第六章 第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用-【金版新学案】2024-2025学年新教材高一地理必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019）

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 课程标准 通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用。 素养目标 1．通过图文、视频等资料，说明遥感技术、全球卫星导航系 统、地理信息系统等的主要特点及功能(地理实践力)。 2．结合实例，说明地理信息技术在防灾减灾中的应用(地理实 践力、人地协调观)。 内容索引 任务一　遥感技术 1 任务二　全球卫星导航系统 2 课时测评 5 随堂达标演练 4 任务三　地理信息系统 3 任务一　遥感技术 返回 1．概念：遥感技术是利用装在航空器或航天器的______或__________，对地表物体进行____________的地理信息技术。 2．特点：探测________，获取信息________、周期短、信息量大，受地面条件________，能够实现地物信息的实时、______监测。 3．应用 (1)实时监测洪涝、台风等灾害的__________，进行准确的______、______。 (2)快速识别地震等突发性自然灾害的__________，并为灾情统计、灾害救援等工作提供强有力的______。 新知导学 光学 电子设备 远距离感知 范围大 速度快 限制少 动态 形成过程 预报 预警 影响范围 支持 1．遥感技术在资源普查、环境和灾害监测方面的应用 核心归纳 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 环境 监测 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 灾害 监测 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.遥感技术在防灾减灾中的作用 　　(2023·北京西城区高一期末)2022年8月，重庆发生森林火灾，在多地森林消防指战员的支援下，最终扑灭明火。在这场作战中，科学技术发挥了重要的作用，如下图所示。据此完成1～2题。 1．图中无人机能够精准地在着火点上方通 过空投水灭火，主要依靠 A．遥感技术获取着火点信息 B．无人机操控员的经验确定位置 C．稳定安全的有线数据传输 D．地理信息系统判断风向的变化 典题应用 √ 根据遥感技术获取着火点信息，无人机测定火 场的三维图像，进而能够精准地在着火点上方 通过空投水灭火，A正确；无人机是智能化操 作系统，不能依据无人机操控员的经验确定位 置，B错误；无人机数据传输系统通过无线智能网关将信息传输到地面工作站，C错误；地理信息系统可以整合一些气象资料判断风向变化，但不能直接帮助无人机精准地找到着火点，D错误。 2．此次森林大火与重庆的连续高温天气有关。连续高温还易造成当地 A．河湖水位暴涨 B．树木大面积死亡 C．地质灾害频发 D．饮水供应量不足 连续高温天气，易导致干燥，降水减少，地表径流减少，河湖水位下降，容易造成饮用水供应量不足，A错误，D正确；连续高温会使树木枯枝落叶增多，但树木大面积死亡的可能性较小，B错误；地质灾害的发生多与地壳运动有关，C错误。 √ 　　(2023·天津河东区高一期末)2021年7月河南省部分地区发生了洪涝灾害，为准确了解灾情，使用了多种地理信息技术。据此完成3～4题。 3．要准确勘探水灾淹没的情况，快捷而准确监测河流水位宜采用 A．人工拍摄 B．多媒体技术 C．全球卫星导航系统 D．遥感技术 人工拍摄局限性大，无法快速而准确地监测河流水位，A错误；多媒体技术和全球卫星导航系统无法起到监测作用，B、C错误；遥感技术能够快速而准确地监测水体变化，D正确。 √ 4．卫星遥感图像没有飞机图像清晰度高，主要因为 A．飞机上的传感器更为先进 B．飞机上的图像质量优越 C．飞机的高度低，图像比例小 D．飞机的高度远小于卫星，受云量阻隔小 卫星由于距离地面较远，容易受到云层的遮挡，因此遥感卫星图像的清晰度没有飞机图像高，D正确；飞机和卫星的传感器差异不会太大，A错误；相对而言，飞机的图像质量并不会比遥感图像更加优越，B错误；飞机的高度低，图像的比例大，C错误。 √ 返回 任务二　全球卫星导航系统 返回 1．含义：利用卫星在全球范围内进行实时______、_____的地理信息技术。 3．功能：提供精密的__________、速度和时间。 4．特点：______性、全天候、连续性和______性。 5．应用 通过信号接收设备，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_________，及时报告_____和受灾情况，有效______救援搜寻时间。 