2019-2020学年新教材高中地理 第六章 自然灾害 6.4 地理信息技术在防灾减灾中的应用学案

-1-第四节地理信息技术在防灾减灾中的应用一、遥感技术1．定义：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．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。3．应用(1)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。(2)能够快速识别地震等突发性自然灾害的影响范围，并对灾情统计、灾害救援等工作提供强有力的支持。二、全球卫星导航系统1．定义：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卫星星座——空间部分地面监控系统——地面控制部分信号接收系统——用户部分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。-2-4．全球卫星导航系统美国：全球定位系统俄罗斯：全球卫星导航系统欧洲：伽利略卫星导航系统中国：北斗卫星导航系统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。三、地理信息系统1．定义：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。一、判断题1．遥感能够实现地物信息的实时动态监测。()2．遥感技术不能快速识别地震等突发性自然灾害的影响范围。()3．全球卫星导航系统能利用卫星在全球范围内进行实时定位、导航。()4．地理信息系统可以根据不同目的对相关数据进行叠加分析。()5．地理信息系统可以为制定减灾预案、评估灾害损失和指导灾后恢复重建等提供依据。()答案：1.√2.×3.√4.√5.√二、选择题6．与传统实地调查等信息获取手段相比，遥感技术()①探测范围大②获取信息量大③获取信息周期长④受地面条件限制多A．①②B．②④C．③④D．①④答案：A7．能够实时监测到自然灾害的形成过程，并对自然灾害进行准确预报、预警的地理信息技术是()-3-A．遥感技术B．全球卫星导航系统C．数字地球D．地理信息系统答案：A8．新闻联播中的卫星云图和天气预报图应用了()①遥感技术②全球卫星导航系统③地理信息系统④数字地球A．①②B．①③C．①④D．②④答案：B9．灾害一旦发生，应先确定灾害发生位置，并尽快获取受灾地区图像，以便及时评估受灾情况。这一过程依次用到的地理信息技术是()①RS②GPS③GISA．②①③B．①③②C．①②③D．③②①答案：A10．要准确快捷地统计出各地灾害天气的信息资料，在今天我们主要依靠()A．工人实地考察B．地理信息系统C．全球定位系统D．遥感技术解析：选B。在科技发达的今天，要对获取的信息资料进行分析、加工、统计主要靠GIS来完成。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？-4-(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？提示：(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．RSB．GISC．GPSD．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-5-A．①②③⑤B．②③④⑤C．③④⑤D．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.A2.D全球卫星导航系统【情景导入诱思】阅读材料，探究下列问题。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？提示：(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。【核心考点突破】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【对点跟踪训练】(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()-6-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．无人汽车驾驶导航解析：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。地理信息系统【情景导入诱思】阅读材料，探究下列问题。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。提示：(1)B(2)C(3)A-7-(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。【核心考点突破】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【对点跟踪训练】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？答案：(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。考点一遥感技术“风云三号”气象卫星是为了满足中国气象预测和环境监测等方面的迫切需求而建设的第二代极轨气象卫星。据此回答1～2题。1．“风云三号”气象卫星在监测大范围自然灾害和生态环境时应用的地理信息技术是()-8-A．遥感B．地理信息系统C．全球定位系统D．数字地球2．“风云三号”气象卫星与人工探测相比，具有的优点不包括()A．探测范围大B．受地面限制小C．速度快、周期短D．全球性、连续性解析：第1题，环境与灾害监测是遥感技术的应用领域。第2题，遥感技术的特点是探测范围大、受地面限制小、速度快、周期短等。全球性、连续性是全球定位系统的特点。答案：1.A2.D考点二全球卫星导航系统3．北斗卫星导航系统(BDS)是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统，是继美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)之后的第三个成熟的卫星导航系统。2017年8月10日12时，四川九寨沟发生7.0级地震，BDS在震后救灾中发挥了重要作用。与GPS相比，BDS在救灾中发挥的特殊功能是()A．提供灾区的影像资料B．统计灾区的人员伤亡C．提供短文联络信息D．确定救灾人员的位置解析：选C。根据材料信息，北斗卫星导航系统(BDS)是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统，故与GPS相比，BDS在救灾中发挥的特殊功能是提供短文联络信息，选C。4．在对西部进行科考时，使用全球定位系统，其优点主要是()A．能为科学家提供准确精密的三维坐标数据信息B．可以对陆地、天空和地下提供直接拍摄图片C．服务过程有定时、间断性特点D．通过全球定位系统可以随时读取各种信息资料解析：选A。全球定位系统能够为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间，并且具有全天候、连续性和实时性等特点。地理信息系统是地图的延伸，能够快速、准确地获得信息，保存绘制各种地图，综合分析比较各种地图数据，并进行空间分析。考点三地理信息系统随着科学技术水平提高，地理信息技术运用到防灾减灾上的频率越来越大，读GIS分层图，回答5～6题。-9-5．根据上图可以推断出，正在分析的地质灾害最可能为()A．火山B．地震C．滑坡D．