新课标2019_2020学年高中地理第三章自然灾害第四节地理信息技术在防灾减灾中的应用学案湘教版.docx

第四节地理信息技术在防灾减灾中的应用课程标准运用地理信息技术，探究有关自然地理的问题。学习目标1.了解“3S”技术的概念。2掌握“3S”技术在防灾减灾中的应用。一、地理信息技术1概念：指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称，主要包括遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)等。2应用(1)在区域地理环境研究中的应用：资源调查、环境监测、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开发规划等。(2)大众化应用：GPS汽车导航、空间信息网站、城市多媒体地理信息系统等。二、遥感(RS)1概念：利用装在航空器(飞机、高空气球)或航天器(人造卫星)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主要环节3原理：地面物体的种类、性质、环境条件不同，其反射和辐射的电磁波也各不相同。4应用实时监测洪涝、台风等灾害的形成过程，进行准确预报、预警；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。思考如何理解遥感是人的视力的延伸？答案主要表现在以下三方面：(1)遥感能够精确地观测到距离更遥远、范围更广阔的事物。(2)遥感能够更及时、更持久地监测事物的发展变化。(3)遥感能观察到可见光之外人眼看不见的光线，如紫外线、红外线、微波等。三、全球定位系统(GPS)1概念：利用卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统。2组成(1)空间部分GPS卫星星座。(2)地面控制部分地面监控系统。(3)用户设备部分GPS信号接收机。3特点：提供精密的三维坐标(经度、纬度、高度)、速度、时间，且具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的特点。4应用可以精确定位，帮助用户在遭遇自然灾害或面临风险时发出求救信号，及时报告位置和受灾情况，有效缩短救援搜寻时间。判断1全球卫星导航系统的主要作用是定位和导航。()2北斗卫星导航系统能为用户提供连续、实时的三维位置、三维速度和精密时间，但受天气影响较大。()四、地理信息系统(GIS)1概念专门处理地理空间数据的计算机系统。2简要程序信息源数据处理数据库空间分析表达。3应用地理信息系统利用遥感技术、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，为制定减灾预案、评估损失和指导灾后恢复重建等提供依据。判断1地理信息系统可以用来处理任何数据。()2凡是用到地图或需要处理地理空间数据的领域都可以借助GIS。()探究点地理信息技术在防灾减灾中的应用1GIS在灾害监测评估应用中的空白处所代表的作用分别是_、_。答案预报预警动态监测2遥感技术和地理信息系统在灾害监测评估过程中的优势分别是什么？两者结合在防灾减灾中的作用如何？答案遥感技术在灾害前兆与灾情监测过程中的信息获取方面有优势，而地理信息系统借助于其信息管理、查询和分析功能，在灾害空间分布分析方面有优势。两者结合，可以实现在灾害发生前，能事先圈定危险区，并对危险程度作出评价，指导防灾活动；在灾害发生过程中，能对灾情实况进行监测，指导抗灾活动；在成灾后能对灾害损失作出快速评价，指导救灾工作。1地理信息技术在防灾减灾中的应用地理信息技术主要功能在防灾减灾中的应用遥感(RS)观测范围广、信息获取量大、速度快。