2024-2025学年新教材高中地理第六章自然灾害第4节地理信息技术在防灾减灾中的应用学案新人教版必修1

PAGE14-第四节地理信息技术在防灾减灾中的应用【热点链接】2020年3月30日，四川省西昌市经久乡马鞍村发生森林火灾。中国航天科技集团所属中国资源卫星应用中心支配多颗高辨别率卫星对灾区进行监测，并调取多幅卫星影像，服务于救灾工作。火灾发生后，基于北斗的手持机第一时间驰援森林灭火，部分志愿者配备了北斗手持终端支援救灾现场，确保救灾工作有序、高效。此次救灾利用了什么地理信息技术？提示卫星遥感技术；全球卫星导航系统等。课程标准学业质量标准核心素养定位通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用。水平1：地理信息技术的含义及组成。水平2：主要地理信息技术的组成。水平3：地理信息技术在自然灾难监测、预报中的应用。水平4：能够利用地理信息技术设计防灾、救灾方案。人地协调观：充分利用地理信息技术，减轻自然灾难带来的损失。综合思维：能够对比分析不同类型的地理信息技术在防灾减灾中的差异。地理实践力：能够运用地理信息技术获得自然灾难信息，分析处理地理信息。一遥感技术1．概念：遥感技术是利用装在航空器(如飞机、高空气球)或航天器(如人造卫星)的光学或电子设备，对地表物体进行eq\x(\s\up1(01))远距离感知的地理信息技术。2．优点：探测范围eq\x(\s\up1(02))大，获得信息速度快、周期eq\x(\s\up1(03))短、信息量大，受地面条件限制eq\x(\s\up1(04))少等，能够实现地物信息的实时、动态监测。3．应用：实时监测洪涝、台风等灾难的形成过程，进行精确的预报、eq\x(\s\up1(05))预警；能够快速识别地震等突发性自然灾难的影响范围，并为灾情统计、eq\x(\s\up1(06))灾难救援等工作供应强有力的支持。二全球卫星导航系统1．概念：利用eq\x(\s\up1(01))卫星在全球范围内进行实时eq\x(\s\up1(02))定位、导航的地理信息技术。2．组成(1)卫星星座(空间部分)。(2)eq\x(\s\up1(03))地面监控系统(地面限制部分)。(3)信号接收系统(用户部分)。3．主要功能：供应精密的eq\x(\s\up1(04))三维坐标、速度和时间。4．主要特点：全球性、eq\x(\s\up1(05))全天候、连续性和eq\x(\s\up1(06))实时性。5．主要卫星导航系统：美国的eq\x(\s\up1(07))全球定位系统、俄罗斯的全球卫星导航系统、欧洲的伽利略卫星导航系统和我国的eq\x(\s\up1(08))北斗卫星导航系统。6．应用：进行精确定位，发出求救信号，缩短救援搜寻时间。三地理信息系统1．概念：是对地理数据进行输入、eq\x(\s\up1(01))处理、存储、管理、eq\x(\s\up1(02))查询、分析和输出等的计算机信息系统。2．应用(1)自然灾难的监测：eq\x(\s\up1(03))动态监测、eq\x(\s\up1(04))预报预警，快速确定受灾范围和受灾状况。(2)制定救灾方案：为制定eq\x(\s\up1(05))减灾预案、评估灾难损失、指导灾后复原重建等供应依据。1．推断正误。(1)获得信息时，遥感技术不受自然条件的制约。(×)(2)利用全球卫星定位导航系统，可进行定位、测时、测速。(√)(3)利用地理信息系统不能监测自然灾难。(×)2．获得卫星云图利用的地理信息技术是()A．遥感技术 B．全球卫星导航系统C．地理信息系统 D．数字地球技术答案A解析卫星云图是遥感影像，因此获得卫星云图利用的地理信息技术是遥感技术。3．据卫星云图分析台风的移动方向及可能的登陆地点，利用的地理信息技术是()A．遥感技术 B．全球卫星导航系统C．地理信息系统 D．数字地球技术答案C解析分析地理空间数据利用的地理信息技术是地理信息系统。4．在日常生活、生产中，全球卫星导航系统常常应用于()A．汽车导航 B．资源普查C．电子购物 D．信息查询答案A解析在日常生活、生产中，全球卫星导航系统常常应用于汽车导航；资源普查是遥感技术的主要功能，电子购物是网络技术发展的结果，信息查询是地理信息系统的主要功能。