新知导学 定位 导航 卫星星座 信号接收 三维坐标 全球 实时 定位 求救信号 位置 缩短 1．全球卫星导航系统的一般应用 核心归纳 应用领域 功能表现 具体用途 军事 定位、导航 主要给航行中的军舰、飞机及导弹提供定位和导航信息，同时也广泛应用于野外军事行动中士兵和移动装备定位及跟踪 测量 定位 全球卫星导航系统已广泛应用于大地测量、资源勘探、地壳运动观测、地籍测量 交通 定位、导航 对车辆进行跟踪、调度管理、合理分配，从而以最快的速度响应用户的乘车或配送请求，降低能源消耗，节省运行成本。同时全球卫星导航系统还为车辆提供导航服务，具有对空域的划分与管理，飞行路线管理以及航海的自主导航等功能 救援 定位、导航 可对消防人员、救护人员、交通警察进行应急调遣，从而提高紧急事件处理部门对火灾、犯罪现场、交通事故等紧急事件的响应效率 农业 定位 实施“精准农业耕作”及捕鱼、农业监控 2.全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用 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。2020年7月31日，北斗三号卫星导航系统全面建成开通运行。 合作探究 问题1.(综合思维)北斗卫星导航系统由哪些部分 组成？其主要特点是什么？ 提示：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。 问题2.(综合思维)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？ 提示：定位、导航。遥感技术、地理信息系统。 问题3.(地理实践力、综合思维)北斗卫星导航系统在防灾减灾中将起到什么作用？ 提示：精确定位交通导航、紧急救援、地震监测等。 　　全球卫星导航系统能为全球范围内的用户提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置和三维速度及时间数据。据此完成1～2题。 1．森林发生火灾时，全球卫星导航系统的主要作用是 A．建立火灾模型 B．绘制地图 C．灾情跟踪 D．火灾前兆监测 典题应用 √ 由于全球卫星导航系统能为全球范围内的用户提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置、三维速度及时间数据，因此在森林发生火灾时可以进行灾情跟踪。 2．救灾物资空投时，利用全球卫星导航系统主要是为了 A．减少人力劳动，提高劳动效率 B．提高空投精确度，让救灾物资尽快投入使用 C．缩短空投距离 D．减少人员伤亡 √ 全球卫星导航系统可以提高救灾物资空投精确度，让救灾物资尽快投入使用。 　　2013年4月20日，四川雅安芦山县发生7.0级地震。在震后救灾中，北斗卫星导航系统(BDS)发挥了重要作用。BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统，是继美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)之后的第三个成熟的卫星导航系统。据此完成下题。 3．BDS在抗震救灾中发挥的主要作用有 ①提供灾区的影像　②统计灾区的经济损失　③确定救灾人员的位置　 ④提供短文联络 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ √ 由材料中“BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统”，可知BDS可以定位和进行短文通信，③④正确。①为遥感的主要作用；统计灾区经济损失需要地理信息系统的参与。故选D。 返回 任务三　地理信息系统 返回 1．概念：对地理数据进行______、处理、存储、______、查询、分析、______等的计算机信息系统。 2．功能：数据输入与处理、数据存储与管理、空间查询与分析、制图与产品输出。 3．应用：进行自然灾害动态监测、预报预警，快速确定__________及受灾情况，为制定______预案、______灾害损失和指导灾后__________等提供依据。 新知导学 输入 管理 输出 受灾范围 减灾 评估 恢复重建 1．地理信息系统在区域地理环境研究中的应用 核心归纳 2．地理信息系统在灾害防御中的应用 地理信息技术的应用选取技巧 1．凡是需要“想”的选地理信息系统。 2．遥感技术是人的视力的延伸，主要功能是收集信息，即“看”，只“看”不用“想”的选用遥感技术。 3．全球卫星导航系统的主要功能是定位和导航，它的最大特点是工作对象是一个“点”或“多个点”，明显区别于遥感和地理信息系统的工作对象——“面”。