第三章防灾及减灾

1、第三章防灾与减灾第三章防灾与减灾第一节第一节 自然灾害的监测和防御（自然灾害的监测和防御（6262页）页）灾前预警灾前预警灾中跟踪灾中跟踪灾后评估灾后评估制定减灾方案制定减灾方案6363页页各种监测系统各种监测系统海洋环境监测网海洋环境监测网地理信息技术地理信息技术 遥感遥感 （R Remote emote S Sensing)ensing) 全球定位系统全球定位系统 ( (G Global lobal P Positioning ositioning S System)ystem)地理信息系统地理信息系统 ( (G Geographical eographical I Information

2、 nformation S System)ystem) 一种物质一种物质自身辐射的电磁波自身辐射的电磁波, ,或对外来辐射所产或对外来辐射所产生的生的反射反射, ,具有具有特别特别的特征（的特征（波谱）波谱）。使用使用传感器传感器，收，收集地物的集地物的电磁波电磁波，识别地物，识别地物复习遥感技术复习遥感技术1、概念：对地表物体进行远距离的感知。：对地表物体进行远距离的感知。传感器：记录地物反射传感器：记录地物反射或辐射的电磁波的或辐射的电磁波的装置装置 例：例： TM(Thematic MapperTM(Thematic Mapper) )多光谱制图仪多光谱制图仪7 7个波段（单位：微米）：

3、个波段（单位：微米）：TM1: TM1: 0.45-0.52 0.45-0.52 可见光可见光：兰：兰/ /绿绿TM2TM2: : 0.52-0.59 0.52-0.59 可见光可见光：绿：绿/ /黄黄TM3: TM3: 0.63-0.690.63-0.69 可见光可见光：红红TM4: TM4: 0.76-0.9 0.76-0.9 近红外近红外TM5: TM5: 1.55-1.751.55-1.75 近红外近红外TM6: TM6: 10.4-12.510.4-12.5 远红外远红外TM7: TM7: 2.8-2.552.8-2.55 近红外近红外利用多光谱性质探测军队的动向利用多光谱性质探测军

4、队的动向2、遥感工作过程、遥感工作过程从传感器接收信息到遥感信息应用的全过程从传感器接收信息到遥感信息应用的全过程 目标物目标物传感器传感器辐射辐射或或反射电反射电磁波磁波传感器传感器获取电获取电磁波，磁波，并记录并记录下来下来传传输输地面站地面站信息处理信息处理分析分析成果成果专业图专业图件统计件统计数字数字 物体的种类、性质不同，自身辐射的电物体的种类、性质不同，自身辐射的电磁波或对外来辐射反射的电磁波就不同磁波或对外来辐射反射的电磁波就不同.使用使用传感器收集地物的电磁波信息，将信息传输传感器收集地物的电磁波信息，将信息传输到地面并加以处理，达到对地物的识别与监到地面并加以处理，达到对地

5、物的识别与监测的技术测的技术遥感技术遥感技术4米（参观队伍米（参观队伍隐约可见，隐约可见，花坛信息没有，背景草坪花坛信息没有，背景草坪不清晰）不清晰）1米（参观队伍清晰，米（参观队伍清晰，花坛花坛和草坪区分开，建筑阴影清和草坪区分开，建筑阴影清楚楚）分辨率：影象上能分辨的最小单元的尺寸分辨率：影象上能分辨的最小单元的尺寸1 1米分辨率米分辨率：最小单位是地面：最小单位是地面1 1平方米平方米3、传感器的运载工具：、传感器的运载工具：人造卫星、飞机、高空气球等人造卫星、飞机、高空气球等（1）观测观测范围范围广广（2 2）信息）信息获取获取量大量大空间信息：大小、形状、分布空间信息：大小、形状、分