5．假如要依据受灾状况，对临时灾民安置点和医院进行选址，并选择平安疏散道路，可以采纳哪种地理信息技术？试设计一项应用该技术的课题探讨项目。提示GIS。“江汉平原某年水稻长势的监测分析”“中等城市垃圾填埋场选址模式及与环境关系的分析”“油轮在某海疆发生大量漏油事故时，预料其污染范围及对海洋生物的影响”等。主题探究地理信息技术的比较和选择当今，3S(RS、GNSS、GIS)技术在生产、生活和科研中的作用越来越突出。右图是“3S”技术的组合应用图。据此探究下列问题：(1)城市道路建设速度越来越快，地图测绘部门为了刚好更新地理信息，须要利用________技术。在救灾管理系统中，管理中心要驾驭救灾车辆的精确位置应利用________技术。为了能对运动中的汽车精确定位，至少须要接收________颗卫星的信息。(2)图中①②③④⑤⑥箭头指向线分别表示“3S”技术的不同应用功能，其中表示“供应影像信息功能”的是⑤和________，表示“供应空间定位信息功能”的是⑥和________，表示“反馈影像信息处理结果”的是③和________。(3)图中各个圆的重叠部分代表RS、GNSS、GIS不同组合的综合应用，其中甲代表“3S”技术的组合，乙代表__________技术的组合，丙代表__________技术的组合。在图中所示的各个综合应用中任选一种组合，并写出应用实例____________________________________________________________________________________________。[成果展示](1)RSGNSS四(2)①④②(3)GIS与RSGIS与GNSS甲：RS获得矿床露头信息，GIS分析矿产种类，GNSS确定矿床露头位置；乙：RS获得水灾沉没区的动态信息，GIS分析水灾损失；丙：装载GNSS接收器的运钞车发送信息到监测中心，GIS监测运钞车是否偏离预定线路；丁：RS获得森林火场遥感信息，GNSS获得火场精确位置，引导消防队员刚好、精确到达灭火地点。地理信息技术的比较和选择1．地理信息技术的比较遥感(RS)全球卫星导航系统(GNSS)地理信息系统(GIS)特点探测范围大；获得信息量eq\x(\s\up1(01))大、速度快；受限制少全球性、eq\x(\s\up1(02))全天候、连续性和实时性eq\x(\s\up1(03))图形化、可视化、刚好更新信息功能对地表物体进行远距离的感知，eq\x(\s\up1(04))获得信息导航、定位对地理空间信息进行输入、管理、eq\x(\s\up1(05))分析等应用资源调查、环境监测、自然灾难防卫和监测等军事、测量、eq\x(\s\up1(06))交通、救援、农业监控、区域探讨等测绘、资源管理、环境爱护、城乡规划、市政分析等领域2．全球卫星导航系统(GNSS)目前，主要的全球卫星导航系统包括美国的全球定位系统(GPS)、中国的北斗导航系统(BDS)、俄罗斯的全球卫星导航系统(GLONASS)和欧洲的伽利略卫星导航系统(GALILEO)。3．地理信息技术的选择(1)“点”与“面”推断GNSSGNSS的主要功能是eq\x(\s\up1(07))定位和导航。它的最大特点是工作对象是一个“点”或“多个点”，明显区分于RS和GIS技术的工作对象——“面”。在“3S”技术中选取适当手段时，要看其工作对象是“点”还是“面”，假如是“点”则选用eq\x(\s\up1(08))GNSS，假如是“面”则选用eq\x(\s\up1(09))RS或eq\x(\s\up1(10))GIS。(2)“想”与“看”区分RS、GISGIS是地图的延长，主要功能是进行空间数据的分析和eq\x(\s\up1(11))处理。对“事象”的发展改变进行eq\x(\s\up1(12))预料、评估，须要计算、思索，即“想”；凡是须要“想”的选eq\x(\s\up1(13))GIS。RS是人的视力的延长，主要功能是收集eq\x(\s\up1(14))信息，尤其对于大范围、大面积、人不易观测的地物信息的获得，即“看”，只“看”不用“想”的选用eq\x(\s\up1(15))RS。