第6章 第4节 地理信息技术在防灾减灾中的应用(Word教参)-【精讲精练】2024-2025学年高中地理必修第一册（人教版2019）

第四节　地理信息技术在防灾减灾中的应用 课标展示 素养目标 　　通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用。 1.通过不同自然地理案例，对比分析不同类型的地理信息技术在防灾减灾中的差异，选择合适的地理信息技术。(综合思维) 2.使用地理信息技术获取自然灾害信息，分析地理信息技术在灾害监测等自然地理问题中的应用。(地理实践力) 3.充分利用地理信息技术，减轻自然灾害带来的损失。(人地协调观) 一、遥感技术 1．概念：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。 2．工作环节 目标物(电磁波)→卫星遥感地面系统遥感应用 3．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。 [易错提醒] 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，对地物的分辨率越低，否则相反。 4．应用 (1)实时监测洪涝、台风等灾害的形成过程，进行准确预报、预警。 (2)快速识别地震等突发性自然灾害的影响范围，并对灾情统计、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：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。 2．组成 3．作用 为用户提供精密的三维坐标、速度和时间。 4．特点 具有全球性、全天候、连续性和实时性。 5．应用 在防灾减灾中的应用较为广泛，如及时报告受灾位置和受灾情况等。 [易错提醒]　全球卫星导航系统不是全球定位系统 全球卫星导航系统包括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)和我国的北斗卫星导航系统(BDS)。 三、地理信息系统 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：利用地理信息系统的空间查询与分析功能，可根据不同目的对相关数据进行叠加分析。 3．应用：对自然灾害动态监测、预报预警，快速确定受灾范围和受灾情况，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。 1．判断题 (1)遥感技术不能快速识别滑坡、泥石流等突发性自然灾害的影响范围。(　　) (2)遥感被认为是人的视力的延伸，主要功能是获取地理位置信息。(　　) (3)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。(　　) (4)运用地理信息系统可以模拟灾害的发生、预估灾害损失情况。(　　) (5)地理信息系统可以为制定减灾预案、评估灾害损失和指导灾后恢复重建等提供依据。(　　) [提示]　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√ 2．选择题 (1)下列说法中，不正确的是(　　) A．遥感技术感知事物时不直接接触地物 B．遥感技术是遥感信息接收与应用的过程 C．遥感技术获取的信息是电磁波信息 D．遥感技术对地面不反射或辐射电磁波的物体无法感知 (2)在遥感技术和地理信息系统方面，我国利用最广泛的是(　　) A．预测地震灾害　　 B．监测洪水灾害 C．跟踪产品流向 D．分析沙尘暴的成因 (3)下列不属于全球卫星导航系统的是(　　) A．卫星星座 B．信号接收系统 C．地面监控系统 D．传感器 (4)通过地图、遥感图像、野外考察等获得数据的程序是(　　) A．数据处理 B．数据采集 C．数据分析 D．信息输出 答案　(1)D　(2)B　(3)D　(4)B 要点　地理信息技术在灾害监测、评估中的应用 材料　北斗卫星导航系统工程总设计师、中国工程院院士杨长风发表《2022方向：进入全球服务新时代的北斗系统》一文，表示我国北斗系统正在进入全球服务新时代，卫星定位导航功能用于服务全球，造福全人类。北斗卫星导航系统是中国自主建设、独立运行，并与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务，并兼具短信报文通信能力。与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并称为全球四大卫星导航系统。 [问题探究] (1)分析北斗卫星导航系统由哪些部分组成，其主要特点是什么？ (2)分析北斗卫星导航系统的主要功能是什么。防灾减灾还需要哪些地理信息技术支持？ (3)你认为北斗卫星导航系统在防灾减灾中将起到什么作用？ [提示]　(1)由卫星星座、地面监控系统、信号接收系统组成。具有全球性、全天候、连续性和实时性的特点。 (2)定位、导航。遥感技术、地理信息系统。 (3)精确定位、交通导航、紧急救援、地震监测等。 1．遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用 应用领域 具体内容 应用方向 资源普查 矿产资源 有许多蕴藏矿产的地方是地质断裂或环形构造带，借助遥感较容易“发现”矿产 人们只需要分析遥感图像就可以划定蕴藏矿产的大致区域 生物资源 通过遥感图像解译，用图像处理技术，提取植被的分布、类型、结构、健康状况、产量等数据 为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务 环境 和灾 害监 测　 监测环境 监测荒漠化、土壤盐碱化、海上冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、水体污染、大气污染等 有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善 监测灾害 监测旱情、洪灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等 有利于防灾减灾 2.全球卫星导航系统在军用和民用领域中的应用 全球卫星导航系统(GNSS)在军用领域主要体现在定位和导航两大方面，在民用领域主要体现在以下几个方面： 3．地理信息系统在灾害监测中的应用 应用地理信息系统，并借助于遥感技术，可有效地监测和预报洪涝灾害、森林火灾等。 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。　 列车效应指多个对流云团依次经过某地区上空产生暴雨的情况。2023年9月7日至8日，在列车效应影响下，中国香港出现极端特大暴雨，多地出现水浸。当地借助“风云”等气象遥感卫星，在减灾抗灾中发挥巨大作用。据此完成(1)～(2)题。 (1)香港此次暴雨涝灾严重的主要原因在于(　　) A．山地的面积广大　 B．排水系统较落后 C．地面硬化下渗少 D．暴雨长时期滞留 (2)遥感技术在此次减灾抗灾中发挥的作用是(　　) A．监测降水强度 B．预测泥石流发生地 C．疏通地下管网 D．确定受灾人员位置 [解题导引]　获取和解读信息 第一步：获取信息 列车效应的涵义。中国香港列车效应的影响：极端特大暴雨，多地出现水浸。 “风云”等气象遥感卫星在减灾抗灾中发挥了巨大作用。 第二步：解读信息 (1)系列云团经过香港，造成长时间的持续性高强度降水；排水系统落后，地面硬化都是造成雨涝的原因，但不是主要原因。 (2)遥感是指非接触的，远距离的获取信息并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。 [尝试解答]　(1) 　(2) [解析]　第(1)题，根据材料信息可知，此次香港暴雨涝灾指受列车效应影响导致的，列车效应是指多个对流云团依次经过某地区上空产生暴雨的情况，暴雨长时间滞留，导致降水量较大，形成暴雨涝灾，D正确；山地面积不是影响暴雨涝灾的主要因素，A错误；香港经济发达，排水系统较先进，B错误；地面硬化是导致相关暴雨涝灾的原因之一，但不是主要原因，C错误。所以选D。第(2)题，卫星遥感可以监测大气中的云系和降水状况，可以监测降水强度，A正确；遥感技术可以获取地形和植被信息，但是预测泥石流发生地需要用地理信息系统进行数据处理，B错误；遥感技术不能疏通地下管网，C错误；遥感技术不能确定受灾人员的位置，D错误。所以选A。 [答案]　(1)D　 (2)A 目前，北京市已建成了基于北斗卫星导航系统的地质灾害监测预警系统，对全市地质灾害点实现全覆盖监测。下图示意北京市泥石流多发区与多年平均降水量分布。据此完成1～2题。 1．北京市的泥石流灾害(　　) A．发生频率与降水量成正比 B．多分布于东南部 C．强度只与地质构造和地形地貌有关 D．可通过加强监测和预报减少损失 2．北斗卫星导航系统应用于北京市泥石流灾害的预警，是因为其能(　　) A．对灾情数据进行采集和分析 B．分析灾害的成因，提出相应解决措施 C．及时发现地面变动，并传输位置信息 D．根据灾害特点，模拟灾害发生的过程 解析　第1题，泥石流的发生频率与降水量有一定关系，但两者并非成正比，A错误；据图可知，泥石流多分布于西部和北部，B错误；泥石流的强度与地质构造和地形地貌有关，和降水的多少、植被的多少、人类活动等也都存在一定关系，C错误；泥石流发生之前，可通过加强监测和预报，提前做好相关的准备以减少损失，D正确。故选D。第2题，对灾情的数据进行采集和分析、分析灾害的成因，提出相应解决措施、根据灾害特点，模拟灾害发生的过程都是地理信息系统GIS的功能，ABD错误。北斗卫星导航系统和GPS类似，可以及时发现地面变动，并传输位置信息，C正确。 