第22讲 地理信息技术在防灾减灾中的应用（教师用书word）-【金版新学案】2025年高考地理高三总复习大一轮复习讲义（人教版2019）

第22讲　地理信息技术在防灾减灾中的应用 课程标准 核心素养 　　通过探究自然地理问题，了解地理信息技术的应用。 1.综合思维：借助现实中灾害监测、资源普查、城市管理等实例，分析地理信息技术的应用领域。 2.地理实践力：说出地理信息技术在防灾减灾和日常生活中的应用。 一、遥感技术 1．概念：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。 2．工作原理：不同地物反射和辐射的电磁波各不相同。 3．优势：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。 4．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、导航的系统。 2．特点：提供精密的三维坐标(经度、纬度、高度)、速度和时间，具有全球性、全天候、连续性和实时性的特点。 3．应用：确定考察点的地理位置(经度和纬度)、高程(海拔)。 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 3．应用：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。 地理信息技术的选取 1．“点”与“面”判断地理信息技术：全球卫星导航系统的主要功能是定位和导航。它的最大特点为工作对象是“一个点”或“多个点”，明显区别于遥感技术和地理信息系统的工作对象——“面”。在地理信息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”则选用全球卫星导航系统，如果是“面”则选用遥感技术或地理信息系统。 2．“想”与“看”区分地理信息技术：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。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”的选地理信息系统。遥感技术的主要功能是收集信息，尤其是对于大范围、人类不易观测的地物信息的获取，即“看”，只“看”不用“想”的选用遥感技术。　　 学生用书第175页 素能点一　遥感技术 (经典高考题)2018年4月19日，在突尼斯召开的“一带一路”遥感考古新闻发布会上，公布了中国科学家利用遥感技术在突尼斯中南部发现的10处古罗马时期遗存，这一发现揭示了当时的军事防御系统与农业灌溉系统布局。下图为突尼斯境内古罗马遗址遥感考古影像图。读图，完成(1)～(2)题。 (1)这一考古成果表明遥感技术可以(　　) A．完全取代传统的田野考古工作 B．确定地表、地下人类活动遗迹的时代 C．探知各种人类活动遗迹曾经的功能与作用 D．帮助分析较大地域范围内人类活动遗迹间的联系 (2)突尼斯中南部有利于遥感考古发挥其独特优势，因为这一区域(　　) A．人类活动较多 B．位于沿海地区 C．森林覆盖率高 D．地处荒漠边缘 素养对接 区域认知：结合图示信息，明确突尼斯中南部的地理位置及区域自然特征。 综合思维：结合区域特征，分析遥感技术在考古工作中的应用。 [思维路径] [思维终点]　(1)D　(2)D 1．遥感技术在防灾减灾中的应用 运用遥感技术，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；能够快速识别地震等突发性自然灾害的影响范围，并为灾害统计、灾害救援等工作提供强有力的支持。可总结为：灾前预警，实时跟踪、灾后评估、提出减灾决策建议。下图以长江流域洪水的监测为例，分析遥感技术与传统方法相比的优势。 2．遥感技术在农业方面的应用 海冰年龄指海冰从结冰到融化的时长。下图为1985～2020年北冰洋海冰年龄变化图。据此完成1～2题。 学生用书第176页 1．图示期间北冰洋(　　) A．夏季海冰面积增加 B．海平面大幅度上升 C．