地理必修 第一册第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用导学案及答案

这是一份地理必修 第一册第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用导学案及答案，共15页。学案主要包含了遥感技术，全球卫星导航系统，地理信息系统等内容，欢迎下载使用。


必备知识·自主学习——新知全解一遍过
一、遥感技术
1．概念：遥感技术是利用装在航空器或航天器的 或 ，对地表物体进行 的地理信息技术。
2．特点：探测 ，获取信息 、周期短、信息量大，受地面条件 。
3．应用
（1）实时监测洪涝、台风等灾害的 ，进行准确的 、 。
（2）快速识别地震等突发性灾害的 ，为灾情统计、灾害救援等工作提供强有力的 。
【判断】
（1）遥感能发现突发性自然灾害。（ ）
（2）遥感对自然灾害能进行动态监测。（ ）
【知识链接1】 如何区别电子地图和遥感地图
利用以卫星照片为底图制作出来的地图称为遥感地图，精度比较低。利用飞机测出来的照片作为底图制作出来的地图称为航空地图。这种地图比较准确，精度比较高，如地形图等。
电子地图和影像地图就是在上述两种地图的基础上演变来的，它们的精度较低。
二、全球卫星导航系统
1．含义：利用卫星在全球范围内进行实时 、 的地理信息技术。
2．系统组成 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(空间部分—— ,地面控制部分——地面监控系统,用户部分—— 系统))
3.特点： 性、全天候、连续性和 性。
4．应用
通过信号接收设备，进行精确 ，帮助用户发出 ，及时报告 和受灾情况，有效 救援搜寻时间。
【判断】
（1）全球卫星导航系统能够为用户提供精密的三维坐标、速度和时间。（ ）
（2）北斗卫星导航系统具有短信报文功能。（ ）
三、地理信息系统
1．概念：对地理数据进行 、处理、存储、 、查询、分析、 等的计算机信息系统。
2．功能： eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(空间 与 功能,依据相关数据进行 功能))
3．应用：动态监测、预报预警，快速确定 及受灾情况，为制定 预案， 灾害损失和指导灾后 等提供依据。
【判断】
（1）地理信息系统的信息源主要是遥感图像。（ ）
（2）地理信息系统主要是在灾后对灾害做出评价，指导救灾。（ ）
（3）地震发生后，能准确找到地震源地的地理信息技术是全球定位技术。（ ）
【学法指导】 地理信息系统及其与遥感技术、全球卫星导航系统的关系
在防灾减灾中应用地理信息系统要与遥感技术、全球卫星导航系统等相结合。后两者提供基础的地理信息数据，前者则发挥其强大的数据处理功能，最终实现自然灾害的动态监测与预报预警。例如，利用遥感技术大范围、短周期、及时的特点准确识别、判断灾害的范围、强度、发展过程等，利用全球卫星导航系统确定灾害发生地点、报告求救信息，利用地理信息系统在灾前评估灾害风险，灾中划定灾害范围、评估灾害损失，灾后跟踪救援和指导重建等。
【知识链接2】
全球卫星导航系统（GNSS）主要包括：中国北斗卫星导航系统（BDS）、美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯的全球卫星导航系统（GLONASS）、欧盟的GALLEO系统。
归纳·助学助记
速记·认知清单
1．遥感技术
（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。
（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优势，能够实现地物信息的实时、动态监测。
（3）应用
①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。
②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。
2．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定位、导航。
（2）组成：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。
（3）功能和特点：能够为用户提供精密的三维坐标、速度和时间，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。
（4）应用：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，有效缩短救援搜寻时间。
3．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）功能：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。
（3）应用：在防灾减灾领域，地理信息系统利用遥感技术、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。
关键能力·课堂探究——学科素养大提升
探究点一 遥感技术及其应用
【探究导引】
