6.4 地理信息技术在防灾减灾中的应用（导学案）地理人教版必修第一册

【上好课】高一年级地理上册同步备课系列（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（导学案） 姓名：___________ 班级：__________ 时间：__________ 【新课标要求】 ◑通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用。 【学习目标】 ◑1.结合区域图文材料和地理特征，了解地理信息技术在防灾减灾中的应用。 ◑2.结合某地自然灾害发生的案例，从地理要素相互联系的角度，理解地理信息技术在防灾减灾中的重要性。 ◑3.查阅资料或实地考察，了解所在区域的自然灾害类型，知道利用地理信息技术防灾减灾。 ◑4.从人地关系的角度做好防灾减灾工作，树立科学防灾减灾的意识。 【重难点】 ◑重点：结合某地自然灾害发生的案例，掌握各种地理信息技术的应用。 ◑难点：运用视频、图像等资料，掌握各种地理信息技术的工作原理和特点。 【课前预习】 1、 遥感技术 1.概念：利用装载航空器 （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． 特点：探测范围大 ，获取信息速度快 、周期 短、信息量大，受地面条件限制少等优势，能够实现地物信息的实时、动态监测。 3． 应用原理：地球上的物体都在不停地辐射、反射、吸收电磁波 。不同物体辐射的电磁波特性（波长、频率）不同，不同物体对电磁波的反射率不同。 4.应用：①在灾害发生前和发生过程中，可以实时监测洪涝、台风、火灾 等灾害的形成过程，进行准确的预报、预警。 ②在灾害发生后，能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 等工作提供强有力的支持。 2、 全球卫星导航系统 1.概念和组成：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。能为用户提供精密的三维坐标、速度和时间。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）三部分组成。 2.特点：全球性 、全天候 、连续性 和实时性。 3.应用：可以进行精确定位 ，帮助用户在遭遇自然灾害或面临灾害风险时，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，例如汽车导航，测量珠峰高度。 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.原理：以图层为基础。用图形、符号、文本 等描述某个主题的数据，如道路、村庄、河流等。利用地理信息系统的空间查询与分析功能，可以根据不同目的对相关数据进行叠加分析。 3.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。 【课中探究】 探究一：遥感的特点和应用 材料：遥感监测山西晋城森林火灾 2025年4月18日，应急管理部国家减灾中心公布山西晋城陵川县森林火灾遥感监测卫星数据。4月12日，山西长治壶关县突发山火。13日，火势蔓延至晋城陵川县六泉乡。应急卫星工程与应用应急部重点实验室针对火点烟点位置、火场范围持续监测。14日11时监测显示，火场呈现多点燃烧，南部火势较大、浓烟密布。15日至16日，火场向南侧持续蔓延。4月17日11时监测显示，林火仍未完全扑灭，烟点主要位于东部和南部。 【活动】结合材料和所学思考： 1.与传统实地调查等信息获取手段相比，遥感技术有何优势？ 2.遥感技术在防灾减灾中还有哪些应用？ 答案参考： 1.①探测范围大 ②获取信息快、周期短、信息量大 ③受地面条件限制少 ④能够实现地物信息的实时、动态监测 2.①实时监测台风、洪涝等灾害的形成过程，进行预报预警。 ②快速识别地震等灾害突发性自然灾害的影响范围，为灾情统计、救援提供有力支持。 探究二：全球卫星导航系统的特点和应用 材料：全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用 2008年5月12日14时28分4秒，四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县突发8.0级地震。