6.4 地理信息技术在防灾减灾中的应用（共40张ppt内嵌视频）

(共40张PPT)
什么是地理信息技术？
What is
geographic information technology
地理信息技术是指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称，主要包括
遥感(RS) 全球卫星导航系统(GNSS) 地理信息系统(GIS)
3S技术是遥感技术(RS)、全球卫星导航系统(GNSS)和地理信息系统(GIS)的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。
广泛应用于区域地理环境研究：
资源调查、环境监测、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土规划等。
地理信息技术的大众化应用已成为趋势：
如GPS汽车导航、空间信息网站、城市多媒体地理信息。
Remote Sensing……
一、遥感 Remote Sensing
RS
1.遥感的定义及原理（Remote Sensing，简称RS）
“遥远的感知”
所谓遥感，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，远距离对地表物体的感知并且获取目标物的电磁波信息，并根据电磁波的特征进行分析和应用的技术。
Remote sensing
Definition and principle of remote sensing……
遥感传感器的电磁波反射
E- wave reflection of remote sensing sensor
遥感常用电磁波段
紫外线 可见光 红外线 微波
由于地面物体的种类、性质、环境条件的不同，其反射和辐射的电磁波也各不相同；所以，可以对遥感信息进行处理和判读分析
可见光航拍遥感影像
红外卫星拍摄遥感影像
密云 | 卫星数据接收站
密云卫星接收站于1986年建成并开始运行，可接收范围覆盖我国中部、东北地区及相邻境外地区
喀什卫星接收站于2008年建成并投入运行，接收范围覆盖我国西部以及中亚邻国等区域
喀什 | 卫星数据接收站
拓展：中国遥感卫星地面站
中国遥感卫星地面站现建成有密云、喀什、三亚、昆明、北极5个卫星接收站，具有覆盖我国全部领土和亚洲70%陆地区域的卫星数据实时接收能力，以及全球卫星数据的快速获取能力。
【问题】与传统方法比，遥感技术有哪些优势？
范围大
速度快
信息多
限制少
实时性
动态性
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。
2.遥感的特点 Application of remote sensing technology
利用遥感可以进行矿产开采监测，土地资源、陆地水资源、海洋资源调查、植被资源等方面调查。
全国森林资源普查
全国水域空间分布普查
3.遥感的应用——资源普查
利用遥感可以进行荒漠化、环境污染、海洋生态、全球气候变化、植被变化等方面监测
全国湿润指数数据
黑龙江蒸发与蒸腾数据
3.遥感的应用——环境监测
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。
洪涝检测
森林火灾检测
3.遥感的应用——自然灾害防御与监测
通过不同时间的遥感影像图就可以判断灾害的发展方向，实现动态监测，这样就可以进行预报、预警。
不同时段台风的实时遥感检测图
3.遥感的应用——自然灾害防御与监测
遥感技术防灾减灾的应用 A- of RST in disaster prevention and mitigation
灾前和灾中，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
灾后，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
Remote sensing
Definition and principle of remote sensing……
应用领域 具体内容
资源普查 矿产资源、水资源、土地资源、森林和草场资源、野生动物资源等 可对农作物进行估产
灾害监测 旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等 有助于防灾、减灾
环境监测 荒漠化、土壤盐渍化、环境污染、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、海上冰山漂流等 有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善
工程建设 及规划 大型水利工程、港口工程、核电站、路网、城市规划等 —
其他 军事侦察、海上交通、海洋渔业等 —
风云二号对台风“菲特”监测
2008年四川北川县城遥感影像
Global positioning system……
二、全球定位系统
GNSS
1.全球定位系统及其组成 Global positioning system and its composition
利用卫星，在全球范围内适时进行导航，定位的系统，称为全球定位系统，简称GNSS
全球定位系统包括三大部分
GP-System
Global positioning system and its composition……
卫星星座
（空间部分）
GPS satellite constellation… …
地面监控系统
（地面控制部分）
Ground monitoring system……
信号接收系统
（用户部分）
GPS signal receiver……
空间部分
星星座
用户设备部分
信号接收机
地面控制部分
地面监控系统
1.全球定位系统工作原理 Global positioning system and its composition
全能性
全球性
全天候
连续性
实时性
海陆空全能
不分昼夜
全球覆盖
连续不断
实时信息
【问题】全球卫星导航系统有哪些优势？
3.全球定位系统的特点 Application of global positioning system
全球定位系统能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间
并且具有全能性(陆地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、连续性和实时性的特点
4.全球定位系统的应用 Application of global positioning system
GP-System
Global positioning system and its composition……
三维坐标.
