導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇海水溫度垂直變化的規(guī)律，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

 

關(guān)鍵詞：水溫；海水；測(cè)定方法

 

 

海水溫度是反映海水冷熱程度的一個(gè)物理量。海水溫度是海水觀測(cè)和監(jiān)測(cè)的重要因素，對(duì)其他海水因素起著重要的影響作用。在海水物理和化學(xué)要素中，海水溫度是其他物理和化學(xué)要素的測(cè)定的根本和前提。在海洋生物的棲息、生長(zhǎng)和繁殖的過(guò)程中，海水溫度起到至關(guān)重要的影響。海水溫度的測(cè)定同樣也關(guān)系到海流的變化、氣候的變化。精確地對(duì)海水溫度的測(cè)量，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精度，對(duì)其他海洋物理、化學(xué)、生態(tài)的研究起到至關(guān)重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，海水溫度觀測(cè)的技術(shù)，從最基礎(chǔ)的物理水銀溫度表，逐漸發(fā)展到使用基于衛(wèi)星的大范圍觀測(cè)技術(shù)。

 

1.測(cè)量方法

1.1水銀溫度表測(cè)溫

最常見(jiàn)的物理測(cè)定方式是根據(jù)冷熱感溫的原理，利用水銀溫度表進(jìn)行測(cè)定。根據(jù)國(guó)家規(guī)范《GB 17378.4-2007 海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范 第4部分：海水分析》以及《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》上，最常見(jiàn)的測(cè)定法是表層水溫表法和顛倒水溫表法，此兩種方法分別測(cè)定水體表層、表層以下的溫度。前者測(cè)量海洋表層水溫，后者測(cè)量其他不同水層的水溫。

表層水溫法主要用水銀溫度表進(jìn)行測(cè)量，主要操作是人為將水銀溫度表放入海水表層進(jìn)行感溫，然后提起進(jìn)行讀數(shù)，其范圍在于-5℃~+40℃,精度0.1℃。[1]

顛倒水溫表法用顛倒水溫表進(jìn)行測(cè)量。顛倒水溫表由主溫表和輔溫表組裝在厚壁玻璃套管內(nèi)而成的溫度表，準(zhǔn)確度高達(dá)±0.02℃，只適用于定點(diǎn)不連續(xù)的測(cè)量。當(dāng)溫度表顛倒時(shí)，水銀柱便在斷點(diǎn)處斷開(kāi)，從而保留了現(xiàn)場(chǎng)溫度的讀數(shù)，提出水面后即可讀出。輔溫表是普通的水銀溫度表，用于訂正因環(huán)境溫度改變而引起的主溫表讀數(shù)變化。[1]

 

1.2傳感器測(cè)溫

隨著傳感器技術(shù)的大力發(fā)展，在海上觀測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)中，傳感器得到廣泛應(yīng)用。在海水溫度的測(cè)量上，常見(jiàn)的溫鹽傳感器結(jié)合海水溫度和海水鹽度，擁有著持續(xù)觀測(cè)、數(shù)據(jù)快速傳遞的優(yōu)點(diǎn)，適合長(zhǎng)期測(cè)量作業(yè)。溫度傳感器采用熱敏電阻，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)海洋水溫，并且將其測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲杉鍓K儲(chǔ)存。

 

1.3紅外測(cè)溫

紅外測(cè)溫是一種非接觸式測(cè)流。通過(guò)接收目標(biāo)物的發(fā)射、反射和傳導(dǎo)的能力來(lái)測(cè)量其表面溫度。探測(cè)的元件將采集的能量送到微處理器進(jìn)行處理，然后轉(zhuǎn)換成顯示的溫度。紅外測(cè)溫的探測(cè)器測(cè)得物體的輻射溫度，在已知物體輻射率的前提下，通過(guò)硬件和軟件的處理得到物體的真實(shí)溫度。[4]  

1.4衛(wèi)星遙感測(cè)溫

由于一切物體都具有向外輻射的電磁波，而且強(qiáng)度與溫度呈正比。衛(wèi)星遙感是通過(guò)測(cè)定表面的水體目標(biāo)物的熱輻射強(qiáng)度來(lái)獲取其溫度信息。衛(wèi)星上的紅外輻射強(qiáng)度和超強(qiáng)高頻輻射，兩者共同工作，前者測(cè)海水最上面薄層的溫度數(shù)據(jù)，后者測(cè)深層的水溫。隨著近年來(lái)衛(wèi)星技術(shù)的不斷發(fā)展，利用遙感技術(shù)，根據(jù)不同海區(qū)、季節(jié)的海洋溫度變化的規(guī)律，建立三維海水溫度遙感模型，對(duì)于其他觀測(cè)預(yù)報(bào)和其他監(jiān)測(cè)要素有重大的推進(jìn)作用。

 

2.各方法的優(yōu)劣點(diǎn)比較

以上幾種常見(jiàn)的海洋水溫的測(cè)量方法各有不同優(yōu)劣點(diǎn)，在不同的海洋觀測(cè)和監(jiān)測(cè)中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和自身的實(shí)際業(yè)務(wù)情況進(jìn)行選擇。

從業(yè)務(wù)的角度分析，因?qū)嶋H要求測(cè)量的頻次、層次和時(shí)間長(zhǎng)度不一樣，測(cè)量技術(shù)因業(yè)務(wù)的需求而不同。水銀水溫表測(cè)溫一次只能測(cè)量某站點(diǎn)某層次的水溫，而且所用的水銀溫度表每隔一段時(shí)間必須進(jìn)行檢定以確保其測(cè)量的準(zhǔn)確，在實(shí)際應(yīng)用中儀器容易損壞，使用過(guò)程中容易產(chǎn)生人為讀數(shù)偏差；傳感器測(cè)溫則可以定點(diǎn)長(zhǎng)期進(jìn)行測(cè)量，具有反應(yīng)靈敏，長(zhǎng)期穩(wěn)定的特性，只需定期清洗傳感器和比對(duì)，以確保其準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性；紅外測(cè)溫具有方便攜帶、測(cè)量準(zhǔn)確、效率高的優(yōu)點(diǎn)，但是物體的輻射率是經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)得到的經(jīng)驗(yàn)值，在不同溫度、壓力、濕度等不同環(huán)境下，輻射率會(huì)發(fā)生變化。在實(shí)際應(yīng)用必須定標(biāo)，而且必須考慮到其影響因素[4]；衛(wèi)星遙感測(cè)溫依靠衛(wèi)星，對(duì)傳接收技術(shù)和軟硬件要求較大，其優(yōu)點(diǎn)是大尺度實(shí)時(shí)連續(xù)的觀測(cè)。

從成本上分析，因使用的測(cè)量?jī)x器的成本不一，不同的測(cè)量技術(shù)有較大的區(qū)別。使用物理原理的水銀溫度表最為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，而且衛(wèi)星遙感則需要儀器硬件成本和軟件成本較大，紅外測(cè)溫和傳感器測(cè)溫介于兩者之間。此外，不同測(cè)量技術(shù)使用的儀器的檢定和維護(hù)成本也不同。

從人員技術(shù)上分析，使用人為觀測(cè)的水銀溫度表所需人為技術(shù)較低，而遙感測(cè)溫的方法只需一次設(shè)定長(zhǎng)期使用，加上日常人為維護(hù)和不定時(shí)進(jìn)行檢定，就能很好針對(duì)同一站點(diǎn)長(zhǎng)期的測(cè)量；使用傳感器測(cè)溫的技術(shù)則相對(duì)成熟，與計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)觀測(cè)的界面，對(duì)于人員的日常使用維護(hù)和維修技術(shù)要求較高；而衛(wèi)星遙感則需要專(zhuān)業(yè)知識(shí)較強(qiáng)，且具備日常軟硬維護(hù)的技術(shù)。

在實(shí)際應(yīng)用中，常見(jiàn)的岸邊定點(diǎn)測(cè)量水溫多半使用傳感器測(cè)溫，其穩(wěn)定、實(shí)時(shí)連續(xù)的特性得到很好發(fā)揮，加上實(shí)時(shí)通訊技術(shù)，可以在計(jì)算機(jī)看到連續(xù)直觀的海水溫度變化。在觀測(cè)某站點(diǎn)特定時(shí)間和特定層次時(shí)，則使用較為簡(jiǎn)單的水銀溫度表進(jìn)行觀測(cè)。而在預(yù)報(bào)觀測(cè)方面，使用大尺度實(shí)時(shí)觀測(cè)的衛(wèi)星遙感可以很好地體現(xiàn)出大范圍水溫的變化。

 

3.結(jié)論

海水溫度是觀察和研究海洋變化的一個(gè)重要因素，在不同的海區(qū)、不同的季節(jié)、不同的垂直層次呈現(xiàn)出不同的變化，同時(shí)受到天氣、洋流、徑流等因素的影響，其連續(xù)變化性呈現(xiàn)一定的規(guī)律，海水溫度測(cè)定和研究對(duì)我們研究海洋物體、化學(xué)、生物、地理等方面都有具有非常實(shí)用的價(jià)值。在測(cè)量海水溫度的技術(shù)選擇上，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)、人員以及成本，根據(jù)不同的需求和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，選擇適合的測(cè)量?jī)x器和技術(shù)來(lái)對(duì)海水溫度進(jìn)行觀測(cè)、監(jiān)測(cè)。

 

 

 

參考文獻(xiàn)

 

[1]    GB 17378.4-2007 海水監(jiān)測(cè)規(guī)范 第四部分：海水分析[S].

[2]    GB 3097-1997 海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]    水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版） [M].

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關(guān)鍵詞：溶解氧；影響因素；研究綜述

中圖分類(lèi)號(hào)：o613.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： a

隨著海洋經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，海洋污染日益嚴(yán)重，富含n、p等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的生活、工業(yè)廢水大量排入海洋造成某些海域富營(yíng)養(yǎng)化，直接導(dǎo)致某些海區(qū)海水缺氧現(xiàn)象日益嚴(yán)重。溶解氧(do)代表溶解于海水內(nèi)氧氣的含量，絕大部分的海洋生物均需依賴(lài)溶解氧來(lái)維持生命。溶解氧水平不僅是衡量水體自?xún)裟芰Φ囊粋€(gè)重要指標(biāo)，也反映了海洋生物的生長(zhǎng)狀況和海水的環(huán)境質(zhì)量，對(duì)海洋漁業(yè)發(fā)展有重大影響。

然而，當(dāng)前低氧已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)沿岸物理交換不良水域的一個(gè)主要環(huán)境問(wèn)題，典型的例子當(dāng)屬長(zhǎng)江口外的季節(jié)性大范圍底層低氧現(xiàn)象[1]。vaquer-sunyer等人研究發(fā)現(xiàn)，許多海洋生物在溶解氧3mg/l～4mg/l時(shí)就受到顯著影響[2]。此外，溶解氧水平在很短時(shí)間內(nèi)就會(huì)發(fā)生劇烈變化，因此海洋溶解氧一直是保持海洋生態(tài)平衡最重要的環(huán)境因素之一。

為及時(shí)有效應(yīng)對(duì)溶解氧含量過(guò)低對(duì)海洋環(huán)境產(chǎn)生的惡劣影響，針對(duì)溶解氧含量的分布特征及影響因素研究，一直是海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)和海洋動(dòng)力學(xué)、海洋化學(xué)研究的重要內(nèi)容之一，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者針對(duì)重點(diǎn)海域、湖泊及生物養(yǎng)殖區(qū)溶解氧的分布特征及影響因素給予大量關(guān)注，整理歸納，主要有以下幾片海域。

長(zhǎng)江口海域溶解氧分布特征及影響因素研究

張瑩瑩、張經(jīng)等[3]對(duì)長(zhǎng)江口及其毗鄰海域某斷面上的溶解氧的分布特征的研究結(jié)果表明，在6月的航次中，do值隨著離岸距離的增加逐漸增加，底層do值低于表層；8月份調(diào)查海區(qū)底層明顯出現(xiàn)低氧狀態(tài)，形成原因主要是海水層狀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定水交換較弱和有機(jī)物分解耗氧；長(zhǎng)江徑流n、p污染物的不斷輸入為低氧區(qū)域表層浮游植物的生長(zhǎng)提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)鹽，從而加劇了氧虧損。石曉勇、陸茸等[4]對(duì)長(zhǎng)江口鄰近海域的秋季溶解氧分布特征及主要影響因素進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，溶解氧平面分布整體上呈近岸高、外海低，表層高、底層低的分布趨勢(shì)，在約20m深度存在溶解氧躍層。調(diào)查海域溶解氧不飽和狀態(tài)由表層至底層逐漸加劇。該海域秋季溶解氧分布主要受陸地徑流和外海水等物理過(guò)程控制，生物活動(dòng)僅在底層溶解氧低值區(qū)有較大的影響。

黃東海海域溶解氧分布特征及影響因素研究

胡小猛、陳美君等[5]分析了黃東海海域的do分布和季節(jié)變化規(guī)律，結(jié)果表明：基于太陽(yáng)輻射導(dǎo)致的海水溫度時(shí)空差異，影響黃東海do分布及其季節(jié)變化的主要因素是黃海暖流和大陸入海徑流。楊慶霄、董婭婕等[6]描述了黃、東海溶解氧的時(shí)空分布和變化規(guī)律，研究發(fā)現(xiàn)黃、東海溶解氧分布呈北高南低，西高東低，黃海比東海海域分布稍均勻；由于長(zhǎng)江徑流的影響和陸架深水區(qū)受太平洋和臺(tái)灣海峽黑潮水影響，致使溶解氧的水平和垂直分布差別較大。

珠江口海域溶解氧分布特征及影響因素研究

羅琳、李適宇等[7]對(duì)1996年和1999年夏季珠江口的溶解氧進(jìn)行了調(diào)查分析，結(jié)果表明：夏季伶仃洋水體溶解氧的表底層濃度存在顯著差異；表層營(yíng)養(yǎng)鹽n的濃度為表層溶解氧濃度的主要影響因素；底層主要影響因素是咸淡水交匯形成的鹽度差的層化作用，潮汐混合通過(guò)影響層化作用從而影響溶解氧的濃度。葉豐、黃小平等[8]分析了珠江口在極端干旱情況下溶解氧的狀況，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在珠江特低徑流量的情況下，珠江口鄰近海域底層明顯出現(xiàn)低氧狀態(tài)；δdo與δt和δpoc呈極顯著的正相關(guān)，而與δs呈極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系；底層低氧環(huán)境的形成主要與極端干旱氣候下低徑流導(dǎo)致河口水體滯留時(shí)間延長(zhǎng)及顆粒態(tài)有機(jī)物質(zhì)在沉降過(guò)程中的分解耗氧有關(guān)。

其他海區(qū)溶解氧分布特征及影響因素研究

younjoo j. lee[9]的研究發(fā)現(xiàn)夏季紐約島海峽區(qū)域會(huì)經(jīng)常性出現(xiàn)氧不足現(xiàn)象，推斷主要原因?yàn)橛袡C(jī)顆粒物分解所致；其余季節(jié)底層溶解氧含量主要受水溫影響。nikolay p. nezlin等[10]對(duì)upper newport bay的溶解氧動(dòng)力學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，河口起始處表層海水富含溶解氧，而底層海水是低溶解氧區(qū)，但海洋潮汐作用使得表底層海水進(jìn)行交換，進(jìn)而溶解氧濃度趨于一致。

結(jié)論

海水中溶解氧含量受生物、化學(xué)、物理等多種因素控制，總結(jié)前期國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究成果，水域

解氧含量的影響因素主要在以下方面：（一）海氣交換過(guò)程：海水中的氧氣和大氣中的氧氣進(jìn)行交換，表層水受其影響最大;（二）生物作用：當(dāng)水體中浮游植物密度很大、葉綠素a含量很高時(shí)，強(qiáng)烈的光合作用使水體氧含量升高；相反，當(dāng)浮游植物大量死亡，其氧化耗氧作用大大超過(guò)光合作用時(shí)，水體中溶解氧含量將急劇下降而使海水形成缺氧狀態(tài)。（三）溫度影響：當(dāng)海水溫度較低時(shí)，水體中的氧含量會(huì)隨氧氣在水中的溶解度增大而升高；反之，高溫水體中氧含量會(huì)因其溶解度減小有所降低。（四）水交換作用：受海水動(dòng)力過(guò)程（如潮汐、海流和上升流等）表底層海水交換，與陸源水、外海水之間的混合作用形成鹽度層化，進(jìn)而引起溶解氧含量變化。（五）有機(jī)物質(zhì)的合成和分解，直接導(dǎo)致海水溶解氧含量的降低，但受限于水中n、p含量。因此，為保護(hù)海洋環(huán)境，確保水域溶解氧在正常范圍內(nèi)，對(duì)潮流流速小、水動(dòng)力條件差、水交換能力弱且受沿岸影響嚴(yán)重的海域給予特別關(guān)注尤其重要。

參考文獻(xiàn)

[1] 李道季，張經(jīng)，黃大吉等．長(zhǎng)江口外氧的虧損．中國(guó)科學(xué)d輯:地球科學(xué)，2002，32: 686~694．

[2] vaquer-sunyer r, duarte c.m. thresholds of hypoxia for marine biodiversity. proc natl acad sci usa, 2008, 105: 15452~15457.

[3] 張瑩瑩，張經(jīng)．長(zhǎng)江口溶解氧的分布特征及影響因素研究[j]．環(huán)境科學(xué)，2007，28（8）：1649～1654．

[4] 石曉勇、陸茸，張傳松，王修林．長(zhǎng)江口鄰近海域溶解氧分布特征及主要影響因素[j].中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，36（2）：287～290.

[5] 胡小猛，陳美君．黃東海表層海水溶解氧時(shí)空變化規(guī)律研究[j]．地理與地理信息科學(xué)，2004，20（6）：40～43．

[6] 楊慶霄，董婭婕，蔣岳文．黃海和東海海域溶解氧的分布特征[j]．海洋環(huán)境科學(xué)，2001，20（3）：9～13．

[7] 羅琳、李適宇等．夏季珠江口水域溶解氧的特征及影響因素[j] ．中山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) ，2005，44（6）：118～122．

[8] 葉豐、黃小平等．極端干旱水文年( 2011 年) 夏季珠江口溶解氧的分布特征及影響因素研究[j] ．環(huán)境科學(xué)，2013，34（5）：1707~1714．

[9] younjoo j. lee, kamazima m.m. lwiza. characteristics of bottom dissolved oxygen in long island sound, new york [j]. estuarine, coastal and shelf science, 2008, 76:187～200.

[10] nikolay p. nezlin, krista kamer, jim hyde, eric d. stein. dissolved oxygen dynamics in a eutrophic estuary, upper newport bay, california [j]. estuarine, coastal and shelf science, 2009, 82 (1):139～151.

篇3

關(guān)鍵詞：熱力學(xué)；冰水側(cè)向界面；融化速率；氣溫；風(fēng)速；風(fēng)向

中圖分類(lèi)號(hào)：P332.8，P731.15文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：

16721683（2016）06008106

Analysis of measured thermodynamic melting rate of lateral interface between ice and water

WANG Qingkai，LI Zhijun，CAO Xiaowei，YAN Lihui

（State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering Dalian University of Technology，Dalian 116024，China）

Abstract：The open waters were dug to simulate icechannel system in Ulansuhai Lake during melt period and the change of lateral interface between ice and water was continuously observed.On the basis of the measured data，analysis was conducted to study the change of lateral interface and the influencing factors on thermodynamic melting rate.The results showed that the shape in the middle of the interface was like a straight line and the bottom interface presented an arc shape.However，the top inclined inside or outside under the influence of air temperature.Air temperature，as a principal factor，influenced the melting rate，and the melting rate increased with increasing air temperature.Because higher wind speed did not only usually accompany with lower air temperature but also accelerated the evaporation to reduce the water temperature，melting rate decreased with increasing wind speed.The wind pulled the water body to produce eddy at windward side，accelerated heat exchange and reduced water temperature，and finally reduced the melting rate.Moreover，the correlation between melting rate，air temperature as well as wind speed was established with binary regression.

