《自然灾害的监测与预防》教案

1、遥感导论课程论文论文题目：自然灾害的监测与预防教案 学院：地理科学学院专业：地理科学班级：2012级师范三班2014年1月5日自然灾害的监测与预防教案第一节 自然灾害的监测与预防教案 一、 教学课题第三章第一节 自然灾害的监测与防御第一课时 （人教版选修5）随着技术进步，自然灾害的发生、发展过程可以逐步为人们所监测。基于遥感和GIS监测、分析技术的特点，理解灾前、灾中和灾后监测的重要性和应用前景，在教学中应用互联网搜索，使学生更为直观的了解其在自然灾害监测防御中的作用。二、教学目标知识与技能1.了解自然灾害监测系统的构成以及世界和我国的发展情况。2.能够说出RS、GIS的技术特点及在自然灾害监

2、测中的作用3.了解自然灾害的防御措施，认识防灾与减灾的重要性。过程与方法1.通过案列分析，让学生学习并掌握遥感和地理信息系统在灾前、灾中和灾 后监测的重要性和应用前景。2.读灾害遥感图并感受遥感对防灾减灾的巨大作用。3.尝试收集我国自然灾害的资料，说明我国已采取防灾减灾的措施及成就。情感态度价值观1.客观面对自然灾害，运用现代科学技术积极减灾防灾，增强减灾防灾的信心。2.领悟灾害的危害，学会保护大自然。三、教学重难点重点：自然灾害监测系统的构成，RS、GIS在自然灾害监测中的作用及两者的区别，自然灾害的防御措施。难点：卫星遥感影像的初步判读；地理信息系统在防灾减灾中的作用；RS与GIS在对自然

3、灾害进行监测、预报与评估方面的应用。四、教学方法 1、讲授点拨法；2、案例分析法3，读图分析法4、自主学习法；5、讨论交流法；6、多媒体辅助法。五、教学用具 多媒体投影仪及挂图、图片、自然灾害的资料等。教学准备1课前要求学生收集RS与GIS在自然灾害监测中的作用的相关图片与资料。2利用收集到的资料制作成多媒体课件课时安排2课时六、教学过程第一课时（一）、引入案例，趣味导入（5分钟）【导入新课】引用发生过的自然灾害的案例，展示图片，引入新课【展示图片】【阅读资料】汶川地震主要发生在山区。其中龙门山断裂带经历了长期的地质演化，具有十分复杂的地质结构和极为破碎的岩石和悬崖峭壁，使得地震现场到处是滚石

4、和崩塌，这是龙门山断裂带所经过的特殊地区的震灾特点。汶川地震使重灾区的场地灾害及其次生灾害极为严重。由地震引发的数以万计的山崩、滑坡、塌方和泥石流等严重场地灾害，毁坏了交通、通信等生命线工程。在汶川地震重灾区，由滑坡等场地灾害堵塞河流形成的众多堰塞湖，对河流下游群众带来极大威胁。例如北川县城附近有4处较大的山体滑坡堵塞湔江，其中唐家山滑坡堵塞湔江，形成堰塞湖，湖水淹没了漩平羌族乡，情况十分严重。震后第2天，利用8m空间分辨率多光谱卫星图像监测到唐家山堰塞湖后，以最快的速度向有关部门报告。这是灾区最早报告唐家山堰塞湖的地震灾情监测报告。报告得到国务院领导的批示，并及时转水利部门。此后，对唐家山堰

5、塞湖，采用了多种遥感手段进行了10多次的动态监测(图6，图7)，为救灾指挥部门解决唐家山堰塞湖的问题，提供了极重要的救灾防灾减灾的决策依据。【展示图片】【阅读材料】1998年8月6日，长江荆江河段沙市站水位超过1954年荆江分洪44.67米的水位，荆江大堤告急！江汉平原告急！武汉三镇告急！在这严峻的形势面前，有关部门按规定启动荆江分洪程序，正式向中央报告，并于下午6点实施人畜大转移。24小时内，荆江分洪区共转移群众33.2万人。8月7日晚，中共中央召开政治局常委（扩大）会议，就荆江抗洪做出了一系列决议，其中的一项是：根据荆江抗洪的严峻形势，要迅速做好荆江分洪区的群众转移工作，无论是否分洪，都要

