6.4 地理信息技术在防灾减灾中的应用（导学案）-【帮课堂】2024-2025学年高一地理同步学与练（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（学案） 内容速览 学习目标 课程标准、学习目标、学习重难点 自主学习 自主预习、基础知识梳理 ►任务一： 遥感技术 ►任务二：全球卫星导航系统 ►任务三：地理信息系统 合作探究 探究重难知识 探究一：3S技术的选取方法 知识网图 思维导图构建 强化特训营 同步训练 巩固提升 ( 0 1 学习目标 ) 2022年课程标准 学习目标 学习重难点 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特点和相互关系。 2.举例说明地理信息技术在防灾减灾中的具体应用。 3.结合实例，提出综合运用地理信息技术进行防灾减灾的具体程序和方法。 重点是说明气象灾害时空特征和对人类活动的影响；难点是分析气象灾害的时空分布特征 ( 0 2 自主学习 ) ►任务一：遥感技术 结合教材“图6.21卫星遥感技术原理示意”“图6.22风云二号气象卫星对台风菲特进行监测”完成任务一，并用红笔在课本上对关键词进行圈画。 1.概念 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,简称RS。 2.工作原理 地面物体的种类、性质、环境条件不同,其反射和辐射的电磁波特性也不同。 3.特点 与传统手段相比,遥感技术具有的特点: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,能够实现地物信息的实时、动态监测。 4.在防灾减灾中的应用 (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)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， (3)监测农林病虫害、森林火灾、旱灾等灾害。 活动：认识遥感技术 监测台风的位置采用的是什么技术? 遥感技术。台风的位置是利用卫星云图来判断的，而卫星云图是通过遥感卫星获取的。 ►任务二：全球卫星导航系统 结合教材“图6.24北斗卫星导航系统模型”完成任务二，并用红笔在课本上对关键词进行圈画。 1.概念 全球卫星导航系统是利用卫星在全球范围内进行实时定位、导航的地理信息技术(简称GNSS) 2.组成 （1）卫星星座（空间部分） （2）地面监控系统（地面控制部分） （3）信号接收系统（用户部分） 3.分类 全球卫星导航系统有我国的北斗卫星导航系统(BDS)、美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的全球卫星导航系统(GLONASS)欧洲的伽利略卫星导航系统(GALILEO)。 4.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。 5.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。 ►任务三：地理信息系统 结合教材“图6.25地理信息系统的基本功能”“图6.26地理信息系统的空间叠加分析”完成任务二，并用红笔在课本上对关键词进行圈画。 1.概念 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 空间查询与分析，根据不同目的对相关数据进行叠加分析。 3.防灾减灾应用 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。 活动：利用地理信息技术判断舟曲泥石流灾害的影响 1.如果估算泥石流冲毁的住宅数量，还需要哪些信息? 需要知道受灾区域住宅分布的具体数据，如受灾村镇的居民户数和人数等 2.完成上题，需要用到地理信息系统的哪些功能 利用地理信息系统的空间查询与分析功能。在通过遥感、全球卫星导航系统或通过当地城建局获得该地区住宅图的空间分布数据的基础上，利用图层叠加的原理叠加遥感图中泥石流影响的空间范围，利用计算机进行分析处理，从而估算泥石流冲毁的住宅数量。 ( 0 3 合作探究 ) 探究一：3S技术的选取方法 2013年4月20日8时2分四川省雅安市芦山县发生7.0级地震，中科院利用航空遥感获取 40 厘米高分辨率灾区遥感图像。科技人员迅速分析处理相关数据，获得了灾情监测初步结果,做出了地震影响人口及范围评估报告。遥感是如何实现动态监测的? 将间隔时间较短的观测同一类地物的遥感影像叠加可以反映出该类地物随时间变化的特点。 点拨：如何选择3S技术 1.利用地理事物特征区分 GNSS、RS、GIS 判断地理事物是“点”还是“面”。如果是“点”,则多选用GNSS,如导航、定位等;如果是“面”,看其是突出监测方面还是需要统计计算才能得出结果,如监测森林火灾应选用RS技术；要在某城市选取大型商业中心区位应选用GIS技术。 2.利用判断过程的方法区分 RS 和 GIS GIS是地图的延伸，主要功能是进行空间数据的管理、分析等。对地理事物的发展变化进行预测、评估,需要计算、思考,即“想”,凡是需要“想”的选 GIS。 RS是人视力的延伸，主要功能是收集信息尤其是对于大范围、大面积、人不易观测的地物信息的获取,即“看”,只“看”不用“想”的选RS。 3.用关键词判断“3S”技术 (1)RS:获取、监测、普查勘探、动态监测、卫星影像等。 (2)GNSS:定位、导航、三维坐标、地理位置高程、深度、时间、速度、精确、精准等 (3)GIS:查询、统计、图层(叠加)、趋势分析、模式分析、模拟模型、估算、评价等。 【典例】滇金丝猴常年生活在横断山区雪线附近的高山针叶林带中，是世界上的濒危动物之一。