1、第四节地理信息技术在防灾减灾中的应用学习目标核心素养目标1.了解遥感技术的概念和特点。2掌握遥感技术在防灾减灾中的应用。3了解全球卫星导航系统的概念和组成。4掌握全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用。5了解地理信息系统的概念和功能。6掌握地理信息系统在防灾减灾中的应用。人地协调观：充分利用地理信息技术，减轻自然灾害带来的损失。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：能够使用信息技术获取自然灾害信息，分析处理地理信息。本节要点遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统等地理信息技术在防灾减灾中发挥着显著作用。自主梳理探新知一、遥感技术1定义：利用装在航空器或航天器
2、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。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。3防灾减灾应用(1)实时监测洪涝、台风等灾害的# 形成过程 ！，进行准确的# 预报 ！、 预警。(2)能够快速识别地震等突发性自然灾害的# 影响范围 ！，并对灾情统计、灾害救援等工作提供强有力的支持。二、全球卫星导航系统1定义：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：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。3应用和特点：
3、(1)提供精密的# 三维坐标 ！、速度和# 时间 ！。(2)具有# 全球性 ！、# 全天候 ！、连续性、实时性的特点。4四大全球卫星导航系统5防灾减灾应用：精确定位，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。三、地理信息系统1定义：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功能：空间查询与分析，数据# 叠加 ！分析。3防灾减灾应用：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后恢复重建等# 提供依据 ！。合作探究释疑难知识点遥感技术问题探究 材料2010年8月7日，甘肃舟曲发生特大泥石流
4、。通过泥石流发生前后舟曲县城的遥感影像对比可以发现，灾害前后舟曲县城及其附近地区地面环境发生了很大变化。根据以上材料，探究下列问题：(1)对比灾害前后的卫星遥感影像，在灾后图中勾勒出泥石流的范围。(2)如果灾后第一时间看到这两张影像图，你认为救灾队应该把救灾重点放到哪里？提示：(1)图略。范围主要在三眼沟、罗家峪沟。(2)根据对人员伤亡情况的预估，优先安排对泥石流冲毁掩埋的月园村、三眼村(部分)和城内居民区(部分)进行救援。归纳拓展 1遥感技术的工作流程如图所示：2影响遥感探测效果的因素3遥感技术在自然灾害监测和评估中的作用(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
5、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。(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、速度以及是否复发进行监测。典例剖析 例题1 “风云三号”气象卫星是为了满足中国气象预测和环境监测等方面的迫切需求而建设的第二代极轨气象卫星。据此回答(1)(2)题。(1)“风云三号”气象卫星在监测大范围自然灾害和生态环境时应用的地理信息技术是(A)A遥感B地理信息系统C全球卫星航系统D数字地球(2)“风云三号”气象卫星与人工探测相比，具有的优点不包括(D)A探测范围大 B受地面限制小
6、C速度快、周期短 D全球性、连续性解析第(1)题，环境与灾害监测是遥感技术的应用领域。第(2)题，遥感技术的特点是探测范围大、受地面限制小、速度快、周期短，全球性、连续性是全球卫星导航系统的特点。对点训练 1为监测塔里木河下游生态环境的动态变化，主要利用的地理信息技术是(A)A遥感技术B地理信息系统C全球卫星导航系统D数字地球解析通过对不同时期塔里木河下游生态环境遥感影像进行对比分析，即可监测其生态环境的动态变化。知识点全球卫星导航系统问题探究 北斗卫星导航系统是中国自主建设、独立运行，并与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠
7、的定位、导航、授时服务，并兼具短信报文通信能力。与美国的全球定位系统、俄罗斯的格洛纳斯全球卫星导航系统、欧洲的伽利略卫星导航系统并称为全球四大卫星导航系统。2011年12月27日，北斗卫星导航系统开始试运行服务。2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。2013年3月北斗战略新兴产业园区落户天津市武清商务区。目前，北斗卫星导航系统已经向亚太大部分地区正式提供区域服务。根据以上材料，探究下列问题：(1)运用“综合思维”分析北斗卫星导航系统由哪些部分组成？其主要特点是什么？(2)运用“综合思维”分析北斗卫星导航系统的主要功能是什么？防灾减灾还需要哪些地理信息技术支持？(3)从“地理实践力
8、”的角度探讨，你认为北斗卫星导航系统在防灾减灾中将起到什么作用？提示：(1)由卫星星座、地面监控系统、信号接收系统组成。具有全球性、全天候、连续性和实时性的特点。(2)定位、导航。遥感技术、地理信息系统。(3)交通导航、紧急救援、地震监测。归纳拓展 全球卫星导航系统与防灾减灾典例剖析 例题2 2018年第3号台风“杰拉华”(强热带风暴级)的中心于3月29日5时位于菲律宾马尼拉偏东方大约1 550千米的西北太平洋洋面上，经纬度位置为北纬15.2度，东经135.4度，中心附近最大风力有10级(25米/秒)，中心最低气压为985百帕。下图示意台风“杰拉华”。据此完成(1)(2)题。(1)要监测台风“
9、杰拉华”的位置， 需要的地理信息技术为(A)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(2)一艘正行驶在上海沿海地区的渔船遭受12级大风袭击后，发出求救信号。海事部门要确定出该渔船的准确位置，需运用的地理信息技术为(B)A遥感技术B全球卫星导航系统C地理信息系统D数字地球解析第(1)题，台风的位置需要利用卫星云图来判断，因此需要运用遥感技术，A项正确。第(2)题，全球卫星导航系统能够精确确定三维坐标(经度、纬度和海拔)，因此渔船的定位需要运用全球卫星导航系统，B项正确。对点训练 22017年8月10日，四川省九寨沟发生7.0级地震。在震后救灾中，北斗卫星导航系统(BDS)发挥了重要作
10、用。BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统，是继美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯全球卫星导航系统(GLONASS)之后的第三个成熟的卫星导航系统。BDS在抗震救灾中发挥的主要作用有(D)提供灾区的影像 统计灾区的经济损失确定救灾人员的位置提供短文联络ABCD解析解答本题的关键是理解材料中“BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统”的含义，故正确。知识点地理信息系统问题探究 万安县地处赣中偏南，是著名的优质早稻和脐橙产区。该县根据气候、地形和土地利用等因素，采用地理信息系统和气候区划方法，对早稻和脐橙种植区进行综合气候区划(下图)，使农业走上了可持续发展道路。根据以上材料，探
11、究下列问题：(1)万安县脐橙种植区划运用了地理信息系统的哪些功能？(2)除气候要素外，你认为该农业区划数据库的建立还需要哪些地理图层？提示：(1)分析、模拟与统计功能。(2)地形图层、水文图层、土地利用图层和土壤图层。归纳拓展 1地理信息系统的工作流程地理信息系统的工作流程如下图所示：2地理信息系统的应用地理信息系统(GIS)在防灾减灾中的作用如下图所示：3地理信息系统解决的基本问题名称解决的问题与分布、位置有关的基本问题解决与“地点”和“状况”有关的查询趋势分析能通过了解某地物随时间变化的过程，分析该地物的发展趋势模式问题通过模式分析，揭示各种地物之间的空间关系模拟问题利用已掌握的规律建立一