6、确保人民生命安全，并授权国家防汛抗旱总指挥部总指挥审时度势地决断。为此，国家防汛抗旱总指挥部一方面采取紧急措施，加大四川、重庆、湖南等省市的蓄水分流力度；另一方面利用同步卫星对长江未来气候、水情实施跟踪监测，并对同步卫星发回的数据及时传递、分析、整理，作出判断。【启发提问】汶川地震唐家山堰塞湖在第一时间是怎么发现的？长江中游国家防汛抗旱总指挥部决定严防死守、确保大堤安全，不开闸泄洪的依据是什么？（要求学生从材料中找关键句子，结合图片内容思考，得出自己的看法）【教师总结】汶川地震唐家山的堰塞湖是利用8m空间分辨率多光谱卫星图像监测到唐家山堰塞湖后，以最快的速度向有关部门报告。为救灾指挥部门解决唐

7、家山堰塞湖的问题，提供了极重要的救灾防灾减灾的决策依据。长江中游决策依据是利用卫星遥感与地理信息系统等现代科学技术手段对长江特大洪水进行跟踪监测。监测内容包括以县为单位的受淹面积、受淹耕地和流域水情等的动态变化，结合卫星云图等气象资料在24小时之内完成其评估工作。（二）、自主阅读，掌握概念（8分钟）【转折过渡】从这儿我们可以知道对自然灾害进行准确、实时监测对于减灾抗灾有非常重要的作用，那么什么是自然灾害监测系统，自然灾害监测系统由哪些部分构成的呢?【板书】一、 自然灾害监测系统【学生阅读教材并总结】一、自然灾害监测系统1、概念：自然灾害监测系统是由国家、区域及地方等各级组织，通过不同平台对自然

8、灾害进行监测和分析的网络系统。2、作用：灾前预警、灾中跟踪、灾后评估以及提出减灾决策方案。【展示图片】 课文P62图3.1 自然灾害监测系统【启发提问】 从三维坐标示意图我们知道自然灾害监测系统有三个核心内容，即谁来测、怎么测、测什么。先分组，然后请三个组的同学找到三个核心内容所对应的三维坐标内容并派代表起来回答。【学生回答】 （略）【教师总结】(1)“各级组织”维度解释了“谁来测”的问题，从范围的级别来说有世界级、国家级的、地方一级的，小至县、乡、镇等各级监测机构。（2）“监测手段”维度解释了怎么测的问题，从不同平台（地球外的各种卫星，大气层中的飞机，地面上的雷达、船只、观测站等）监视（这一

9、环节属于遥感），再将数据通过各种接受站传送至专门机构进行汇总、分析并提出预测预报（这一环节属于地理信息系统）。（3）自然灾害维度解释了“测什么”的问题，如洪水灾情、植被盖度及病虫害的严重程度等。自然灾害监测系统主要起到灾前预警、灾中跟踪、灾后评估以及提出减灾决策方案等作用。【学生活动】自主阅读世界和我国灾害监测系统的发展状况3.世界和我国灾害监测系统的发展状况近年来，世界各国逐步建立和完善了灾害监测系统，特别是地震、海洋、气象、水文等监测部门每天将各种信息实时传输到后方处理中心，建立了监测、分析和预报系统，形成了遍布世界各地、相互交织的灾害监测和预警网络。我国已经运用现代科学技术建立起各种自然

10、灾害监测系统，例如由2600个气象台组成的气象监测网，由900多个综合和单项台站组成的地震监测网，由3 500多个水文站、1 300个水位站组成的水文监测网等。气象、水文等监测网对迅速预测1991年、1998年的洪涝灾情发挥了显著的作用。学生阅读课文P63 第二自然段，教材“阅读”部分，了解我国海洋监测系统网。【过渡】 从世界和我国灾害监测系统的发展情况看，现代科学技术的运用对于自然灾害的监测具有越来越重要的意义。【板书】二、遥感技术（RS）在自然灾害监测中的作用（6分钟）【复习旧课】 引导学生回顾必修学过的遥感的概念。1.概念：是人们在航空器、或航天器上利用一定的技术设备，对地表事物进行远距

11、离的感知。【教师扩展】主要工作环节和功能：【展示动画】展示遥感卫星接收不同地物反射的信息图片【学生活动】请同学们带着以下几个问题来分析课本64页图3.2，图3.3的两个案例。1、 简述遥感技术的特点有哪些？2、 遥感技术空间尺度和时间尺度特点是什么？3、 遥感技术在现实中的应用举例有哪些？ （三）、案例分析，解决问题（7分钟）【展示图片】 课文P64 图3.2 1990年发生在太平洋上的第15号台风的卫星影像【学生活动】同学们仔细观察并对这着几幅图，你们发现了什么？（找同学起来回答）【案例分析】从气象卫星云图资料我们能够及时发现台风中心的位置、估计台风的强度、移动方向和速度，以及强风暴雨出现的