空间上：多波段、多时相和全天候；时间上：同步观测灾害前兆监测，及时发出警报；进行灾害跟踪监视；建立灾害模型全球定位系统(GPS)能为用户提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置和速度及时间数据灾情发生后的通信联络；减灾过程中的灾情跟踪、监测、实时监控；灾害发生地点的准确测报；救灾人员赶赴现场的导航；可提高减灾的效率和精确度地理信息系统(GIS)对信息进行综合处理和空间数据分析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2RS与GIS的优势结合对灾害监测的作用“3S”技术手段的选取技巧对于“3S”技术的考查，主要是考查“3S”技术作用和应用领域的不同。因此，只要大体上抓住“3S”技术的区别，就能对“3S”技术的选取做出正确的判断。可以重点记住三种技术的主要区别：另外，注意在“用词”方面的差异，也是正确选取“3S”技术的方法之一，具体方法如下：(1)若有“获取”“监测”“估测”“调查”等词语的一般选取遥感技术。(2)若有“定位”“导航”“测量”等词语的则选取全球定位系统。(3)若有“分析”“评估”“预测”“预报”“处理”“管理”“决策”“规划”“选址”等词语的则多是选取地理信息系统。(2019福建省莆田第一中学月考)随着科学技术水平的提高，地理信息技术运用到防灾减灾上的频率越来越高。读“GIS分层图”，完成12题。1根据上图可以推断出正在分析的地质灾害最可能为()A崩塌B地震C滑坡D泥石流2一位年轻研究员不小心把完整的图示弄丢了，现在需要制作出完整的图示，他需要填补的甲最可能是()A坡面起伏状况B坡向C坡面侵蚀D地层厚度答案1.C2.B解析第1题，图示的地质灾害与坡度、倾斜的地层及活动断层有关，判断为滑坡。地震是地球内部能量的释放，与坡度无关；崩塌、泥石流与顺向坡面关联度不高。第2题，图示甲与倾斜的地层图层能合成顺向坡面，可判断甲是坡向。图表特征：“3S”图像往往作为考查的载体，用来考查“3S”技术的应用。在遥感图像中，遥感影像图是根据遥感影像绘制的图形；GIS图像主要是根据GIS的图层叠加原理，展示不同的图层；GPS多以材料为背景，图像呈现不多，一般仅通过手持机界面图或工作流程图来考查，但与RS和GIS的综合应用所得的图像也是较为常见的考查方式。下图为“某冰川所在区域遥感影像”。图中甲点所处的地形是()A山谷B山脊C冲积扇D盆地下图为“某冰川所在区域遥感影像”。图中甲点所处的地形是()A山谷B山脊C冲积扇D盆地要求判断甲点所处的地形，图中甲点光线较暗。根据成像原理，地势较低的山谷光线较暗，地势较高的山脊光线明亮。甲处光线较暗，应为山谷。A李甲同学在判读某地区卫星影像后，用透明纸蒙在上面准确地绘出了主要道路、城市、村庄、河流的位置和范围。读图，完成下列要求。(1)原卫星影像图上李甲同学区分河流和道路的直接解译标志有：_；_；_。根据直接解译标志，B处为道路还是河流？(2)在原卫星影像图上村庄为不规则的点状或星状，那么城市为_状，道路、河流为_状。(3)A处为一道路，C处为一河流，在原卫星影像图上间接解译标志是_。(4)在2019年3月和2019年8月的卫星影像图上D处的色调是否一致？原因是什么？答案(1)色调道路宽度往往不发生变化，河流从上游到下游逐渐变宽道路比较顺直，河流弯曲河流。(2)面线(3)A处线条与城市相连，C处线条直接与河流干流相连(4)不一致。D处为一河流，季节不同，水深不同，河流含沙量不同，因此色调就不同。解析(1)在卫星影像图上，直接解译标志有色调、形状、大小等；道路和河流色调不同，形状也不一样；道路宽度不变，比较平直，河流弯曲而且宽度有变化，图中B处宽度有变化，为河流。(2)城市和村庄虽然都是聚落，但两者形状及色调却有区别，尤其在形状上，村庄面积较小，呈点状或星状，城市占地面积大呈面状；而道路、河流呈线状。(3)间接解译标志是指能够间接表现目标地物信息的各种特征；图中A处和C处同是线条，但A处线条与城市相连，为道路；C处线条与河流干流相连，为河流。(4)影像解译标志会因地、因时、因波段而不同，D处为一河流，不同的季节河流流量不同，水深不同，河流的含沙量不同，因此色调不同。(2019甘肃省会宁县第一中学期中)2013年07月22日07时45分在甘肃省定西市岷县、漳县交界处(北纬34.5度，东经104.2度)发生了6.6级地震，震源深度20千米，政府相关部门立即安排了救援行动。据此回答13题。