(3)关键词推断“3S”技术RS：“eq\x(\s\up1(16))获得”空间信息。eq\x(\s\up1(17))GNSS：“定位”“导航”“精确”“精密”“精准”等。GIS：“eq\x(\s\up1(18))分析”“处理”“查询”“输入”等。地理信息技术渐渐被大量运用到社会经济中的各个部门。读图回答(1)～(2)题。(1)环保部门利用地理信息技术监测各地区秸秆着火点，若图中甲为环保部门，乙为秸秆着火点监测区，则该地理信息技术为()A．遥感(RS)B．全球卫星导航系统(GNSS)C．地理信息系统(GIS)D．北斗卫星导航系统(BDS)(2)我国某共享单车企业利用国产地理信息技术实现了米级定位，即使在树荫下单车也不会出现“漂移”。若图中甲为国内某共享单车企业，乙为共享单车，则该地理信息技术为()A．遥感(RS)B．全球卫星导航系统(GNSS)C．地理信息系统(GIS)D．北斗卫星导航系统(BDS)[科学思维]地理信息技术的比较和选择类题透析思路点拨监测监测火灾须要获得火灾eq\x(\s\up1(01))信息。获得信息须要用eq\x(\s\up1(02))遥感(RS)。定位留意关键信息“利用eq\x(\s\up1(03))国产地理信息技术手段实现了米级eq\x(\s\up1(04))定位”。定位须要用到eq\x(\s\up1(05))全球卫星导航系统(GNSS)，国产卫星导航系统为北斗卫星导航系统(BDS)。[答案](1)A(2)D主题探究地理信息技术在防灾减灾中的应用下表为近年来几次重大自然灾难中地理信息技术的应用。灾难事务地理信息技术应用12008年5月12日，汶川地震规划救援线路，并刚好炸开堰塞湖，避开引发洪灾22009年7月中国南部暴雨洪涝洪水跟踪，动态监测沉没区的空间改变32010年8月7日，舟曲县发生特大泥石流灾难损失评估，灾难重建规划42017年8月8日，九寨沟地震中国地震台网测定震级为7级据此探究下列问题：(1)表中用于防灾减灾的地理信息技术主要有哪些？其中自然灾难空间监测系统的核心技术是什么？(2)信息技术的应用为救灾带来了哪些好处？(3)防汛指挥决策支持系统的技术基础是什么？其具有哪些功能？[成果展示](1)遥感技术，全球卫星导航系统，地理信息系统。遥感技术。(2)对自然灾难进行灾前预警、灾中跟踪、灾后评估以及提出减灾决策方案，为减灾救灾供应牢靠、高效的服务，使灾难的危害大幅减小。(3)地理信息系统。定性和定量分析地理信息。1．遥感技术在防灾减灾中的应用灾难前兆预料遥感可刚好观测到灾难时间前的异样和特别现象，并发出警报灾难跟踪监视如台风发生后可随时跟踪，并向受灾地区发出eq\x(\s\up1(01))警报帮助救灾灾难发生后，陆地通信往往遭到破坏而影响救灾行动。遥感可帮助识别灾难的影响eq\x(\s\up1(02))范围、重灾区和能通往灾区的路途，从而确定救灾的轻重缓急建立灾难模型通过灾难模型，遥感技术能更好地理解和说明灾难现象2．全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用3．地理信息系统的应用应用地理信息系统，并借助遥感技术，可有效地监测和预报洪涝灾难、森林火灾等。2024年8月，欧洲航天局放射了全球首颗用于测量地球低层大气风速和风向的“风神”卫星。下图为该卫星工作原理示意图。据此完成(1)～(2)题。(1)“风神”卫星将有助于()A．减缓全球变暖 B．监测地震活动C．预防暴雨洪涝 D．阻挡台风侵袭(2)利用“风神”卫星可以为抗灾救灾供应依据，主要是“风神”卫星可()A．分析灾难的缘由 B．推断重灾区的位置C．制定救灾方案 D．刚好获得灾难信息[科学思维]地理信息技术的应用类题透析思路点拨监测依据关键信息“测量地球低层大气eq\x(\s\up1(01))风速和风向”分析。监测大气状况，进行eq\x(\s\up1(02))天气预报，发布灾难预报，可以预防eq\x(\s\up1(03))暴雨洪涝，减轻洪涝灾难。救灾利用卫星监测自然灾难属于eq\x(\s\up1(04))遥感技术应用。利用遥感可刚好获得eq\x(\s\up1(05))灾难信息，为抗灾救灾供应eq\x(\s\up1(06))依据。[答案](1)C(2)D教材活动巧点拨[教材第119页活动]思路点拨1.