第六章自然災(zāi)害第四節(jié)地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用課標(biāo)要求素養(yǎng)目標(biāo)通過探討有關(guān)自然地理問題，了解地理信息技術(shù)的應(yīng)用。[綜合思維]結(jié)合具體圖文材料，分析材料中所利用的地理信息技術(shù)。[地理實踐力]實地參觀當(dāng)?shù)胤罏?zāi)減災(zāi)部門，了解當(dāng)?shù)卦诜罏?zāi)減災(zāi)工作中運用到的地理信息技術(shù)。[人地協(xié)調(diào)觀]充分利用地理信息技術(shù)，掌握自然災(zāi)害發(fā)生的地區(qū)，災(zāi)害形成和發(fā)生的過程，做好防災(zāi)減災(zāi)工作，保障人民的生命財產(chǎn)安全。課前|必備知識

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自主夯實

航天器遠(yuǎn)距離感知快大動態(tài)

預(yù)報

衛(wèi)星星座地面監(jiān)控系統(tǒng)信號接收系統(tǒng)全天候?qū)崟r性定位

求救信號

處理分析動態(tài)監(jiān)測恢復(fù)重建[小提醒]地理信息系統(tǒng)不能夠直接獲取地理空間信息。地理信息系統(tǒng)中的地理空間數(shù)據(jù)是通過遙感、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、地圖掃描等多種方式獲取的?！久麕熤鷮W(xué)】想一想：氣象衛(wèi)星在臺風(fēng)監(jiān)測中能起到哪些作用？【答案】氣象衛(wèi)星提供的云圖資料能及時發(fā)現(xiàn)臺風(fēng)中心的位置，預(yù)測臺風(fēng)強(qiáng)度、移動方向和速度，以及強(qiáng)風(fēng)暴出現(xiàn)的地區(qū)。小知識：遙感與全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)遙感主要獲取面(線)狀信息；全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)主要獲取點狀信息，更強(qiáng)調(diào)準(zhǔn)確性。小拓展：全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有我國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)、美國的全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS)和歐盟的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GALILEO)。小應(yīng)用：小明一家計劃到某大型風(fēng)景區(qū)旅游，為方便選擇旅游地點，小明利用地理信息技術(shù)將區(qū)內(nèi)觀光資源分層顯示(如下圖所示)，請你幫助小明確定森林區(qū)內(nèi)住宿區(qū)的位置?！敬鸢浮繉⑸謪^(qū)和住宿區(qū)的圖片相疊加，找出森林區(qū)和住宿區(qū)重疊的部分，即為森林區(qū)內(nèi)住宿區(qū)的位置。(2023年四川西昌期末)2022年9月5日，四川省甘孜州瀘定縣發(fā)生6.8級地震，破壞較強(qiáng)，損失較嚴(yán)重。地震發(fā)生后，四川省地震局立即就應(yīng)急處置工作做出安排部署，指派當(dāng)?shù)胤勒饻p災(zāi)工作部門及地震監(jiān)測中心站前往震區(qū)調(diào)查核實震情、災(zāi)情，協(xié)同當(dāng)?shù)卣拐鹁葹?zāi)。據(jù)此完成第1～2題。1．地震監(jiān)測中心站調(diào)查受災(zāi)面積和范圍需要使用的地理信息技術(shù)是

(

)A．RS B．GNSSD．GIS D．BDS2．地震被困人員成功營救，主要應(yīng)用了 (

)A．RS、GNSS B．BDS、GNSSC．RS、GIS D．GIS、GNSS【答案】1．A

2．D[解析]第1題，RS(遙感)主要功能是遠(yuǎn)距離獲取地面信息，通過地震前后的遙感影像對比，可以調(diào)查受災(zāi)面積和范圍，A項正確；BDS(北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))、GNSS(全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))主要功能是定位和導(dǎo)航；GIS(地理信息系統(tǒng))主要功能是對獲得的信息進(jìn)行分析和處理，均不能獲取受災(zāi)面積和范圍。第2題，要營救地震被困人員，除了要獲得被困人員的精確位置之外，還需要綜合分析當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，制定最為合適的救援方案。GNSS可以獲取被困人員精確位置，GIS通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理可以制定救援方案，D項最符合題意。全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能為全球范圍內(nèi)的用戶提供全天候、連續(xù)、實時、高精度的三維位置和速度及時間數(shù)據(jù)。據(jù)此完成第3～4題。3．下列不屬于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用的是(