2016年5月15日10时43分，中国在酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭将遥感卫星三十号发射升空。遥感卫星三十号将主要用于科学试验、国土资源普查、农作物估产及防灾减灾等领域。在抗击汶川大地震、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支持信息。
【思考交流】
1．运用“综合思维”方法分析：遥感技术为什么能在灾害救助中得到广泛的应用？
2．从“地理实践力”的角度探究：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？
3．运用“综合思维”方法分析：如何应用遥感技术进行环境监测？
【归纳升华】
1.遥感技术的工作特点
遥感具有探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大等特点，因此遥感的优势明显，用途十分广泛。
2．遥感在自然灾害监测中的作用

【学以致用】
1.当地时间2020年9月20日凌晨，厄瓜多尔的桑盖火山发生了数次喷发，喷出的火山灰柱高达6 000米，导致周围村镇的部分道路被火山灰覆盖，能见度较低（下图）。据此完成（1）～（2）题。
（1）监测火山灰覆盖范围所用到的地理信息技术是（ ）
A．遥感 B．全球卫星导航系统
C．地理信息系统 D．数字地球
（2）对火山灰覆盖范围进行动态监测的地理信息技术还可用于（ ）
①作物估产 ②大地测量 ③城市规划 ④水资源调查
A．①② B．①④
C．②④ D．③④
探究点二 全球卫星导航系统与地理信息系统在防灾减灾中的应用
【探究导引】
2020年从1月20日到2月10期间，青海省玉树藏族自治州，经历了连续的四场强降雪，使玉树遭受了严重雪灾，截至2月17日，玉树全州6市（县）28个乡镇72个村，遭受不同程度的雪灾，受灾群众达5.53万多，因灾死亡牲畜18 887头只（匹）。政府为此积极应对，紧急调拨灾害补助资金，完成发放救灾粮480.3吨，各类物质9 680件，完成饲草调运22 918.31吨，各类抗灾救灾人员积极参与到牲畜转场、铲雪除冰和饲料拉运中。
【思考交流】
1．运用“综合思维”分析：此次玉树雪灾救灾中，救灾指挥部准确获知雪灾的范围及受灾面积，所依据的地理信息技术是什么？
2．运用“综合思维”分析：大雪掩埋了道路，救灾物资的调运过程中，保证救灾车辆准确到达救灾目的地的地理信息技术是什么？
【归纳升华】
1.全球卫星导航系统与地理信息系统的结合应用
2．地理信息系统与遥感技术的优势组合
地理信息技术手段的选取技巧
对于地理信息技术的考查，主要是考查地理信息技术作用和应用领域的不同。因此，只要大体上抓住地理信息技术的区别，就能对地理信息技术的选取做出正确的判断。可以重点记住三种技术的主要区别：
[技巧点拨] 另外，注意在“用词”方面的差异，也是正确选取地理信息技术的方法之一，具体方法如下：
（1）若有“获取”“监测”“估测”“调查”等词语的一般选取遥感技术。
（2）若有“定位”“导航”“测量”等词语的则选取全球卫星导航系统。
（3）若有“分析”“评估”“预测”“预报”“处理”“管理”“决策”“规划”“选址”等词语的则多是选取地理信息系统。
【学以致用】
2.阅读材料，回答下列问题。
材料 2019年11月23日06时，中央气象台发布台风蓝色预警，2019年第29号台风“天兔”的中心位于我国南沙永暑礁偏北方约120 km的南海海面上，即（10.7°N，112.9°E），中心附近最大风力8级（18 m/s），中心最低气压1 002百帕，七级风圈半径60～180 km。
（1）要监测台风“天兔”的位置，采用的地理信息技术为（ ）
A．遥感技术 B．全球卫星导航系统
C．地理信息系统 D．数字地球
（2）台湾一艘正行驶在南海上的渔船发出求救信号，台湾海事局调度船只进行营救时需要运用的地理信息技术是_____________________________________________________。
（3）要完成台风“天兔”未来60小时路径概率预报图的整个绘制需要采用的地理信息技术手段有 和 。
（4）试举出上题所用两项地理信息技术综合应用的其他实例。
随堂检测·强化落实——基础知能全通关
我国空间技术逼近深空，资源卫星已广泛应用于农业、林业、地质、水利、地矿、环保以及国土资源调查、城市规划、灾害监测等众多领域，在自然灾害监测中发挥了不可缺少的重要作用，为我国经济建设和社会发展提供了有力支持。据此回答1～3题。
1．关于自然灾害监测系统的叙述，错误的是（ ）
A．是由国家、区域及地方等各级组织来监测的
B．只起到灾前预警、灾中跟踪和灾后评估的作用
C．可以对大气圈中的热带气旋、干旱、寒潮进行监测
D．监测平台既有空中的，也有地面上的
2．两颗卫星同时运行，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
3．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．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
读我国地壳运动观测网图，回答4～5题。
4．对地壳运动进行精确观测采用的主要技术是（ ）
