6.4 地理信息技术在防灾减灾中的应用-【新课程能力培养】2024-2025学年高中地理必修第一册学习手册（人教版）

学 第六章 自 然 灾 害 衣袖等捂住口鼻以防窒息 D. 在等待救援的过程中， 要有生存的勇 气和顽强的毅力， 挑战生命极限 （ 2 ） 关于震后互救的叙述， 正确的是 （ ） ① 先救近， 后救远 ② 先救老人 、 小 孩， 后救其他人 ③ 先救 “生”， 后救 “人” ④ 要注意保护支撑物， 但抢救 时可以不考虑 A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④ 解析： （ 1 ） 被压在废墟下时， 要听到外面 有人时再呼喊， 尽量减少体力的消耗。 （ 2 ） 灾后互救应先救近， 后救远； 先救医务人 员、 青壮年； 先救 “生”， 后救 “人”。 答案： （ 1 ） B （ 2 ） B 典例 3 读下图， 回答问题。 冻害指 0 ℃ 以下的低温使作物体内结 冰， 对作物造成伤害。 常发生的冻害有越冬 作物冻害、 果树冻害和经济林冻害等。 下图 为我国部分地区一年中冻害发生频次等值线 分布图。 分析 A 地成为我国冻害高发区之一的 原因， 并为该地提出防治冻害的措施。 解析： 冻害成因可从 “冻” （气温低） 和 “害” （损失大） 两方面分析， 防治冻害的 措施可从农作物品种及农田管理、 调节气温 等角度分析。 答案： 原因： A 地纬度较高， 冬季气温低； 距离冬季风源地近， 风力强； 受冬季风影响 时间较长； 该地区经济较发达， 受冻害影响 经济损失大。 措施： 培育耐寒品种， 提高作 物抗冻能力； 加强冬前管理； 有效利用局地 小气候。 我国局部冻害发生频次等值线分布图 必 备 知 识 知识点 1 遥感技术 1. 概念 利用装在航空器或航天器的光学或电子 设备， 对地表物体进行远距离感知的地理信 息技术。 2. 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 现实时、 动态监测等。 3. 防灾减灾应用 实时监测洪涝、 台风等灾害的形成过 程， 进行准确预报、 预警； 能够快速识别地 震等突发性自然灾害的影响范围， 并对灾情 第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用 77 学 高 中 地 理 必 修 第一册 （人教版） 统计、 灾害救援等工作提供强有力的支持。 遥感是人的视力的延伸， 主要表现在以 下三方面： （ 1 ） 遥感能够精确地观测到距离更遥远、 范 围更广阔的事物。 （ 2 ） 遥感能够更及时、 更持久地监测事物的 发展变化。 （ 3 ） 遥感能观察到可见光之外人眼看不见的 光线， 如紫外线、 红外线、 微波等。 知识点 2 全球卫星导航系统 1. 定义： 是一种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： 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） 组成。 如下图： 3. 全球主要的卫星导航系统： 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； 我国的北斗卫 星导航系统。 4. 应用和特点： 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. 防灾减灾应用： 可以精确定位， 帮助用户 在遭遇自然灾害或面临风险时发出求救信 号， 及时报告位置和受灾情况， 有效缩短 救援搜寻时间。 知识点 3 地理信息系统 1. 概念 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。 2. 功能： 空间查询与分析， 数据叠加分析。 