6.4 地理信息技术在防灾减灾中的应用课件（45张）

(共45张PPT)
第六章 自然灾害
气象灾害
地质灾害
防灾减灾
地理信息技术在防灾减灾中的应用
地理信息技术
Q1：是什么？
Q2：怎么用？
2018年9月，台风“山竹”登陆广东，华南地区出现大范围强降雨，深圳大鹏新区一户人家被困，其中还有一名8个月大的婴儿.....
情境：台风救援行动
在大鹏新区消防救援大队的出警过程中，风雨交加，风力达到十二级以上。树木倒伏，海水倒灌，消防员乘坐水陆两用车艰难前行抵达居民楼。到现场后，消防员发现这家院子里水深已有一米多，没过了腰身，而且周围水位还在不断地上涨。全家被困三楼，婴儿一直哭。
①场景：一户人家被困屋内，现场信号差、交通、通信受阻
②任务：远程协助现场救援队进行救援
③工具：卫星通信设备（卫星导航定位、通信）、电脑一台（内含地理信息技术软件）
如何利用手头工具，远程协助救援？
受灾情况
影响范围
人员位置
.....
即时通讯
最快路线
获取/处理/分析/传递地理信息
地理信息技术
是什么？
有用
卫星定位系统 获取位置信息
计算机+地理信息技术软件 救援路线分析、方案制定
获取、管理、分析和应用地理空间信息（地球表面特定位置的信息）的现代技术的总称
“3S技术”
地理信息技术
GNSS
全球卫星导航系统
GIS
地理信息系统
遥感
RS
是什么？
怎么用？
一、地理信息技术
1、遥感技术（RS） 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。
全称：Remote Sensing 意为：“远距离感知”
遥感就相当于：高空拍照
遥感拍摄的是地球表面，其目的是获取地物信息
包括航空遥感与航天遥感
卫星遥感技术原理示意
太阳辐射
卫星
组成：光学/电子设备
功能：记录地物反射/辐射的电磁波信号
的强度和特征
地表物体
信息接收与处理
信息解译与分析
遥感应用
传感器
信息 传输
反射 电磁波
反射率不同，遥感成像特征不同
“山竹”台风卫星图
信息 获取
一、地理信息技术
1、遥感技术（RS） 案例探究
2018年9月16日17时，台风“山竹”在广东台山海宴镇登陆。我国的风云气象卫星实时监测了“山竹”的行进进程。图a拍摄于9月15日4时，台风正渐渐逼近；图b拍摄于9月16日10时，台风正影响广东、海南和福建大部分地区。
图a 9月15日4时
图b 9月16日10时
珠三角大致位置
一、地理信息技术
1、遥感技术（RS） 案例探究
问题思考：1、对比两张影像，你能得到什么信息？
图a 9月15日4时
图b 9月16日10时
台风的登陆过程
2、结合案例，说说遥感技术在台风登陆过程中能做什么？
① 实时监测灾害形成过程，及时预报、预警 ②识别灾害发生范围 ③支持灾害救援
台风登陆时间：9月16日17时
一、地理信息技术
1、遥感技术（RS）应用
（1）灾前：监测自然灾害形成过程，准确预报、预警
例：台风、寒潮、滑坡、
泥石流等等....
一、地理信息技术
1、遥感技术（RS）应用
（2）灾时：快速识别突发性
自然灾害的影响范围
北川
唐家山
一、地理信息技术
1、遥感技术（RS）应用
（3）灾后：①支持灾害救援、灾情统计等工作②协助灾后恢复及重建等工作
一、地理信息技术
1、遥感技术（RS） 特点
少：受地面限制条件少 大：探测范围大、信息量大
快：获取信息速度快、周期短 动：能够实时、动态监测
1、遥感技术（RS） 小结
一、地理信息技术
一、地理信息技术
2、全球卫星导航系统（GNSS） 概念
全称：Global Navigation Satellite System
全球卫星导航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
四大全球卫星导航系统
中国卫星导航系统
北斗 BDS
GPS卫星星座
美国全球定位系统
GPS
俄罗斯全球导航
卫星系统
GLONASS
欧洲伽利略卫星导航系统
GALILEO
一、地理信息技术
2、全球卫星导航系统（GNSS） 原理
组成=空间部分+地面控制部分+用户设备部分
功能
三维坐标
运动速度
精准授时
服务导航
GPS接收仪
全球卫星导航系统是如何实现这些功能的？
一、地理信息技术
2、全球卫星导航系统（GNSS） 特点
01
全球性
02
全天候
03
连续性
04
实时性
一、地理信息技术
2、全球卫星导航系统（GNSS） 防灾减灾应用
（1）灾情实时监测、灾害发生地点的准确预报
2021年1月27日14点47分，长安大学的“高精度北斗地质灾害监测预警平台”向甘肃临夏永靖县的黑方台地区发出红色预警，通知当地及时组织当地群众避险。当天晚上20时53分，长安大学再次紧急发出了滑坡即将失稳的红色告警，7分钟后滑坡失稳破坏，发生了体积近10万方的黄土滑坡。这是长安大学研究团队第三次利用北斗技术成功预警突发性黄土滑坡。
一、地理信息技术
2、全球卫星导航系统（GNSS）防灾减灾应用
（2）减灾过程中的灾情跟踪、监测等
①救灾人员赶赴救灾现场的导航和通信联络