6、布属性信息属性信息时间信息时间信息（3 3）同步）同步实时性好实时性好（4）获取信息速度）获取信息速度快快,信息更新周期短信息更新周期短（5）受地面条件限制少（6 6）动态感强）动态感强（可以（可以反映变化反映变化过程）过程） （从定性到定量从定性到定量) )遥感数遥感数据具有可比性据具有可比性国际田联手册国际田联手册规定规定: :田径场的田径场的纵轴线纵轴线( (即中线即中线) )应为南北方向，并应为南北方向，并避开主导风向，与子午线夹角不应避开主导风向，与子午线夹角不应大于大于5 51010度度 利用安装在我国气象卫星上的各类传感器提供的遥感信息4、遥感技术的优点：（1 1）观测观测范围范

7、围广广（2 2）信息信息获取量获取量大大（3 3）同步，）同步，实时实时性性好好（4 4）获取）获取信息速度快信息速度快, ,信息更新周期信息更新周期短短（5 5）受）受地面条件限制地面条件限制少少（6) 6) 动态动态感强感强多波段，多时相，多波段，多时相，全天候全天候、同步、同步获得获得全球的全球的观测数据。观测数据。从定性到定量、从静态到动态、从过程到从定性到定量、从静态到动态、从过程到模式模式遥感技术在灾害监测中遥感技术在灾害监测中的作用的作用能够能够同步同步监测监测变化变化的灾害的灾害信息信息多波段，多时相，多波段，多时相，全天候全天候、同步、同步获得获得全球的全球的观测数据。观测数

8、据。我国相继发射了气象，海洋，资源我国相继发射了气象，海洋，资源3 3个个系系列卫星列卫星，卫星提供的遥感资料为防灾减，卫星提供的遥感资料为防灾减灾提供了科学依据灾提供了科学依据健康植物轻微受损严重受损 健康的绿色植物具健康的绿色植物具有典型的光谱特征。有典型的光谱特征。 示例示例1 1 对病虫害的监测对病虫害的监测 植物植物受到病虫害，受到病虫害，叶子的色素比例发生叶子的色素比例发生变化，使得变化，使得可见光区可见光区的吸收谷不明显。的吸收谷不明显。近近红外区红外区的变化更为明的变化更为明显，显，峰值峰值被削低，甚被削低，甚至消失，通过与健康至消失，通过与健康植物光谱曲线的植物光谱曲线的比较

9、比较可确定受害可确定受害程度程度示例示例2 2 台风形成于大洋中，台风形成于大洋中，以往洋面以往洋面观测资料稀少，观测资料稀少，很难确定台风很难确定台风的精确位的精确位置和强度置和强度。 6464页页 通过通过卫星云图卫星云图, ,及时发现及时发现台风中心的位置台风中心的位置, ,估计台风的估计台风的强度强度, ,移动方向和移动速度以移动方向和移动速度以及分析及分析 大风（大风（1010级以上、级以上、1212级以上、级以上、1414级以上）分布级以上）分布区及持续时间、强降雨的雨区及持续时间、强降雨的雨量极值及量极值及分布区。分布区。 过去一小时过去一小时获取云图一次，获取云图一次，后来提高

10、到半小时获取一次，现后来提高到半小时获取一次，现在可达到十五分钟获取一次在可达到十五分钟获取一次，下，下一代一代“风云四号风云四号”卫星可以实现卫星可以实现分钟级的分钟级的观测观测，台风台风预警时间大预警时间大幅度提前幅度提前。 在在气候变化的背景气候变化的背景下，一些台风的路径会突然拐弯下，一些台风的路径会突然拐弯，获取云图获取云图时间时间的缩短对于提高台的缩短对于提高台风路径预报的准确率具有重要风路径预报的准确率具有重要作作用用 2001 2001年年1010月月1515日日2121日，日，APECAPEC会议在上海举行。会议在上海举行。1010月月1313日台日台风风“海燕海燕”在菲律宾