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， 为制订减灾预案、 评估损失和指导 灾后恢复重建等提供依据。 如下图： 要 点 解 读 要点 1 地理信息技术的功能、 作用及应用 空间部分 监控站 用户部分 地面监控部分 受灾人员、 财产安全有效地转移 确定救灾物资调配的最佳路径 分析灾害影响范围 信 息 管 理 、 查 询 和 分 析 功 能 地 理 信 息 系 统 提 供 决 策 依 据 进行灾情统计与评估 灾后重建 提供决策支持 遥感 地理信息系统 全球定位系统 概念 利用一定的技 术装备在航空 器上对遥远的 地 物 进 行 感 知。 包括空对 地 、 地对空 、 空对空遥感 专门处理地 理空间数据 的计算机系 统 利用卫星在全 球范围内进行 实时定位 、 导 航的系统 别称 人的视力的延伸 地图的延伸 技术 设备 遥感平台、 传 感器、 遥感信 息的传输与处 理 计 算 机 软 、 硬件 由 6 个轨道面 内 的 24 颗 卫 星 （ 21 颗工作 卫星 、 3 颗备 用卫星 ） 组成 GPS 卫 星 星 座、 地面监控 系统 、 GPS 信 号接收机 78 学 第六章 自 然 灾 害 要点 2 高新科学技术在防灾减灾中的 应用前景 热 点 剖 析 热点 地理信息技术在生产、 生活中的 应用 地理信息技术作为学科研究的前沿， 是 高考命题的一个关注点。 对这一内容的考 查， 不会考查它的理论， 侧重在应用上。 常 以典型灾害事件为切入点， 考查地理信息技 术在自然灾害预测、 监测与评估中的作用。 典例 1 美国阿拉斯加州是地震多发地区， 每年都会有 7 级以上地震发生。 据中国地震 台网测定， 北京时间 2023 年 7 月 16 日 14 时 48 分， 在美国阿拉斯加州以南海域 （北纬 续表 特征 ① 探测范围大； ② 获得资料速 度快、 周期短； ③ 应用广； ④ 不受地面条 件的限制， 适 用性强； ⑤ 与获得巨大 效 益 的 成 本 比 ， 成本低 ， 效益大 ① 采集 、 管 理 、 分 析 、 输出地理空 间信息； ② 空 间 分 析、 多要素、 综合 、 动态 预测； ③ 计算机系 统支持 全能性 （陆地、 海 洋 、 航 空 、 航 天 ） 、 全 球 性 、 全 天 候 、 连续性 、 实时 性 作用 较短时间内获 得全面资料 ， 以便及时安排 防灾、 救灾 凡是用地图 或需要处理 空间数据的 领域都可借 助 能为各类用户 提供精密的三 维坐标 、 速度 和时间 功能 感知， 获取信 息 空间数据分 析与处理 导航、 定位 应用 领域 农业、 林业、 国土资源、 地矿、 军事、 交 通、 测绘、 水利、 通信、 电力、 社区管理、 公安、 教育、 能源等各行业 遥感 地理信息系统 全球定位系统 技术 程序 物体辐散和反 射电磁波 → 信 息收集 → 信息 传输 → 地面接 收并信息处理 分析 → 形成专 业图件及统计 数字 地理空间数 字输入 （信 息源 ） → 数 据处理 → 空 间分析 → 表 达 （建立空 间模型、数据 模型、 图表） 空 间 部 分— GPS 卫星星座 地 面 控 制 部 分—地 面 监 控 系统 用 户 设 备 部 分— GPS 信 号 接收机 应用 举例 遥感技术与计算机 技术将广泛地应用 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， 提高灾害的管 理水平和防灾减灾 的快速反应能力 天气预测和预报是一项科技 含量很高的工作， 天气预报 准确度的提高依赖于包括大 气科学在内的多种学科的进 步。 除天气预报技术本身的 提高外， 还要求新型仪器数 据分析和处理技术、 网络传 输技术、 高性能计算机技术 的配合。 