新课标2024-2025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含解析湘教版必修1

PAGEPAGE1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．驾驭“3S”技术在防灾减灾中的应用。一、地理信息技术1．概念：指获得、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)在区域地理环境探讨中的应用：资源调查、环境监测、自然灾难防卫监测、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eq\x(目标物)eq\o(→,\s\up7(物体辐射和),\s\do5(反射电磁波))eq\x(传感器)eq\o(→,\s\up7(收集),\s\do5(传输))eq\x(遥感地面系统)eq\o(→,\s\up7(信息处理),\s\do5(信息分析))eq\x(专业图件、统计数字)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、台风等灾难的形成过程，进行精确预报、预警；能够快速识别地震等突发性自然灾难的影响范围，并对灾情统计、灾难救援等工作供应强有力的支持。思索如何理解遥感是人的视力的延长？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、范围更广袤的事物。(2)遥感能够更刚好、更长久地监测事物的发展改变。(3)遥感能视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)地面限制部分——地面监控系统。(3)用户设备部分——GPS信号接收机。3．特点：供应精密的三维坐标(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，帮助用户在遭受自然灾难或面临风险时发出求救信号，刚好报告位置和受灾状况，有效缩短救援搜寻时间。推断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供应连续、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．概念特地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供应的地理数据，进行自然灾难动态监测，预报预警、快速确定受灾范围及受灾状况，为制定减灾预案、评估损失和指导灾后复原重建等供应依据。推断1．地理信息系统可以用来处理任何数据。(×)2．凡是用到地图或须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1．GIS在灾难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难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？答案遥感技术在灾难前兆与灾情监测过程中的信息获得方面有优势，而地理信息系统借助于其信息管理、查询和分析功能，在灾难空间分布分析方面有优势。两者结合，可以实现在灾难发生前，能事先圈定危急区，并对危急程度作出评价，指导防灾活动；在灾难发生过程中，能对灾情实况进行监测，指导抗灾活动；在成灾后能对灾难损失作出快速评价，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、信息获得量大、速度快。空间上：多波段、多时相和全天候；时间上：同步观测灾难前兆监测，刚好发出警报；进行灾难跟踪监视；建立灾难模型全球定位系统(GPS)能为用户供应全天候、连续、实时、高精度的三维位置和速度刚好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；灾难发生地点的精确测报；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难进行预报预警、动态监测、灾难发生成因与规律分析、灾难损失调查、灾情评估等，还可以为制定减灾预案和指导灾后重建工作供应依据2．RS与GIS的优势结合对灾难监测的作用“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”技术的区分，就能对“3S”技术的选取做出正确的推断。可以重点记住三种技术的主要区分：另外，留意在“用词”方面的差异，也是正确选取“3S”技术的方法之一，详细方法如下：(1)若有“获得”“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”“预料”“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。(2024·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1～2题。1．依据上图可以推断出正在分析的地质灾难最可能为()A．倒塌B．地震C．滑坡D．泥石流2．一位年轻探讨员不当心把完整的图示弄丢了，现在须要制作出完整的图示，他须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，图示的地质灾难与坡度、倾斜的地层及活动断层有关，推断为滑坡。地震是地球内部能量的释放，与坡度无关；倒塌、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，可推断甲是坡向。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，遥感影像图是依据遥感影像绘制的图形；GIS图像主要是依据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．盆地要求推断甲点所处的地形，图中甲点光线较暗。依据成像原理，地势较低的山谷光线较暗，地势较高的山脊光线光明。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，用透亮纸蒙在上面精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干脆解译标记有：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。依据干脆解译标记，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记是________________________________________________________________________。(4)在2024年3月和2024年8月的卫星影像图上D处的色调是否一样？缘由是什么？答案(1)色调道路宽度往往不发生改变，河流从上游到下游渐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处线条干脆与河流干流相连(4)不一样。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，干脆解译标记有色调、形态、大小等；道路和河流色调不同，形态也不一样；道路宽度不变，比较平直，河流弯曲而且宽度有改变，图中B处宽度有改变，为河流。(2)城市和村庄虽然都是聚落，但两者形态及色调却有区分，尤其在形态上，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)间接解译标记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)影像解译标记会因地、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。(2024·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，政府相关部门马上支配了救援行动。据此回答1～3题。1．人们在第一时间快速驾驭整个地震灾区建筑破坏状况，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．