Three dimensional coordinates… …
运动速度.
Speed of movement… …
精确授时.
Precise timing… …
导航服务.
Navigation service… …
全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用较为广泛。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。
4.全球定位系统的应用 Application of global positioning system
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
民用 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
防灾减灾 帮助用户在遭遇自然灾害或面临危险时发出求救信号，及时报告位置和受灾情况，有效缩短搜寻救援时间
中国北斗卫星导航系统
BeiDou Navigation Satellite System
拓展：中国北斗卫星导航定位系统 China Beidou s-navigation and positioning system
2020年6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗(共计55颗北斗导航卫星)组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空
30分钟后卫星顺利进入预定轨道，至此，我国提前半年完成北斗全球卫星导航系统星座部署
BDS-System
BeiDou Navigation Satellite System……
Beidou-3 satellite navigation system
北斗三号卫星导航系统
北斗闪耀，泽沐八方
北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式31日上午在北京举行；国家主席习近平出席仪式，宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通并参观北斗系统建设发展成果展览展示
目前，世界上已经有半数以上的国家在全球范围内使用北斗系统
让科技创新成果为更多国家和人民所及、所享所用，中国北斗系统，对世界上渴望科技改善生活的人们来说，是一个巨大鼓舞，“中国分享”也必将让世界更加美好
2．下列事件中，不需要利用北斗卫星导航系统的是( )
A．港口、码头的船舶调度
B．前往利比亚撤侨包机航向的确定
C．四川凉山森林大火扑救方案的制定
D．山洪地质灾害救灾时救援物资的投放
C
1．下列属于北斗卫星导航系统组成部分的是( )
①北斗导航卫星；②信号接收设备；③地面控制站；④车载移动电话；
A．①②③ B．①③④ C．①②④ D．②③④
A
Geographic Information System……
三、地理信息系统
GIS
1.地理信息系统(GIS)的概念 The concept of GIS
专门处理地理空间数据的计算机系统，称为“地理信息系统”，简称“GIS"
地理信息系统能对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达
GI-System
Geographic Information System……
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。
例如，将雨量站图层与行政区图层进行叠加，可以获得雨量站在行政区的分布信息。
地理信息系统(GIS)的空间叠加分析 Application of global positioning system
地理信息系统GIS数据库图层示意图
Map of GIS database layer
河流图层
植被图层
水域图层
交通图层
土壤图层
地形图层
图层叠加分析
坡向分布、岩石倾斜 滑坡易发区
河流分布、坡度分布、土石分布水系 泥石流易发区
水系、土地利用、居民点、地形、土壤 耕地的分类和评价
水系、土地利用、居民点、地形、土壤、水文地质、区域规划 深埋垃圾场选址
人口密度、交通线路及规划图 新建商业中心选址
人口密度、行政区划、行政区人口基数 行政区人口增长率
地理信息系统(GIS)
天地图 | 国家地理信息公共服务平台
https://zhfw.tianditu./
GI-System
Geographic Information System……
数据输入和处理
遥感、地图和各种统计数据，编码采集、动态更新。
数据存储和管理
数据信息重组，数据关系描述，数据信息资源共享。
空间查询和分析
根部不同目的，对数据进行模型构建、分析处理。
制图和产品输出
短时间内制作各种地图、统计图，并实现可视化。
3.地理信息系统(GIS)的基本功能 Application of global positioning system
3.地理信息系统(GIS)的应用 Brief procedure of GIS workflow
地理信息系统可应用的领域相当广泛
可以说，凡是用到地图或需要处理地理空间数据的领域，都可以借助GIS
3.地理信息系统(GIS)的应用 Brief procedure of GIS workflow
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。
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。
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。
如果估算泥石流冲毁的住宅数量，还需要哪些信息
完成第2题，需要用到地理信息系统的哪些功能
1.遥感技术（RS）
主要功能是收集信息，即“看”
2.全球定位导航系统（GPS）
主要功能是定位和导航。可提供三维坐标、速度和时间。
3.地理信息系统（GIS）
主要功能是进行空间数据的分析、预测、评估和表达，需要软件计算，即“想”；凡是需要“想”的选GIS。
3S技术的区别
遥感、全球定位系统与地理信息系统既互为独立发展又相互促进