A．遥感技术 B．全球卫星导航系统
C．地理信息系统 D．数字地球
5．根据观测站的分布特点判断，建立地壳运动观测网最主要的目的是（ ）
A．监测和预报泥石流、滑坡
B．大地高程测量
C．监测和预报地震
D．为电离层研究、气象预报提供数据
6．阅读材料，回答下列问题。
不同物体和物体的不同状态具有不同的电磁波特性，卫星传感器探测地表物体对电磁波的反射和物体自身发射的电磁波，然后按照一定的规律把电磁辐射转换成图像，经过处理，提取物体信息，完成远距离识别物体和物体的状态，这就是遥感工作的基本原理。
（1）在区域地理环境研究中，遥感与实地测绘相比，具有哪些优势？
（2）遥感技术为什么能应用于农业病虫害的监测？
（3）请拟列出卫星遥感技术的三个应用领域及相关的课题名称。
第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用
必备知识·自主学习
一、
1．光学 电子设备 远距离感知
2．范围大 速度快 限制少
3．(1)形成过程 预报 预警 (2)影响范围 支持
【判断】 (1)√ (2)√
二、
1．定位 导航
2．卫星星座 信号接收
3．全球 实时
4．定位 求救信号 位置 缩短
【判断】 (1)√ (2)√
三、
1．输入 管理 输出
2．查询 分析 叠加分析
3．受灾范围 减灾 评估 恢复重建
【判断】 (1)× (2)× (3)√
关键能力·课堂探究
探究点一
[探究导引]
1．提示：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。
2．提示：传感器运载工具的飞行高度对遥感探测的范围、速度、周期、分辨率等影响很大。一般来说，运载工具飞得越高，探测的范围越大，获得资料的速度越快，周期越短，但对地物的分辨率越低。
3．提示：根据地物在不同情况下有不同的反射率，可以利用遥感判断水污染和大气污染。
[学以致用]
1．解析：第(1)题，火山灰覆盖范围可通过遥感获取，应用的地理信息技术是遥感技术。第(2)题，利用遥感技术可以进行作物估产，①对。大地测量主要借助全球卫星导航系统，②错。城市规划需要借助地理信息系统，③错。水资源调查可以利用遥感技术，④对。
答案：(1)A (2)B
探究点二
[探究导引]
1．提示：遥感技术、地理信息系统。
2．提示：通过全球卫星导航系统的定位和导航功能实现的。
[学以致用]
2．解析：第(1)题，自然灾害监测主要采用遥感技术。第(2)题，要营救失事渔船，需确定其准确位置，因此需利用全球卫星导航系统。第(3)题，对台风路径进行监测需要用到的技术是遥感技术，对遥感图像提供的信息进行分析与处理需要用到的技术是地理信息系统。第(4)题，遥感技术主要应用于资源普查和环境灾害监测，因此利用遥感技术获取水灾、火灾、滑坡等灾害区的动态信息；地理信息系统基本功能包括对数据的采集、管理、处理、分析和输出，运用地理信息系统可以对水灾、火灾等损失进行分析，并为防灾救灾提供决策支持。
答案：(1)A
(2)全球卫星导航系统
(3)遥感技术 地理信息系统
(4)水灾：利用遥感技术获取水灾淹没区的动态信息，运用地理信息系统分析水灾损失，并为防灾救灾提供决策支持。
随堂检测·强化落实
1～3.解析：第1题，自然灾害监测系统还起到提出减灾决策方案的作用。第2题，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。第3题，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。
答案：1.B 2.D 3.C
4～5.解析：图中对地壳运动进行精确观测的基准站、基本站与区域站在我国分布的范围较广，但又相对集中在我国地震多发地区，显然是通过对地壳运动的精确观测，判断各站点的位移距离，进而进行地震监测和预报，而各站点位移距离的监测需要利用全球卫星导航系统。
答案：4.B 5.C
6．答案：(1)探测的范围大、获取信息的速度快、受地面的限制较小。
(2)农作物是否受到病虫害的侵袭，植被的表现形式不同，不同性状的植被反射的电磁波不同，遥感的传感器就可以根据接收到的不同电磁波对农作物进行监测。
(3)
课 标 要 求
学 习 目 标
通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用。
1．了解地理信息技术的主要类型与特点。
2．掌握主要地理信息技术的工作原理及其在防灾减灾中的应用。
双考要求
体系构建
学法导引
考试内容
学考要求
选考要求
1.掌握遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统的概念、特点和在防灾减灾中的适用范围。
2．理解遥感、全球卫星导航系统和地理信息系统在灾前监测、灾中救助、灾后评估中的作用。培养学生的综合思维和人地协调观。
1.遥感技术的概念、优点和在防灾减灾中的应用
水平1
水平3
2.全球卫星导航系统的概念、特点和在防灾减灾中的应用
水平1
水平3
3.地理信息系统的概念、工作流程和在防灾减灾中的应用
水平1
水平3
序号
应用领域
课题名称
例
灾害监测
长江流域洪水动态分析
①
②
序号
应用领域
课题名称
例
灾害监测
长江流域洪水动态分析
①
资源调查
野生藏羚羊种群数量及分布
②
环境监测
太湖的污染监测