)A．火災(zāi)跟蹤 B．人員搜救C．現(xiàn)場導(dǎo)航 D．洪水淹沒分析4．利用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以對地震進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測的對象主要是

(

)A．海陸分布的變化

B．地殼內(nèi)部巖漿活動情況C．地殼的運動狀況

D．災(zāi)情的發(fā)展【答案】3．D

4．C[解析]第3題，由于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能為全球范圍內(nèi)的用戶提供全天候、連續(xù)、實時、高精度的三維位置和速度及時間數(shù)據(jù)，因此在防災(zāi)減災(zāi)中可用于交通導(dǎo)航、火災(zāi)跟蹤、人員搜救、地震監(jiān)測等諸多方面；洪水淹沒分析主要應(yīng)用的是地理信息系統(tǒng)。第4題，利用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對地震進(jìn)行監(jiān)測主要是監(jiān)測地殼的運動狀況。5．以下哪個不是地理信息系統(tǒng)具有的功能 (

)A．查詢檢索 B．?dāng)?shù)據(jù)分析C．災(zāi)害監(jiān)測 D．空間定位【答案】D[解析]地理信息系統(tǒng)能夠提供數(shù)據(jù)查詢檢索、分析等功能，能對災(zāi)害進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測；空間定位是全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的功能。課堂|關(guān)鍵能力

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探究提升【情境探究】材料一火災(zāi)是造成森林破壞的主要原因之一。森林發(fā)生火災(zāi)時，著火的樹木溫度比沒有著火的樹木溫度高，在電磁波的熱紅外波段會輻射出比未著火樹木更多的能量，衛(wèi)星拍攝到的影像上，著火的森林比沒有著火的森林顯示更高的淺色調(diào)。據(jù)此原理，森林管理部門建立了森林火災(zāi)實時監(jiān)測預(yù)報系統(tǒng)，全天候?qū)ι诌b感信息進(jìn)行監(jiān)控。地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用材料二