在选用地理信息技术时，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。 方法技巧 4．同一项工作往往可能在某次使用的是一种技术，而另一次则使用了另一种技术，甚至是同时使用了多种技术，因此，要认真审清题目，提炼题目中提供的信息。如“某山区森林火灾发生后，扑救工作动用了卫星监测定位，并运用计算机软件对火势情况进行了分析和预报”。这一事件中，使用卫星监测是遥感技术的应用，卫星定位则是全球卫星导航系统的应用，计算机处理预报信息则是地理信息系统的应用。　　 方法技巧 2018年7月9日至11日，甘肃省出现2018年以来最强降水，陇东南最大累积雨量达200～250毫米，造成多地农作物受灾、道路塌方受损、部分乡镇电力中断、山体滑坡塌方、房屋倒塌等灾害险情。甘肃省启动省级自然灾害救助Ⅲ级应急响应，紧急转移安置3.16万人。据此完成1～2题。 1．甘肃省利用地理信息系统制定受灾群众撤离预案，需要输入的数据主要包括 ①交通分布　②地形分布　③地质状况　④植被类型 A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④ 典题应用 √ 地形对洪涝、泥石流等的影响较大；地质状况与洪涝引发的地质灾害有较强的关联性；交通是群众撤离的必要条件；植被类型对受灾群众撤离影响不大。 2．制订撤离预案，主要用到地理信息系统的________功能 A．存储 B．管理 C．分析 D．定位 √ 制订撤离预案，主要用到了地理信息系统的分析功能。 3．下图为地震灾后城市重建选址地质因素分析示意图。从地质安全角度考虑，图示甲、乙、丙、丁四个区域中，最适宜城市重建的是 A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 √ 丁所在区域远离断裂带，地震破坏程度和灾害发生频率均低，因此最适宜作为城市重建地址。 返回 课堂小结 随堂达标演练 返回 　　(2023·福建漳州高一期末)2022年10月13日我国在太原成功发射“环境减灾二号”05卫星，标志着中国生态环境遥感监测首次具备全天时、全天候的监测能力，成为生态环境立体监测的新利器。据此完成1～2题。 1．利用“环境减灾二号”05卫星能够 A．监测灾害变化 B．分析灾害成因 C．预测灾害趋势 D．控制灾害发生 √ 结合材料可知，“环境减灾二号”05卫星为遥感卫星；遥感卫星可以用来获取信息，因此可以用来监测灾害变化，A正确；分析和预测灾害是地理信息系统的作用，B、C错误；遥感卫星并不能控制灾害发生，D错误。 2．“环境减灾二号”05卫星可为灾害监测预警、重特大安全生产事故调查评估提供数据和决策支撑。若需对灾情调查评估，还应借助何种地理信息技术 A．遥感技术 B．全球卫星导航系统 C．地理信息系统 D．虚拟现实技术 地理信息系统可以对数据进行分析和处理，从而对灾情调查评估，C正确；遥感技术主要用来获取信息，不能用于灾情评估，A错误；全球卫星导航系统主要是用来定位、导航，而不是进行数据分析，B错误；虚拟现实技术并不属于地理信息技术，D错误。 √ 　　2021年1月9日19时35分在台湾宜兰县海域发生里氏5.1级地震，震源深度80千米，震中(24°70′N，122°21′E)，距台湾岛约34千米。据此完成3～4题。 3．利用全球卫星导航系统可以对地震进行监测，监测的对象主要是 A．海陆分布的变化 B．地球内部岩浆的活动情况 C．地壳的运动状况 D．灾情的发展 利用全球卫星导航系统对地震进行监测，其监测的主要对象是地壳的运动状况。 √ 4．地震发生后，利用地理信息系统可以 A．确定震中精确位置 B．测定地震震级和烈度 C．评估地震灾害损失 D．监测人员的伤亡情况 地理信息系统利用计算机系统处理、分析从遥感和全球卫星导航系统获得的信息，对地理空间数据进行管理、分析和表达，为决策提供信息。所以地震发生后，可以利用地理信息系统分析遥感等提供的震后数据，评估地震灾害损失。 √ 　　2014年7月23日15时30分前后，台风“麦德姆”在福建省福清市高山镇沿海登陆，登陆时中心附近最大风力为11级(强热带风暴级，风速30米/秒)。读图，完成5～6题。 5．制作该图像利用的地理信息技术主要是 A．遥感技术和全球卫星导航系统 B．全球卫星导航系统和地理信息系统 C．全球卫星导航系统和雷达技术 D．遥感技术和地理信息系统 具有监测功能的是遥感技术，地理信息系统可以对地理数据进行分析处理，所以制作该图像利用的地理信息技术主要是遥感技术和地理信息系统。 √ 6．由图像可知地理信息技术在台风监测中的优越性有 ①展现台风形成过程　②发现台风中心　③预测台风移动方向和速度　④估计台风的强度 A．①② B．①②③④ C．①②③ D．②③④ 遥感技术可以展现整个台风形成过程、发现台风中心，地理信息系统可以预测台风移动方向和速度、估计台风的强度。 √ 返回 课 时 测 评 返回 　　欧洲航天局发射了全球首颗用于测量地球低层大气风速和风向的“风神”卫星。