6.4 地理信息技术在防灾减灾中的应用 课件30张

第六章自然灾害
地理信息技术在防灾减灾中的应用
课程导入
7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式建成并开通。作为国家重要的空间基础设施，北斗系统对国家的经济、科技等各个层面发展都具有重要的基础性支撑作用。
1.什么是北斗？
2.为什么北斗如此重要？
3.在防灾减灾中，北斗能发挥什么作用？
遥感技术
全球卫星导航系统
地理信息系统
地理信息技术
遥感
1.概念
遥感技术是利用装在航空器或航天器的光学或电子设备，对地表物体进行远距离感知的地理信息技术。
人类视力的延伸
比喻为人类的眼睛
2.基本原理
地物在不断地吸收、发射电磁波，并且不同的电磁波特性不同（遥感影像判别基础）。传感器就可以探测地表物体对电磁波的发射和地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信息。
区分草地与松林，在下列哪个波段最明显？
遥感
2.基本原理
地表物体
信息接收与处理
信息解释与分析
遥感应用
航天器
航空器
电磁波
紫外线
可见光
红外线
微波
传感器的载体：高空气球、飞机、卫星
传感器是遥感最关键的装置
遥感
3.特点
材料一：飞在1万米(10公里)的飞机航空拍摄，一张照片只能是900平方公里，可分辨出400平方米的地块。而一幅地球资源卫星照片所拍摄的地面面积可达3．4万平方公里，差不多一张照片就可照下我国海南岛的全身相。
材料二：航天的地球资源卫星要把整个地球测量一遍，只不过需要18天就可完成；风云四号的卫星“GOES-16“
还是国际上搭载首个闪电成像仪的卫星，能够提供每秒200次的西半球雷电场红外图像。
材料三：在地球上有很多地方，自然条件极为恶劣，人类难以到达，如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术，特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。
思考：读下列材料，概括遥感技术的特点：
大
快
少
动
探测范围大
获取信息速度快，周期短，信息量大
受地面限制少
能够实时、动态监测
教学过程
遥感
4.应用
活动探究1
背景材料：台风“利奇马”于2019年8月10日1时45分，在浙江省温岭市城南镇沿海登陆，登陆时中心附近最大风力有16级(52m/s)
，这使其成为2019年以来登陆中国的最强台风和1949年以来登陆浙江第三强的台风
;随后其纵穿浙江、江苏两省并移入黄海海面，又于8月11日20时50分许在山东省青岛市黄岛区沿海再次登陆，登陆时中心附近最大风力有9级(23m/s)
，此后其移入渤海海面并不断减弱，最终于8月13日14时被中央气象台停止编号
。截至2019年8月14日10时，"利奇马"共造成中国1402.4万人受灾，57人死亡(其中浙江45人，安徽5人，山东5人，江苏1人，台湾1人)，14人失踪(浙江3人，安徽4人，山东7人)，209.7万人紧急转移安置，直接经济损失537.2亿元人民币
。
根据材料，分别从灾前、灾中和灾后3个方面归纳遥感在利奇马台风中的应用。
灾前
灾中
灾后
遥感技术的应用
材料一
活动探究1
根据材料，分别从灾前、灾中和灾后3个方面归纳遥感在利奇马台风中的应用。
风云四号A“利奇马”
路径动画2019年8月4日09:00-8日04:00
风云四号A“利奇马”
路径概率预报2019年8月9日
材料二
活动探究1
根据材料，分别从灾前、灾中和灾后3个方面归纳遥感在利奇马台风中的应用。
根据台州市水情发布中心的数据，从9日8点到11日8点的48小时内，临海全市普降特大暴雨，平均降雨量达到惊人的338.1mm。
利奇马过境后浙江临海市洪水范围，
（红线区域是此次临海市外围主要的淹没区）
利奇马过境前后浙江临海市两桥村和石头洋洪水情况对比图
对比临海市台风来临前后的雷达卫星遥感数据图，可以清晰地看到临海“洪水围城”的实况和受灾区域。
材料三
活动探究1
根据材料，分别从灾前、灾中和灾后3个方面归纳遥感在利奇马台风中的应用。
利奇马过境后浙江临海市洪水范围，
（红线区域是此次临海市外围主要的淹没区）
卫星影像覆盖区域内的洪涝灾害主要淹没了临海市城镇建设用地和耕地两大地类，淹没区中部则是耕地、林地相间分布。据统计约有2.5万公顷农作物受灾。
临海市人口主要分布在灵江两岸以及临海市东北部，此区域人口密集，洪涝淹没区域地势低平且人口密集，致使受灾人口多。据统计，浙江临海市全面受淹，受灾人口57.9万人。
浙江省临海市淹没区土地覆盖类型图
浙江省临海市淹没区人口分布图
活动探究1
根据材料，分别从灾前、灾中和灾后3个方面归纳遥感在利奇马台风中的应用。
实时监测灾害的形成过程，进行准确的预报和报警。
快速识别自然灾害的影响范围，为灾情统计、救灾工作提供支持。
为灾后重建工作提供支持。
