6.4地理信息技术在防灾减灾中的应用 同步教案

6.4 地理信息技术在防灾减灾中的应用
【学习目标】
1.运用资料，描述遥感技术的特点，分析遥感技术的应用，培养综合思维能力。
2.结合图示，说出全球卫星导航系统的组成和特点，归纳全球卫星导航系统的应用，提高地理实践力。
3.搜集相关资料,说出地理信息系统在防灾减灾中的应用，增强地理探究能力。
【教学重难点】
遥感技术、全球卫星导航系统、地理信息系统在防灾减灾中的应用。
【教学方法】
问题引导法、小组讨论法、讲授法、多媒体辅助教学。
【教学过程】
新课导入：
(多媒体图片展示)“5﹒12”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。北斗用户机作为一种救护生命的设备，它通过什么渠道传送灾情？它在防灾救灾中发挥什么样的作用？带着这些问题,让我们走进今天的课堂:地理信息技术在防灾减灾中的应用。
新课讲授：
【遥感】
（学生自主学习）阅读教材P114～P115页，思考回答问题。
提问：什么是遥感？遥感的工作原理是什么？
1.遥感的概念
学生回答：利用装在航空器或航天器的光学或电子设备,对地表物体进行远距离感知的地理信息技术。
（教师深化总结）根据搭载传感器的不同，遥感可分为航空遥感和航天遥感两种。
(过渡)了解了遥感的概况后，下面我们来分析一下遥感的工作原理。读图6.21 卫星遥感技术原理示意图。
2.遥感的原理
（学生讨论）遥感的工作过程和原理。
（教师总结）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。 遥感就是借助于对不同物体发射和辐射电磁波的分析，进而获取地表的地理信息。其工作过程和原理如下：
(
目标物
（电磁波）
传感器
遥感地面
系统
遥感应用
信息获取
信息传输
信息接收与处理
信息解译与分析
)
提问：运载工具的飞行高度对遥感结果产生哪些影响？完成下面表格。
遥感结果 运载工具运行高度
高 低
资料获取周期
资料获取速度
探测范围
地物分辨率
（教师分析）运载工具的飞行高度越高，探测范围越大，获得资料的速度越快，周期越短，但对地物的分辨率越低。
活动：学生比较、归纳、总结航空遥感与航天遥感的不同，进而加深对遥感的认识。
（过渡）我们传统的获取区域地理信息的方法和途径是实地调查。遥感技术作为一种现代化的获取区域地理信息的技术，它与实地调查相比，有哪些优点？完成下面的表格。
人工实地调查 利用遥感技术调查
花费时间
调查速度
调查连续性
调查人员数量
调查成本
调查范围
能否动态、实时监测
3.遥感的优点
提问：通过与人工实地调查的比较，我们能明显的看出遥感技术在获取地理信息方面的优势，那具体来讲，遥感的优点有哪些呢？
（学生讨论回答）
（教师总结）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，能够实现对地物信息的实时、动态监测。
4.遥感的应用
（多媒体展示）遥感在防灾减灾中的应用。
（学生活动）阅读教材p115页，思考遥感技术究竟在防灾减灾中发挥哪些方面的应用？
（教师总结）在众多的自然灾害中，遥感都可以发挥它的作用。譬如，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,并对灾情统计、灾害救援等工作提供强有力的支持。利用遥感可以进行森林病虫害监测、森林火灾与煤矿火点监测、大气监测与天气预报（包括台风监测预报）、旱涝灾害监测、海洋赤潮灾害监测等方面监测。
【全球卫星导航系统】
(学生自主学习)阅读教材p116页，思考什么是全球卫星导航系统？它有哪些部分组成？
1.全球卫星导航系统的概念
（学生回答）
（教师总结）全球卫星定位系统是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。它主要由三部分组成：卫星星座（空间部分）、地面监控系统（地面控制部分）、信号接收系统（用户部分）。
（过渡）作为一种新的地理信息技术，全球卫星导航系统有哪些特点？
2.全球卫星导航系统的的特点
（教师讲解）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.全球卫星导航系统的的应用
（学生活动）阅读教材，思考全球卫星导航系统在防灾减灾中有哪些方面的应用？
（学生讨论发言）
（教师总结）全球卫星导航系统在防灾减灾中有广泛的应用。