下图为该卫星工作原理示意图。据此完成1～2题。 1．“风神”卫星将有助于 A．减缓全球变暖 B．监测地震活动 C．预防暴雨洪涝 D．阻止台风侵袭 “风神”卫星可用于测量地球低层大气风速和风向，监测大气状况，进行天气预报，发布灾害预报，有助于预防暴雨洪涝，减轻洪涝灾害。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2．利用“风神”卫星可以为抗灾救灾提供依据，主要是“风神”卫星可 A．分析灾害的原因 B．判断重灾区的位置 C．制定救灾方案 D．及时获取灾害信息 利用遥感技术可及时获取灾害信息。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 　　某司机驾车行驶时，其手机上的导航软件提示：“前方1.7千米行驶缓慢，通过时间约需15分钟。”据此完成3～4题。 3．该导航软件发出该提示，使用的地理信息技术是 A．遥感 B．地理信息系统 C．全球卫星导航系统 D．北斗卫星导航系统 软件提示是对线路上的车辆通行状况进行分析得到的，不是简单的数据获取，而是对数据进行分析，数据分析属于地理信息系统的基本功能，故选B。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 4．通过该软件不能 A．规划并优化车辆行驶路线 B．评估区域交通状况 C．推测街道沿线商业网点密度 D．助力交通部门决策 通过该软件可以获取各线路车辆行驶状况，用于规划并优化车辆行驶路线、评估区域交通状况、助力交通部门决策，但不能推测街道沿线商业网点密度，故选C。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 　　下图是中央气象台发布的某次台风示意图。据此完成5～6题。 5．图中涉及的地理信息技术主要有 ①全球卫星导航系统　②遥感技术　③地理信息系统 A．① B．③ C．①② D．②③ 全球卫星导航系统的主要功能是定位和导航，需要卫星对装载有信号接收机的物体进行定位，因此台风位置不能用全球卫星导航系统定位，①错误；遥感技术是人的视力的延伸，对遥远地物的感知，卫星遥感可以获取台风气象云图，②正确；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，根据不同时间台风的位置，计算移动的速度，③正确。故选D。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 6．利用该台风灾害前后的浙江省遥感影像，可判读和分析出本次台风 ①引发的雨涝灾害状况　②导致的经济损失数额　③引发的地质灾害状况　④遭受灾害的人数 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 利用该台风灾害前后的浙江省遥感影像，可判读和分析出本次台风引发的雨涝灾害状况和地质灾害状况，①③正确。经济损失数额和受灾人数无法利用遥感获得，②④错误。故选B。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 7．(12分)阅读图文材料，完成下列要求。 华北电力系统引入了地理信息系统，旨在提供华北电力局管辖范围内输电网和变电电力设备的地理信息系统管理、提供地理信息系统网络信息发布，并对输变电的直升机巡线提供辅助工具。系统同时涉及与华北局所属的各分公司地理信息系统的接口，与雷电定位系统的接口，以及与MIS系统的接口，该系统已开始运行，在各生产单位的生产、管理中发挥着重要的作用。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 (1)地理信息系统的工作过程包括哪些环节？(6分) 答案：包括地理数据输入、存储，地理数据的处理和分析，以及地理信息输出等环节。 地理信息系统的工作过程主要包括地理数据输入、存储，地理数据的处理和分析，以及地理信息输出等环节。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 (2)要在该电网内某地新建一座火电站，使用该系统分析、决策，分析时可能利用图中哪些图层叠加？除此之外还可能用到哪些图层？(6分) 答案：分析时可能利用居民点、地形、水系、土地利用等图层。此外还可能用到交通图层、气候图层等。 建火电站必须考虑当地居民点的分布、水系特点、当地土地利用和地形特点，这些都和火电站修建及运行相关，地块与建火电站关系不大；除此之外还应考虑煤炭运输(交通图层)和风向风频及降水(气候图层)等。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 　　地理信息技术在火灾救援过程中能够发挥巨大的作用。据此完成8～ 9题。 8．