6.4++地理信息技术在防灾减灾中的应用++2026-2027学年高一上学期（人教版）高中《地理》必修1

第六章自然灾害

第四节地理信息技术在防灾减灾中的应用情境导入导入一

我国是一个自然灾害种类繁多、发生频繁和危害严重的国家。应用遥感、地理信息系统和全球卫星导航系统等高新技术,对重大自然灾害进行监测评价,为政府和有关部门提供及时、准确和可靠的信息,使防灾、减灾和救灾有充分的科学依据是国民经济建设和社会保障的重大问题。情境导入导入二2022年发射的我国首组差分干涉SAR卫星（含陆探一号），开创了自主遥感卫星大范围形变监测的新模式。目前该卫星已分发数据超50万景，业务化服务于全国地质灾害隐患识别，在陕西、四川等地质灾害高发区，成功预警多起滑坡、泥石流风险，实现“地灾无处遁形”。2026年委内瑞拉发生强震后，我国自然资源部第一时间启动卫星遥感应急保障，综合利用公益卫星和商业卫星资源，快速处理并分发灾区高清影像，为当地搜救队伍定位被困人员、评估灾情、规划安置点提供了精准支撑，体现了我国卫星遥感技术的国际服务能力情境导入这些自然灾害监测卫星对我国的自然灾害的监测和防御起到了哪些作用?一、遥感技术材料

遥感技术的原理。任何物体都具有光谱特性。具体地说,任何物体都具有不同的吸收、反射、辐射光谱的性能。在同一光谱区各种物体反映的情况不同,同一物体对不同光谱的反应也有明显差别。即使是同一物体,在不同的时间和地点,由于太阳光照射角度不同,它们反射和吸收的光谱也各不相同。遥感技术就是根据这些原理,对物体作出判断。一、遥感技术遥感技术通常是使用绿光、红光和红外光三种光谱波段进行探测。绿光段一般用来探测地下水、岩石和土壤的特性;红光段探测植物生长、变化及水污染等;红外段探测土地、矿产及资源。此外,还有微波段,用来探测气象云层及海底鱼群的游弋。一、遥感技术通过阅读材料及教材本目内容,思考以下内容:(1)遥感技术在减灾中的主要作用。①灾害前兆监测;②灾害跟踪监测;③帮助救灾;④建立灾害模型。(2)遥感技术有什么特点?特点:与传统实地调查等信息获取手段相比,遥感技术具有探测范围大,获取信息速度快、周期短、信息量大,受地面条件限制少等优势,能够实现地物信息的实时、动态监测。一、遥感技术(3)感受遥感技术在减灾中有哪些应用。应用:运用遥感技术,可以实时监测洪涝、台风等灾害的形成过程,进行准确的预报、预警;能够快速识别地震等突发性自然灾害的影响范围,并为灾情统计、灾害救援等工作提供强有力的支持。一、遥感技术一、遥感技术【实践探究】说一说气象遥感卫星在天气预报中是如何发挥作用的。气象卫星是一种探测和监视全球大气、地面和海洋气象状况的卫星,能够获得气象和地表覆盖动态信息,包括气象云图、海洋风暴、大气锋面、海洋湍流、陆地植被覆盖等信息,为气象预报服务。一、遥感技术气象卫星的轨道通常有两种:(1)近极地太阳同步轨道,高度在600~1