在灾区无法与外界取得联系时，北斗卫星导航系统能够准确判明受灾位置，快速通报灾情，传达指令，最大限度保证“72小时黄金抢救时间”，为抗震救灾提供科学数据支持。
一、地理信息技术
2、全球卫星导航系统（GNSS）防灾减灾应用
（2）减灾过程中的灾情跟踪、监测等
②提高减灾效率和救灾物资空投的准确度
一、地理信息技术
2、全球卫星导航系统（GNSS） 小结
一、地理信息技术
3、地理信息系统（GIS） 概念
地理信息系统是专门处理地理信息的计算机系统。
全称：Geographical Information System
表达
数据处理
数据管理 （数据库）
信息源
RS：获取地理影像
GNSS：空间定位信息
原理：
空间分析
一、地理信息技术
3、地理信息系统（GIS）
功能：地理数据的输入、处理、存储、管理、查询、分析、输出。
操作对象：地理空间数据
地理空间数据：它是指带有地理坐标的数据，包括资源、环境、经济和社会等领域的一切带有地理坐标的数据。
一、地理信息技术
3、地理信息系统（GIS） 功能
空间查询与分析
地理信息系统的空间叠加分析功能实质：
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
所选区域
数据属性表
一、地理信息技术
3、地理信息系统（GIS） 应用
（1）自然灾害动态监测、预报预警
一、地理信息技术
3、地理信息系统（GIS） 应用
（2）快速确定灾区范围及受灾情况
一、地理信息技术
3、地理信息系统（GIS） 应用
（3）制定减灾预案， 评估灾害损失
在 GIS的支持下，计算得到洪水淹没范围、水深，与各种专题图层叠加（包括土地利用、居民点分布、交通线路等）进行空间分析 ，即可生成有关专题图，如重要设施淹没图、抢险迁安路线图等。还可以进一步结合数据库中的社会经济信息，并结合相关数学模型，统计由洪水淹没造成的经济损失。
一、地理信息技术
3、地理信息系统（GIS） 应用
（4）指导灾后恢复重建，提供科学依据
地理信息系统（GIS）可以在城市重建的各个阶段发挥重要的作用，包括专题制图、空间叠加技术分析、交通网络分析技术等，尤其在空间分析研究和规划管理信息系统中甚至有着不可替代的作用。
一、地理信息技术
3、地理信息系统（GIS） 小结
地理信息技术
在防灾减灾中的
综合应用
Q2：怎么用？
①②：遥感技术提供影像
③④：地理信息系统反馈影像信息处理结果功能
⑤⑥：全球卫星导航系统提供空间信息定位功能
二、地理信息技术在防灾减灾中的综合应用
“3S”技术的相互联系
RS
获取影像信息（眼睛）
GNSS
获取位置信息（空间方位感）
GIS
分析、处理、表达（大脑）
二、地理信息技术在防灾减灾中的综合应用
【案例探究】利用地理信息技术判断舟曲泥石流灾害的影响
2010年8月7日22时左右，甘肃舟曲县城东北部山区突降特大暴雨，降雨持续40多分钟，雨量达97毫米，引发特大泥石流
Q1：对比灾害前后的卫星遥感影像，在灾后图中勾勒出泥石流的范围。
Q2：如果要统计泥石流冲毁的住宅数量与位置，还需要哪些信息？
Q3：遥感、全球卫星导航系统与地理信息系统在判断影响的过程中是如何综合使用的？
二、地理信息技术在防灾减灾中的综合应用
【案例探究】利用地理信息技术判断舟曲泥石流灾害的影响
1.泥石流主要沿“三眼峪”与“罗家峪”下泄；图中增加的浅灰色部分即为泥石流覆盖的范围
二、地理信息技术在防灾减灾中的综合应用
【案例探究】利用地理信息技术判断舟曲泥石流灾害的影响
2.统计泥石流冲毁的住宅数量与位置需要信息：主要住宅区位置（定位）、人口、住宅统计数量和分布情况等等
二、地理信息技术在防灾减灾中的综合应用
【案例探究】利用地理信息技术判断舟曲泥石流灾害的影响
3.遥感、全球卫星导航系统与地理信息系统在判断影响的过程中是如何综合使用的
拓展
GIS
地理信息系统
RS
GNSS
信息源
虚拟现实
技术
互联网
技术
全息投影
技术
其它
技术
数字地球
技术基础
Google Earth
LocalSpaceViewer
拓展
拥有“数字大脑”的钱塘江防洪减灾数字化平台，正为浙江防汛防台风工作汇聚新的强大势能。
台风“烟花”影响浙江期间，恰逢天文大潮。风、暴、潮、洪“四碰头”下，结合台风路径、潮位预报等数据的动态分析，平台的“智慧大脑”不断更新存在风险的区域。
在台风“烟花”防御过程中，平台通过全天候远程监控、精准调动水文遥测设施、开展数据在线分析，建立全市域、跨水系防汛防台风一体化的调度格局，第一时间化解风险，将损失降到了最低。
总结
RS+GIS
总结
GNSS+GIS
总结
地理信息技术是什么？在防灾减灾中怎么用？
地理信息技术 功能 应用
遥感（RS） “眼睛”：获取地面信息 灾前预警，实时跟踪，灾后评估
全球定位系统
（GNSS） “空间方位感”：定位 精确定位救援，导航、实时通讯
地理信息系统
（GIS） “大脑”：分析、处理、
表达信息 管理、查询、更新、空间分析、
应用、评价地理空间数据；
数字地球 把整个地球信息数字化，
由计算机网络来管理 3S技术的综合应用