为了更科学地指挥调配灭火工作，紧急疏散并撤离相关人员，当地消防部门必须及时掌握火情，首先应用的地理信息技术是 A．全球卫星导航系统 B．数字地球 C．遥感技术 D．地理信息系统 帮助当地消防部门快速、及时地掌握火情所用的地理信息技术是遥感技术。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 9．灭火过程中，利用计算机系统将此次火灾发生区、地形、风向等图层叠加分析，可以快速确定火灾的蔓延趋势，这种地理信息技术是 A．全球卫星导航系统 B．数字地球 C．遥感技术 D．地理信息系统 通过图层叠加分析火灾蔓延趋势，利用的地理信息技术是地理信息系统。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 　　下图为某地理专题研究建立的地理信息系统图层。据此完成10～11题。 10．叠加甲与乙图层，最可能应用于预防 A．泥石流 B．地震 C．台风 D．寒潮 √ 甲图层为地形图层，乙图层为河流图层，叠加地形与河流图层，最可能应用于预防泥石流。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 11．若利用地理信息系统制订水污染突发应急预案，需要叠加的图层有 A．甲与乙 B．丙与乙 C．丙与丁 D．乙与丁 水污染主要考虑水域和人口居住区，与公路和地形关系不大。若利用地理信息系统制订水污染突发应急预案，需要叠加的图层有乙与丁。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 12．(20分)阅读图文材料，完成下列要求。 2020年第8号台风“巴威”的中心于8月27日上午8时30分前后在中朝交界附近的朝鲜平安北道沿海登陆，登陆时中心附近最大风力有12级(35米/秒)。 (1)要获取台风“巴威”的卫星云图，采用的地理信息技术主要为____________。(2分) (2)8月25日，渔民要想预估未来一天自己所处海域的风力状况，除了借助上图外，还需要采用的地理信息技术是________________；若该渔船遭受十级以上大风，渔民发出求救信号，辽宁海事局调度船只进行营救时需要运用的地理信息技术是___________________。(6分) 遥感技术 地理信息系统 全球卫星导航系统 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 (3)要完成台风“巴威”未来24小时路径概率预报图的整个绘制需要采用的信息技术手段有________和_________________________。(6分) (4)试举出第(3)题所用两项地理信息技术综合应用的其他实例。(6分) 答案：如利用遥感技术获取水灾淹没区的动态信息，运用地理信息系统分析水灾损失，并为防灾救助提供决策支持。 遥感技术 地理信息系统(位置可互换) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 　　2020年6月17日，四川省甘孜州丹巴县发生特大泥石流灾害。地理信息技术在防灾减灾中的作用越来越重要，如利用地理信息系统进行图层叠加分析，就能分析出泥石流最有可能发生的区域(如下图)。据此完成13～14题。   注：危险谷是指位于谷地方格旁(相邻及对角线方格)，且位于土质疏松区的方格范围；泥石流发生区是指位于危险谷地区的方格且位于暴雨的方格。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 13．图中甲、乙、丙、丁处的数字分别为 A．1、0、0、1 B．0、1、1、0 C．1、1、1、0 D．0、0、1、1 √ 根据图文材料分析可知，甲位于土质疏松区且位于谷地方格旁，因此甲是危险谷，故甲处的数字为“1”；乙位于谷地方格的对角线方格，但不位于土质疏松区，因此乙不是危险谷，故乙处的数字为“0”；丙位于危险谷地区的方格，但不位于暴雨方格，因此丙为泥石流发生区的安全区，故丙处的数字为“0”；丁位于危险谷地区的方格，并且位于暴雨方格，因此丁为泥石流发生区的警戒区，故丁处的数字为“1”。故选A。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 返回 14．为有效评估“6.17”丹巴泥石流带来的灾害损失，需利用现代地理信息技术中的 A．全球卫星导航系统、遥感技术 B．遥感技术、地理信息系统 C．全球卫星导航系统、地理信息系统 D．全球卫星导航系统、遥感技术、地理信息系统 √ 评估丹巴泥石流带来的灾害损失，要有泥石流影响的地区及破坏程度信息，可以利用遥感技术获取；还要进行全面的分析论证，需要利用地理信息系统的功能。故B正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 谢 谢 观 看 ！ 第 六 章 自 然 灾 害 $$