对比灾难前后遥感影像，判定受灾区域，重点分析两图不同区域。2．估计泥石流冲垮的住宅数量，须要运用地理信息系统，调用当地的住宅分布信息图层，与受灾图层叠加分析。3．估计泥石流冲垮的住宅数量，须要遥感系统获得受灾区域影像，确定房屋冲垮区域的范围，通过全球卫星导航系统精确定位，然后才能与住宅分布图层精确叠加，运用地理信息系统进行相关分析。核心素养速提升素养提升1综合思维地理信息技术应用广泛。据此完成1～3题。1．监测南极极冰溶化状况最为快捷有效的地理信息技术是()A．电子地图 B．地理信息系统C．遥感 D．实地测量答案C解析极冰溶化是个动态过程，对其监测利用的地理信息技术是遥感技术(RS)。2．精确测量珠穆朗玛峰高度可利用哪种地理信息技术()A．遥感 B．全球卫星导航系统C．地理信息系统 D．数字地球答案B解析全球卫星导航系统可供应精确的三维坐标。3．雅鲁藏布大峡谷科考测量采纳的地理信息技术是()A．GNSS＋GIS B．GNSS＋RSC．GIS＋RS D．GNSS答案A解析进行科考首先要确定地理位置，须要用到GNSS；测量所得数据还要进行分析，须要用到GIS。素养提升2区域认知读某地理专题探讨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．寒潮答案A解析甲图层为地形图层，乙图层为河流图层，叠加地形与河流图层，最可能应用于预防泥石流。2．若利用GIS制定水污染突发应急预案，须要叠加的图层有()A．甲与乙 B．丙与乙C．丙与丁 D．乙与丁答案D解析水污染主要考虑水域和人口居住区，与马路和地形关系不大。若利用GIS制定水污染突发应急预案，须要叠加的图层有乙与丁。素养提升3地理实践力1．下载专业软件(举荐LocaSpaceViewer)，打开遥感图层和政区图层，查询所在地的遥感地图。2．对比历史地图，指出所在城市的改变。3．读出学校的精确地理位置。4．从地理的角度对城市的发展规划提出自己的看法。时间：45分钟满分：100分探究点题号地理信息技术的比较和选择1、5、7、9、10、13(1)、14(1)(2)地理信息技术在防灾减灾中的应用2、3、4、6、8、11、12、13(2)(3)、14(3)(4)一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题目要求)读钓鱼岛三维效果图和航空遥感影像图，回答1～2题。1．(综合思维)获得和制作钓鱼岛三维效果图主要利用的地理信息技术是()A．RS和GIS B．GIS和GNSSC．GNSS和RS D．数字地球答案A解析获得钓鱼岛三维信息主要利用了RS技术，制作钓鱼岛三维效果图主要利用了GIS技术。2．(综合思维)假如利用航空遥感技术对不同时期的钓鱼岛进行监测，通过分析多幅钓鱼岛图片，可以获得()①钓鱼岛面积的改变②钓鱼岛上植被的改变③钓鱼岛的地理坐标④钓鱼岛地形的改变A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②④答案D解析钓鱼岛地理坐标的获得应利用GNSS技术。北京时间2018年11月19日2时7分，我国在西昌卫星放射中心用长征三号乙运载火箭，胜利放射第42、43颗北斗导航卫星。据此完成3～4题。3．(综合思维)可以利用北斗卫星导航系统监测的是()A．山体位移 B．台风移动C．洪涝灾难 D．地震强度答案A解析利用北斗卫星导航系统可以监测山体高度和精准定位，因而能测量山体的微小移动。4．(综合思维)北斗卫星导航系统的用途有()①为用户供应实时的空间位置②为交通运输的调度指挥供应移动数据③服务于资源勘查、动态监测和有关部门的规划决策④为用户供应各种分类信息的查询A．①② B．③④C．①④ D．②④答案A解析①②可利用北斗卫星导航系统实现，③④须要利用地理信息系统。叠加分析就是将同一地区的两层或多层地图要素重叠在一起进行图层和属性运算，产生新的图层和属性的过程。上图中甲、乙分别为“同一地区两种要素分布图”。读图，回答5～6题。5．(综合思维)若将甲、乙两图层进行叠加，得到的新图层是()答案A解析甲、乙两图层进行叠加也就是两种要素的组合，形成的新图层如A图所示。