运用传统实地调查等信息获取手段，很难获取滇金丝猴的翔实信息。地理信息技术广泛且深入地应用，为滇金丝猴科学调查和保护决策提供了强有力的技术支持。据此完成下面小题。 1．滇金丝猴生态调查应用遥感技术的优势是（   ） A．可以取代研究人员进行实地调查 B．光学成像不受横断山区多变天气的影响 C．确定滇金丝猴在针叶林带的分布海拔 D．受横断山区地形条件限制少 2．为滇金丝猴佩戴全球卫星导航系统项圈，研究人员可以获得其（   ） A．活动范围信息 B．食物来源信息 C．生活习性信息 D．数量变化信息 3．地理信息系统可以解决的滇金丝猴生态学问题有（   ） ①直接收集横断山区雪线的变化信息 ②精准定位种群栖息位置和迁徙路线 ③系统分析种群数量、分布规律与栖息地关系 ④利用数据建立模型，为种群保护提供决策支持 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【答案】1．D 2．A 3．C 【解析】1．根据所学知识可知，遥感可进行大范围观测。遥感用航摄飞机飞行高度为10公里左右，陆地观测卫星轨道高度一般在600-800公里左右，受横断山区地形条件限制少，D正确；遥感技术不能取代研究人员进行实地调查，A错误；卫星遥感利用电磁波接受信息，并不是光学成像，B错误；确定滇金丝猴在针叶林带的分布海拔需要研究人员进行实地考察，C错误，故选D。 2．全球卫星导航系统可以定位，为滇金丝猴佩戴全球卫星导航系统项圈，研究人员可以获得其活动范围信息，A正确，不能获得其食物来源信息、生活习性信息、数量变化信息，BCD错误，故选A。 3．地理信息系统是地图的延伸，主要功能是进行空间数据的分析和处理，可以解决的滇金丝猴生态学问题有系统分析种群数量、分布规律与栖息地关系 、利用数据建立模型，为种群保护提供决策支持，③④正确，遥感技术可直接收集横断山区雪线的变化信息，①错误；全球卫星导航系统可精准定位种群栖息位置和迁徙路线，②错误，C正确，ABD错误，故选C。 【点睛】“3S”技术手段的选取：(1)“点”与“面”判断GNSS：GNSS的主要功能是定位和导航。它的最大特点是工作对象是一个“点”或“多个点”，明显区别于RS和GIS技术的工作对象——“面”。在“3S”技术中选取适当手段时，要看其工作对象是“点”还是“面”，如果是“点”则选用“GNSS”，如果是“面”则选用RS或GIS。  (2)“想”与“看”区分RS、GIS：GIS是地图的延伸，主要功能是进行空间数据的分析和处理。对“事象”的发展变化进行预测、评估、需要计算、思考，即“想”；凡是需要“想”的选GIS。RS是人的视力的延伸，主要功能是收集信息，即“看”，只“看”不用“想”的选用RS。 ( 0 4 知识图网 ) ( 0 5 强化特训营 ) 一、单选题 2024年5月1日2时10分，广东梅大高速公路发生塌方。气象数据显示，事发前一段时期，当地曾出现多轮强降水过程。图为塌方现场。据此完成下面小题。 1．与塌方同属一类自然灾害的是（   ） A．地震 B．洪涝 C．暴雨 D．台风 2．造成此次塌方的主要自然原因是（   ） A．地震诱发 B．流水溶蚀 C．植被破坏 D．雨水下渗 3．监测此类自然灾害发生发展主要借助的地理信息技术是（   ） A．RS B．GIS C．GNSS D．数字地球 【答案】1．A 2．D 3．C 【解析】1．滑坡、地震、泥石流、塌方和崩塌均属于地质灾害，洪涝和暴雨以及台风属于气象灾害，A正确，BCD错误。故选A。 2．塌方前一段时期，当地曾出现多轮强降水过程，雨水下渗较多，造成公路路面不稳定，出现塌方，D正确；此次塌方前期没有经过地震，且据图示信息可知路面附近植被覆盖率高，并未经过破坏，排除AC；流水溶蚀多发生在喀斯特地貌区，没有信息表明当地的地貌类型是以喀斯特地貌为主，排除B。故选D。 3．RS技术可以快速的获取地理事物的信息，主要是侧重对地表情况的获取，一般是在此类灾害发生后确定受灾的范围，A错误；GIS地理信息系统主要是分析和处理地理信息和数据的工具，不能监测此类灾害，B错误；GNSS全球定位系统能够对地表岩土的位移形变进行监测，进而对塌方进行监测，C正确；数字地球是数字化的地球，是一个地球的数字模型，它是利用数字技术和方法将地球及其上的活动和环境的时空变化数据,按地球的坐标加以整理，存入全球分布的计算机中，构成一个全球的数字模型，在高速网络上进行快速流通，这样就可以使人们快速、直观完整地了解我们所在的这颗星球，D错误。故选C。 【点睛】3S各自功能：RS:地理信息的获取;GIS:能对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达;GNSS:能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。 萨雷兹堰塞湖位于塔吉克斯坦东部的帕米尔高原，由山地滑坡体堵塞河谷后贮水而形成，是世界上最深的堰塞湖。该堰塞湖的坝体高达600米，组成物质较松散，对下游地区构成潜在威胁。完成下面小题。 4．为精确监测萨雷兹堰塞湖坝体的形变，主要采用的地理信息技术是（   ） A．虚拟现实技术 B．地理信息系统 C．遥感技术 D．全球卫星导航系统 5．实时监测萨雷兹堰塞湖坝体主要是为了预警（   ） A．台风、滑坡 B．地震、暴雨 C．滑坡、山洪 D．火山、泥石流 【答案】4．D 5．C 【解析】4．结合所学可知，全球卫星导航系统可以用来导航、定位；通过定位可以监测大坝是否变形，D正确；虚拟现实技术不属于地理信息技术，A错误；地理信息系统 是一种计算机系统，用于收集、存储、分析和展示地理空间数据，不具有精确监测功能，B错误；遥感技术，主要用于获取地面的面状地理信息，精确监测不是主要功能，C错误。故选D。 5．