只有建立更好的捕 捉不同尺度天气系统的探测 网络， 才能得到有关气象灾 害的更为准确的信息 人工影响天气技术 正从防灾减灾为主 的作用向防 灾 减 灾、 缓解水资源短 缺、 改善生态环境 等多目标和多功能 的作用拓展 目前人工增雨多用飞机、 高 炮、 火箭等把冷却剂 （干冰 或其他化学药剂） 撒播或发 射到云中， 使云内温度显著 下降， 细小的水滴冰晶迅速 增多、 加大， 从而形成降水。 在我国的旱灾多发地区， 人 工增雨 （雪） 的作业开展得 较普遍， 对缓解旱情起到了 显著的成效 。 1990 年夏秋 ， 重庆地区出现了夏秋连旱 ， 对全市工农业生产和人民生 活造成了严重危害 。 为此 ， 全市开展了大规模人工增雨 作业 ， 出动高炮 37 门 ， 发 射人工增雨炮弹 6 800 多发， 使 19 个县区的 50 多万公顷 的粮食作物旱情缓解， 大旱 造成的人民生活困难也得到 解除 应用 举例 生物技术、 新能源 开发利用技术等将 对保护资源 与 环 境、 有效防治灾害 发挥巨大作用 清洁能源技术的采用， 可以 减少大气中的温室气体含量， 从而延缓全球气候变暖的速 度。 通过转变农作物中的某 些基因， 可以增强农作物抵 抗病虫害的能力 续表 79 学 高 中 地 理 必 修 第一册 （人教版） 54.55 度， 西经 160.95 度） 发生 7.2 级地震， 震源深度 20 千米。 据此完成 （ 1 ） ~ （ 3 ） 题。 （ 1 ） 阿拉斯加州地震多发的主要原因是地处 （ ） A. 亚欧板块与美洲板块生长边界 B. 亚欧板块与美洲板块消亡边界 C. 太平洋板块与美洲板块生长边界 D. 太平洋板块与美洲板块消亡边界 （ 2 ） 确定此次地震震中位置 ， 采用的是 （ ） A. RS （遥感技术） B. GIS （地理信息系统） C. GPS （全球定位系统） D. Internet （互联网） （ 3 ） 地理信息技术在地震灾害中的应用还包 括 （ ） A. GPS ——确定地震震级和烈度 B. RS ——统计人员伤亡数字 C. GIS ——设计救援的路线和方案 D. RS 和 GPS ——制定灾区重建计划 解析： （ 1 ） 根据六大板块分布可知， 美国 的阿拉斯加州位于美洲板块和太平洋板块 消亡边界， 因地壳不稳定而导致地震多发。 D 正确。 （ 2 ） GPS （全球定位系统） 是利 用卫星群来获取地面经纬度及高程坐标 ， 并用于定位和导航的系统， 故而可以用来 获得地震震中的准确位置。 C 正确。 （ 3 ） GIS ( 地理信息系统 ) 能显示数据的空间分 布， 并具有强大的空间查询、 分析、 模拟、 统计和预测等功能， 可以设计救援路线和 方案。 C 正确。 答案： （ 1 ） D （ 2 ） C （ 3 ） C 典例 2 下图是某地山体滑坡后堵塞河道形 成堰塞湖的影像。 读图完成 （ 1 ） （ 2 ） 题。 （ 1 ） 图中堰塞体垮塌后可能会淹没下游沿岸 居民点， 可快速确定需要转移人口区域 的技术是 （ ） A. 遥感 （ RS ） B. 地理信息系统 （ GIS ） C. 全球定位系统 （ GPS ） D. 北斗导航系统 （ BDS ） （ 2 ） 图中甲、 乙、 丙、 丁四处海拔由高到低 的排序是 （ ） A. 甲 > 乙 > 丙 > 丁 B. 甲 > 丙 > 丁 > 乙 C. 乙 > 丁 > 丙 > 甲 D. 乙 > 丙 > 甲 > 丁 解析： （ 1 ） 确定需要转移人口区域， 需要 对影像图进行分析， 需要模拟堰塞湖决口 可能会淹没的范围。 遥感的主要功能是获 取地理信息； 全球定位系统和北斗导航系 统的功能主要是定位和导航； 只有地理信 息系统能对地理空间信息进行分析处理 。 （ 2 ） 图中乙处位于堰塞体滑坡的源头处 ， 其海拔应最高； 丙在堰塞体上， 海拔高于 湖面上的甲， 丁在堰塞湖下游河道上， 海 拔最低。 答案： （ 1 ） B （ 2 ） D 80