1、自然灾害第六章第四节地理信息技术在防灾减灾中的应用课程标准：通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用。学习目标：1.了解遥感技术、全球卫星导航系统、地理信息系统的含义和特点。2.了解地理信息技术在自然灾害中的应用。课前自主预习 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)的或，对地表物体进行远距离的地理信息技术。2特点具有探测范围，获取信息速度快、周期、信息量大，受地面条件限制等优势，能够实现地物信息的实时、监测。光学电子设备感知大短小动态3自然灾害监测中的应用实时监测洪涝、台风等灾害的，进行准确的、预警；快速识别地震等突发性自然灾害的影响范围，
2、并对、灾害救援等工作提供强有力的支持。形成过程预报灾情统计二、全球卫星导航系统1概况全球卫星导航系统是一种地面信息技术，它利用卫星在全球范围内进行实时。目前有美国的全球定位系统、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系统。定位、导航北斗导航2组成及特点(1)基本组成：(空间部分)、地面控制系统(地面控制部分)和系统(用户部分)三部分组成。(2)特点：能提供精密的三维坐标、和时间。具有性、全天候、性和实时性的特点。3防灾减灾中的应用利用手机、汽车、飞机、轮船等中的设备，可，帮助用户在遭遇自然灾害或面临灾害风险时，发出信号，及时报告和情况，有效缩短救援搜救时间。卫星星座信号接收速
3、度全球连续信号接收精确定位求救位置受灾三、地理信息系统1概况地 理 信 息 系 统 是 对 地 理 数 据 进 行 输 入、处 理、存储、查询、输出等的信息系统。利用地理信息系统的空间查询与分析功能，可以根据不同目的对相关数据进行叠加分析。2防灾减灾中的应用利用遥感技术、全球卫星导航系统等提供的地理数据，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，制定预案、灾害损失和灾后恢复重建等提供依据。管理分析计算机减灾评估指导1如何分析和解译遥感图像？答案 由于不同地区地物的差异、合成图像波段的差异、地物特征的季节性差异等，不同地区、不同波段、不同季节的图像解译是不同的。应具体情况具体分
4、析，有的还应当结合实地调查进行解译。2地理信息系统与电子地图的区别是什么？答案 地理信息系统是借助于计算机系统，不仅能输入、管理、输出地理信息，还能进行空间分析和动态预测。电子地图是GIS 的一种应用产品，GIS 是可以随时修改和更新的计算机软件系统，而电子地图只是把 GIS 的阶段性成果做成供人们查询的产品。课堂互动探究 探究点一地理信息技术的特点材料 挪威首都奥斯陆曾发生过一起救护车失窃事件。当时窃贼在奥斯陆市中心发现一辆救护车上空无一人，而且车门敞开，于是蹿上汽车扬长而去。没想到，他还没开多远就听见身后的警笛声越来越响，再抬头一看，空中竟然还有一架警察直升机在他头顶盘旋。原来，这辆救护车
5、安装了 GPS 设备。问题 警察是如何追上窃贼的？提示 当救护车司机发现车辆被盗时，立即报警；警方启动 GPS 监控系统和该市的电子地图，确定被盗车辆的位置、速度以及行驶方向等信息，传递给警方，警方结合 GIS 系统，确定最佳抓捕路径并提供给地面警车和直升机驾驶员实施抓捕。1遥感技术(1)遥感技术的工作流程 如图所示：(2)航天、航空、近地遥感的比较类型概念优点航天遥感利用卫星、航天飞机、宇宙飞船、航天空间站携带遥感仪器的遥感覆盖范围大，不受领空限制，可进行定期、重复观测航空遥感利用飞机携带遥感仪器的遥感机动性强，可以根据研究主题选择适当的传感器、适当的飞行高度和飞行区域近地遥感距离地面高度几
6、十米以内的遥感用于城市遥感、海面污染监测、森林火灾监测等2.全球卫星导航系统的特点3地理信息系统的工作流程【例 1】深圳某中学研究性学习小组搜集有关南极科考与3S 技术的材料，开展研究性学习。材料一 中国第 29 次南极科学考察队历时 156 天，航程近 3万海里，创下了中国南极考察史上的多个第一，圆满完成 53 项科考和后勤保障项目，乘坐“雪龙”号极地考察船凯旋。材料二 在南极中山站前使用探测仪器的科考队员。(1)南极科考队为安装大型望远镜设备选址并准备场地，应用的地理信息技术是_；考察队员监测南极冰川和海岸线变化要利用到的地理信息技术是_。(2)利用地理信息技术在对南极地区进行勘探研究中，
7、除了上述应用外，还有哪些用途？试举两例。审题指导 解答本题的关键是要明确地理信息技术的特点、工作原理，并加以区分。解析 第(1)题，选址过程要通过 GIS 进行空间分析，位置的确定要应用 GPS，监测环境的变化需要 RS。第(2)题，可从 GPS和 RS 以及 GIS 等技术的应用，结合南极科考现状进行分析。答案(1)GPS 和 GIS RS(2)利用 GPS 测量观测点的海拔高度，确定科考队员的位置；利用 RS 探测资源状况；利用 GIS 绘制资源分布图。(举任意两例即可)“3S”技术手段的选取在“3S”技术中选取适当手段时，要看其工作对象是“点”还是“面”，如果是“点”则选用 GPS，如导
