6.4 地理信息技术在防灾减灾中的应用 课件 2025-2026学年高一上学期地理人教版必修一

该高中地理课件聚焦遥感、全球卫星导航系统、地理信息系统在防灾减灾中的应用，通过台风“菲特”监测、汶川地震影像对比等案例导入，从技术原理到实际应用构建知识脉络，辅以对比表格和选取技巧搭建学习支架。 其亮点在于结合汶川地震、舟曲泥石流等真实案例，运用图层叠加分析培养综合思维，通过勾勒灾害范围等活动提升地理实践力。采用案例教学与对比归纳法，帮助学生区分技术应用，教师可借助系统资源高效教学，学生在实践中深化区域认知与问题解决能力。

6.4地理信息技术在防灾减灾中的应用 学习目标 1.了解遥感、全球卫星导航系统和地理信息系统的技术特点和相互关系 2.举例说明遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统在防灾减灾中的具体作用。 运用地理信息技术与方法，探究有关自然地理的问题。 课标要求： 为什么这台设备有如此强大的功能？它使用的是什么技术？在防灾救灾中常用的技术还有哪些？ 2025/12/22 2 目 录 一.遥感技术 二.全球卫星导航技术 三.地理信息系统 2025/12/22 3 -01 “遥远的感知” 遥感技术是利用装在航空器（如飞机、高空气球）或航天器（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。 遥感 Remote Sensing ONE. 遥感 遥感技术 1.遥感技术原理 地物在不断地吸收、发射（辐射）和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。 遥感就是根据这个原理，利用一定的技术设备和装置，来探测地表物体对电磁波的反射和地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。 传 感 器 树木 水体 草丛 裸露的 地表 路面 建筑物 不同地物反射和辐射的电磁波不同，这是遥感影像能够被判读的基础。 等高线地形图、数字地形图 2.遥感技术优点 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。 站得高，看得远 北京大兴国际机场遥感影像 目前，我国的卫星遥感技术也在飞速发展当中。比如2020年8月刚刚正式投入使用的高分7号遥感卫星，已经达到了超高的亚米级分辨率，相当于在500多千米的高空，区分出你和你邻座的同学。它还具有立体测绘功能，获取的遥感信息可以构建出三维立体模型。左图中就是高分7号拍摄的北京大兴国际机场的立体遥感影像，可以说是在短短几分钟内完成了原来几个月甚至几年才能完成的测绘任务。总结来说，与传统实地调查等信息获取手段相比，遥感技术具有探测范围大，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。 2025/12/22 7 等高线地形图、数字地形图 3.遥感技术的应用 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。 2013.10.5 20：00 2013.10.7 03：30 风云二号气象卫星对台风“菲特”进行监测 逼近我国东部沿海 影响浙江和福建 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。比如我国的“风云”系列卫星，覆盖范围广，重访周期短，一直应用于天气预报，台风监测等方面，这两张图是卫星拍摄的2013年10月我国第23号强台风“菲特”的遥感图像。可以看到10月5日20时，台风菲特已经逼近我国东部沿海，到了7日3时30分，向西北方向运动的台风已经登陆，正在影响浙江和福建大部分地区。气象学家可以根据实时更新的遥感影像预测台风的前进路线和时间，从而及时地提醒沿线居民做好防护准备。 2025/12/22 8 等高线地形图、数字地形图 汶川5.12地震前后遥感影像对比 讨论：你能从这两张遥感影像中解读出什么信息？ 应用：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。 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。比如在汶川地震中，灾情最为严重的是山区中的村镇，这些地方交通不便、地面视野也十分有限，这时候，视野广阔、信息量巨大的遥感影像图就可以为救灾提供非常多的地理信息支撑。请同学们仔细观察汶川地震前后北川县城遥感影像对比图，思考一下，你能从这两张图中解读出什么信息？ 2025/12/22 9 等高线地形图、数字地形图 2008.5.14 地震引发多处滑坡和泥石流 北川县城东北方，滑坡、泥石流堵塞了河道，可能形成堰塞湖，增加下游灾害风险。 有的地方滑坡阻断道路，需抢险维护、确保灾区交通线畅通。 有很多建筑倒塌，可能存在重大人员伤亡和财产损失，必须尽快救援。 