地理信息技术在防灾减灾中的应用Word文档下载推荐.docx
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由于遥感技术具有探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大的特点,所以应用领域十分广阔。
问题探究
据俄罗斯媒体2019年4月16日报道,目前全球共有438颗地球遥感卫星在轨,中国拥有最多的大型遥感卫星,合计有84颗。
遥感卫星主要用于科学试验、国土资源普查、农作物估产及防灾减灾等领域。
在汶川大地震、舟曲特大泥石流等重大自然灾害中,遥感系列卫星通过实时对地成像观测,为地面指挥、抗灾救助、灾情核实、恢复重建等提供了海量信息支持。
结合材料探究:
(1)遥感技术要借助飞机、飞船、卫星等运载工具,试分析运载工具的运行高度会对遥感结果产生哪些影响。
(2)如何应用遥感技术进行灾害监测?
(二)全球卫星导航系统
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和导航。
2.组成
3.特点
(1)提供精密的三维坐标、速度和时间。
(2)具有全球性、全天候、连续性、实时性的特点。
4.全球卫星导航系统
5.应用
进行精确定位,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。
梳理完基础知识后教师引出问题启发学生思考:
全球定位系统在我们的生活、生产中能提供什么帮助?
能为用户提供精密的三维坐标、速度和时间,可以帮助人们野外考察、旅行和测量等。
1999年3月27日,美国空军的一架F-117隐形战斗机在塞尔维亚上空被防空导弹击落,飞行员手持着PRC-112A求生电台,脚下则是一望无际的塞尔维亚的农田。
最终飞行员被美国空军及时救出。
(1)救援队是通过何种方式获得坠机飞行员的具体位置的?
(2)该技术在自然灾害救援中能够起到哪些作用?
(三)地理信息系统
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。
2.应用
(1)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。
(2)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。
如何理解“地理信息系统(GIS)是地图的延伸”这句话?
可以理解为地图是GIS的重要信息源,是GIS的基础;
而GIS是地图的延伸和完善,除了具备地图的基本功能外,还有地图所没有的其他更多功能。
三、互动探究,突破重难点
探究点一:
遥感技术
【情景导入诱思】
阅读材料,探究下列问题。
材料 遥感技术工作示意图。
(1)你是如何理解遥感概念中“远距离的感知”的?
(2)在区域地理环境研究中,遥感与实地测绘的传统工作方法相比,具有哪些优势?
(3)行驶于亚丁湾海域的某货轮遭遇海盗袭击,其向我护航舰队发出求救信号后,我护航舰队可通过哪种地理信息技术获取货轮和海盗船的精确位置、航行速度和方向,及时赶往货轮所在海域实施护航?
(1)“远距离”即不直接接触地物;
“感知”即要用一定的装备和技术获得地物的信息。
(2)遥感技术监测的范围大,获取信息的速度快,对地物的分辨率较高,投入较少,受地面条件限制较小等。
(3)全球定位系统(GPS)。
【核心考点突破】
遥感技术的基本概况及应用
技术装备
遥感平台、传感器、遥感信息处理系统
工作原理
目标物→传感器→遥感地面系统→图像、数字
特点
探测范围大、获得资料速度快、受地面限制少、获取信息量大、应用广,能够实现地物信息实时、动态监测
应用
灾害监测
实时监测洪涝、台风等灾害的形成过程,进行准确的预报、预警;
能够快速识别地震、泥石流、滑坡等突发性自然灾害的影响范围,并对灾害统计、灾害救援等工作提供强有力的支持
资源调查
对植被、农业资源(土地、农作物分布)、矿产、水资源进行调查和监测
环境监测
对各种污染、生态问题进行监测
【对点跟踪训练】
当地时间2018年5月23日,美国夏威夷大岛上的基拉韦厄火山发生多次喷发,黑烟滚滚堪比末日。