故选C。 答案　1.D　2.C 堰塞湖是由火山熔岩流或由地震活动等原因引起山崩滑坡体等堵截河谷或河床后贮水而形成的湖泊。下图为某区域滑坡与地貌演化关系示意图。读图，完成3～5题。 3．推断图中滑坡体的滑动方向为(　　) A．由东南向西北 B．由西南向东北 C．由西北向东南 D．由东北向西南 4．图中序号所示地理事象形成的先后顺序是(　　) A．②③④① B．②①③④ C．③①④② D．③②①④ 5．对滑坡预警监测系统的描述，正确的是(　　) ①运用GPS采集雨量信息　②利用BDS(北斗系统)采集滑坡体位移数据　③运用RS模拟滑坡动态过程　④利用GIS进行数据分析与共享 A．①② B．②④ C．①③ D．③④ 解析　第3题，首先要注意本题的指向标，再根据图中滑坡掩埋的阶地主要位于滑坡东南侧边界，可知，滑坡体的滑动方向为由西北向东南，C正确，ABD错误。故选C。第4题，根据滑坡相关知识并结合图示可推测，该区域原本有古河道从此地经过，发生滑坡后，古河道和古河道东侧的阶地被掩埋，滑坡体堵截河道，河道排水受阻，上游来水不断增加，形成堰塞湖，后来，堰塞湖中水流冲破障碍，改道而行，形成新河道，即现在的河流。因此，图中序号所示地理事象形成的先后顺序是③②①④，D正确，ABC错误。故选D。第5题，GPS主要功能为定位和导航，不能用于采集雨量信息，①错误；BDS(北斗系统)主要功能为定位和导航，可以采集滑坡体位移数据，②正确；RS主要用于获取地理信息，不能模拟滑坡动态过程，③错误；GIS主要用于分析、处理地理信息，进行数据分析与共享，④正确。综上所述，②④正确，故选B。 答案　3.C　4.D　5.B 2023年10月15日至20日，全球卫星导航系统国际委员会(ICG)第十七届大会在西班牙马德里召开，本届大会以线上线下结合的形式举行。中国代表团参加了本届大会的议题讨论，共作15份报告。重点围绕北斗系统自上届ICG大会以来建设运行、应用推广、国际合作等方面最新进展作了大会主旨报告，围绕空间碎片、空间天气、时间互操作、低轨PNT等议题，提出了中方倡议和解决方案。大会共通过6份提案，其中我方发起的“对接收机制造商进行GNSS时间差需求调研”提案和“吸纳新兴低轨PNT系统加入ICG工作”的提案通过了大会审议。 情境一　我国的北斗导航系统 据统计，截至2023年3月，全国已有超790万辆道路营运车辆、4.7万多艘船舶、4万多辆邮政快递干线车辆应用北斗导航系统，近8 000台各型号北斗终端在铁路领域应用推广；北斗自动驾驶系统农机超过10万台，覆盖深耕、插秧、播种、植保、收获、秸秆处理和烘干等各个环节；2 587处水库应用北斗短报文通信服务水文监测，650处变形滑坡体设置了北斗监测站点；搭载国产北斗高精度定位芯片的共享单车投放已突破500万辆，覆盖全国450余座城市；基于北斗高精度的车道级导航功能已在8个城市成功试点，并逐步向全国普及，北斗在国内导航地图领域已实现主导地位；支持北斗短报文通信功能的手机已发布，成为全球首款直联卫星的智能手机。 [情境解密] 四翼体现 素养落实 综合性 以提升综合思维为目标，了解卫星导航系统的功能 创新性 运用综合思维，掌握卫星导航系统的特征 (1)北斗卫星导航系统的主要作用有哪些？ [提示]　定位、导航、授时、短报文通信等。 (2)北斗卫星导航系统有哪些特点？ [提示]　全球性、全天候、连续性、实时性等。 情境二　自然灾害中的应急救援 这是2020年7月26日拍摄的重庆市武隆区土地乡六井村中台组中堡滑坡现场(无人机照片)。 记者26日从重庆市武隆区政府了解到，暴雨导致当地发生山体滑坡并形成堰塞湖，500余名群众紧急转移。为做好堰塞湖应急处置工作，国家防汛抗旱总指挥部按照《国家防汛抗旱应急预案》，启动防汛Ⅲ级应急响应，要求四川、重庆等地和长江防汛抗旱总指挥部采取有效措施，确保人民群众生命安全，最大程度减少灾害损失。 [情境解密] 四翼体现 素养落实 基础性 运用综合思维，从区域认知的角度认识怎样迅速了解灾况 综合性 以提升地理实践力为目标，运用综合思维，综合分析救灾措施 应用性 结合地质灾害的救援过程分析，运用综合思维分析地理信息系统在救灾中的作用 (1)此次堰塞湖的成因是什么？如果要准确了解堰塞湖规模及发展趋势，需要借助哪些技术？ [提示]　山体滑坡。遥感技术和地理信息系统。 (2)堰塞湖形成后，需将灾害影响降低到最低限度。你认为当地应采取哪些应急措施？ [提示]　在堰塞湖周边合适的区域开挖导流槽，降低堰塞湖水位；及时转移下游群众；下游水库放水，增加库容；在确保下游群众安全的基础上对堰塞湖进行爆破泄洪。 (3)说明遥感技术和地理信息系统的结合，在防灾减灾中的意义。 [提示]　更广泛地应用于灾害监测、评估、预报与灾害信息管理，使灾害监测实现综合监测化，并实现监测—评估—预测—预警的智能化、自动化、网络化，提高灾害管理水平和防灾减灾的快速反应能力。 学科网（北京）股份有限公司 $$