船只通航能力增加 D．海冰面积持续缩小 2．获取图示数据应用的地理信息技术主要是(　　) A．地理信息系统 B．遥感技术 C．全球卫星导航系统 D．数字地球 答案：1.C　2.B 解析：第1题，阅读材料，结合所学知识，北冰洋位于北半球，夏季太阳直射北半球，昼长夜短，气温较高，海冰融化较多，因此面积缩小，A错误；虽然冰融化成为水，海平面有所变化，但全球海洋面积辽阔，不会导致海平面大幅度上升，B错误；图中显示海冰任何年龄段面积都总体呈波动减小趋势，不是持续缩小，D错误；北冰洋的海冰逐渐减少，海冰覆盖面积缩小，航行风险降低，船只通航能力增加，C正确。第2题，遥感是获取大范围监测数据的技术，B正确。 素能点二　全球卫星导航系统 (2023·湖南卷，节选)阅读图文材料，完成下列要求。(10分) 甲河与乙河发源于某山地两侧(下图)。某科研小组调研发现，甲河流经地区的岩石节理发育、压实和成岩作用相对较弱。下表示意两条河流河源段测量点的水位高程。 距河源的距离(km) 测量点水位高程(m) 甲河 乙河 0.0 192 190 0.5 180 179 1.0 172 172 1.5 171 169 2.0 167 167 2.5 164 166 3.0 163 162 3.5 161 155 4.0 157 154 4.5 151 153 5.0 142 152 (1)科研小组预测两条河流会发生袭夺。请判断袭夺关系，并说明理由。(6分) (2)北斗卫星导航系统在本次调研中得到了充分的应用，请说明可以应用在哪些具体方面。(4分) 素养对接 区域认知：读图明确甲河与乙河的相对位置，以及两河流经地区的岩性、地势等方面的差异。 综合思维：结合河流袭夺(溯源侵蚀)的形成条件，推测两河的袭夺关系；结合野外调研活动的需要，思考北斗卫星导航系统的应用。 [思维路径] 获取信息 解读信息 调用知识 文：甲河流经地区的岩石节理发育、压实和成岩作用相对较弱； 图：从海拔高程上看，甲河河源段整体落差比乙河大 甲河流岩性抗侵蚀能力较弱；落差大，流速快，溯源侵蚀能力强 溯源侵蚀而形成河流袭夺 表：两条河流河源段测量点的水位高程； 文：在本次调研中得到了充分的应用 对整个调研区域和各测量点进行定位、测量高程，并提供导航、通信等功能 全球卫星导航系统的应用 [思维终点]　(1)甲河袭夺乙河。甲河流经地区岩石质地较疏松，节理发育，抗侵蚀能力弱；甲河河源段整体落差大，流水侵蚀能力强。 (2)利用北斗卫星导航系统(BDS)提供准确的(距离河源)位置信息，确立合适的采样点；对调研区和测量点进行定位，为前往调研区提供导航服务；测量高程、通讯。 1．全球卫星导航系统(GNSS)的应用 全球卫星导航系统(GNSS)泛指所有的卫星导航系统，如我国的北斗卫星导航系统(BDS)、美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)等。全球卫星导航系统广泛应用于军用、民用两个领域，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： 学生用书第177页 2．全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用 甘肃黑方台地区地处黄土高原西南边缘地区，年降水量280 mm。20世纪60年代初由于黄河三门峡水库修建，大量库区移民被安置在黑方台的台塬(顶面平坦宽阔、周边为沟谷切割的黄土堆积高地)上。自此，黑方台地区台塬边缘多发滑坡。据此完成1～2题。 1．20世纪60年代以来黑方台地区多滑坡的主要原因是(　　) A．地震多发 B．土质疏松 C．农业灌溉 D．夏季暴雨 2．某大学成功利用相关技术对甘肃黑方台地区即将失稳的滑坡发出紧急红色预警，有效避免了群众生命财产损失，该次预警主要利用的技术是(　　) A．北斗卫星导航系统 B．遥感 C．5G通信 D．物联网 答案：1.C　2.A 解析：第1题，据材料信息可知，滑坡的发生与人类活动有较大关系。