①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。
②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。
4.全球四大卫星导航系统
（教师讲解）全世界有四大卫星导航系统：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、我国的北斗卫星导航系统。
（过渡）下面我们重点了解我们国家的卫星导航系统：北斗卫星导航系统。
5.我国北斗卫星导航系统
（教师讲解）北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是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空间基础设施。
我国的北斗卫星导航系统由35颗轨道卫星组成卫星星座，集卫星定位、短信报文、精密授时于一体，能够高效、快捷地实现信息的传递。
【地理信息系统】
（学生活动）阅读教材p117页，思考什么是地理信息系统？它的工作原理是什么？
地理信息系统的概念
（教师讲解）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。
（多媒体展示）地理信息系统工作流程图。
(
信息源
数据处理
数据库
空间分析
表达
地图、遥感图像以及野外考察、室内试验、社会经济统计等获得的数据
建立空间模型和数据模型
形成可供研究、规划和决策人员使用的产品，主要形式有地图、图像、统计图表、数字等
按一定规划对所研究的局部进行空间分析
关于某一研究区域的若干图层就组成GIS数据库
)
（教师讲解）通过地理信息系统的工作流程图，我们可以分析地理信息系统的工作原理。
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。
地理信息系统的特点
（教师讲解）①信息量大，使用方便；②空间查询与分析功能强大，可叠加分析；③动态监测（GIS与RS相结合）
地理信息系统的功能与应用
（多媒体展示）地理信息系统的基本功能。
（教师总结）地理信息系统具有强大的功能，具有广泛的应用。
（过渡）下面我们重点研究一下地理信息系统在防灾减灾中具体有哪些方面的应用。
地理信息系统在防灾减灾中的应用
（学生活动）阅读教材P117页，分析地理信息系统在防灾减灾中有哪些方面的应用？
（多媒体展示）
(
地理信息系统
信息管理查询和分析功能
分析灾害影响范围
确定救灾物资调配的最佳路线
受灾人员、财产的安全有效转移
进行灾情统计与评估
提供决策依据
灾后重建
)
（教师总结）①对灾害进行动态监测、预报预警；②快速确定受灾范围及受灾情况；③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。
（过渡）在地理信息技术中，遥感、全球定位系统、地理信息系统是既各自独立发展又相互联系，相互促进的。在防灾减灾领域，三者是如何协调的呢？
地理信息系统利用遥感、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。
案例分析：温州灾害监测预警信息系统
（学生活动）阅读教材中“温州灾害监测预警信息系统”案例，思考并完成：
（1）温州灾害监测预警信息系统建立的依据是地理信息系统的哪项功能？
（2）绘制该预警信息系统工作的具体流程示意图。
（3）该系统对防灾减灾的作用是什么？
课堂练习：
见课件。
课堂小结：
本节在防灾减灾学习的基础上，重点研究、分析现代化的地理信息技术在防灾减灾中的应用。主要讲到三种地理信息技术：遥感技术、全球卫星导航系统、地理信息系统。对每种地理信息技术的概念、工作原理及其在防灾减灾中的应用做了详细、系统的讲解。
作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
一、遥感技术
1.概念
2.特点
3.应用
二、全球卫星导航系统
1.组成
2.特点
3.种类
4.应用
三、地理信息系统
1.概念
2.特点
3.应用
【课后反思】
本节课讲地理信息技术在防灾减灾中的应用，专业性较强，难度较大，但对更专业性的知识不做过深的涉及，只是让学生对地理信息技术总体有基本的了解和认知，在此基础上，能结合案例，会分析每种地理信息技术在防灾减灾中有哪些方面的应用即可。