2022-2023学年人教版（2019）必修第一册 第6章 第4节　地理信息技术在防灾减灾中的应用

第四节地理信息技术在防灾减灾中的应用课程标准素养目标任务设定通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用1．通过不同案例，选择合适的地理信息技术。(地理实践力)2．通过图文材料，理解地理信息系统在防灾减灾中的应用。(综合思维)1．遥感技术的特点是什么？如何利用遥感技术进行防灾减灾。2．全球卫星导航系统与地理信息系统在防灾减灾中的主要作用是什么？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．特点：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。3．应用(1)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。(2)能够快速识别地震等突发性灾害的影响范围，并为灾情统计、灾害救援提供强有力的支持。[知识拓展]遥感技术的优点(1)“站得高，看得远”：视野宽、范围大。(2)“速度快，周期短”：运载工具速度快，在短时间内收集大量信息。(3)“既省力，又省钱”：传感器24小时不间断地收集信息，节省人力、财力。判断下列说法正误。①遥感能够实现地物信息的实时动态监测。 (√)②遥感技术不能快速识别地震等突发性自然灾害的影响范围。 (×)③遥感能发现突发性自然灾害。 (√)二、全球卫星导航系统1．含义：利用卫星在全球范围内进行实时定位、导航的地理信息技术。2．系统组成eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(空间部分——卫星星座,地面控制部分——地面监控系统,用户部分——信号接收系统))3．特点：全球性、全天候、连续性和实时性。4．应用通过信号接收设备，进行精确定位，帮助用户发出求救信号，及时报告位置和受灾情况，有效缩短救援搜寻时间。[知识拓展]全球卫星导航系统组成及主要工作过程判断下列说法的正误。①全球卫星导航系统的主要功能是定位和导航。 (√)②全球卫星导航系统可以对自然灾害进行动态监测。 (×)③全球卫星导航系统可以对灾情进行评估。 (×)三、地理信息系统1．概念：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。2．功能：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(空间查询与分析功能,根据不同目的对相关数据进行叠加分析))3．应用：对自然灾害进行动态监测、预报预警，快速确定受灾范围及受灾情况，为制定减灾预案、评估灾害损失和指导灾后恢复重建等提供依据。[特别提醒]地理信息系统的叠加分析功能的实质就是同一地区不同主题的图层位置叠加组合，以形成实际应用价值的数据及文字信息，不同的图层叠加可获得不同数据信息。[微思考]如果将地理信息系统用来监测森林火灾，可以监测哪些方面？提示：地理信息系统在自然灾害监测中可以通过现有的火势情况，结合风向、森林面积等预测分析火势的蔓延方向，并制定出详细的灭火方案。遥感技术及其应用2020年9月27日11时23分，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭，以一箭双星的方式成功发射环境减灾二号A、B卫星。环境减灾二号A、B卫星均配置16米相机、高光谱成像仪、红外相机和大气校正仪等4种载荷，可提供16米多光谱、48米高光谱和48米红外图像数据。卫星发射后将以防灾减灾、环境保护为主要业务问题1(综合思维)遥感技术为什么能在灾害救助中得到广泛的应用？提示：由于遥感技术具有探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大的特点，所以应用领域十分广阔。问题2(地理实践力)遥感技术要借助飞机、飞船、卫星等运载工具，试分析运载工具的运行高度会对遥感结果产生哪些影响？提示：传感器运载工具的飞行高度对遥感探测的范围、速度、周期、分辨率等影响很大。一般来说，运载工具飞得越高，探测的范围越大，获得资料的速度越快，周期越短，但对地物的分辨率越低。问题3(综合思维)如何应用遥感技术进行环境监测？提示：根据地物在不同情况下有不同的反射率，可以利用遥感判断水污染和大气污染。1．遥感技术的工作特点技术装备遥感平台、传感器、遥感信息处理系统工作原理目标物→传感器→遥感地面系统→图像、数字特点探测范围大、获得资料速度快、受地面限制少、获取信息量大、应用广，能够实现地物信息实时、动态监测2．遥感在自然灾害监测中的作用1．2020年12月7日，位于俄罗斯堪察加半岛的克柳切夫火山突然喷发，其喷出的灰柱高达6000米。据称，该火山是亚欧大陆海拔最高的火山，此前曾中断活动达2个月。下面是卫星在火山喷发后不久拍摄到的图像。读图，回答(1)～(2)题。(1)要获取火山喷发的卫星影像图，主要应用的地理信息技术是()A．RS B．GISC．GPS D．数字地球(2)如果利用卫星对火山灰进行监测，通过分析多幅火山灰图片，可以获得()①火山灰喷出的起始位置②火山灰漂浮速度③火山灰影响的范围④火山灰漂浮的方向⑤此时段当地的风向A．①②③⑤ B．②③④⑤C．③④⑤ D．①②③④⑤(1)A(2)D[第(1)题，火山喷发的卫星影像图是应用遥感(RS)技术获得的。第(2)题，从火山喷发卫星影像图上可以看出火山灰的状况，获得火山灰喷出的起始位置、移动方向、速度、影响范围、此时段当地的风向等。]全球卫星导航系统2020年6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星，暨北斗三号最后一颗全球组网卫星，至此北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。中国北斗卫星导航系统是我国自行研发的拥有自主权利的卫星导航系统。该系统可面向用户提供全天时、全天候、高精度全球定位导航授时服务，以及星基增强、短报文通信、精密单点定位等特色服务。问题1(综合思维)北斗卫星导航系统由哪三部分组成？有哪些特点？提示：由卫星星座、地面监控系统、信号接收系统三部分组成。具有全球性、全天候、连续性、实时性的特点。问题2(地理实践力)北斗卫星导航系统的主要作用有哪些？