6.4地理信息技术在防灾减灾中的应用（共48张ppt）

(共48张PPT)
北斗用户机是一种什么设备 它通过什么渠道传送灾情？
“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(图6.20)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。
新课导入
北斗卫星——中国的“天眼”
地理信息技术
在防灾减灾中的应用
第六章 自然灾害 第四节
新教材人教版·高中必修第一册
地理
课标要求
通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用。
1.运用遥感影像，说明其在自然地理中的具体应用。(综合思维、区域认知)
2.结合某区域，说明全球卫星导航系统在定位导航中的应用。(区域认知、地理实践力)
3.运用资料，说明地理信息系统的常用功能及其基本操作方法。(综合思维、地理实践力)
4.结合实例，分析地理信息技术在防灾、减灾中发挥的作用。(人地协调观、综合思维)
素养目标
目录
CONTENTS
01 遥感技术
02 全球卫星导航系统
04 课时作业
03 地理信息系统
一、遥感技术
遥感（Remote Sensing，简称RS）就是“遥远的感知”，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，远距离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。
搭载平台——航天遥感
搭载平台—航空遥感
关键装置------传感器
1、遥感技术原理
地表物体
太阳
传感器（高空气球、飞机、卫星）
信息获取
信息传输
传感器是遥感的关键装置，是遥感的中心环节。
信息接收与处理
信息解译分析
遥感应用
地球上的物体都在不停地吸收、反射、发射电磁波，不同物体的电磁波特性（波长和频率）不同。
1、遥感技术原理
2、遥感技术特点
探测范围大
01
获取信息快、周期短、信息量大
02
受地面条件限制少
03
能够实现地物信息的实时、动态监测
04
3、遥感的应用
①实时监测台风、洪涝等灾害的形成过程，并进行准确的预报、预警。
台风“菲特”10月5日20时遥感图
台风“菲特”10月7日3时遥感图
②快速识别地震等突发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。
汶川地震后，北川及其周边地区多出出现滑坡和泥石流，道路房屋被掩埋，河道被堵塞。右图为灾后北川某区域的遥感影像图，通过和振前该区域遥感影像进行对比，可以迅速判断受灾区域，并为抢险救灾提供支持。
2008年5月14日四川北川县城遥感影像
3、遥感的应用
③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。
全国水域空间分布普查
全国森林资源普查
3、遥感的应用
④此外还可以对荒漠化、环境污染、海洋生态、全球气候变化、植被变化等方面进行环境监测。
全国湿润指数数据
黑龙江蒸发与蒸腾数据
3、遥感的应用
二、全球卫星导航系统
全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System，简称GNSS），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。其中的4大卫星导航系统供应商包括美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统、欧盟的伽利略卫星导航系统和中国的北斗卫星导航系统。
1、全球卫星导航系统（GPS）的工作原理
全球卫星导航系统是利用卫星在全球范围进行实时定位和导航的一种地理信息技术，能为用户提供精密的三维坐标、速度和时间。
三维坐标
运动速度
精确授时
为导航服务
2、全球卫星导航系统（GPS）的组成
全球卫星导航系统(GPS)是由以下三个部分构成：
用户设备部分
空间部分
地面控制部分
3、全球卫星导航系统作用与特点
可以快速精确地确定地面某点的三维坐标
（经度、纬度、高程），速度和时间。
作用
特点
应用广泛
全球覆盖
全天候，不受天气影响
具有连续性和实时性
4、世界主要的卫星导航系统
中国的北斗卫星导航系统
俄罗斯的全球卫星导航系统
欧洲的伽利略卫星导航系统
美国的全球定位系统
5、北斗卫星导航系统
北斗卫星导航系统模型
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、快捷地实现信息传递。
三、地理信息系统
地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS），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。
1、地理信息系统（GIS）的基本功能
