地理信息技术在防灾减灾中的应用探究课件高中地理人教版

6.4地理信息技术防灾减灾中的应用导学目标主要内容CONTENTS01课堂导入02预学回顾03活动探究04050607课堂小结课堂达标达标讲评12了解遥感、全球卫星导航系统和地理信息系统的技术特点和相互关系。举例说明遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统在防灾减灾中的具体作用。（课标要求：通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用）3结合实例，提出综合运用地理信息技术进行防灾、减灾的具体程序和方法。2019年夏季，“利奇马”台风对我国沿海地区造成了巨大的经济损失，监测“利奇马”所处的位置和对“利奇马”的路径进行预报，需要运用哪些地理信息技术?2020年3月9日19时55分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功发射北斗系统第54颗导航卫星。北斗系统属于哪一种地理信息技术?进入今天的课堂，我们可以揭开这两个谜底。提示：遥感技术和地理信息系统。全球卫星导航系统。【基础探究】遥感技术在防灾减灾中发挥着重要作用。下图示意卫星遥感技术原理。探究一、遥感技术【问题】（1）遥感技术借助的运载工具有哪些?【答案】航空器（飞机、高空气球等），航天器（人造飞船）。【问题】（3）遥感技术在自然灾害监测中的应用领域有哪些?【答案】主要应用于旱情、水灾、沙尘暴、台风、暴雨、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等方面。【问题】（2）遥感技术为什么能在灾害救助中得到广泛的应用?【答案】遥感技术具有探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大，能够实时、动态监测等优点，因而在灾害救助中得到广泛的应用。【深度探究】据俄罗斯媒体2019年4月16日报道，目前全球共有438颗地球遥感卫星在轨，中国是拥有最多的大型遥感卫星的国家，合计有84颗。遥感卫星主要用于科学试验、国土资源普查、农作物估产及防灾减灾等领域。在汶川大地震、舟曲特大泥石流等重大自然灾害中，遥感系列卫星通过实时对地成像观测，为地面指挥、抗灾救助、灾情核实、恢复重建等提供了海量信息支持。【问题】（1）遥感技术要借助飞机、飞船、卫星等运载工具，试分析运载工具的运行高度会对遥感结果产生哪些影响?【答案】传感器运载工具的飞行高度对遥感探测的范围、速度、周期、分辨率等影响很大。一般来说，运载工具飞得越高，探测的范围越大，获得资料的速度越快，周期越短，但对地物的分辨率越低。【问题】（2）通过对两幅遥感图片的对比我们可以看出地震后发生了哪些次生灾害?【答案】地震后出现大面积的山体滑坡和泥石流。【问题】（3）除震后次生灾害外，通过对两幅遥感图片的对比我们还可以得到哪些信息?【答案】地震造成的破坏程度（使人们救援有目的性）；公路的破坏程度（使人们对救援物资的运输、公路的疏通有方向性）；大型建筑的破坏程度（使人们能预测它有没有潜在的威胁，需不需要采取一定的防范措施）等2.根据上述原理，可用遥感技术直接（）①区分阔叶林与针叶林②监测植物病害情况③区分落叶树与常绿树④监测草场退化情况A.①②④ B.①②③④C.①②③ D.①③【解析】遥感技术能够用于监测地物的原理是地物的反射或辐射的波谱可以被传感器接收，旱情、水灾、滑坡、农林病虫害反射的光谱都可以被传感器接收。【典例示范】在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况，有助于防灾减灾。据此完成1～2题。1.遥感技术用于防灾减灾的具体监测内容包括（）①旱情②水灾③滑坡④农林病虫害A.①②③ B.①②④C.①②③④ D.②③④【解析】阔叶林与针叶林、植物病害的状况、落叶树与常绿树、草场退化的情况均可以视作“植物的生长状况”，都可以用遥感技术监测。CB【探究小结】1.定义2.优点探测范围大，获取信息速度快、周期短、信息量大，受地面条件限制少等，能够实现地物信息的实时、动态监测。利用装在航空器或航天器的光学或电子设备，对地表物体进行远距离感知的地理信息技术。（1）除了能看到电视屏幕上的常规大气云图外，还可以看到沙尘暴、台风、暴雨等灾害性天气的形成过程。