(共24张PPT)
第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用
学习目标：
1.了解遥感、全球卫星导航系统和地理信息系统的技术特点和相互关系。
2.举例说明遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统在防灾减灾中的具体作用。
3.结合实例，提出综合运用遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统进行防灾、减灾的具体程序和方法。
5月12日是我国第12个全国防灾减灾日，5月9日至15日为防灾减灾宣传周。特殊地理位置决定了我国是世界上受自然灾害影响最为严重的国家之一：灾害种类多、灾害发生频度高、灾害损失严重。我国自20世纪90年代以来，年受灾人口越来越多，所造成的经济损失更是不断增长。当灾害从天而降，我们到底有何应对之法？
[新课导入]
一、遥感技术
1.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。
信息获取
卫星
信息传输
信息接收与处理
信息翻译与分析
遥感应用
太阳
地表物体
实地考察
遥感探测
2.遥感监测有哪些特点？
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。
遥感减灾的主要特点是，可以观测到任何受灾区。灾区一旦发灾，人很难到达。特别遇到大灾害的时候，即使地面布置很多监测系统和通信系统，也常被破坏，使得无法获得准确信息，而这时，卫星遥感就发挥了重要的作用。
国家减灾委建立了一套完整的信息监测系统，24小时不间断工作。其中包括各种地面调查信息，也包括卫星监测。我们根据信息就做出了一系列的产品，比如灾情专报，每次发生灾情以后，紧急报中央，有时一天报很多次。这里会把卫星遥感监测到的数据分析结果放在里面一起报上去。减灾委经常会开协调会，工作的技术小组会把各种影像资料和数据通通放在屏幕上，各部委的代表一起协商，分析讨论数据看怎样处理。
5·12大地震时，在赶赴灾区的飞机上就可以看到卫星拍回 的现场影像。雅安地震时，李克强总理去到现场视察，24小时内返回到北京，召开了国务院的抗灾会议。背后就是遥感影像资料作为参考和支持。
（1）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；
3.用途
（2）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。
二、全球卫星导航系统
1.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.全球卫星导航系统主要由卫星星座（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，具有全球性、全天候、连续性和实时性的特点。
3.全球卫星导航系统有美国的全球定位系统、俄罗斯的全球卫星导航系统、欧洲的伽利略卫星导航系统和我国的北斗卫星导航系统。
4.用途：
全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用较为广泛。
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。
三、地理信息系统
1.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，可以根据不同目的对相关数据进行叠加分析。
2.用途：
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。
巩固训练
1.2020年9月20日凌晨，厄瓜多尔的桑盖火山发生了数次喷发，喷出的火山灰柱高达6000米，导致周围村镇的部分道路被火山灰覆盖，能见度较低，如图所示。据此完成下题。
(1)监测火山灰覆盖范围所用到的地理信息技术是( )
A.RS B.GPS C.GIS D.数字地球
(2)对火山灰覆盖范围进行动态监测的地理信息技术还可( )
A.作物估产 B.大地测量 C.城市规划 D.水资源的调查
A
C
1.答案：(1)A； (2)C
解析：(1)监测火山灰覆盖范围的地理信息技术是RS，获取遥感图像，A正确；卫星导航系统的主要功能是定位和导航，B不符合题意；地理信息系统的主要功能是分析、处理地理空间信息，C不符合题意；数字地球主要功能是将信息转化成数字，D不符合题意。故选A。
(2)火山灰覆盖范围进行动态监测的地理信息技术是RS，RS技术可以用于城市规划，C正确；作物估产需要GIS，A错误；大地测量需要GPS，B错误；水资源的调查需要实地考察，D错误；故选C。
2.2020年7月，湖南常德发生滑坡，因灾前成功预警，未造成人员伤亡。下图为基于地理信息技术的滑坡预警监测系统示意图。完成下面小题。