Key words：thermodynamics，lateral interface between ice and water；melting rate；air temperature；wind speed；wind direction

我國(guó)地處北半球中低緯度，其中位于北緯35°以北的湖泊和河流在冬季會(huì)出現(xiàn)冰凍現(xiàn)象，如烏梁素海湖和黃河[12]。融冰期，湖冰隨著氣溫升高而破裂成浮冰漂浮于水面，最終消融殆盡。黃河寧蒙段易發(fā)生凌汛[34]，河冰破裂成冰塊后，如果氣溫持續(xù)升高，則冰塊就地消融，為“文開(kāi)河”；如果遭遇冷空氣，氣溫走低，則冰塊不會(huì)熱力消融，順流而下的冰塊極易堵塞，造成冰塞和冰壩，需要以“武開(kāi)河”破冰[56]。在高緯度地區(qū)，隨著北極夏季氣溫升高，積雪和海冰開(kāi)始融化，一部分融水留在冰面上形成融池[7]。融池反照率低[8]，下方的海冰厚度相對(duì)較薄，在熱力和動(dòng)力的作用下，一旦融池下方消融貫通，海水填充進(jìn)去便形成無(wú)冰水域。水域內(nèi)的水體吸收熱量，在風(fēng)和流的作用下，同時(shí)又作用于周?chē)１?，加速海冰融化，進(jìn)一步擴(kuò)大無(wú)冰水域，最終導(dǎo)致北極夏季冰間水道的增多和海冰面積的減小[911]。

出于試驗(yàn)條件的限制，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)浮冰水道系統(tǒng)冰水界面?zhèn)认蛉诨碾y度較大。目前普遍采用的方式是建立海冰模式，通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬海冰的側(cè)邊界融化[1213]。這種數(shù)值方法雖然可以模擬冰水側(cè)邊界融化對(duì)區(qū)域浮冰面積消退的影響，但往往尺度過(guò)大而無(wú)法模擬冰水側(cè)向界面形狀和融化速率的細(xì)部變化。Richard和Rothrock曾使用測(cè)量相機(jī)對(duì)目標(biāo)浮冰的側(cè)向邊界變化進(jìn)行航拍攝影監(jiān)測(cè)[14]。他們發(fā)現(xiàn)水下部分的浮冰隨著時(shí)間發(fā)展會(huì)融化成為斜坡，并在照片上表現(xiàn)灰色，與白色的冰架和黑色的海水形成鮮明的對(duì)比。通過(guò)分辨顏色確定浮冰邊界的方法雖然可以對(duì)目標(biāo)浮冰進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，但是也只能獲取浮冰側(cè)邊界上部的融化信息。中國(guó)第三次北極科學(xué)考察期間，為連續(xù)觀察融冰期冰水側(cè)向界面的細(xì)部形狀變化，曾縱向多點(diǎn)布放超聲傳感器記錄冰水側(cè)向界面的位置變化，結(jié)果顯示浮冰的次表層和底層融化明顯，除表層外，冰水側(cè)向界面呈“C”型[15]。

側(cè)向融化會(huì)加速浮冰整體的瓦解，研究冰水界面的側(cè)向融化及影響因素有助于增加對(duì)融冰期內(nèi)冰層的融化過(guò)程和北極浮冰消退的認(rèn)識(shí)。為此，2016年3月，在處于融冰期的烏梁素海的冰面上人工開(kāi)鑿開(kāi)敞水域，模擬浮冰水道系統(tǒng)，連續(xù)觀測(cè)冰水側(cè)向界面的位置變化。本文利用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，初步探索了在融冰期熱力學(xué)融化下的冰水側(cè)向界面變化規(guī)律，利用氣象資料，建立氣象參數(shù)和側(cè)向融化速率之間的相關(guān)關(guān)系。

1現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量

烏梁素海位于烏拉特前旗境內(nèi)，水域面積293 km2，是黃河流域最大的湖泊，也是典型的冬季結(jié)冰湖泊，冰封期為11月至次年3月，進(jìn)入3月之后，隨著氣溫升高，湖面逐漸解凍[16]。根據(jù)2015年現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，烏梁素海冰封期最大冰厚達(dá)40 cm，融冰期初始冰厚為36 cm。

現(xiàn)場(chǎng)使用專(zhuān)用高碳鋼冰鋸配合電鏈鋸開(kāi)鑿出尺寸分別為160 cm×100 cm（I號(hào)）和630 cm×100 cm（II號(hào)）的兩片東西走向開(kāi)敞水域。水域以景區(qū)觀景平臺(tái)木棧道外沿為底邊向西側(cè)延伸，同時(shí)木棧道也作為測(cè)量西側(cè)冰水界面（aI、aII邊）相對(duì)位置的參考基準(zhǔn)。水面上方架設(shè)木梁，梁的尾端固定于觀景平臺(tái)護(hù)欄，作為測(cè)量南、北兩側(cè)冰水界面（bII、cII邊）相對(duì)位置的參考基準(zhǔn)?，F(xiàn)場(chǎng)布置如圖1所示。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)氣溫實(shí)測(cè)，2月底氣溫逐漸回升，判斷3月進(jìn)入融冰期。自3月1日開(kāi)始測(cè)量I號(hào)aI邊冰水界面的位置變化；3月5日開(kāi)始分別測(cè)量II號(hào)水域aII、bII、cII邊冰水界面位置的變化。測(cè)量時(shí)使用兩把直角尺，其中一把作為深度標(biāo)尺保持與冰面垂直；另一把作為測(cè)距標(biāo)尺，水下每隔5 cm測(cè)量深度標(biāo)尺內(nèi)沿至冰壁的距離d，之后在水面處用卷尺測(cè)量深度標(biāo)尺內(nèi)沿至參考基準(zhǔn)的距離D，則每一測(cè)量點(diǎn)的相對(duì)位置為D+d?？紤]到現(xiàn)場(chǎng)安全，現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)于3月8日觀測(cè)結(jié)束。測(cè)量水域附近設(shè)有自動(dòng)氣象站，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)冰下水溫、氣溫、風(fēng)速和風(fēng)向等數(shù)據(jù)。

2測(cè)量結(jié)果

圖2給出了I號(hào)水域aI邊的實(shí)測(cè)冰水界面位置變化，圖3給出了氣象站實(shí)測(cè)每小時(shí)平均冰下水溫、氣溫和風(fēng)速的變化。浮冰側(cè)壁的表層部分（冰表面至水下5 cm），由于直接與空氣接觸，冰溫受氣溫影響明顯，冰水側(cè)面位置隨著氣溫的上升和下降而產(chǎn)生波動(dòng)：3月1日至4日白天，溫度較高，表層浮冰一直保持消融，側(cè)面形狀曲線(xiàn)由向外突出變成向內(nèi)凹陷；4日夜間和5日凌晨及上午溫度降低，表層部分生長(zhǎng)，5日測(cè)得側(cè)面形狀曲線(xiàn)略微向外突出；7日、8日溫度再次降低，表層部分生長(zhǎng)迅速，側(cè)面形[CM（22]狀曲線(xiàn)向外傾斜。相比之下，浮冰側(cè)壁的中間層部

分（水下5～20 cm）和底層部分（水下20 cm至冰底）融化較穩(wěn)定，受氣溫波動(dòng)影響較小，中間層形狀近似直線(xiàn)，底層呈圓[HJ2.14mm]弧狀過(guò)渡。8號(hào)由于表層生長(zhǎng)，中間層和底層融化，使得冰水側(cè)面形狀曲線(xiàn)向外側(cè)突出明顯。

[JP2]冰水側(cè)向界面同一深度相鄰兩次測(cè)量的位置差與時(shí)間差的比值定義為融化速率，以融化速率衡量冰水側(cè)向界面融化的快慢，正值表示融化，負(fù)值表示生長(zhǎng)。表1給出了I、II號(hào)水域各邊冰水界面?zhèn)认蛉诨俾实挠?jì)算值?？梢钥闯?，隨著深度的增加，冰水界面?zhèn)认蛉诨俾试黾印５讓拥膫?cè)向融化速率最大，這是冰水側(cè)向熱通量、底面垂直向上熱通量和傳輸?shù)奖椎奶?yáng)短波輻射共同作用的結(jié)果。

浮冰水道側(cè)向融化的熱力學(xué)過(guò)程為水道吸收熱量并在水道兩側(cè)的浮冰側(cè)表面?zhèn)鬏敓崃?，?dǎo)致浮冰面積和厚度變化[17]。這一過(guò)程中，直接影響浮冰側(cè)壁融化速率的因素是水溫的變化。相比于可以通過(guò)氣象站和衛(wèi)星獲取氣溫和風(fēng)速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水溫變化并不容易，建立氣象參數(shù)和冰水界面?zhèn)认蛉诨俾手g的關(guān)系對(duì)評(píng)價(jià)浮冰的側(cè)向融化很有意義。

3側(cè)向融化速率分析

3.1氣溫對(duì)冰水界面?zhèn)认蛉诨俾实挠绊?/p>

太陽(yáng)短波輻射中的一部分熱量被空氣吸收，使空氣升溫?？諝馀c表層水體直接接觸，以長(zhǎng)波逆輻射和相變潛熱方式交換直接作用于水體，影響水溫的變化[18]?？梢哉f(shuō)，氣溫直接影響水溫的變化，而水溫影響著冰的融化，所以氣溫是冰水界面?zhèn)认蛉诨挠绊懸蛩刂弧?/p>

由圖3（b）和表1所示，3月1日至3日氣溫最高，冰水界面各深度均保持較高的融化速率；3月4日至6日，氣溫降低，但測(cè)量時(shí)段的溫度最高氣溫仍保持在0℃以上，側(cè)向界面各深度仍保持一定的融化速率；3月7日、3月8日氣溫最低，每小時(shí)平均氣溫均在冰點(diǎn)以下，冰水界面各深度的側(cè)向融化速率也有所降低。

將表1中冰水界面各深度側(cè)向融化速率的平均值作為該測(cè)量時(shí)間段內(nèi)的冰水界面平均側(cè)向融化速率，圖4給出了平均側(cè)向融化速率和測(cè)量時(shí)間段內(nèi)平均氣溫的包絡(luò)關(guān)系，虛線(xiàn)代表平均側(cè)向融化速率變化的上下限，表明平均側(cè)向融化速率受風(fēng)速、風(fēng)向等其他氣象因素影響發(fā)生變化的幅度?？梢钥闯?，隨著平均氣溫的升高，平均側(cè)向融化速率有增加的趨勢(shì)，且上下限之間的差值變大。當(dāng)平均氣溫較低時(shí)，冰的側(cè)向融化被抑制，側(cè)向融化速率較低，同時(shí)氣溫對(duì)側(cè)向融化的影響占主導(dǎo)作用，受其他因素的影響不大；平均氣溫較高時(shí)，冰的側(cè)向融化加劇，側(cè)向融化速率增加，同時(shí)受其他氣象因素影響的幅度也增加。

3.2風(fēng)速對(duì)冰水界面?zhèn)认蛉诨俾实挠绊?/p>

由于現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)鑿的兩片水域較小，觀測(cè)期間并未發(fā)現(xiàn)明顯風(fēng)成浪的產(chǎn)生，因此本文所計(jì)算的為純熱力學(xué)條件下的側(cè)向融化速率。從圖4可以發(fā)現(xiàn)，平均氣溫相同的情況下，平均側(cè)向融化速率受到其他條件的影響也可以相差很多。圖5給出了冰水界面平均側(cè)向融化速率和測(cè)量時(shí)段內(nèi)平均風(fēng)速的關(guān)系，虛線(xiàn)為平均側(cè)向融化速率變化的包絡(luò)線(xiàn)，表明受氣溫等其他因素發(fā)生變化的幅度。隨平均風(fēng)速的增加，平均側(cè)向融化速率減小，且變化幅度也減小。需要指出的是，風(fēng)速和氣溫存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，往往風(fēng)速較小時(shí)氣溫較高，風(fēng)速較大時(shí)氣溫較低。如圖5，較低的風(fēng)速對(duì)應(yīng)了較高的溫度，因此側(cè)向融化速率較高；較高的風(fēng)速對(duì)應(yīng)了較低的溫度，側(cè)向融化速率較低。除此之外，風(fēng)主要影響水氣熱交換中的蒸發(fā)潛熱通量[19]。水面以上的平均風(fēng)速影響水氣界面紊動(dòng)擴(kuò)散的強(qiáng)度，風(fēng)速越大，水分子擴(kuò)散越快，蒸發(fā)作用越強(qiáng)烈，水溫呈現(xiàn)下降趨勢(shì)[20]，進(jìn)而減緩冰的側(cè)向的融化。熱力學(xué)融化時(shí)，隨著平均風(fēng)速的增加，平均側(cè)向融化速率降低。

熱力學(xué)融化下的冰水界面的側(cè)向融化同時(shí)受氣溫和風(fēng)速的影響，融化速率是氣溫和風(fēng)速的函數(shù)。將融化速率和氣溫、風(fēng)速做二元回歸分析，如式（1）：

V=-0.22F（T）φ（ω）+0.67F（T）+1.66φ（ω）+0.10[JY]r=0.70（1）

式中，F(xiàn)（T）=ln（T+6），Φ（ω）=ln（8-ω）；V為平均側(cè)向融化速率（mm/h）； T為平均氣溫（℃）；ω為平均風(fēng)速（m/s）。該式對(duì)氣溫和風(fēng)速的適用范圍分別為T(mén)>-6 ℃，ω

3.3風(fēng)向?qū)Ρ缑鎮(zhèn)认蛉诨俾实挠绊?/p>

風(fēng)要素包括風(fēng)速和風(fēng)向，融化速率隨著風(fēng)速的增加而降低。為探索風(fēng)向是否對(duì)融化速率有影響，現(xiàn)場(chǎng)從3月5日始，分別測(cè)量II號(hào)水域aII、bII、cII邊冰水界面的位置變化。表1分別給出了II號(hào)水域三個(gè)邊的側(cè)向融化速率計(jì)算結(jié)果。3月5日，aII、bII、cII邊的側(cè)向融化速率不相同，平均側(cè)向融化速率為3.23、3.54、2.61 mm/h，bII邊表層、中間層的融化速率和冰水界面平均融化速率比其他兩個(gè)邊都要快；3月8日，bII邊表層、中間層的生長(zhǎng)速率和平均生長(zhǎng)速率比其他兩個(gè)邊都要慢。 圖7給出了測(cè)量時(shí)間內(nèi)的風(fēng)向頻率玫瑰圖，3月5日和3月8日，測(cè)量期間內(nèi)風(fēng)向分別以東北向和北向?yàn)橹鳎琤II邊均處于測(cè)量期間風(fēng)向的順風(fēng)側(cè)?？梢缘贸鼋Y(jié)論，風(fēng)向?qū)Ρ缑鎮(zhèn)认蛉诨俾视杏绊?，順風(fēng)側(cè)邊界的側(cè)向融化速率比迎風(fēng)側(cè)邊界的側(cè)向融化速率大。

湖水并不是理想液體，具有黏性。當(dāng)風(fēng)吹過(guò)開(kāi)敞水面時(shí)，風(fēng)與表層水體之間產(chǎn)生拖曳力，在拖曳力的作用下，水體向下游（迎風(fēng)側(cè)）運(yùn)動(dòng)，向下游運(yùn)動(dòng)的水體碰到冰壁時(shí)產(chǎn)生漩渦，漩渦會(huì)加速表層水體的垂向運(yùn)動(dòng)[21]。表層水體溫度較低，向深處運(yùn)動(dòng)使水體平均溫度降低，從而抑制冰壁的側(cè)向融化。而上游（順風(fēng)側(cè)）的水體相對(duì)平靜，不受產(chǎn)生漩渦使水體對(duì)流加速的影響。值得注意的是，渦流產(chǎn)生的影響似乎并不能波及整個(gè)冰水側(cè)面，從5日和8日的各深度的融化速率來(lái)看，底層部分并不受風(fēng)向的影響4結(jié)論

通過(guò)實(shí)測(cè)融冰期熱力學(xué)融化下的開(kāi)闊水域冰水側(cè)向界面位置變化，計(jì)算側(cè)向融化速率，并分析其與氣溫、風(fēng)速和風(fēng)向的關(guān)系，得出以下結(jié)論。（1）融冰期冰水側(cè)向界面表層融化受氣溫影響明顯，中間層和底層相對(duì)穩(wěn)定。（2）熱力學(xué)下的冰水界面?zhèn)认蛉诨俾适軞鉁睾惋L(fēng)速的影響。氣溫是影響側(cè)向融化的主導(dǎo)因素，融化速率隨平均氣溫的增加而增加。（3）風(fēng)速對(duì)側(cè)向融化的影響體現(xiàn)在兩方面：一方面，高風(fēng)速往往伴隨著的低氣溫的出現(xiàn)，低氣溫使側(cè)向融化速率降低；另一方面，高風(fēng)速加快了水氣界面的紊動(dòng)擴(kuò)散，加劇了蒸發(fā)作用越強(qiáng)烈，降低水溫，減緩融化。（4）風(fēng)驅(qū)動(dòng)表層水體向迎風(fēng)側(cè)運(yùn)動(dòng)并在迎風(fēng)側(cè)產(chǎn)生渦，渦加速了水體溫度對(duì)流，使水溫降低，降低該側(cè)融化速率

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關(guān)鍵詞：海陸風(fēng) 航空 氣象要素

中圖分類(lèi)號(hào)：P732.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2013）002-133-02

1 海陸風(fēng)概述

海陸風(fēng)的覆蓋范圍一般涉及幾十公里以上，在高度1～2公里的范圍內(nèi)持續(xù)將近一個(gè)晝夜。在白天的時(shí)候，地表由于太陽(yáng)輻射吸收熱量不斷增加溫度，此時(shí)就以海陸風(fēng)的形式體現(xiàn)在自然界用以說(shuō)明熱力環(huán)流的作用。

由于陸地土壤和海水的熱容量有很大的差異，兩者的氣溫也會(huì)存在很大的差異，具體表現(xiàn)為陸地比海洋的升溫快很多，因此陸地溫度相對(duì)海水溫度會(huì)高出很多。在此基礎(chǔ)上，陸地上空的氣流，由于氣壓的作用逐漸流向海洋，然后繼續(xù)由于起亞的作用降到海平面，接著從海平面轉(zhuǎn)向流向大陸，如此循環(huán)往復(fù)，逐漸形成了往返于海洋和大陸的海風(fēng)環(huán)流。

下午的時(shí)候是海風(fēng)風(fēng)力最大的時(shí)候，海風(fēng)由上午一直持續(xù)到傍晚。日落以后，由于熱容量的差異，陸地降溫比海洋降溫速度快，因此夜間海水溫度會(huì)高于地表溫度，因此晚間的環(huán)流和白天的環(huán)流方向正好相反。而且海水和陸地之間的溫差也并不一樣，白天往往大于夜晚，因此海風(fēng)相對(duì)就會(huì)比較強(qiáng)。長(zhǎng)期居住在海邊會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的情況，白天總會(huì)有風(fēng)從海邊吹來(lái)，而到了晚上風(fēng)則會(huì)從陸地吹向海洋。這就是一般意義上的海陸風(fēng)，我們一般將這種有規(guī)律出現(xiàn)的風(fēng)稱(chēng)為海陸風(fēng)。

2 國(guó)內(nèi)外研究情況

在19世紀(jì)之前，人們很少采用儀器對(duì)于海陸風(fēng)進(jìn)行實(shí)際的測(cè)量。相應(yīng)的，很多國(guó)家則是采用氣球?qū)τ诟呖盏娘L(fēng)力進(jìn)行觀測(cè)和測(cè)量，但是由于條件所限，測(cè)量?jī)H僅局限于低層，技術(shù)上的難題使得測(cè)量不能涉及到海風(fēng)和氣層厚度的范疇。隨后的一段時(shí)間，觀測(cè)實(shí)驗(yàn)得到以下數(shù)據(jù)：盡管海陸風(fēng)存在于不同的氣候、季節(jié)條件制約之下，其海風(fēng)的高度一般在1000m以下，甚至于陸風(fēng)的高度僅僅在300m以?xún)?nèi)。Fisher在1996年首次提出了通過(guò)飛機(jī)和輪船對(duì)于海陸風(fēng)進(jìn)行三維視角的實(shí)際測(cè)量。日本神戶(hù)海洋氣象臺(tái)也在1953年開(kāi)始對(duì)于日本海域的海陸風(fēng)進(jìn)行空間的三維測(cè)量。

當(dāng)然隨著測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展和更新?lián)Q代，觀測(cè)的方法也是日新月異，取得了很大的更新?lián)Q代。Kozo利用北極冰凍力聯(lián)合實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)對(duì)于波夫特海的海陸風(fēng)的具體情況進(jìn)行了宏觀的三維測(cè)量。

對(duì)于海陸風(fēng)的研究不僅僅體現(xiàn)在估測(cè)方法上面，理論研究也隨著觀測(cè)方法所取得的成績(jī)而不斷加深進(jìn)步。在上世紀(jì)30-50年代國(guó)外對(duì)于海陸風(fēng)的研究取得了舉世矚目的成績(jī)，并且整理成了一套完整的理論體系。最初都是以斷面觀測(cè)和環(huán)流理論為依據(jù)，逐漸發(fā)展成為穿越海平面垂直范圍內(nèi)的直接環(huán)流。這幾乎完整了以前的理論體系。1992年Jeffeys將氣壓梯度的概念引入到海陸風(fēng)的范疇之內(nèi)，將海陸風(fēng)認(rèn)為是由于氣壓梯度產(chǎn)生的摩擦風(fēng)，也由此奠定了海陸風(fēng)定量理論研究的基礎(chǔ)。

關(guān)于海風(fēng)的回流方面，國(guó)外也做了相當(dāng)透徹的研究。其中Banta則通過(guò)模型發(fā)現(xiàn)了回流的證據(jù)，并且得到結(jié)論還留的作用不足以抵擋海風(fēng)的作用。Finkele則通過(guò)飛機(jī)研究海陸風(fēng)垂直面，得到了關(guān)于海陸風(fēng)環(huán)流的細(xì)微內(nèi)部結(jié)構(gòu)，也以此得到了關(guān)于回流方面的確實(shí)證據(jù)。Tijm則建立了一個(gè)二維中尺度模型研究了環(huán)流補(bǔ)償問(wèn)題的具體模式。緊接著，一些中尺度模式開(kāi)始引入緩緩流的研究中來(lái)，其中最為著名的是MM5和WRF等模型，基于此很多國(guó)外學(xué)者可以采用高的分辨率模型來(lái)研究海陸風(fēng)的具體特征和變化規(guī)律。到目前為止，關(guān)于海陸風(fēng)方面分辨率的試用最高已經(jīng)達(dá)到了2公里以上。

我國(guó)對(duì)于海陸豐的研究起步較晚，從上世紀(jì)50年代開(kāi)始，臺(tái)灣學(xué)者朱抱枕對(duì)于臺(tái)灣海陸風(fēng)狀況的實(shí)際研究為基礎(chǔ)起步。70年代開(kāi)始，人們開(kāi)始逐漸重視海陸風(fēng)對(duì)于陸地的影響，這主要起因于污染氣象學(xué)的傳播。尤其是北京大學(xué)的地球物理系的教授通過(guò)對(duì)于錦西縣沿海地區(qū)的海風(fēng)情況研究，得到了大量的一手?jǐn)?shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)得到了海平面的眾多數(shù)據(jù)，研究總結(jié)了海陸風(fēng)的具體情況，由此分析海陸風(fēng)對(duì)于環(huán)境、氣候污染的具體影響。80年代以后，國(guó)內(nèi)很多學(xué)者開(kāi)始重視海陸風(fēng)，并且投入到具體的研究統(tǒng)計(jì)中去。他們分別對(duì)于華南沿海、浙江沿海、廈門(mén)、遼東半島、海南島、廣東海域、?？诘貐^(qū)等地區(qū)做了深入的研究，并且具體到某個(gè)月份進(jìn)行了深入的探討分析，總結(jié)出了一套幾乎橫跨我國(guó)海岸線(xiàn)的海陸風(fēng)狀況。其中，薛德強(qiáng)等人利用判別分析法研究了山東半島的海陸風(fēng)狀況，得到了關(guān)于海陸風(fēng)對(duì)于當(dāng)?shù)貧夂蚝铜h(huán)流特征的具體影響。并據(jù)此整理了關(guān)于海陸風(fēng)與天氣之間的關(guān)系。1997年，北京氣象出版社出版的《海陸風(fēng)及其應(yīng)用》一書(shū)，使我國(guó)關(guān)于海陸風(fēng)方面的研究提升到理論的層次，填補(bǔ)了我國(guó)此方面理論知識(shí)的缺失。該書(shū)重點(diǎn)介紹了海陸風(fēng)的形成，成因及其具體影響。并且結(jié)合大量的數(shù)據(jù)和實(shí)證材料研究了海陸風(fēng)關(guān)于環(huán)流的相關(guān)知識(shí)，以及海陸風(fēng)對(duì)于大氣、氣候、天氣和環(huán)境的相關(guān)影響及其具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

