第四節(jié)

地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用第六章

自然災(zāi)害“5·12”汶川地震摧毀了當(dāng)?shù)氐慕煌?、通信設(shè)施，地震災(zāi)區(qū)瞬間成為信息孤島，外界無法及時(shí)得知受災(zāi)情況，這使得救援工作無法順利開展。約8小時(shí)后，批武警官兵到達(dá)地震重災(zāi)區(qū)，并使用北斗用戶機(jī)實(shí)時(shí)傳遞災(zāi)情，這是地震重災(zāi)區(qū)發(fā)出的第一束生命急救電波。北斗用戶機(jī)是一種什么設(shè)備？它通過什么渠道傳送災(zāi)情？新課導(dǎo)入1.區(qū)域認(rèn)知：結(jié)合遙感影像和北斗系統(tǒng)案例，識(shí)別自然災(zāi)害的空間分布特征。2.綜合思維：運(yùn)用教材實(shí)例，分析地理信息技術(shù)在災(zāi)害監(jiān)測(cè)與救援中的綜合優(yōu)勢(shì)。3.地理實(shí)踐力：利用圖層疊加方法，設(shè)計(jì)一份簡(jiǎn)單的災(zāi)害監(jiān)測(cè)方案。4.人地協(xié)調(diào)觀：通過討論，闡述地理信息技術(shù)對(duì)提升人類應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害能力的意義。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.遙感技術(shù)的基本原理及其在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用。2.地理信息系統(tǒng)的空間疊加分析功能及實(shí)際應(yīng)用。重點(diǎn)1.理解遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)獲取與處理中的區(qū)別與聯(lián)系。難點(diǎn)重難點(diǎn)導(dǎo)航1.遙感技術(shù)2.全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)3.地理信息系統(tǒng)目錄遙感技術(shù)1.概念：（遙遠(yuǎn)感知）

利用裝在航空器（如飛機(jī)、高空氣球）或航天器（如人造衛(wèi)星）的光學(xué)或電子設(shè)備，對(duì)地表物體進(jìn)行遠(yuǎn)距離的感知的地理信息技術(shù)。一.遙感（RS）與傳統(tǒng)實(shí)地調(diào)查等信息獲取手段相比，遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)：探測(cè)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?qū)崿F(xiàn)地物信息的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)2．遙感的特點(diǎn)10月5日10月7日◆實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)臺(tái)風(fēng)、洪澇等災(zāi)害的形成過程，進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)、預(yù)警3.防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用10月5日10月7日◆實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)臺(tái)風(fēng)、洪澇等災(zāi)害的形成過程，進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)、預(yù)警2013年10月，第23號(hào)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“菲特”在我國(guó)福建沿海登陸?！帮L(fēng)云二號(hào)”氣象衛(wèi)星實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)了“菲特”的行進(jìn)過程。圖a拍攝于10月5日20時(shí)，臺(tái)風(fēng)“菲特”已經(jīng)逼近我國(guó)東部沿海；圖b拍攝于10月7日3時(shí)30分，臺(tái)風(fēng)正影響浙江和福建大部分地區(qū)。3.防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用10月5日10月7日◆快速識(shí)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(jì)、災(zāi)害救援等工作提供強(qiáng)有力的支持。3.防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用10月5日10月7日◆快速識(shí)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(jì)、災(zāi)害救援等工作提供強(qiáng)有力的支持。北川是汶川地震災(zāi)情最為嚴(yán)重的地區(qū)之一。遙感影像顯示，地震導(dǎo)致北川縣城及其周邊地區(qū)多處出現(xiàn)滑坡和泥石流，道路、房屋被掩埋，河道被堵塞。這為搶險(xiǎn)救災(zāi)提供地理信息支撐。3.防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)1.概念：是一種地理信息技術(shù)，它利用衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)實(shí)時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位、導(dǎo)航。二、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星星座（空間部分）地面監(jiān)控系統(tǒng)（地面控制部分）信號(hào)接收系統(tǒng)（用戶部分）2.全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組成二、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)3.適用情況陸地、海洋、航空和航天二、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)4.特點(diǎn)全球性：全球各地全天候：不受白天、黑夜、天氣等的影響。連續(xù)性：各種情況下,不間斷實(shí)時(shí)性：與某事發(fā)生、發(fā)展過程同時(shí)二、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)5.優(yōu)勢(shì)能夠?yàn)橛脩籼峁┚艿娜S坐標(biāo)、速度和時(shí)間二、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)、美國(guó)全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)歐盟研制伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GSNS)。6.全球4大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)二、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由35顆軌道衛(wèi)星組成衛(wèi)星星座，集衛(wèi)星定位、短信報(bào)文、精密授時(shí)于一體，能夠高效、快捷地實(shí)現(xiàn)信息傳遞。二、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用較為廣泛。利用安裝在手機(jī)、汽車、飛機(jī)、輪船等中的信號(hào)接收設(shè)備，可以進(jìn)行精確定位，發(fā)出求救信號(hào)，及時(shí)報(bào)告位置和受災(zāi)情況，縮短救援搜救時(shí)間。7.防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在汶川地震救援中發(fā)揮了重要作用。7.防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用地理信息系統(tǒng)1.概念：地理信息系統(tǒng)是對(duì)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、處理、存儲(chǔ)、管理、查詢、分析、輸出等的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。數(shù)據(jù)輸入與處理制圖與產(chǎn)品輸出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理空間查詢與分析地理信息系統(tǒng)基本功能三、地理信息系統(tǒng)（GIS）利用地理信息系統(tǒng)的空間查詢與分析功能，可以根據(jù)不同目的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析2.地理信息系統(tǒng)的疊加分析地理信息系統(tǒng)以圖層為基礎(chǔ)。

