6.4 地理信息技术在防灾减灾中的应用 教学设计 2023-2024学年高中地理人教版（2019）必修第一册

第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用 教学目标和要求 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。 教材设计思路 教材介绍遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统三种地理信息技术，并对这三种技术在防灾减灾中的应用进行讲解，落实的课程标准“内容要求”为“运用地理信息技术与方法，探究有关自然地理的问题”，落实的核心素养主要有综合思维和地理实践力。 三种地理信息技术分三个标题进行讲解，每个标题均涵盖该种地理信息技术的定义、功能和在防灾减灾中的应用。此外，在介绍遥感技术和地理信息系统时，分别选用了台风“菲特”和温州灾害监测预警信息系统作为案例，直观展示了两种技术在防灾减灾中的应用。 教材设计“利用地理信息技术判断舟曲泥石流灾害的影响”的活动，让学生通过动手操作，深刻感知地理信息技术在确定灾害影响范围与评估受灾情况方面是如何具体实施的，以培养学生的综合思维和地理实践力。 教材在介绍地理信息技术及其在防灾减灾中的应用的同时，通过图的注释、“案例”和“活动”的设计完成遥感影像的基本信息判读、全球卫星导航系统数据的空间落实，解释地理信息系统的空间分析功能（包括空间查询、空间叠加等），让学生理解这些地理信息技术在防灾减灾中是如何实现的。 本节内容结构如图6-5所示。 图6-5 第六章第四节内容结构 学科网（北京）股份有限公司 情境设计 汶川地震发生后，由于交通、通信设施受到破坏，外界难以获知灾区灾情。这时候北斗卫星导航系统及北斗用户机在地震救援中发挥了重要作用。情境设计提出两个问题启发学生通过思考北斗用户机的操作原理认识北斗卫星导航系统 遥感技术 1．遥感技术的定义包含了航空遥感和航天遥感两类。教材中图6.21主要展示航天卫星遥感技术的工作原理。遥感概念中的关键词是“远距离”与“感知”。遥感“感知”的是地物反射或辐射的电磁波信号，“光学或电子设备”即传感器可以记录目标物的电磁波强度和特征。 2．遥感技术在防灾减灾中的应用越来越普遍。近年来，我国发射的卫星在灾害监测与防灾减灾中的应用越来越广泛。其中，“风云”号卫星覆盖范围广、重访周期短，一直应用于天气预报、台风监测等方面。教材中图6.22选取2013年10月第23号强台风“菲特”作为案例，展示“菲特”在福建沿海登陆前后的“风云二号”卫星影像。“高分”系列卫星等因能提供高空间分辨率遥感影像，多应用于灾情评估、灾后救援救助等。教材中图6.23展示的2008年5月14日北川县城影像可清晰地显示多处滑坡和泥石流及其致灾情况。 全球卫星导航系统 1．全球卫星导航系统主要由卫星星座、地面监控系统和信号接收系统三部分组成。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。2000年以来，我国自主研制了北斗卫星导航系统，成为继美国、俄罗斯之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。北斗卫星导航系统在汶川、舟曲等地质灾害救援过程中发挥了重要作用。目前，北斗卫星导航系统正在建设中。图6.24展示了北斗卫星导航系统的卫星星座。 2．全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用主要借助安装在手机、汽车、飞机、轮船等中的信号接收设备来完成。汶川地震救援中北斗用户机的应用就是很好的实例。 地理信息系统 1．地理信息系统及其与遥感技术、全球卫星导航系统的相互关系是本节的难点内容之一。地理信息系统以其强大的空间分析功能而著称，这一功能在防灾减灾中具有重要的应用价值。在防灾减灾中应用地理信息系统须与遥感技术、全球卫星导航系统等相结合。由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。教材中图6.26选择了极为简单但也极具代表性的案例，展示了地理信息系统的空间叠加分析过程。通过不同专题图的空间叠加，可以进行灾后人口、建筑物受灾情况评估等。 2．地理信息系统主要是凭借其强大的空间查询和分析功能在防灾减灾中发挥重大作用。为防治自然灾害，我国很多地区建立起灾害监测与防御系统。通过区域内已经布设的气象、水文监 测站点，以及卫星云图等，实时监测气象、水文要素及台风的动态，可进行灾害的预报预馨，一-旦灾害发生，这些信息也可与地形图、交通图、遥感影像等进行空间叠加分析，为灾情评估与灾害救援提供指导。教材以温州市灾害监测预警信息系统为案例，帮助学生认识地理信息系统在灾害预警预报中的应用。 教学建议 教学思路及方法建议 本节课教学总体上可以遵循“情境导入一案例分析一归纳总结一拓展应用”的思路展开。首先可以从“汶川地震”情境，引出核心问题：在防灾减灾中可以采