我國(guó)對(duì)于海陸風(fēng)的具體數(shù)值研究和數(shù)值計(jì)算研究主要起源于上世紀(jì)80年代，王策真等人以原始方程式模型對(duì)于山東半島5月份的海陸風(fēng)狀況進(jìn)行了具體的數(shù)值模擬，并且對(duì)其海陸風(fēng)變化的多樣性進(jìn)行了具體探討分析預(yù)測(cè)。目前國(guó)內(nèi)很多學(xué)者采用美國(guó)oklahoma模型對(duì)于非靜力平衡三維動(dòng)力學(xué)模式ARPS模擬具體的海陸風(fēng)狀況。隨后王玉國(guó)和常玉清等人分別對(duì)遼東灣西岸的海陸風(fēng)進(jìn)來(lái)、行了實(shí)地研究考察，并且通過(guò)CSU模式成功模擬了該海域的海陸風(fēng)狀況，得到了很好地預(yù)期效果，成功的實(shí)現(xiàn)了數(shù)值模擬海陸風(fēng)的發(fā)展演變過(guò)程和熱動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)的相關(guān)特征。

海陸風(fēng)的發(fā)生與發(fā)展都勢(shì)必會(huì)影響到大氣和氣候的變化，甚至在很大的程度上會(huì)決定當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量。因此日常的天氣預(yù)報(bào)工作，都是必將海陸風(fēng)作為重要的一環(huán)考慮進(jìn)來(lái)。海陸風(fēng)不僅不慎作為一種風(fēng)的狀態(tài)需要檢測(cè)，它同時(shí)會(huì)影響著整片區(qū)域的風(fēng)向、風(fēng)力、甚至于風(fēng)速的變化。海陸風(fēng)對(duì)于當(dāng)?shù)氐娜照?、采光、能?jiàn)度、最高溫、最低溫及其發(fā)生時(shí)間都有很大的影響。

3 總結(jié)與展望

航空器航行與具體的氣象因素息息相關(guān)，每一種氣象要素的變化都可能會(huì)因此航空器的機(jī)毀人亡。因此，在飛行過(guò)程中，必須時(shí)刻考慮到天氣、氣候狀況的影響。而海陸風(fēng)作為一種特殊的氣象要素，其本身就存在著很大的未知性，因此在實(shí)際飛行過(guò)程中，更應(yīng)該著重考慮。

航空器航行，尤其是在沿海地區(qū)航行時(shí)，更應(yīng)該考慮晝夜溫差所引起的風(fēng)力、風(fēng)勢(shì)走向，更應(yīng)該考慮由于不同的熱容量所引起的海陸風(fēng)問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年由于海陸風(fēng)狀況引起的空難占總比的30.4%，尤其是在我國(guó)的沿海地區(qū)海陸風(fēng)引起的空難更是尤為常見(jiàn)。因此，我們必須做好以下幾點(diǎn)：

（1）盡快建設(shè)落實(shí)具體的海陸風(fēng)預(yù)警程序體系，并且嚴(yán)格按照?qǐng)?zhí)行。

（2）結(jié)合相關(guān)部門(mén)，對(duì)于當(dāng)?shù)氐暮ｊ戯L(fēng)狀況進(jìn)行實(shí)際的數(shù)值模擬，得到一手?jǐn)?shù)據(jù)，從而從根本上規(guī)避空難的發(fā)生。

（3）合理規(guī)劃飛機(jī)起飛、降落的時(shí)間，盡最大限度規(guī)避事故易發(fā)時(shí)間段。

相信我們正確認(rèn)識(shí)了海陸風(fēng)，并對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)和規(guī)避之后，我國(guó)的航空事業(yè)必然會(huì)領(lǐng)航新的一片天地。

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關(guān)鍵詞：體視化技術(shù)；大浮標(biāo)平臺(tái)；觀測(cè)

1. 引言

海上浮標(biāo)是國(guó)際上通用的獲得海洋環(huán)境要素的重要載體和平臺(tái)，10米大浮標(biāo)因其自重大，面積大而具備了長(zhǎng)期全天候、全天時(shí)和觀測(cè)項(xiàng)目齊全的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，成為我國(guó)陸架海觀測(cè)極其重要的手段。海洋科學(xué)具有多學(xué)科性和內(nèi)部相互作用非線(xiàn)性的特點(diǎn)，因此，只有綜合分析多種數(shù)據(jù)，才能挖掘海洋內(nèi)部相互作用關(guān)系，從而了解海洋現(xiàn)象和海洋過(guò)程，掌握海洋變化規(guī)律，提高海洋預(yù)報(bào)、海上搜救、海洋災(zāi)害防治的能力和水平。

體視化（Volume Visualization）是科學(xué)計(jì)算可視化領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，利用計(jì)算機(jī)圖形、圖像處理的先進(jìn)技術(shù)與方法，采掘隱含在空間數(shù)據(jù)場(chǎng)中的信息，讓研究者從計(jì)算機(jī)的直觀圖像中即可容易地看出其規(guī)律性和得出結(jié)論。因此，體視化技術(shù)可以作為浮標(biāo)監(jiān)測(cè)所得海洋氣象、水文數(shù)據(jù)耦合和綜合再現(xiàn)的手段，為研究人員分析、研究和解釋海洋現(xiàn)象提供一條新穎的、實(shí)用的直觀的分析和診釋手段。

2. 體視化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

體視化技術(shù)研究的任務(wù)和目的是從離散的、或相對(duì)獨(dú)立的采樣數(shù)據(jù)中挖掘出蘊(yùn)藏的信息,最早源于20世紀(jì)70年代末，目前，在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)有了商品化的體視化通用軟件和專(zhuān)用的體視化軟件，如美國(guó)Stardent計(jì)算機(jī)公司開(kāi)發(fā)的AVS，德國(guó)科學(xué)院圖形學(xué)研究所和德國(guó)氣象局合作開(kāi)發(fā)的TRITON氣象數(shù)據(jù)可視化軟件[1]。

目前國(guó)內(nèi)體視化應(yīng)用研究主要集中在醫(yī)學(xué)CT圖像的三維重構(gòu)、地質(zhì)學(xué)、空間物體學(xué)、化學(xué)、顯微攝影學(xué)和工業(yè)無(wú)損探傷等領(lǐng)域，將其應(yīng)用于海洋學(xué)研究中在我國(guó)尚不多見(jiàn) [2][3][4]?？刹殚喌奈墨I(xiàn)主要涉及的是散亂數(shù)據(jù)的可視化，建模數(shù)據(jù)多是基于大范圍的專(zhuān)題調(diào)查數(shù)據(jù)。

如青島海洋大學(xué)楊冠杰教授的《散亂體數(shù)據(jù)可視化：海洋水團(tuán)分析的新途徑》的建模數(shù)

據(jù)取自1987年5~6月中日合作的東海調(diào)查數(shù)據(jù)；國(guó)家海洋局第二海洋研究所王桂華博士發(fā)表的《利用Argo資料重構(gòu)太平洋三維溫鹽場(chǎng)和流場(chǎng)》的建模數(shù)據(jù)為連續(xù)的Argo剖面浮標(biāo)資料等。針對(duì)10米大浮標(biāo)平臺(tái)這種定點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)體視化所需的三維數(shù)據(jù)場(chǎng)數(shù)據(jù)模型的生成、組織與可視化；由二維輪廓線(xiàn)重構(gòu)三維形體技術(shù)則很少涉及，將體視化技術(shù)應(yīng)用于10米大浮標(biāo)平臺(tái)觀測(cè)數(shù)據(jù)更是少見(jiàn)。

3. 浮標(biāo)觀測(cè)要素體視化方法

3.1 體視化技術(shù)路線(xiàn)

三維空間數(shù)據(jù)的可視化過(guò)程基本分為：采樣數(shù)據(jù)生成、數(shù)據(jù)精煉或插值、可視化映射和圖像變換與顯示。采樣數(shù)據(jù)可以是計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬的結(jié)果，也可以是測(cè)量?jī)x器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。在浮標(biāo)觀測(cè)中，三維空間數(shù)據(jù)是由測(cè)量?jī)x器產(chǎn)生，并按照時(shí)間序列分觀測(cè)要素種類(lèi)紀(jì)錄在文件中。流程的第二步是對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行精煉或插值。對(duì)于數(shù)據(jù)量過(guò)大的原始數(shù)據(jù)，需要精煉和選擇，以減少數(shù)據(jù)量，提高顯示速度。當(dāng)原始數(shù)據(jù)相對(duì)稀疏而可能影響可視化效果時(shí)，需要進(jìn)行有效的插值處理。按照GB/T 12763.2規(guī)定，溫度觀測(cè)時(shí)次為1小時(shí)，數(shù)據(jù)相對(duì)稀疏，因此需要進(jìn)行插值以豐富數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?？梢暬成涫强梢暬鞒讨械暮诵?，其含義是將經(jīng)過(guò)處理的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可供繪制的幾何圖素和屬性。包括可視化方案的設(shè)計(jì)，即決定在最后的圖像中應(yīng)該看到什么，由如何將其表現(xiàn)出來(lái)。如何用形狀、顏色以及其他屬性表示原始數(shù)據(jù)中人們感興趣的性質(zhì)和特點(diǎn)。在浮標(biāo)觀測(cè)數(shù)據(jù)可視化方案中，可以用三維體的高低起伏表示流速，用顏色的漸變表示空間上溫度的分布。流程的最后一步就是將幾何圖素和屬性轉(zhuǎn)換為可供顯示的圖像，使用的方法包括視見(jiàn)變換、光照計(jì)算、隱藏面消除、掃描變換，圖像的幾何變化、圖像壓縮、顏色量化、圖像格式轉(zhuǎn)換以及圖像的輸出等。

在整個(gè)流程中，三位物體的建模和體繪制算法是體視化過(guò)程的關(guān)鍵步驟。對(duì)體數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示有兩種算法[5]，一種是構(gòu)建中間幾何圖元后通過(guò)面繪制技術(shù)生成較為清晰的等值面圖像，這種算法計(jì)算速度快，但有局限性，不能表達(dá)三維體內(nèi)部細(xì)節(jié)。另一種算法稱(chēng)為體繪制（Volume Rendering）。三維空間分布在離散網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)一般是由三維連續(xù)的數(shù)據(jù)場(chǎng)經(jīng)過(guò)斷層掃描、有限元分析或隨機(jī)采樣后作插值運(yùn)算取得的。圖形設(shè)備屏幕上的二維圖像則是由存放在緩存中的二維離散信號(hào)經(jīng)過(guò)圖形硬件重構(gòu)而成。因此，直接體繪制算法的作用就是將離散分布的三維數(shù)據(jù)場(chǎng)，按照一定的規(guī)則轉(zhuǎn)換為圖形顯示設(shè)備緩存中的二維離散信號(hào)，不需要構(gòu)造中間元，而是直接由三維體數(shù)據(jù)產(chǎn)生屏幕上的二維圖像，回避了體數(shù)據(jù)的分割和映射問(wèn)題，這種算法能很好的產(chǎn)生整體圖像，包括內(nèi)部細(xì)節(jié)，便于挖掘和耦合原始數(shù)據(jù)的多屬性之間的關(guān)系，非常適合于浮標(biāo)觀測(cè)數(shù)據(jù)這樣的均勻標(biāo)量數(shù)據(jù)的表示。

3.2 體數(shù)據(jù)建模

10米大浮標(biāo)為定點(diǎn)剖面浮標(biāo)，得到的為豎井型空間觀測(cè)數(shù)據(jù)，針對(duì)上述數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，需將觀測(cè)得到的流速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為拉格朗日?qǐng)龅馁|(zhì)點(diǎn)位移來(lái)模擬海洋三維空間數(shù)據(jù)場(chǎng)，得出潮流場(chǎng)在該區(qū)域內(nèi)的空間分布。潮流場(chǎng)中質(zhì)點(diǎn)空間位置處的溫度值近似地等于初始時(shí)刻溫度，這樣即可得到時(shí)間域范圍內(nèi)，研究區(qū)域中不同空間點(diǎn)位上的溫度。如此得到的數(shù)據(jù)可以看作是溫度和流速在空間上散亂分布的點(diǎn)數(shù)據(jù)，只能以插值計(jì)算方法生成體元?？臻g內(nèi)插方法有7中，空間統(tǒng)計(jì)方法以Kriging插值方法為代表。Kriging 算法的核心是利用區(qū)域性變量的原始數(shù)據(jù)和變異結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)未采樣點(diǎn)的區(qū)域性變量進(jìn)行最優(yōu)無(wú)偏估計(jì)［6］。要對(duì)區(qū)域內(nèi)某點(diǎn)x0處的流速進(jìn)行估計(jì)，所采用的公式為：

從公式可以看出，變異函數(shù)的重要用途就是確定局部?jī)?nèi)插需要的權(quán)重因子，使估計(jì)是無(wú)偏估計(jì)，切估計(jì)方差最小。由無(wú)偏條件和Kriging方程可解得，帶入上述公式可求的未知區(qū)域性變量的估計(jì)值。最終生成規(guī)則網(wǎng)絡(luò)的體數(shù)據(jù)，如圖1所示。藍(lán)色框表示的是體數(shù)據(jù)的最基本單位——體素（Voxel）。該體素為中心點(diǎn)在采樣點(diǎn)上的規(guī)則長(zhǎng)方體，長(zhǎng)方體內(nèi)的值是不變的，都等于該采樣點(diǎn)的采樣值。下圖中，I、J平面構(gòu)成了海水表面，K方向的值代表流速，空間點(diǎn)所在體元的顏色代表該點(diǎn)溫度值，因此，通過(guò)K方向圖形的高低起伏，可以看出流速的分布規(guī)律，從體元顏色的分布可以判斷空間上溫度場(chǎng)的變化趨勢(shì)。

圖1 生成的體數(shù)據(jù)示意圖

3.3 體視化顯示與結(jié)果分析

本文中使用的浮標(biāo)觀測(cè)數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)處理得到的三維網(wǎng)格點(diǎn)標(biāo)量體數(shù)據(jù)，表示的是特定時(shí)間和空間范圍內(nèi)流速和溫度兩種物理特征在空間中的屬性值分布。并采用光線(xiàn)投射算法對(duì)體數(shù)據(jù)進(jìn)行三維顯示。該算法是一種以圖像空間為序的體繪制算法。首先根據(jù)數(shù)據(jù)值的不同，正確地將其分為若干類(lèi)并給每類(lèi)數(shù)據(jù)賦予不同的顏色值和不透明度值，以求正確地表示多種物質(zhì)的不同分布或單一物質(zhì)的不同屬性。然后重新采樣，從屏幕上的每一個(gè)像素點(diǎn)根據(jù)設(shè)定的觀察方向發(fā)出一條射線(xiàn)，這條射線(xiàn)經(jīng)過(guò)三維數(shù)據(jù)場(chǎng)，沿著這條射線(xiàn)選擇k個(gè)等距的采樣點(diǎn)，并由距離某一采樣點(diǎn)最近的8個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的顏色數(shù)值和不透明度數(shù)值作三次線(xiàn)性插值，求出該采樣點(diǎn)的不透明度值和顏色值。最后進(jìn)行圖像合成，將每條射線(xiàn)上各采樣點(diǎn)的顏色值及不透明度值由前向后或由后向前加以合成，即可得到發(fā)出該射線(xiàn)的像素點(diǎn)處的顏色值，從而計(jì)算出屏幕上該像素點(diǎn)出的顏色值。

為更清楚了解數(shù)據(jù)內(nèi)部之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，可進(jìn)行體數(shù)據(jù)的切片繪制。當(dāng)固定某一維，就得到一幅二維圖像，稱(chēng)之為斷層圖像或切片。切片是研究三維數(shù)據(jù)場(chǎng)內(nèi)部信息的一個(gè)重要手段，在體數(shù)據(jù)和體視化繪制基礎(chǔ)上，先計(jì)算出切片與三維體數(shù)據(jù)場(chǎng)相交而生成的多邊形，以及該多邊形對(duì)應(yīng)的紋理圖像，再采用紋理映射技術(shù)對(duì)剖面進(jìn)行顯示，可以清楚的分析在不同切片上，流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的關(guān)系，及其分布規(guī)律。如示意圖2所示[6]。

    

圖2 浮標(biāo)觀測(cè)數(shù)據(jù)體視化預(yù)期結(jié)果

在上圖中，平行于xy平面的切片上，可以表示在某一特定流速條件下，溫度場(chǎng)的分布情況和變化規(guī)律。如圖示意，在該流速下，海水溫度較高，到呈周期性規(guī)則分布。平行于yz平面的切片則可表示在空間的某一水平方向上，溫度場(chǎng)的分布情況和流速的變化規(guī)律。平面上的顏色分布代表溫度場(chǎng)的分布，該切面的高低起伏代表流速變化。平行于xz平面的切面可以表示空間的某一垂直方向上，溫度場(chǎng)的分布情況和流速的變化規(guī)律。

如此，在同一平面上，我們既可以知道空間屬性信息，同時(shí)可以獲得此空間上，溫度和流場(chǎng)的分布與變化規(guī)律，很好的實(shí)現(xiàn)了浮標(biāo)觀測(cè)要素?cái)?shù)據(jù)的耦合和綜合再現(xiàn)，直觀的揭示了海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在關(guān)系。

4.結(jié)語(yǔ)

本研究針對(duì)浮標(biāo)觀測(cè)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，將基于歐拉場(chǎng)的潮流模型中得到的流速結(jié)果轉(zhuǎn)換為拉格朗日?qǐng)龅馁|(zhì)點(diǎn)位移來(lái)模擬海洋溫度三維空間數(shù)據(jù)場(chǎng)，借助體視化技術(shù)耦合再現(xiàn)溫度場(chǎng)和流場(chǎng)，顯示體視化技術(shù)在海洋學(xué)研究中的應(yīng)用潛力，對(duì)海洋觀測(cè)要素的價(jià)值挖掘和增值服務(wù)是十分必要和急需的。

參考文獻(xiàn)：

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[5]唐澤圣。三維數(shù)據(jù)場(chǎng)可視化.北京：清華大學(xué)出版社，1999.

篇6

高中地理是一門(mén)理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合學(xué)科。新教材無(wú)論從知識(shí)的編排上，還是從插圖的設(shè)計(jì)上、活動(dòng)安排順序及活動(dòng)方式上都體現(xiàn)出對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)、學(xué)法指導(dǎo)、自主探究精神的重視和推崇。如何在高中地理課堂教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力呢？我認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面入手。

1培養(yǎng)興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性

興趣是最好的老師。學(xué)習(xí)興趣是學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)活動(dòng)的一種選擇性態(tài)度，是學(xué)習(xí)活動(dòng)的自覺(jué)動(dòng)力，是鼓舞和推動(dòng)學(xué)生探求新知識(shí)的巨大力量。所以要提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，教師首先要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)習(xí)成為一個(gè)能動(dòng)的過(guò)程。德國(guó)教育學(xué)家第多斯惠曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“教學(xué)的藝術(shù)不在傳授本領(lǐng)，而在于激勵(lì)、喚醍、鼓舞。”所以，教師要根據(jù)學(xué)生的年齡特點(diǎn)、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)、認(rèn)知規(guī)律等方面，抓住學(xué)生思維活動(dòng)的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)，為學(xué)生提供豐富的材料，從學(xué)生生活中喜聞樂(lè)見(jiàn)的實(shí)情、實(shí)物、實(shí)例入手，激發(fā)學(xué)生探索的欲望，喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

途徑1：導(dǎo)課激趣

導(dǎo)言是一堂課或一個(gè)內(nèi)容的開(kāi)始，它直接關(guān)系到學(xué)生對(duì)新課、新內(nèi)容學(xué)習(xí)的興趣。有人說(shuō)導(dǎo)言應(yīng)有思想的深度、感情的濃度、功能的寬度、表達(dá)的精度、色彩的亮度，要完成這種要求，就必須用濃厚的興趣來(lái)支撐。教育家布盧納認(rèn)為，最好的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)莫過(guò)于學(xué)生對(duì)所學(xué)材料本身具有的興趣，因此教師用將要在課堂上呈現(xiàn)的材料吸引學(xué)生，導(dǎo)言在其中起著非常重要的作用。

途徑2：情境激趣

創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，就是根據(jù)學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)或掌握的知識(shí)，從知識(shí)自身發(fā)展的角度考慮，在發(fā)展中還有什么問(wèn)題需要研究解決；或者在實(shí)際生活中有什么問(wèn)題是我們現(xiàn)有知識(shí)所不能解決的，以這樣的問(wèn)題為核心創(chuàng)設(shè)情景，引起學(xué)生的注意。課堂上的有些問(wèn)題，對(duì)于學(xué)生有一定難度，使學(xué)生既感到熟悉而不能單純利用已有的知識(shí)和習(xí)慣方法解決，這時(shí)就激起了學(xué)生思維的積極性和求知欲望，使學(xué)生進(jìn)入“心求通而未通，口欲言而未能”的境界，當(dāng)學(xué)生的心理活動(dòng)已處于“憤”和“悱”的階段時(shí)，對(duì)他們進(jìn)行啟發(fā)、誘導(dǎo)，進(jìn)而促使他們自主學(xué)習(xí)，進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。例如，在學(xué)氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用時(shí)，我提出這么一個(gè)問(wèn)題：指揮交通的紅綠燈，為什么用紅色表示停止、禁止，用綠色表示安靜與安全，用黃色表示有危險(xiǎn)呢？在學(xué)習(xí)完日界線(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容后，我立即提出一個(gè)問(wèn)題：有一對(duì)雙胞胎，由于她們出生的地點(diǎn)稍有變化，姐姐比妹妹后出生，可能嗎？教室里頓時(shí)熱鬧起來(lái)，都在思考，都在比劃，試圖解決這個(gè)問(wèn)題。