堰塞湖具有不稳定的特点，因为其堵塞物不是固定永远不变的，它们也会受冲刷、侵蚀、溶解，从而形成滑坡，一旦堵塞物被破坏，湖水便漫溢而出，倾泻而下，形成洪灾，极其危险，C正确；台风、地震、暴雨、火山形成与堰塞湖无关，ABD错误。故选C。 【点睛】地理信息技术即"3S"技术，包括——地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）。RS遥感主要运用：地表观察，地理数据收集，如资源调查、快速监测灾害、土地详查、地质勘探、环境监测。GPS全球定位主要运用：经纬度定位、导航、测量，如板块移动监测、军事、测量、城市规划、地震、预报、探矿。GIS地理信息系统主要运用：空间信息的处理、图形显示、空间统计、分析、决策，如城市土地管理、测绘、环境保护、灾害评估、城乡规划、市场分析、区域管理、军事等。 城市行道树的病虫害问题很常见。近年来，某研究团队在行道树病虫害高发期（每年4～6月），采用近地无人机（技术流程见图）替代传统人工调查，在上海某社区开展行道树病虫害监测。据此完成下面小题。 6．与传统人工调查相比，采用近地无人机开展该社区行道树病虫害监测的优势主要是（   ） A．监测时效高 B．对行道树的破坏少 C．监测范围广 D．对道路交通影响小 7．该研究团队在病虫害高发期开展行道树病虫害监测面临的不利条件是当地（   ） A．风沙活动多，破坏设备 B．阴雨天数多，能见度低 C．台风频发，干扰起降 D．植被茂密，遮挡拍摄 8．图示流程中，各环节主要应用的地理信息技术搭配正确的是（   ） A．①—全球卫星导航系统 B．②—遥感技术 C．③—地理信息系统 D．④—北斗卫星导航系统 【答案】6．A 7．B 8．C 【解析】6．由已学可知，使用无人机监测，可以实现远距离信息收集，相较于人工调查，更加高效、便捷，监测时效高，A正确；两种监测方式都对行道树的破坏小，监测对象都是行道树、范围相同，对道路交通影响都小，排除BCD。故选A。 7．由材料可知，行道树每年4～6月为病虫害高发期。由已学可知，上海位于东部季风区，降水多植被茂盛、风沙活动少，A错误；上海4～6月受夏季风影响降水多，阴雨天数多，能见度低，影响无人机拍摄的分辨率，B正确；台风多发生于夏秋季节而不是4～6月，C错误；无人机技术有着灵活、便利的特点，可以结合实际的需求来调整拍摄方向、拍摄角度，植被茂密对拍摄的影响小，D错误。故选B。 8．由已学可知，全球卫星导航系统主要是用于定位和导航，遥感侧重于搜集信息的感知手段、通过飞机或卫星上携带的传感器接受地物辐射或反射的电磁波来读取信息，地理信息系统主要是对地理数据进行输入、处理、分析等的计算机信息系统。读图可知，①获取社区卫星影像使用遥感技术，A错误；②提取社区道路图层和③生社区道路图层以及④病虫害分布与扩散预测使用的是地理信息技术，BD错误，C正确。故选C。 【点睛】地理信息技术可以将地理位置和相关的数据信息整合在一起，并且结合其他各项技术，建立对应的数据信息库，形成便捷式的地理图形和数据。 川藏交通廊道东起四川成都、西至西藏拉萨，沿线山高谷深，气候恶劣复杂，泥石流频发，对铁路施工及运营带来严重影响。基于此，相关研究团队提出建立“空-天-地”立体监测预警体系，为川藏交通廊道安全施工及运营提供技术参考。据此完成下面小题。 9．与川藏交通廊道泥石流频发无关的条件是（   ） A．板块张裂 B．滑坡岩崩 C．冰雪融水 D．冰湖溃决 10．在“空-天-地”立体监测预警体系中，可以直接通过地理信息技术获取的数据是（   ） A．冰川及其源区的温度 B．冰川前缘堆积物厚度 C．沟谷中段的径流流量 D．沟口地区的地震频率 【答案】9．A 10．A 【解析】9．川藏地区位于板块碰撞挤压地带，而不是板块张裂地带。板块碰撞挤压导致地壳运动活跃，使得山体岩石破碎，为泥石流的发生提供了物质基础，A符合题意。滑坡和岩崩会产生大量的松散物质堆积在山坡上，一旦遇到强降雨等诱因，容易转化为泥石流，B不符合题意。川藏地区海拔高，有大量的冰雪，气温升高时，冰雪融水增加，为泥石流提供了充足的水源，C不符合题意。冰湖溃决会释放大量的水体和泥沙，容易引发泥石流，D不符合题意。故选A。 10．通过遥感技术可以监测冰川及其源区的温度，遥感能够接收地表物体发射或反射的电磁波信息，从而获取温度等相关数据，A正确。直接获取冰川前缘堆积物厚度较为困难，可能需要实地测量或借助更复杂的技术手段，B错误。 直接获取径流流量通常需要在现场设置监测设备，地理信息技术难以直接准确获取，C错误。地震频率的监测通常需要专门的地震监测仪器和系统，地理信息技术难以直接获取，D错误。故选A。 【点睛】地理信息技术包括遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）。其中，遥感是人眼的延伸，可以实时监测远方发生的情况；地理信息系统是在计算机软、硬件的支持下，对空间数据进行采集、管理、分析和显示的空间信息管理系统；全球定位系统能够定位与导航；数字地球是对真实地球的数字化重现，是以多分辨率地球空间数据为基础，以高速计算机网络为信息通道，以虚拟现实为信息表现形式的现代化信息服务系统。 北京市气象台：2023年7月29日20时至31日13时，全市平均降雨量176.9毫米，其中房山区平均346.8毫米，门头沟平均322.1毫米。至2023年8月1日，北京暴雨已持续了约60个小时。下图为2023年8月1日14时我国海平面等压线形势图（单位：hPa）。读图，完成下面小题。 11．据图文材料推断房山、门头沟一带降水多的主要原因是（   ） ①台风北上，带来丰富的降水和水汽 ②强降水持续时间长，累计降雨量大 ③副热带高气压带位置偏南，推动暖湿的东南气流西进 ④房山、门头沟一带山地的抬升作用，使得降水更多 A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④ 12．