(1)按自然灾害的成因与发生过程划分，滑坡
属于( )
A.气象灾害 B.生物灾害
C.海洋灾害 D.地质灾害
(2)对该预警监测系统的描述，正确的
是( )
①运用GPS采集雨量信息 ②利用BDS(北斗系统)采集滑坡体位移数据
③运用RS模拟滑坡动态过程 ④利用GIS进行数据分析与共享
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
D
B
2.答案：(1)D； (2)B
解析：(1)本题考查自然灾害的类型。滑坡是在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)，属于地质灾害。故选D。
(2)本题考查地理信息技术的应用。GPS主要应用于定位、导航，雨量信息采集与之无关，①错误。BDS作为定位导航系统可以监测滑坡体位移数据，②正确。GIS是在计算机硬、软件系统支持下，对有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统，模拟滑坡动态过程也需要GIS，③错误，④正确。故选B。
3.2018年12月27日，“北斗三号”卫星导航系统已完成建设并开始提供全球服务，而与之相关的“北斗”系列产业研发基地也在南京开建。据此，完成下面小题。
(1)关于“北斗三号”系统的叙述，正确的是( )
①由空间部分、地面控制部分、用户部分构成
②为用户提供导航、定位、授时、测速服务
③具有全天候、全天时、全球性、实时性的特点
④为野外调查提供大范围空间数据信息
A.①②③④ B.②③④ C.①③④ D.①②③
(2)“北斗”系列产业研发基地在南京建立，对该市发展的有利影响是( )
A.促进产业结构升级 B.环境质量得到改善
C.城市化水平明显提高 D.促进交通快速发展
D
A
3.答案：(1)D； (2)A
解析：(1)北斗已经完成建设并开始提供全球服务，其由空间部分、地面控制部分、用户部分构成，可以为用户提供导航、定位、授时、测速等服务，北斗系统具有全天候、全天时、全球性、实时性特点，为野外调查活动提供大范围空间数据的信息需要遥感技术支持，不是北斗系统的工作范围，①②③正确，故选D。
(2)“北斗”系列产业研发基地在南京建立，可以加快产业结构升级，A正确；对于城市环境质量的提高没有太大影响，B错误；研发基地建立在南京，对于南京城市化水平有影响但不会明显提高，C错误；研发基地建立在南京，对交通运输影响也不大，D错误。故选A。
谢谢观赏！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
一、教学目标
1.了解遥感、全球卫星导航系统和地理信息系统的技术特点和相互关系。
2.举例说明遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统在防灾减灾中的具体作用。
3.结合实例，提出综合运用遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统进行防灾、减灾的具体程序和方法。
二、教学重难点
结合实例，提出综合运用遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统进行防灾、减灾的具体程序和方法。
三、教学方法
讲授法、讨论法。
四、教学过程
[新课导入]：
5月12日是我国第12个全国防灾减灾日，5月9日至15日为防灾减灾宣传周。特殊地理位置决定了我国是世界上受自然灾害影响最为严重的国家之一：灾害种类多、灾害发生频度高、灾害损失严重。我国自20世纪90年代以来，年受灾人口越来越多，所造成的经济损失更是不断增长。当灾害从天而降，我们到底有何应对之法？
[新课教学]：
一、遥感技术
【师】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。
实地考察 遥感探测
【提问】观察上图，遥感监测有哪些特点？
答：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。
答：能够实现地物信息的实时、动态监测。
【讲述】遥感减灾的主要特点是，可以观测到任何受灾区。灾区一旦发灾，人很难到达。特别遇到大灾害的时候，即使地面布置很多监测系统和通信系统，也常被破坏，使得无法获得准确信息，而这时，卫星遥感就发挥了重要的作用。
国家减灾委建立了一套完整的信息监测系统，24小时不间断工作。其中包括各种地面调查信息，也包括卫星监测。我们根据信息就做出了一系列的产品，比如灾情专报，每次发生灾情以后，紧急报中央，有时一天报很多次。这里会把卫星遥感监测到的数据分析结果放在里面一起报上去。减灾委经常会开协调会，工作的技术小组会把各种影像资料和数据通通放在屏幕上，各部委的代表一起协商，分析讨论数据看怎样处理。