信号放射设备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()①地理信息系统(GIS)②全球定位系统(GPS)③遥感(RS)④“数字地球”A．①④ B．①②③C．③④ D．①②答案1.C2.A3.B解析第1题，“第一时间快速驾驭整个地震灾区建筑破坏状况”属于获得信息的范畴，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，要获得被困人员的精确位置，须要利用GPS；获得被困人员所在区域的信息，须要利用RS；确定最佳救援路途，须要利用GIS。故选B。结合“某日四川气象干旱监测图”，回答4～5题。4．要持续监测该地区的旱情，须要运用的地理信息技术为()A．GPSB．GISC．RSD．GPRS5．该幅干旱监测图的绘制主要是依靠()A．GPSB．GISC．RSD．GPRS答案4.C5.B解析第4题，RS(遥感)可用于自然灾难的监测，能够持续监测旱情等灾难的发展。第5题，该图的绘制须要对多种数据进行综合分析，因而须要运用GIS。6．阅读材料，回答下列问题。材料一2024年11月23日06时，中心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(10.7°N,112.9°E)，中心旁边最大风力为8级(18米/秒)，中心最低气压为1002百帕，七级风圈半径为60～180千米。材料二台风路径概率预报图。(1)要监测台风“天兔”的位置，采纳的地理信息技术为()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须要运用的地理信息技术是__________________________________________________________。(3)要完成台风“天兔”将来60小时路径概率预报图的整个绘制，须要采纳的信息技术手段有________________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)利用遥感技术获得水灾沉没区的动态信息，运用地理信息系统分析水灾损失，并为防灾救灾供应决策支持。解析(1)自然灾难监测主要采纳遥感技术。(2)要营救求救渔船，需确定其精确位置，因此需利用全球定位系统。(3)对台风路径进行监测须要用到的技术是遥感(RS)，对遥感图像供应的信息进行分析与处理须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难监测，因此利用遥感技术获得水灾、火灾、滑坡等灾难区的动态信息；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，并为防灾救灾供应决策支持。2024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、泥石流等地质灾难，当地政府要求民众撤离到平安地区。据此回答1～2题。1．假如让你利用GIS制定撤离预案，你须要输入的基础数据包括()①地质②地貌③地形④交通A．①②③ B．②③④C．①②④ D．①③④2．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，依据内容的不同，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依据输入信息模拟结果的功能。2013年3月，东北地区经验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3～4题。3．对春涝灾情进行监测须要运用的主要技术是()A．GPS B．GISC．RS D．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，须要叠加运用的专题地图有()①降水量分布图②水系分布图③地形分布图④土壤类型分布图⑤地质构造分布图A．①②③ B．①③④C．②③⑤ D．②③④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环境与灾难监测预报小卫星的放射，使减灾部门拥有了特地用于减灾工作的遥感卫星，对救灾工作起到主动作用。据此回答5～6题。5．“环境减灾”卫星对生态环境和灾难进行动态监测，干脆应用的技术是()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”卫星不能干脆监测的自然灾难是()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难的大范围、全天候动态监测，刚好反映生态环境和灾难发生、发展过程，对生态环境和灾难发展改变趋势进行预料，对灾情进行快速评估，为紧急救援、灾后救助和重建工作供应科学依据。第6题，地震灾难具有突发性，且发生在地下，卫星不能干脆监测。读“我国地壳运动观测网图”，回答7～8题。7．对地壳运动进行精确观测采纳的主要技术是()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．依据观测站的分布特点推断，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．电离层探讨答案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，明显是通过对地壳运动的精确观测，推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须要用GPS技术进行测量。基于北斗卫星导航系统的减灾防灾平安预警系统在我国灾难防治中已胜利应用，并对我国灾难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9～10题。9．该地区的地质灾难()A．发生频率随降水量的增多而削减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开损失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难预警，主要是因为它能()A．刚好发觉地面变动，并传输位置信息B．发布实时灾情信息，有利于救灾C．分析灾难的成因，提出相应解决措施D．依据灾难特点，模拟灾难发生的过程答案9.D10.A解析第9题，依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、泥石流等地质灾难，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，在灾难发生时能够刚好发觉地面变动，并传输位置信息，起到灾难预警的作用。读图，回答11～12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()①台风中心位置②台风的强度③台风所造成的降水范围④台风的移动方向⑤台风的登陆地区A．①②③⑤ B．②③④⑤C．③④⑤ D．①②③④⑤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得的。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，这为天气预报供应了依据。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13～14题。13．图中堰塞体垮塌后可能会沉没下游沿岸居民点，可快速确定须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，确定须要转移人口区域，须要对影像图进行分析，须要模拟堰塞湖决口可能会沉没的范围。遥感的主要功能是获得地理信息；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放射的电磁波，然后依据肯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)在区域地理环境探讨中，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难监测长江流域洪水动态分析①②答案(1)监测的范围大、获得信息的速度快、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