材料中没有说明20世纪60年代以后地震多发，A错误；土质疏松是黄土高原长久以来的特征，不是20世纪60年代以后才出现的，B错误；夏季暴雨也是该地稳定、长久的气候特征，不是20世纪60年代后才出现的，D错误；人类大量迁入，在台塬进行农事活动，进行农业灌溉，土层中的水分增多，加大了土层的滑动，从而造成了滑坡，C正确。第2题，滑坡检测技术的工作原理是在指定位置放置接收器，连接指挥中心，检测有无位置变化，再跟踪查看，确认情况及时作出预警。北斗卫星导航系统的主要功能是导航和定位，A正确。 素能点三　地理信息系统 (2022·海南卷，节选)地处黄土高原的延安市经过几十年生态建设，生态环境得到极大的改善。某研究团队对延安市安塞区(图 1)不同土地利用类型的土壤碳固存量进行了抽样调查，调查结果如图2所示。据此完成下题。 图1中信息制图、图2中数据的获取分别利用(　　) ①地理信息系统　②遥感　③全球卫星导航系统　④实验 A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 素养对接 地理实践力：需了解地理信息技术在区域环境研究与生产生活中的实践应用，也需了解地理研究中对样本抽样进行调查及处理分析的主要方式。 学生用书第178页 [思维路径] 获取信息 解读信息 调用知识 图1：延安市安塞区地形及采样点分布 该图是利用地理信息系统绘制而成 地理信息技术的应用 图2：不同土地利用类型的土壤碳固存量 该数据是通过抽样调查得到的样本，利用实验的方式获取土壤碳固存量 [思维终点]　B 1．地理信息系统在城市管理中的应用 2．地理信息系统在防灾减灾中的应用 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，具体如下所示： (2024·浙江杭州模拟)“我是智能配送机器人，已顺利抵达您的楼下，请凭提货码提取商品。”这是在北京海淀区一居民楼下发生的一幕。这些配送机器人可以识别、躲避障碍物，辨别红绿灯，还能规划路线、自动驾驶、自动泊车等。据此完成1～2题。 1．这些配送机器人完成快递工作，应用的地理信息技术主要是(　　) A．遥感　全球卫星导航系统 B．全球卫星导航系统 C．遥感　地理信息系统 D．全球卫星导航系统　地理信息系统 2．下列城市管理工作中，未来最先被智能机器人取代的可能是(　　) A．事故处理 B．医疗救护 C．幼儿看护 D．道路清扫 答案：1.D　2.D 解析：第1题，从题干提取信息，机器人“抵达您的楼下”需使用地理定位，应用了全球卫星导航系统；同时，机器人还能“规划路线、自动驾驶”即对数据信息进行处理分析，应用了地理信息系统。故选D。第2题，智能机器人对固定不变的事物进行规划处理，所以最先被取代的可能是道路清扫工作，D正确；医疗救护、幼儿看护和事故处理具有不确定性和多变性，需要人为判断和处理，智能机器人暂时不能取代，排除A、B、C。 2022年3月13日，韩国庆尚北道蔚珍郡的山火在历经9天扑救工作后，主要火势被扑灭。据此完成3～4题。 3．韩国政府运用地理信息系统(GIS)辅助灭火，可以(　　) A．模拟山火蔓延趋势 B．计算火灾损失 C．寻找着火点位置 D．实时监控火情 4．大面积的过火土地，可能对当地自然环境造成的影响是(　　) A．经济损失惨重 B．水土流失加剧 C．土地荒漠化加重 D．土地盐碱化加剧 答案：3.A　4.B 解析：第3题，GIS主要应用于对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析，能够模拟山火蔓延趋势，辅助灭火，A正确；计算火灾损失不是辅助灭火，B错误；寻找着火点是全球卫星导航系统(GNSS)的功能，C错误；监控火情是遥感(RS)的功能，D错误。第4题，经济损失惨重不是对自然环境的影响，A错误；韩国属于季风气候，海洋性特征显著，降水较多，火灾破坏地表植被，可能导致当地水土流失加剧，B正确；土地荒漠化、土地盐碱化不是当地的主要生态问题，C、D错误。 