炽热岩浆遇到海水,升腾起有毒的烟云,笼罩了整个岛屿。
下面是卫星在火山喷发后不久拍摄到的图像。
读图回答1~2题。
1.要获取火山喷发的卫星影像图,主要应用的地理信息技术是( )
A.RS
B.GIS
C.GPS
D.数字地球
2.如果利用卫星对火山灰进行监测,通过分析多幅火山灰图片,可以获得( )
①火山灰喷出的起始位置
②火山灰漂浮速度
③火山灰影响的范围
④火山灰漂浮的方向
⑤此时段当地的风向
A.①②③⑤
B.②③④⑤
C.③④⑤
D.①②③④⑤
解析:
第1题,火山喷发的卫星影像图是应用遥感(RS)技术获得的。
第2题,从火山喷发卫星影像图上可以看出火山灰的状况,获得火山灰喷出的起始位置、移动方向、速度、影响范围、此时段当地的风向等。
答案:
1.A
2.D
探究点二:
全球卫星导航系统
中国北斗卫星导航系统是我国自行研发的拥有自主卫星导航系统。
该系统按照“三步走”的发展战略稳步推进。
第一步2000-2003年,中国成功发射了3颗北斗导航实验卫星,建立起完善的北斗导航实验系统。
第二步于2012年前,北斗卫星导航系统将首先提供覆盖亚太地区的定位、导航、授时和短报文通信服务能力。
这两步已实现。
第三步于2020年左右,建成由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成的覆盖全球的北斗卫星导航系统。
(1)北斗卫星导航系统由哪三部分组成?
(2)北斗卫星导航系统的主要作用有哪些?
(3)北斗卫星导航系统有哪些特点?
(1)卫星星座、地面监控系统、信号接收系统。
(2)定位、导航、授时、短报文通信等。
(3)全球性、全天候、连续性、实时性。
全球卫星导航系统的应用领域
应用领域
具体应用
民用交通
空中导航:
空域划分与管理;
交通流量管理;
飞行路线管理;
提高机场利用率
航海:
自主导航;
提供位置、航速、航向和时间信息;
海图航迹显示;
港口、码头的船舶调度;
近海和内河船舶导航和管理
旅游探险
定位;
选择最优行进方式和线路;
寻找合适的道路和宿营点;
报警;
选择最佳记录摄影地点、时间
其他领域
大地测量;
野外勘测;
紧急救援;
生态研究;
农业资源调查;
农作物生产等
军用
定位和导航
(2019·
金丽衢十二校联考)2016年6月发布的《中国北斗卫星导航系统》白皮书提出,2020年左右我国要完成35颗卫星发射组网,实现全球系统建设。
据此回答下题。
下列领域中,跟北斗系统高精度技术的直接应用无关的是( )
A.地壳运动监测
B.洪水淹没范围监测
C.120系统应急救援
D.无人汽车驾驶导航
选B。
本题考查“3S”的应用范围。
北斗卫星导航系统属于全球定位系统,可能应用于A、C、D的定位和导航;
洪水淹没范围监测需要通过遥感系统进行监测。
探究点三:
地理信息系统
材料 我国第23次南极科考队利用我国自主创新的地理信息系统(简称GIS)平台软件SuperMapGIS,在南极长城站首次绘制了1∶1000数字化大比例尺地形图,并将这些成果建成空间数据库。
据悉,本次南极科考活动得到了社会各界的极大关注。
制图公司采取赠送方式向南极科考队提供SuperMapGIS软件,并将在科考过程中提供免费技术服务。
该系统软件已广泛应用于国土、交通、民航、房产、电力、电信等众多领域。
(1)本次科考利用我国自主创新的地理信息系统软件SuperMapGIS,对此说法不正确的是( )
A.此次考察利用的地理信息系统,需要RS、GPS进行数据支持
B.此技术是一种快速但准确度不太高的技术
C.利用此技术可以替代人对南极无人区进行数据分析
D.GIS技术是地图的延伸
(2)长城站数字地图绘制成功后,对该地图利用的叙述错误的是( )
A.方便查阅南极地区的三维地图及地图信息
B.可以对附近地区冰川、海岸线的变化进行观察分析
C.对防止极冰融化提供治理的技术
D.对地物相关信息的分析采用数字化处理
(3)上述海岸线的变化利用________技术最适宜探测( )
A.遥感
B.地理信息系统
C.科技人员实地测量计算
D.现代技术还无法分析
(4)利用地理信息技术在对南极地区进行勘探研究时,除了上述应用外还有哪些用途?