提示：定位、导航、授时、短报文通信等。全球卫星导航系统的应用领域应用领域具体应用民用交通空中导航：空域划分与管理；交通流量管理；飞行路线管理；提高机场利用率。航海：自主导航；提供位置、航速、航向和时间信息；海图航迹显示；港口、码头的船舶调度；近海和内河船舶导航和管理旅游探险定位；选择最优行进方式和线路；寻找合适的道路和宿营点；报警；选择最佳记录摄影地点、时间其他领域大地测量；野外勘测；紧急救援；生态研究；农业资源调查；农作物生产等军用定位和导航2．北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统，是继美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统可在全球范围内全天候、全天时为用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具有短报文通信能力。据材料回答(1)～(2)题。(1)北斗卫星导航系统利用的地理信息技术是()A．遥感(RS)B．地理信息系统(GIS)C．全球卫星导航系统(GNNS)D．数字地球(2)北斗卫星导航系统在抗震救灾中发挥的主要作用有()①提供灾区的影像②统计灾区的经济损失③确定救灾人员的位置④提供短文联络A．①②B．①③C．②③D．③④(1)C(2)D[第(1)题，结合题干材料可知，北斗卫星属于定位系统，因此属于GNNS。C选项正确。第(2)题，导航系统GNSS系统能准确确定物体的位置、运动方向和速度，所以可以应用于交通、搜索、调度指挥和导弹发射等领域，提供灾区的影像和统计灾区的经济损失则需要遥感和地理信息系统。因此③④正确，D符合题意。故选D。]地理信息系统2019年从1月20日到2月10期间，青海省玉树藏族自治州，经历了连续的四场强降雪，使玉树遭受了严重雪灾，截至2月17日，玉树全州6市(县)28个乡镇72个村，遭受不同程度的雪灾，受灾群众达5.53万多，因灾死亡牲畜18887头只匹。政府为此积极应对，紧急调拨灾害补助资金，完成发放救灾粮480.3吨，各类物质9680件，完成饲草调运22918.31吨，各类抗灾救灾人员，积极参与到牲畜转场、铲雪除冰和饲料拉运中。问题1(综合思维)此次玉树雪灾救灾中，救灾指挥部准确获知雪灾的范围及受灾面积，所依据的地理信息技术是什么？提示：遥感技术、地理信息系统。问题2(综合思维)大雪掩埋了道路，救灾物资的调运过程中，保证救灾车辆准确到达救灾目的地的地理信息技术是什么？提示：通过全球卫星导航系统的定位和导航功能实现的。1．地理信息系统的应用解决问题举例地物的位置、分布等基本问题地点查询；最近的交通银行在哪里；巡警车的分布趋势分析人口增长趋势；城市发展趋势模式问题人口扩散模式；商业选址模式；路径分析模式模拟问题用GIS模拟灾害发生时的灾民撤退问题；用GIS模拟某大型工程可能带来的问题2．全球卫星导航系统与地理信息系统的结合应用3．地理信息系统与遥感技术的优势组合3．我国空间技术逼近深空，资源卫星已广泛应用于农业、林业、地质、水利、地矿、环保以及国土资源调查、城市规划、灾害监测等众多领域，在自然灾害监测中发挥了不可缺少的重要作用，为我国经济建设和社会发展提供了有力支持。据此回答(1)～(2)题。(1)两颗卫星同时运行，每隔9天可以覆盖地球一遍，说明遥感技术()A．受地面条件限制少 B．测量范围大C．手段多，获得信息量大 D．获得资料速度快，周期短(2)遥感技术和GIS二者优势的结合，可以实现()①灾前圈定危险区，指导防灾②灾中做出损失评价，指导救灾③灾后能对灾害损失做出快速评价④二者结合可实现动态地获取信息、处理信息，达到预报预警、动态监测等功效A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④(1)D(2)C[第(1)题，每隔9天覆盖地球一遍，说明遥感技术具有获取资料速度快的优势。第(2)题，遥感可以快速获取资料，GIS对资料进行处理整合，从而做出灾情评价，指导抗灾活动。]课堂小结课堂速记1．遥感技术能够实时监测洪涝、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、滑坡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。2．全球卫星导航系统可以精确定位，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。可实现灾后的通信联络、减灾过程中的灾情跟踪、监测等。可实现救灾过程的准确空投，确保物资能够高效、准确到达灾区。3．地理信息系统能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、评估灾害损失和指导灾后恢复重建等提供依据。题组1遥感技术“风云三号”气象卫星是为了满足中国气象预测和环境监测等方面的迫切需求而建设的第二代极轨气象卫星。据此回答1～2题。1．“风云三号”气象卫星在监测大范围自然灾害和生态环境时应用的地理信息技术是()A．遥感 B．地理信息系统C．全球定位系统 D．数字地球2．“风云三号”气象卫星与人工探测相比，具有的优点不包括()A．探测范围大 B．受地面限制小C．速度快、周期短 D．全球性、连续性1．A2．D[第1题，环境与灾害监测是遥感技术的应用领域。第2题，遥感技术的特点是探测范围大、受地面限制小、速度快、周期短等。全球性、连续性是全球定位系统的特点。]题组2全球卫星导航系统3．北斗卫星导航系统(BDS)是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统，是继美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)之后的第三个成熟的卫星导航系统。2017年8月10日12时，四川九寨沟发生7.0级地震，BDS在震后救灾中发挥了重要作用。与GPS相比，BDS在救灾中发挥的特殊功能是()A．提供灾区的影像资料 B．统计灾区的人员伤亡C．提供短文联络信息 D．确定救灾人员的位置C[根据材料信息，北斗卫星导航系统(BDS)是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统，故与GPS相比，BDS在救灾中发挥的特殊功能是提供短文联络信息，选C。]题组3地理信息系统随着科学