途徑3：活動(dòng)激趣

讓地理知識(shí)走近學(xué)生，也讓學(xué)生切身感受到地理學(xué)科的實(shí)際效用，而且學(xué)生參與活動(dòng)的成功感會(huì)進(jìn)一步增加對(duì)地理學(xué)習(xí)的興趣。例如，在學(xué)習(xí)完《地球的運(yùn)動(dòng)》一節(jié)后，我請(qǐng)同學(xué)說(shuō)出自己的生日，然后描述當(dāng)天太陽(yáng)直射點(diǎn)的大致位置、運(yùn)動(dòng)方向，晝夜長(zhǎng)短的情況以及變化趨勢(shì)。通過(guò)這項(xiàng)活動(dòng)不僅活躍了課堂氣氛，還及時(shí)鞏固了學(xué)習(xí)內(nèi)容。

2動(dòng)手畫(huà)圖，培養(yǎng)學(xué)生思維能力

地理是一門(mén)特殊的學(xué)科，常常需要把具有時(shí)空和地域因素的復(fù)雜事物表示出來(lái)。“沒(méi)有地圖就沒(méi)有地理學(xué)?！钡貓D是地理學(xué)的重要工具，在中學(xué)地理教學(xué)中充分運(yùn)用地圖的主體性，引導(dǎo)學(xué)生看圖、填圖、畫(huà)圖、用圖，培養(yǎng)學(xué)生的空間概念和空間想象力，使地理課更加充滿(mǎn)“地理味”。所以，讓學(xué)生根據(jù)課文中的描述和看到現(xiàn)象來(lái)自己畫(huà)示意圖，實(shí)際上就是先讓學(xué)生在頭腦中把所閱讀的東西變成表象，然后將頭腦中的表象以圖畫(huà)的形式表現(xiàn)出來(lái)。而學(xué)生要把語(yǔ)言描述變成表象，就必須對(duì)學(xué)習(xí)材料進(jìn)行積極的加工。這種加工，不是簡(jiǎn)單地記錄和記憶信息，而是要改動(dòng)對(duì)這些信息的知覺(jué)，把自己所學(xué)的信息和自身的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái)，這樣才能產(chǎn)生一個(gè)理解。很顯然，學(xué)生畫(huà)圖的過(guò)程是一個(gè)積極思維的過(guò)程，畫(huà)出的示意圖，就是他們積極思維的結(jié)果。例如，在講《地球公轉(zhuǎn)與季節(jié)》一課時(shí)，我先帶領(lǐng)學(xué)生通讀課文，再根據(jù)多媒體演示地球公轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，在白紙上畫(huà)出二分二至日地球的側(cè)視圖和極地俯視圖。然后用視頻展示儀展示學(xué)生的作圖，找出錯(cuò)誤，有針對(duì)性地講解。這樣，既能鍛煉學(xué)生觀察和組織材料的能力，又能培養(yǎng)學(xué)生讀圖看圖作圖能力，加深了印象。

3剖析地理原理，指導(dǎo)學(xué)法

自主學(xué)習(xí)不同于自學(xué)。自學(xué)是沒(méi)有老師指導(dǎo)，自己獨(dú)立學(xué)習(xí)。而自主學(xué)習(xí)有賴(lài)于教、學(xué)雙方的良性互動(dòng)，需要教師經(jīng)常組織、啟發(fā)、點(diǎn)撥、引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。只有發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用、體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力才能逐步培養(yǎng)起來(lái)。

途徑1：學(xué)會(huì)提煉規(guī)律

在高中地理有關(guān)地理規(guī)律的內(nèi)容很多，例如，正午太陽(yáng)高度角的緯度分布規(guī)律、氣候類(lèi)型分布規(guī)律、我國(guó)氣溫和降水的日變化、季節(jié)變化和年際變化規(guī)律、我國(guó)降水的空間分布規(guī)律、海水溫度和鹽度分布規(guī)律、洋流分布規(guī)律、陸地自然帶的水平和垂直分布規(guī)律、地質(zhì)演變規(guī)律、城市演變規(guī)律等，如果能引導(dǎo)學(xué)生對(duì)地理事物進(jìn)行空間分布、時(shí)間分布或演變方面的規(guī)律提煉，則有助于學(xué)生歸納能力的提高，也有助于學(xué)生思維水平的提高。

途徑2：學(xué)會(huì)學(xué)法總結(jié)

要善于對(duì)習(xí)題進(jìn)行歸類(lèi)分析，細(xì)心揣摩答題思路，精心總結(jié)解題規(guī)律，認(rèn)真解剖思維障礙，從而能夠得出每一類(lèi)問(wèn)題的思維方法和解題方法，從中也可以使學(xué)生的思維方式得到超越。

4整合知識(shí)，建立地理認(rèn)知結(jié)構(gòu)

篇7

一、選擇題（每小題2分共28分。）1.下列幾種估測(cè)最符合實(shí)際情況的是( )A．人步行的速度約為5m/s B．全新的2B鉛筆長(zhǎng)約18cmC．課桌的高度約為1.5 m D．一張?jiān)嚲砗穸鹊拇蠹s1mm2.關(guān)于運(yùn)動(dòng)和靜止，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )A．拖拉機(jī)和聯(lián)合收割機(jī)以同樣的速度前進(jìn)時(shí)，以拖拉機(jī)為參照物，聯(lián)合收割機(jī)是靜止的B．站在上升的觀光電梯上的乘客認(rèn)為電梯是靜止的，是因?yàn)樗陨磉叺某丝蜑閰⒄瘴顲．站在地球上的人認(rèn)為地球同步衛(wèi)星在空中靜止不動(dòng)，是因?yàn)樗宰约簽閰⒄瘴顳．飛機(jī)在空中加油時(shí)，若以受油機(jī)為參照物，加油機(jī)是運(yùn)動(dòng)的3.某物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由速度公式 可知，物體的( )A．速度大小恒定不變 B．速度與路程成正比C．速度與時(shí)間成反比 D．以上說(shuō)法都對(duì)4.甲、乙兩人同時(shí)從同一起跑線(xiàn)出發(fā)，同向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻他們的位置如左圖所示，右圖中能正確反映兩人運(yùn)動(dòng)距離與時(shí)間關(guān)系的是( ) 5.下列關(guān)于聲音的說(shuō)法，正確的是( )A．噪聲不是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的 B．一切正在發(fā)聲的物體都在振動(dòng)C．只要物體振動(dòng)，我們就能聽(tīng)到聲音 D．聲音的傳播速度在固體中一定比在液體中快Xk b1 .Com6.在同一架鋼琴上，彈奏C調(diào)“3(mi)”和“1(dou)”這兩個(gè)音，以下說(shuō)法正確的是( )A．音調(diào)一定不同 B．響度一定不同C．音色一定不同 D．音調(diào)、音色和響度都不同7.小明的發(fā)言聲音太小，老師要他大聲重復(fù)一次，老師是要求小明提高聲音的( )A. 音調(diào) B. 頻率 C. 響度 D. 音調(diào)及響度8.在0℃的環(huán)境中，把一塊0℃的冰投入0℃的水中，將會(huì)發(fā)生的現(xiàn)象是( )A.冰全部熔化 B.冰有少部分熔化C.水有少部分凝固 D.冰和水的原有質(zhì)量不變9.如下圖所示，表示非晶體熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖象是( ) 10.春天河里的冰塊會(huì)慢慢地變成水，冰變成水屬于下列物態(tài)變化中的( )A．熔化 B．汽化 C．液化 D．升華11.熱現(xiàn)象在一年四季中隨處可見(jiàn)，下列說(shuō)法中正確的是( )A.春天的早晨經(jīng)常出現(xiàn)大霧，這是凝華現(xiàn)象 B.夏天揭開(kāi)冰棒包裝后會(huì)看到冰棒冒“白氣”，這是升華現(xiàn)象C.秋天的早晨花草上出現(xiàn)小露珠，這是液化現(xiàn)象D.初冬的早晨地面上會(huì)出現(xiàn)白色的霜，這是凝固現(xiàn)象12.下列做法不能使水的蒸發(fā)加快的是( )A．用電熱吹風(fēng)機(jī)將濕頭發(fā)吹干 B．用掃帚把地面的積水向周?chē)鷴唛_(kāi)C．把糧食拿到向陽(yáng)的地方曬 D．把水果用保鮮膜包好放在冷藏柜里13.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )A．用久了的電燈絲變細(xì)是升華現(xiàn)象B．秋天的早晨，大霧逐漸散去是液化現(xiàn)象C．氣溫低于水銀凝固點(diǎn)的地方不能使用水銀溫度計(jì)D．夏天，游泳后剛從水中上岸的人會(huì)感到冷，這是水蒸發(fā)吸熱的緣故14. 甲、乙兩物體運(yùn)動(dòng)的路程之比是2∶3所用的時(shí)間之比是3∶2則它們的速度之比是( )A. 4∶9 B. 9∶4 C. 1∶1 D. 2∶3二、填空題（每空1分共28分）15.單位換算：12nm= m 2h15min = s 108km/h= m/s16. 2011年11月3日1時(shí)23分，“神舟八號(hào)”到達(dá)“天宮一號(hào)”30米停泊點(diǎn)，開(kāi)始以0.2m/s的相對(duì)速度向“天宮一號(hào)”緩緩靠攏對(duì)接。從30m的停泊點(diǎn)到相互接觸共耗時(shí) s。對(duì)接完成后，若以“天宮一號(hào)”為參照物，“神舟八號(hào)”是 的。17. 一列長(zhǎng)200 m的列車(chē)，以20m/s的速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng), 若整列火車(chē)通過(guò)1.9km的某一大橋所用時(shí)間是 s。若整列火車(chē)通過(guò)大橋所用時(shí)間是150s，那么這列火車(chē)的速度是 。18. 教室內(nèi)老師講課的聲音，是由老師的 振動(dòng)產(chǎn)生的，并通過(guò) 傳播到學(xué)生的耳朵。“聞其聲而知其人”是根據(jù)聲音的 來(lái)判斷的。19.人們以 為單位來(lái)表示聲音強(qiáng)弱的等級(jí)。人耳聽(tīng)到的聲音頻率有一定的范圍，人們把 的聲音叫做超聲波。20. 醫(yī)院利用超聲打掉人體內(nèi)的結(jié)石說(shuō)明聲音可以傳遞_ ；汽車(chē)上的電子防盜報(bào)警裝置，在汽車(chē)被撬開(kāi)時(shí)能發(fā)出報(bào)警聲，提醒人們車(chē)輛被盜，這是利用了聲音可以傳遞 。21.噪聲已經(jīng)成為嚴(yán)重污染源，防噪已成為日常課題。說(shuō)出下列控制噪聲的措施：教室外面出現(xiàn)嘈雜的聲音，關(guān)上門(mén)窗： ；工人戴防噪聲的耳罩： ；工廠里的靠近學(xué)校的路段禁止鳴喇叭： 。22 . 科學(xué)工作者向海底垂直發(fā)射超聲波，經(jīng)過(guò)2s，收到回波信號(hào)，則海洋中該處的深度為 米（已知聲音在海水中傳播的速度是1531 m/s）；這種方法 （選填“能”或“不能”）用來(lái)測(cè)量月亮到地球的距離，這是因?yàn)?。23. 固體分晶體和非晶體兩種，在①冰、②石蠟、③松香、④鐵、⑤海波、⑥瀝青這些物中，屬于晶體的有 。（填序號(hào)）它們的根本區(qū)別是 。 24. 氣體液化有兩種方法：石油液化氣是通過(guò) 的方法使氣體液化裝入鋼瓶中的；冬天戴眼鏡的人從寒冷的室外走進(jìn)溫暖的室內(nèi)時(shí)，鏡片上會(huì)出現(xiàn)一層水霧而變模糊，這是通過(guò) 的方法使水蒸氣液化形成的。25. 環(huán)戊烷是一種既容易液化又容易汽化的物質(zhì)，而且環(huán)保，一種新型環(huán)保電冰箱就是利用環(huán)戊烷代替氟里昂進(jìn)行工作的。如圖所示，環(huán)戊烷在管子里流動(dòng)，當(dāng)它流經(jīng)冷凍室時(shí)就會(huì)發(fā)生 ___________（液化/汽化）現(xiàn)象，并 _______（吸收/放出）熱量。26. 如圖所示，是一個(gè)騎自行車(chē)的人與一個(gè)跑步的人運(yùn)動(dòng)的路程隨時(shí)間變化的圖像。根據(jù)該圖像能夠獲得合理的信息有：示例：信息一：他們同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)；信息二： ；信息三： 。三、實(shí)驗(yàn)探究題（本題共32分） 27.（4分）(1)物體的寬度是 cm；(2)停表的讀數(shù)是 min s；(3)體溫計(jì)的讀數(shù)是 ； (4)溫度計(jì)的示數(shù)是 。 28.（2分）下表列出了幾種物質(zhì)中的聲速。請(qǐng)你至少寫(xiě)出兩條信息：幾種物質(zhì)中的聲速（m/s）空氣（15℃） 340空氣（25℃） 346軟木 500煤油（25℃） 1324蒸餾水（25℃） 1497 海水（25℃） 1531銅(棒) 3750大理石 3810鋁(棒) 5000鐵(棒) 5200（1） ；（2） 。29.（3分）小強(qiáng)找來(lái)7個(gè)相同的啤酒瓶，裝入不同高度的水，如圖所示。用嘴貼著瓶口吹氣，發(fā)現(xiàn)能吹出“1、2、3、4、5、6、7”的聲音來(lái)。請(qǐng)你回答下列問(wèn)題：（1）用嘴貼著瓶口吹氣，發(fā)出的響聲是由瓶?jī)?nèi) 的振動(dòng)引起的。（2）吹 （填序號(hào)）瓶時(shí)，發(fā)出的聲音音調(diào)，其原因是該瓶?jī)?nèi)空氣柱振動(dòng)的 最快，所以發(fā)聲的音調(diào)。 30.（7分）在“測(cè)平均速度”的實(shí)驗(yàn)中：（1）實(shí)驗(yàn)原理是 ；（2）實(shí)驗(yàn)中需要的測(cè)量工具有 、 ；（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使斜面的坡度小些，這樣做的目的是 。

（4）某次實(shí)驗(yàn)的過(guò)程如圖所示，圖中的電子表分別表示小車(chē)在斜面頂端、中點(diǎn)和底端不同時(shí)刻，則該次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)通過(guò)全程的平均速度是 m/s，小車(chē)通過(guò)斜面下半段路程的平均速度是 m/s。（5）小車(chē)從斜面頂端到底端時(shí)，做 （選填“勻速”或“變速”）直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。31.（8分）如圖所示，是錫的熔化和凝固的圖象，根據(jù)圖象回答：（1） 錫的熔點(diǎn)是______，凝固點(diǎn)是______。（2） 在BC段，錫處于____________態(tài)；在DE段，錫處于 態(tài)。（3）錫的熔化用了______min，它熔化過(guò)程中要______熱，但溫度_______。（4）錫從10min到12min這段時(shí)間間隔內(nèi)處于 態(tài)。32.（8分）做“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)時(shí)： （1）實(shí)驗(yàn)使用的溫度計(jì)是根據(jù)液體的 規(guī)律制成的。（2）如圖甲為某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)沸水溫度的情形。他的錯(cuò)誤之處是 。（3）糾正錯(cuò)誤后，他觀察到從開(kāi)始加熱至水沸騰，所用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成這種現(xiàn)象的原因可能是 。（4）他對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)之后，每隔1min記錄溫度計(jì)示數(shù)（見(jiàn)下表），直到水沸騰一段時(shí)間后停止讀數(shù)，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖乙中畫(huà)出水溫隨時(shí)間變化的圖像。時(shí)間t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9溫度T/℃ 90 92 94 96 98 99 99 99 99 99（5）他們觀察到水沸騰時(shí)的現(xiàn)象應(yīng)該是圖中的 圖。從實(shí)驗(yàn)可得出，液體在沸騰過(guò)程中要 熱，但溫度 ；實(shí)驗(yàn)測(cè)出水的沸點(diǎn)為 ℃。 四、綜合應(yīng)用題（本題共12分。要求寫(xiě)出所依據(jù)的物理公式和必要的計(jì)算過(guò)程）33.（6分）小華一家駕車(chē)外出旅游。經(jīng)過(guò)某段路時(shí)，小華發(fā)現(xiàn)一標(biāo)示牌，如圖。（1）若小華爸爸駕車(chē)通過(guò)這段路程用了30min，則車(chē)的速度為多少km/h？（2）在遵守交通規(guī)則的前提下，試計(jì)算從標(biāo)示牌到熊家塚最快需要幾分鐘？34.（6分）汽車(chē)以25m/s的速度勻速行駛，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)前頭有緊急情況，經(jīng)過(guò)0.5s（反應(yīng)時(shí)間）后開(kāi)始制動(dòng)剎車(chē)，又經(jīng)過(guò)4.5s滑行60m車(chē)停止。求：（1）汽車(chē)從發(fā)現(xiàn)情況到完全停止的這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)通過(guò)的路程是多少？（2）這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)的平均速度是多少m/s？

參考答案一、選擇題(每小題2分共28分)題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14答案 B D A D B A C D B A C D B A二、填空題（每空1分共28分）15. 1.2×10-8 8100 3016. 150 靜止17. 105 14m/s18. 聲帶 空氣 音色19. 分貝（或dB） 大于20000Hz20. 能量 信息21. 阻斷噪聲的傳播 防止噪聲進(jìn)入耳朵 防止噪聲產(chǎn)生22. 3062 不能 真空不能傳聲23. ①④⑤ 晶體有熔點(diǎn)而非晶體沒(méi)有 24. 壓縮體積 降低溫度25. 汽化 吸熱26. 他們都做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 騎車(chē)者運(yùn)動(dòng)的速度比步行者大（其他答案若合理都給分）三、實(shí)驗(yàn)探究題（本題共32分）27. （1）1.40 （2）1 39.8 （3）37.8℃ （4）-12℃28. 聲音在不同的介質(zhì)中傳播速度不同 聲音在同一介質(zhì)中的傳播速度與溫度有關(guān)（或固體、液體中的聲速比氣體大等）29. 空氣 G 頻率30. （1） （2）刻度尺 停表 （3） 使小車(chē)在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)些，便于測(cè)量時(shí)間 （4）0.18 0.225 （5）變速31. （1）239℃ 239℃ （2）固液共存 液 （3）4 吸 不變 （4）固液共存32. （1）熱脹冷縮 （2）溫度計(jì)的玻璃泡碰到了容器底部 （3）水過(guò)多（或水的初溫太低） （4）略 （5）a 吸 不變 99℃四、綜合應(yīng)用題（本題共12分，要求寫(xiě)出所依據(jù)的物理公式和必要的計(jì)算過(guò)程）33. （1）t=30min=0.5h………………………….………1分 …………………………………………1分 ……………………………1分（2） ………………………………………………1分 ………………………………..………1分 ………………………………1分34.(1)s1=v1t1………………………………………..………1分=25m/s×0.5s=12.5m………………………………1分 s=s1+s2=12.5m+60m=72.5m…………………………1分 (2)t=t1+t2=0.5s+4.5s=5s………………………………1分 平均速度： ………………………………………1分 ……………………1分

篇8

當(dāng)我們步入晚年，知識(shí)將是我們舒適而必要的隱退的去處;如果我們年輕時(shí)不去栽種知識(shí)之樹(shù)，到老就沒(méi)有乘涼的地方了。下面小編給大家分享一些高中地理知識(shí)必修一，希望能夠幫助大家，歡迎閱讀!

高中地理知識(shí)必修一11.經(jīng)度的遞變：向東度數(shù)增大為東經(jīng)度，向西度數(shù)增大為西經(jīng)度。

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2.緯度的遞變：向北度數(shù)增大為北緯度，向南度數(shù)增大為南緯度。

3.緯線(xiàn)的形狀和長(zhǎng)度：互相平行的圓，赤道是最長(zhǎng)的緯線(xiàn)圈，由此往兩極逐漸縮短。

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4.經(jīng)線(xiàn)的形狀和長(zhǎng)度：所有經(jīng)線(xiàn)都是交於南北極點(diǎn)的半圓，長(zhǎng)度都相等。

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5.東西經(jīng)的判斷：沿著自轉(zhuǎn)方向增大的是東經(jīng)，減小的是西經(jīng)。

6.南北緯的判斷：度數(shù)向北增大為北緯，向南增大為南緯。

7.東西半球的劃分：20°W往東至160°E為東半球，20°W往西至160°E為西半球。

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8.東西方向的判斷：劣弧定律(例如東經(jīng)80°在東經(jīng)1°的東面，在西經(jīng)170°的西面)

9.比例尺大小與圖示范圍：相同圖幅，比例尺愈大，表示的范圍愈小;

比例尺愈小，表示的范圍愈大。?

10.地圖上方向的確定：一般情況，“上北下南，左西右東”;

有指向標(biāo)的地圖，指向標(biāo)的箭頭指向北方;經(jīng)緯網(wǎng)地圖，經(jīng)線(xiàn)指示南北方向，緯線(xiàn)指示東西方向。

11.等值線(xiàn)的疏密：同一幅圖中等高線(xiàn)越密，坡度越陡;等壓線(xiàn)越密，風(fēng)力越大;等溫線(xiàn)越密，溫差越大?

12.等高線(xiàn)的凸向與地形：等高線(xiàn)向高處凸出的地方為山谷，向低處凸出的地方為山脊。

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13.等高線(xiàn)的凸向與河流：等高線(xiàn)凸出方向與河流流向相反。

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14.等溫線(xiàn)的凸向與洋流：等溫線(xiàn)凸出方向與洋流流向相同。

高中地理知識(shí)必修一2地球運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題

1、天體的類(lèi)別:星云、恒星、流星、彗星、行星、衛(wèi)星、星際空間的氣體、塵埃等。

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2、天體系統(tǒng)的層次:總星系——銀河系(銀河外星系)——太陽(yáng)系——地月系

3、大行星按特徵分類(lèi)：類(lèi)地行星(水金地火)、巨行星(木土)、遠(yuǎn)日行星(天、海)。

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4、月球：(1)月球的正面永遠(yuǎn)都是向著地球，也有晝夜更替。

(2)無(wú)大氣，故月球表面晝夜的溫差大，隕石坑多，無(wú)聲音、無(wú)風(fēng)，?(3)月球表面有山脈、平原(即月海)、火山。

5、地球生命存在的原因:?穩(wěn)定的光照條件、安全的宇宙環(huán)境、適宜的大氣和溫度、液態(tài)水。

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6、太陽(yáng)外部結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的太陽(yáng)活動(dòng)：光球(黑子)、色球(耀斑)、日冕(太陽(yáng)風(fēng))。

7、太陽(yáng)活動(dòng)--黑子(標(biāo)志)、耀斑(最激烈)，太陽(yáng)黑子的變化周期11年。

8、太陽(yáng)活動(dòng)的影響：黑子--影響氣候，耀斑--電離層--無(wú)線(xiàn)電通訊，帶電粒子流――磁場(chǎng)――磁暴?