直升机的起降、救灾物资的投放需要开阔平坦的地面，也可依据这张遥感图像判断和选择。 可以发现：地震造成了多处山体滑坡和泥石流，在北川县城的东北方向，有的滑坡、泥石流堵塞了河道，这就有可能形成堰塞湖，增加下游灾害风险。有的地方滑坡阻断了道路，可能需要派救灾人员前往进行抢险维护、确保灾区交通线的畅通。县城当中有很多民房倒塌，可以判断可能存在重大人员伤亡和财产损失，必须尽快前往救援。直升机的起降、救灾物资的投放需要开阔平坦的地面，也可以依据这张遥感图像进行判断和选择。 2025/12/22 10 意大利的威尼斯 澳大利亚的皮尔布拉的鲸背铁矿山 亚马孙被大规模砍伐的热带雨林 美国国防部五角大楼 遥感是人的视力的延伸。 “看” 全球卫星导航系统 1.概念： 二、全球卫星导航系统 利用卫星，在全球范围内实时进行导航、定位 的系统。 中国北斗卫星导航系统(BDS)、 美国全球定位系统(GPS)、 俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GNSS) 欧盟研制伽利略卫星导航系统(GSNS)。 2.全球4大卫星导航系统 3.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）三部分组成。 4.原理： 天空多个卫星同时向地面接收机发送信号，由于距离不同，接收到信息的时间也不相同，利用时间差来计算出接收机的经纬度。 （定位地面静态物体需要3颗卫星；定位动态或高空物体需要4颗或以上卫星） 5、功能： 提供精密的三维坐标（经度、纬度、高度）、速度、时间。 6、特点： (1)全能性： (2)全球性： (3)全天候： (4)连续性： (5)实时性： 应用于陆地、海洋、航空、航天等各领域。 全球各地 不受白天、黑夜、天气等的影响。 各种情况下,不间断 与某事发生、发展过程同时 任何点的定位，至少需要3颗卫星 可以进行精确定位，发出求救信号，及时报告位置和受灾情况，缩短救援搜救时间。 7.防灾减灾中的应用 利用全球卫星导航系统可实现灾后的通信联络，救灾过程的准确空投，确保物资能够高效，准确到达灾区。 全球卫星导航系统及其应用 全球卫星导航系统的应用 全球卫星导航系统在区域地理环境研究中的应用也较为广泛 例如，野外调查是区域地理环境研究常用的方法之一，全球定位系统可以帮助野外考察人员确定考察点的地理位置(经度和纬度)、高程(海拔),从而可在野外调查中获得更为精准的数据 GP-System Global positioning system and its composition…… A 05 2005年，我国测绘工作者对珠穆朗玛峰的高度进行了精确的测量，最新测得的珠峰高度为8844.43米 测量队员将测量觇标竖立在峰顶，按要求在珠峰顶安置好双频GPS接收机，开动机器，在珠峰顶与各交汇测量点进行GPS同步观测 利用GPS测量珠峰高度 ——Using GPS to M-the height of M-Everest ——Using GPS to measure the height of Mount Everest 在GPS汽车导航中，信息在汽车、卫星和服务中心之间是怎样传递的？ GPS 卫星 服务中心 服务中心为其确定可行路线，并通过卫星传输给汽车，汽车在GPS卫星信号引导下到达目的地 驾驶员输入出发地和目的地并传送给服务中心 GPS卫星不断发射GPS信号，接收机收到信号后解算出汽车所在的地理位置 1 1 2 3 车载 GPS信号 接收机 3 2 北斗卫星导航系统 1.概念： 三、地理信息系统（GIS） 2.GIS的强大功能 “想” 应用领域非常广：凡是用到地图或需要处理地理空间数据的领域 地理信息系统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。 数据输入与处理 制图与产品输出 数据存储与管理 空间查询与分析 地理信息系统基本功能 地理信息系统 等高线地形图、数字地形图 3.地理信息系统 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。 例如，将雨量站图层与行政区图层进行叠加，可以获得雨量站在行政区的分布信息。 2025/12/22 24 等高线地形图、数字地形图 某市泥石流易发生在下列三项条件都同时具备的地方：（1）河道；（2）陡坡；（3）大量松散土石分布。该市的地理信息经数字化后，处理分析得出表4，如图5。 1.．图6中，符合该市河流流向的 选项是（ ） A．a B．b C．c D．d 2.．该市易发生泥石流的区域是（ ） A．甲、庚 B．丙、庚 C．乙、丁 D．戊、辛 A D 表1：土石分布 表2：河流分布 表3：坡度分布 注：1土石充足且松散 0土石贫乏 注：1河道位置 0坡地 注：1高陡 0低缓 表4：泥石流易发区 甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 a b c d 图 5 图 6 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2025/12/22 25 等高线地形图、数字地形图 3.