(共21张PPT)
第六章 自然灾害
6.4 地理信息技术在防灾减灾中的应用
学习目标
课程标准:
1.12 通过探究有关自然地理问题,了解地理信息技术的应用。
学习目标:
了解遥感技术、全球卫星导航系统、地理信息系统的概念、特点和功能,并掌握其在防灾减灾中的应用。
1.北斗用户机是一种什么设备? 2.它通过什么渠道传送灾情
汶川地震摧毁了当地的交通、通信设施,地震灾区瞬间成为信息孤岛,外界无法及时得知受灾情况,这使得救援工作无法顺利开展。约8小时后,首批武警官兵到达地震重灾区,并使用北斗用户机实时传递灾情,这是地震重灾区发出的第一束生命急救电波。
一、地理信息技术
概念:是指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称
分类:包括“3S”技术即遥感技术(RS)、全球卫星导航系统(GNSS)、地理信息
系统(GIS)
应用:主要应用于资源调查、环境监测、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开发规划等领域
二、遥感技术(RS)
目标物
物体辐射和
反射电磁波
传感器
收集
传输
遥感地面系统
信息处理
信息分析
专业图件、统计数字
概念:Remote Sensing,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
工作原理:由于地面物体的种类、性质、环境条件的不同,地面物体辐射和反射的电磁波不同
总的来说,遥感主要用于获取地面信息
二、遥感技术(RS)
传统的工作方法经常是从点、线实地观测入手,逐渐过渡到面上的分析研究
遥感技术首先从面上的区域分析研究入手,然后有重点地选择若干点、线进行野外验证和检查
图为日本海啸前后卫星遥感图,假如要调查海啸造成的损失,据图讨论:遥感与实地测绘的传统方法相比,具有哪些优势?
遥感的视野广阔,探测范围广,获取的信息量大
获取资料的速度快、周期短
受地面限制少
能够瞬时成像,实时传输、快速处理,实现对地物信息的实时、动态监测
二、遥感(RS)
思考:有人说遥感是人视力的延伸,这句话对吗?
遥感能够精确地观测到距离更遥远、范围更广阔的地物,相比人眼更及时、更持久,被认为是人的视力的延伸
但遥感能观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,故遥感并不全是人的视力的延伸
二、遥感技术(RS)
应用:
区域地理环境研究的前提是获取地理信息。遥感信息作为重要的信息源,为区域地理环境研究从定性到定量、从静态到动态,从过程到模式的转化和发展,提供了条件
在区域地理环境研究中,遥感广泛应用于资源调查、环境监测、自然灾害防御监测等领域
二、遥感技术(RS)
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
三、全球卫星导航系统(GNSS)
概念:Global Navigation Satellite System,利用卫星,在全球范围内实时进行定位、导航的系统
组成:卫星星座、地面监控系统、信号接收系统
功能和特点:
提供精密的三维坐标(经度、纬度和高程)、速度和时间
具有全能性(海、陆、空)、全球性、全天候、连续性和实时性的特点
主要的卫星导航系统:
我国的北斗卫星导航系统(BDS)、美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)、欧洲的伽利略卫星导航系统
北斗系统由35颗轨道卫星组成,集卫星定位、导航、短信报文、精密授时于一体,可为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施,能够高效、快捷地实现信息传递
三、全球卫星导航系统(GNSS)
GNSS
军用
定位
导航
民用
旅游探险
交通
航海
航空
其它
大地测量
野外勘测
紧急救援
农业监控
生态研究
定位和导航、测量高程等
应用:
三、全球卫星导航系统(GNSS)
应用:
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
利用全球卫星导航系统可实现灾后的通信联络、减灾过程中的灾情跟踪、监测等
三、全球卫星导航系统(GNSS)
四、地理信息系统(GIS)
概念:Geographic Information System,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
基本功能:
四、地理信息系统(GIS)
工作程序:
信息源
(地图、遥感图象、实验数据、GPS数据、统计数据)
数据处理
(即建立空间模型和数据模型)
数据库
*(关于某一研究区域的若干图层的总和)
空间分析
(使各类数据之间的关系,以直观的形式表现出来,如图形、地图或表格)
表达
(将系统分析的结果形成地图、图象、图表、数字等产品)
采集
储存
分析
输出
思考:获得不同行政区的雨量站分布信息需要哪些地理信息?如何操作?
四、地理信息系统(GIS)
雨量站图
行政区图
叠加后的图层
行政区代码 1 2 3
雨量站个数 5 15 13
地理信息系统以图层为基础;图层用图形、符号、文本等描述某个主题的数据,如道路、村庄、河流等
这些图层可通过位置叠加组合在一起,不同的组合可以形成具有不同实际应用价值的图片、数据及文字信息
四、地理信息系统(GIS)
应用
GIS
区域地理
环境研究
城市管理
提供反映区域状况的各种空间信息
分析、加工信息,建立模型
对环境和自然灾害进行动态监测及评估预测
更精确地分析、评价区域内的自然资源和自然条件、区位和交通条件、人口和劳动力条件、经济和社会条件
综合分析相关信息,进行应急事件的录入、处理、决策等工作
查看、查询相关信息资源
制作相关的统计分析图和专题图
四、地理信息系统(GIS)
应用
地理信息系统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
甘肃舟曲泥石流灾害前后卫星遥感影像
灾前
灾后
四、地理信息系统(GIS)
GIS
RS
地理信息技术
GNSS
3S技术的区别与联系
提供影像信息
空间信息定位
反馈影像信息处理结果
空间信息定位
提供影像信息
反馈影像信息处理结果
区别:RS用来获取地理信息数据,GNSS用于给地理信息数据进行空间定位与导航,而GIS则是用来对地理信息数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价
强化训练
B
A
遥感和地理信息系统在自然灾害监测中应用比较广泛。据此完成1~2题。
1.在台风灾害中,利用遥感技术可以直接进行( )
A.统计受灾人数 B.监测台风运动路线
C.分析台风造成的财产损失数额 D.分析台风成因
2.在下列自然灾害中,利用地理信息系统无法做到的是( )
A.准确预报地震发生的时间 B.监测病虫害的扩散情况
C.收集洪水受灾区的面积信息 D.监测沙尘暴的动态趋势
C
B
C
全球定位系统能为全球范围内的用户提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置、速度及时间数据。据此完成3~5题。
3.森林发生火灾时,全球定位系统的主要作用是( )
A.交通导航 B.绘制地图 C.灾情跟踪 D.通讯联络
4.救灾物资空投,利用全球定位系统主要是为了( )
A.减少人力劳动,提高劳动效率 B.提高空投精确度,让救灾物资尽快投入使用
C.缩短空投距离 D.减少人员伤亡
5.利用全球定位系统可以对地震进行监测,监测的对象主要是( )
A.海陆分布的变化 B.地球内部岩浆的活动情况
C.地壳的运动状况 D.灾情的发展
强化训练