2021年2月中旬，一波不尋常的北極冷空氣沿落基山脈東側(cè)迅速南下，橫掃美國得克薩斯州地區(qū)，造成休斯敦雪災(zāi)，最低氣溫降至－19℃。當(dāng)?shù)貢r間2月17日，此次暴雪已造成多人死亡，全美各州有超過310萬家庭和商戶停電，其中得克薩斯州就有260萬家庭和商戶停電，水和燃料供應(yīng)也受到影響。(1)對森林火災(zāi)進(jìn)行實時監(jiān)控的是哪種地理信息技術(shù)？其原理是什么？【答案】遙感技術(shù)。原理：著火樹木和未著火樹木的輻射波長不同。(2)與傳統(tǒng)監(jiān)控手段相比，對森林火災(zāi)進(jìn)行實時監(jiān)控所采用的地理信息技術(shù)具有哪些優(yōu)點？【答案】探測范圍大，獲取信息速度快、周期短、信息量大，受地面條件限制少，能夠進(jìn)行實時、動態(tài)監(jiān)控。(3)某研究性學(xué)習(xí)小組對“地理信息技術(shù)在美國得克薩斯州暴雪天氣搶險救災(zāi)中的應(yīng)用”產(chǎn)生了濃厚興趣，請你就這一課題幫助他們設(shè)計合理的方案?！敬鸢浮坷萌蛐l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對災(zāi)害發(fā)生地進(jìn)行定位或在救災(zāi)中進(jìn)行導(dǎo)航；用遙感技術(shù)獲取災(zāi)區(qū)的數(shù)據(jù)信息，了解災(zāi)情分布及變化；用地理信息系統(tǒng)為搶險救災(zāi)建立決策指揮系統(tǒng)，制定搶險救災(zāi)方案?！菊咸嵘?．地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用項目遙感技術(shù)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)特點探測范圍大，速度快、周期短、信息量大，受地面條件限制少，實時動態(tài)監(jiān)測全球性、全天候、連續(xù)性和實時性地理信息的圖形化、可視化、及時更新功能獲取地物影像信息定位、導(dǎo)航地理數(shù)據(jù)的輸入、處理、存儲、管理、查詢、分析、輸出等項目遙感技術(shù)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用實時監(jiān)測洪澇、臺風(fēng)等災(zāi)害的形成過程，進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)報、預(yù)警；快速識別地震等突發(fā)性自然災(zāi)害的影響范圍，并為災(zāi)情統(tǒng)計、災(zāi)害救援等提供支持進(jìn)行精確定位，幫助用戶在遭遇自然災(zāi)害或面臨災(zāi)害風(fēng)險時，發(fā)出求救信號，及時報告位置和受災(zāi)情況，有效縮短救援搜尋時間進(jìn)行自然災(zāi)害動態(tài)監(jiān)測、預(yù)報預(yù)警，快速確定受災(zāi)面積及受災(zāi)情況，為制定減災(zāi)預(yù)案、評估災(zāi)害損失和指導(dǎo)災(zāi)后恢復(fù)重建等提供依據(jù)2．全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)的相互聯(lián)系全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)既獨立發(fā)展又相互促進(jìn)。全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)主要用于地理事物的空間定位，遙感技術(shù)主要用于地理信息數(shù)據(jù)的獲取，地理信息系統(tǒng)主要用于對地理信息數(shù)據(jù)的管理、查詢、更新、空間分析和應(yīng)用評價等。三者的關(guān)系可用如圖表示。圖中①②表示遙感技術(shù)提供影像信息功能，③④表示地理信息系統(tǒng)反饋影像信息處理結(jié)果，⑤⑥表示全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供空間定位信息功能。3．地理信息系統(tǒng)中的圖層疊加地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲采用“分層”技術(shù)，即將地物空間特征和屬性的各項數(shù)據(jù)結(jié)合，構(gòu)成某一主體的“圖層”，如道路圖層、村莊圖層、河流圖層等。這些圖層可通過位置疊加組合在一起，不同的組合可以形成具有不同實際應(yīng)用價值的圖片、數(shù)據(jù)及文字信息。例如將城市商業(yè)網(wǎng)點圖層、城市人口分布圖層、城市交通圖層疊加，即可為城市商業(yè)網(wǎng)點的選址提供參考。地理信息技術(shù)的選用技巧1．“點”與“面”判斷全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的主要功能是定位和導(dǎo)航。它的最大特點是工作對象是一個“點”或多個“點”，明顯區(qū)別于遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)的工作對象——“面”。在地理信息技術(shù)中選取適當(dāng)手段時，要看其工作對象是“點”還是“面”，如果是“點”則選用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，如果是“面”則選用遙感技術(shù)或地理信息系統(tǒng)。2．“想”與“看”區(qū)分遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)是地圖的延伸，主要功能是進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的分析和處理。對“事象”的發(fā)展變化進(jìn)行預(yù)測、評估，需要計算、思考，即“想”；凡是需要“想”的選用地理信息系統(tǒng)。遙感技術(shù)是人的視力的延伸，主要功能是收集信息，即“看”，只“看”不用“想”的選用遙感技術(shù)。【學(xué)以致用】[考向1：遙感技術(shù)與防災(zāi)減災(zāi)](2023年廣東佛山期末)2022年6—8月，受異常強(qiáng)季風(fēng)影響，巴基斯坦熱帶沙漠氣候分布的山區(qū)遭受罕見的降雨侵?jǐn)_，河流水位暴漲，誘發(fā)次生災(zāi)害。下圖為災(zāi)前與災(zāi)后對比影像圖。據(jù)此完成第1～2題。1．為及時獲取受災(zāi)區(qū)域信息，需要應(yīng)用的地理信息技術(shù)是

(

)A．遙感技術(shù)

B．全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)C．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

D．地理信息系統(tǒng)2．本次強(qiáng)降水可能誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害有 (