2、地理信息系统的空间叠加分析
1
2
3
1
2
3
雨量站图
行政区图
叠加后的图层
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。
3、地理信息系统在防灾减灾中的应用
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。
活动：利用GIS判断舟曲泥石流灾害的影响
甘肃舟曲泥石流灾害前后卫星影响遥感影像
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97毫米，引发特大泥石流。
（1）对比灾害前后的卫星遥感影像，在灾后途中勾勒出泥石流的范围。
（2）如果估算泥石流冲毁的住宅数量，还需要哪些信息？
（3）完成第2题，需要用到地理信息系统的哪些功能？
案例：温州灾害监测预警信息系统
温州灾害监测预警信息系统,利用雨量站、水位站、气象云图等提供的信息进行气象要素、河湖水位、台风及其形成过程的动态监测。将这些信息与地形、交通、遥感影像等信息进行叠加分析,可实现对灾害的预报预警
图a中点状符号表示雨量站。雨量站的颜色不同，表示查询时段(2015年9月29日8时一9月30日8时)降水量不同。
案例：温州灾害监测预警信息系统
温州灾害监测预警信息系统,利用雨量站、水位站、气象云图等提供的信息进行气象要素、河湖水位、台风及其形成过程的动态监测。将这些信息与地形、交通、遥感影像等信息进行叠加分析,可实现对灾害的预报预警
图b中三角形符号表示水位站。查询时段(2015年9月29日21时)有水位站的水位超过了警戒水位,系统发出预警。
案例：GIS技术在1998年鄱阳湖洪涝救灾中的应用
下图所示是通过GIS分析 1998年7月27～31日洞庭湖及荆江地区飞机的遥感图像，得出洪涝过程中被淹没的区域（红色区域），这样有利于快速的准确的救灾。
课堂总结
1．该图像利用的技术主要是(　　)
A．RS、GNSS
B．GNSS、GIS
C．GNSS、雷达技术
D．RS、GIS
解析第1题，该图像的信息来源于RS技术，图像的处理需要GIS技术，故答案选D。
D
下图为2021年第22号台风“雷伊”的移动路径图。据此完成1～3题。
2．由图像可知高新技术在台风监测中的优越性有(　　)
①展现台风形成过程　②发现台风中心
③估计台风移动方向　④消除台风造成的危害
A．①②④ B．①③④
C．②③④ D．①②③
解析 高新技术可以发现台风的位置，展现台风的形成过程，估计台风的运动方向、速度，但无法消除台风带来的危害，①②③对，④错，故选D。
D
下图为2021年第22号台风“雷伊”的移动路径图。据此完成1～3题。
3．救灾决策部门运用GIS分析此次台风造成的洪涝灾情，需要叠加使用的专题地图有(　　)
①土壤类型分布图　②水系分布图　
③地形分布图　 ④地质构造分布图
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
解析 洪涝灾害的形成主要与气候、地形、水系分布、植被等因素有关。因此救灾决策部门运用GIS分析此次台风造成的洪涝灾情需要叠加使用的专题地图有水系分布图和地形分布图，②③正确。洪涝灾害的形成与土壤类型和地质构造无关，因此不需叠加土壤类型分布图和地质构造分布图，①④错误。故选B。
B
下图为2021年第22号台风“雷伊”的移动路径图。据此完成1～3题。
(2021·江苏常州期末)2020年12月8日，国家主席习近平同尼泊尔总统班达里互致信函，共同宣布了珠穆朗玛峰最新高程。据此完成4～5题。
4．北斗卫星导航系统可为我国提供的服务有(　　)
A．测量山峰海拔
B．模拟珠峰高程变化
C．获取山区遥感影像
D．计算灾后经济损失
解析　 北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，可以为我国提供高精确的定位导航服务，如测量山峰海拔，A正确；模拟珠峰高程变化、计算灾后经济损失需要借助地理信息系统，B、D错误；获取山区遥感影像需要借助遥感技术，C错误。
A
(2021·江苏常州期末)2020年12月8日，国家主席习近平同尼泊尔总统班达里互致信函，共同宣布了珠穆朗玛峰最新高程。据此完成4～5题。
5．尼泊尔多地质灾害，但其损失一般相对较小，其主要原因是(　　)
A．防灾避灾技术高
B．经济活动较少
C．减灾能力较强
D．灾害预报精准
解析　 尼泊尔多地质灾害，但由于尼泊尔人口少，经济活动较少，造成的损失一般相对较小，B正确；尼泊尔社会经济发展水平较低，防灾避灾技术水平低，减灾能力较弱，灾害预报技术比较落后，A、C、D错误。
B
6．手机GNSS功能的出现，说明(　　)
A．GNSS技术已成为人们日常生活的必备工具
B．GNSS技术可以扩大人们的出行范围
C．随着GNSS技术的普及，民用GNSS技术发展很快
D．有手机信号就能进行GNSS定位导航