课时测评22　地理信息技术在防灾减灾中的应用 (时间：45分钟　满分：100分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1～7题，每题6分，8～13题，每题7分，14～15题，每题8分，共100分) (2023·江西宜春模拟)2023年1月18日伊朗西北部西阿塞拜疆省发生5.4级地震，震中位于西阿塞拜疆省霍县，震源深度为12 km。震中附近一座村庄大约有200套住房遭到严重破坏及多人受伤。据此完成1～2题。 1．伊朗此次地震发生的主要原因是(　　) A．植被条件差，水土流失严重 B．山地地形条件复杂 C．位于板块交界处，地壳运动活跃 D．降水集中且多暴雨 2．若要及时监测并评估此次灾害的损失情况，需要应用的地理信息技术有(　　) ①遥感技术　②全球卫星导航系统　③地理信息系统　④5G技术 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 答案：1.C　2.B 解析：第1题，地震是地壳运动导致释放能量过程中所造成的振动，所以伊朗此次地震发生的主要原因是伊朗位于板块交界处，地壳运动活跃，C正确；地震是地壳运动的结果，地震的发生与植被，降水以及地形相关性较小，所以植被条件差、地形条件复杂与降水集中均不是伊朗此次地震发生的主要原因，A、B、D错误。第2题，遥感技术能够生成图像，要想及时监测此次灾害情况，需要应用遥感技术，①正确；地理信息系统能够用来分析与评价灾害情况，③正确；全球卫星导航系统主要用来定位，无法监测并评估此次灾害损失情况，②错误；5G技术是网络通信技术，无法用来监测并评估此次灾害损失情况，④错误。综上所述，B正确。 人口热力图是根据测得的热力值，用不同颜色的区块叠加在地图上实时描述人群分布、密度的统计图。下面两图分别为我国某城市8时和20时的人口热力图。据此完成3～4题。 3．绘制人口热力图需要用到的地理信息技术是(　　) A．遥感技术 B．全球卫星导航系统 C．数字地球 D．地理信息系统 4．根据人口热力图，可以(　　) A．统计该市人口数量 B．分析城市人口迁移方向 C．确定城市用地类型 D．预测城市人口增长率 答案：3.D　4.C 解析：第3题，人口热力图的绘制过程是合成叠加形成的，需要用到地理信息系统。第4题，人口热力图反映了城市不同区域的人口密度分布情况，根据人口密度可以确定交通、商业区布局等用地类型及其合理性。但是不能统计人口数量、分析人口迁移方向以及预测城市人口增长率。 我国是个多山的国家，随着山区经济发展，对泥石流减灾提出了更高的要求。读我国某地重点监测沟谷参数表，完成5～7题。 沟谷编号 集水面积(km2) 平均坡角(˚) 流域落差(m) 植被覆盖率(%) ① 5.3 24.3 537.2 15.7 ② 2.7 30.1 670.3 19.6 ③ 20.0 40.8 1 353.7 13.2 ④ 4.5 26.1 384.7 20.5 5.根据表中参数推测，发生泥石流可能性较大的沟谷是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 6．为了更及时、准确地发布泥石流预警，当地有关部门还应密切关注(　　) A．气温高低 B．风力强弱 C．光照强度大小 D．降水量大小 7．一旦发生泥石流，应先确定灾害位置，并尽快获取受灾地区图像，以便及时评估受灾情况。这一过程依次用到的地理信息技术是(　　) ①遥感技术　②全球卫星导航系统　③地理信息系统 A．②①③ B．①②③ C．①③② D．③②① 答案：5.C　6.D　7.A 解析：第5题，发生泥石流可能性较大的沟谷一般植被覆盖率较低、流域落差较大、集水面积较大。第6题，泥石流主要与降水量有关，因此当地有关部门还应密切关注降水量大小。第7题，全球卫星导航系统可确定灾害位置；遥感技术可尽快获取受灾地区图像，便于及时评估受灾情况；地理信息系统专门处理地理空间数据，是地图的延伸。 (2024·浙江嘉兴模拟)下图为我国江西千烟洲、江苏常熟、山东禹城和辽宁沈阳四地农田反射率年变幅示意图。据此完成8～9题。 8．图中丁地反射率年变幅大的原因是(　　) A．海拔高，空气稀薄 B．