5月13日至6月12日，北斗卫星导航系统累计为汶川地震灾区提供卫星定位服务达164万余次，短信服务达74万余次。在地面中转基站及震区光缆通信网络遭受毁灭性破坏后，在灾区无法与外界取得联系，救灾指挥部无法进行指挥调度时，基于北斗卫星导航系统能够准确判明受灾位置，快速通报灾情，传达指令，最大限度保证“72小时黄金抢救时间” 【自主思考】结合材料和所学思考： 1.全球卫星导航系统有何特点？ 2.全球卫星导航系统在哪些领域还有所应用？ 答案参考：1.①提供精密的三维坐标（经度、纬度、高度）、速度和时间 ②适用于陆地、海洋、航空和航天 ③全球性、全天候、连续性、实时性 2.①利用安装在手机、汽车、飞机、轮船等中的信号接收设备，进行精确定位，帮助用户在遭遇自然灾害或面临灾害风险时，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。 ②北斗导航系统的自动导航功能使得农机能够在田间精准作业，避免重复劳动 。搭载北斗导航设备的无人机可以进行更精准的喷洒、种植作业，在减少了农药和化肥的使用量的同时，提升农产品的质量、产量。 探究三：地理信息系统的工作原理和应用 【自主思考】 1.地理信息系统的工作原理是怎样的？ 2.地理信息系统在防灾减灾中有哪些应用？ 答案参考：1.利用地理信息系统的空间查询与分析功能，可以根据不同目的对相关数据进行叠加分析；叠加分析是GIS中一种空间分析方法，通过组合两个或多个图层，揭示不同地理要素之间的空间关系并产生新的地理信息。 2. 通过叠加分析，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。‌ 探究四：利用地理信息技术判断舟曲泥石流灾害的影响 2010年8月7日22时左右，甘肃舟曲县城东北部山区突降特大暴雨，降雨持续40多分钟，雨量达97毫米，引发特大泥石流。 【合作探究】 1.对比灾害前后的卫星遥感影像，在灾后图中勾勒出泥石流的范围。 2.如果估算泥石流冲毁的住宅数量，还需要哪些信息？ 3.完成第2题，需要用到地理信息系统的哪些功能？ 答案参考： 1. 2.当地住宅分布的数据。 3.图层叠加、空间查询与分析功能。 【随堂检测】 2024年5月至9月，我国某科研团队在青藏高原达古17号冰川不同区域分别覆盖传统土工布与新型纳米材料，以减缓冰川的消融速率。结果表明，新型纳米材料隔热与散热效果比传统土工布更好，冰川消融的速率更低。据此完成下面小题。 1.与传统土工布相比，新型纳米材料隔热与散热效果更好，主要因为其（   ） A．反射太阳辐射与透射地面辐射的能力更强 B．反射地面辐射与透射太阳辐射的能力更强 C．吸收太阳辐射与反射大气辐射的能力更强 D．吸收大气辐射与反射地面辐射的能力更强 2.在该研究中应用北斗卫星导航系统可以直接（   ） ①分析冰川面积变化②测量冰面高程 ③监测冰面温度变化④定位调研位置 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 【答案】1．A 2．C 【解析】1．新型纳米材料反射太阳辐射能力更强，减少冰川吸收的热量，同时透射地面辐射能力更强，促进冰川热量散失，故隔热与散热效果更好，故A正确；反射地面辐射与透射太阳辐射会加剧冰川吸热，故B错；吸收太阳辐射会增加冰川热量，故C错；吸收大气辐射同样会增加热量，故D错，故选A。 2.分析冰川面积变化需遥感技术，非北斗直接功能，故①错；北斗可提供高精度高程数据，直接测量冰面高程，故②正确；监测温度需要传感器，非北斗功能，故③错；北斗具备定位功能，可直接确定调研位置，故④正确。故选C。 2024年6月8日11时16分，福建省三明市尤溪县（北纬26.30度，东经118.15度）发生3.5级地震。地震发生时，三明市三元区市民通过手机接收到了地震预警系统发出的预警信息。12月10日，尤溪县防震减灾科普馆正式挂牌并投入使用，该科普馆集宣传、展示、互动、沉浸式体验为一体。阅读图文材料，完成下列小题。 3.此次地震发生时（   ） A．只有一个烈度 B．震中距相同的地区破坏程度相同 C．产生的S波穿过莫霍界面时速度加快 D．产生的S波比P波先到达三元区 4.