能力。2．了解3S技术在工程实践中的综合应用。3．理解、掌握3S技术集成以及发展趋势。

二、实习任务

1．GNSS数据采集及处理。

2．RS影像及航测影像处理，专题信息提取。

3．GIS分析与制图，专题信息分析（如绿化率、建筑面积、道路面积的计算等）。

三、数据范围

本次3S综合实习，综合运用GPS、RS和GIS技术，针对给定区域进行数据处理、信息提取与制图。

数据范围：帽儿山部分区域。

四、实习内容

1．工作区控制点数据的采集（GPS数据采集及处理）。（1）静态GPS的选择与设置；（2）数据导入；

（3）坐标转换与投影变换；（4）生成控制点文件。

2．RS影像及航测影像处理与信息提取。

（1）RS影像处理，包括遥感图像的几何校正、增强、配准、裁剪等；（2）专题信息提取（即遥感影像分类）。3．GIS信息分析与制图（1）统计各类别的面积；（2）制作分类后的专题图。

五、实验原理、主要步骤和要求

1．实验原理：依据GNSS、RS、GIS以及计算机等相关学科原理与方法开展3S

综合实习。

2．主要步骤：

2.1 GNSS的使用和工作区控制点数据的采集。主要包括：

①控制点规划设计；（在遥感影像上设计控制点，与已有控制点进行联测，要求在同一坐标系统中，并至少进行一个时段的数据采集，用于影像配准）

②设定GNSS 仪器的坐标系统； ③依据方案采集控制点坐标； ④在电脑上导入采集的数据；

⑤保存数据文件，作为遥感数据处理和GIS制图的控制点数据。2.2 遥感图像的预处理，专题信息提取。主要包括：

①遥感图像的预处理，包括波段叠加成彩色影像、预处理、几何校正、裁剪、增强等。

②专题信息提取（主要应用监督分类与非监督分类），计算机解译和人工解译相结合，③分类后应包括基本的地物类型，对分类后的结果进行评价，精度不小于4个像元。

2.4 GIS信息分析与制图

①将分类后的专题信息导入GIS软件，统计类别的面积； ②基于GIS制作专题图。3．实验要求

总体要求：以小组为单位（5-7人一组，设组长一名），明确掌握GPS数据采集、地图配准与矢量化、RS影像处理与专题信息提取、GIS信息分析等操作与实现方法。

3.1 GNSS数据采集与处理 ①以小组为单位采集数据； ②合理选择控制点（不少于12处）；

③提交控制点数据文件（小组需呈现12处不同的数据采集工作照）。3.2 遥感图像处理与信息提取 ①熟悉遥感图像处理的基本原理；

②使用ENVI或ERDAS遥感图像处理软件对遥感图像数据进行处理； ③依据实验目的对预处理之后的遥感图像进行图像专题信息提取。

3.3 GIS分析与制图

①在图像信息提取的基础上，制作专题图，要求有图名、图例、比例尺、坐标格网以及指北针等。

六、实习地点

1．黑龙江省南部尚志市帽儿山镇（GNSS数据采集）。2．基地教室（遥感影像处理）。3．基地教室（GIS分析与制图）。

七、实习条件

1．实验数据

（1）提供帽儿山的影像数据一景及航测数据一景。（2）边界范围数据（shp格式）自己做。2．实验所需软件

（1）遥感软件：Envi或Erdas；（2）GIS软件：ArcGIS；（3）GNSS所需的配套软件。3．实验实习所需设备

（1）RTK接收机（15台）、基站一台。（2）电脑（自备），每人一台。

八、实习报告

1．提交方式：纸质报告书及实习日记。2．检查与评价方式：

（1）平时成绩计60%（包括考勤、承担实习角色、积极参与解决实际问题等）（2）纸质报告计40%；（内容详实，有成果图、有实习分析、得出合理结论等）

第四篇：3S技术及应用综合实习指导书

3S技术及应用综合实习指导书

兰州理工大学测绘工程系

2014年12月

实习题目：3S技术综合应用

一、实习目的

1．掌握GPS 数据采集，RS影像处理、信息提取，GIS分析与制图等技术，培养学生的系统集成能力，提高学生的动手实践能力。2．了解3S技术在工程实践中的综合应用。3．理解、掌握3S技术集成以及发展趋势。