能对本次灾害进行实时监测和为制定减灾预案提供依据的技术分别是（   ） ①遥感②全球卫星导航系统③地理信息系统④数字地球 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 【答案】11．C 12．D 【解析】11．根据图示信息可知，台风北上的过程中，带来大量水汽，形成降水，①正确；2023年7月29日20时至31日13时，全市平均降雨量176.9毫米，强降水持续时间长，累计降雨量大，②正确；根据图示信息可知，此次北京暴雨期间福热带高压的位置到达渤海海域，纬度位置偏北，推动暖湿的东南气流西进北上，导致北京地区的水汽含量增加，③错误；门头沟、房山位于燕山山脉的南坡，地形对水汽的阻拦作用较强，使得水汽抬升，水汽抬升过程中降温凝结，形成降水，降水较多，④正确。综上所述，C正确，ABD错误，故选C。 12．遥感主要用于获取地理信息，可以用于对本次灾害进行实时监测，①正确；地理信息系统主要用于分析、处理地理信息，可以为制定减灾预案提供依据，③正确；全球卫星导航系统主要功能是定位和导航，不能对本次灾害进行实时监测和为制定减灾预案提供依据，②错误；数字地球是数字化的地球模型，不属于地理信息技术，④错误。综上所述，D正确，ABC错误。故选D。 【点睛】3S各自功能：RS主要用于地理信息的获取；GIS能对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达；GNSS能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。 2024年4月波斯湾沿岸各国遭遇强对流天气，阿联酋遭遇1949年有记录以来最强降雨；阿曼多地连降暴雨，引发其他灾害，造成至少18人死亡。据此，完成下面小题。 13．自然灾害的发生往往具有关联性，以下与此次强降水无关的自然灾害是（   ） A．海啸 B．山洪 C．滑坡 D．生物疫病 14．在防灾减灾中，运用地理信息技术（   ） A．BDS可监测森林火灾的范围 B．RS可监测地震的震源深度 C．GNSS可拟定灾区的重建方案 D．GIS可模拟灾害发生的过程 【答案】13．A 14．D 【解析】13．海啸是海底地震、火山喷发等导致的，与强降水无关，A正确；强降水可引发山洪爆发、生物疫病蔓延，也饿可能诱发滑坡和泥石流等地质灾害，BCD不符题意。故选A。 14．BDS主要功能是定位和导航，不能监测森林火灾的范围，A错误；RS主要用于获取面状信息，不能监测地震的震源深度，B错误；GNSS主要功能是定位和导航，不能拟定灾区的重建方案，C错误；GIS主要用于分析、处理地理信息，可以模拟灾害发生的过程，D正确。故选D。 【点睛】3S各自功能：RS:地理信息的获取;GIS:能对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达;GNSS:能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。 氨气在大气中的含量很少，却是大气中最重要的碱性气体，它与酸类物质快速反应，形成含铵盐的气溶胶，增加大气PM₂.₅的浓度。铵盐气溶胶能散射和反射太阳辐射，并形成云凝结核，从而破坏地球辐射的收支平衡，引起地球气候变化，因此亟须对其实施全球探测。完成下面小题。 15．全球探测氨气浓度变化并研究其分布特点需借助的地理信息技术是（   ） ①RS②BDS③GIS④GNSS A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 16．铵盐气溶胶能使近地面气温下降的热力作用原理是（   ） ①削弱了太阳辐射②增强了地面反射③使地面辐射减少④使大气辐射增强 A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 【答案】15．A 16．B 【解析】15．RS能够对大气环境进行监测，全球探测氨气浓度变化并研究其分布特点需借助RS，①正确；GIS能够利用遥感提供的数据研究氨气的分布特点，③正确；BDS、GNSS主要用于定位，②④错误，综上所述，A正确，BCD错误，故选A。 16．铵盐气溶胶增加大气PM₂.₅的浓度，能散射和反射太阳辐射，并形成云凝结核，削弱了太阳辐射，①正确；使到达地面的太阳辐射减少，地面辐射减少，地面反射减少，②错误，③正确；地面辐射减少，大气辐射减弱，④错误，综上所述，B正确，ACD错误，故选B。 【点睛】大气受热过程和保温作用过程为：由于大气层中的水汽、尘埃和二氧化碳对太阳的短波辐射吸收能力较弱，因此大部分太阳辐射能直接到达地表。地表在吸收了太阳短波辐射后，不断增温的同时释放长波辐射。近地面大气对地面的长波辐射具有很强的吸收能力，近地面大气增温后释放的长波辐射大部分以大气逆辐射的形式射向地面。大气逆辐射的存在使得近地面大气层始终保持有一定的温度，因而具有保温作用。 据中国地震台网测定，北京时间2019年6月4日17时46分在台湾省台东县海域（北纬22.82度，东经121.75度）发生5.8级地震，震源深度9km。当地相关部门立即安排了救援行动。据此回答下列小题。 17．人们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．全球卫星导航系统 C．遥感技术 D．“数字地球” 18．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 19．在对震区被困灾民开展营救行动的过程中，政府相关部门利用的地理信息技术主要是（   ） ①地理信息系统②全球卫星导航系统③遥感技术④“数字地球”技术 A．①④ B．①② C．③④ D．①②③ 【答案】17．C 18．A 19．