8、航、珠峰高度测量等；如果是“面”则需看突出监测方面还是需处理计算才能得出结果，如要监测森林火灾则应选用 RS 技术，如要在某城市选取大型商业中心区位则应选用 GIS 技术。“3S”技术不是截然分开的，在现实中往往是互相配合使用的，如“某山区森林火灾发生后，扑救工作动用了卫星监测定位，并运用计算机软件对火势情况进行了分析和预报”这一事件中，使用卫星监测是 RS 技术的应用，卫星定位则是 GPS 技术的应用，计算机处理预报信息则是 GIS技术的应用。探究点二地理信息技术在防灾减灾中的应用材料 2008 年 9 月 6 日，太原卫星发射中心，搭载着环境与灾害监测预报小卫星 A、B 星的长征二号丙运载
9、火箭成功发射升空。搭载在 A、B 双星上的载荷中，“四大武器”格外引人注目。首先就是双星上分别配置的两台 CCD 相机，将在水体污染管理、城市规划、土地分类利用、土地沙化、植被分类和测绘、农业估产、病虫害分析、干旱分析、火灾分析、地质分析、矿产调查、海岸带研究等方面大显身手；其次是国内首先采用静态干涉型成像光谱技术新原理研制的一种新型有效载荷超光谱成像仪。它可以监测土地的沙化、盐碱化、石漠化，探测冰、雪灾害与森林、草原火灾，调查国土资源及广域土地分类；进行植被分类、植树造林及退耕还林效果评估以及发现森林砍伐与破坏；服务于农业估产、监测病虫害以及生态环境破坏等。对自然灾害、环境污染、危及人类的危
10、险事故等的发生、定量化分析、评估等将起到重要作用；红外相机主要用于各种火灾分析、地震监测、植被分类和测绘、农业估产、病虫害分析、干旱分析、地质分析、海岸带、城市规划、水体污染管理等。它对自然灾害、环境污染等的预报、发生、评估等将起到重要作用，并具有夜间监测能力。问题(1)A、B 双星上搭载的“四大武器”主要是 3S 技术中的什么技术？(2)双星上搭载的红外相机主要应用于什么领域？提示(1)A、B 双星上搭载的“四大武器”是遥感技术中的传感器。(2)红外相机主要用于各种火灾分析、地震监测、植被分类和测绘、农业估产、病虫害分析、干旱分析、地质分析、海岸带、城市规划、水体污染管理等。它对自然灾害、环
11、境污染等的预报、发生、评估等将起到重要作用，并具有夜间监测能力。地理信息技术在自然灾害监测中的应用地理信息技术主要功能在自然灾害监测中的作用遥感技术(RS)观测范围广、信息获取量大、速度快。空间尺度上：多波段、多时相和全天候。时间尺度上：同步观测除了能看到电视屏幕上的常规大气云图，还可以看到沙尘、台风、暴雨等灾害性天气的形成过程；利用遥感影像可以迅速地发现一些初发时人眼难以察觉的突发性灾害，如森林火灾、赤潮等；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；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地理信息系统(GIS)对信息进行综合处理和空间数据
12、分析，具有空间定位、定性和定量分析的功能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、灾情评估等，还可以为制定减灾预案和指导灾后重建工作提供依据全球卫星导航系统(GNSS)提供精准的三维导航和定位监测地壳的微小移动，帮助预报地震；精准定位自然灾害发生的地点；救灾中对救援车交通导航，以最快速度到达地点开展救援图示法理解 RS 与 GIS 的优势结合对灾害监测的作用【例 2】读下列材料后回答问题。材料一 汶川大地震发生后，重灾区陷入信息隔绝状态。国土资源部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
13、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 日卫星对汶川地区拍摄的遥感影像。(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)(多选)遥感在监测地震灾害时能够()A分析地震发生的原因B监测震灾的动态C为救灾提供预案依据D控制灾害的发生(3)从材料二中我们可以很明显地看
14、出发生了哪些次生灾害？(4)结合材料分析，遥感与地理信息系统相结合在抗灾过程中的主要作用是_；在灾后的主要作用是_。审题指导 第(1)题，遥感技术的主要工作环节是教材中的基础内容。第(2)题，运用遥感可以对地震进行监测，为救灾提供预案依据，但是既不能够分析出地震发生的原因，更不能控制地震的发生。第(3)题，比较两幅图片，可以看到地震后河道出现间断，大面积的滑坡等。第(4)题，遥感与地理信息系统相结合在抗灾过程中可对灾情实况监测，并且在灾后对灾情作出快速评价，指导救灾活动。答案(1)A(2)BC(3)地震后大面积的山体滑坡和泥石流。(4)对灾情实况监测，指导抗灾活动 对灾情作出快速评价，指导救灾活动“3S”技术的关系(1)图中表示遥感技术提供影像信息功能，表示地理信息系统反馈影像信息处理结果，表示全球定位系统提供空间定位信息功能。(2)遥感技术和全球定位系统应用的区别：遥感技术获取的常为呈面状的地理信息，其范围一般较大；全球定位系统获取的为点状的地理信息，非常精确。请做：随堂巩固验收