6.4 地理信息技术在防灾减灾中的应用 课件（43页）

(共43张PPT)
地理信息技术在防灾减灾中的应用
第六章 第四节
“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。
图6.20 北斗用户机
新课导入
1.北斗用户机是一种什么设备
2.它通过什么渠道传送灾情
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。
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。
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。
RS
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。
一、遥感技术
（一）概念
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
（二）原理
遥感科普宣传片
Popular science video of remote sensing
不同物体的反射率是不同的。
根据遥感图像为什么能分辨不同的物体？
思考
特点1：探测范围大
中国卫星夜景图
台湾岛遥感影像
（三）特点
特点2：获取信息速度快、周期短、信息量大
台风遥感影像
美国五角大楼
特点3：受地面限制少
特点4：能够对地物信息进行实时、动态监测
台风实时动态
空间尺度
遥感具有全球观测能力，可从多波段、多时相和全天候角度获得全球自然灾害的观察数据。
时间尺度
在遥感平台上能够对地球进行同步观察，可获得地球表层及其瞬间的灾害信息。
“风云二号”气象卫星对台风“菲特”进行监测
（四）应用
可以实时监测洪涝、台风等自然灾害，并进行准确的预报、预警。
2008年5月14日四川北川县城遥感影像
能够快速识别地震等突发性自然灾害的影响范围，对救援工作提供支持。
全国水域空间分布普查
全国森林资源普查
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。
全国湿润指数数据
黑龙江蒸发与蒸腾数据
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。
GNSS
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。
全球卫星导航系统包括三大部分
空间部分
卫星星座
地面控制部分
地面监控系统
用户部分
信号接收系统
二、全球卫星导航系统
（一）概念及组成
第一次遇到了武松，武松告诉宋江，这里离景阳冈20公里。
这回答，宋江可能在以景阳冈为中心，20公里为半径的一个圆的圆周上任意一点。
景阳冈
可以在圆周任何一点
20
公
里
（二）工作原理
试想宋江想上梁山，迷路了，想知道自己现在身处何地。
思考
宋江一听，等于没问。又看到了鲁智深，又问一次，鲁智深回答：此地离二龙山30公里。
试想宋江想上梁山，迷路了，想知道自己现在身处何地。
思考
两个圆有两个交点，宋江在两个交点任何一点上。
景阳冈
20
公
里
二龙山
30
公
里
还是不知道自己在哪，宋江又看到了顾大嫂，再问。顾大嫂答道：此地离忠义堂10公里。
试想宋江想上梁山，迷路了，想知道自己现在身处何地。
思考
同时在三个圆的圆周上，三圆相交，共有交点就一个，位置确定了。
景阳冈
20
公
里
二龙山
30
公
里
忠义堂
10
公
里
三
边
定
位
法
对于太空中的导航卫星而言：
1星：获取一个球面，球面上的任何一点都可能是我们的位置。
（二）工作原理
2星：两个球面相交得到一个圆周，圆周上任何一点都可能是我们的位置。
3星：三个球面相交得到A、B两个点，两点中任何一点都可能是我们的位置。
3星+地球：两点之中仅有B点位于地表附近，A点位于太空，于是便锁定了我们唯一的位置。
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
全能性：陆地、海洋、航空和航天
全球性：覆盖范围整个世界
全天候：7d×24h，不受天气影响
连续性：24小时不间断的获得坐标
实时性：随时可以获得地理坐标，得到准确定位
（三）特点
（四）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
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。
北斗卫星导航系统模型
全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用较为广泛。
（五）应用
可以精确定位，帮助用户在遭遇自然灾害或面临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。
利用全球卫星导航系统可实现灾后的通信联络、减灾过程中的灾情跟踪、监测等。
利用全球卫星导航系统可实现救灾过程的准确空投，确保物资能够高效，准确到达灾区。
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。
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、输出等计算机信息系统。
三、地理信息系统
（一）概念
GIS
（二）基本功能
数据输入
数据处理
数据存储与管理
空间查询与分析
制图与产品输出
（三）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。
1
2
3
1
2
3
雨量站图
行政区图
叠加后的图层
（四）应用
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提供依据。
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。
图中点状地物为雨量站。雨量站的颜色不同表示查询时段（2019年08月23日12时至2019年08月27日12时）降水量的不同。
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。
图中三角状地物为水位站。查询时段（2019年08月27日10时）有的水位站的水位超过了预警水位，系统发出预警。
活动
利用地理信息技术判断舟曲泥石流灾害的影响（教材P119）
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。
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？
1.提示：对比分析灾害和灾后的影响，发生变化的地区即为泥石流影响的范围。
2.还需要灾区住宅分布图、住宅密度图及相应的比例尺。
3.需要用到地理信息系统的输入、处理、查询、分析等功能。
地理信息技术在防灾减灾中的应用
遥感技术
全球卫星导航系统
地理信息系统
概念
原理
特点
应用
概念及组成
工作原理
特点
世界主要的卫星导航系统
应用
概念
基本功能
地理信息系统的空间叠加分析
应用