6.4 地理信息技术在防灾减灾中的应用导学案2024--2025学年高中地理人教版（2019）必修第一册

导学案 • 高中地理必修第一册 • 6.4 地理信息技术在防灾减灾中的应用 ================================================== 一、学习目标 1. 了解地理信息技术的主要类型，包括遥感（RS）、全球卫星导航系统（GNSS）、地理信息系统（GIS）等的基本概念和工作原理。 2. 掌握地理信息技术在灾害监测、预警、评估等防灾减灾各环节中的具体应用。 3. 能够运用地理信息技术相关知识分析实际案例，培养学生获取信息、分析问题和解决问题的能力。 4. 增强学生的防灾减灾意识，认识地理信息技术在保障人类生命财产安全和可持续发展中的重要作用，提升学生的综合思维和地理实践力。 二、学习重难点 1. 重点 • 地理信息技术的基本概念和工作原理。 • 地理信息技术在防灾减灾不同环节的应用实例。 2. 难点 • 理解地理信息技术在灾害监测、评估中的数据处理和分析过程。 • 综合运用地理信息技术解决实际防灾减灾问题。 三、知识点梳理 1. 地理信息技术概述 • 遥感（RS）：是指非接触的，远距离的探测技术。一般指运用传感器对物体的电磁波的辐射、反射特性进行探测，并根据其特性对物体的性质、特征和状态进行分析的理论、方法和应用的科学技术。工作流程包括信息获取、传输、处理和分析应用等环节。 • 全球卫星导航系统（GNSS）：主要由卫星星座、地面监控系统和用户设备三部分组成。它可以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、速度和时间信息。 • 地理信息系统（GIS）：是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 2. 地理信息技术在防灾减灾中的应用 （1）灾害监测 • 遥感：可以对地震、火山、滑坡、泥石流、洪涝、干旱等多种自然灾害进行监测。例如，通过遥感卫星获取地震前后的影像，对比分析地形地貌的变化；监测洪涝灾害时的水体范围和淹没情况等。 • 全球卫星导航系统：可用于监测地壳运动，对地震等地质灾害进行预警。例如，通过监测地面站点的位置变化，及时发现地壳的异常活动。 • 地理信息系统：可以整合多种来源的灾害监测数据，建立灾害监测数据库，对灾害进行动态监测和分析。 （2）灾害预警 • 遥感和全球卫星导航系统为地理信息系统提供实时的灾害信息数据，地理信息系统通过分析这些数据，结合地理环境和人口、经济等信息，进行灾害预警模型的构建和预测。例如，预测洪水的演进路线、淹没范围等，及时发出预警信息。 （3）灾害评估 • 遥感能够快速获取受灾区域的影像，评估受灾范围和程度。例如，通过分析受灾前后的影像，计算农作物受灾面积、建筑物损坏情况等。 • 地理信息系统可以对灾害造成的经济损失、人员伤亡等进行综合评估，为灾后重建和救援决策提供依据。 四、探究活动 1. 活动主题：分析地理信息技术在某次具体灾害中的应用 • 活动内容：教师提供如 2021 年河南特大暴雨洪涝灾害等案例资料，包括不同时期的遥感影像、灾害相关数据等。学生分组，运用所学的地理信息技术知识，分析在该灾害的监测、预警和评估中地理信息技术是如何发挥作用的。 • 活动要求：每组学生需形成书面报告，阐述分析过程和结论，在课堂上进行展示和交流。 2. 活动主题：设计一个利用地理信息技术进行当地某类灾害防灾减灾的方案 • 活动内容：学生以小组为单位，结合当地实际情况（如山区易发生泥石流、平原易发生洪涝等），设计一个利用地理信息技术进行防灾减灾的方案。方案需包括灾害监测的方法、预警机制的建立、评估的方式等内容。 • 活动要求：每个小组制作 PPT 进行展示，其他小组进行提问和评价，教师最后进行总结和点评。 