试举两例。
(1)B
(2)C
(3)A
(4)利用GPS测量观测点的海拔,确定科考队员的位置;
利用RS探测资源状况;
利用GIS绘制资源分布图。
地理信息系统的应用
解决问题
举例
地物的位置、分布等基本问题
地点查询;
最近的交通银行在哪里;
巡警车的分布
趋势分析
人口增长趋势;
城市发展趋势
模式问题
人口扩散模式;
商业选址模式;
路径分析模式
模拟问题
用GIS模拟灾害发生时的灾民撤退问题;
用GIS模拟某大型工程可能带来的问题
读下图,回答下列问题。
(1)GIS在灾害监测评估应用中的空白处所代表的作用分别是________、________。
(2)遥感技术和地理信息系统在灾害监测评估过程中的优势分别是什么?
两者结合在防灾减灾中的作用如何?
(1)预报预警
动态监测
(2)遥感技术在灾害前兆与灾情监测过程中的信息获取方面有优势,而地理信息系统借助于其信息管理、查询和分析功能,在灾害空间分布分析方面有优势。
两者结合,可以实现在灾害发生前,能事先圈定危险区,并对危险程度评价,指导防灾活动;
在灾害发生过程中,能对灾情实况监测,指导抗灾活动;
在成灾后能对灾害损失做出快速评价,指导救灾工作。
四、随堂演练素养提升
台风(或飓风)是海面上生成的强烈气旋。
台风(或飓风)一旦登陆,往往会造成严重的人员伤亡和财产损失。
如果在一个海区同时出现两个或两个以上的台风(或飓风),造成的损失会更大。
读图,回答1~2题。
1.对台风(或飓风)进行监测预报的主要手段是( )
A.GPS
C.RS
D.雷达
2.减轻台风(或飓风)灾害的主要措施有( )
①加强监测预报
②限制工业生产规模
③保护和恢复原有湿地
④加固海岸堤防
⑤修建水库
A.①②③
B.①②⑤
C.①③④
D.③④⑤
第1题,通过RS可以对台风(或飓风)进行实时监测。
第2题,加强对台风(或飓风)的监测预报以及加固海岸堤防是防御台风(或飓风)的重要措施,同时湿地能储蓄飓风带来的降水,并在风雨后将其慢慢释放,从而减少洪水的发生。
1.C
2.C
3.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.收集洪水受灾区的面积
D.监测沙尘暴的动态趋势
选A。
通过遥感可以看到沙尘暴、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。
小明一家计划到某大型风景区旅游,为方便选择旅游地点,小明利用地理信息技术将区内观光资源分层显示如下图所示。
据此回答4~6题。
4.小明发现湖泊、森林区和住宿区等一系列图片都是最新动态监测的结果,获取上述图片最便捷的技术是( )
A.野外测量
B.扫描旅游地图
C.遥感技术
D.全球定位系统
5.森林区内的住宿区是( )
A.①
B.②
C.③
D.④
6.为了选择最便捷的道路去风景游览区,小明的父亲在驾驶轿车的过程中,应充分运用( )
A.旅游交通图
第4题,因为该风景区是大型风景游览区,所以只有运用遥感技术,才能监测较大范围的区域,迅速获取信息和实施动态监测。
第5题,将森林区和住宿区的图层相叠加,找出森林区和住宿区重叠的部分即可。
第6题,车载全球定位系统,能实时提供导航信息,及时查看车辆的运行轨迹、速度、行进方向,可避免迷路、走弯路。
4.C
5.B
6.D
7.遥感(RS)技术在自然灾害监测中具有重要作用,但一般不能利用遥感技术( )