（2）利用遥感影像可以迅速地发现一些突发性自然灾害，如森林火灾等。（3）在交通不便、人迹罕至的地区可展现遥感作为灾害监测“千里眼”的优越性。（4）在灾害发展过程中和消除后，对灾害发生的规模、速度及是否复发进行监测。3.防灾减灾中的应用【基础探究】中国北斗卫星导航系统是我国自行研发的拥有自主卫星导航系统。该系统按照“三步走”的发展战略稳步推进。第一步，2000~2003年，中国成功发射了3颗北斗导航实验卫星，建立起完善的北斗导航实验系统。第二步，于2012年前，北斗卫星导航系统将首先提供覆盖亚太地区的定位、导航、授时和短报文通信服务能力。这两步已实现。第三步，2020年，北斗全球系统将全面建成，成为我国首个面向全球提供公共服务的空间基础设施。探究二、全球卫星导航系统【问题】（1）北斗卫星导航系统由哪三部分组成?【答案】卫星星座、地面监控系统、信号接收系统。【问题】（2）北斗卫星导航系统的主要作用有哪些?【答案】定位、导航、授时、短报文通信等。【问题】（3）北斗卫星导航系统有哪些特点?【答案】全球性、全天候、连续性、实时性。【解析】“北斗一号”导航定位系统不间断地发回各种灾情和救援信息。“不间断”主要是利用了这一技术的全天候工作特征。【典例示范】四川汶川大地震发生后，在其他通信中断的情况下，我国自主研制的“北斗一号”导航定位系统在抗震救灾行动中发挥了重要作用，不间断地发回各种灾情和救援信息。据此回答1～2题。1.“北斗一号”不间断地发回各种灾情和救援信息，主要是利用了“北斗一号”的（）A.全球性 B.全能性C.全天候 D.高精度C【解析】卫星导航定位系统包括空间卫星星座、用户设备部分和地面监控系统，不包括研究团队。2.北斗卫星导航系统不包括（）A.空间卫星星座 B.用户设备部分C.地面监控系统 D.北斗研究团队D【探究小结】1.定义由卫星星座（空间部分）、地面监控系统（地面控制部分）和信号接收系统（用户部分）组成。是一种利用卫星在全球范围内进行实时定位、导航的地理信息技术。2.组成3.应用和特点（1）监测地壳的微小移动，帮助预报地震。（2）精准定位自然灾害发生的地点。（3）帮助用户在遭遇自然灾害或面临灾害风险时，发出求救信号，及时报告位置和受灾情况，有效缩短救援搜寻时间。4.防灾减灾应用提供精密的三维坐标、速度和时间，适用于陆地、海洋、航空和航天，具有全球性、全天候、连续性和实时性的特点。【基础探究】随着科学技术水平提高，地理信息系统运用到防灾减灾上的频率越来越高。下图示意某地理信息系统分层。探究三、地理信息系统【问题】（1）地理信息系统具有哪些功能?【答案】对地理信息数据的管理、查询、更新、空间分析和应用评价等功能。【问题】（2）图示地理信息系统最有可能分析的是哪一种地质灾害?【答案】滑坡。【问题】（3）一位年轻研究员不小心把完整的图示弄丢了，现在需要制作出完整的图示，他需要填补的甲最可能是什么地图?【答案】坡向。【问题】（4）说出地理信息系统在防灾减灾领域中的应用。【答案】进行自然灾害动态监测、预报预警，快速确定受灾范围及受灾情况，为制定减灾预案、评估灾害损失和指导灾害恢复重建等提供依据。【深度探究】中央气象台2018年7月11日18时发布台风红色预警：第9号台风“灿鸿”（强台风级）的中心已于11日16时40分前后在浙江省舟山市朱家尖镇沿海登陆，登陆时中心附近最大风力有14级（45m/s）。【问题】（1）要获取台风“灿鸿”的图像信息，需采用哪种地理信息技术?【答案】遥感技术。【问题】（2）7月12日，渔民要想预估未来一天自己所处海域的风力状况，除了借助上图外，还需要采用何种地理信息技术?若该渔船在遭受10级以上大风袭击后，渔民发出求救信号，浙江海事局调度船只进行营救时需要运用的地理信息技术是哪一种?【答案】地理信息系统。全球卫星导航系统。【问题】（3）要完成台风“灿鸿”未来24小时路径概率预报图的整个绘制需要采用的信息技术手段有哪些?【答案】遥感技术和地理信息系统。【问题】（4）试举出任务3所用两项地理信息技术综合应用的其他实例。【答案】如利用遥感技术获取水灾淹没区的动态信息，运用地理信息系统分析水灾损失，并为防灾救助提供决策支持。【解析】甲图层为地形图层，乙图层为河流图层，研究地形与河流的关系，最可能应用于预防泥石流。【典例示范】读某地理专题研究建立的地理信息系统图层，完成1～2题。1.叠加甲与乙图层，最可能应用于预防（）A.泥石流 B.地震C.台风 D.