1人们在第一时间迅速掌握整个地震灾区建筑破坏情况，所利用的技术手段主要是()A地理信息系统B全球定位系统C遥感D“数字地球”2上题中地理信息技术的关键装置是()A传感器B卫星系统C地面装置D信号发射设备3在对震区被困灾民开展营救行动的过程中，政府相关部门利用的地理信息技术主要是()地理信息系统(GIS)全球定位系统(GPS)遥感(RS)“数字地球”ABCD答案1.C2.A3.B解析第1题，“第一时间迅速掌握整个地震灾区建筑破坏情况”属于获取信息的范畴，具有此功能的是遥感。第2题，遥感系统的关键装置是传感器。第3题，开展营救行动的过程中，要获取被困人员的精确位置，需要利用GPS；获取被困人员所在区域的信息，需要利用RS；确定最佳救援路线，需要利用GIS。故选B。结合“某日四川气象干旱监测图”，回答45题。4要持续监测该地区的旱情，需要运用的地理信息技术为()AGPSBGISCRSDGPRS5该幅干旱监测图的绘制主要是依赖()AGPSBGISCRSDGPRS答案4.C5.B解析第4题，RS(遥感)可用于自然灾害的监测，能够持续监测旱情等灾害的发展。第5题，该图的绘制需要对多种数据进行综合分析，因而需要运用GIS。6阅读材料，回答下列问题。材料一2018年11月23日06时，中央气象台发布台风蓝色预警，第29号台风“天兔”的中心位于我国南沙永暑礁偏北方约120千米的南海海面上，即(10.7N,112.9E)，中心附近最大风力为8级(18米/秒)，中心最低气压为1002百帕，七级风圈半径为60180千米。材料二台风路径概率预报图。(1)要监测台风“天兔”的位置，采用的地理信息技术为()A遥感技术B全球定位系统C地理信息系统D数字地球(2)台湾一艘正行驶在南海上的渔船发出求救信号，台湾海事局调度船只进行营救时需要运用的地理信息技术是_。(3)要完成台风“天兔”未来60小时路径概率预报图的整个绘制，需要采用的信息技术手段有_和_。(4)试举出第(3)小题所用两项地理信息技术综合应用的其他实例。答案(1)A(2)全球定位系统(3)遥感技术地理信息系统(4)利用遥感技术获取水灾淹没区的动态信息，运用地理信息系统分析水灾损失，并为防灾救灾提供决策支持。解析(1)自然灾害监测主要采用遥感技术。(2)要营救求救渔船，需确定其准确位置，因此需利用全球定位系统。(3)对台风路径进行监测需要用到的技术是遥感(RS)，对遥感图像提供的信息进行分析与处理需要用到的技术是地理信息系统(GIS)。(4)遥感技术主要应用于资源普查和环境灾害监测，因此利用遥感技术获取水灾、火灾、滑坡等灾害区的动态信息；地理信息系统基本功能包括对数据的采集、管理、处理、分析和输出，运用地理信息系统可以对水灾、火灾等损失进行分析，并为防灾救灾提供决策支持。2018年第22号台风“山竹”(超强台风级)于9月16日在广东省登陆。“山竹”来势汹汹，导致多地出现大暴雨，部分山区可能会诱发滑坡、泥石流等地质灾害，当地政府要求民众撤离到安全地区。据此回答12题。1如果让你利用GIS制定撤离预案，你需要输入的基础数据包括()地质地貌地形交通ABCD2制定撤离预案属于GIS的_功能()A存储B管理C分析D模拟答案1.A2.D解析第1题，根据内容的不同，GIS数据可分为基础数据和专题数据。地质、地貌、地形属于基础数据，交通属于GIS中的专题数据。第2题，制定撤离预案利用的是GIS根据输入信息模拟结果的功能。2013年3月，东北地区经历了较长时间的低温雨雪天气。资料显示，春耕春播时期，东北地区还有1/4耕地过湿，不仅推迟了春耕，更加重了春涝的程度。据此回答34题。3对春涝灾情进行监测需要运用的主要技术是()AGPSBGISCRSD数字地球4救灾决策部门为了综合分析春涝灾情，运用了GIS，需要叠加使用的专题地图有()降水量分布图水系分布图地形分布图土壤类型分布图地质构造分布图ABCD答案3.C4.A解析第3题，监测灾情主要运用遥感技术。第4题，东北春涝的形成是由于土壤中水分过多，主要分析降水量的多少、河流分布及地形、地势状况，和土壤的类型、地质构造分布无关。环境与灾害监测预报小卫星的发射，使减灾部门拥有了专门用于减灾工作的遥感卫星，对救灾工作起到积极作用。据此回答56题。