地震预警系统主要运用的地理信息技术是（   ） A．遥感技术 B．地理信息系统 C．北斗卫星导航系统 D．数字地球 5.除科普馆外，尤溪县政府还可以采取的防震减灾措施有（   ） A．健全防震减灾工作体系 B．开展防震减灾知识宣传 C．利用遥感系统实现精准预警 D．居民自行设计地震撤离路线 【答案】3．C 4．C 5．B 【解析】3．一次地震只有一个震级，但有多个烈度，烈度受震中距、地质条件等影响，不同地区烈度不同 ，A错误。震中距相同，若地质条件等不同，破坏程度（烈度）也不同，B错误。横波（S 波）只能在固体中传播，穿过莫霍界面（地壳与地幔分界面 ）进入地幔，地幔物质状态利于横波传播，速度会加快，C正确。纵波（P 波）传播速度比横波（S 波）快，会先到达三元区，D错误。故选C。 4.地震预警系统需精准定位和计时，应运用北斗卫星导航系统，C正确。遥感技术主要用于获取地表信息，如监测灾害范围等，不用于地震预警的核心数据处理与预警发布 ，A错误。地理信息系统（GIS）侧重空间数据的分析、处理、决策，而无法定位和计时 ，B错误。数字地球是地球的数字化呈现，不是地震预警系统直接运用的技术 ，D 错误。故选C。 5.健全防震减灾工作体系，通常是政府层面统筹规划、构建机制等，该表述过于笼统不是具体措施，A错误。开展防震减灾知识宣传，和地震科普馆的科普功能一致，都是向公众传递防震减灾知识，属于政府可以采取的与科普馆互补的措施，B正确。遥感主要用于监测，地震精准预警依赖地震监测台网、地震波传播规律等，不是遥感技术的主要应用场景，且和科普馆功能关联小 ，C错误。居民自行设计地震撤离路线，这是居民个体行为，不是政府“应采取”的措施，D错误。故选B。 精准农业是由信息技术支持的、根据空间变异定位、定时、定量实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，它包括精确播种、精确施肥、精确灌溉、精确收获这几个环节，是实现农业低耗、高效、优质、安全的重要途径。下表为精准施肥与常规施肥效益比较表。读材料，分析回答下列小题。 项目 精准施肥 常规施肥 精准—常规 施肥量（kg/h㎡） 218.30 361.35 -143.05 肥料成本（元/h㎡） 651.36 1205.25 -553.89 产量（kg/h㎡） 9473.44 8882.78 590.66 其他成本（元/h㎡） 4406.85 4406.85 0 总收益（元/h㎡） 11557.60 10836.99 720.61 净收益（元/h㎡） 6499.39 5224.89 1274.50 6.GPS在“精准农业”中的作用是（   ） A．农田信息定位获取 B．分析处理获取的信息 C．管理措施决策 D．估算农业产量 7.为了“精确”和“快速”地对大面积的田区进行频繁监测，判断田间作物生长情形和产量的空间分布，主要使用的地理信息技术是（   ） A．GPS B．GIS C．RS D．数字地球 【答案】6．A 7．C 【解析】6．结合所学知识，GPS最基本的功能是定位导航，在“精准农业”中的作用是农田信息定位获取，A正确；分析处理获取的信息是GIS的功能，B错误；管理措施决策、估算农业产量都需要人力参与，也都不是GPS的功能，CD错误。故选A。 7.结合题干信息中“精确”“快速”和“监测”等关键词可以判断，需要使用的地理信息技术是RS（遥感），C正确；GPS的作用主要是定位、导航以及测量海拔，对于监测作用不大，A错误；GIS主要是对于获取的信息及数据进行分析处理，B错误；数字地球是指将地球数字化，便于分析处理，D错误。故选C。 【自我评价】 评价内容 评价等级 评价目的 优 良 中 课前 我能做到认真预习，完成导学案内容 能否积极主动学习 我能积极与同学讨论完成探究题目 能否善于合作 课中 我能认真听老师发言，听同学们发言 能否认真专注 我能主动指出同学的错误，并改正 能否敢于否定 遇到问题时，我能积极主动举手 能否主动参与 发言时，我声音洪亮，自信 能否清晰地表达 我能认真完成课堂笔记，并订正学案 培养总结能力 我整堂课得到老师表扬和鼓励 能否欣赏自我 课后 我善于反思，能自主复习和背诵 能否进行反思 我能及时解决课堂遗留问题 培养解决问题能力 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 【上好课】高一年级地理上册同步备课系列（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（导学案） 姓名：___________ 班级：__________ 时间：__________ 【新课标要求】 ◑通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用。 