解析　GNSS的功能是定位导航，不是日常生活的必备工具，并不能影响人们的出行范围，A、B错误。智能手机上GNSS的应用表明民用GNSS技术发展很快，手机必须具备GNSS定位功能才能导航，C正确，D错误。
C
(2021·河北廊坊段考)智能手机一般具备拍照、网页浏览、地图查询、定位导航等功能。下图是某智能手机的GPS功能显示图。读图，完成6～8题。
7．手机GNSS能够实现的功能有(　　)
①网络实时监视　②所处位置获取　
③空间数据分析　④行车路线追踪
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
解析　由所学知识可知，手机GNSS的主要功能是定位导航，可以确定用户当前所处位置，并对用户的移动路线进行追踪，②④正确，D正确。网络实时监视需要利用RS网络技术，空间数据分析需要GIS进行分析处理，①③错误。
D
(2021·河北廊坊段考)智能手机一般具备拍照、网页浏览、地图查询、定位导航等功能。下图是某智能手机的GPS功能显示图。读图，完成6～8题。
8．用户在智能手机上运行打车软件，输入目的地即可将信息发送给离他较近的若干出租车。打车软件运用的核心技术是(　　)
A．数字地球(DE)
B．遥感技术(RS)
C．地理信息系统(GIS)
D．全球卫星导航系统(GNSS)
解析　 打车软件运用的核心技术是GIS，C正确。数字地球(DE)指信息化的地球，即将整个地球信息进行数字化后，由计算机网络来管理的技术系统；遥感技术(RS)是获取信息的主要手段，主要是监测功能；全球卫星导航系统(GNSS)的功能是定位导航，不符合题意，A、B、D错误。
B
(2021·河北廊坊段考)智能手机一般具备拍照、网页浏览、地图查询、定位导航等功能。下图是某智能手机的GPS功能显示图。读图，完成6～8题。
9．获取咸海面积变化的影像需要利用的地理信息技术是(　　)
A．RS B．GNSS C．SOS D．GIS
解析　 获取地表物体的影像需要利用遥感技术，通过比较不同年份咸海的遥感图像可以监测其面积的变化。故选A。
A
下图示意1973～2016年咸海面积的变化。据此完成9～10题。
10．预测咸海面积变化趋势采用的地理信息技术是(　　)
A．RS B．GIS C．GNSS D．数字地球
解析　 GIS的功能是解决包括地物空间分布及地理位置分析、趋势分析、模式分析，以及模拟结果等问题，因此对咸海面积变化趋势的预测需采用GIS。故选B。
B
下图示意1973～2016年咸海面积的变化。据此完成9～10题。
全球性、全天候、连续性和实时性等特点。
(1)考察船在向南极前进过程中想要随时知道自己前进的方向和所处的地理坐标，需要用到的地理信息技术是什么？利用了该项地理信息技术的哪些特点？
11．阅读图文材料，完成下列要求。
2021年11月10日，中国第37次南极科学考察队乘坐“雪龙2号”极地科考破冰船从上海起航，航程3万余海里，2021年5月上旬返回上海。下图为北极冰川变化示意图。
GNSS。
给北极熊佩戴装有GNSS信号发射装置的项圈，GNSS信号发射装置每天都向卫星发送信号；科研人员利用互联网查询、记录项圈的移动轨迹。
(2)材料中图片的获取主要利用的地理信息技术是________；此图反映北极冰层面积在________，主要原因是 ；动态监测并预测北极冰川和海岸线变化要利用到的地理信息技术为________；冰川的融化会导致海平面不断上升，监测海平面上升需要的地理信息技术为________。
(3)全球气候变化对北极熊的生存带来了影响，请设计一个利用地理信息技术研究北极熊生存状态的具体方案。
11．阅读图文材料，完成下列要求。
2021年11月10日，中国第37次南极科学考察队乘坐“雪龙2号”极地科考破冰船从上海起航，航程3万余海里，2021年5月上旬返回上海。下图为北极冰川变化示意图。
GNSS
RS
缩小
全球气候变暖　
RS和GIS
(1)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。
图略。范围主要在三眼沟、罗家峪沟。
12．阅读图文材料，回答下列问题。
2010年8月7日，甘肃舟曲发生特大泥石流。通过泥石流发生前后舟曲县城的遥感影像对比可以发现，灾害前后舟曲县城及其附近地区地面环境发生了很大变化。
住宅空间分布图、泥石流的空间范围等。图像叠加、空间数据的查询与分析功能。
(2)如果估算泥石流冲毁的住宅数量，还需要哪些信息？需要用到地理信息系统的哪些功能？
(3)如果灾后第一时间看到这两张影像图，你认为救灾队应该把救灾重点放到哪里？
根据对人员伤亡情况的预估，优先安排对泥石流冲毁掩埋的月园村、三眼村(部分)和城内居民区(部分)进行救援。
12．阅读图文材料，回答下列问题。
2010年8月7日，甘肃舟曲发生特大泥石流。通过泥石流发生前后舟曲县城的遥感影像对比可以发现，灾害前后舟曲县城及其附近地区地面环境发生了很大变化。
(2021·广东卷)据报道，2020年深圳市大疆创新科技有限公司的无人机产品占全球及国内市场份额分别超80%和70%。据此完成下题。