11、以东洋面生成在菲律宾以东洋面生成向西北方向移动，有向华东沿海逼向西北方向移动，有向华东沿海逼近的趋势近的趋势。 上海市气象局做出上海市气象局做出了台风了台风“海海燕燕”将将要要迅速迅速转向，不会对转向，不会对APECAPEC活活动产生直接动产生直接影响影响的准确预报，的准确预报，2020日日APECAPEC烟火烟火晚会晚会正常进行，正常进行，避免避免了活了活动改期可能造成动改期可能造成的的各项各项损失损失。微波湿度计台风结构诊断微波湿度计台风结构诊断 (200807271218“(200807271218“凤凰凤凰”) )，15km15km分辨率分辨率示例示例3 森林森林火灾监测火灾监测 初发

12、时难以察觉初发时难以察觉蔓延方向难以判断蔓延方向难以判断 利用利用20022002年年8 8月月8 8日的日的遥感图像监测分析：遥感图像监测分析：火火点点1 1（东经（东经12112116181618北纬北纬525244324432）燃燃烧面积有明显扩展烧面积有明显扩展，已，已达达256256平方公里平方公里, ,主要向东发主要向东发展展；火火点点2 2（东经（东经12012057195719北纬北纬525226122612）燃燃烧面积无明显烧面积无明显变化变化示例示例4 4：同：同一地点、同一比例尺、不同时间的遥一地点、同一比例尺、不同时间的遥感感图像对比图像对比, ,监测洪灾发生监测洪灾发

13、生的规模的规模, ,速度等速度等19971997年年19981998年年示例示例5在在交通不便的地区交通不便的地区 监测灾害的发生发展监测灾害的发生发展特别特别有有优越性优越性 汶川汶川地地震中，航空震中，航空遥感遥感在在1414个重灾县个重灾县市共市共解译出地震引发的崩解译出地震引发的崩塌、滑坡、泥石流塌、滑坡、泥石流72267226处处，堰塞湖堰塞湖147147个，灾害毁路个，灾害毁路14231423处处，为为有效有效防范次生灾害防范次生灾害的的进一步危害进一步危害、最大最大限度地降低灾害限度地降低灾害损失损失，提供提供了有力了有力的信息支持的信息支持。美军空袭几乎全部使用美军空袭几乎全部

14、使用( (全球定位系统全球定位系统) )辅助制导的精确制导武器，使美军辅助制导的精确制导武器，使美军可以在夜晚和沙尘暴气象条件下对伊拉克发起攻击。可以在夜晚和沙尘暴气象条件下对伊拉克发起攻击。它能够实时测量它能够实时测量“四度四度”： 2、基本功能（1）、）、定位定位:（2）、）、导航导航:我现在在哪里？我要去那里我要去那里,往哪里走？往哪里走？全球定位系统（GPS）利用卫星，在全球范利用卫星，在全球范围内实时进行围内实时进行1、概念：经度、纬度、海拔高度、速度经度、纬度、海拔高度、速度空间空间部分部分地面地面监控监控系统系统用户用户设备设备部分部分3 3、全球定位系统、全球定位系统的组成的组

15、成2424颗卫星颗卫星组成备用），组成备用），分布在分布在6 6个个轨道面轨道面上上提供与定位提供与定位相关的参数相关的参数和时间信息和时间信息接收所在接收所在点的位置、速度、点的位置、速度、到航路终点的距离和航向到航路终点的距离和航向等信息等信息美国全球战略的重要组成部分美国全球战略的重要组成部分经过经过2020余年的研究，耗资余年的研究，耗资300300亿美元，到亿美元，到19941994年全球覆盖年全球覆盖率高达率高达9898的的2424颗颗GPSGPS卫星布设完成卫星布设完成 美国卫星定美国卫星定位系统位系统GPSGPS定位的精度定位的精度已达到米已达到米级。级。目前汽车目前汽车导导航

16、大部分使航大部分使用的用的是美国是美国的的GPSGPS信号信号 俄罗斯俄罗斯 19931993年开始独自建立年开始独自建立本国的全球本国的全球卫星导航系统卫星导航系统（格洛格洛纳斯纳斯GLONASSGLONASS）该）该系统于系统于20072007年开年开始运营，当时只开放俄罗斯始运营，当时只开放俄罗斯境内境内定位定位及导航服务及导航服务。20092009年服务范年服务范围拓展围拓展到到全球全球 目前目前有有2424颗卫星正常颗卫星正常工作、工作、3 3颗备用、颗备用、1 1颗测试中颗测试中。 北斗卫星导航系统是北斗卫星导航系统是中国自行研制中国自行研制的，世的，世界界上第三个投入上第三个投入