5·12大地震时，在赶赴灾区的飞机上就可以看到卫星拍回 的现场影像。雅安地震时，李克强总理去到现场视察，24小时内返回到北京，召开了国务院的抗灾会议。背后就是遥感影像资料作为参考和支持。
【师】通过上面的资料可知，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。
二、全球卫星导航系统
【讲述】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。
全球卫星导航系统主要由卫星星座（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，具有全球性、全天候、连续性和实时性的特点。
目前，全球卫星导航系统有美国的全球定位系统、俄罗斯的全球卫星导航系统、欧洲的伽利略卫星导航系统和我国的北斗卫星导航系统。
全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用较为广泛。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。例如，北斗卫星导航系统在汶川地震救援中发挥了重要作用。
三、地理信息系统
【讲述】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，可以根据不同目的对相关数据进行叠加分析。
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。
[课堂小结]：
通过本节课的学习，我们了解了遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统，以及地理信息技术在防灾减灾中的应用。
[板书设计]：
一、遥感技术
二、全球卫星导航系统
三、地理信息系统第六章 自然灾害
第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用
学习目标
1.了解遥感、全球卫星导航系统和地理信息系统的技术特点和相互关系。
2.举例说明遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统在防灾减灾中的具体作用。
3.结合实例，提出综合运用遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统进行防灾、减灾的具体程序和方法。
学习要点
结合实例，提出综合运用遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统进行防灾、减灾的具体程序和方法。
学习过程
一、遥感技术
1.遥感技术是利用装在_____________________________________________的光学或电子设备，对地表物体进行________________的地理信息技术。
2.优势：
与传统实地调查等信息获取手段相比，遥感技术具有____________，获取信息速度快、___________、______________，__________________等优势，能够实现地物信息的__________、______________。
3.用途
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
二、全球卫星导航系统
1.全球卫星导航系统是一种地理信息技术，它利用_____________在全球范围内进行___________________。
2.全球卫星导航系统主要由_______________、__________________________和__________________三部分组成，能够为用户提供精密的__________、速度和时间，适用于__________________，具有___________、___________、______________和_____________的特点。
3.全球卫星导航系统有______________________、_______________________系统、________________________系统和______________________系统。
4.用途：
全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用较为广泛。
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
三、地理信息系统
1.地理信息系统是对地理数据进行____________________________________等的计算机信息系统。利用地理信息系统的__________与____________，可以根据不同目的对相关数据进行_______________。
2.用途：
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