地理信息系统 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。 2008年 2013年 2018年 汶川地震灾区洪溪河流域滑坡、泥石流分布图 从2008-2018年，汶川地震灾区洪溪河流域的滑坡、泥石流分布有什么样的变化？如何评价地震灾区的生态恢复状况？ 灾中 灾后 汶川震后，除了重建村镇，我们也非常关心自然生态的恢复。这是三张不同年分地震灾区洪溪河流域滑坡、泥石流分布图，请大家读图思考：从2008-2018年，滑坡、泥石流分布有什么样的变化？如何评价地震灾区的生态恢复状况？这组图运用了地理信息系统的什么功能？ 可以看到，从2008-2018年，滑坡、泥石流的分布面积在缩小，分布点逐渐减少，这说明震区的生态恢复取得了一定成效，生态损失呈现整体下降趋势。但到2018年仍然有一些滑坡、泥石流成片分布区，说明当地的生态系统仍需长期、系统性地修复。这组图实际上运用了地理信息系统的制图与产品输出功能。显然，地理信息系统把原本复杂的遥感图像处理成了更加直观、易于对比的专题地图，更能便利于防灾减灾研究工作的开展。 2025/12/22 26 进行自然灾害动态监测,预报预警,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。 地理信息系统的应用 等高线地形图、数字地形图 案例 温州灾害监测预警信息系统展示 不同颜色的点状符号表示不同降水量的雨量站 三角形符号表示水位站，超出警戒水位时，系统会预警 再比如这个案例中的温州灾害监测预警信息系统，就是利用了雨量站、水位站、气象云图等提供的信息进行气象要素、河湖水位、台风及其形成过程的动态监测。将这些信息与地形、交通、遥感影像等信息进行叠加分析，可实现对灾害的预警预报。左图中的点状符号表示雨量站，雨量站的颜色不同，表示查询时段（2015年9月29日8时—9月30日8时）降水量不同。右图中三角形符号表示水位站，查询时段（2015年9月29日21时）有水位站的水位超过警戒水位时，系统就会发出预警。 2025/12/22 28 等高线地形图、数字地形图 活动 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，继而引发特大泥石流。 1. 对比灾害前后的卫星遥感影像（图6.28），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？ 图6.28舟曲县泥石流灾害前后卫星遥感影像 当地住宅分布的数据 地理信息系统的空间查询与分析功能 等高线地形图、数字地形图 课程小结 遥感技术 远距离获取地物的属性信息 全球卫星导航系统 实时定位、导航 动态监测、灾情评估、灾后救援救助 精准定位，发出求救信号、报告位置和受灾情况 在计算机中输入、处理、储存、管理、查询与分析 地理 数据 地理信息系统 动态监测、快速反应，为灾情评估、灾害救援和灾后重建提供指导 31 在题目中“地理信息技术”的选取技巧 （1）若有“获取”“监测”“估测”“调查”等词语的一般选取 遥感技术 （2）若有“定位”“导航”“测量”“精确”“精准”等词语的则选取全球卫星导航系统 （3）若有“分析”“评估”“预测”“预报”“处理”“管理”“决策”“规划”“选址”等词语多选取地理信息系统 等高线地形图、数字地形图 课堂练习 一种物质所产生的自身辐射或对外来辐射所产生的反射和透射，形成了该物质的一种特殊标志——波谱特征。下图显示了松林、草地、红砂岩和泥浆的反射波谱曲线，读图回答： 1．红砂岩具有高反射率的波段是（ ） A．红外线 B．X光 C．可见光 D．紫外线 C 2．在近红外线波段反射率变化最大的是（ ） A．泥浆 B．草地 C．红砂岩 D．松林 B 3．图中显示出直接利用遥感的工作是 ( ) A．判断水域状况 B．预测植被类型 C．估算地物面积 D．判断土地利用类型 D 反射率/% 松林 草地 红砂岩 泥浆 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 几种地物的反射波谱曲线 波长/微米 波长 0.005 0.4 0.76 1.5 X光 紫外线 可见光 红外线 等高线地形图、数字地形图 课堂练习 下图示意为某专题研究建立的地理信息系统图层。据此完成。 4.该专题研究可能是（ ） A.耕地分类和评价 B.工业分布与交通的关系C.商业分布和规划 D.学校分布 A 5.若利用该地理信息系统进行深埋垃圾场的选址，在下列图层中应增加 ( ) ①大气污染 ②区域规划 ③造纸厂、印刷厂分布 ④水文地质 A.①② B.①③ C.②③ D.②④ D 水系 土地利用 居民点 地形 土壤 Lavf58.28.100 Lavf56.15.102 Lavf56.15.102 Lavf56.15.102 Lavf56.15.102 $