17、运行的全球定位导航运行的全球定位导航系统系统。 2012年12月27日北斗系统正式对亚太地区提供定位、导航服务。 2014年11月23日国际海事组织审议通过了对北斗卫星导航系统的安全通函，标志着北斗卫星导航系统正式成为全球导航系统的组成部分，成为联合国卫星导航委员会认定的供应商。 我国我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家有自主卫星导航系统的国家 中国从中国从20072007年年开始陆续发射开始陆续发射1616颗北斗导航卫星。颗北斗导航卫星。 建设建设中的中国北斗导航系统中的中国北斗导航系统计划由五颗静止轨道卫星和三十计划由五颗静止轨道卫星

18、和三十颗非静止轨道卫星颗非静止轨道卫星组成（目前公组成（目前公布布精度是精度是2525米）米） 中国将继续发射北斗中国将继续发射北斗导航卫导航卫星星，将，将北斗导航系统北斗导航系统逐步逐步扩展为扩展为全球定位导航系全球定位导航系。 印度印度和日本也在研发类似系统，和日本也在研发类似系统，日本已经发射了一颗卫星，印度也准日本已经发射了一颗卫星，印度也准备发射卫星，计划已经做好备发射卫星，计划已经做好 2014 2014年年8 8月月，由欧盟研制和建立的由欧盟研制和建立的全球卫星导航全球卫星导航定位系统定位系统-伽利略伽利略全球全球卫卫星导航系统成功发射第星导航系统成功发射第6 6颗伽利略颗伽利略

19、系统系统卫星，可以组成网络，初步发挥地面精卫星，可以组成网络，初步发挥地面精确定位的功能确定位的功能4、特点：、特点：全能性全能性(陆地、海洋、航空和航天陆地、海洋、航空和航天) 全球性全球性(全球覆盖全球覆盖)全天候全天候(不受天气影响不受天气影响)连续性连续性实时性实时性 GPS GPS技术在森林防火中的技术在森林防火中的作作用用 GPS GPS和遥感图象及和遥感图象及地形图配合地形图配合使使用，可以及时地用，可以及时地掌握森林火灾的掌握森林火灾的发生发生范围、面积等范围、面积等。 依靠依靠GPSGPS的导航功能，救援人员的导航功能，救援人员可快速寻找到火场，实施灭火可快速寻找到火场，实施

20、灭火 在在防火飞机上安装热红外系统防火飞机上安装热红外系统和和GPSGPS接收机。飞机巡飞时，如有火情接收机。飞机巡飞时，如有火情, ,热红外系统立刻发现并被热红外系统立刻发现并被GPSGPS精确定位精确定位，配合地面防火塔，迅速向配合地面防火塔，迅速向地面站地面站报告报告。 GPS GPS技术技术在防治病虫害中在防治病虫害中的作用的作用 利用利用飞机飞机进行化学防治，进行化学防治，作业费作业费用昂贵。用昂贵。 利用利用GPSGPS对飞机精密对飞机精密导航，减导航，减少少转弯重叠，会使投资降低转弯重叠，会使投资降低50%,50%,节省节省药剂剂药剂剂用量，避免过多的用量影响农用量，避免过多的用

21、量影响农作物生长。作物生长。 - -GeographicalGeographical InformationInformation SystemSystem计算机技术系统计算机技术系统 专门处理专门处理地理空间信息地理空间信息的计算机系统的计算机系统位置特征位置特征坐标位置坐标位置相关位置相关位置非位置特征属性特征非位置特征属性特征时间特征时间特征地理空间数据的存储地理空间数据的存储技术技术 采用采用“分层分层”技术，即将地图中的不同要素，技术，即将地图中的不同要素，存储在不同的存储在不同的“层层”中。将不同的中。将不同的“层层”（要素）（要素）进行叠加，进行叠加，就形成不同主题的地图。就形成