达标检测
1.对台风和暴雨洪涝的最重要的监测手段是( )
A.利用气象雷达
B.利用专用飞机
C.利用气象卫星
D.气象台的人工监测
2.北斗卫星导航系统具有( )
A.获取速度快、周期短、信息量较大的特点
B.空间查询与分析功能，使用较方便的特点
C.实时与动态性监测功能，方便快捷的特点
D.全球性、全天候、连续性和实时性的特点
3.在救援中应用GPS全球定位技术可以帮助救援者( )
①快速确定位置 ②快速赶到并实施救援
③减少生命财产损失 ④消除灾害影响
A.②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④
4.在泥石流救灾过程中可以利用遥感技术( )
A.为救援车辆定位、导航 B.获取灾区实时影像资料
C.为救援车辆设计行车路线 D.确定人口伤亡数量
5.遥感技术可以( )
①实时监测洪涝、台风等灾害的形成过程
②能快速识别地震等突发性自然灾害的影响范围
③帮助用户在遭遇灾害时，发出求救信号，及时报告位置和受灾情况
④对灾情统计、灾害救援等工作提供强有力的支持
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
6.2020年6月23日，北斗卫星导航系统最后一颗卫星发射成功，标志着其正式完成组网。北斗卫星导航系统具有定位、导航、授时等功能，可在线监测物体位移并通过平台发布预警，以减少灾害损失。7月6日湖南常德石门潘坪村发生的大型山体滑坡在北斗卫星导航系统的预警帮助下，无一人伤亡。据此完成下面小题。
(1)下列任务可直接借助北斗卫星导航系统完成的是( )
①远洋捕捞 ②疫情监测 ③地图输出 ④防洪救灾
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
(2)在滑坡地质灾害监测预警中应用到的地理信息技术有( )
A.BDS、GIS B.GIS、GPRS C.GIS、RS D.BDS、RS
7.读某地理专题研究建立的地理信息系统图层，回答下面小题。
(1)叠加甲图层与乙图层，最可能应用于预防( )
A.泥石流 B.地震 C.台风 D.寒潮
(2)若利用地理信息系统制定水污染突发应急预案，则需要叠加的图层有( )
A.甲与乙 B.丙与乙 C.丙与丁 D.乙与丁
参考答案
1.答案：C
解析：利用气象卫星对台风和暴雨洪涝进行监测是预防灾害的重要手段。故选C。
2.答案：D
解析：结合所学知识可知，北斗卫星导航系统具有全球性、全天候、连续性和实时性的特点。故选D。
3.答案：B
解析：本题考查GPS的基本工作原理。全球定位系统是利用卫星群来获取地面经纬度坐标及其高程坐标并用于定位和导航的系统。在救援中应用GPS全球定位技术可以帮助救援者迅速确定需要救援的位置，迅速到达现场实施救援，最大程度减轻灾害的影响。①快速确定位置正确，GPS的定位功能可帮助快速确定位置，故正确；②快速赶到并实施救援，快速定位后帮助救援人员快速赶到并实施救援，故正确；③快速定位后，迅速到达实施救援，可减少生命财产损失，故正确；④消除灾害影响是不可能的，只能减轻，故不符合题意。①②③正确，故选B。
4.答案：B
解析：地理信息技术在救灾过程中发挥着重要的作用，可以利用遥感技术获取反映受灾地区的实时影像，了解受灾状况；可以利用全球卫星导航系统为救援车辆提供定位、导航；可以利用地理信息系统为救援车辆设计行车路线等。人口伤亡的数量只能通过有关人员的统计汇总后获得。故选B。
5.答案：B
解析：遥感技术可以实时监测洪涝、台风等灾害的形成过程；能快速识别地震等突发性自然灾害的影响范围；对灾情统计、灾害救援等工作提供强有力的支持。全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用较为广泛，利用用户的信号接收设备，可以进行精准定位，帮助用户在遭遇灾害时，发出求救信号，及时报告位置和受灾情况。B正确。故选B。
6.答案：（1）D；（2）A
解析：（1）北斗卫星导航系统有定位、导航、授时等功能，远洋捕捞应用到了其定位、导航功能，防洪救灾应用到了其定位监测功能，故选①④。疫情监测和地图输出不能直接借助北斗卫星导航系统完成，所以②③错误。故选D。
（2）滑坡地质灾害的监测主要应用到物体位移监测技术，需要利用卫星定位功能（BDS）实现，发布预警需要通过平台告知用户具体的地理位置，需要利用地理信息系统（GIS），A项正确；GPRS不属于地理信息技术，为干扰项，排除B；在该预警过程中没有应用到遥感（RS），排除C、D。故选A。
7.答案：（1）A；（2）D
解析：（1）甲图层为地形图层，乙图层为河流图层，两图叠加可研究地形与河流的关系，最可能应用于预防泥石流。故选A。
（2）水污染主要考虑水域和人口居住区，与公路和地形关系不大。若利用地理信息系统制定水污染突发应急预案，需要叠加的图层有乙与丁。故选D。