6．(人地协调观)若甲、乙两图分别为洪水沉没地区图层与人口分布图层，将两个图层叠加，可以()①推断各地受灾状况②推断洪水区域改变③推断人口伤亡数量④推断重点抢救区域A．①② B．③④C．①④ D．②④答案C解析叠加洪水沉没地区和人口分布图层，可以推想洪水对人口的影响，推想出各地受灾状况，推断重点抢救区域。下图是中心气象台发布的某次台风影像图。完成7～8题。7．(综合思维)图中涉及的地理信息技术主要有()①全球卫星导航系统②遥感技术③地理信息系统A．① B．③C．①② D．②③答案D解析全球卫星导航系统的主要功能是定位和导航，须要卫星对装载有信号接收机的物体进行定位，因此台风位置不能用全球卫星导航系统定位；遥感技术是对遥远地物的感知，获得台风气象云图用到②；地理信息系统是地图的延长，主要功能是进行空间数据的分析和处理，依据不同时间台风的位置，计算移动的速度，用到③。8．(综合思维)利用该台风灾难前后的浙江省遥感影像，可判读和分析出本次台风()①引发的雨涝灾难状况②导致的经济损失数额③引发的地质灾难状况④遭遇灾难的人数A．①② B．①③C．②③ D．③④答案B解析利用该台风灾难前后的浙江省遥感影像，可判读和分析出本次台风引发的雨涝灾难状况和地质灾难状况，①③正确；经济损失数额和受灾人数无法从遥感影像上获得，②④错误。2024年8月，南美洲巴西亚马孙雨林发生森林火灾，森林大火持续了20多天，雨林损毁严峻，很多雨林独有的动植物消逝在大火之中。据此回答9～10题。9．(综合思维)林业部门要刚好了解雨林火灾险情，可以采纳的地理信息技术主要是()A．GNSS B．数字地球C．RS D．GIS答案C解析林业部门要刚好了解雨林火灾险情，可以采纳的地理信息技术主要是RS。10．(综合思维)在救援中，消防调度中心要快速了解消防员所处的地理位置，可以采纳的地理信息技术主要是()A．GNSS B．数字地球C．RS D．GIS答案A解析全球卫星导航系统的主要功能是空间位置的确定、导航，可以帮助消防调度中心快速了解消防员所处的地理位置。目前遥感技术已被广泛应用于资源普查、灾难和环境监测等领域。据此回答11～12题。11．(综合思维)不同地物在同一光谱波段上的反射率差异越大，越简单区分。下图反映了甲、乙两类植物在生长期内两个波段上的反射率。在遥感影像上区分这两类植物，应当选择生长期内哪一天的影像最合适()A．第30天 B．第75天C．第100天 D．第130天答案A解析由图可知，甲、乙两类植物的反射率在波段1和波段2中差异最大的均是①处(即纵坐标差最大)，因此要在遥感影像上区分这两类植物，应选择生长期第30天的时候，故A项正确。12．(人地协调观)假如用遥感技术来监测火灾，可以()A．用来预料引起火灾的缘由B．预料森林火灾的发生地点C．预料森林火灾所造成的后果D．刚好探知火灾地点和范围答案D解析遥感只能对存在的详细地理事物进行监测，但不能分析、处理数据，预料、分析、处理数据是地理信息系统的功能，故选D。二、综合题(共2小题，共52分)13．阅读材料，回答下列问题。(26分)材料一2020年4月22日，我国第36次南极考察圆满结束。本次科考是“双龙探极”，经验3万海里的航行，5个月的风雪交加，“雪龙”号和“雪龙2”号并肩驶入位于上海的中国极地考察基地码头。材料二下图为北极冰川改变示意图。(1)考察船在向南极前进过程中想要随时知道自己前进的方向和所处的地理坐标，须要用到的地理信息技术是什么？利用了该项地理信息技术的哪些特点？(8分)(2)获得不同时期北冰洋冰川信息主要利用的地理信息技术是________；此图反映北极冰层面积在________，主要缘由是________________；动态监测并预料北极冰川和海岸线改变要利用到的地理信息技术为________；冰川的溶化会导致海平面不断上升，监测海平面上升须要的地理信息技术为________。(10分)(3)全球气候改变给北极熊的生存带来了影响，请设计一个利用地理信息技术探讨北极熊生存状态的详细方案。(8分)答案(1)全球卫星导航系统(GNSS)。全球性、全天候、连续性和实时性等特点。(2)遥感技术(RS)缩小全球气候变暖RS和GISGNSS(3)给北极熊佩戴装有GNSS