22、不同主题的地图。寻求满足寻求满足以下以下条件的区域：条件的区域：离主要交通要道离主要交通要道200200米米之外（噪音小）之外（噪音小）在商业中心的服务范围在商业中心的服务范围之内（便利）之内（便利）距距名牌高中在名牌高中在750750米米之内（教育）之内（教育） 距名胜古迹距名胜古迹500500米米之内（环境幽雅）之内（环境幽雅） 所需数据：所需数据：城市市区交通网络图城市市区交通网络图 商业中心分布图商业中心分布图名牌高中分布图名牌高中分布图 名胜古迹分布图名胜古迹分布图“层层1 1”主干道主干道200200米之外米之外 层层2 2 ：商业中心服务范围：商业中心服务范围 层层3 3：名牌高

23、中名牌高中750750米内米内层层4 4：名胜古迹名胜古迹500500米内米内 黄河三角洲防洪减灾信息系统黄河三角洲防洪减灾信息系统（GIS)GIS)以卫星以卫星遥感数据为主，结合全球定位系统对遥感数据为主，结合全球定位系统对黄河三角洲的黄河三角洲的洪涝，风暴潮等自然灾害展开洪涝，风暴潮等自然灾害展开全面的监控和空间定位。全面的监控和空间定位。该系统可以对洪水发生后可能淹没的范围进该系统可以对洪水发生后可能淹没的范围进行预测行预测，叠加，叠加土地利用、水系、居民点，工土地利用、水系、居民点，工厂和社会经济统计信息后厂和社会经济统计信息后，划出，划出可以可以作为作为泄泄洪的洪的区域区域及及面积。

24、面积。通过通过比较不同泄洪区域内的土地利用、房屋、比较不同泄洪区域内的土地利用、房屋、财产等，确定财产等，确定最佳的泄洪区域，并最佳的泄洪区域，并提供提供这些这些泄洪泄洪区域内人员撤退、财产转移和救灾物资区域内人员撤退、财产转移和救灾物资供应供应等的等的最佳行动线路。最佳行动线路。数据处理数据处理: :建立建立空间模型空间模型: :位置位置, ,形状等形状等 数据模型数据模型: :内容数字化内容数字化信息源（地图、遥感图象、实验数据、信息源（地图、遥感图象、实验数据、GPSGPS数据等）数据等） 数据库（数据库（构建关于构建关于某一研究区域的若干图某一研究区域的若干图层）层） 空间分析（按一定

25、空间分析（按一定规则对区域进行规则对区域进行综合分析）综合分析） 表达（表达（将分析结果将分析结果形成地图、图象、图表、数字等产品）形成地图、图象、图表、数字等产品）信息输入数据处理数据库空间分析（查询）可视化表达（地图、三维视图、多媒体等）灾前：灾前：圈定危险区，指导防灾圈定危险区，指导防灾灾中：灾中：监测实况，指导抗灾监测实况，指导抗灾灾后：灾后：评价损失，指导救灾评价损失，指导救灾有效组织抗灾活动有效组织抗灾活动检查措施的效果检查措施的效果合理利用人力物力合理利用人力物力避免灾害蔓延和加剧避免灾害蔓延和加剧为制定防灾措施提供依据为制定防灾措施提供依据（遥感、全球定位、地理信息系统）（遥感

26、、全球定位、地理信息系统）利用利用地理信息技术地理信息技术进行防灾减灾进行防灾减灾6666页页第一节第一节 自然灾害的监测和防御自然灾害的监测和防御三自然灾害的防御三自然灾害的防御2 2工程性防御措施工程性防御措施 减灾减灾规划，规划，防灾法律、防灾法律、减灾管理、防灾教育减灾管理、防灾教育1 1非工程性防御非工程性防御措施措施：（1 1）植树造林）植树造林等生物工程等生物工程措施措施：保保持持水土，防风固沙，改善生态环境水土，防风固沙，改善生态环境。（2 2）岩岩土土体体改造工程，改造工程，稳定稳定变形变形岩岩土土体，防止体，防止滑坡、泥石滑坡、泥石流等地质灾流等地质灾害害发生发生（4 4）