12、定的模型，模拟某个地方如果具备某种条件时将出现的结果4.地理信息系统的图像判读地理信息系统的图像通常是通过叠加分析图的方式进行考查。叠加分析图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，产生新的图层或属性的过程。叠加图层新生(应用)主体坡向分布、岩石倾斜滑坡易发区河流分布、坡度分布、土石分布泥石流易发区水系、土地利用、居民点、地形、土壤耕地的分类和评价水系、土地利用、居民点、地形、土壤、水文地质、区域规划深埋垃圾场选址人口密度与交通线路及规划图新建商业中心选址人口密度、行政区划、行政区人口基数行政区人口增长率典例剖析 例题3 下图示意某地理专题研究建立的地理信息系统图层。读图
13、，完成下列问题。(1)叠加丙与丁图层可以研究(C)A河流分布B地形特征C商店布局D客货流量(2)为了较合理地得出丙图，需要叠加的图层有(D)A甲与乙 B甲与丁C乙与丁D甲、乙、丁解析第(1)题，丙图层示意交通分布，丁图层示意居住区分布，与人口和交通相关的是商业布局，故C正确。第(2)题，交通建设首先要考虑尽可能多地连接居民点，以获得经济效益；在具体选线上，要考虑到地形和河流等自然条件，以降低建设成本，故D正确。对点训练 3下图为“2017年第27号台风天秤未来60小时移动路径概率预报图”。据此完成(1)(2)题。(1)绘制该预报图需采用的地理信息技术有(A)遥感技术地理信息系统全球卫星导航系统
14、虚拟现实技术ABCD(2)救灾部门对“天秤”带来的洪灾进行评估时，除需使用此次降水量及其分布图外，还需(B)人口分布图 土壤类型图地质构造图 水系图地形图A BC D解析第(1)题，获取台风移动路径信息需要借助遥感技术，而将上述信息绘制成预报图需要借助地理信息系统。第(2)题，洪灾的灾情大小和受灾区域人口分布、地质构造、河流水系特征、地形等因素有关。素养培优提技能策略指导地理信息技术的选取方法1用“点”与“面”区分遥感技术、全球卫星导航系统、地理信息系统全球卫星导航系统的主要功能是定位和导航。它的最大特点是工作对象是一个“点”或“多个点”，明显区别于遥感技术和地理信息系统技术的工作对象“面”。
15、选取地理信息技术时，要看其工作对象是“点”还是“面”。如果是“点”则选用全球卫星导航系统，如珠穆朗玛峰高度测量等；如果是“面”则选用遥感技术或地理信息系统，看其是突出监测方面还是处理计算才能得出结果。如监测森林火灾则选用遥感技术，在某城市为大型商业中心选址则选用地理信息系统技术。2用“想”与“看”区分遥感技术和地理信息系统地理信息系统是地图的延伸，主要功能是进行空间数据的分析和处理。对“事象”的发展变化进行预测、评估，需要计算、思考，即“想”，凡是需要“想”的选择地理信息系统。遥感技术是人视力的延伸，主要功能是收集信息，尤其是对于大范围、大面积、人不易观测的地物信息的获取，即“看”，只“看”不
16、用“想”的选择遥感技术。3用关键词判断地理信息技术(1)遥感技术：电磁波特征差异、获取、监测、普查、勘探、动态监测、卫星影像。(2)全球卫星导航系统：定位、导航、三维坐标、地理位置、高程、深度、时间、速度。(3)地理信息系统：查询、统计、信息收集、处理、分析、储存、图层(叠加)、趋势分析、模式分析、模拟模型。考题展示下图为“地理信息”(遥感技术、全球卫星导航系统、地理信息系统)技术的相互关系示意图。图中表示反馈影像信息处理结果的功能，表示提供影像数据的功能，表示提供定位信息功能。据此回答(1)(4)题。(1)某年，我国南方地区出现持续大范围干旱，部分省级行政区遭受严重的旱灾。为快速准确获得受灾
17、面积状况，适宜采用的方式是(C)A甲遥感技术 B乙地理信息系统C乙遥感技术D丙全球卫星导航系统(2)获取干旱信息资料后，要分析干旱趋势、制定抗旱计划和估算灾情，需用到(A)A地理信息系统B全球卫星导航系统C遥感技术D数字地球(3)为了使救灾人员及时准确地到达受灾最严重的地区，需要利用哪种技术提供该地区精确位置(D)A甲遥感技术B乙地理信息系统C乙遥感技术D丙全球卫星导航系统(4)“地理信息”技术在实际生活中往往相互重叠，综合应用。下列事例中，属于乙和丙综合应用的是(D)A获取矿床露头信息、确切位置，并分析其种类B获取灾区的动态信息并分析受灾损失C确定运钞车的位置并监测其行驶路线D获取火势蔓延方
18、向并对其进行精确定位解析第(1)题，表示反馈影像信息处理结果，故判断甲为地理信息系统；表示提供影像数据的功能，故判断乙为遥感技术；表示提供定位信息功能，故判断丙为全球卫星导航系统，获取地面事物的影像数据是遥感技术的基本功能，故选C。第(2)题，结合上题分析，利用基本数据分析干旱趋势、制定抗旱计划和估算灾情，是地理信息系统的主要功能，故选A。第(3)题，定位和导航是全球卫星导航系统的主要功能，故选D。第(4)题，乙表示遥感技术，丙表示全球卫星导航系统。获取矿床露头信息需应用遥感技术，获取确切位置需应用全球卫星导航系统。分析其种类属于地理信息系统的应用，A错误；获取灾区的动态信息并分析受灾损失属于
