4.2 高新科学技术与防灾减灾 课件
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课件36张PPT。 第二节 高新科学技术与防灾减灾中国气象局利用气象卫星等多种观测资料和数值预报模式，可以对在我国东南沿海登陆的台风进行了成功的预报和实时警报。
尝试探究：气象卫星在台风监测中能起到哪些作用？ 提示：气象卫星可以确定台风中心的位置、估计台风的强度、监测台风移动方向和速度、确定狂风暴雨出现的区域。了解?
科学技术在防灾减灾中的作用
高新科学技术在防灾减灾中的前景
掌握?
遥感技术在气象灾害、地质灾害中的作用
应用?
在生活中能利用高新技术关注自然灾害的发生与抗灾
_____技术、 _____________技术、_________技术、通讯信息技术、减灾工程质量探测技术、先进的防灾建筑技术等。
(1)遥感技术在减灾工作中的应用
a．灾害前兆监测。
b．进行灾害_________ ，以便及时发出警报。
一、高新科学技术在防灾减灾中的应用
1．在防灾减灾中发挥重要作用的科学技术2．遥感技术与减灾遥感地理信息系统全球定位跟踪监视c．_________。决定救灾的轻重缓急。
d．建立灾害模型。更好地理解和解释灾害现象。
(2)我国遥感技术应用于减灾举例
a．对滑坡和泥石流发生的预测。
b．对_______________发生的预测。
c．对农作物和森林病虫害的预报。
d．对_________的预报。
(1)应用领域：防洪、预报台风、抗震、扑灭林火等减灾领域。
(2)广泛应用于：救灾人员赶赴发生灾害现场的导航和通信联络、洪水到达的实时监控、森林火灾发生地点的准确测报等。3．全球卫星定位系统与减灾帮助救灾森林和草原火灾洪水灾害
“3S”技术：遥感技术、地理信息系统、全球定位系统将更为广泛地应用于灾害监测、评估、预报与灾害信息管理，使灾害监测实现综合监测化，并实现监测——评估——预测——预警的智能化、自动化、网络化，大大提高灾害管理水平和防灾减灾的快速反应能力。
其他技术：_________、新能源开发利用技术等将对_____
___________，有效防治灾害发挥巨大的作用。
类型：人工防雹、_________、人工消雾、 _________ 、人工抑制闪电、人工消弱台风等。
二、高新科学技术在防灾减灾中的前景三、人工影响天气技术1．2．1．生物工程保护人工增雨人工消云资源与环境作用：人工影响天气作为_____________的一种重要科技手段，在农业抗旱、防雹，减轻或缓解灾害方面发挥了重要作用。
前景：正在从_____________的作用向防灾减灾、缓解水资源短缺、改善生态环境等多目标和多功能的作用拓展。2．3．农业防灾减灾防灾减灾为主教材P85“图4－9减灾系统工程示意”
提示：自然灾害的发生非人力所能控制，但人类依靠先进的科学技术，发挥人的主观能动性，积极有效地预防、抗击自然灾害，可将灾害影响减到最小。针对自然灾害发生的特点，减灾是一个系统工程。这一工程的基本内容，可概括为：一是做好灾害前期的监测、及时预防和针对性地防灾抗灾措施。二是灾害发生时的救灾、援助、宣传和灾害管理的政策、法规，一旦灾害发生可以做出紧急反应，协调行动，有条不紊地开展工作。三是灾后的安置和恢复统筹规划和安排。以洪涝灾害为例，利用气象卫星对暴雨、洪水进行监测，对暴雨准确及时的预报，可以有效减轻洪涝灾害的损失。防洪则需要工程措施和非工程措施相结合进行。工程措施包括：修筑堤坝，整治河道；修建分洪区(或滞洪、蓄洪区)等。非工程措施是：洪泛区土地管理；建立洪水预报警报系统；拟定居民的应急撤离计划和对策；实行防洪保险等。
问题：
1．遥感技术在减灾防灾中作用很大，你知道它有哪些特点吗？
2．全球定位系统由哪几部分组成？在减灾防灾中应用到哪些方面？