27、修建堤坝：）修建堤坝：修洪修洪堤、防堤、防潮潮堤堤（5 5）加固加固房屋，使之达到抗震要求房屋，使之达到抗震要求 北京市对于年以前建北京市对于年以前建成的、经鉴定不符合抗震设防要求的成的、经鉴定不符合抗震设防要求的老旧小区房屋实施抗震加固改造，直老旧小区房屋实施抗震加固改造，直接受益群众约万户接受益群众约万户20102010年丰台、顺义、通州三个区的中年丰台、顺义、通州三个区的中小学都提前放假。丰台区所有初中和小学小学都提前放假。丰台区所有初中和小学于于6 6月月2828日提前放暑假。通州区小学日提前放暑假。通州区小学6 6月月1616日放假，中学日放假，中学6 6月月2727日放假。顺义区中

28、小日放假。顺义区中小学学6 6月月2727日全面放假。日全面放假。 第三章第三章 防灾与减灾防灾与减灾第一节自然灾害的监测和防御第一节自然灾害的监测和防御第二节第二节 自然灾害的救助自然灾害的救助自然灾害救助自然灾害救助的的三三个核心环节个核心环节：灾前准备灾前准备 灾灾中中应急应急 灾灾后后恢复恢复灾前预警灾前预警 灾中跟踪灾中跟踪 灾后评估灾后评估 制定减灾方制定减灾方案案工程措施和非工程措施工程措施和非工程措施一灾前准备一灾前准备1 1、储备储备救灾物资救灾物资救灾物品的储备救灾物品的储备因时、因时、因地因地、因灾种因灾种而不同。而不同。 2014 2014年年7 7月超月超强台风强台风

29、“威马逊威马逊”导致琼、粤、导致琼、粤、桂三省区数百万群众受灾桂三省区数百万群众受灾。有。有媒体报道媒体报道称红十字称红十字会会向灾区向灾区送的棉被，并非送的棉被，并非灾民所灾民所需需！对此对此，红十字会回应称，红十字会回应称35003500床棉被是应当地需求床棉被是应当地需求而调拨，绝不是一拍脑袋就决定的事，很多灾民而调拨，绝不是一拍脑袋就决定的事，很多灾民住在临时安置点，棉被可铺可盖，老人、妇女、住在临时安置点，棉被可铺可盖，老人、妇女、儿童等都可能会用到棉被。儿童等都可能会用到棉被。灾种 类 类 类 类地质灾害水灾救灾物品储备举例2. 2. 确定合适的确定合适的储备地点储备地点 （2 2

30、）调运调运方便方便-救援救援物资可及时到达受灾物资可及时到达受灾地地（1 1）储存储存地点安全地点安全不易遭受自然灾害影响（地势较高，地质条件较好）不易遭受自然灾害影响（地势较高，地质条件较好）远离火源易燃易爆物（加油站）远离火源易燃易爆物（加油站）基础基础设施条件好，供水供电有保障设施条件好，供水供电有保障交通运输便利，接近铁路高速公路机场交通运输便利，接近铁路高速公路机场（3 3）基础设施条件好，供水供电有保障基础设施条件好，供水供电有保障20122012年年3 3月初月初, ,湖南湖南雪灾冻害肆虐雪灾冻害肆虐, , 湖南郴州电力中断达湖南郴州电力中断达3 3天之久天之久, , 应从应从_处处( (填字母填字母) )紧急调配救灾紧急调配救灾物资物资汶川大地震发生后汶川大地震发生后, , 应从应从_处处( (填字母填字母) )紧急调配救灾物紧急调配救灾物资资. . G GC C 北京北京是是全国全国第一个进行应急第