5“环境减灾”卫星对生态环境和灾害进行动态监测，直接应用的技术是()A遥感技术B地理信息系统C全球定位系统D北斗卫星导航系统6“环境减灾”卫星不能直接监测的自然灾害是()A寒潮B干旱C地震D农作物病虫害答案5.A6.C解析第5题，遥感技术主要用于对生态环境和灾害的大范围、全天候动态监测，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预测，对灾情进行快速评估，为紧急救援、灾后救助和重建工作提供科学依据。第6题，地震灾害具有突发性，且发生在地下，卫星不能直接监测。读“我国地壳运动观测网图”，回答78题。7对地壳运动进行精确观测采用的主要技术是()A遥感技术B全球定位系统C地理信息系统D虚拟现实技术8根据观测站的分布特点判断，建立地壳运动观测网最主要的目的是()A泥石流、滑坡的监测和预报B大地高程测量C地震监测和预报D电离层研究答案7.B8.C解析图中对地壳运动进行精确观测的基准站、基本站与区域站在我国分布的范围较广，但又相对集中在我国地质不稳定的地区，显然是通过对地壳运动的精确观测，判断各站点之间的距离位移，进行地震监测和预报，而各站点之间的距离位移则需要用GPS技术进行测量。基于北斗卫星导航系统的减灾防灾安全预警系统在我国灾害防治中已成功应用，并对我国灾害防治水平的提升产生了重大而深远的影响。下图为“某地等高线地形图”。据此完成910题。9该地区的地质灾害()A发生频率随降水量的增多而减少B多分布于西部和北部的高山高原C可通过加强监测和预报避免损失D强度与地质构造和地形地貌有关10北斗卫星导航系统可用于灾害预警，主要是因为它能()A及时发现地面变动，并传输位置信息B发布实时灾情信息，有利于救灾C分析灾害的成因，提出相应解决措施D根据灾害特点，模拟灾害发生的过程答案9.D10.A解析第9题，根据图示经纬度和等高线数值可以确定，该地位于我国西南地区，多地震、滑坡、泥石流等地质灾害，其强度与地质构造和地形地貌有关。第10题，北斗卫星导航系统能够进行空间定位，在灾害发生时能够及时发现地面变动，并传输位置信息，起到灾害预警的作用。读图，回答1112题。11图示气象卫星云图的获得主要是运用了()A全球定位系统B卫星遥感技术C地理信息系统D数字地球虚拟技术12通过对台风的监测，分析多幅卫星的云层图片可以获得()台风中心位置台风的强度台风所造成的降水范围台风的移动方向台风的登陆地区ABCD答案11.B12.D解析第11题，气象卫星云图主要是利用卫星遥感技术获取的。第12题，通过对气象云图的分析，可以获得台风的位置、强度、移动方向、降水范围、登陆地区等信息，这为天气预报提供了依据。下图是“某地山体滑坡后堵塞河道形成堰塞湖的影像”。读图回答1314题。13图中堰塞体垮塌后可能会淹没下游沿岸居民点，可快速确定需要转移人口区域的技术是()A遥感(RS) B地理信息系统(GIS)C全球定位系统(GPS) D北斗卫星导航系统(BDS)14图中甲、乙、丙、丁四处海拔由高到低的排序是()A甲乙丙丁B甲丙丁乙C乙丁丙甲D乙丙甲丁答案13.B14.D解析第13题，确定需要转移人口区域，需要对影像图进行分析，需要模拟堰塞湖决口可能会淹没的范围。遥感的主要功能是获取地理信息；全球定位系统和北斗卫星导航系统的功能主要是定位和导航；只有地理信息系统能对地理空间信息进行分析处理。第14题，图中乙处位于堰塞体滑坡的源头处，其海拔应最高；丙在堰塞体上，海拔高于湖面上的甲，丁在堰塞湖下游河道上，海拔最低。15阅读材料，回答下列问题。不同物体和物体的不同状态具有不同的电磁波特性，卫星传感器探测地表物体对电磁波的反射和物体自身发射的电磁波，然后按照一定的规律把电磁辐射转换成图像，经过处理，提取物体信息，完成远距离识别物体和物体的状态，这就是遥感工作的基本原理。(1)在区域地理环境研究中，遥感与实地测绘相比，具有哪些优势？(2)遥感为什么能应用于农业病虫害的监测？(3)请拟列出卫星遥感技术的三个应用领域及相关的课题名称。序号应用领域课题名称例灾害监测长江流域洪水动态分析答案(1)监测的范围大、获取信息的速度快、受地面的限制较小。(2)农作物是否受到病虫害的侵袭，植被的表现形式不同，不同性状的植被反射的电磁波不同，遥感的传感器就可以