日前，重庆采用无人机遥感监测系统，对三峡库区奉节县和巫山县县城的地质灾害进行航拍获得成功。采用无人机遥感监测系统对地质灾害进行监测，在重庆尚属首次。无人机遥感是近几年迅速发展并逐渐成熟的先进实用的高新技术。它以无人小飞机为平台，在自动飞行控制系统、实时数据传输系统和地面监控系统协作下，搭载CCD相机、红外相机、高分辨率光学相机或者视频采集设备，从空中获取地面的影像，通过通信系统将数据传输——遥感技术在防减灾中的作用至地面接收设备。经过对传回数据进行处理，可生产高分辨率的正射航空影像、大比例尺地形图，构建DEM和三维模型等基础数据。此次无人机遥感监测地质灾害获取了高分辨率航片，并制作了DEM和城区三维模型，为地质灾害防治提供了实时监测资料。
根据以上材料，分析探究：
1．有哪些高新科学技术应用在防灾减灾中？
2．遥感在防灾减灾方面有哪些用途？与传统的方式有什么不同？
3．遥感在我国哪些灾害的防御中起到了重要作用？
随着城市化的进程，城市地质灾害在世界许多城市出现，成为制约城市发展的严重灾害之一。下图为地下水漏斗剖面示意图。读图，回答(1)～(2)题。
【例证1】?(1)下列有关城市地质灾害的叙述，正确的是 ( )。
①城市地质灾害的发生主要是因为城市建筑群过于密集
②城市水漏斗区一旦形成无法消除
③城市地面下陷主要原因是过量开采地下水
④沿海城市地面沉降导致排洪受阻
A．①② B．①③ C．②③ D．③④
(2)为及时掌握地面沉降动态，可采用的较为便捷的地理信息技术是 ( )。
①遥感 ②全球定位系统 ③地理信息系统 ④数字地球
A．①② B．②③ C．①③ D．②④
答案 (1)D (2)B
遥感技术与防灾减灾
(1)重大自然灾害空间监测系统的核心技术是 ( )。
A．全球定位系统 B．遥感技术
C．地理信息系统 D．计算机系统
(2)在下列自然灾害中，利用遥感技术无法做到的是( )。
A．准确预报地震发生的时间
B．监测病虫害的扩散情况
C．探测洪水受灾区的面积
D．监测沙尘暴的动态趋势
解析 空间监测的核心技术是遥感技术；通过遥感可以看到沙尘、台风、暴雨等灾害性天气的形成过程，并监测其动态，还可以利用它对洪灾进行跟踪监测。
答案 (1)B (2)A【练习1】?
减轻自然灾害的高新科学技术有遥感技术(飞机、卫星遥感等)、地理信息系统技术、全球定位技术、通讯信息技术、减灾工程质量探测技术、先进的防灾建筑技术，其减灾作用可用下列图示表示。
一、高新科学技术在防灾减灾中的应用二、遥感的特点及用途
三、遥感的应用举例
续表国家投入1亿多元在三峡库区建立了完善的地质灾害监测预警系统，可以保障三峡工程蓄水后库区居民的安全。三峡水库蓄水成库后，水面的波动在30～40米之间，会对一些坡体原有的稳定性造成一定影响，地质灾害发生率有可能会增加。因此，在投巨资对库岸进行整治的同时，三峡库区还建立了地质灾害监测预警系统，以应对蓄水后可能出现的地质灾害。目前三峡库区各区县都已设立了地质灾害监测站。上世纪80年代，全球卫星定位监测系统GPS、航空遥感技术等先进技术被用于三峡地质调查研究，建立了三峡工程库区GPS监测网。从1999年开始，国土资源部全面启动了库区地质灾害监测预警工程，用遥感和GPS全球定位系统监测三峡库区每一寸土地，为地质灾害的预防和防治提供及时、准确预报。 ——地理信息系统和全球定位系统在防
减灾中的作用测网。从1999年开始，国土资源部全面启动了库区地质灾害监测预警工程，用遥感和GPS全球定位系统监测三峡库区每一寸土地，为地质灾害的预防和防治提供及时、准确预报。
根据以上材料，分析探究：
1．地理信息系统在防灾减灾中起什么作用？
2．全球定位系统在防灾减灾中起什么作用？
3．高新科学技术在防灾减灾中的前景如何？
下面是某次地震前后某区域的对比照片，左图是地震前拍摄的图像，右图是地震后拍摄的图像。读图回答(1)～(3)题。
【例证2】?(1)获得此组照片采用的地理信息技术是 ( )。
A．遥感 B．全球定位系统
C．地理信息系统 D．数字地球
(2)政府对此次灾害损失进行统计并合理安排灾后重建工作，需借助的地理信息技术是 ( )。
A．遥感 B．全球定位系统
C．地理信息系统 D．数字地球
(3)抗震救灾期间某运输公司在中心调度系统中快速查询本公司救灾运输车队的位置信息，所采用的技术是 ( )。
A．RS B．GIS
C．RS和GPS D．GIS和GPS
答案 (1)A (2)C (3)D
工业化时代，人类社会对环境的影响越来越显著，环境的变化影响人类的生活。据此完成(1)～(2)题。
(1)最近墨西哥湾出现了严重的石油泄漏污染事件，利用RS和GPS技术可以监测 ( )。
①石油污染的海区范围 ②海底漏油点的石油日泄漏量 ③石油污染物扩散的速度 ④污染海区海洋生物种类的变化
A．①② B．②④ C．①③ D．③④
(2)监测冰岛火山灰的扩散面积和浓度变化所利用的技术手段主要是 ( )。
A．遥感技术 B．全球定位系统
C．地理信息系统 D．数字地球
【练习2】?解析 第(1)题，RS、GPS都是现代化技术在国土整治的应用。利用GPS定位污染海区的准确位置，利用RS可以监测污染海区的变化；RS不能精确分辨海洋生物种类的变化；而石油日泄漏量还需用到GIS技术。第(2)题，遥感技术是利用航天飞机、卫星等对地物进行观测，能快速及时地监测火山灰的扩散面积和浓度变化。
答案 (1)C (2)A一、地理信息系统在自然灾害监测中的作用
【方法技巧】 用图解法分析遥感技术(RS)与地理信息系统(GIS)的优势结合对灾害监测的作用
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，具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的特点。全球定位系统在自然灾害防治研究中的应用较为广泛。
全球卫星定位系统主要应用于灾后的通信联络、灾情跟踪和监测；物资空投位置的精确定位、导航；洪水到达的实时监控；森林火灾发生地点的准确预报等。
二、全球定位系统在自然灾害防治中的作用三、高新科学技术在防灾减灾中的前景
【思维拓展】 高新科技在防灾减灾中的作用
教材P84活动
提示：都江堰的作用是防洪、抗旱，保证农民的收入稳定。
教材P86～87活动
提示：1.气象卫星是一种探测和监视全球大气、地面和海洋气象状况的卫星，能够获得气象和地表覆盖动态信息，包括气象云图、海洋风暴、大气锋面、海洋湍流、陆地植被覆盖等信息，为气象预报服务。气象卫星的轨道通常有两种：近极地太阳同步轨道，高度为600～1 400千米。这种卫星轨道低，观测效果好，可获取全球范围的气象资料。
地球同步轨道。这种卫星轨道高，能拍摄到近半个地球的范围，便于连续监视某一地区的气象状况。气象卫星的任务是监视瞬息万变的气象现象，所以气象卫星和图像都具有覆盖范围大、重复周期短的特点，可以一日数次地提供同一地区的图像。气象卫星图像的时间分辨率高，每30分钟就可实时发送可见光图和红外图像各一幅，因此在遥感宏观监测中有很大的用途，如对台风、洪灾、旱灾、森林火灾等自然灾害的动态监测。它对植被长势的监测信息可用来进行农作物估产。
2．内蒙古、河北、山西、陕西、宁夏、甘肃、辽宁和山东等省区的大部分或局部。降雨量偏少、植被破坏以及工农业用水量的急剧增加和用水浪费。
教材P88～89活动
提示：1.8月27日较7月30日水体面积明显增大，说明水位增高，嫩江从齐齐哈尔至吉林段出现险情；9月1日较8月27日水体面积有所增大，灾害加重，但是齐齐哈尔附近洪水面积缩小，吉林境内、哈尔滨附近、齐齐哈尔东北部和大庆周围水体面积增大。
2．遥感技术能清晰反映洪灾地区的居民点与水体情况，而且通过黑白度对比，能区分正常水体和淹没范围，通过计算机处理，淹没区的分布及各部分的范围一目了然，并能按要求进行快捷且较为准确的统计。
尝试探究：气象卫星在台风监测中能起到哪些作用？ 提示：气象卫星可以确定台风中心的位置、估计台风的强度、监测台风移动方向和速度、确定狂风暴雨出现的区域。了解?
科学技术在防灾减灾中的作用
高新科学技术在防灾减灾中的前景
掌握?
遥感技术在气象灾害、地质灾害中的作用
应用?
在生活中能利用高新技术关注自然灾害的发生与抗灾
_____技术、 _____________技术、_________技术、通讯信息技术、减灾工程质量探测技术、先进的防灾建筑技术等。
(1)遥感技术在减灾工作中的应用
a．灾害前兆监测。
b．进行灾害_________ ，以便及时发出警报。
一、高新科学技术在防灾减灾中的应用
1．在防灾减灾中发挥重要作用的科学技术2．遥感技术与减灾遥感地理信息系统全球定位跟踪监视c．_________。决定救灾的轻重缓急。
d．建立灾害模型。更好地理解和解释灾害现象。
(2)我国遥感技术应用于减灾举例
a．对滑坡和泥石流发生的预测。
b．对_______________发生的预测。
c．对农作物和森林病虫害的预报。
d．对_________的预报。
(1)应用领域：防洪、预报台风、抗震、扑灭林火等减灾领域。
(2)广泛应用于：救灾人员赶赴发生灾害现场的导航和通信联络、洪水到达的实时监控、森林火灾发生地点的准确测报等。3．全球卫星定位系统与减灾帮助救灾森林和草原火灾洪水灾害
“3S”技术：遥感技术、地理信息系统、全球定位系统将更为广泛地应用于灾害监测、评估、预报与灾害信息管理，使灾害监测实现综合监测化，并实现监测——评估——预测——预警的智能化、自动化、网络化，大大提高灾害管理水平和防灾减灾的快速反应能力。
其他技术：_________、新能源开发利用技术等将对_____
___________，有效防治灾害发挥巨大的作用。
类型：人工防雹、_________、人工消雾、 _________ 、人工抑制闪电、人工消弱台风等。
二、高新科学技术在防灾减灾中的前景三、人工影响天气技术1．2．1．生物工程保护人工增雨人工消云资源与环境作用：人工影响天气作为_____________的一种重要科技手段，在农业抗旱、防雹，减轻或缓解灾害方面发挥了重要作用。
前景：正在从_____________的作用向防灾减灾、缓解水资源短缺、改善生态环境等多目标和多功能的作用拓展。2．3．农业防灾减灾防灾减灾为主教材P85“图4－9减灾系统工程示意”
提示：自然灾害的发生非人力所能控制，但人类依靠先进的科学技术，发挥人的主观能动性，积极有效地预防、抗击自然灾害，可将灾害影响减到最小。针对自然灾害发生的特点，减灾是一个系统工程。这一工程的基本内容，可概括为：一是做好灾害前期的监测、及时预防和针对性地防灾抗灾措施。二是灾害发生时的救灾、援助、宣传和灾害管理的政策、法规，一旦灾害发生可以做出紧急反应，协调行动，有条不紊地开展工作。三是灾后的安置和恢复统筹规划和安排。以洪涝灾害为例，利用气象卫星对暴雨、洪水进行监测，对暴雨准确及时的预报，可以有效减轻洪涝灾害的损失。防洪则需要工程措施和非工程措施相结合进行。工程措施包括：修筑堤坝，整治河道；修建分洪区(或滞洪、蓄洪区)等。非工程措施是：洪泛区土地管理；建立洪水预报警报系统；拟定居民的应急撤离计划和对策；实行防洪保险等。
问题：
1．遥感技术在减灾防灾中作用很大，你知道它有哪些特点吗？
2．全球定位系统由哪几部分组成？在减灾防灾中应用到哪些方面？
日前，重庆采用无人机遥感监测系统，对三峡库区奉节县和巫山县县城的地质灾害进行航拍获得成功。采用无人机遥感监测系统对地质灾害进行监测，在重庆尚属首次。无人机遥感是近几年迅速发展并逐渐成熟的先进实用的高新技术。它以无人小飞机为平台，在自动飞行控制系统、实时数据传输系统和地面监控系统协作下，搭载CCD相机、红外相机、高分辨率光学相机或者视频采集设备，从空中获取地面的影像，通过通信系统将数据传输——遥感技术在防减灾中的作用至地面接收设备。经过对传回数据进行处理，可生产高分辨率的正射航空影像、大比例尺地形图，构建DEM和三维模型等基础数据。此次无人机遥感监测地质灾害获取了高分辨率航片，并制作了DEM和城区三维模型，为地质灾害防治提供了实时监测资料。
根据以上材料，分析探究：
1．有哪些高新科学技术应用在防灾减灾中？
2．遥感在防灾减灾方面有哪些用途？与传统的方式有什么不同？
3．遥感在我国哪些灾害的防御中起到了重要作用？
随着城市化的进程，城市地质灾害在世界许多城市出现，成为制约城市发展的严重灾害之一。下图为地下水漏斗剖面示意图。读图，回答(1)～(2)题。
【例证1】?(1)下列有关城市地质灾害的叙述，正确的是 ( )。
①城市地质灾害的发生主要是因为城市建筑群过于密集
②城市水漏斗区一旦形成无法消除
③城市地面下陷主要原因是过量开采地下水
④沿海城市地面沉降导致排洪受阻
A．①② B．①③ C．②③ D．③④
(2)为及时掌握地面沉降动态，可采用的较为便捷的地理信息技术是 ( )。
①遥感 ②全球定位系统 ③地理信息系统 ④数字地球
A．①② B．②③ C．①③ D．②④
答案 (1)D (2)B
遥感技术与防灾减灾
(1)重大自然灾害空间监测系统的核心技术是 ( )。
A．全球定位系统 B．遥感技术
C．地理信息系统 D．计算机系统
(2)在下列自然灾害中，利用遥感技术无法做到的是( )。
A．准确预报地震发生的时间
B．监测病虫害的扩散情况
C．探测洪水受灾区的面积
D．监测沙尘暴的动态趋势
解析 空间监测的核心技术是遥感技术；通过遥感可以看到沙尘、台风、暴雨等灾害性天气的形成过程，并监测其动态，还可以利用它对洪灾进行跟踪监测。
答案 (1)B (2)A【练习1】?
减轻自然灾害的高新科学技术有遥感技术(飞机、卫星遥感等)、地理信息系统技术、全球定位技术、通讯信息技术、减灾工程质量探测技术、先进的防灾建筑技术，其减灾作用可用下列图示表示。
一、高新科学技术在防灾减灾中的应用二、遥感的特点及用途
三、遥感的应用举例
续表国家投入1亿多元在三峡库区建立了完善的地质灾害监测预警系统，可以保障三峡工程蓄水后库区居民的安全。三峡水库蓄水成库后，水面的波动在30～40米之间，会对一些坡体原有的稳定性造成一定影响，地质灾害发生率有可能会增加。因此，在投巨资对库岸进行整治的同时，三峡库区还建立了地质灾害监测预警系统，以应对蓄水后可能出现的地质灾害。目前三峡库区各区县都已设立了地质灾害监测站。上世纪80年代，全球卫星定位监测系统GPS、航空遥感技术等先进技术被用于三峡地质调查研究，建立了三峡工程库区GPS监测网。从1999年开始，国土资源部全面启动了库区地质灾害监测预警工程，用遥感和GPS全球定位系统监测三峡库区每一寸土地，为地质灾害的预防和防治提供及时、准确预报。 ——地理信息系统和全球定位系统在防
减灾中的作用测网。从1999年开始，国土资源部全面启动了库区地质灾害监测预警工程，用遥感和GPS全球定位系统监测三峡库区每一寸土地，为地质灾害的预防和防治提供及时、准确预报。
根据以上材料，分析探究：
1．地理信息系统在防灾减灾中起什么作用？
2．全球定位系统在防灾减灾中起什么作用？
3．高新科学技术在防灾减灾中的前景如何？
下面是某次地震前后某区域的对比照片，左图是地震前拍摄的图像，右图是地震后拍摄的图像。读图回答(1)～(3)题。
【例证2】?(1)获得此组照片采用的地理信息技术是 ( )。
A．遥感 B．全球定位系统
C．地理信息系统 D．数字地球
(2)政府对此次灾害损失进行统计并合理安排灾后重建工作，需借助的地理信息技术是 ( )。
A．遥感 B．全球定位系统
C．地理信息系统 D．数字地球
(3)抗震救灾期间某运输公司在中心调度系统中快速查询本公司救灾运输车队的位置信息，所采用的技术是 ( )。
A．RS B．GIS
C．RS和GPS D．GIS和GPS
答案 (1)A (2)C (3)D
工业化时代，人类社会对环境的影响越来越显著，环境的变化影响人类的生活。据此完成(1)～(2)题。
(1)最近墨西哥湾出现了严重的石油泄漏污染事件，利用RS和GPS技术可以监测 ( )。
①石油污染的海区范围 ②海底漏油点的石油日泄漏量 ③石油污染物扩散的速度 ④污染海区海洋生物种类的变化
A．①② B．②④ C．①③ D．③④
(2)监测冰岛火山灰的扩散面积和浓度变化所利用的技术手段主要是 ( )。
A．遥感技术 B．全球定位系统
C．地理信息系统 D．数字地球
【练习2】?解析 第(1)题，RS、GPS都是现代化技术在国土整治的应用。利用GPS定位污染海区的准确位置，利用RS可以监测污染海区的变化；RS不能精确分辨海洋生物种类的变化；而石油日泄漏量还需用到GIS技术。第(2)题，遥感技术是利用航天飞机、卫星等对地物进行观测，能快速及时地监测火山灰的扩散面积和浓度变化。
答案 (1)C (2)A一、地理信息系统在自然灾害监测中的作用
【方法技巧】 用图解法分析遥感技术(RS)与地理信息系统(GIS)的优势结合对灾害监测的作用
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，具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的特点。全球定位系统在自然灾害防治研究中的应用较为广泛。
全球卫星定位系统主要应用于灾后的通信联络、灾情跟踪和监测；物资空投位置的精确定位、导航；洪水到达的实时监控；森林火灾发生地点的准确预报等。
二、全球定位系统在自然灾害防治中的作用三、高新科学技术在防灾减灾中的前景
【思维拓展】 高新科技在防灾减灾中的作用
教材P84活动
提示：都江堰的作用是防洪、抗旱，保证农民的收入稳定。
教材P86～87活动
提示：1.气象卫星是一种探测和监视全球大气、地面和海洋气象状况的卫星，能够获得气象和地表覆盖动态信息，包括气象云图、海洋风暴、大气锋面、海洋湍流、陆地植被覆盖等信息，为气象预报服务。气象卫星的轨道通常有两种：近极地太阳同步轨道，高度为600～1 400千米。这种卫星轨道低，观测效果好，可获取全球范围的气象资料。
地球同步轨道。这种卫星轨道高，能拍摄到近半个地球的范围，便于连续监视某一地区的气象状况。气象卫星的任务是监视瞬息万变的气象现象，所以气象卫星和图像都具有覆盖范围大、重复周期短的特点，可以一日数次地提供同一地区的图像。气象卫星图像的时间分辨率高，每30分钟就可实时发送可见光图和红外图像各一幅，因此在遥感宏观监测中有很大的用途，如对台风、洪灾、旱灾、森林火灾等自然灾害的动态监测。它对植被长势的监测信息可用来进行农作物估产。
2．内蒙古、河北、山西、陕西、宁夏、甘肃、辽宁和山东等省区的大部分或局部。降雨量偏少、植被破坏以及工农业用水量的急剧增加和用水浪费。
教材P88～89活动
提示：1.8月27日较7月30日水体面积明显增大，说明水位增高，嫩江从齐齐哈尔至吉林段出现险情；9月1日较8月27日水体面积有所增大，灾害加重，但是齐齐哈尔附近洪水面积缩小，吉林境内、哈尔滨附近、齐齐哈尔东北部和大庆周围水体面积增大。
2．遥感技术能清晰反映洪灾地区的居民点与水体情况，而且通过黑白度对比，能区分正常水体和淹没范围，通过计算机处理，淹没区的分布及各部分的范围一目了然，并能按要求进行快捷且较为准确的统计。