圖層用圖形、

符號(hào)、文本等描述某個(gè)主題的數(shù)據(jù)，如道路、村莊、河流等。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(shí)際應(yīng)用價(jià)值的圖片、數(shù)據(jù)及文字信息。例如，將雨量站圖層與行政區(qū)圖層進(jìn)行疊加，可以獲得雨量站在行政區(qū)的分布信息。2.地理信息系統(tǒng)的疊加分析在防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域，地理信息系統(tǒng)利用遙感技術(shù)、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等提供的地理數(shù)據(jù)，進(jìn)行自然災(zāi)害動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，預(yù)報(bào)預(yù)警，確定受災(zāi)范圍及受災(zāi)情況，為制定減災(zāi)預(yù)案、評(píng)估災(zāi)害損失和指導(dǎo)災(zāi)后恢復(fù)重建等提供依據(jù)。

3、防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用溫州災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警信息系統(tǒng)，利用雨量站、水位站、氣象云圖等提供的信息進(jìn)行氣象要素、河湖水位、臺(tái)風(fēng)及其形成過程的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。將這些信息與地形、交通、遙感影像等信息進(jìn)行疊加分析，可實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害的預(yù)報(bào)預(yù)警。圖中點(diǎn)狀符號(hào)表示雨量站。雨量站的顏色不同，表示查詢時(shí)段（2015年9月29日8時(shí)—9月30日8時(shí)）降水量不同。案例——溫州災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警信息系統(tǒng)溫州災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警信息系統(tǒng)，利用雨量站、水位站、氣象云圖等提供的信息進(jìn)行氣象要素、河湖水位、臺(tái)風(fēng)及其形成過程的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。將這些信息與地形、交通、遙感影像等信息進(jìn)行疊加分析，可實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害的預(yù)報(bào)預(yù)警。圖中三角形符號(hào)表示水位站。查詢時(shí)段（2015年9月29日21時(shí)）有水位站的水位超過了警戒水位，系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警。