400km范围。这种卫星轨道低,观测效果好,可获取全球范围的气象资料。(2)地球同步轨道。这种卫星轨道高,能拍摄到近半个地球的范围。便于连续监视某一地区的气象状况。由于气象卫星的任务是监视气象这个瞬息万变的现象,所以气象卫星和图像都具有覆盖范围大、重复周期短的特点,可以一日数次地提供同一地区的图像。一、遥感技术由于气象卫星图像的时间分辨率高,每30分钟就可实时发送可见光和红外图像各一幅,因此在遥感宏观监测中有很大的用途,如对台风、洪灾、旱灾、森林火灾等自然灾害的动态监测。它对植被长势的监测信息可用来进行农作物估产。当然它对自己的本行——气象数据的获取,在天气预报中的用途就更多了。我国目前已经发射的气象卫星系列——风云1号、风云2号,在生产、科研活动中发挥着巨大的作用,产生了巨大的经济效益。二、全球卫星导航系统资料巴西北部帕拉州地处亚马孙河下游。2019年8月30日,数据显示该州的起火点超过9000处,成为亚马孙大火中受灾最为严重的地区之一。为应对持续肆虐的大火,帕拉州成立了一个专门的火灾指挥中心。该火灾指挥中心的监控范围包括帕拉州以及邻近的托坎廷斯州和马拉尼昂州的部分地区,工作人员经过卫星图像分析,可定位火情发生的位置,从而对受灾区域做出迅速反应。二、全球卫星导航系统阅读资料和教材相关内容思考以下问题:(1)对火灾发生位置精确定位需要用到什么技术?(2)假如你是一名消防官兵,作为志愿者参加国际救援,如何让消防水车和直升机快速到达指定救灾地点?(3)全球卫星导航系统有何特点?在防灾减灾中还有哪些应用?二、全球卫星导航系统【知识落实】1.概念:全球卫星导航系统是一种地理信息技术,它利用卫星在全球范围内进行实时定位、导航。2.组成:主要由卫星星座(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)三部分组成,能够为用户提供精密的三维坐标、速度和时间,适用于陆地、海洋、航空和航天。二、全球卫星导航系统3.应用:利用安装在手机、汽车、飞机、轮船等中的信号接收设备,可以进行精确定位,帮助用户在遭遇自然灾害或面临灾害风险时,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。二、全球卫星导航系统【探究活动】全球卫星导航系统有哪些特点?我国的北斗卫星导航系统独有的优点是什么?主要特点:全球性、全天候、连续性和实时性。2018年12月27日,北斗导航系统开始向全球提供服务。这个由中国自主建设、独立运行,与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统,经过近三十年的创新发展,已经具备在全球范围内,全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务。我国的北斗卫星导航系统独有的优点是具有短文通信功能。二、全球卫星导航系统作为中国派出的技术人员,请思考如何为亚马孙森林火灾提供最佳救援方案。三、地理信息系统【探究活动】自学教材思考以下问题:(1)什么是地理信息系统?概念:地理信息系统是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。利用地理信息系统的空间查询与分析功能,可以根据不同的目的对相关数据进行叠加分析。三、地理信息系统(2)地理信息系统在减灾防灾中有哪些方面的应用?应用:在防灾减灾领域,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,进行自然灾害的动态监测、预报预警,快速确定受灾范围和受灾情况,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。三、地理信息系统【探究活动】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?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,并对危险程度做出评价,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做出快速评价,指导救灾工作。课堂小结一方面,随着气候变异和社会经济发展、生产规模扩大以及社会财富的积累,新时期自然灾害呈现出损失日益加重的趋势;另一方面,随着经济发展和人们生活水平的提高,如何在有限的时间内最大限度地减少损失已经成为新时期救灾工作的主要目标之一。所以,早期预警、应急响应和紧急救援是新时期综合减灾工作重点开展的内容,早期预警是防灾备灾的科学依据,应急响应和紧急救援是提高减灾效率、最大限度减少灾害损失的重要保证。课堂小结目前,我国已建立了重大自然灾害的历史数据库和背景数据库,从全国范围的角度,宏观地研究了自然灾害的危险程度分区和成灾规律。同时,还选择了上述重大灾种进行了详细的监测评价技术方法与应对突发性灾情的研究,建立了各自的遥感—地理信息系统,实现了对经常性和突发性自然灾害的监测评价功能。板书设计第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用地理信息技术概念主要特点在防灾减灾中的应用遥感技术

全球卫星导航系统

地理信息系统

课堂练习下图为2025年某日四川气象干旱监测图。读图,回答1~2题。课堂练习1.要持续监测该地区的旱情,需要运用的地理信息技术为 ( )A.全球卫星导航系统

B.地理信息系统C.遥感

D.北斗卫星系统2.四川地区防治旱灾最不可行的措施为(

)A.人工降雨

B.开采地下水C.跨流域调水 D.修建水库CA课堂练习近几年,新疆建设兵团在中科院的帮助下成功地利用无人遥控直升机对所属农场的农作物病虫害进行了防治,大大提高了工作效率。据此回答第3题。3.工程技术人员指挥无人遥控直升机运用的地理信息技术是( )①遥感技术

②全球卫星导航系统

③地理信息系统

④数字地球A.①② B.③④ C.②③ D.①④A课堂练习4.阅读材料,回答问题。不同物体和物体的不同状态具有不同的电磁特性。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。例如,森林发生火灾时,着火树木的温度比没有着火树木的温度高,在电磁波的热红外波段会辐射出比未着火树木更多的能量,卫星拍摄到的影像上,着火的森林比未着火的森林显示更亮的浅色调。据此原理,森林管理部门建立森林火灾实时监测预报系统,全天候对森林遥感信息进行监控。如出现火情,就能对火灾面积、蔓延情况进行动态分析,以做出相应的防灾措施。遥感技术对病虫害、洪水灾害等有不同的分辨功能。课堂练习(1)据以上文字材料,设计出用遥感技术对洪水监测的方案。方案A:

。方案B:

。(2)结合材料分析,在森林火灾发生前,地理信息系统的主要作用是

;在灾害发生过程中的主要作用是

;在成灾后的主要作用是