五、史料分析 1. 材料：在 2008 年汶川地震救援中，遥感技术发挥了重要作用。地震发生后，多颗遥感卫星迅速对灾区进行了成像观测，获取了大量震区的影像数据。这些影像清晰地显示了地震造成的山体滑坡、道路损毁、建筑物倒塌等情况，为救援队伍确定救援路线、寻找受灾群众提供了重要依据。 （1）遥感技术在此次地震救援中获取了哪些方面的信息？ （2）这些信息对救援工作的开展有什么重要意义？ （1）答案：获取了山体滑坡、道路损毁、建筑物倒塌等方面的信息。 解析：从材料中“这些影像清晰地显示了地震造成的山体滑坡、道路损毁、建筑物倒塌等情况”可直接得出答案。 （2）答案：为救援队伍确定救援路线提供依据，帮助救援队伍避开危险路段，更快到达受灾区域；有助于寻找受灾群众，提高救援效率，为救援工作争取时间，减少人员伤亡。 解析：结合救援工作的实际需求，理解这些信息对救援行动的指导作用。 六、课堂练习 1. 遥感技术可以（ ） A. 评估受灾损失 B. 监测天气变化 C. 分析地理环境 D. 确定物体位置 答案：B 解析：遥感主要是获取地表物体的电磁波信息，可用于监测天气变化等。评估受灾损失主要依靠地理信息系统，分析地理环境是地理信息系统的功能之一，确定物体位置是全球卫星导航系统的功能。 2. 地理信息系统的主要功能是（ ） A. 数据采集 B. 导航定位 C. 空间数据分析 D. 影像获取 答案：C 解析：地理信息系统主要对地理数据进行采集、储存、管理、运算、分析等，其核心功能是空间数据分析。数据采集是多种地理信息技术的基础工作，导航定位是全球卫星导航系统的功能，影像获取是遥感的功能。 3. 在山区，利用全球卫星导航系统可以（ ） A. 监测山体滑坡 B. 获取植被信息 C. 分析土壤肥力 D. 绘制地形地图 答案：A 解析：全球卫星导航系统可用于监测地面站点的位置变化，在山区可监测山体滑坡等地质灾害。获取植被信息主要依靠遥感，分析土壤肥力和绘制地形地图主要依靠地理信息系统结合其他数据。 4. 填空题 地理信息技术主要包括______、______、______。 全球卫星导航系统主要由______、______、______三部分组成。 答案：遥感（RS）、全球卫星导航系统（GNSS）、地理信息系统（GIS）；卫星星座、地面监控系统、用户设备。 5. 简答题 简述地理信息技术在灾害预警中的作用。 答案：遥感和全球卫星导航系统为地理信息系统提供实时的灾害信息数据，地理信息系统通过分析这些数据，结合地理环境和人口、经济等信息，进行灾害预警模型的构建和预测。例如，预测洪水的演进路线、淹没范围等，及时发出预警信息，让人们提前做好防范准备，减少灾害造成的损失。 七、总结归纳 1. 学生回顾本节课所学内容，总结地理信息技术的主要类型及其在防灾减灾各环节（监测、预警、评估）中的应用。 2. 教师补充完善，强调地理信息技术在防灾减灾中的重要性以及不同技术之间的协同作用，梳理重点知识和易错点，如地理信息技术的功能区分等。 八、拓展延伸 1. 案例分析：介绍近年来无人机遥感在防灾减灾中的应用案例。无人机遥感具有灵活、高效、分辨率高等特点，在一些小型灾害区域或复杂地形区域的监测中发挥了重要作用。例如，在森林火灾监测中，无人机可以快速到达火灾现场，实时传回火灾的范围、火势蔓延方向等信息，为灭火决策提供支持。 • 引导学生思考无人机遥感与卫星遥感相比的优势和局限性。 2. 小组讨论：随着人工智能技术的发展，探讨地理信息技术与人工智能结合在未来防灾减灾中的应用前景。例如，利用人工智能算法对地理信息系统中的大量灾害数据进行分析，提高灾害预测的准确性；通过人工智能控制无人机等设备进行更智能的灾害监测等。让学生分组讨论，形成观点并在课堂上进行交流。 学科网（北京）股份有限公司 $$