案例——溫州災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警信息系統(tǒng)2010年8月7日22時(shí)左右，甘肅舟曲縣城東北部山區(qū)突降特大暴雨，降雨持續(xù)40多分鐘，雨量達(dá)97毫米，引發(fā)特大泥石流。1.對(duì)比災(zāi)害前后的衛(wèi)星遙感影像，在災(zāi)后圖中勾勒出泥石流的范圍。2.如果估算泥石流沖毀的住宅數(shù)量，還需要哪些信息？3.完成第2題，需要用到地理信息系統(tǒng)的哪些功能？活動(dòng)——利用地理信息技術(shù)判斷舟曲泥石流災(zāi)害的影響1.對(duì)比災(zāi)害前后的衛(wèi)星遙感影像，在災(zāi)后圖中勾勒出泥石流的范圍?；顒?dòng)——利用地理信息技術(shù)判斷舟曲泥石流災(zāi)害的影響2.如果估算泥石流沖毀的住宅數(shù)量，還需要哪些信息？災(zāi)區(qū)住宅分布圖、住宅密度圖及相應(yīng)的比例尺?；顒?dòng)——利用地理信息技術(shù)判斷舟曲泥石流災(zāi)害的影響3.完成第2題需要用到地理信息系統(tǒng)的哪些功能？需要用到地理信息系統(tǒng)的輸入、處理、查詢、分析等功能?；顒?dòng)——利用地理信息技術(shù)判斷舟曲泥石流災(zāi)害的影響第一章遙感技術(shù)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)功能應(yīng)用定義一.災(zāi)前預(yù)測(cè)穩(wěn)人心二.災(zāi)中救急顯神通三.災(zāi)后分析促恢復(fù)課堂小結(jié)第一章下圖為我國(guó)東北某年8月14日—17日降水量預(yù)報(bào)圖。完成下面小題。1.此次降水量預(yù)報(bào)發(fā)布后，對(duì)其可能帶來的災(zāi)害，有效的防御措施是(

)A.組織人員轉(zhuǎn)移到華北地區(qū)B.及時(shí)檢查和清理排水設(shè)施C.開挖和疏浚河道保證暢通D.提前人工降雨減少降水量2.繪制降水量預(yù)報(bào)圖所用的地理信息技術(shù)是(

)A.RS（遙感系統(tǒng)）B.GPS（全球定位系統(tǒng)）C.GIS（地理信息系統(tǒng)）D.BDS（北斗導(dǎo)航系統(tǒng)）BC1.答案：B解析：組織人員轉(zhuǎn)移到華北地區(qū)耗費(fèi)人力物力，不切實(shí)際，A錯(cuò)誤。及時(shí)檢查和清理排水設(shè)施是正確的災(zāi)前預(yù)防，減少洪澇災(zāi)害帶來的危害，B正確。開挖和疏浚河道保證暢通成本太高，不符合實(shí)際，C錯(cuò)誤。人工降雨是增加降水量，D錯(cuò)誤。故選B。2.答案：C解析：對(duì)格地的降雨量情況進(jìn)行分析、處理，需要將政區(qū)圖，降水量圖等圖層進(jìn)行疊加。所使用的地理信息技術(shù)是GS,C正確。RS是拍攝遙感圖像，不能進(jìn)行分析、處理數(shù)據(jù)信息，A錯(cuò)誤。GPS、BDS功能是定位、導(dǎo)航，BD錯(cuò)誤。故選C。解析臺(tái)風(fēng)“利奇馬”登陸后，臺(tái)州臨海市遭遇臺(tái)風(fēng)引發(fā)長(zhǎng)時(shí)間降雨所帶來的城市內(nèi)澇，損失嚴(yán)重。下圖示意月10日09：00FY—4A氣象衛(wèi)星監(jiān)測(cè)圖像。據(jù)此完成下面小題。3.制作合成上圖，使用的地理信息技術(shù)主要是(