寒潮A【解析】水污染主要考虑水域和人口居住区，与公路和地形关系不大。若利用GIS制定水污染突发应急预案，需要叠加的图层有乙与丁。2.若利用GIS制定水污染突发应急预案，需要叠加的图层有（）A.甲与乙 B.丙与乙C.丙与丁D.乙与丁D【探究小结】1.定义（1）明确地理信息系统图层的组成：地理信息系统图层是由许多专题地图组成的，这些专题地图则是由许多具有空间属性的数据在计算机中生成的，它们分别反映了某种专题地理事物的空间分布特征。（2）明确事物联系：明确不同的专题地图反映的地理事物之间的空间联系。（3）明确图层叠加之后新地图的要素：图层叠加之后会形成一个可以反映多个地理要素分布特征的新地图，在这幅新地图中的某个位置上，我们就可以结合各个要素来评估人类生产、生活活动场所的合理性。地理信息系统是对地理数据进行输入、处理、存储、管理、查询、分析、输出等的计算机信息系统。2.地理信息系统的图层叠加3.地理信息系统在防灾减灾中的应用4.地理信息系统与遥感技术在防灾减灾中的应用对自然灾害进行动态监测、预报预警、快速确定受灾范围及受灾情况，为制订减灾预案、评估灾害损失和指导灾后恢复重建等提供依据。遥感技术定位1.在台风灾害中，利用遥感技术可以直接（）A.统计受灾人数B.监测台风运动路线C.分析台风造成的财产损失数额D.分析台风成因2.在下列自然灾害中，利用地理信息系统无法做到的是（）A.准确预报地震发生的时间B.监测病虫害的扩散情况C.收集洪水受灾区的面积信息D.监测沙尘暴的动态趋势3.救灾物资空投时，利用全球卫星导航系统主要是为了（）A.减少人力劳动B.提高空投精确度C.缩短空投距离D.减少人员伤亡地理信息技术在自然灾害防灾、救灾中应用比较广泛。据此回答1~3题。4.影响滑坡灾害强度的主要因素有（）①地形地貌②地质构造③人类活动④人口分布A.①②③ B.①②④C.②③④ D.①③④5.最有利于研究滑坡影响因索及空间分布特征的地理信息技术是（）A.全球卫星导航系统B.GISC.RSD.数字地球滑坡是各种灾种中频率最高、损失最大的地质灾害，云南省是一个滑坡灾害极为频繁的地区。对滑坡的空间分布特征及影响因素进行研究，有利于对滑坡灾害进行预防和治理，减轻生命和财产损失。据此回答4~5题。6.阅读图文材料，回答下列问题。（1）遥感技术的主要工作环节是（）A.目标→传感器→地面系统→成果B.传感器→地面系统→目标→成果C.目标→地面系统→传感器→成果D.目标→传感器→成果→地面系统（2）根据材料二判断，该地发生了哪些次生灾害？（3）结合材料，分析遥感技术与地理信息系统相结合在救灾过程中的主要作用。材料一汶川大地震发生后，重灾区陷入信息隔绝状态。有关部门第一时间紧急启用航空遥感飞机，从6000米高空拍摄了地震灾区高精度遥感图片。专家们对航片进行初步数据处理和解译，对灾区房屋倒塌情况、滑坡、泥石流规模及分布，具有隐患的滑坡体、公路及桥梁受损等灾害情况进行标注。把这些图像传递到抗灾一线，作为指挥人员制定抗震救灾方案的参考依据。之后，航空遥感飞机还成为监测堰塞湖次生灾害威胁的“天眼”。材料二下面两张图片分别是2006年和2008年5月14日四川北川县遥感影像。2.在下列自然灾害中，利用地理信息系统无法做到的是（）A.准确预报地震发生的时间B.监测病虫害的扩散情况C.收集洪水受灾区的面积信息D.监测沙尘暴的动态趋势【解析】地理信息系统可以对病虫害和沙尘暴进行跟踪检测，也可以收集洪水的受灾面积，但是无法预测地震的发生时间。地理信息技术在自然灾害防灾、救灾中应用比较广泛。据此回答1~3题。1.在台风灾害中，利用遥感技术可以直接（）A.统计受灾人数B.监测台风运动路线C.分析台风造成的财产损失数额D.分析台风成因【解析】遥感是利用传感器对遥远地物进行感知，不同地物释放的电磁波不同，所以在台风灾害中，利用遥感技术可以直接获得台风的卫星云图，也可以监测台风运动路线。BA3.救灾物资空投时，利用全球卫星导航系统主要是为了（）A.减少人力劳动B.提高空投精确度C.缩短空投距离D.减少人员伤亡【解析】全球卫星导航系统能够精准确定某地的经度、纬度和海拔。因此救灾物资空投时，利用全球卫星导航系统主要是为了提高空投精确度。B5.最有利于研究滑坡影响因索及空间分布特征的地理信息技术是（）A.全球卫星导航系统B.GISC.RSD.数字地球4.影响滑坡灾害强度的主要因素有（）①地形地貌②地质构造③人类活动④人口分布A.①②③B.①②④C.②③④ D.①③④【解析】