D 【解析】17．根据材料信息“第一时间迅速掌握整个地震灾区”，可知是大范围区域，所以只有运用遥感技术，才能监测较大范围的区域，迅速获取信息和实施动态监测，C正确；地理信息系统主要对收集的数据进行处理，全球定位系统主要用于定位和导航，"数字地球"就是数字化的地球，它是利用数字技术和方法将地球及其上的活动和环境的时空变化数据,按地球的坐标加以整理，存入全球分布的计算机中，构成一个全球的数字模型，在高速网络上进行快速流通，这样就可以使人们快速、直观完整地了解我们所在的这颗星球。地理信息系统 、全球卫星导航系统、“数字地球”均不能第一时间迅速掌握整个地震灾区建筑破坏情况，ABD错。故选C。 18．上题中地理信息技术为遥感，根据已学知识，遥感系统的关键装置是传感器，A正确，排除BCD。故选A。 19．在对震区被困灾民开展营救行动的过程中，需要利用RS迅速、正确地掌握受困人员的范围，用GPS对被困人员进行定位，通过GIS技术分析确定救援方案，展开救援，①②③正确；“数字地球”技术对营救行动作用不大，④错误。故选D。 【点睛】“3S”技术的判别： （1）“点”与“面”判断：①GPS的最大特点是工作对象是“一个点” 或“ 多个点”。在“3S”技术中选取适当手段时，如果是“点”则选用GPS。②RS和GIS的工作对象——“面”，如果是“面”则需看突出的是监测方面还是需处理、计算才能得出的结果，若要监测则应选用RS技术。 （2）“想”与“看”区分RS与GIS： “想”即对“事象”的发展变化进行预测、评估，需要计算、思考，凡是需要“想”的选用GIS。 只“看”不用“想”的选用RS。 2024年4月下旬，广东省韶关市江湾镇因强降水引发山体滑坡、泥石流等地质灾害，导致进出道路中断，地理信息技术在救援工作中发挥了重要作用。完成下面小题。 20．地理信息技术在救援工作中发挥的作用有（   ） A．BDS统计受灾人数 B．RS规划救援的线路 C．GIS统计受灾面积 D．GNSS确定受灾范围 【答案】20．C 【解析】23．GIS主要用于分析、处理地理信息，统计受灾人和受灾面积、规划救援的线路、确定受灾范围应用的地理信息技术都是GIS，C正确，ABD错误。故选C。 【点睛】3S各自功能：RS主要用于地理信息的获取；GIS能对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达；GNSS能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间，主要用于定位和导航。 二、综合题 21．阅读图文材料，完成下列要求。 黄土丘陵沟壑区由于长期的侵蚀，地貌形态、坡度及土壤侵蚀程度存在垂直变化，这种侵蚀垂直地带性影响水分、热量和养分的分布，从而使植被组成和土壤养分在垂直分布上发生变化。土壤有机碳是土壤有机质组成和质量的重要指标，其大小主要受区域水热条件和成土作用特征的控制。研究表明，该区域阴坡较阳坡水土流失更严重。左图示意峁坡断面，右图示意不同立地条件下土壤有机碳分布特征。 立地条件 有机碳（g·kg-1） 阳沟坡 4.75±2.12 阳峁坡 6.07±1.48 峁顶 5.77±1.50 阴峁坡 3.79±1.32 阴沟坡 5.52±1.27 (1)简述不同立地条件下土壤有机碳养分垂直分布特征。 (2)分析土壤有机碳含量阴沟坡与阴峁坡存在差异的原因。 (3)遥感技术在该地水土流失动态监测过程中发挥了重要作用，请从三个不同角度说明其具体应用。 【答案】(1)土壤有机碳含量分布不均衡，垂直差异显著；阳坡土壤有机碳含量随海拔增加先升高后降低；阴坡土壤有机碳含量随海拔增加先降低后升高。 (2)阴坡水土流失作用强，阴峁坡表层土壤有机碳随着泥沙和径流沉积在沟谷，致使有机碳含量表现出阴沟坡大于阴峁坡。 (3)通过遥感技术获取土地利用的变化情况，制定科学合理的水土保持措施；获取该区域水土流失情况，分析其变化趋势，为制定合理的水土保持措施提供依据;获取植被覆盖度,分析其变化趋势,及时制定植被保护措施。（言之有理即可） 【分析】本大题以黄土丘陵沟壑区为材料设置试题，涉及土壤有机碳养分垂直分布特征及差异、遥感等相关内容，考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、基本技能、描述和阐述地理事物、地理基本原理与规律能力，综合思维、区域认知、地理实践力素养。 【详解】（1）读图可知，土壤有机碳含量分布不均衡，垂直差异较为明显；阳坡土壤有机碳含量从阳沟坡到阳峁坡再到峁顶，随海拔增加先升高后降低；阴坡土壤有机碳含量从阴沟坡到阴峁坡再到峁顶，随海拔增加先降低后升高。 （2）有机碳含量表现出阴沟坡大于阴峁坡，主要是由于阴坡植被更加稀疏，水土流失作用更强，阴峁坡表层土壤有机碳受水土流失影响，随着泥沙和径流沉积在沟谷，导致阴沟坡有机碳含量较大。 （3）遥感技术可以快速准确地获取流域内的地形地貌、植被覆盖等关键信息，为水土保持工作提供有力支持。通过遥感技术获取不同时期的影像，通过叠加对比土地利用的变化情况，制定科学合理的水土保持措施，减轻水土流失；获取该区域水土流失情况，分析变化的趋势，及时制定合理的水土保持措施，为制定措施提供科学的依据；获取当地的植被覆盖度，分析植被的变化趋势，及时制定植被保护措施，提高植被覆盖率。 22．寒潮是我国冬春季节常见的灾害性天气，对农业生产危害很大。阅读材料，完成下列问题。 下图是某次寒潮对我国局部地区的影响示意图，图中的雨雪分界线是指降雨与降雪（含雨夹雪）的界线。受这次寒潮影响，内蒙古呼伦贝尔创下了-47.5℃的极端低温，海南岛也跌破了5℃，寒潮对海南岛造成的农业经济损失却要比内蒙古严重。 (1)从农业生产角度，比较说明此次寒潮对海南岛造成的农业经济损失比内蒙古严重的原因。 (2)请提出合理化建议，以帮助当地农民减轻寒潮带来的影响。 (3)说明地理信息技术在预防或减轻突发性雨雪、冷冻灾害所起的作用。 【答案】(1)海南岛冬季农作物处于生长期；南方作物不耐寒；内蒙古冬季农业生产活动少；内蒙古以畜牧业为主，受影响小；北方防冻意识好，措施到位等。 (2)及时关注天气预报等预警信息；加强防灾减灾管理，做好农作物的防寒防冻工作；加强防灾减灾教育，提高防灾减灾意识；适当培育和选择耐寒作物品种。 (3)运用遥感技术（RS）对突发性雨雪、冷冻等灾害性天气进行监测、预报，对灾情作科学评估；运用全球卫星导航系统（GNSS）可对灾区精确定位；运用地理信息系统（GIS）分析灾害波及范围、救灾路线，计算需要调集的救灾设施，及时有序地组织救灾抢险工作等。 【分析】本题以寒潮灾害对农业生产的影响为素材设置问题，涉及寒潮的危害、大气保温作用、地理信息技术的应用等知识点，主要考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识、描述和阐释地理事物的能力。 【详解】（1）内蒙古纬度高，冬季寒冷，农业生产活动少；农业结构以畜牧业为主，受寒潮影响小；冬季寒潮多发，防冻意识强，措施到位；海南岛纬度低，农业结构以种植业为主，冬季作物处于生长期，且作物不耐寒，受寒潮影响大；海南岛寒潮发生的频次少，防冻措施不到位。 （2）寒潮属于气象灾害，对于气象灾害可通过天气预报等气象预警信息提前做好准备；不同的农作物抗寒能力不同，应适当培育和选择耐寒作物品种，减少寒潮对农作物的影响；寒潮发生时应加强防灾减灾管理，及时做好农作物的防寒防冻工作；平时应加强防灾减灾教育，提高防灾减灾意识，提高灾害的防治能力。 （3）地理信息技术包括遥感（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）。其中运用遥感技术可以对突发性雨雪、冷冻灾害等灾害性天气进行监测、预报，对灾情进行监测；运用全球定位系统可以对灾区进行精确定位，为救灾提供导航服务；运用地理信息系统可以将各种灾情信息进行分析，制作受灾地图，对灾情进行科学评估，确定最佳的救灾路线，计算需要调集的救灾设施，拟定救灾方案，及时有序地组织救灾抢险工作等。 ( 3 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 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（学案） 内容速览 学习目标 课程标准、学习目标、学习重难点 自主学习 自主预习、基础知识梳理 ►任务一： 遥感技术 ►任务二：全球卫星导航系统 ►任务三：地理信息系统 合作探究 探究重难知识 探究一：3S技术的选取方法 知识网图 思维导图构建 强化特训营 同步训练 巩固提升 ( 0 1 学习目标 ) 2022年课程标准 学习目标 学习重难点 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特点和相互关系。 2.举例说明地理信息技术在防灾减灾中的具体应用。 3.结合实例，提出综合运用地理信息技术进行防灾减灾的具体程序和方法。 重点是说明气象灾害时空特征和对人类活动的影响；难点是分析气象灾害的时空分布特征 ( 0 2 自主学习 ) ►任务一：遥感技术 结合教材“图6.21卫星遥感技术原理示意”“图6.22风云二号气象卫星对台风菲特进行监测”完成任务一，并用红笔在课本上对关键词进行圈画。 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_________距离感知的地理信息技术,简称_________。 2.工作原理 地面物体的_________、性质、环境条件不同,其_________和辐射的_________特性也不同。 3.特点 与传统手段相比,遥感技术具有的特点:探测_________,获取信息_________、周期_________、信息量_________,受地面条件限制_________,能够实现地物信息的_________、动态监测。 4.在防灾减灾中的应用 (1)实时监测_________、台风等灾害的形成过程,进行准确的_________、预警。 (2)快速识别地震等突发性自然灾害的_________，并为灾情_________、灾害_________等工作提供强有力的支持， (3)监测农林_________、森林_________、旱灾等灾害。 活动：认识遥感技术 监测台风的位置采用的是什么技术? 遥感技术。台风的位置是利用卫星云图来判断的，而卫星云图是通过遥感卫星获取的。 ►任务二：全球卫星导航系统 结合教材“图6.24北斗卫星导航系统模型”完成任务二，并用红笔在课本上对关键词进行圈画。 1.概念 全球卫星导航系统是利用卫星在全球范围内进行实时_________、_________的地理信息技术(简称GNSS) 2.组成 （1）卫星星座（空间部分） （2）_________（地面控制部分） （3）_________（用户部分） 3.分类 全球卫星导航系统有我国的_________(BDS)、美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的全球卫星导航系统(GLONASS)欧洲的伽利略卫星导航系统(GALILEO)。 4.特点 能够为用户提供精密的_________、速度和时间，适用于陆地、海洋、航空和航天，具有_________、_________、连续性和_________的特点。 5.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_________，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_________和_________，有效缩短救援搜寻时间。 ►任务三：地理信息系统 结合教材“图6.25地理信息系统的基本功能”“图6.26地理信息系统的空间叠加分析”完成任务二，并用红笔在课本上对关键词进行圈画。 1.概念 对地理数据进行输入、_________、存储、_________、查询、分析、_________等的计算机信息系统。 2.功能 空间查询与分析，根据不同目的对相关数据进行_________。 3.防灾减灾应用 利用遥感技术、_________等提供的地理数据，进行自然灾害动态_________、预报预警，快速确定受灾范围及受灾情况，为制定减灾_________、_________灾害损失和指导灾后恢复重建等提供依据。 活动：利用地理信息技术判断舟曲泥石流灾害的影响 1.如果估算泥石流冲毁的住宅数量，还需要哪些信息? 需要知道受灾区域住宅分布的具体数据，如受灾村镇的居民户数和人数等 2.完成上题，需要用到地理信息系统的哪些功能 利用地理信息系统的空间查询与分析功能。在通过遥感、全球卫星导航系统或通过当地城建局获得该地区住宅图的空间分布数据的基础上，利用图层叠加的原理叠加遥感图中泥石流影响的空间范围，利用计算机进行分析处理，从而估算泥石流冲毁的住宅数量。 ( 0 3 合作探究 ) 探究一：3S技术的选取方法 2013年4月20日8时2分四川省雅安市芦山县发生7.0级地震，中科院利用航空遥感获取 40 厘米高分辨率灾区遥感图像。科技人员迅速分析处理相关数据，获得了灾情监测初步结果,做出了地震影响人口及范围评估报告。遥感是如何实现动态监测的? 将间隔时间较短的观测同一类地物的遥感影像叠加可以反映出该类地物随时间变化的特点。 点拨：如何选择3S技术 1.利用地理事物特征区分 GNSS、RS、GIS 判断地理事物是“点”还是“面”。如果是“点”,则多选用GNSS,如导航、定位等;如果是“面”,看其是突出监测方面还是需要统计计算才能得出结果,如监测森林火灾应选用RS技术；要在某城市选取大型商业中心区位应选用GIS技术。 2.利用判断过程的方法区分 RS 和 GIS GIS是地图的延伸，主要功能是进行空间数据的管理、分析等。对地理事物的发展变化进行预测、评估,需要计算、思考,即“想”,凡是需要“想”的选 GIS。 RS是人视力的延伸，主要功能是收集信息尤其是对于大范围、大面积、人不易观测的地物信息的获取,即“看”,只“看”不用“想”的选RS。 3.用关键词判断“3S”技术 (1)RS:获取、监测、普查勘探、动态监测、卫星影像等。 (2)GNSS:定位、导航、三维坐标、地理位置高程、深度、时间、速度、精确、精准等 (3)GIS:查询、统计、图层(叠加)、趋势分析、模式分析、模拟模型、估算、评价等。 【典例】滇金丝猴常年生活在横断山区雪线附近的高山针叶林带中，是世界上的濒危动物之一。运用传统实地调查等信息获取手段，很难获取滇金丝猴的翔实信息。地理信息技术广泛且深入地应用，为滇金丝猴科学调查和保护决策提供了强有力的技术支持。据此完成下面小题。 1．滇金丝猴生态调查应用遥感技术的优势是（   ） A．可以取代研究人员进行实地调查 B．光学成像不受横断山区多变天气的影响 C．确定滇金丝猴在针叶林带的分布海拔 D．受横断山区地形条件限制少 2．为滇金丝猴佩戴全球卫星导航系统项圈，研究人员可以获得其（   ） A．活动范围信息 B．食物来源信息 C．生活习性信息 D．数量变化信息 3．地理信息系统可以解决的滇金丝猴生态学问题有（   ） ①直接收集横断山区雪线的变化信息 ②精准定位种群栖息位置和迁徙路线 ③系统分析种群数量、分布规律与栖息地关系 ④利用数据建立模型，为种群保护提供决策支持 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ ( 0 4 知识图网 ) ( 0 5 强化特训营 ) 一、单选题 2024年5月1日2时10分，广东梅大高速公路发生塌方。气象数据显示，事发前一段时期，当地曾出现多轮强降水过程。图为塌方现场。据此完成下面小题。 1．与塌方同属一类自然灾害的是（   ） A．地震 B．洪涝 C．暴雨 D．台风 2．造成此次塌方的主要自然原因是（   ） A．地震诱发 B．流水溶蚀 C．植被破坏 D．雨水下渗 3．监测此类自然灾害发生发展主要借助的地理信息技术是（   ） A．RS B．GIS C．GNSS D．数字地球 萨雷兹堰塞湖位于塔吉克斯坦东部的帕米尔高原，由山地滑坡体堵塞河谷后贮水而形成，是世界上最深的堰塞湖。该堰塞湖的坝体高达600米，组成物质较松散，对下游地区构成潜在威胁。完成下面小题。 4．为精确监测萨雷兹堰塞湖坝体的形变，主要采用的地理信息技术是（   ） A．虚拟现实技术 B．地理信息系统 C．遥感技术 D．全球卫星导航系统 5．实时监测萨雷兹堰塞湖坝体主要是为了预警（   ） A．台风、滑坡 B．地震、暴雨 C．滑坡、山洪 D．火山、泥石流 城市行道树的病虫害问题很常见。近年来，某研究团队在行道树病虫害高发期（每年4～6月），采用近地无人机（技术流程见图）替代传统人工调查，在上海某社区开展行道树病虫害监测。据此完成下面小题。 6．与传统人工调查相比，采用近地无人机开展该社区行道树病虫害监测的优势主要是（   ） A．监测时效高 B．对行道树的破坏少 C．监测范围广 D．对道路交通影响小 7．该研究团队在病虫害高发期开展行道树病虫害监测面临的不利条件是当地（   ） A．风沙活动多，破坏设备 B．阴雨天数多，能见度低 C．台风频发，干扰起降 D．植被茂密，遮挡拍摄 8．图示流程中，各环节主要应用的地理信息技术搭配正确的是（   ） A．①—全球卫星导航系统 B．②—遥感技术 C．③—地理信息系统 D．