二、实习任务

1．GPS数据采集及处理。

2．RS影像处理，专题信息提取。

3．GIS分析与制图，专题信息分析（如绿化率、建筑面积、道路面积的计算等）。

三、数据范围

本次3S综合实习，综合运用GPS、RS和GIS技术，针对给定区域进行数据处理、信息提取与制图。

数据范围：兰州理工大学校园区域，即至少要包括北到南山路、东至兰州理工大学本部，西至兰州理工大学西校区所包围的区域。（具体范围组内自行确定）

四、实习内容

1．工作区控制点数据的采集（GPS数据采集及处理）。（1）静态GPS的选择与设置；（2）数据导入；

（3）坐标转换与投影变换；（4）生成控制点文件。

2．RS影像处理与信息提取。

（1）RS影像处理，包括遥感图像的几何校正、增强、配准、裁剪等；（2）专题信息提取（即遥感影像分类）。3．GIS信息分析与制图（1）统计各类别的面积；

（2）制作分类后的专题图。

五、实验原理、主要步骤和要求

1．实验原理：依据GPS、RS、GIS以及计算机等相关学科原理与方法开展3S综合实习。

2．主要步骤：

2.1 GPS的使用和工作区控制点数据的采集。主要包括：

①控制点规划设计；（在遥感影像上设计控制点，与校园已有控制点进行联测，要求将西校区和本部在同一坐标系统中，并至少进行一个时段的数据采集，用于影像配准）

②设定GPS 仪器的坐标系统； ③依据方案采集控制点坐标； ④在电脑上导入采集的数据；

⑤保存数据文件，作为遥感数据处理和GIS制图的控制点数据。2.2 遥感图像的预处理，专题信息提取。主要包括：

①遥感图像的预处理，包括波段叠加成彩色影像、预处理、几何校正、裁剪、增强等。

②专题信息提取（主要应用监督分类与非监督分类），计算机解译和人工解译相结合，③分类后应包括基本的地物类型，对分类后的结果进行评价，精度不小于4个像元。

2.4 GIS信息分析与制图

①将分类后的专题信息导入GIS软件，统计类别的面积； ②基于GIS制作专题图。3．实验要求

总体要求：以小组为单位（5-7人一组，设组长一名），明确掌握GPS数据采集、地图配准与矢量化、RS影像处理与专题信息提取、GIS信息分析等操作与实现方法。

3.1 GPS数据采集与处理 ①以小组为单位采集数据；

②合理选择控制点（不少于8处）；

③提交控制点数据文件（小组需呈现8处不同的数据采集工作照）。3.2 遥感图像处理与信息提取

①熟悉遥感图像处理的基本原理；

②使用ENVI或ERDAS遥感图像处理软件对遥感图像数据进行处理； ③依据实验目的对预处理之后的遥感图像进行图像专题信息提取。3.3 GIS分析与制图

①在图像信息提取的基础上，制作专题图，要求有图名、图例、比例尺、坐标格网以及指北针等。

六、实习地点

1．兰州理工大学校园区，（GPS数据采集）。2．校内实验室（遥感影像处理）。3．校内实验室（GIS分析与制图）。

七、实习条件

1．实验数据

（1）提供兰州市的landsat TM数据一景,数据格式转换为二进制，包括7个波段（2）兰州市边界范围数据（shp格式）

2．实验所需软件

（1）遥感软件：Envi或Erdas；（2）GIS软件：ArcGIS；（3）GPS所需的配套软件。3．实验实习所需设备

（1）GPS接收机（10台）；（2）电脑（自备）。

八、实习报告

1．提交方式：纸质报告书。2．检查与评价方式：

（1）平时成绩计60%（包括考勤、承担实习角色、积极参与解决实际问题等）（2）纸质报告计40%；（内容详实，有成果图、有实习分析、得出合理结论等）

第五篇：3S技术与新课程地理教学

3S技术与新课程地理教学

摘要：“3S”技术是英文遥感（RemoteSensingRS）、地理信息系统（Geographical information System GIS）、全球定位系统（Global Positioning System GPS）这三种技术名词中最后一个单词字头的统称，这三者之间紧密联系在一起，遥感技术是信息采集（提取）的主力；全球定位系统是对遥感图像（像片）及从中提取的信息进行定位，赋予坐标，使其能和“电子地图”进行套合；地理信息系统是信息的“大管家”为3S技术的核心。目前3S技术是解决人口、资源、环境及经济发展等重大地理问题的重要手段和关健技术。因此，《普通高中地理课程标准》要求新的高中地理课程在必修、选修模块中必须介绍有关3S的知识，这是课程内容本身的要求。

关键词：3S技术新课程地理教学

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）06-0154-01

3S技术是地理课程独特的辅助教学技术。目前，中学生普遍不喜欢地理课，《普通高中新课程试验监测报告》显示：在七门学科当中，地理仅排在物理之后，居于第二难学课程，造成这一结果的一个重要原因是目前地理课程教学手段落后，在中学地理教学过程中，大多数教师仍然偏重如何辅助学生记忆，其手段仍然是以地理挂图和幻灯片等作为辅助工具，学生感到枯燥无味，因而教学效果不甚理想。因此地理教学改革的一个重要课题是使课堂教学整体优化，将信息技术引入地理教学，是改革教学方法和教学模式的重要途径之一，结合地理学科的特点，将信息技术中的高端3S技术用于地理教学，是地理教学发展的必然。下面以一些具体实例说用3S技术在地理教学中的应用。