)A.GIS和RSB.GIS和GNSSC.RS和GNSSD.數(shù)字地球4.下列關(guān)于臺(tái)風(fēng)防御的措施正確的是(

)①海上船只減速慢行②加固門窗、房屋、廣告牌等③密切關(guān)注氣象預(yù)警信息④低洼地區(qū)居民向安全地區(qū)轉(zhuǎn)移A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④AD3.答案：A解析：要制作“氣象衛(wèi)星監(jiān)測(cè)圖像”，首先要由衛(wèi)星遙感拍攝到衛(wèi)星云圖，然后再由地理信息系統(tǒng)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，才能制作出這幅監(jiān)測(cè)圖像。RS代表遙感、GS代表地理信息系統(tǒng)、GNSS一般指全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，數(shù)字地球由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理的數(shù)字化的地球信息。制作地圖需要GIS和RS，A對(duì)，B、C、D錯(cuò)。故選A。4.答案：D解析：臺(tái)風(fēng)期間，船只應(yīng)該進(jìn)港避風(fēng)，不能出海，①錯(cuò)誤；臺(tái)風(fēng)過境會(huì)帶來強(qiáng)風(fēng)、暴雨和風(fēng)暴潮天氣，因此應(yīng)密切關(guān)注氣象預(yù)警信息，加固門窗、房屋、廣告牌等，將低洼地區(qū)居民向安全地區(qū)轉(zhuǎn)移，②③④正確，D對(duì)，A、B、C錯(cuò)。故選D。解析氣象衛(wèi)星利用遙感技術(shù)獲取影像，被稱為“防災(zāi)減災(zāi)的第一道防線”。2021年7月1日，我國(guó)新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星風(fēng)云四號(hào)B星成功獲取首批高精度高時(shí)效可見光觀測(cè)圖像（圖）。據(jù)此完成下面小題。5.利用衛(wèi)星遙感能夠(

)A.監(jiān)測(cè)災(zāi)害變化B.分析災(zāi)害成因C.預(yù)測(cè)災(zāi)害趨勢(shì)D.控制災(zāi)害發(fā)生6.風(fēng)云四號(hào)B星主要適用于(

)①旱澇災(zāi)害②寒潮③地震④臺(tái)風(fēng)A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④AC5.答案：A解析：遙感主要是對(duì)地物進(jìn)行感知，起到監(jiān)測(cè)作用，A正確。分析災(zāi)害成因、預(yù)測(cè)災(zāi)害趨勢(shì)是GS的功能，BC錯(cuò)誤。衛(wèi)星遙感并不能控制災(zāi)害的發(fā)生，D錯(cuò)誤。故選：A。6.答案：C解析：風(fēng)云四號(hào)B星屬于遙感的一種，遙感主要是對(duì)地物進(jìn)行感知，可以監(jiān)測(cè)旱澇災(zāi)害、寒潮和臺(tái)風(fēng)，但不能對(duì)地球內(nèi)部進(jìn)行感知，因此地震并不能被遙感感知，①②④正確，③錯(cuò)誤。故選：C。解析7.北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)是中國(guó)自主建設(shè)的導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng),為全球用戶提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)。下表是北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)“三步走”的發(fā)展概況。根據(jù)材料,完成1-2題。步驟(時(shí)間）系統(tǒng)名稱服務(wù)范圍1994年北斗一號(hào)系統(tǒng)5°N~55°N,70°E~140°E2012年北斗二號(hào)系統(tǒng)55°S~55°N,55°E~180°2020年北斗全球系統(tǒng)全球7.目前北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以用于(

)①人口普查②應(yīng)急搜救③水文監(jiān)測(cè)④海產(chǎn)品加工⑤地理信息測(cè)繪A.①②③B.③④⑤C.②③⑤D.②③④⑤8.北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)可以(

)A.為登山愛好者提供具體的經(jīng)緯度位置信息B.為工業(yè)生產(chǎn)測(cè)評(píng)水質(zhì)污染C.預(yù)測(cè)農(nóng)作物的產(chǎn)量D.分析火災(zāi)范圍CA7.答案：C解析：應(yīng)急搜救應(yīng)用了北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的定位和導(dǎo)航功能，水文監(jiān)測(cè)中可用其定位功能來確定水位的高程，地理信息測(cè)繪運(yùn)用了定位、測(cè)量功能，②③⑤正確，C正確。而人口普查、海產(chǎn)品加工與北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)無關(guān)，①④