④—北斗卫星导航系统 川藏交通廊道东起四川成都、西至西藏拉萨，沿线山高谷深，气候恶劣复杂，泥石流频发，对铁路施工及运营带来严重影响。基于此，相关研究团队提出建立“空-天-地”立体监测预警体系，为川藏交通廊道安全施工及运营提供技术参考。据此完成下面小题。 9．与川藏交通廊道泥石流频发无关的条件是（   ） A．板块张裂 B．滑坡岩崩 C．冰雪融水 D．冰湖溃决 10．在“空-天-地”立体监测预警体系中，可以直接通过地理信息技术获取的数据是（   ） A．冰川及其源区的温度 B．冰川前缘堆积物厚度 C．沟谷中段的径流流量 D．沟口地区的地震频率 北京市气象台：2023年7月29日20时至31日13时，全市平均降雨量176.9毫米，其中房山区平均346.8毫米，门头沟平均322.1毫米。至2023年8月1日，北京暴雨已持续了约60个小时。下图为2023年8月1日14时我国海平面等压线形势图（单位：hPa）。读图，完成下面小题。 11．据图文材料推断房山、门头沟一带降水多的主要原因是（   ） ①台风北上，带来丰富的降水和水汽 ②强降水持续时间长，累计降雨量大 ③副热带高气压带位置偏南，推动暖湿的东南气流西进 ④房山、门头沟一带山地的抬升作用，使得降水更多 A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④ 12．能对本次灾害进行实时监测和为制定减灾预案提供依据的技术分别是（   ） ①遥感②全球卫星导航系统③地理信息系统④数字地球 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 2024年4月波斯湾沿岸各国遭遇强对流天气，阿联酋遭遇1949年有记录以来最强降雨；阿曼多地连降暴雨，引发其他灾害，造成至少18人死亡。据此，完成下面小题。 13．自然灾害的发生往往具有关联性，以下与此次强降水无关的自然灾害是（   ） A．海啸 B．山洪 C．滑坡 D．生物疫病 14．在防灾减灾中，运用地理信息技术（   ） A．BDS可监测森林火灾的范围 B．RS可监测地震的震源深度 C．GNSS可拟定灾区的重建方案 D．GIS可模拟灾害发生的过程 氨气在大气中的含量很少，却是大气中最重要的碱性气体，它与酸类物质快速反应，形成含铵盐的气溶胶，增加大气PM₂.₅的浓度。铵盐气溶胶能散射和反射太阳辐射，并形成云凝结核，从而破坏地球辐射的收支平衡，引起地球气候变化，因此亟须对其实施全球探测。完成下面小题。 15．全球探测氨气浓度变化并研究其分布特点需借助的地理信息技术是（   ） ①RS②BDS③GIS④GNSS A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 16．铵盐气溶胶能使近地面气温下降的热力作用原理是（   ） ①削弱了太阳辐射②增强了地面反射③使地面辐射减少④使大气辐射增强 A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 据中国地震台网测定，北京时间2019年6月4日17时46分在台湾省台东县海域（北纬22.82度，东经121.75度）发生5.8级地震，震源深度9km。当地相关部门立即安排了救援行动。据此回答下列小题。 17．人们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．全球卫星导航系统 C．遥感技术 D．“数字地球” 18．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 19．在对震区被困灾民开展营救行动的过程中，政府相关部门利用的地理信息技术主要是（   ） ①地理信息系统②全球卫星导航系统③遥感技术④“数字地球”技术 A．①④ B．①② C．③④ D．①②③ 2024年4月下旬，广东省韶关市江湾镇因强降水引发山体滑坡、泥石流等地质灾害，导致进出道路中断，地理信息技术在救援工作中发挥了重要作用。完成下面小题。 20．地理信息技术在救援工作中发挥的作用有（   ） A．BDS统计受灾人数 B．RS规划救援的线路 C．GIS统计受灾面积 D．GNSS确定受灾范围 二、综合题 21．阅读图文材料，完成下列要求。 黄土丘陵沟壑区由于长期的侵蚀，地貌形态、坡度及土壤侵蚀程度存在垂直变化，这种侵蚀垂直地带性影响水分、热量和养分的分布，从而使植被组成和土壤养分在垂直分布上发生变化。土壤有机碳是土壤有机质组成和质量的重要指标，其大小主要受区域水热条件和成土作用特征的控制。研究表明，该区域阴坡较阳坡水土流失更严重。左图示意峁坡断面，右图示意不同立地条件下土壤有机碳分布特征。 立地条件 有机碳（g·kg-1） 阳沟坡 4.75±2.12 阳峁坡 6.07±1.48 峁顶 5.77±1.50 阴峁坡 3.79±1.32 阴沟坡 5.52±1.27 (1)简述不同立地条件下土壤有机碳养分垂直分布特征。 (2)分析土壤有机碳含量阴沟坡与阴峁坡存在差异的原因。 (3)遥感技术在该地水土流失动态监测过程中发挥了重要作用，请从三个不同角度说明其具体应用。 22．寒潮是我国冬春季节常见的灾害性天气，对农业生产危害很大。阅读材料，完成下列问题。 下图是某次寒潮对我国局部地区的影响示意图，图中的雨雪分界线是指降雨与降雪（含雨夹雪）的界线。受这次寒潮影响，内蒙古呼伦贝尔创下了-47.5℃的极端低温，海南岛也跌破了5℃，寒潮对海南岛造成的农业经济损失却要比内蒙古严重。 (1)从农业生产角度，比较说明此次寒潮对海南岛造成的农业经济损失比内蒙古严重的原因。 (2)请提出合理化建议，以帮助当地农民减轻寒潮带来的影响。 (3)说明地理信息技术在预防或减轻突发性雨雪、冷冻灾害所起的作用。 ( 3 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$