1．无人机自动返航主要使用的技术是(　　)
A．气压感知
B．大地测量
C．遥感监测
D．卫星定位
D
解析　无人机自动返航需要实时位置信息，所以依托的技术是全球卫星导航系统，因此其主要使用的技术是卫星定位。D正确。气压感知和大地测量无法获得无人机的位置信息，A、B错误。遥感监测易受天气、地形等影响，移动物体位置信息精确度较低，不适于导航，C错误。
(2021·扬州中学模拟)2020年“抗疫”期间，江苏省利用大数据、移动互联网等推出加强疫情防控的创新举措——健康码。系统通过获取用户一定时期内的行程记录，综合用户填写的信息，形成红、黄、绿不同颜色的健康码。据此完成2～3题。
2．不同颜色健康码的生成与使用，用到的地理信息技术有( 　　)
①数字地球　②GNSS　③GIS　④RS
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
解析　 健康码是系统通过获取用户一定时期的行程记录生成的，所以必须要用到的一个就是对用户地理位置信息的定位技术，也就是GNSS，其次还需要对疫情防控地区的疫情跟踪记录和分析来划分哪些地区为高风险哪些地区为低风险，这就需要用到数据的分析和处理，也就是地理信息系统，故选B。
B
(2021·扬州中学模拟)2020年“抗疫”期间，江苏省利用大数据、移动互联网等推出加强疫情防控的创新举措——健康码。系统通过获取用户一定时期内的行程记录，综合用户填写的信息，形成红、黄、绿不同颜色的健康码。据此完成2～3题。
3．健康码能够识别居民疫情健康信息的原理是借助手机的以下功能(　　)
①查询疫情分布　②记录移动轨迹　③获取每日体温　④共享用户信息
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
解析　 健康码是系统通过获取用户一定时期的行程记录生成的，所以必须要用到的一个就是对用户地理位置信息的定位技术，所以需要记录移动轨迹和用户授权移动或者其他电信公司获取权限来查询行程轨迹，所以需要用户共享行程信息。手机可以查询疫情分布，但不是健康码识别的主要原理，手机无法获取每日体温。故选D。
D
4．GIS系统通过对谷地、土质疏松区、降水类型等图进行叠加分析，就能分析出泥石流最有可能发生的区域。图2中，哪一种类型最能代表图1的叠图分析模式(　　)
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
A
解析　 泥石流发生地区位于危害谷地区的方格且位于暴雨的方格，而危险谷地区位于谷地方格旁且在土质疏松的方格范围内，因此采用图2中同时满足两个条件的模式(甲)，就能分析出泥石流最有可能发生的区域，故A正确。
(2021·湖北黄冈期末)下图为网格式地理资料，它显示了泥石流发生的相关信息。读图，完成4～5题。
5．根据泥石流发生情形，图1中甲、乙、丙、丁依次填入(　　)
A．1、0、0、1
B．0、1、1、0
C．1、1、1、0
D．0、0、1、1
A
解析　 甲位于土质疏松区且位于谷地方格旁，故甲属于危险谷地区，甲方格应填1；乙不位于土质疏松区，靠近谷地方格旁(与对角线方格相邻)但不同时满足危险谷地区条件，故乙方格应填0；丙虽位于危险谷地区，但不位于暴雨方格内，故不易发生泥石流，丙方格应填0；丁位于危险谷地区方格区，又位于暴雨方格区，发生泥石流的可能性大，丁方格应填1，故A正确。
(2021·湖北黄冈期末)下图为网格式地理资料，它显示了泥石流发生的相关信息。读图，完成4～5题。
6．阅读图文材料，完成下列要求。
不同植物类型由于组织结构不同、季节不同、生态条件不同而具有不同的光谱特征、形态特征和环境特征，在遥感影像中可以表现出来。下图是不同植被反射波谱曲线比较图。
(1)利用高分辨率遥感影像对植被分布的调查，主要是利用了不同植被的不同________特征，并由此区分________。
(2)不同地物在同一光谱波段上的反射率差异越大，越容易区分。绿光波段的可见光以及红外线反射率最高的植被分别是________、________。
光谱
植被类型
桦树
草
6．阅读图文材料，完成下列要求。
不同植物类型由于组织结构不同、季节不同、生态条件不同而具有不同的光谱特征、形态特征和环境特征，在遥感影像中可以表现出来。下图是不同植被反射波谱曲线比较图。
(3)利用遥感技术进行农业灾害监测，具有哪些突出优点？
(4)某大型农场发生洪涝灾害，如果你是防灾减灾办公室的决策者，如何利用地理信息技术防灾减灾？
①探测范围大；②实时传输；③快速处理；④迅速获取信息；⑤实时动态监测等。
利用RS快速获取农场灾害信息，并不断更新灾害信息；利用GIS分析农场淹没范围，即将受淹的范围；利用GIS制定救灾方案；利用GIS指挥调度救灾物资、救灾车辆、救灾人员；利用GNSS锁定灾害准确位置；用GNSS为救灾车辆进行导航；不断利用“3S”技术监控灾情变化，及时调整救灾方案和救灾路线。