人教版 (2019)必修 第一册第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用教学设计

第四节　地理信息技术在防灾减灾中的应用

学案设计(一)

学习目标

1.通过视频或图文材料,了解遥感技术、全球卫星导航系统、地理信息技术的概念、工作原理和特点。

2.运用综合思维,能正确区分遥感技术、全球卫星导航系统、地理信息技术在防灾减灾中的应用。

　　【我的疑问】

自主预习

阅读教材,对地理信息技术有了基本的认识后,结合自己的生活体验等判断下列说法是否正确,并阐述理由。

地理信息技术等同于地理信息系统。(　　)

遥感技术的关键装置是传感器。(　　)

利用遥感技术可以判定洪水的分布地区。(　　)

台风中心位置的精准测量是利用全球卫星导航系统。(　　)

一、遥感技术

1.概念

遥感技术是利用装在　　　　　(如飞机、高空气球)或　　　　　(如人造卫星)的光学或电子设备,对地表物体进行　　　　　感知的地理信息技术。 

2.特点

与传统实地调查等信息获取手段相比,遥感技术具有　　　　　,　　　　　　　、周期短、信息量大,受地面条件限制少等优势,能够实现地物信息的　　　　　、　　　　　监测。 

3.应用

运用遥感技术,可以实时监测洪涝、台风等灾害的形成过程,进行准确的预报、预警;能够快速识别地震等突发性自然灾害的影响范围,并为灾情统计、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.概念

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　　　　　、　　　　　。 

全球卫星导航系统主要由卫星星座(空间部分)、地面监控系统(地面控制部分)和信号接收系统(用户部分)三部分组成。

2.作用

能够为用户提供精密的　　　　　、　　　　　和时间,适用于陆地、海洋、航空和航天,具有全球性、全天候、连续性和实时性的特点。 

3.世界的全球卫星导航系统

全球卫星导航系统有美国的全球定位系统、俄罗斯的全球卫星导航系统、欧洲的伽利略卫星导航系统和我国的　　　　　　　　　。 

4.作用

利用安装在手机、汽车、飞机、轮船等中的信号接收设备,可以进行　　　　　,帮助用户在遭遇自然灾害或面临灾害风险时　　　　　,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.概念

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.作用

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　　　　　、评估灾害损失和指导灾后　　　　　等提供依据。 

课堂探究

探究一:读材料,探究下列问题。

阅读第118页“温州灾害监测预警信息系统”。

探究二:第119页活动“利用地理信息技术判断舟曲泥石流灾害的影响”。

2010年8月7日22时左右,甘肃舟曲县城东北部山区突降特大暴雨,降雨持续40多分钟,雨量达97毫米,引来特大泥石流。

图6.28　甘肃舟曲泥石流灾害前后卫星遥感影像

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?

核心素养专练

【基础巩固】

2019年2月22日厄瓜多尔东部边境发生里氏7.5级地震后,在3月1日16时50分,秘鲁(南纬14.58度,西经70.05度)又发生里氏7.0级地震,震源深度260千米。据此回答1~2题。

1.当地政府在第一时间迅速掌握整个地震灾区建筑破坏情况,所利用的技术手段主要是(　　)

A.地理信息系统 B.全球定位系统

C.遥感技术 D.“数字地球”系统

2.上题中地理信息技术的关键装置是(　　)

A.传感器 B.卫星系统

C.地面装置 D.信号发射设备

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三维速度及时间数据。据此回答3~4题。

3.森林发生火灾时,GPS的主要作用是(　　)

A.建立火灾模型 B.绘制地图

C.灾情跟踪 D.火灾前兆监测

4.利用GPS可以对地震进行监测,监测的对象主要是(　　)

A.海陆分布的变化

B.地球内部岩浆的活动情况

C.地壳的运动状况

D.灾情的发展

【能力提升】

1.读材料,回答下列问题。

从2019年开始,澳大利亚的山林大火持续燃烧了四个月,牵动着全世界人民的心。数月以来,澳大利亚多地遭野火肆虐,造成至少33人死亡,超10亿动物死亡,2 500多间房屋和1 170万公顷土地被烧毁,直接经济损失超过50亿。

2月11日,澳洲环境部发布调查报告,澳大利亚113种动物需紧急帮助,另外专家表示,袋鼠岛有5.5万只考拉在大火中丧生,现只剩不到一万只。

由于大火产生的烟雾与全球天气相互作用,通过向深对流层甚至最低平流层的垂直传输,全球烟雾的传输加速了,从而导致了在全球的远距离传输。

(1)实时监测这次森林火灾的变化情况,主要利用哪一种地理信息技术?

(2)在火灾监测中,上述技术与实地监测相比,具有哪些优势?

(3)地理信息系统在此次火灾监测评估中有何作用?

　　(4)遥感技术与地理信息系统两者结合在灾前、灾中、灾后有何作用?

2.2008年5月14日,中国科学院遥感所所属北京国遥万维信息技术有限公司于14日接收到四川汶川地区最新高分辨率卫星遥感影像数据以及5米雷达数据。据此回答下列问题。

(1)简述遥感技术的特点。

(2)人们通过对该遥感图片的分析可以得到哪些信息?

(3)根据上述材料,请你用地理信息技术对此次地震后灾情进行监测设计方案。

参考答案

　　【基础巩固】

1.C　2.A　3.C　4.C

【能力提升】

1.(1)实时监测这次森林火灾的变化情况,主要利用遥感(RS)技术。

(2)监测的范围大、获取信息的速度快、受地面的限制较小。

(3)地理信息系统可以对自然灾害进行动态监测、预报预警,为灾害发生成因与规律分析、灾害损失调查、灾情评估以及制定减灾预案和指导灾后重建工作提供依据。

(4)遥感技术在信息获取方面的优势与地理信息系统在空间分析方面的优势结合,可以在灾前圈定危险区,对危险程度做出评价,指导防灾活动,灾中实况监测并作出评价,指导抗灾活动,灾后评价损失,指导救灾活动。

2.(1)遥感技术具有探测范围大、获取信息速度快、周期短、信息量大,受地面条件限制少等特点。

(2)①地震的准确位置;

②地震造成的破坏程度,可以知道哪个城市、哪个县、哪个镇的破坏程度大,使人们救援有目的性;

③公路的破坏程度,可以知道哪条路是通的,不通的路段有多长,使人们对救援物资的运输、公路的疏通有方向性;

④大型建筑的破坏程度,可以知道水库大坝、大桥、高楼、大型工厂的破坏程度,使人们能预测它有没有潜在的威胁,需不需要采取一定的防范措施;

⑤震区内地形状况,哪里是高山、深谷、陡坡;

⑥植被的破坏情况。

(3)获得汶川地震灾区的遥感影像资料,然后通过地理信息系统对灾区的遥感图片进行整理、查询和分析,从而确定灾害影响范围、救灾物资调配的最佳路径,以及为受灾人员、财产的安全有效转移提供决策依据,同时进行灾情统计与评估,提出抗灾、救灾方案。