A.迅速发现一些初发时人眼难以察觉的突发性灾害,如森林火灾、赤潮等
B.发现台风中心的位置,估计台风移动方向、速度及强风暴雨出现的地区
C.对洪水、沙尘暴、森林病虫害进行动态监测
D.分析灾害发生的原因
选D。
遥感技术的主要用途表现在对地物的感知和制图,而对事物变化原因的分析,不是其应用范围。
8.要对我国“三北”地区荒漠化土地发展进行宏观监控,宜选用的地理信息技术是( )
A.地理信息系统(GIS)
B.全球定位系统(GPS)
C.卫星遥感定期拍摄
D.人工科考
选C。
对我国“三北”地区荒漠化的土地发展进行宏观监控,可用卫星遥感定期拍摄,对比不同时期的遥感图片就可以了解土地荒漠化的发展状况,而人工科考费用大,效率低,并且这也不属于地理信息技术。
遥感技术和GIS的应用在抗灾减灾中起到了突出的作用。
据此回答9~10题。
9.两颗卫星同时运行,每隔9天可以覆盖地球一遍,说明遥感技术( )
A.受地面条件限制少
B.测量范围大
C.手段多,获得信息量大
D.获得资料速度快,周期短
10.遥感技术和GIS二者优势的结合,可以实现( )
①灾前圈定危险区,指导防灾
②灾中做出损失评价,指导救灾
③灾后能对灾害损失做出快速评价
④二者结合可实现动态地获取信息、处理信息,达到预报预警、动态监测等功效
A.①②③④
B.①②③
D.①②④
每隔9天覆盖地球一遍,说明遥感技术具有获取资料速度快的优势。
遥感可以快速获取资料,GIS对资料进行处理整合,从而做出灾情评价,指导抗灾活动。
9.D
10.C
11.阅读材料,回答下列问题。
中新社太原2012年11月19日电 中国首颗民用合成孔径雷达卫星“环境一号”C星19日清晨在太原卫星发射中心成功发射升空。
国家国防科技工业局发布消息称,这标志着中国环境与灾害监测预报小卫星星座“2+1”方案正式组成,并全面运行。
“环境一号”C星具有全天时、全天候工作能力,同时还具有一定的穿透力,特别适合恶劣气候条件下的应用。
它将与之前在轨运行的“环境一号”A/B卫星,组成环境与灾害监测预报小卫星星座。
该星座可对环境破坏、环境污染和灾害进行大范围、全天候、全天时动态监测,及时反映生态环境和灾害发生、发展过程;
对生态环境和灾害发展变化趋势进行快速预测、评估,为紧急救援、灾后救助和重建工作提供科学依据;
还可以与地面监测手段相结合,提高环境和灾害信息的观测、采集、传送和处理能力,为提高减灾和环境保护能力提供有力保障。
(1)遥感技术在自然灾害监测中主要应用于哪些领域?
(2)利用遥感技术监测自然灾害有何优点?
(3)地理信息系统在自然灾害监测评估中有何作用?
(1)遥感技术在自然灾害监测中主要应用于旱情、水灾、沙尘暴、台风、暴雨、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等方面。
(2)从空间尺度看,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测数据;
从时间尺度看,遥感能够对地球进行同步观测,可获得地球表层及其瞬间变化的灾害信息。
(3)地理信息系统可以对自然灾害进行预报预警、动态监测、灾害发生成因与规律分析、灾害损失调查、灾情评估以及为制定减灾预案和指导灾后重建工作提供依据。
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- 地理信息 技术 防灾 减灾 中的 应用