19、遥感技术与地理信息系统的综合应用，B错误；确定运钞车的位置并监测其行驶路线是全球卫星导航系统技术的应用，C错误；获取火势蔓延方向并对其进行精确定位需应用遥感技术的监测功能与全球卫星导航系统的定位功能，D正确。课堂小结理脉络随堂巩固测达标一、单项选择题下图中甲、乙、丙分别代表三种地理信息技术。读图回答13题。1人们在现代生活中大量使用了地理信息技术。下列能给外出远程旅行者直接提供旅行路线帮助的是(C)A甲、乙B甲、丙C乙、丙D甲、乙、丙2关于甲技术的叙述，正确的是(C)A传感器运载工具飞行的高度越大，其探测范围越小B传感器运载工具飞行的高度越大，其对地物的分辨率越高C森林火灾的监测主要采用近地遥
20、感方式D航空作业覆盖范围大，不受领空限制3关于丙技术的应用，叙述正确的是(C)能有效地动态监测和预报洪涝灾害、森林火灾等可对各种灾害的影响范围数据进行分析处理，确定救灾物资调配的最佳路径可根据人口、交通及其他商场的分布进行大型商场选址的市场潜力分析可为城市交通事故、道路拥堵的应急处理提供详细的基本事实ABCD解析第1题，由图中信息可知，甲为遥感，乙为全球卫星导航系统，丙为地理信息系统。能给外出远程旅行者直接提供旅行路线帮助的是全球卫星导航系统和地理信息系统。第2题，由上题可知，甲为遥感，结合相关知识可知，传感器运载工具飞行高度越大，其探测范围越大，对地物分辨率越低；近地遥感有利于准确监测地面状
21、况，对森林火灾的监测主要采用近地遥感；航空遥感受领空限制，跨越国界需要得到相关国家的同意。第3题，丙技术为地理信息系统，可对各种灾害的影响范围数据进行分析处理，确定救灾物资调配的最佳路径，对；可根据人口、交通及其他商场的分布进行大型商场选址的市场潜力分析，对；能有效地动态监测和预报洪涝灾害、森林火灾的是遥感技术，错；地理信息系统无法提供详细的基本事实，错。某地发生森林火灾，通过对该地卫星影像的分析，绘制成“森林大火燃烧示意图”，t1t4表示火灾的四个阶段。读图，据此完成45题。4完成上图的绘制需要运用的地理信息技术是(C)A遥感技术B全球卫星导航系统C遥感技术和地理信息系统D地理信息系统5下列
22、叙述中，最为合理的是(D)Aa区的大火燃烧时间最长Bb区的树种比c区易燃C森林大火延烧到t4阶段时结束Dd区有可能是湖泊解析第4题，通过卫星影像获取火灾情况，要运用RS；绘制示意图要运用GIS。第5题，d区在周围都有火情的情况下，仍然没有火情，因此可能是水域。二、综合题6阅读材料，回答下列问题。中新社太原2012年11月19日电中国首颗民用合成孔径雷达卫星“环境一号”C星19日清晨在太原卫星发射中心成功发射升空。国家国防科技工业局发布消息称，这标志着中国环境与灾害监测预报小卫星星座“21”方案正式组成，并全面运行。“环境一号”C星具有全天时、全天候工作能力，同时还具有一定的穿透力，特别适合恶劣
23、气候条件下的应用。它将与之前在轨运行的“环境一号”A/B卫星，组成环境与灾害监测预报小卫星星座。该星座可对环境破坏、环境污染和灾害进行大范围、全天候、全天时动态监测，及时反映生态环境和灾害发生、发展过程；对生态环境和灾害发展变化趋势进行快速预测、评估，为紧急救援、灾后救助和重建工作提供科学依据；还可以与地面监测手段相结合，提高环境和灾害信息的观测、采集、传送和处理能力，为提高减灾和环境保护能力提供有力保障。(1)遥感技术在自然灾害监测中主要应用于哪些领域？(2)利用遥感技术监测自然灾害有何优点？(3)地理信息系统在自然灾害监测评估中有何作用？答案(1)遥感技术在自然灾害监测中主要应用于旱灾、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。(2)从空间尺度看，遥感具有全球观测能力，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，遥感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。(3)地理信息系统可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、灾害损失调查、灾情评估以及为制定减灾预案和指导灾后重建工作提供依据。