9、太陽(yáng)輻射的影響：

①維持地表溫度，促進(jìn)地球上水、大氣、生物活動(dòng)和變化的主要?jiǎng)恿Α?

②太陽(yáng)能是我們?nèi)粘Ｋ媚茉础?/p>

10.自轉(zhuǎn)

方向：

自西向東，北極上空俯視呈逆時(shí)針?lè)较颉⒛蠘O上空俯視呈順時(shí)針?lè)较?速度：

①線(xiàn)速度(由赤道向兩極遞減至0)

②角速度(除兩極為0外，各地相等)?

周期：

①恒星日(23h56m4s真正周期)

②太陽(yáng)日(24時(shí)，晝夜更替周)?

意義：

①晝夜更替

②不同經(jīng)度不同的地方時(shí)

③水準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)物體的偏移(北右南左)

11、晨昏線(xiàn)：

沿自轉(zhuǎn)方向，黑夜向白天過(guò)渡為晨線(xiàn)，白天向黑夜過(guò)渡為昏線(xiàn)(晨昏線(xiàn)上太陽(yáng)高度角為0度)。

12、晨昏線(xiàn)與經(jīng)線(xiàn)：

晨昏線(xiàn)與經(jīng)線(xiàn)重合-----春秋分;晨昏線(xiàn)與經(jīng)線(xiàn)交角最大----夏至、冬至?

13、時(shí)間計(jì)算：所求時(shí)間=已知時(shí)間±區(qū)時(shí)差+?途中時(shí)間

14、時(shí)區(qū)=經(jīng)度/15°(若不整除，則四舍五入)?區(qū)時(shí)差=時(shí)區(qū)差

15、世界時(shí)：以本初子午線(xiàn)(0°)時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，也稱(chēng)為格林尼治時(shí)間，也是零時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)。

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16、日期分割：零點(diǎn)經(jīng)線(xiàn)往東至日界線(xiàn)(180°)為地球上的“今天”，往西至日界線(xiàn)為“昨天”。

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17、日界線(xiàn)：自西向東越過(guò)日界線(xiàn)(不完全經(jīng)過(guò)180°經(jīng)線(xiàn))日期減一天，自東向西越過(guò)日期加一天。

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18、衛(wèi)星發(fā)射基地的區(qū)位選擇：

自然因素

①氣象條件需要天氣晴朗?

②地球自轉(zhuǎn)的初速度：取決於緯度和地勢(shì)?

③地形平坦開(kāi)闊;?

人文因素(地廣人稀，交通便利，符合國(guó)防安全需要)。

①太原：技術(shù)力量強(qiáng);

②酒泉：大陸性氣候，晴天多;?

③西昌緯度低，發(fā)射初速度大;?

④海南文昌：緯度低，發(fā)射初速度大;海運(yùn)便利。

19、公轉(zhuǎn)速度：

1月初--近日點(diǎn)—速度快，7月初--遠(yuǎn)日點(diǎn)—速度慢;

意義：

①晝夜長(zhǎng)短的變化

②正午太陽(yáng)高度的變化

③四季的更替

④五帶的形成

20、公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)形成了黃赤交角(23°26′)：

①黃赤交角存在---太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)---晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度的變化---四季

黃赤交角存在---太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)—?dú)鈮簬эL(fēng)帶的季節(jié)移動(dòng)—地中海氣候、熱帶草原氣候的形成?

②五帶的劃分界線(xiàn)：南北回歸線(xiàn)之間為熱帶、回歸線(xiàn)極圈之間為溫帶、極圈極點(diǎn)之間為寒帶

③若黃赤夾角變大，熱帶和寒帶變大，溫帶變小;若黃赤夾角變小，熱帶和寒帶變小，溫帶變大?若黃赤交角為零，太陽(yáng)永遠(yuǎn)直射赤道，全球晝夜平分，地中海氣候、熱帶草原氣候消失。?

21、正午太陽(yáng)高度變化規(guī)律：

①由直射點(diǎn)向南北兩側(cè)遞減?

②正午太陽(yáng)高度的計(jì)算=90°—(直射點(diǎn)與所求點(diǎn)的緯度間隔)

③夏至日北回歸線(xiàn)以北地區(qū)正午高度角一年中最大值,?南半球一年中最小值;?冬至日南回歸線(xiàn)以南地區(qū)正午高度角一年中最大值，北半球一年中最小值。?

④南北回歸線(xiàn)之間的地區(qū)-----有兩次直射機(jī)會(huì)---兩次最大值?⑤緯度越高，正午太陽(yáng)高度角越小，樓房間距越大。?

22、晝夜長(zhǎng)短的時(shí)間分布：

①太陽(yáng)直射點(diǎn)在哪個(gè)半球，哪個(gè)半球晝長(zhǎng)夜短，北半球夏季，太陽(yáng)直射點(diǎn)在北半球，北半球的晝長(zhǎng)夜短。?

②太陽(yáng)直射點(diǎn)向哪個(gè)半球移動(dòng)，這個(gè)半球的晝就漸長(zhǎng)，北半球6月22日晝最長(zhǎng)，12月22日最短。?

③南北回歸線(xiàn)之間晝長(zhǎng)最大值與正午太陽(yáng)高度角最大值不在同一天出現(xiàn)，如?？谑小?

23、晝夜長(zhǎng)短的緯度分布：

北半球夏半年，晝長(zhǎng)夜短，越向北白晝?cè)介L(zhǎng)(日出越早日落越晚)，如北京>上海>廣州?北半球冬半年，晝短夜長(zhǎng)，越向南白晝?cè)介L(zhǎng)(日出越早日落越晚)。如?？?廣州>上海

24、晝長(zhǎng)=日落時(shí)間—日出時(shí)間;晝長(zhǎng)=24小時(shí)—夜長(zhǎng)

日出時(shí)間=12：00-晝長(zhǎng)/2(或0：00+夜長(zhǎng)/2);赤道上的點(diǎn)的日出時(shí)間是6：00

日落時(shí)間=12：00+晝長(zhǎng)/2(或24：00-夜長(zhǎng)/2);赤道上的點(diǎn)的日落時(shí)間是18：00

25、地球是個(gè)不發(fā)光、不透明球體—-晝夜現(xiàn)象出現(xiàn)

地球自轉(zhuǎn)的球體—-晝夜更替(自轉(zhuǎn)速度周期影響晝夜溫差變化)

地球傾斜的公轉(zhuǎn)的球體—-直射點(diǎn)的移動(dòng)、正午太陽(yáng)高度、晝夜長(zhǎng)短的變化―四季五帶

高中地理知識(shí)必修一3大氣專(zhuān)題

1、對(duì)流層的特點(diǎn)：

①隨高度增加氣溫降低;

②大氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)(12km)顯著;

③天氣復(fù)雜多變。?

2、平流層的特點(diǎn)：

①隨高度增加溫度升高;

②大氣平穩(wěn)，以水準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)為主，有利於高空飛行。

3、大氣的熱力過(guò)程：

太陽(yáng)輻射--地面增溫--地面輻射--大氣增溫--大氣(逆)輻射--大氣保溫?

4、大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用：吸收、反射、散射。

5、太陽(yáng)輻射(光照)與天氣、地勢(shì)關(guān)系：

晴朗的天氣、地勢(shì)高空氣稀薄，光照越強(qiáng);?我國(guó)太陽(yáng)能的分布青藏高原最高，四川盆地最低。

6、大氣的保溫效應(yīng)：強(qiáng)烈吸收地面長(zhǎng)波輻射，并通過(guò)大氣逆輻射把熱量還給地面。

7、氣溫與天氣：白天多云，氣溫不高(云層反射作用強(qiáng));

夜晚多云，氣溫較高(大氣逆輻射強(qiáng))。?

8、氣溫的垂直分布：對(duì)流層氣溫隨高度的增加而遞減

9、氣溫的水準(zhǔn)分布：

①緯度分布：緯度越高，氣溫越低，我國(guó)熱量最豐富的地區(qū)：海南島?②海陸分布：夏季陸地>海洋，冬季海洋>陸地;

③氣溫高的地方，等溫線(xiàn)向高緯凸出，反之，氣溫低的地方，等溫線(xiàn)向低緯凸出。?

10、氣溫年較差：

①影響因素：海陸熱力性質(zhì);地表植被水分狀況;云雨多少。

②變化規(guī)律：內(nèi)陸>沿海，大陸性氣候>海洋性氣候，裸地>草地>林地>湖泊，晴天>陰天。?

11、熱力環(huán)流的性質(zhì)特點(diǎn)

(1)水準(zhǔn)方向相鄰地面熱的地方——垂直氣流上升――低氣壓(氣旋)——陰雨?

(2)水準(zhǔn)方向相鄰地面冷的地方——垂直氣流下沉――高氣壓(反氣旋)——晴朗

(3)垂直方向的氣溫氣壓分布：隨海拔升高，雖然氣溫降低，但是空氣變稀，氣壓降低。?

(4)來(lái)自低緯的氣流——暖濕

(5)來(lái)自高緯的氣流——冷干?

(6)來(lái)自海洋的氣流——濕

(7)來(lái)自大陸的氣流(離陸風(fēng))——干

(8)兩種性質(zhì)不同的氣流相遇——鋒面——陰雨、風(fēng)

12、水準(zhǔn)方向氣壓與氣溫：近地面，氣溫高，空氣膨脹上升，地面形成低壓;

反之，氣溫低，近地面的空氣收縮下沉，地面形成高壓。

13.風(fēng)的形成：大氣的水準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)叫風(fēng)，水準(zhǔn)氣壓梯度力是形成風(fēng)的直接原因，等壓線(xiàn)愈密風(fēng)速愈大。

?

14、風(fēng)向：

(1)風(fēng)向-—風(fēng)的來(lái)向;

(2)根據(jù)等壓線(xiàn)的分布確定風(fēng)向：以右圖為例畫(huà)A點(diǎn)的風(fēng)向及其受力?

①確定水準(zhǔn)氣壓梯度力的方向：垂直於等壓線(xiàn)并且由高壓指向低壓

②確定地轉(zhuǎn)偏向力方向：與風(fēng)向垂直，北半球右偏，南半球左偏?

③近地面受磨擦力(方向與風(fēng)向相反)的影響，風(fēng)向與等壓線(xiàn)斜交

15、高空大氣的風(fēng)向是氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力共同作用的結(jié)果，風(fēng)向與等壓線(xiàn)平行;

近地面的風(fēng)，受氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和每次摩擦力的共同影響，風(fēng)向與等壓線(xiàn)之間成一夾角。?

16、鋒面與天氣(冷暖不同氣團(tuán)作水準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)并相遇)

①冷鋒過(guò)境雨區(qū)在鋒后，出現(xiàn)雨雪、降溫天氣。?過(guò)境后，氣壓升高，氣溫驟降，天氣轉(zhuǎn)晴;?

②暖鋒過(guò)境雨區(qū)在鋒前，多為連續(xù)性降水。過(guò)境后，氣溫上升，氣壓下降，天氣轉(zhuǎn)晴。

17、影響我國(guó)天氣的主要鋒面是冷鋒：如我國(guó)北方夏季的暴雨、冬季我國(guó)的寒潮、冬春季節(jié)出現(xiàn)的沙塵暴。

18、氣壓系統(tǒng)與天氣(同一氣團(tuán)作垂直運(yùn)動(dòng))：?

①氣旋(低氣壓)垂直氣流上升，天氣陰雨。?

②反氣旋(高氣壓)垂直氣流下沉，天氣晴朗;

19、三圈環(huán)流及氣壓帶風(fēng)帶：?

①三圈環(huán)流(垂直分布)?

②氣壓帶、風(fēng)帶(水準(zhǔn)分布)

③長(zhǎng)城考察站紅旗向西北飄，視窗要避開(kāi)東南方向;?黃河考察站紅旗向西南飄，視窗要避開(kāi)東北方向。

20、氣壓帶和風(fēng)帶的移動(dòng)：隨太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)而移動(dòng)。

?移動(dòng)方向：就北半球而言，大致是夏季北移，冬季南移

21、季風(fēng)環(huán)流：海陸熱力差異使亞洲、太平洋中心隨季節(jié)變化而變化的情況：?夏季：亞洲大陸上形成亞洲低壓，太平洋上形成夏威夷高壓;

?冬季：亞洲大陸上形成亞洲高壓，太平洋上形成阿留申低壓。22、我國(guó)的旱澇災(zāi)害、雨帶的移動(dòng)與副熱帶高壓的強(qiáng)弱有密切關(guān)系。?

①雨帶的移動(dòng)

春末(5月)，雨帶在華南(珠江流域)(華北春旱，東北春汛)?夏初(6---7月)，雨帶移到長(zhǎng)江中下游地區(qū)?---梅雨(準(zhǔn)靜止鋒)?7--8月，雨帶移到東北和華北，長(zhǎng)江中下游?進(jìn)入“伏旱”(反氣旋)?9月，副高南退，北方雨季結(jié)束，南方進(jìn)入第二個(gè)雨季。

②北方雨季開(kāi)始晚結(jié)束早，雨季短;南方雨季開(kāi)始早結(jié)束晚，雨季長(zhǎng)?

③旱澇災(zāi)害 副高北移速度偏快(夏季風(fēng)強(qiáng))，造成北澇南旱?副高北移速度偏慢(夏季風(fēng)弱)，造成北旱南澇。

我國(guó)水旱災(zāi)害發(fā)生的根本原因是：夏季風(fēng)的強(qiáng)弱和進(jìn)退的早晚。

23、氣候形成因數(shù)：

太陽(yáng)輻射、大氣環(huán)流、下墊面、人類(lèi)活動(dòng)?

24、判斷氣候類(lèi)型的步驟：?

①判斷南北半球

②判斷熱量帶

③判斷雨型。

25：氣候類(lèi)型

①熱帶的四種氣候類(lèi)型：各月均溫在15度以上，降水不同，氣候類(lèi)型差異較大?

熱帶雨林氣候(常年受赤道低壓影響，終年高溫多雨)

熱帶沙漠氣候(常年受副高或來(lái)自陸地的信風(fēng)影響，終年高溫少雨)熱帶季風(fēng)氣候(南亞地區(qū)，冬季盛行東北風(fēng)，為旱季，夏季刮西南季風(fēng)，6--9月為雨季)

熱帶草原氣候(赤道低壓移來(lái)時(shí)，是濕季，信風(fēng)移來(lái)時(shí)為旱季，農(nóng)業(yè)活動(dòng)在雨季播種，旱季收割)?

②亞熱帶氣候類(lèi)型：冬季最冷月均溫在0度以上，全球只有兩種氣候類(lèi)型：?

地中海氣候：除南極洲外，其他各洲都有分布，在南北緯30?——40?大陸的西岸，位置在西風(fēng)帶和副高之間，冬季溫和多雨，夏季炎熱乾燥

亞熱帶季風(fēng)氣候：冬季--偏北風(fēng)--低溫少雨，夏季--夏季風(fēng)--高溫多雨。?

③溫帶氣候類(lèi)型：除海洋性氣候外，冬季最冷月均溫以0℃以下。?溫帶海洋性氣候：分布在南北緯40?--60?大陸西岸(地中海氣候高緯一側(cè))，終年受西風(fēng)控制，終年溫和多雨

溫帶季風(fēng)氣候：分布在北緯35?--55?大陸東岸(亞熱帶季風(fēng)的高緯一側(cè))，受冬季風(fēng)影響，寒冷乾燥，受夏季風(fēng)影響，高溫多雨。

溫帶大陸性氣候：全年受大陸性氣團(tuán)控制，日較差大、年較差大，降水稀少，降水主要在夏季。?

26、大陸性與海洋性氣候的不同特點(diǎn)(以北半球?yàn)槔治?：

大陸性氣候氣溫的日較差、年較差大，氣溫最高月在7月，最低氣溫在1月。年降水量少。?海洋性氣候日較差、年較差小，最熱月在8月、最冷月在2月，年降水量較多。

27、主要的氣象災(zāi)害：是指因暴雨洪澇、乾旱、臺(tái)風(fēng)、寒潮、大風(fēng)沙塵、大(濃)霧、高溫低溫等因素直接造成的災(zāi)害。

?

28、主要的大氣環(huán)境問(wèn)題：全球變暖(溫室效應(yīng)CO2)、臭氧層破壞(氟氯烴消耗O3)、酸雨(SO2、NO2)

29、溫室效應(yīng)

①大量燃燒礦物燃料——大氣中CO2增加——大氣逆輻射增強(qiáng)

②濫砍濫伐森林——光合作用減弱——CO2相對(duì)增多——大氣逆輻射增強(qiáng)

③大氣逆輻射增強(qiáng)——溫室效應(yīng)——?dú)鉁厣摺驘崃繋Х植及l(fā)生變化——經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)生調(diào)整(農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，中緯受損，高緯受益，使適宜種植業(yè)生產(chǎn)地域縮小，糧食減產(chǎn)。)?

④極地冰山融化，沿海地區(qū)海海平面上升，沿海地區(qū)地下水水質(zhì)變壞。?

30、綠化的環(huán)境效益：

①通過(guò)光合作用保持大氣中O2和CO2的平衡，凈化空氣;

②綠化植物和防護(hù)林可以調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、保持水土、防風(fēng)固沙

③城市綠地的作用是吸煙除塵、過(guò)濾空氣、減輕污染、降低噪音、美化環(huán)境?

高中地理知識(shí)必修一4水環(huán)境

1、水回圈：

①按其發(fā)生領(lǐng)域分為海陸間大循環(huán)、內(nèi)陸回圈和海上內(nèi)回圈。?②水回圈的主要環(huán)節(jié)有：蒸發(fā)，水汽輸送，降水，徑流。

③它的重要意義在於：使淡水資源不斷補(bǔ)充、更新，使水資源得以再生，維持全球水的動(dòng)態(tài)平衡。?

2、陸地水體的相互關(guān)系：

①以雨水補(bǔ)給為主的的河流其徑流的變化與降雨量變化一致：a地中海氣候?yàn)橹鞯暮恿?，其流量冬季最?b季風(fēng)氣候?yàn)橹骱恿鳎髁肯募咀畲?c溫帶海洋性與熱帶雨林氣候河流流量全年變化小;

②以冰雪補(bǔ)給為主的河流其徑流變化與氣溫關(guān)系密切：冰川融水補(bǔ)給為主的河流，其流量夏季最大.

③河流水地下水之間可相互補(bǔ)給，湖泊對(duì)河流徑流起調(diào)蓄作用。?

3、我國(guó)河流補(bǔ)給的差別：

①我國(guó)東部河流以降水補(bǔ)給為主(夏汛型，東北春季有積雪融水)?

②我國(guó)西北地方河流以冰雪融水補(bǔ)給為主(夏汛型，冬季斷流)?4、海水等溫線(xiàn)的判讀：

①判斷南北半球(越北越冷是北半球)

②洋流流向和海水等溫線(xiàn)凸出方向一致：高溫流向低溫是暖流，反之是寒流。?

5、影響海水溫度因素——太陽(yáng)輻射(收入)、蒸發(fā)(支出)、洋流

6.洋流的形成:定向風(fēng)(地球上的風(fēng)帶)是形成洋流最基本的動(dòng)力，風(fēng)海流是最基本的洋流類(lèi)型。

?

7.洋流的分布：

①中低緯度洋流圈北半球呈順時(shí)針?lè)较?、南半球呈反時(shí)針?lè)较?。②北半球中高緯逆時(shí)針?lè)较蜓罅魅?

③南半球40—60度海區(qū)形成西風(fēng)漂流

④北印度洋形成季風(fēng)洋流，冬季逆時(shí)針，夏季順時(shí)針。?

8.洋流對(duì)地理環(huán)境的影響：

①影響氣候(暖流—增溫增濕，寒流—減溫減濕)?

②影響海洋生物—-漁場(chǎng)

③影響航海

④影響海洋污染

9.世界主要漁場(chǎng)：北海道、北海、紐芬蘭漁場(chǎng)---寒暖流交匯;秘魯漁場(chǎng)――上升流?

10.海洋漁業(yè)集中在大陸架的原因：?

①這里陽(yáng)光集中，生物光合作用強(qiáng);

②入海河流帶來(lái)豐富的營(yíng)養(yǎng)鹽類(lèi)，浮游生物繁盛，魚(yú)餌豐富。

11海洋災(zāi)害是指源于海洋的自然災(zāi)害：?海嘯和風(fēng)暴潮。

12.海洋環(huán)境問(wèn)題指源於人類(lèi)活動(dòng)的海洋生態(tài)破壞：海洋污染、海平面上升、赤潮

高中地理知識(shí)必修一5陸地環(huán)境

1、地球的內(nèi)部圈層：地殼(地表到莫霍介面)、地幔(莫霍面—古登堡面)、地核(古登堡面以下)?

2、巖石圈范圍包括地殼和上地幔頂部(軟流層之上)

3、巖石成因分類(lèi)：巖漿巖(噴出巖和侵入巖)、沉積巖(層理構(gòu)造、有化石)、變質(zhì)巖。

4、地殼物質(zhì)回圈：巖漿冷卻凝固巖漿巖-外力沉積巖-變質(zhì)變質(zhì)巖-熔化巖漿?

5、地質(zhì)作用：

①內(nèi)力作用(地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)、地震、變質(zhì)作用)?

②外力作用(風(fēng)化、侵蝕、搬運(yùn)、沉積、固結(jié)成巖)

6、地質(zhì)構(gòu)造的類(lèi)型：褶皺(背斜、向斜)，斷層(上升巖塊-地壘、下沉巖塊-地塹)

7、背斜成谷向斜成山的原因：外力侵蝕(在外力侵蝕作用之前背斜成山、向斜成谷)

背斜頂部受張力，容易被侵蝕成谷地;向斜槽部受到擠壓，巖性堅(jiān)硬不易被侵蝕反而成為山嶺。

8、地壘--廬山、泰山;

地塹--東非大裂谷、河平原和汾河谷地。

9、地質(zhì)構(gòu)造對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)的影響：背斜(儲(chǔ)油)、向斜(儲(chǔ)水)、大型工程選址，應(yīng)避開(kāi)斷層?

10、外力作用與常見(jiàn)地貌：

①流水侵蝕——溝谷、峽谷、瀑布、黃土高原的千溝萬(wàn)壑的地表、溶洞(喀斯特地貌)?彎曲的河道--凹岸侵蝕，凸岸沉積(港口宜建在凹岸)

②流水沉積——山麓沖積扇、河口三角洲、河流中下游沖積平原?

③風(fēng)力侵蝕——風(fēng)蝕溝谷、風(fēng)蝕洼地、蘑菇石、風(fēng)蝕柱、風(fēng)蝕城堡等?④風(fēng)力沉積——沙丘、沙壟、沙漠邊緣的黃土堆、黃土高原

11、陸地環(huán)境的整體性：陸地環(huán)境各要素(大氣、水、巖石、生物、土壤、地貌)的相互聯(lián)系、相互制約和相互滲透，構(gòu)成陸地環(huán)境的整體性。

例如我國(guó)西北地方各環(huán)境要素都體現(xiàn)出乾旱特徵。?

12、陸地環(huán)境的地域差異有：

①由赤道到兩極的地域分異(熱量)---――-緯度地帶性?

②從沿海到內(nèi)陸的地域分異(水分)-----經(jīng)度地帶性?

③山地的垂直地域分異(水分和熱量)----垂直地帶性?

13.影響山地垂直帶譜的因素：?

①山地所處的緯度;?

②山地的海拔;?

③陽(yáng)坡、陰坡;?

④迎風(fēng)、背風(fēng)坡。

14、影響雪線(xiàn)高低的因素(雪線(xiàn)是指冰雪存在的下限的海拔高度)

主要影響因素有兩個(gè)：一是0℃等溫線(xiàn)的海拔(陽(yáng)坡、陰坡);二是降水量的大小(迎風(fēng)、背風(fēng)坡)

15、非地帶性因素：海陸分布、地形起伏、洋流影響等。

例如我國(guó)西北地方的綠洲。?

16、主要地質(zhì)災(zāi)害：地震、火山、滑坡和泥石流。

篇9

關(guān)鍵詞：高考地理；全國(guó)卷；地理試題；賞析

2017年全國(guó)高考文綜地理卷的命題緊緊圍繞高考“立德樹(shù)人、服務(wù)選材、引導(dǎo)教學(xué)”的核心功能，以“基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性”為考查要求，在延續(xù)近年注重“能力立意、素養(yǎng)導(dǎo)向”的基礎(chǔ)上，穩(wěn)中求進(jìn)，涌F出一批有特色、有質(zhì)量的好題。

一、好題賞析

巧設(shè)情境，引領(lǐng)“立德樹(shù)人”，體現(xiàn)高考導(dǎo)向作用

【真題】（2017年高考新課標(biāo)Ⅰ卷）圖1為我國(guó)東部地區(qū)某城市街道機(jī)動(dòng)車(chē)道與兩側(cè)非機(jī)動(dòng)車(chē)道綠化隔離帶的景觀對(duì)比照片，拍攝于2017年3月25日，數(shù)年前，兩側(cè)的綠化隔離帶按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)栽種了常綠灌木；而如今，一側(cè)灌木修剪齊整（圖1左），另一側(cè)則雜樹(shù)叢生，灌木零亂（圖1右）。拍攝當(dāng)日，這些雜樹(shù)隱有綠色，新葉呼之欲出。據(jù)此完成（1）～（3）題。

（1）當(dāng)?shù)刈匀恢脖粚儆冢?/p>

A.常綠闊葉林 B.落葉闊葉林

C.常綠硬葉林 D.針葉林

（2）造成圖示綠化隔離帶景觀差異的原因可能是該街道兩側(cè)：

A.用地類(lèi)型差異 B.居民愛(ài)好差異

C.景觀規(guī)劃差異 D.行政管轄不同

（3）圖示常綠灌木成為我國(guó)很多城市的景觀植物，制約其栽種范圍的主要自然因素是：

A.氣溫 B.降水 C.光照 D.土壤

【答案】（1）B （2）D （3）A

【賞析】

1.獨(dú)特情境，引領(lǐng)核心價(jià)值

本題組巧設(shè)“城市綠化帶景觀建設(shè)”情境，通過(guò)對(duì)街道兩側(cè)綠化隔離帶景觀差異的原因設(shè)問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注城市建設(shè)需要公民“愛(ài)崗敬業(yè)”的優(yōu)良品質(zhì)，于無(wú)聲處對(duì)考生社會(huì)主義核心價(jià)值觀的樹(shù)立進(jìn)行熏陶，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，充分體現(xiàn)高考的思想教育和價(jià)值引領(lǐng)作用。

2.精選圖式，測(cè)試關(guān)鍵能力

本題組選擇景觀圖作為文字材料的補(bǔ)充，增加試題的鮮活性。景觀圖直觀簡(jiǎn)潔的特點(diǎn)，也有利于加快學(xué)生對(duì)文字材料的理解速度，提高解題效率。但本題仍然對(duì)學(xué)生獲取和解讀地理信息的能力有較高要求。以第（1）小題為例，圖文材料中“雜樹(shù)叢生”的“叢生”說(shuō)明雜樹(shù)應(yīng)屬當(dāng)?shù)氐奶烊粌?yōu)勢(shì)樹(shù)種，“我國(guó)東部地區(qū)”體現(xiàn)當(dāng)?shù)氐淖匀恢脖粦?yīng)屬闊葉林，“3月25日”與“雜樹(shù)隱有綠色，新葉呼之欲出”則暗示雜樹(shù)屬冬季落葉樹(shù)種。學(xué)生只有在充分提取材料中的顯性和隱性信息之后，才能有把握地選擇正確答案。此外，第（2）小題的正確選擇還考查學(xué)生的概念辨析能力和材料分析提取能力，“用地類(lèi)型是否有差異”屬于概念辨析，“景觀規(guī)劃”和“居民愛(ài)好”則需要根據(jù)材料中“按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)栽種”、“修剪齊整”等關(guān)鍵詞加以排除。

3.立足基礎(chǔ)，考查必備知識(shí)

本題組考查的學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)主要有“自然帶的類(lèi)型與分布”、“影響自然帶的因素”、“城市用地類(lèi)型”等，均屬考綱要求的主干知識(shí)，命題關(guān)注“基礎(chǔ)性”，能引導(dǎo)學(xué)生重視基礎(chǔ)，內(nèi)化所學(xué)知識(shí)和方法。此外，本題組將自然地理與人文地理知識(shí)進(jìn)行有機(jī)融合，既關(guān)注考查面的廣度，要求學(xué)生具有較全面的知識(shí)結(jié)構(gòu)，又體現(xiàn)學(xué)科綜合性的特點(diǎn)，考查學(xué)生的綜合思維能力。

聚焦熱點(diǎn)，多層設(shè)問(wèn)由果溯因，提升學(xué)科素養(yǎng)

【真題】（2017年高考新課標(biāo)Ⅰ卷）36.閱讀圖文資料，完成下列要求。（22分）

劍麻是一種熱帶經(jīng)濟(jì)作物，劍麻纖維韌性強(qiáng)，耐海水腐蝕，是制作船用纜繩、汽車(chē)內(nèi)襯、光纜襯料等的上乘材料。非洲坦桑尼亞曾是世界最重要的劍麻生產(chǎn)國(guó)，被稱(chēng)為“劍麻王國(guó)”。自1999年，中國(guó)某公司在坦桑尼亞的基洛薩（如圖2）附近投資興建劍麻農(nóng)場(chǎng)，并建設(shè)配套加工廠，所產(chǎn)劍麻纖維主要銷(xiāo)往我國(guó)。該農(nóng)場(chǎng)一期種植1 000多公頃，雇傭當(dāng)?shù)亻L(zhǎng)期和臨時(shí)工超過(guò)1 000人，預(yù)計(jì)2020年種植面積達(dá)3 000公頃，年產(chǎn)劍麻纖維1萬(wàn)噸。該公司還幫助當(dāng)?shù)匦藿▽W(xué)校、衛(wèi)生所等。

（1）根據(jù)劍麻生長(zhǎng)的氣候條件和用途，說(shuō)明我國(guó)國(guó)內(nèi)劍麻纖維產(chǎn)需矛盾較大的原因。（8分）

（2）據(jù)圖指出與其它地區(qū)相比，中國(guó)公司在基洛薩附近興建劍麻農(nóng)場(chǎng)的有利條件。（4分）

（3）說(shuō)明劍麻收割后需要及時(shí)加工的原因。（4分）

（4）簡(jiǎn)述當(dāng)?shù)貜闹袊?guó)公司興建劍麻農(nóng)場(chǎng)中獲得的利益。（6分）

【答案】（1）劍麻纖維生產(chǎn)：我國(guó)熱帶地區(qū)面積小，用于種植劍麻的土地較少，產(chǎn)量低；我國(guó)熱帶地區(qū)緯度較高，氣候季節(jié)差異大，種植的劍麻質(zhì)量較差。劍麻纖維需求：我國(guó)船舶、汽車(chē)制造等規(guī)模大，對(duì)劍麻纖維需求量大。

（2）離沿海（首都、港口）較近，臨鐵路（便于劍麻纖維運(yùn)輸），臨河流。

（3）在熱帶氣候條件下，收割的劍麻極易腐爛、變質(zhì)，影響纖維質(zhì)量。

（4）增加就業(yè)，增加稅收，促進(jìn)基礎(chǔ)（民生）設(shè)施建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

【賞析】

1.聚焦熱點(diǎn)，增強(qiáng)民族自信

本題以“劍麻王國(guó)”――非洲坦桑尼亞為素材，從地理學(xué)科角度聚焦熱點(diǎn)區(qū)域，關(guān)注國(guó)家“一帶一路”戰(zhàn)略?！耙粠б宦贰毖鼐€(xiàn)國(guó)家和地區(qū)當(dāng)中，非洲正在成為中國(guó)企業(yè)對(duì)外投資的重要目的地。本題第（4）小題考查劍麻農(nóng)場(chǎng)對(duì)區(qū)域發(fā)展的影響，從社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等方面闡述農(nóng)場(chǎng)的興建為坦桑尼亞的基洛薩帶來(lái)的諸多益處，正符合主席提出的“和平合作、開(kāi)放包容、互學(xué)互鑒、互利共贏”的絲路精神，也體現(xiàn)構(gòu)筑中非合作、中非命運(yùn)共同體的重要意義。本題能夠啟發(fā)學(xué)生理解中國(guó)與世界的休戚與共，中國(guó)對(duì)世界的積極奉獻(xiàn)，培養(yǎng)強(qiáng)烈的民族自信心與自豪感。

2.多層設(shè)問(wèn)，凸顯能力立意

本題的問(wèn)題設(shè)置以劍麻的生產(chǎn)加工為主線(xiàn)，以區(qū)域認(rèn)知和綜合思維為支持，從區(qū)域自然地理與人文地理的角度設(shè)置四方面的問(wèn)題，通過(guò)增加設(shè)問(wèn)中的限定詞，給學(xué)生限定清晰的應(yīng)答域，對(duì)答題的精準(zhǔn)度要求大大提高；在設(shè)問(wèn)的角度上，也不同于以往的優(yōu)勢(shì)角度，而是從劣勢(shì)角度設(shè)問(wèn)，對(duì)答題思路的全面性要求也有所提高。這樣的問(wèn)題設(shè)計(jì)，對(duì)提升學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)有益，對(duì)中學(xué)教學(xué)具有積極的導(dǎo)向和促進(jìn)作用。

3.由果溯因，突出推理演繹

本題在考查農(nóng)業(yè)發(fā)展主干知識(shí)的基礎(chǔ)上，提出一個(gè)需要逆向推理的問(wèn)題――“劍麻收割后需要及時(shí)加工的原因”，學(xué)生可結(jié)合原料導(dǎo)向型工業(yè)接近原料地布局的原因之一是“原料保質(zhì)期短，易變質(zhì)”這一基礎(chǔ)知識(shí)，推理得出劍麻若不及時(shí)加工，可能腐爛變質(zhì)的結(jié)果。接著據(jù)此逆向推導(dǎo)劍麻的腐爛變質(zhì)可能與“氣候等自然要素”和“作物習(xí)性”有關(guān)，最后整理組織答案。本題對(duì)學(xué)生綜合思維的品質(zhì)要求較高。

記住鄉(xiāng)愁，培養(yǎng)家國(guó)情懷，引導(dǎo)正確人地觀念

【真題】（2017年高考新課標(biāo)Ⅰ卷）43.[地理――選修3：旅游地理]（10分）

近年來(lái)，我國(guó)許多傳統(tǒng)古村落被開(kāi)發(fā)成旅游觀光地，一些古村落的村民仍留在村內(nèi)，如“中國(guó)最具旅游價(jià)值古村落”之一的桂林江頭洲村，至今仍完整地保存著明清時(shí)期的建筑格局（如圖3），依然有百余戶(hù)村民生活在村中，堅(jiān)守著那份寧?kù)o與質(zhì)樸。

分析村民生活在村中對(duì)促進(jìn)當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)健康發(fā)展的作用。

【答案】保留村落的原生活狀態(tài)，可滿(mǎn)足外來(lái)旅游者的體驗(yàn)需求；尊重原有的傳統(tǒng)，傳承和保護(hù)富有濃郁文化傳統(tǒng)的遺產(chǎn)，保持古村落的生命力；激發(fā)村民對(duì)自身文化傳統(tǒng)的自豪感和保護(hù)古村落的熱情，在開(kāi)發(fā)與保護(hù)、生活與旅游之間維持良好的平衡。

【賞析】

1.記住鄉(xiāng)愁，培養(yǎng)家國(guó)情懷

本題關(guān)注“望得見(jiàn)山，看得見(jiàn)水，記得住鄉(xiāng)愁”的“傳統(tǒng)古村落的開(kāi)發(fā)”這個(gè)熱點(diǎn)話(huà)題。當(dāng)下中，城鎮(zhèn)化腳步轟隆作響，這是歷史的必然。隨著城市版圖不斷擴(kuò)張，鄉(xiāng)村的景象卻日漸凋敝，尤其是大批移民離開(kāi)故土融入新生活，一些傳統(tǒng)文化、傳統(tǒng)古村落正在逐漸凋零、被人們遺忘。題目選材于“中國(guó)最具旅游價(jià)值古村落”之一的桂林江頭洲村，從生活在村中的村民著眼，關(guān)注當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)健康發(fā)展。傳統(tǒng)古村落的保護(hù)開(kāi)發(fā)，可以聯(lián)系“美麗鄉(xiāng)村”建設(shè)等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，緊緊把握時(shí)代脈搏，貼合時(shí)政，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義與思考價(jià)值。

2.貼近生活，引導(dǎo)人地觀念

本題從傳統(tǒng)古村落切入，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)自然和人文活動(dòng)之間的關(guān)系，認(rèn)識(shí)人口、經(jīng)濟(jì)和文化發(fā)展的區(qū)域差異及發(fā)展變化趨勢(shì)，貼近生活實(shí)際?！肮糯迓洹?、“村民”、“旅游價(jià)值”、“ 寧?kù)o與質(zhì)樸”這些關(guān)鍵詞，深刻體現(xiàn)以人地關(guān)系為主線(xiàn)的命題立意。古村落是文化的載體，反映農(nóng)耕文明時(shí)代的鄉(xiāng)村社會(huì)生活，體現(xiàn)人與自然和諧相處的文化精髓和記憶空間。本題要求學(xué)生思考在旅游開(kāi)發(fā)過(guò)程中對(duì)傳統(tǒng)古民居和村落的保護(hù)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立在開(kāi)發(fā)與保護(hù)、生活與旅游之間維持良好平衡的可持續(xù)發(fā)展觀念，這也是最重要的學(xué)科素養(yǎng)之一。

3.視角新穎，設(shè)問(wèn)推陳出新

本題組設(shè)問(wèn)角度新穎，表面看考查內(nèi)容冷僻，導(dǎo)致許多考生有無(wú)從下手之感，甚至在看到參考答案后，也有不少教師覺(jué)得無(wú)章可循，認(rèn)為考查的是學(xué)生的發(fā)散思維。通過(guò)對(duì)本題設(shè)問(wèn)的仔細(xì)分析后，可以這樣推理：“旅游業(yè)能發(fā)展”即說(shuō)明“旅游資源有價(jià)值”，那么“當(dāng)?shù)卮迕窳粼诖逯小笨梢杂绊懙挠小奥糜钨Y源評(píng)價(jià)”這一考點(diǎn)中的“資源價(jià)值表現(xiàn)”、“基礎(chǔ)設(shè)施”和“交通”等幾方面因素；其次，“發(fā)展”應(yīng)是“環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的共同發(fā)展”，“村民留在村中”，應(yīng)能通過(guò)保護(hù)村落獲得經(jīng)濟(jì)收益，從而激發(fā)其保護(hù)熱情，形成良性循環(huán)。由此可看出，本題對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的遷移應(yīng)用能力要求較高，考查的是學(xué)生的學(xué)科綜合素養(yǎng)。

立足區(qū)域認(rèn)知，傳遞學(xué)科研究方法，體現(xiàn)教學(xué)導(dǎo)向

【真題】（2017年高考新課標(biāo)Ⅱ卷）19世紀(jì)50年代，淮河自洪澤湖向南經(jīng)長(zhǎng)江入海；黃河結(jié)束奪淮歷史，改從山東入海。1968年，南京長(zhǎng)江大橋建成通車(chē)；自1999年，江蘇境內(nèi)又陸續(xù)建成了多座長(zhǎng)江大橋。江蘇習(xí)慣上以長(zhǎng)江為界分為蘇南和蘇北兩部分（如圖4）。據(jù)此完成（1）～（3）題。

（1）目前，在洪澤湖以東地區(qū)，秦嶺―淮河線(xiàn)：

A.無(wú)劃分指標(biāo)依據(jù)

B.與自然河道一致

C.無(wú)對(duì)應(yīng)的自然標(biāo)志

D.兩側(cè)地理差異顯著

（2）習(xí)慣上蘇南、蘇北的劃分突出體現(xiàn)了長(zhǎng)江對(duì)兩岸地區(qū)：

A.自然地理分異的影響

B.人文地理分異的影響

C.互相聯(lián)系的促進(jìn)作用

D.相互聯(lián)系的阻隔作用

（3） 進(jìn)入21世紀(jì)，促使蘇南、蘇北經(jīng)濟(jì)合作更加廣泛的主導(dǎo)因素是：

A.市場(chǎng) B.技術(shù) C.資金 D.交通

【答案】（1）C （2）D （3）D

【賞析】

1.創(chuàng)新考查，立足區(qū)域認(rèn)知

本題組考查的知識(shí)主線(xiàn)為“區(qū)域劃分方法”，該考點(diǎn)并非考綱要求的主干知識(shí)， 但解題也要求學(xué)生必需具備對(duì)本區(qū)域的整體特征及地域分異認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，如淮河不具備自身的天然入海河道，秦淮一線(xiàn)的一月0 ℃等溫線(xiàn)和年降水量800 mm的基礎(chǔ)指標(biāo)意義等?？梢哉f(shuō)，本題組命題切入角度巧妙，有意料之外之感，但考查的仍然是學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與認(rèn)識(shí)，細(xì)究之后，不免讓人產(chǎn)生情理之中的感覺(jué)。

2.追本溯源，傳遞研究方法

區(qū)域是地理學(xué)的研究核心之一，區(qū)域劃分則立足于地理環(huán)境的整體性和差異性?xún)纱蠡咎卣?，力求保證區(qū)域內(nèi)部某些特征的一致性與區(qū)域外部的差異性。但在劃分方法上，從古至今，得益于生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，大致呈現(xiàn)從主觀定性到客觀定量的逐步轉(zhuǎn)化。本題組涉及的“長(zhǎng)江”和“秦淮一線(xiàn)”兩類(lèi)分界線(xiàn)即為兩種分類(lèi)法的代表。學(xué)生通過(guò)材料分析，調(diào)動(dòng)自身基礎(chǔ)知識(shí)，在解題過(guò)程中能夠再次對(duì)學(xué)科研究方法的形成與發(fā)展有進(jìn)一步理解與認(rèn)識(shí)。

3.思維考查，體現(xiàn)教學(xué)導(dǎo)向

本題組選擇的區(qū)域背景是我國(guó)的重要區(qū)域之一 ―― “江淮地區(qū)”，學(xué)生一般有較深厚的基礎(chǔ)知識(shí)積累。但該題組仍然給出了充分的圖文信息，學(xué)生完全可以從材料中獲取“淮河入海河道不定”、“長(zhǎng)江為天然交通阻隔”等信息用于解題。因此，本題組實(shí)則考查學(xué)生獲取和解讀信息并加以運(yùn)用的能力。同時(shí)，題組中設(shè)問(wèn)的“地圖上的地理界線(xiàn)與實(shí)際地面狀況的對(duì)應(yīng)情況”，也考查了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思維轉(zhuǎn)換能力，充分體現(xiàn)高考命題“能力立意”的導(dǎo)向，對(duì)一線(xiàn)教學(xué)有深遠(yuǎn)的指導(dǎo)意義。

降低難度，加強(qiáng)應(yīng)用，注重理論密切聯(lián)系實(shí)際

【真題】（2017年高考新課標(biāo)Ⅱ卷）汽車(chē)輪胎性能測(cè)試需在不同路面上進(jìn)行。芬蘭伊瓦洛（如圖5）吸引了多家輪胎企業(yè)在此建設(shè)輪胎測(cè)試場(chǎng)，最佳測(cè)試期為每年11月至次年4月。據(jù)此完成（4）～（5）題。

（4）推測(cè)該地輪胎測(cè)試場(chǎng)供輪胎測(cè)試的路面是：

A. 冰雪路面 B. 濕滑路面

C. 松軟路面 D.干燥路面

（5）在最佳測(cè)試期內(nèi)，該地輪胎測(cè)試場(chǎng)：

A. 每天太陽(yáng)從東南方升起

B. 有些日子只能夜間進(jìn)行測(cè)試

C. 經(jīng)常遭受東方寒潮侵襲

D. 白晝時(shí)長(zhǎng)最大差值小于12時(shí)

【答案】（4）A （5）B

【賞析】

1.情境新穎，緊扣人地協(xié)調(diào)

本題組選擇“汽車(chē)輪胎測(cè)試”這一貼近生活，但視角新穎的情境素材，解題過(guò)程必須立足于對(duì)區(qū)域時(shí)空特征的判讀與認(rèn)識(shí)。由該區(qū)域“北極圈以?xún)?nèi)”的緯度位置及“每年11月至4月的最佳測(cè)試期”，可推知測(cè)試過(guò)程中冰天雪地的環(huán)境。該情境問(wèn)題在探究人地關(guān)系的基礎(chǔ)上，很好地滲透了人地協(xié)調(diào)的地理觀。

2.加強(qiáng)應(yīng)用，解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題

本題組主要考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從情境設(shè)計(jì)到選項(xiàng)設(shè)置，都具備鮮活的生活性。冰雪路面可能導(dǎo)致輪胎硬化、濕滑路面不易制動(dòng)、松軟路面易陷入等情境，雖不作為考查點(diǎn)，但對(duì)考生來(lái)說(shuō)有很強(qiáng)的“親和力”，產(chǎn)生“生活之中處處有地理”的共鳴感。其中，因?yàn)檠┗畷r(shí)也可能導(dǎo)致路面濕滑，使這一選項(xiàng)也有一定迷惑性，還需考生結(jié)合生活體驗(yàn)和區(qū)域的時(shí)空特征加以判別。

3.降低難度，關(guān)注思維品質(zhì)

“地球運(yùn)動(dòng)”作為高考地理的“難度值擔(dān)當(dāng)”，其考法一直頗受關(guān)注。本題組將地球運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)考查巧妙融入?yún)^(qū)域背景，但選項(xiàng)中考查的“晝夜長(zhǎng)短的時(shí)空變化”、“日出日落方位”、“時(shí)間的計(jì)算”等內(nèi)容，難度不大，主要考查學(xué)生多角度地觀察思考、縝密思維、嚴(yán)格推理的能力，體現(xiàn)了地理高考命題中單純考查理論知識(shí)的現(xiàn)象弱化，及注重理論聯(lián)系實(shí)際的趨勢(shì)強(qiáng)化，也反映了國(guó)家選拔應(yīng)用型人才的選材導(dǎo)向。

由地及人，突出能力考查，體現(xiàn)學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)向

【真題】（2017年高考新課標(biāo)Ⅱ卷）洪積扇是河流、溝谷的洪水流出山口進(jìn)入平坦地區(qū)后，因坡度驟減，水流搬運(yùn)能力降低，碎屑物質(zhì)堆積而形成的扇形堆積體。圖6示意賀蘭山東麓洪積扇的分布，除甲地洪積扇外，其余洪積扇堆積物均以礫石為主，賀蘭山東麓南部大多數(shù)洪積扇耕地較少，且耕地主要分布在洪積扇邊緣，據(jù)此完成（9）～（11）題。

（9）賀蘭山東麓洪積扇集中連片分布的主要原因是賀蘭山東坡：

A.坡度和緩 B.巖石

C.河流、溝谷眾多 D.降水集中

（10） 與其它洪積扇相比，甲地洪積扇堆積物中礫石較少的原因主要是：

①降水較少 ②山地相對(duì)高度較小 ③河流較長(zhǎng) ④風(fēng)化物粒徑較小

A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④

（11）賀蘭山東麓南部大多數(shù)洪積扇耕地較少的主要原因是：

A.海拔較高 B.土層淺薄

C.光照不足 D.水源缺乏

【答案】（9）C （10）B （11）B

【賞析】

1.由地及人，倡導(dǎo)因地制宜

本題組圍繞“賀蘭山東麓洪積扇”這一微小尺度區(qū)域進(jìn)行逐級(jí)考查，給出“洪積扇連片分布”、“堆積物粒徑大小不同”、“洪積扇與耕地開(kāi)發(fā)之間的關(guān)系”三方面原因分析的設(shè)問(wèn)，問(wèn)題設(shè)置層層深入，由地及人，既體現(xiàn)了環(huán)境對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)的影響，又傳遞了農(nóng)業(yè)發(fā)展“因地制宜”的人地協(xié)調(diào)觀。

2.選項(xiàng)巧妙，重視成因辨析

本題組以原因分析為主要考查點(diǎn)，給出的選項(xiàng)有似是而非的表述，對(duì)考生有很強(qiáng)的干擾性，對(duì)其基本原理、規(guī)律掌握的扎實(shí)程度有很大的考驗(yàn)。如第10題“風(fēng)化物粒徑較小”這一選項(xiàng)，表面上看敘述合理，是很多考生的首選。但從影響風(fēng)化作用的因素角度分析，甲地與其它洪積扇分布區(qū)同屬賀蘭山東麓，光照、溫差和植被等自然要素應(yīng)有很大的相似性，風(fēng)化物粒徑不同的可能性不成立，該選項(xiàng)應(yīng)予排除。

3.創(chuàng)新設(shè)計(jì)，體現(xiàn)素養(yǎng)導(dǎo)向

本題組給出的圖文材料給人“出乎意料”之感，洪積扇的成因與教材中沖積扇的成因基本相同，屬學(xué)生必備知識(shí)，但題干中仍然將其以文字形式給出。區(qū)域判讀中常見(jiàn)的等高線(xiàn)圖也被更為直觀的示意簡(jiǎn)圖取代，考生讀圖的效率和效度明顯提高。這使本題組考查的核心知識(shí)和能力更加集中，突出了地理思維與分析方法的考查。

w驗(yàn)情境，培養(yǎng)家國(guó)情懷，考查地理實(shí)踐力

【真題】（2017年高考新課標(biāo)Ⅱ卷）43.[地理――選修3：旅游地理 ]

茶馬古道是以茶、馬為主要商品，以馬幫為主要運(yùn)輸方式的古代商道。該商道分布在滇、川、藏等地區(qū)，沿途穿越高山、峽谷、密林。暑期一群旅游愛(ài)好者計(jì)劃沿茶馬古道，靠站徒步古道游，體驗(yàn)馬幫文化。

從文化體驗(yàn)角度，指出他們應(yīng)做的前期準(zhǔn)備。

【答案】43.需收集茶馬古道相關(guān)資料，了解馬幫文化的歷史，了解古道所經(jīng)地區(qū)的自然與人文環(huán)境；確定茶馬古道體驗(yàn)游的地點(diǎn)，設(shè)計(jì)體驗(yàn)游路線(xiàn)；準(zhǔn)備與設(shè)計(jì)路線(xiàn)自然環(huán)境相適應(yīng)的裝備、生活用品；聘請(qǐng)向?qū)У取?/p>

【賞析】

1.獨(dú)辟蹊徑，培養(yǎng)家國(guó)情懷

茶馬古道是我國(guó)一條自然風(fēng)光壯美、文化底蘊(yùn)深厚的旅游精品線(xiàn)路，該線(xiàn)路沿線(xiàn)多樣化的自然與人文景觀有很強(qiáng)的地理特色，因而以本區(qū)域?yàn)槊}點(diǎn)的試題屢見(jiàn)不鮮，學(xué)生對(duì)該區(qū)域并不陌生。但本題的問(wèn)題設(shè)置卻獨(dú)辟蹊徑，給出“從文化體驗(yàn)角度”的限定詞，充分體現(xiàn)國(guó)家對(duì)傳承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，培養(yǎng)具有家國(guó)情懷和社會(huì)責(zé)任感的人才的決心。

2.體驗(yàn)情境，考查實(shí)踐能力

地理實(shí)踐力是指人們?cè)诘乩響?hù)外考察、社會(huì)調(diào)查、模擬實(shí)驗(yàn)等地理實(shí)踐活動(dòng)中所具備的行動(dòng)能力和品質(zhì)，它是學(xué)生人地協(xié)調(diào)觀與綜合思維能力在地理實(shí)踐活動(dòng)中的綜合體現(xiàn)，因而是地理學(xué)科重要的核心素養(yǎng)之一。本題選擇生活中常見(jiàn)的旅游情境，給出“行前準(zhǔn)備”的問(wèn)題設(shè)置，要求學(xué)生運(yùn)用地理思維分析問(wèn)題，并提出相應(yīng)的解決思路與措施，實(shí)踐性強(qiáng)，能力要求高。題目設(shè)計(jì)很好地體現(xiàn)了“能力立意，素養(yǎng)導(dǎo)向”的命題思路，有利于推動(dòng)中學(xué)素質(zhì)教育的開(kāi)展。

3.知識(shí)外延，鼓勵(lì)發(fā)散思維

本題從材料到設(shè)問(wèn)都十分簡(jiǎn)潔，而參考答案也十分生活化，難免給人命題設(shè)計(jì)地理性不強(qiáng)的感覺(jué)，但在對(duì)照教材與大綱要求之后可以發(fā)現(xiàn)，本題考查的是“旅游規(guī)劃與旅游活動(dòng)設(shè)計(jì)”這一部分中“收集旅游信息，確定旅游點(diǎn)，選擇合理的旅游線(xiàn)路”這一考點(diǎn)。而學(xué)生要較好地完成題目要求，除具備相應(yīng)的基礎(chǔ)知識(shí)外，還需從有限的文字材料中尋找提示信息，認(rèn)真審題，答題切合“文化體驗(yàn)”這一設(shè)定，并結(jié)合其它學(xué)科的相關(guān)知識(shí)及自身生活體驗(yàn)，多角度創(chuàng)造性地解決問(wèn)題，實(shí)則檢驗(yàn)的是學(xué)生的學(xué)科綜合素養(yǎng)。

長(zhǎng)效熱點(diǎn)，注重探究過(guò)程，加強(qiáng)思維考查

【真題】（2017年高考新課標(biāo)Ⅱ卷）44.[地理――選修6：環(huán)境保護(hù)]（10分）

我國(guó)南方紅壤丘陵地區(qū)因受人為干擾，地表植被遭到破壞，土壤侵蝕嚴(yán)重，出現(xiàn)“紅色荒漠”（圖7）。為治理這一環(huán)境問(wèn)題，20世紀(jì)80年代，當(dāng)?shù)夭捎萌斯しN植松樹(shù)和自然恢復(fù)等方式造林育林，形成了不同的植被景觀。

分析自然恢復(fù)的次生林比人工松林防水土流失效果更好的原因。

【答案】植被結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，截留降水效果更好；地表植被更豐富；延緩地表徑流匯流速度，地表水下滲作用更強(qiáng)，涵養(yǎng)水源效果更好；地下根系更發(fā)達(dá)，固土能力更強(qiáng)；植被多樣性更好，水土保持更穩(wěn)定。

【賞析】

1.長(zhǎng)效熱點(diǎn)，關(guān)注國(guó)計(jì)民生

“水土流失問(wèn)題”是高考地理考查的長(zhǎng)效熱點(diǎn)，這是因?yàn)槲覈?guó)是世界上水土流失最為嚴(yán)重的國(guó)家之一，水土流失面廣量大。本題中給出的“紅色荒漠”景觀圖與文字材料互為補(bǔ)充，點(diǎn)出南方紅壤區(qū)的水土流失嚴(yán)重的現(xiàn)狀。這樣的選材，有利于引導(dǎo)中學(xué)地理教學(xué)關(guān)注社會(huì)發(fā)展、關(guān)注現(xiàn)實(shí)生活，認(rèn)識(shí)到“綠水青山就是金山銀山”，樹(shù)立和加強(qiáng)學(xué)生環(huán)境保護(hù)意識(shí)，提高現(xiàn)代公民必備的地理素養(yǎng)。

2.口小進(jìn)深，關(guān)注思維深度

“水土流失”知識(shí)點(diǎn)，往往涉及水土流失的成因、危害、防治對(duì)策等常考點(diǎn)。本題巧妙地找仕土流失防治對(duì)策“造林育林”中的“林”這個(gè)小切口，要求學(xué)生深入分析“林”對(duì)“水土流失”中的“水”和“土”分別起什么作用，既考查相關(guān)知識(shí)的系統(tǒng)性，又要求學(xué)生具備清晰明確的思維鏈。

3.命題精巧，突出綜合思維

本題雖然情境常見(jiàn)，圖文簡(jiǎn)單，但在考查學(xué)生的綜合思維能力上有突出表現(xiàn)。如從“自然恢復(fù)”和“人工林”兩種表述中得出樹(shù)種的復(fù)雜程度不同――考查學(xué)生“獲取和解讀地理信息”的能力；結(jié)合“水土流失的表現(xiàn)”分析森林的防治效果――考查學(xué)生“調(diào)動(dòng)和運(yùn)用地理知識(shí)”的能力；“對(duì)比分析”的設(shè)問(wèn)要求答題語(yǔ)言中“更”、“較”等比較性詞語(yǔ)的運(yùn)用――考查學(xué)生“描述和闡釋地理事物”的能力；兩種人類(lèi)行為產(chǎn)生的影響對(duì)比分析――考查學(xué)生“論證和探討地理事物”的能力。緊扣考綱，一題多考，有“四兩撥千斤”之妙。

弘揚(yáng)傳統(tǒng)文化，增強(qiáng)文化自信，傳遞人地和諧美

【真題】（2017年高考新課標(biāo)Ⅲ卷）剪紙是中國(guó)傳統(tǒng)民間藝術(shù)，2009年9月入選聯(lián)合國(guó)教科文組織人類(lèi)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)代表作名錄。剪紙表現(xiàn)的內(nèi)容豐富多彩，反映人們的生活環(huán)境、習(xí)俗和風(fēng)情等，寄托人們對(duì)美好生活的向往，圖8是一幀剪紙作品。據(jù)此完成（1）～（3）題。

（1）圖8剪紙所反映的景觀主要分布于我國(guó)：

A.四川盆地 B.華北平原

C.珠江三角洲 D.長(zhǎng)江三角洲

（2）形成這種景觀特征的自然條件有：

A.溝壑縱橫，降水集中 B.地勢(shì)低平，降水豐沛

C.地形封閉，排水不暢 D.山河相間，降水均勻

（3）該景觀主要分布區(qū)具代表性的地方劇種是：

A.川劇 B.豫劇 C.粵劇 D.越劇

【答案】（1）D （2）B （3）D

【賞析】

1.弘揚(yáng)文化，增強(qiáng)文化自信

中國(guó)民間剪紙是數(shù)千年來(lái)勞動(dòng)人民創(chuàng)造積累而成的智慧結(jié)晶和寶貴遺產(chǎn)，中國(guó)戲曲也具有悠久的歷史，種類(lèi)繁多，本題組以剪紙和地方劇種為載體，弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，激發(fā)學(xué)生感受優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的魅力，思考獨(dú)特的歷史與文化傳承，增強(qiáng)中國(guó)特色的文化自信。

2.天人合一，傳遞和諧之美

本題組用“一幀剪紙”展現(xiàn)“拱橋水鄉(xiāng)、民居臨河而建且多窗，門(mén)開(kāi)向水，搖舟出行”等獨(dú)特的區(qū)域特征，既體現(xiàn)江南水鄉(xiāng)景觀之美，又反映居民生產(chǎn)生活對(duì)水的依賴(lài)性。這種自然環(huán)境和生活需要的一致性，塑造極富韻味的江南水鄉(xiāng)民居的風(fēng)貌與特色，也體現(xiàn)地理學(xué)科核心的人地協(xié)調(diào)觀，可引導(dǎo)學(xué)生感悟和諧共生的人地關(guān)系之美。

3.精設(shè)選項(xiàng)，辨析典型特征

本題組主要考查“區(qū)域位置特征”的判讀，命題者針對(duì)學(xué)生的易錯(cuò)易混點(diǎn)，設(shè)置具有一定迷惑性選項(xiàng)。如“搖舟出行”指示當(dāng)?shù)亍暗貏?shì)低平，河網(wǎng)縱橫”的特征，可快速排除華北平原和四川盆地，而珠三角地區(qū)也有“地勢(shì)低平”的特征，只能通過(guò)兩地水系特征不同加以判別。此外，當(dāng)?shù)亍八唷钡木坝^特征是否指示其“地形封閉，排水不暢”，還需要學(xué)生結(jié)合民居能依河而建，不懼洪災(zāi)來(lái)判斷當(dāng)?shù)厮魍〞车奶攸c(diǎn)?？梢?jiàn)，本題組成功實(shí)現(xiàn)通過(guò)人文景觀去考查其蘊(yùn)含的地理規(guī)律、特征和過(guò)程的目標(biāo)。

綜合導(dǎo)向，多角度考查運(yùn)用學(xué)科知識(shí)發(fā)現(xiàn)和分析及解決問(wèn)題的能力

【真題】（2017年高考新課標(biāo)Ⅲ卷）37.閱讀圖文資料，完成下列要求。（22分）

白斑狗魚(yú)肉質(zhì)細(xì)嫩，營(yíng)養(yǎng)豐富，有“魚(yú)中軟黃金”之稱(chēng)，白斑狗魚(yú)是肉食性魚(yú)，適宜在16℃以下的水域產(chǎn)卵繁殖，分布于亞洲、歐洲和北美洲的北部冷水水域，棲境多為水質(zhì)清澈、水草叢生的河流，在我國(guó)僅見(jiàn)于新疆的額爾齊斯河流域（如圖9）。

額爾齊斯河是我們惟一屬于北冰洋水系的河流。

（1）根據(jù)支流的分布特征，分析圖示額爾齊斯河流域降水分布特點(diǎn)及成因。（8分）

（2）分析圖示額爾齊斯河流域適合白斑狗魚(yú)生長(zhǎng)繁殖的自然條件。（8分）

（3）說(shuō)明白斑狗魚(yú)產(chǎn)量低的原因。（6分）

【答案】（1） 分布特點(diǎn)：該流域降水北多南少。成因：地處大陸內(nèi)部，氣候干旱，但北部山地為（西風(fēng)）迎風(fēng)坡，山體高大，能攔截水汽。

（2）支流發(fā)源于高山地區(qū)，水質(zhì)好，維度高，加之受高山融雪影響，水溫低；干流流速較緩，水草叢生；河流下游冷水魚(yú)可逆流而上（可構(gòu)成統(tǒng)一種群）。

（3）生長(zhǎng)繁殖的環(huán)境要求特殊，適宜生長(zhǎng)繁殖的水域少；水中生物量低，餌料少；水溫低，生長(zhǎng)緩慢。

【賞析】

1.思維綜合，基于考核目標(biāo)

本題組選用的圖文材料非常簡(jiǎn)潔，但卻蘊(yùn)含巨大的信息量，主要考查學(xué)生的綜合思維能力。以第（2）問(wèn)中“分析該流域適合白斑狗魚(yú)生長(zhǎng)繁殖的自然條件”為例，學(xué)生需首先據(jù)材料明確白斑狗魚(yú)生長(zhǎng)習(xí)性――“16℃以下的水溫、水質(zhì)清澈、水草叢生”等，再調(diào)用自身原有關(guān)于“生物生長(zhǎng)繁殖條件的思路模板――食物來(lái)源、繁殖地與棲息地的環(huán)境、天敵的種類(lèi)和數(shù)量、人類(lèi)的影響”等的基礎(chǔ)知識(shí)，最后從圖文材料中尋找解題對(duì)應(yīng)信息。本題給出的顯性信息是海陸位置、緯度位置和等高線(xiàn)體現(xiàn)的高山冰雪融水為主要補(bǔ)給水源――水溫低，隱性信息則有高山冰雪融水（受人類(lèi)活動(dòng)影響小）――水質(zhì)清澈；干流流經(jīng)地區(qū)起伏不大（水流緩）――適合水草生長(zhǎng)；額爾齊斯河是我國(guó)惟一屬于北冰洋水系的河流――下游水溫更低（也適合白斑狗魚(yú)生長(zhǎng)，還可能天敵少）等。整個(gè)小題的探究過(guò)程要求學(xué)生將生物的生長(zhǎng)習(xí)性、區(qū)域主要特征與自身建立的解題思路有機(jī)綜合，再通過(guò)精煉的語(yǔ)言加以表述，既體現(xiàn)地理學(xué)科區(qū)域性和綜合性的特點(diǎn)，又強(qiáng)化對(duì)學(xué)生四項(xiàng)基本學(xué)科能力的考查。

此外，第（2）、（3）兩小題，針對(duì)同一區(qū)域，一問(wèn)“適合繁殖”，一問(wèn)“產(chǎn)量低”，看似問(wèn)法矛盾，實(shí)則考查學(xué)生能否自覺(jué)運(yùn)用創(chuàng)新性思維方法，辨證地思考問(wèn)題。

2. 尺度綜合，基于思維訓(xùn)練

尺度是觀察研究地理事象的窗口。本題選擇研究“我國(guó)額爾齊斯河流域”屬于較小空間尺度的區(qū)域，這是高考一直以來(lái)命題區(qū)域選擇題的特點(diǎn)。但在分析解決問(wèn)題的過(guò)程中，卻需要學(xué)生具備在大尺度區(qū)域背景下研究小尺度現(xiàn)象的能力。如第（1）問(wèn)中分析該區(qū)域的降水分布特點(diǎn)，首先，將該區(qū)域放在地處中緯和身居我國(guó)內(nèi)陸的較大區(qū)域尺度背景下思考，才能想到該區(qū)域受西風(fēng)帶影響，才能解釋該河為何一側(cè)無(wú)支流。其次，從山地坡向這一較小尺度的角度，考慮地形對(duì)降水的影響。

3.要素綜合，基于整體特征

本題組以額爾齊斯河流域?yàn)楸尘埃宰匀画h(huán)境的整體性特征為基本考點(diǎn)，重點(diǎn)考查環(huán)境中各自然要素相互影響、相互制約、相互聯(lián)系的關(guān)系。第（1）小題問(wèn)位置、地形對(duì)氣候的影響，第（2）、（3）小題則問(wèn)氣候、地形、水文條件對(duì)生物的影響，問(wèn)題設(shè)置具有鮮明的學(xué)科特色，體現(xiàn)學(xué)科基礎(chǔ)研究方向，引導(dǎo)教學(xué)深入探索。

二、商榷試題

對(duì)題目素材和參考答案的疑惑

【真題】（2017年高考新n標(biāo)Ⅰ卷）37. 閱讀圖文資料，完成下列要求。（24分）

山地垂直帶內(nèi)部的分異規(guī)律，日益為地理學(xué)研究所重視。在山地苔原帶，植物多樣性存在隨海拔升高呈單峰變化的規(guī)律：在山地苔原帶下部，少數(shù)植物種類(lèi)通過(guò)種間競(jìng)爭(zhēng)獲得優(yōu)勢(shì)，植物多樣性較低；隨著海拔升高，環(huán)境壓力變大，種間競(jìng)爭(zhēng)減弱，植物多樣性升高；在更高海拔區(qū)域，適宜生存的植物種類(lèi)減少。地理科考隊(duì)調(diào)查某山峰的苔原帶（海拔2 000～2 600米）時(shí)發(fā)現(xiàn)，該苔原帶部分地區(qū)存在干擾，導(dǎo)致優(yōu)勢(shì)植物數(shù)量減少，植物多樣性異常；陰、陽(yáng)坡降水量與坡度差別不大，但植物多樣性差異顯著（圖10）。

（1）確定該苔原帶遭受干擾的坡向和部位，以及干擾強(qiáng)度的垂直分布特征。（6分）

（2）判斷在未遭受干擾時(shí)，陰坡與陽(yáng)坡苔原帶植物多樣性的差異，并說(shuō)明判斷依據(jù)。（6分）

（3）分析與陰坡相比，苔原帶陽(yáng)坡地表溫度和濕度的特點(diǎn)及產(chǎn)生原因。（6分）

（4）說(shuō)明從2 300～2 600米，陰、陽(yáng)破植物多樣性差異逐漸縮小的原因。（6分）

【答案】（1）遭受干擾的坡向和部位：陽(yáng)坡，苔原帶的下部（中下部，2 000～2 300米）。干擾強(qiáng)度分布特征：隨海拔升高而降低（海拔越低，干擾越強(qiáng)烈）。

（2）（未遭受干擾時(shí)）陰坡較陽(yáng)坡植物多樣性高。依據(jù)：（按單峰變化規(guī)律）陽(yáng)坡苔原帶植物多樣性最高值應(yīng)在中部（2 300米左右），低于陰坡最高值。

（3）特點(diǎn)：陽(yáng)坡地表溫度高、濕度低（水分條件差）。原因：陽(yáng)坡太陽(yáng)輻射強(qiáng)，地表溫度高，蒸發(fā)強(qiáng)度大；陽(yáng)坡融雪早，蒸發(fā)歷時(shí)長(zhǎng)。

（4）隨著海拔升高，陰、陽(yáng)坡面積減小，坡面差異對(duì)植物多樣性的影響減弱；陰、陽(yáng)坡相互影響（水分、熱量交換作用）增強(qiáng)。

【評(píng)析】本題以“苔原帶內(nèi)部分異規(guī)律在某山峰陰陽(yáng)坡體現(xiàn)不同”這一特殊地理現(xiàn)象為載體，來(lái)考查學(xué)生在準(zhǔn)確獲取和解讀圖文信息的基礎(chǔ)上的綜合思維能力。試題角度新穎，能力要求高。但由于創(chuàng)新較強(qiáng)的緣故，部分內(nèi)容值得商榷。

1.對(duì)題目素材的困惑

解答該題最重要的是要理解“在山地苔原帶，植物多樣性存在隨海拔升高呈單峰變化的規(guī)律”并結(jié)合圖進(jìn)行分析。但在答題中會(huì)產(chǎn)生以下困惑：未受干擾時(shí)陰、陽(yáng)兩坡單峰變化規(guī)律的曲線(xiàn)是否一致；未受干擾時(shí)陰、陽(yáng)兩坡單峰變化規(guī)律的峰值是否相同。

假設(shè)陽(yáng)坡的單峰曲線(xiàn)可以如圖11中A和B所示，那么在回答第（1）小題受干擾部位的問(wèn)題時(shí)就無(wú)法得出干擾部分在苔原帶2 300米以下的結(jié)論，當(dāng)然也可以是2 400米或其它高度以下。同樣在第（2）小題判斷陰坡苔原帶植物多樣性高的依據(jù)時(shí)，也無(wú)法說(shuō)明參考答案中的結(jié)論。而上述兩個(gè)困惑在試題信息中均無(wú)呈現(xiàn)，從提供的參考答案看，命題者默認(rèn)陰、陽(yáng)坡的單峰變化規(guī)律是一致的現(xiàn)象。筆者認(rèn)為，這種默認(rèn)有悖常理，容易造成學(xué)生答題失誤。

2.對(duì)參考答案的疑惑

本題第（3）小題要求解釋“陽(yáng)坡地表溫度高、穸鵲汀鋇腦因，答案是“陽(yáng)坡融雪早，蒸發(fā)歷時(shí)長(zhǎng)”，讓很多教師感到疑惑，“陽(yáng)坡融雪早不是有更多的融水下滲到地下，使地表濕度增大”？怎么能解釋陽(yáng)坡濕度??？筆者認(rèn)為，應(yīng)表述為“陽(yáng)坡融雪消融早結(jié)束，蒸發(fā)歷時(shí)長(zhǎng)”。第（4）小題問(wèn)“陰、陽(yáng)坡植物多樣性差異逐漸縮小”的原因，命題者提供的答案主要都與坡面面積的縮小有關(guān)，這在中學(xué)教學(xué)中很少涉及到，但從自然地理原理可以推出，植物多樣性主要受氣候條件（水熱條件）的影響，在高海拔地區(qū)，水熱條件均已無(wú)法滿(mǎn)足多數(shù)植物生長(zhǎng)也可造成陰、陽(yáng)多樣性差異縮小。所以，筆者認(rèn)為答案中應(yīng)增加“隨著海拔升高，陰、陽(yáng)坡水熱條件趨于相似”內(nèi)容，才與中學(xué)教學(xué)相吻合。

題與愿違，降低效度

【真題】（2017年高考新課標(biāo)I卷第11題）

我國(guó)某地為保證葡萄植株安全越冬，采用雙層覆膜技術(shù)（兩層覆膜間留有一定空間），效果顯著。圖12中的曲線(xiàn)示意當(dāng)?shù)睾淦冢?2月至次年2月）豐、枯雪年的平均氣溫日變化和豐、枯雪年的膜內(nèi)平均溫度日變化。

（11）該地可能位于：

A. 吉林省 B. 河北省

C. 山西省 D. 新疆維吾爾自治區(qū)

篇10

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)，水下地形測(cè)量

Abstract: along with the GPS technology continuous rapid development, underwater survey technology has made the corresponding progress, and has already become more and more mature, basically to finalize the design in "GPS + computer (including data processing software) + depth-measuring apparatus" measurement model, this paper is its basic principle, apparatus, equipment and matters of attention in the engineering practice to do a simple to elaborate, and combined with engineering example shows that the model of reliability in practical application

Keywords: GPS technology, underwater topography measurement

中圖分類(lèi)號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

1 水下地形測(cè)量基本原理

1.1GPS定位技術(shù)

GPS即全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)，基本原理是衛(wèi)星不問(wèn)斷地發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時(shí)間信息，用戶(hù)接收到這些信息后，利用測(cè)距后方交會(huì)原理，計(jì)算出接收機(jī)的三維坐標(biāo)、運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間等信息，從而進(jìn)行起到定位和導(dǎo)航的作用。目前GPS系統(tǒng)提供的定位精度優(yōu)于10m，為了得到更高的定位精度，通常采用差分GPS技術(shù)：將1臺(tái)GPS接收機(jī)安置在基準(zhǔn)站上進(jìn)行觀測(cè)，根據(jù)基準(zhǔn)站已知精密坐標(biāo)，計(jì)算出基準(zhǔn)站到衛(wèi)星的距離改正數(shù)，并由基準(zhǔn)站實(shí)時(shí)將這一數(shù)據(jù)發(fā)送出去。用戶(hù)接收機(jī)在進(jìn)行GPS觀測(cè)的同時(shí)，也接收到基準(zhǔn)站發(fā)出的改正數(shù)，并對(duì)其定位結(jié)果進(jìn)行改正，從而提高定位精度。差分GPS主要分為2大類(lèi)：偽距差分和載波相位差分，后者的定位精度較高(可達(dá)厘米級(jí))，通常用于高精度的測(cè)量工程和研究中。GPS衛(wèi)星發(fā)射2種頻率的載波信號(hào)，即頻率為1575.42MHz的L1載波和頻率為1227.60HMz的L2載波，這2個(gè)載波上調(diào)制有測(cè)距碼、偽隨機(jī)噪聲碼、導(dǎo)航信息等。GPS接收機(jī)按接受的載波頻率可分為單頻和雙頻，單頻接收機(jī)只能接收L1載波信號(hào)，雙頻接收機(jī)可以同時(shí)接收L1、L2載波信號(hào)。利用雙頻對(duì)電離層延遲的不一樣，后者可以消除電離層對(duì)電磁波信號(hào)延遲的影響，而且通過(guò)在2個(gè)頻率上觀測(cè)可以加速整周模糊度的解算。

1.2測(cè)深儀工作原理

測(cè)深儀是一種單波束測(cè)深設(shè)備，工作原理是利用換能器在水中發(fā)出聲波，當(dāng)聲波遇到障礙物而反射回?fù)Q能器時(shí)，根據(jù)聲波往返的時(shí)間和所測(cè)水域中聲波傳播的速度，就可以求得障礙物與換能器之間的距離。按照使用聲波頻率的個(gè)數(shù)，可分為單頻和雙頻。單頻測(cè)深儀僅用于一般的水深測(cè)量，雙頻測(cè)深儀可以同時(shí)測(cè)量淤泥表面深度和積巖深度，從而獲得淤泥厚度，故后者還可以用于淤泥土方計(jì)算。

1.3 GPSRTK技術(shù)在水下地形測(cè)量中的應(yīng)用

所謂水下地形測(cè)量，就是利用測(cè)量?jī)x器來(lái)確定水下地形點(diǎn)的三維坐標(biāo)的過(guò)程。在“GPS+計(jì)算機(jī)(含數(shù)據(jù)處理軟件)+數(shù)字測(cè)深儀”的測(cè)量模式中，通過(guò)GPS的RTK功能(Real TimeKinematic，即實(shí)時(shí)載波相位差分技術(shù)，是實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)點(diǎn)載波相位觀測(cè)量的差分方法)獲得水面點(diǎn)的平面坐標(biāo)及高程，通過(guò)測(cè)深儀獲得該點(diǎn)處的水深，最終解算出與該點(diǎn)垂直對(duì)應(yīng)的水下地形點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

2測(cè)量設(shè)備的選擇

一般來(lái)說(shuō)，雙頻GPS接收機(jī)相比單頻接收機(jī)可以提供更為快速、更為精確、可靠的解算，是水下地形測(cè)量的理想選擇。比如瑞士Leica1200、美國(guó)Trimble5800、南方公司的靈銳$80等。測(cè)深儀的測(cè)深精度與測(cè)深儀的固有誤差、水深、水溫、鹽度等因素有關(guān)，主要誤差源在于深度比例誤差，因而在選擇設(shè)備時(shí)，應(yīng)盡量選擇大量程、高靈敏度的測(cè)深儀。例如，中海達(dá)公司的HD系列數(shù)字測(cè)深儀，海鷹公司的SHD-13D、HY1600單頻測(cè)深儀，南方公司的SDE系列測(cè)深儀等。

為實(shí)時(shí)記錄數(shù)據(jù)，還需配備計(jì)算機(jī)，考慮到攜帶，選擇輕巧的掌上電腦PDA為宜，同時(shí)安裝相應(yīng)的軟件，通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)連接GPS和測(cè)深儀，同時(shí)記錄GPS和測(cè)深數(shù)據(jù)。PDA品牌較多，價(jià)格相差較大，考慮到水下測(cè)量的實(shí)際需求，中下檔次的PDA即可。至于軟件，可以選擇中海達(dá)公司的海洋測(cè)量系列軟件，筆者所用的是科地公司自主開(kāi)發(fā)的cbGPSSHCE軟件。

水上測(cè)量離不開(kāi)船只，鑒于作業(yè)性質(zhì)，宜選擇重量稍大的機(jī)動(dòng)船。重一點(diǎn)的機(jī)動(dòng)船航行起來(lái)比較穩(wěn)定，可使GPS對(duì)中桿和測(cè)深儀換能器連接線(xiàn)保持豎直，減少由于船體傾斜帶來(lái)的誤差。而船體輕的或者人力劃的木船在航行過(guò)程中，尤其是在有風(fēng)、有水流的情況下，船體搖晃劇烈，甚至測(cè)深儀都無(wú)法收到反射回來(lái)的信號(hào)，而不能測(cè)出數(shù)據(jù)，因此測(cè)量誤差太大，成果不可靠。而海上測(cè)量，由于波浪較大，一般的船只不能平穩(wěn)航行，最好選用專(zhuān)業(yè)的測(cè)量船，而且船載儀器可以實(shí)時(shí)記錄船體不同方向的傾斜角度，故即使風(fēng)浪較大船體有適當(dāng)搖晃時(shí)，也能通過(guò)船體傾斜改正來(lái)得到可靠的數(shù)據(jù)。

3儀器參數(shù)設(shè)置

測(cè)量之前應(yīng)對(duì)儀器進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)置，GPS除了參考站和流動(dòng)站的一般設(shè)置外，還要確保流動(dòng)站與PDA通信的端口處于打開(kāi)狀態(tài)，并設(shè)置歷元輸出速率，一般為0.1S。測(cè)深儀需輸人吃水深度、聲速以及選擇合適的量程檔位等。吃水深度可以直接量取，而聲波在水中的傳播速度，隨海水的溫度、鹽度和水中壓強(qiáng)而變化。在海洋環(huán)境中，這些物理量越大，聲速也越大。常溫時(shí)海水中的聲速的典型值為1500m/s，淡水中的聲速為1450m/s。所以在使用回聲測(cè)深儀之前，應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)水域的物理特征對(duì)儀器聲速值加以校正。

在PDA中，不同的數(shù)據(jù)處理軟件參數(shù)設(shè)置也不盡相同，但大同小異。以筆者所用的cbGPSSHCE軟件為例，首先設(shè)置正確的GPS、測(cè)深儀類(lèi)型及二者與PDA的通信端口，設(shè)置包括波特率、字節(jié)長(zhǎng)度等在內(nèi)的通信參數(shù)，其次選擇正確的參考橢球、坐標(biāo)系等，最后還有水面至GPS天線(xiàn)距離、數(shù)據(jù)的記錄間距等。一般而言，1：200比例的水下地形測(cè)量中，數(shù)據(jù)記錄間距2m就能滿(mǎn)足，其他比例地形測(cè)量可以適當(dāng)加大，但筆者建議依舊選擇2m，因?yàn)榈匦吸c(diǎn)越密集形成的等深線(xiàn)就越能真實(shí)地反映地形狀況，在形成等深線(xiàn)之后再按照一定的密度過(guò)濾數(shù)據(jù)即可。這樣既可以繪制更加接近真實(shí)狀況的等深線(xiàn)，又能避免過(guò)分密集的數(shù)據(jù)點(diǎn)。

4數(shù)據(jù)檢核

為保證測(cè)量成果可靠，施測(cè)前后需進(jìn)行GPS和測(cè)深儀的數(shù)據(jù)檢查。對(duì)于GPS，可用流動(dòng)站對(duì)已知點(diǎn)測(cè)量，與已知坐標(biāo)比較，滿(mǎn)足精度要求即可。對(duì)于測(cè)深儀，需用測(cè)繩實(shí)地量取水深，與測(cè)深儀面板顯示的深度比較即可。

此外，在不同時(shí)段對(duì)同一水域進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，比較鄰近測(cè)點(diǎn)的高程，如果相差不大則說(shuō)明在測(cè)量過(guò)程中始終保持同樣的測(cè)量精度，也說(shuō)明期間測(cè)量作業(yè)是正常進(jìn)行的，沒(méi)有意外發(fā)生。也可用常規(guī)方法對(duì)測(cè)量成果進(jìn)行檢核，比如用全站儀。全站儀架設(shè)在岸上，司尺員乘船到水中立鏡桿，桿高不夠時(shí)，可用測(cè)繩協(xié)助。成圖后比較鄰近點(diǎn)高程即可。

數(shù)據(jù)檢核通常采取多種方法相結(jié)合的方式，從而確保了測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，增強(qiáng)了測(cè)量成果的可靠度。

5 測(cè)量過(guò)程中的注意事項(xiàng)

測(cè)量過(guò)程中，GPS流動(dòng)站要保持RTK的固定解，因此流動(dòng)站和參考站可以跟蹤到相同的衛(wèi)星必須4顆以上。在有遮擋物影響信號(hào)接受，或其他信號(hào)干擾時(shí)，可以通過(guò)升高GPS對(duì)中桿，調(diào)高參考站電臺(tái)發(fā)射功率等方式增強(qiáng)信號(hào)，如果可跟蹤到的衛(wèi)星數(shù)量仍然不足，就只好在其他時(shí)段對(duì)該區(qū)域進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，因?yàn)椴煌瑫r(shí)段衛(wèi)星分布不同。甚至在必要的時(shí)候，可以用“全站儀+棱鏡”的方式對(duì)無(wú)法測(cè)到的位置進(jìn)行補(bǔ)測(cè)，而且利用這種方式還能夠?qū)?shù)據(jù)作精度檢查。

船在航行過(guò)程中，水深一般會(huì)均勻變化，若測(cè)深儀數(shù)據(jù)起伏較大，要及時(shí)檢查，是不是哪里出了問(wèn)題。例如，在有水草生長(zhǎng)的水域中，測(cè)深儀探頭容易掛上水草或垃圾，這時(shí)測(cè)深儀數(shù)據(jù)不穩(wěn)，甚至閃爍不停，應(yīng)該及時(shí)清理掉這些阻攔物。另外，為了設(shè)備及人員的安全，注意水域的深度，在水淺的地方需慢行，以免船只擱淺或者探頭撞到水底硬物。

測(cè)量過(guò)程中，由于在水上航行，尤其水域較大時(shí)，沒(méi)有什么明顯的參照物，很難憑肉眼控制船的航行軌跡，而PDA上的數(shù)據(jù)記錄軟件可實(shí)時(shí)顯示船體的航行位置及軌跡，故可憑此控制船體航行軌跡，在地勢(shì)變化小、相對(duì)平坦的地方，適當(dāng)放寬測(cè)量線(xiàn)路的間距，反之，需加密測(cè)量線(xiàn)路。這有利于使測(cè)點(diǎn)均勻布于整個(gè)測(cè)區(qū)，同時(shí)在測(cè)區(qū)地形變化復(fù)雜的地區(qū)能有足夠數(shù)據(jù)反映水下地形的真實(shí)面貌。

在PDA數(shù)據(jù)記錄軟件上，可以顯示水面高程、水深、固定解衛(wèi)星數(shù)、平面坐標(biāo)等即時(shí)數(shù)據(jù)，留意這些數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，在出現(xiàn)異常時(shí)才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并采取相應(yīng)措施。比如在死水域中，水面高程始終是在某固定值附近變動(dòng)，若脫離該值則測(cè)量過(guò)程可能發(fā)生了差錯(cuò)，比如GPS對(duì)中桿傾斜或者下滑。

6工程實(shí)例

筆者所在單位承接過(guò)許多水下地形測(cè)量任務(wù)，均采用“GPS+計(jì)算機(jī)(含數(shù)據(jù)處理軟件)+數(shù)字測(cè)深儀”的測(cè)量模式，圓滿(mǎn)完成了任務(wù)。現(xiàn)結(jié)合某水庫(kù)水下地形測(cè)量，簡(jiǎn)要介紹該模式在工程實(shí)踐中的應(yīng)用。

外業(yè)數(shù)據(jù)采集完成后，將數(shù)據(jù)從PDA傳到電腦上，然后通過(guò)WaterDataHandle軟件將其轉(zhuǎn)換為文本文件，摘錄部分?jǐn)?shù)據(jù)如表1。

此文本文件中，第1列為x坐標(biāo)，其次為y坐標(biāo)、水面高程、水深，最后的“4”表示PDA通過(guò)4號(hào)端口接受GPS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。測(cè)量過(guò)程中，平面坐標(biāo)采用深圳獨(dú)立坐標(biāo)系，高程系統(tǒng)為1956年黃海高程系統(tǒng)。

將上述數(shù)據(jù)的第3列與第4列相減，便得到平面坐標(biāo)及與該坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的水下地形點(diǎn)高程，從而獲得水下地形點(diǎn)的三維坐標(biāo)，導(dǎo)入專(zhuān)業(yè)的繪圖軟件即可成圖。

在測(cè)量期間水庫(kù)水位變化微小，可認(rèn)為固定值，而上述測(cè)量數(shù)據(jù)也包含水面高程，測(cè)得水面高程值是隨機(jī)現(xiàn)象，進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)。最大值：23.773m，最小值：23.488m，平均值：23.6705m，標(biāo)準(zhǔn)差：0.0457m，上管制線(xiàn)(+3a)：23.8077m，下管制線(xiàn)(一3a)：23.5333m，樣本量：6829個(gè)。概率分布如圖1。

從上面的圖表數(shù)據(jù)可知，6829個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)中，水面高程值近似符合正態(tài)分布函數(shù)N(23.6705，0.04572)，其中誤差為0.045m。為進(jìn)一步檢核，用全站儀對(duì)水面高程多次測(cè)量，取其平均值得23.682m，與上述測(cè)量數(shù)據(jù)平均值(23.6705m)基本吻合。

同時(shí)用全站儀對(duì)部分水下地形檢查，共測(cè)得350個(gè)數(shù)據(jù)，按照等深線(xiàn)插值計(jì)算，結(jié)果表明，高程值相差最大為0.25m，最小為0.02m，平均值為0.12m.80%的數(shù)據(jù)高程差值在0.11m內(nèi)，滿(mǎn)足《工程測(cè)量規(guī)范》和《水電水利工程施工測(cè)量規(guī)范》中對(duì)水下地形測(cè)量的精度要求。