一、GIS技术及其在地理教学中的应用

地理信息系统是20世纪60年代中期才发展起来的新技术，至今已40多年，始终发展迅猛。国内外学者由于对GIS技术研究视角、应用目的的不同，所给出的定义也不尽相同，但都认为GIS具有数据的采集、管理、处理、分析和输出等基本功能。目前，GIS广泛应用于国民经济的各行各业，如环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。

在中学地理教学中，GIS技术可将复杂的自然景观、地理现象的空间分布甚至抽象的概念用三维的、动态的、直观的方法方式表现出来，将地理教学中不易明察与掌握的内容通过虚拟场景来展现，提高教学效果，下面以地貌演变为例进行应用分析。

地貌教学是中学地理教学的基础内容，在地貌教学中，褶皱和断裂的形成是比较抽象的内容。传统的平面、静态的教学方法难以达到满意的教学效果。使用 GIS技术的真三维显示与动态模拟功能，模拟岩石受力及相关地貌的形成过程与结果，如岩石受到强大压力和张力时会发生断裂，并沿断裂面有错动或位移的现象，相对上升一侧地貌表现为断裂山或高地，相对下沉的岩石地貌表现为裂谷或低地。受内力作用，岩石在水平方向上受挤压导致褶皱；受外力作用，背斜中心岩石易被侵蚀形成谷地，向斜中心岩石坚固不易被侵蚀形成山，形象地展示了“背斜成谷，向斜成山”的过程。GIS技术把漫长的地貌历史演变过程在瞬间完成，使学生对所学知识有较形象的理解。

二、RS技术及其在地理教学中的应用

遥感是20世纪60年代发展起来的对地观测的综合性技术，它是指应用探测仪器，不与探测目标接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。经过40多年的发展，遥感技术已成为一种影像遥感和数字遥感相结合的先进、实用的综合性探测手段，被广泛应用于资源、环境、地质、地理、气象、海洋、农业、林业及军事侦察等各个领域。在中学地理教学中，RS技术可广泛地应用于辅助教学，提高教学效果，下面以利用遥感辅助讲授全球环境生态问题为例进行应用分析。

通过遥感监测案例及其影像，帮助学生对地球环境进行立体观察，帮助认识全球环境的整体性与变化过程。例如，利用遥感影像帮助学生了解全球温度变化、温室效应。美国宇航局（NASA）以遥感手段获得全球臭氧的分布，每年在网络上发布南极臭氧浓度分布合成图，这些材料是辅助讲授全球臭氧分布及异常变化等全球变化的极好素材。另外利用遥感在全球植被覆盖变化监测、地球大气监测等应用案例与影像，可以辅助讲授环境变化；利用遥感在城市环境问题、城市水体污染、城市大气污染等监测的案例与影像辅助讲授环境问题。

三、GPS技术及其在地理教学中的应用

全球定位系统（GPS）是美国国防部为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航和定位的要求而建立的，于20世纪70年代初开始设计、研制，1993年6月建成。GPS主要由空间星座、地面监控系统和用户接收机三大部分组成，空间星座包括21颗工作卫星和3颗备用卫星，分布在6个等间隔的轨道面上，每个轨道面上分布4颗卫星，卫星轨道接近圆形，运行周期为11小时58分，地面上每个观测站上每天出现的卫星分布图相同，这样的布局保证了在地球上和近地空间任意一点、任意时刻均可至少同时观测到4颗GPS卫星。GPS具有全球地面连续覆盖、功能多、精度高、实时定位速度快、抗干扰性能好、保密性强、全天作业、操作简便等优点，目前在精确导航和精确定位方面得到了广泛应用。在中学地理教学中，GPS的辅助作用没有GIS、RS广泛，下面仅以借助GPS辅助讲授制图、交通、气象等为例说明其在教学中的应用。

具体地说，GPS可以辅助讲授地图、计算机制图的发展；辅助讲授现代农业的发展（例如，GPS在“精细农业”中的应用）；辅助讲授现代交通的发展（例如，GPS在智能交通中的自动导航作用）；辅助讲授天气与气候（例如，GPS在大气物理观测中的应用）；辅助讲授地球研究进展（例如，GPS在地球勘探、变形监测中的应用）；辅助讲授海洋地理（例如，GPS在远洋航线设定与监测、船只调度与导航、海洋救援、海平面升降监测等的应用）；辅助讲授宇宙、太空知识（例如，GPS在飞机导航、航空遥感控制、卫星定轨、导弹制导、航空救援等的应用）等。

参考文献

[1]胡召才.3S技术及其在中学地理教学中的应用[J].少儿科学周刊：教育版，2013（10）：74-74.