【学习目标】 ◑1.结合区域图文材料和地理特征，了解地理信息技术在防灾减灾中的应用。 ◑2.结合某地自然灾害发生的案例，从地理要素相互联系的角度，理解地理信息技术在防灾减灾中的重要性。 ◑3.查阅资料或实地考察，了解所在区域的自然灾害类型，知道利用地理信息技术防灾减灾。 ◑4.从人地关系的角度做好防灾减灾工作，树立科学防灾减灾的意识。 【重难点】 ◑重点：结合某地自然灾害发生的案例，掌握各种地理信息技术的应用。 ◑难点：运用视频、图像等资料，掌握各种地理信息技术的工作原理和特点。 【课前预习】 1、 遥感技术 1.概念：利用装在 （如飞机、高空气球）或 （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． 特点：探测 ，获取信息 、 短、信息量大，受地面条件限制少等优势，能够实现地物信息的实时、动态监测。 3． 应用原理：地球上的物体都在不停地 。不同物体辐射的电磁波特性（波长、频率）不同，不同物体对电磁波的反射率不同。 4.应用：①在灾害发生前和发生过程中，可以实时监测 灾害的形成过程，进行准确的预报、预警。 ②在灾害发生后，能快速识别地震等突发性自然灾害的影响范围，并为 工作提供强有力的支持。 2、 全球卫星导航系统 1.概念和组成：利用卫星在全球范围内进行 的地理信息技术。能为用户提供精密的三维坐标、速度和时间。由卫星星座（空间部分）、 （地面控制部分）和 （用户部分）三部分组成。 2．特点： 、 、 和实时性。 3.应用：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，发出求救信号，及时报告 受灾情况，有效缩短救援搜寻时间，例如汽车导航，测量珠峰高度。 3、 地理信息系统 1.概念：是对地理数据进行 、 、存储、管理、 、 、输出等的计算机信息系统。 2.原理：以图层为基础。用 等描述某个主题的数据，如道路、村庄、河流等。利用地理信息系统的空间查询与分析功能，可以根据不同目的对相关数据进行叠加分析。 3.应用：利用 等提供的地理数据，进行自然灾害 ，快速确定受灾范围及受灾情况，为制定减灾预案、 灾害损失和指导灾后恢复重建等提供依据。 【课中探究】 探究一：遥感的特点和应用 材料：遥感监测山西晋城森林火灾 2025年4月18日，应急管理部国家减灾中心公布山西晋城陵川县森林火灾遥感监测卫星数据。4月12日，山西长治壶关县突发山火。13日，火势蔓延至晋城陵川县六泉乡。应急卫星工程与应用应急部重点实验室针对火点烟点位置、火场范围持续监测。14日11时监测显示，火场呈现多点燃烧，南部火势较大、浓烟密布。15日至16日，火场向南侧持续蔓延。4月17日11时监测显示，林火仍未完全扑灭，烟点主要位于东部和南部。 【活动】结合材料和所学思考： 1.与传统实地调查等信息获取手段相比，遥感技术有何优势？ 2.遥感技术在防灾减灾中还有哪些应用？ 探究二：全球卫星导航系统的特点和应用 材料：全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用 2008年5月12日14时28分4秒，四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县突发8.0级地震。5月13日至6月12日，北斗卫星导航系统累计为汶川地震灾区提供卫星定位服务达164万余次，短信服务达74万余次。在地面中转基站及震区光缆通信网络遭受毁灭性破坏后，在灾区无法与外界取得联系，救灾指挥部无法进行指挥调度时，基于北斗卫星导航系统能够准确判明受灾位置，快速通报灾情，传达指令，最大限度保证“72小时黄金抢救时间” 【自主思考】结合材料和所学思考： 1.全球卫星导航系统有何特点？ 2.全球卫星导航系统在哪些领域还有所应用？ 