全球卫星导航系统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。
全球导航系统
组成部分
用户设备部分
地面控制部分
提供三维坐标、速度和时间
监测、管理卫星工作状态
空间部分
1.概念
2.特点
读下列材料，概括全球导航技术的特点：
由于全球导航系统卫星的数目比较多，其空间分布和运行周期经精心设计，可使地球上任何地点在任何时候都能观测到至少4颗卫星，从而来保证全球范围的全天候连续三维定位；单机定位精度优于10米，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级；
GPS定位系统可以连续、实时确定运动载体的三维坐标和速度失量，从而可以实时地监视和修正载体的运动方向，避开各种不利环境，选择最佳航线。
全球性
全天候
连续性
实时性
精度高
提供精密的三维坐标、速度和时间
全球卫星导航系统
四大全球卫星导航系统
据中国卫星导航系统管理办公室消息：12月16日15时22分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭（及配套远征一号上面级），以“一箭双星”方式成功发射第五十二、五十三颗北斗导航卫星。至此，所有中圆地球轨道卫星全部发射完毕，标志着北斗三号全球系统核心星座部署完成，将进一步提升系统服务性能和用户体验，为实现全球组网奠定坚实基础。
3.全球导航系统在灾害中的应用
可以进行精确定位，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，缩短救援搜救时间。
灾后的通信联络、减灾过程中的灾害跟踪、监测等。
提髙减灾效率和救灾物资空投的准确度。
救灾人员赶赴救灾现场的导航和通信联络。
全球卫星导航系统在抗灾救灾中的作用：
灾害发生时：
（1）灾情的实时监测、灾害发生地点的准确预报等方面。
（2）受灾人员及时发出求救信号。
（3）救灾人员赶赴受灾现场的导航和通信联络。
灾害发生后：
（1）提高减灾效率和救灾物资空投的准确度。
（2）灾后的通信联络、减灾过程中的灾情跟踪、监测等。
3.应用（总结）
地理信息系统(GIS)
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。
数据输入与处理
制图与产品输出
数据存储与管理
空间查询与分析
地理信息系统基本功能
联合国世界地理信息大会会议中心
1.概念
2.功能
3.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。
信息源
表达
数据处理
数据库
空间分析
土壤
地形
居民点
土地利用
水系
评估耕地类型与质量
建立空间与数据模型
地理信息系统(GIS)的简要程序
地理信息系统在防灾减灾中的应用
http://www..cn/BXDemo/Default_new.html
案例一：农险GIS平台
案例二：温州灾害监测预警信息系统
依据：地理信息系统的叠加分析功能。
具体过程：利用雨量站、水位站和气象云图等提供的各种地理信息与地形、交通、遥感等各种影响等不同的图层进行叠加分析。
作用：实现对灾害的预报预警。
温州灾害监测预警信息系统
图中的点状符号表示雨量站。雨量站的颜色不同，表示查询时段降雨量的不同。
鼠标停在任意一个点，都能查到该雨量站该时段的雨量信息。
温州灾害监测预警信息系统
图中的三角形符号表示水位站。查询时段有水位站超过警戒水位，系统会发出预警。
鼠标停在任意一个水位站，可以查询该站点该时段的过程水位、剖面图和流量曲线。
利用地理信息技术判断舟曲泥石流灾害的影响
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？
案例三：
还需要住宅分布图、住宅密度图以及相应的比例尺
需要地理信息系统的输入、处理、查询、分析等功能。
应
用
灾害发生后
灾害发生时
RS,GPS,GIS的区别:
RS
GPS
GIS
获取影像信息（眼睛）
获取位置信息（空间方位）
分析、处理、表达（大脑）
实时、动态监测
实时定位、导航
综合分析处理表达
课堂检测
A
B
全球定位系统(GPS)能为全球范围内的用户提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置和速度及时间数据。据此回答下面两个小题。
1.森林发生火灾时，GPS的主要作用是(　　)
A．交通导航　　B．绘制地图
C．灾情跟踪
D．通讯联络
2.救灾物资空投，利用GPS主要是为了(　　)
A．减少人力劳动，提高劳动效率
B．提高空投精确度，让救灾物资尽快投入使用
C．缩短空投距离
D．减少人员伤亡
C
B
3.水稻是亚洲主要的粮食作物，病虫害防治是保障其高产稳产的重要措施。完成下题。
实时监测和预报水稻病虫害灾情所运用的地理信息技术是(　　)
A．全球定位系统、数字地球
B．遥感技术、地理信息系统
C．地理信息系统、数字地球
D．遥感技术、全球定位系统
B