)①山體滑坡②海水倒灌③洪澇災(zāi)害④泥石流A．②③ B．①④D．①③ D．③④【答案】1．A

2．B[解析]第1題，遙感技術(shù)的工作原理是獲取一定范圍內(nèi)的地物信息，圖示是當(dāng)?shù)貫?zāi)前與災(zāi)后的對比影像，需要用遙感技術(shù)對這一區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測，A項正確；北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的主要功能是定位和導(dǎo)航，圖示區(qū)域范圍固定，不需要進(jìn)行定位，B、C項錯誤；地理信息系統(tǒng)不能直接獲取地物信息，它的功能主要是分析，D項錯誤。第2題，在山區(qū)，強(qiáng)降水可能誘發(fā)山體滑坡，山體滑坡屬于地質(zhì)災(zāi)害，①正確；海水倒灌不屬于地質(zhì)災(zāi)害，②錯誤；洪澇災(zāi)害不屬于地質(zhì)災(zāi)害，③錯誤；在山區(qū)，強(qiáng)降水可能誘發(fā)泥石流，泥石流屬于地質(zhì)災(zāi)害，④正確。[考向2：全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與防災(zāi)減災(zāi)]全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能為全球范圍內(nèi)的用戶提供全天候、連續(xù)、實時、高精度的三維位置、速度及時間數(shù)據(jù)。據(jù)此完成第3～4題。3．發(fā)生森林火災(zāi)時，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的主要作用是 (

)A．建立火災(zāi)模型 B．繪制地圖C．災(zāi)情跟蹤 D．通信聯(lián)絡(luò)4．救災(zāi)物資空投，利用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)主要是為了 (

)A．減少人力勞動，提高勞動效率B．提高空投精確度，讓救災(zāi)物資盡快投入使用C．縮短空投距離D．減少人員傷亡【答案】3．C

4．B[解析]第3題，由于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能為全球范圍內(nèi)的用戶提供全天候、連續(xù)、實時、高精度的三維位置、速度及時間數(shù)據(jù)，因此在防災(zāi)減災(zāi)中可用于交通導(dǎo)航、火災(zāi)跟蹤、人員救生、地震監(jiān)測等諸多方面。第4題，由上題解析可知，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能提供全天候、連續(xù)、實時、高精度的三維位置、速度及時間數(shù)據(jù)，因此救災(zāi)物資空投利用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)主要是為了提高空投精確度。[考向3：地理信息系統(tǒng)與防災(zāi)減災(zāi)][不定項選擇題](2022年江蘇無錫期末)2021年7月22日，臺風(fēng)“煙花”逼近閩浙沿海。右圖為2021年7月22日5時臺風(fēng)“煙花”衛(wèi)星影像示意圖。據(jù)此完成第5～7題。5．利用氣象衛(wèi)星云圖可以

(

)A．確定臺風(fēng)中心的位置，估計臺風(fēng)強(qiáng)度B．監(jiān)測臺風(fēng)的移動方向和速度C．確定狂風(fēng)暴雨出現(xiàn)的地區(qū)D．預(yù)報臺風(fēng)登陸的準(zhǔn)確地點和精確時間6．臺風(fēng)“煙花”對我國造成的影響有 (

)A．夏季臺風(fēng)給沿海帶來狂風(fēng)暴雨B．秋季臺風(fēng)使南方水稻遭受凍害C．巨浪摧毀海岸設(shè)備，掀翻漁船D．大海翻江倒海，吸引魚群聚集7．福建省對此次臺風(fēng)災(zāi)害的受災(zāi)面積和損失統(tǒng)計以及合理安排災(zāi)后重建工作，需要借助的地理信息技術(shù)是 (

)A．遙感技術(shù)B．全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)C．5G通信技術(shù)D．地理信息系統(tǒng)【答案】5．ABC

6．AC

7．D[解析]第5題，利用氣象衛(wèi)星云圖只能估計預(yù)報臺風(fēng)登陸的地點和時間，不能預(yù)報臺風(fēng)登陸的準(zhǔn)確地點和精確時間，D項錯誤。第6題，夏季臺風(fēng)給我國沿海地區(qū)帶來狂風(fēng)、暴雨天氣；凍害是寒潮帶來的，不是臺風(fēng)帶來的；臺風(fēng)產(chǎn)生的狂風(fēng)在海面形成巨浪，摧毀海岸設(shè)備，掀翻漁船；大海翻江倒海不利于魚群聚集。第7題，根據(jù)材料，福建省對此次臺風(fēng)災(zāi)害的受災(zāi)面積和損失統(tǒng)計以及合理安排災(zāi)后重建工作，需要用到地理信息系統(tǒng)的分析、查詢、處理功能。遙感技術(shù)具有實時性的監(jiān)測功能，只能有效地監(jiān)測受災(zāi)面積，不能統(tǒng)計受災(zāi)面積和損失；全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有定位和導(dǎo)航功能，不能統(tǒng)計受災(zāi)面積和損失；5G通信技術(shù)不屬于地理信息技術(shù)。拓展|素養(yǎng)提升

·增效培優(yōu)【教材疑難助解】教材第114頁引入