地理人教版（2019）必修第一册6.4地理信息技术在防灾减灾中的应用课件（共28张ppt）

(共28张PPT)
地理信息技术
在防灾减灾中的应用
Application of geographic information technology in disaster prevention and mitigation
第六章 自然灾害
【教学目标】
1.了解遥感、全球卫星导航系统和地理信息系统的技术特点和相互关系。
2.举例说明遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统在防灾减灾中的具体作用。
3.结合实例，提出综合运用遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统进行防灾、减灾的具体程序和方法。
地理信息技术
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) 全球定位系统(GPS) 地理信息系统(GIS)
遥感
Remote Sensing
01
图1 FY-4B静止气象卫星真彩色云图
【问题探究1】紧跟台风脚步的高空之眼
材料一 2023年7月，随着“杜苏芮”穿越巴士海峡后越来越靠近闽粤沿海，高分四号卫星开始对其凝视拍摄，7月27日8点30分钟内拍摄了82张图像，平均一分钟超两张。通过这些图像，可以确定台风中心的位置，
监测其移动方向。
材料二 正是凭借气象卫星及时而准确的气象数据，让受灾地区得以提前预警防范，大大降低了台风带来的不利影响。北京提前疏散转移4.2万余人，近50万建筑工人安全转移。浙江实现人员零伤亡，遭受直接经济损失3.5亿元。
遥感的定义与特点
Definition and characteristics of remote sensing
遥感的定义与特点
Definition and characteristics of remote sensing
【问题探究1】紧跟台风脚步的高空之眼
（1）高分四号卫星对台风进行严密监测，用到了什么技术？
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。
（2）“30分钟内拍摄了82张图像，平均一分钟超两张”，与传统实地调查相比，遥感技术有什么特点？
①探测范围大；
②获取信息速度快，周期短，信息量大；
③受地面条件限制少；
④能够实现地物信息的实时动态监测。
图2 遥感技术示意图
遥感的工作原理
The working principle of remote sensing
【问题探究1】紧跟台风脚步的高空之眼
图3 卫星遥感技术原理示意图
材料三 不同地物反射的电磁波不同，这是遥感影像能够被判读的基础。传感器可以接收地面物体反射或辐射的电磁波信息，并以影像胶片或数据磁带的形式记录下来，传送到地面接收站。汇集成一张张含有丰富信息的遥感影像图。
（3）结合示意图说明遥感的工作原理？遥感图像和日常生活中的“照片”一样吗？
目标物反射电磁波→传感器获取信息→遥感地面系统进行信息处理分析→专业图件统计数字
图4 可见光航拍遥感影像
遥感常用电磁波段为紫外线、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。
遥感的工作原理
The working principle of remote sensing
图5 红外卫星拍摄遥感影像
图6 不同地物的反射率
遥感技术的应用
The application of remote sensing technology
在灾害发生前和发生过程中，可以实时监测洪涝、台风、火灾等灾害的形成过程，进行准确的预报、预警。
图7 “风云二号”气象卫星对台风“菲特”进行监测
2013年10月5日20:00逼近我国东部沿海
2013年10月7日3:30影响浙江和福建
遥感技术的应用
The application of remote sensing technology
在灾害发生后，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。
图8 汶川地震前后北川县城遥感影像对比图
地震造成山体滑坡、河道堵塞
泥石流
山体滑坡
北川县城
遥感技术的应用
The application of remote sensing technology
遥感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。可以提高研究工作的精度和质量，节省人力、财力，提高效率。
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，将多次或逐月、逐年的遥感影像图叠加，就可反映城市的扩张、海岸的侵蚀、湖泊消长等。
图9 1998年8月28日洞庭湖及荆江地区卫星遥感图像
全球卫星导航系统
Global Navigation Satellite System
02
【问题探究2】信息孤岛里的生命急救电波
材料四 “杜苏芮”登录沿海后继续北上，席卷京津冀地区。河北涿州主要河道短时间内出现142次涨水，新增水体面积约21.55平方公里，受灾人数超过13万。洪水摧毁了部分地区的通信设施，灾区瞬间成为信息孤岛，在这
样生命攸关的时刻，有群众通过华为手机内置的北斗卫
星消息与外界取得联系，传递位置和灾情，大大缩短了
获救时间，这是重灾区发出的生命急救电波。
全球卫星导航系统的定义
The definition of global navigation satellite system
图10 灾民用北斗用户信息实时传递位置
（1）灾民用北斗用户信息实时传递位置和灾情，用到了什么技术？
全球卫星导航系统（GNSS）：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。
全球卫星导航系统的定义
The definition of global navigation satellite system
中国北斗卫星导航系统
BDS
美国全球定位系统GPS
欧洲伽利略卫星导航系统
GALILEO
俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统
GLONASS
全球卫星导航系统的原理
The principle of the Global Navigation Satellite System
【问题探究2】信息孤岛里的生命急救电波
图11 全球卫星导航系统原理示意图
（2）读图，说明全球卫星导航系统由几部分组成？内置北斗卫星消息的华为手机属于哪一部分？
全球卫星导航系统由卫星星座（空间部分）、地面监控系统（地面控制部分）和信号接收系统（用户部分）三部分组成。
原理：天空多个卫星同时向地面接收机发送信号，由于距离不同，接收到信息的时间也不相同，利用时间差来计算接收机的经纬度。
（定位地面静态物体需要3颗卫星；定位动态或高空物体需要4颗或以上卫星）
全球卫星导航系统的特点
The characteristics of the Global Navigation Satellite System
【问题探究2】信息孤岛里的生命急救电波
（3）全球卫星导航技术可为用户提供哪些信息？适用于哪些时空范围？
全球卫星导航系统的特点：
①提供精密的三维坐标（经度、纬度、高度）、速度和时间；
②适用于陆地、海洋、航空和航天；
③具有全球性、全天候、连续性和实时性。
图12 专业GPS用户机接收到的数据
（4）结合此次灾害说一说，全球卫星导航技术在防灾减灾中能起到什么作用？
功能：进行精确定位，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。
地理信息系统
Geographic Information System
03
【问题探究3】防灾减灾中的“超强大脑”
材料五 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。
地理信息系统的定义
The definition of geographic information system
（1）读预警信息网上方的菜单，此系统中有哪些类型的数据？运用了什么技术？
图13 温州灾害监测预警信息系统展示
气象数据、水文数据、国土信息、海洋信息等，来源于测绘局、雨量站、水文站、遥感影像等。
【问题探究3】防灾减灾中的“超强大脑”
材料五 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。
地理信息系统的定义
The definition of geographic information system
（1）读预警信息网上方的菜单，此系统中有哪些类型的数据？运用了什么技术？
图13 温州灾害监测预警信息系统展示
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。
【问题探究3】防灾减灾中的“超强大脑”
地理信息系统的应用
The application of geographic information system
（2）a图中雨量站颜色不同，表示查询时段降水量不同；b图中水位站的水位超过某一预设的警戒水位时，就会发出预警。这对防灾减灾能起到什么作用？
图13 温州灾害监测预警信息系统展示
直观化、实时性
作用（应用）：可快速确定受灾范围及受灾情况，为制定减灾、救灾预案、评估灾害损失和指导灾后恢复重建等提供依据。
【问题探究3】防灾减灾中的“超强大脑”
地理信息系统的功能
The function of geographic information system
（3）从原始雨量数据到可视化地图输出，地理信息系统对数据进行了哪些操作？
图14 地理信息系统的基本功能
图15 地理信息系统的空间叠加分析
【问题探究3】防灾减灾中的“超强大脑”
（4）图中雨量站预警功能是对哪些图层的数据进行了叠加分析？
图15 地理信息系统的空间叠加分析
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。
地理信息系统的功能
The function of geographic information system
地理信息技术
Geographic information technology
远距离获取地物的属性信息
实时定位、导航
地理信息系统GIS
遥感技术RS
全球定位系统GPS
动态监测
灾情评估
灾后救援救助
精准定位，发出求救信号、报告位置和受灾情况
地理数据
在计算机中输入、处理、储存、管理、查询与分析
动态监测、快速反应，为灾情评估、灾害救援和灾后重建提供指导
下图示意为某专题研究建立的地理信息系统图层，据此完成1-2题。
1.该专题研究可能是
A.耕地分类和评价
B.工业分布与交通的关系
C.商业分布和规划
D.学校分布
2.若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场的选址，在下列图层中应增加
①大气污染
②区域规划
③造纸厂、印刷厂分布
④水文地质
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
A
D
2022年9月14日，中央气象台发布该年首个台风红色预警，预计第12号台风“梅花”（强台风级）将于14日傍晚前后在浙江三门到舟山一带沿海登陆，“梅花”中心经过的附近海面或地区的风力有12~14级，阵风可达15~16级。下图为“梅花”路线概率预报图。据此完成3-4题。
3.关于地理信息技术在台风灾害中的应用，正确的有
①运用全球卫星导航系统采集雨量信息
②利用地理信息系统进行数据分析与共享
③利用遥感技术动态监测台风
④利用全球卫星导航系统估算灾后经济损失
A.②③ B.①② C.③④ D.①④
4.从“梅花”路线概率预报图可知，台风“梅花”
A.形成于西南太平洋海域
B.形成后势力不断加强
C.可能在山东沿海形成风暴潮危害
D.对河北的影响大于辽宁
A
C
某市泥石流易发生在下列三项条件都同时具备的地方：（1）河道；（2）陡坡；（3）大量松散土石分布。该市的地理信息经数字化后，处理分析得出表4。读图1、图2，完成5-6题。
5.图6中，符合该市河流流向的选项是
A.a B.b
C.c D.d
6.该市易发生泥石流的区域是
A.甲、庚
B.丙、庚
C.乙、丁
D.戊、辛
A
D
谢谢观看
Application of geographic information technology in disaster prevention and mitigation
第六章 自然灾害