12、地区。中央气象台准确发布的沙尘暴预报也是借助气象卫星遥感技术完成的。【展示图片】1998年长江洪水九江段决堤遥感影像图【提问】让学生观察决堤前后有什么变化？【教师分析】从俯瞰的角度清晰对比了1998年九江段决堤前（左）后（后）的景象。两张大图的上方河道是长江，左下方的深色水体是鄱阳湖，长江和鄱阳湖之间是九江段堤坝，两张小图是九江段的堤坝放大图。决堤前图上的长江和鄱阳湖是分开的，而决堤后可以看到它们连在一起了。【板书】 2.遥感技术的特点4、遥感技术的应用案例【教师总结】2.遥感技术的特点：遥感技术具有观测范围广、信息获取量大、获取速度快、实时性好和动态性强等特点。优势：从空间尺度看，遥感具有全

13、球观测能力，可从多波段、多时相和全天候角度获得全球自然灾害的观测数据；从时间尺度看，在遥感平台上能够对地球进行同步观测，可获得地球表层及其瞬间变化的灾害信息。【过渡】遥感技术有那么多优势，那么同学们发挥想象找出遥感技术的应用范围有哪些？【板书】3、应用范围3、应用范围：广泛应用于政治、经济、军事、生活等各个方面，重点用于水灾、火灾及台风灾害等监测。【过渡】我们学习了遥感技术在自然灾害监测中的作用，那么同学们讨论并每人举一个你所了解的遥感技术应用的例子。【学生活动】举例并讲解。（四）扩展案例，加深印象（6分钟）4、遥感技术的应用案例案例1:遥感对洪涝灾害的监测案例2 ：2008年1、2月农作物受

14、灾面积监测案例3：遥感对滑坡的监测：北川白果树滑坡群，该滑坡群位于北川县城上游约5km处，解译发现，该区域滑坡现象严重，且组合形成滑坡群，植被遭到严重破坏。案例4：遥感对城市化的监测【教师小结】凡是应用地图或需要处理空间数据的领域，遥感技术都可用。目前，该技术广泛应用于资源清查、灾害监测、（环境管理、城乡规划）等。遥感技术在自然灾害监测中的作用：遥感具有宏观性、客观性、综合性、动态性、数字化特性，可用于多种灾害的监测。【提问】 结合案例，分析遥感技术能够准确的预测这些灾害发生的位置吗？能测出灾害的面积吗？如果不能，那还要利用什么技术呢？【学生讨论回答】 （略）【自主阅读】让同学们自己阅读课本内

15、容找出概念。【板书】三、地理信息系统(GIS)在自然灾害监测中的作用（10分钟）1.概念：地理信息系统主要是对各种检测系统提供的信息进行综合处理和空间数据分析，具有空间定位、定性、定量分析的功能。地理信息系统在收集信息、统计分析、结果评价和预报等方面都起着很重要的作用。2.工作原理：信息输入 数据处理数据库管理空间分析 可视化表达【案例分析】学生阅读“课文P66 案例1”并结合课本65页的结构图思考GIS在自然灾害监测评估中的作用分组讨论起来回答。【学生回答】略【板书】3.地理信息系统(GIS)在自然灾害监测中的作用【教师分析】从案例以及示意图中我们可以知道GIS在自然灾害监测评估中的作用有：

16、对自然灾害进行预报预警、动态监测、灾害发生成因与规律分析、动态模拟、灾害损失调查、灾情评估等，为制定减灾预案和指导灾后重建提供依据。【提问】RS在信息获取反面的优势与GIS在空间分析方面的优势相结合起来能为自然灾害做出什么贡献呢？ 【学生回答】略遥感技术在信息获取方面的优势与地理信息系统在空间分析方面的优势结合，可以实现：在灾害发生前：能事先圈定危险区，并对危险程度作出评价，指导防灾活动；在灾害发生过程中：能对灾情实况监测，指导抗灾活动；在成灾后：能对灾害损失作出快速评价，指导救灾活动，从而对减灾作出贡献。它们之间的区别和联系又是什么呢？RS是前台（搜集、获取原材料-海量信息），GIS是后台（

17、对原材料进行加工处理并得出结论，指导防灾减灾工作），二者相互联系，共同构成了防灾减灾中两个不可缺少的环节。(五）课堂小结（3分钟）1.自然灾害监测系统的构成，以及监测系统在灾前、灾中、灾后的不同作用。2.世界及我国灾害监测系统的发展状况。3遥感技术在灾害中的作用。4.地理信息系统在灾害中的作用。第二课时 （一）复习导入，温故而知新（3分钟）【复习】复习上一节课的内容，加强记忆。【过渡】我们上节课学习了自然灾害的监测系统、遥感技术和地理信息系统技术在自然灾害中的作用，为了同学们能够更加清楚的理解它们的作用及他们相结合起来的应用，我们再举几个遥感和地理信息系统相结合利用的例子。（二）利用案例，深化

18、内容，复习并加深印象（8分钟）4、遥感与地理信息系统相结合的应用（应用1） 灾前 灾后【学生活动】请同学们找出灾前中河流的流向，找到交通线路和村庄，然后对灾后的状况进行描述、评估。【角色扮演活动】如果你是一名救援人员应先赶往哪里？为什么？【学生回答】略答案：县城地区，因为那里人口最密集，减少人员伤亡是抗争救灾的首要任务。应用2【活动设计】你对RS和GIS在灾害监测中的运用了解多少？请点击有关网站，下载一些资料，互相交流。 设计步骤：1先熟悉RS和GIS是哪些英文单词的缩写，它们对应的中文含意又是什么。 2有一台能联网的电脑。 3通过几个优秀的搜索引擎（如http：/wwwbaiducom或ht

19、tp：/wwwgooglecom等），输入相关词汇（如遥感技术、地理信息系统、防灾减灾、自然灾害等关键词）进行搜索，多试一些关键词，会有不同的搜索结果。 4将查到的有关信息保存或打印出来，在班上互相交流。（三）探究问题，归纳差异（19分钟）【板书】 三、自然灾害防御【提问】 什么叫自然灾害的防御？请同学们阅读课文思考。【学生答问】（略）【教师讲解】一、概念自然灾害的防御是在自然灾害发生之前采取工程性或非工程性防御措施，以防止或延迟灾害的发生，减轻灾害发生时造成的危害和损失。【学生活动】阅读课文，思考什么是非工程性防御措施？【学生回答】略【教师小结】1、非工程性防御措施（1）、概念：非工程性防御

20、措施就是通过国际组织和各国国家的减灾规划和防灾法律、各级行政部门的减灾管理以及公众减灾教育等途径，控制和减少自然灾害造成的损失。【案例分析】 请同学们阅读“P67 案例2 美国的防洪措施”，分析哪些是非工程性防御措施？哪些是工程性防御措施？目的是什么？【学生回答】（略）【教师讲解】 除了第三条，均属于非工程性防御措施，目的就是“防患于未然”，以防止或延迟灾害的发生，减轻灾害发生时造成的危害和损失。【学生活动】学生阅读课文相关内容，交流国际社会以及我国在非工程性防御措施方面所作的努力，并谈谈自己的看法。【教师讲解】（2）国际减轻自然灾害十年（3）我国非工程性防御措施的发展及成就列举我国制定的有关

21、法律法规（选取其中一条作适当说明，要求每位同学上网查询，至少熟悉一条，课外在班上交流）：中华人民共和国防汛法、中华人民共和国森林防火条例、中华人民共和国气象法、中华人民共和国防沙治沙法、中华人民共和国水法、中华人民共和国防震减灾法、森林病虫害防治条例、草原防火条例、中华人民共和国减灾规划（19982010年）我国还利用多种媒体通过多种方式，分别针对社会民众、军队、武警政府官员进行防灾减灾的知识教育和技能培训，有效地增强全民全社会防灾减灾意识和能力。我们作为高中学生要积极参与到全民全社会的减灾防灾活动中去。【提问思考】 我们了解了非工程性防御措施，那么什么是工程性防御措施？【学生活动】我们来看一下工程性防御措施与非工程措施有什么不同呢?请同学们阅读P69课文及其相关地图与图片，思考工程性防御措施从哪三个方面改变自然灾害系统的，并说明工程性防御措施与非工程性防御措施的区别与联系。【展示图片】建设格栅坝预防地质灾害中国主要减灾工程分布图【教师讲解】2、工程性防御措施（1）、概念：工程性防御措施是通过修建防灾工程，从三方面改变自然灾害系统，最终达到减灾目的。（2）工程性措施的三种方式：一是改变地表环境，防止或减轻自然灾害的强度。二是可以阻隔或控制灾害人口、财产等的直接