昼夜长短年变幅大 C．冬季积雪覆盖率高 D．水域面积分布广 9．监测四地农作物长势状况采用的地理信息技术为(　　) A．北斗卫星导航系统 B．地理信息系统 C．遥感 D．全球卫星导航系统 答案：8.C　9.C 解析：第8题，地表以白色或浅色物体为主时，反射率高，可知反射率高的季节应是冬季；夏季农田内有农作物生长，各地农田反射率均较低；丁处反射率年变幅最大，说明丁地冬天冰雪覆盖广且时间长，可判断丁地是纬度最高的辽宁沈阳。辽宁沈阳以平原为主，海拔低，且海拔高低与反射率关系不大，A错误；反射率年变化主要与其季节变化相关，与昼夜长短年变幅关系不大，B错误；沈阳夏季农田有农作物生长，反射率较低，冬季冰雪覆盖，反射率高，导致反射率年变化幅度大，C正确；辽宁沈阳地区在四地农田中水域面积分布较少，D错误。第9题，中国北斗卫星导航系统和全球卫星导航系统的主要功能是定位和导航，不能监测农作物长势状况，A、D错误；地理信息系统是对地理信息进行处理和分析，不能监测农作物长势状况，B错误；遥感技术能实现对地物信息进行实时、动态的监测，C正确。 (2023·广东河源期末)龙滩水电站位于广西壮族自治区红水河上游，为西电东送枢纽工程，修筑大坝进行蓄水发电。受温度与压力的影响，坝体会出现变形，往往1 mm的位移预示着水位数米涨落。现尝试采用地理信息技术进行坝体位移监测，下图为坝顶顺河向位移过程线。据此完成10～11题。 10．龙滩水电站坝体位移变化测量主要使用的地理信息技术是(　　) A．地理信息系统 B．全球卫星导航系统 C．遥感 D．数字地球 11．由坝体位移可推断该河段(　　) A．以积雪融水补给为主 B．9月进行蓄水 C．结冰期时间长 D．河流水位变化大 答案：10.B　11.D 解析：第10题，龙滩水电站坝体位移变化测量需要获取坝体长时间段的经纬度、海拔高度信息，并且将这些信息进行对比分析，因此需要用到全球卫星导航系统，B正确。第11题，广西壮族自治区位于亚热带，河流无结冰期，C错误；广西壮族自治区周边山地海拔较低且位于亚热带，无积雪融水补给，A错误；通过读图可知，坝体在7月之前向上游移动，7月之后向下游移动，判断7月之前坝体内水位较低、7月之后坝体内水位过高，对坝体造成了较大的压力，D正确；9月坝体已经向下游发生位移，说明水位较高，对坝体造成了一定的压力，应该排水而不是蓄水，B错误。 下图为某地区地理信息系统数据库示意图。据此完成12～13题。 12．遥感技术主要是获取地表物体反射或辐射的电磁波。以下图层组合最适合用遥感技术获取信息的是(　　) A．①②④ B．①③⑤ C．③④⑥ D．②③⑥ 13．进行洪灾影响范围及灾情评价可以利用的图层组合是(　　) A．①②⑤ B．①②④ C．③④⑥ D．②③⑤ 答案：12.A　13.B 解析：第12题，遥感技术主要利用电磁波对地表物体进行远距离感知来获取地表信息，图中可以获取的地表信息是居民点、水系和地形。土壤、岩层和地下水位于地下，靠电磁波不易获取，故选A。第13题，洪灾主要是洪水引发的灾害，分析水系、地形找出可能淹没的范围，结合居民点信息，可以观察灾情状况，B正确。 下图示意山西沁水盆地柿庄南部地层卫星遥感影像光谱分析。据此完成14～15题。 14．最易辨认紫红色泥岩组合的波长是(　　) A．500 nm B．575 nm C．680 nm D．810 nm 15．下列可由遥感影像图获取的信息是(　　) A．沉积物的具体成分 B．沉积物的地质年代 C．出露岩层的空间分布 D．岩层的位置变化 答案：14.C　15.C 解析：第14题，紫红色泥岩与其他颜色的砂岩及黄土层相比，反射率差距最大的波段是最容易辨认的，由图可知，波长在810 nm时差距最小，最不易辨认，在680 nm时反射率差距最大，最容易辨认。第15题，遥感可以监测到同种物质在地球表层的空间分布，因此可以获取出露岩层的空间分布，C正确；岩层的具体成分以及地质年代需要进行实地勘察或实物检测，A、B错误；岩层的位置变化要靠全球卫星导航系统分析，D错误。 学生用书第179页 学科网（北京）股份有限公司 $$