人教版 (2019)必修 第一册第六章 自然灾害第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用教学设计

第六章 自然灾害

第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用

一、教学目标

1.了解遥感、全球卫星导航系统和地理信息系统的技术特点和相互关系。

2.举例说明遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统在防灾减灾中的具体作用。

3.结合实例，提出综合运用遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统进行防灾、减灾的具体程序和方法。

二、教学重难点

举例说明遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统在防灾减灾中的具体作用。

三、教学方法

讲授法、讨论法。

四、教学过程

[新课导入]：

北斗卫星导航系统（以下简称北斗系统）是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的全球卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施。

北斗系统提供服务以来，已在交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信授时、电力调度、救灾减灾、公共安全等领域得到广泛应用，服务国家重要基础设施，产生了显著的经济效益和社会效益。基于北斗系统的导航服务已被电子商务、移动智能终端制造、位置服务等厂商采用，广泛进入中国大众消费、共享经济和民生领域，应用的新模式、新业态、新经济不断涌现，深刻改变着人们的生产生活方式。中国将持续推进北斗应用与产业化发展，服务国家现代化建设和百姓日常生活，为全球科技、经济和社会发展做出贡献。

北斗闪耀，泽沐八方。北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式于2020年7月31日上午在北京举行。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平出席仪式，宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通。

图1  第55颗北斗卫星发射

[新课教学]：

一、遥感技术

师：10月16日，是第40个世界粮食日，秋收的场景在大江南北徐徐铺开。从东北黑土地到中原大地，再到江南鱼米之乡，下面这幅图就是通过遥感技术来记录下来的丰收之景。

请同学们来告诉我遥感技术的定义。

生：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。

师：遥感技术的定义中包括了两种类型的遥感，是什么遥感？定义是什么？

生：航空遥感和航天遥感。

师：与传统实地调查等信息获取手段相比，遥感技术有什么优势？

生：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。

师：这是遥感技术原理示意图，通过观察该图，你认为哪一个步骤是中心环节。

生：传感器。

师：上面这些图片都是遥感技术监测的自然灾害的图片，从中总结一下遥感技术在防灾减灾中的应用。

生：

二、全球卫星导航系统

师：在我国汶川地震发生时，北斗卫星导航系统在救灾发挥了很大的作用，地震发生约8小时后，首批武警官兵到达地震重灾区，并使用北斗用户机实时传递灾情，这是地震重灾区发出的第一束生命急救电波。

【拓展】

1.北斗卫星导航系统标志由正圆形、写意的太极阴阳鱼、北斗星、网格化地球和中英文文字等要素组成。

2.圆形构型象征中国传统文化中的“圆满”，深蓝色的太空和浅蓝色的地球代表航天事业。

3.太极阴阳鱼蕴含了中国传统文化。

4.北斗星是自远古时起人们用来辨识方位的依据。司南是中国古代发明的世界上最早的导航装置，两者结合既彰显了中国古代科学技术成就，又象征着卫星导航系统星地一体，为人们提供定位、导航、授时服务的行业特点，同时还寓意着中国自主卫星导航系统的名字——北斗。

5.网格化地球和中英文文字代表了北斗卫星导航系统开放兼容、服务全球。

下面来说一下全球卫星导航系统，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、导航。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。目前全球共有四个全球卫星导航系统在工作。一般所说的GPS系统是指美国的全球定位系统，它的应用范围最广。

下面请同学们小组讨论一下。全球卫星导航系统有什么优势？在防灾减灾中有什么应用？

生：优势（1）为用户提供精密的三维坐标、速度和时间；（2）适用于陆地、海洋、航空和航天；（3）具有全球性、全天候、连续性和实时性的特点。

应用（1）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；（2）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。

师：目前，全球卫星导航系统有四个。

三、地理信息系统

师：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。那么它的作用是什么？

生：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。

师：回答的很好，在防灾减灾中，它又会发挥什么作用？

生：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。

师：遥感技术主要是获取地理信息，金球卫星导航系统主要是空间定位与导航，而地理信息系统是集成平台，主要是存储、分析和处理信息。那么地理信息系统与前两个地理信息技术有什么关系？

生：地理信息系统图层叠加分析有别于前两种技术，它将不同地理要素的图层叠加，构成新的图层，从而分析得出结论。遥感技术和全球卫星导航系统提供的数据是可以让地理信息系统得出结论的基础。

[课堂小结]：

我们这一节课主要讲了地理信息技术，地理信息技术包括遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统，我们要重点记忆的是地理信息技术在防灾减灾中的作用。

[板书设计]：

一、遥感技术

二、全球卫星导航系统

三、地理信息系统