探究三：地理信息系统的工作原理和应用 【自主思考】 1.地理信息系统的工作原理是怎样的？ 2.地理信息系统在防灾减灾中有哪些应用？ 探究四：利用地理信息技术判断舟曲泥石流灾害的影响 2010年8月7日22时左右，甘肃舟曲县城东北部山区突降特大暴雨，降雨持续40多分钟，雨量达97毫米，引发特大泥石流。 【合作探究】 1.对比灾害前后的卫星遥感影像，在灾后图中勾勒出泥石流的范围。 2.如果估算泥石流冲毁的住宅数量，还需要哪些信息？ 3.完成第2题，需要用到地理信息系统的哪些功能？ 【随堂检测】 2024年5月至9月，我国某科研团队在青藏高原达古17号冰川不同区域分别覆盖传统土工布与新型纳米材料，以减缓冰川的消融速率。结果表明，新型纳米材料隔热与散热效果比传统土工布更好，冰川消融的速率更低。据此完成下面小题。 1.与传统土工布相比，新型纳米材料隔热与散热效果更好，主要因为其（   ） A．反射太阳辐射与透射地面辐射的能力更强 B．反射地面辐射与透射太阳辐射的能力更强 C．吸收太阳辐射与反射大气辐射的能力更强 D．吸收大气辐射与反射地面辐射的能力更强 2.在该研究中应用北斗卫星导航系统可以直接（   ） ①分析冰川面积变化②测量冰面高程 ③监测冰面温度变化④定位调研位置 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 2024年6月8日11时16分，福建省三明市尤溪县（北纬26.30度，东经118.15度）发生3.5级地震。地震发生时，三明市三元区市民通过手机接收到了地震预警系统发出的预警信息。12月10日，尤溪县防震减灾科普馆正式挂牌并投入使用，该科普馆集宣传、展示、互动、沉浸式体验为一体。阅读图文材料，完成下列小题。 3.此次地震发生时（   ） A．只有一个烈度 B．震中距相同的地区破坏程度相同 C．产生的S波穿过莫霍界面时速度加快 D．产生的S波比P波先到达三元区 4.地震预警系统主要运用的地理信息技术是（   ） A．遥感技术 B．地理信息系统 C．北斗卫星导航系统 D．数字地球 5.除科普馆外，尤溪县政府还可以采取的防震减灾措施有（   ） A．健全防震减灾工作体系 B．开展防震减灾知识宣传 C．利用遥感系统实现精准预警 D．居民自行设计地震撤离路线 精准农业是由信息技术支持的、根据空间变异定位、定时、定量实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，它包括精确播种、精确施肥、精确灌溉、精确收获这几个环节，是实现农业低耗、高效、优质、安全的重要途径。下表为精准施肥与常规施肥效益比较表。读材料，分析回答下列小题。 项目 精准施肥 常规施肥 精准—常规 施肥量（kg/h㎡） 218.30 361.35 -143.05 肥料成本（元/h㎡） 651.36 1205.25 -553.89 产量（kg/h㎡） 9473.44 8882.78 590.66 其他成本（元/h㎡） 4406.85 4406.85 0 总收益（元/h㎡） 11557.60 10836.99 720.61 净收益（元/h㎡） 6499.39 5224.89 1274.50 6.GPS在“精准农业”中的作用是（   ） A．农田信息定位获取 B．分析处理获取的信息 C．管理措施决策 D．估算农业产量 7.为了“精确”和“快速”地对大面积的田区进行频繁监测，判断田间作物生长情形和产量的空间分布，主要使用的地理信息技术是（   ） A．GPS B．GIS C．RS D．数字地球 【自我评价】 评价内容 评价等级 评价目的 优 良 中 课前 我能做到认真预习，完成导学案内容 能否积极主动学习 我能积极与同学讨论完成探究题目 能否善于合作 课中 我能认真听老师发言，听同学们发言 能否认真专注 我能主动指出同学的错误，并改正 能否敢于否定 遇到问题时，我能积极主动举手 能否主动参与 发言时，我声音洪亮，自信 能否清晰地表达 我能认真完成课堂笔记，并订正学案 培养总结能力 我整堂课得到老师表扬和鼓励 能否欣赏自我 课后 我善于反思，能自主复习和背诵 能否进行反思 我能及时解决课堂遗留问题 培养解决问题能力 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $