第六章 自然灾害 导学案 2026-2027学年高一上学期地理人教版必修一

三种地理信息技术的应用与关系 ◆情境展示 2024年2月18日,贵州省毕节市发生山火,事发区域有多条明亮的火线,空中满是烟雾(如图)。 如果将地理信息系统用来监测森林火灾,可以做哪些方面的工作? 提示:地理信息系统是处理地理空间数据的计算机系统,它可以将最新的火灾地理数据资料经过处理后及时提供给研究、规划和决策等人员使用。因此,用地理信息系统监测森林火灾时可以分析火势蔓延方向,制订灭火方案,等。 ◆必备知识 一、遥感技术的应用 应用领域 具体内容 备注 资源普查 矿产 资源 许多地质断裂或环形构造带蕴藏矿产,借助遥感技术较容易“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 环境监测荒漠化、土壤盐渍化、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 工程建设 及规划指导大型水利工程、港口工程、核电站、路网、城市规划等促使规划和建设更合理 其他领域军事侦察、海上交通、海洋渔业等重要信息的来源 二、全球卫星导航系统的应用 应用领域 具体应用 民用交通空中导航:空域划分与管理;交通流量管理;飞行路线管理;提高机场利用率 航海:自主导航;提供位置、航速、航向和时间信息;海图航迹显示;港口、码头的船舶调度;近海和内河船舶导航和管理 旅游探险定位;选择最优行进方式和线路;寻找合适的道路和宿营点;报警;选择最佳摄影地点、时间 救援可对消防人员、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 军用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单兵和移动装备的定位及跟踪 其他领域大地测量;野外勘测;生态研究;农业资源调查;农作物生产;等等 三、地理信息系统的应用 地理信息系统可应用的领域相当广泛,可以说,凡是用到地图或需要处理地理空间数据的领域,都可以借助地理信息系统。 1.在区域地理环境研究中的应用 2.在灾害监测中的应用 应用地理信息系统,并借助遥感技术,可有效地监测和预报洪涝灾害、森林火灾等。 3.在城市建设和管理中的应用 应用 举例 地物的位置、分布等基本问题地点查询;最近的银行的位置;巡警车的分布 趋势分析人口增长趋势;城市发展趋势 模式问题人口扩散模式;商业选址模式;路径分析模式 模拟问题利用地理信息系统模拟灾害发生时的灾民撤退问题;利用地理信息系统模拟某大型工程可能带来的影响 四、三种地理信息技术的关系 遥感技术、地理信息系统、全球卫星导航系统三者既独立发展又相互促进。遥感技术主要用于地理信息数据的获取,全球卫星导航系统主要用于地理信息的空间定位,地理信息系统主要用来对地理信息数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价。三者关系可用下图表示: 图中①②表示遥感技术提供影像信息的功能,③④表示地理信息系统反馈信息处理结果的功能,⑤⑥表示全球卫星导航系统提供空间定位的功能。 三种地理信息技术的区分 1.利用“点”与“面”区分:要看其工作对象是“点”还是“面”。如果是“点”状地理事物则选用全球卫星导航系统;如果是“面”状地理事物,则选用遥感技术或地理信息系统。 2.利用“想”与“看”区分:地理信息系统是地图的延伸,主要功能是对空间数据进行分析和处理。对“事象”的发展变化进行预测、评估,需要计算、思考,即“想”,凡是需要“想”的选 地理信息系统。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。 ◆实践应用 地理信息技术为干旱区的研究提供了新的技术手段。下图示意山东省不同区域降水量、土壤含水量、气温和干旱等级分区分布情况,图中数值越大,越易形成干旱。读图,回答1~2题。 1.山东省干旱等级相对较低的两个区域是(D)。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.a、d B.b、e C.a、b D.c、f 2.要想及时了解干旱发生时农作物的受灾程度,可以应用的地理信息技术是(A)。 A.遥感技术 B.地理信息系统 C.电子地图 D.全球卫星导航系统 解析 第1题,由材料可知,数值越大,越易形成干旱,干旱等级相对较低的地区是降水量和土壤含水量等级较低的分区。将降水量图和土壤含水量图叠加分析可知,图中各地的降水量和土壤含水量数值的和分别是a为8,b为6,c为3,d为6,e为4,f为3。c和f两地数值最小,是干旱等级相对较低的地区。第2题,若需要了解干旱发生时农作物的受灾程度,需要通过遥感技术获取农作物受灾信息;地理信息系统主要是分析、表达;电子地图是利用计算机技术,以数字方式存储和查阅的地图,无法了解受灾程度;全球卫星导航系统主要用于定位和导航,无法获取受灾程度。 (见《固学案》P60) (限时:45分钟) 　　“万里长江,险在荆江”。荆江从古至今都是长江洪涝频发的河段。读荆江河段示意图,回答1~2题。 1.图示地区洪涝灾害频发的原因是(A)。 ①地势低平,曲流多　②季风气候,降水集中　③无天然入海河道,泄洪不畅　④缺乏蓄洪、滞洪场所 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 2.为防止荆江河段发生洪涝灾害,可采取的有效措施是(D)。 ①上游河段修水库　②该河段裁弯取直　③下游地区植树造林　④该河段加固堤防 A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④ 解析 第1题,图示地区是我国湖北省长江的荆江河段,从图中看,荆江河段“九曲回肠”,地势低平,水流缓慢,洪水下泄不畅,导致洪涝灾害频发,①正确;该地位于南方地区,为亚热带季风气候,降水季节和年际变率大,降水集中,洪水期流量大,水位高,容易导致洪涝灾害频发,②正确;长江为外流河,通过中下游河道可以汇入海洋,③错误;该河段所在区域为平原地区,多湿地、洼地,蓄洪、滞洪场所相对较多,④错误。第2题,长江汛期流量大,水位高,来势猛,如果在上游河段修建水库,可蓄积调节部分洪水,从而减轻荆江河段洪水压力,①正确;荆江河段河道弯曲,水流不畅,是其容易发生洪涝灾害的主要原因之一,因此治理措施是要实施裁弯取直工程,②正确;该河段加固堤防,可以直接防止洪水越过大堤形成洪涝灾害,④正确;该河段处于长江中游,下游地区植树造林对该河段的洪灾防治影响不大,③错误。 　　泥石流是发生于山区沟谷中,含有大量泥沙、石块的特殊洪流。读浙江省泥石流多年月平均发生次数统计图,回答3~4题。 3.浙江省泥石流发生次数最多的月份及原因是(B)。 A.6月　暴雨次数最多 B.8月　暴雨强度大 C.6月　植被较为稀疏 D.8月　地形坡度大 4.遭遇泥石流时,下列应对措施正确的是(B)。 A.待在沟谷中等候救援 B.向泥石流来袭路径两侧高处跑 C.躲在沟谷中的大树上 D.顺着泥石流来袭路径往低处跑 解析 第3题,由图可知,8月浙江省泥石流发生次数最多,超过120次。结合所学知识并读图可知,受东南季风和台风影响,浙江省8月平均暴雨日数多,发生高强度暴雨概率高,我国泥石流的暴发主要是受连续降雨、暴雨,尤其是特大暴雨集中降雨的激发;地形坡度相对稳定,对泥石流的影响没有季节差异,不会导致泥石流发生次数的月份差异。第4题,泥石流是发生于山区沟谷中,含有大量泥沙、石块的特殊洪流,发生泥石流时在沟谷等待十分危险;泥石流从高处向下流动,向泥石流来袭路径两侧高处跑,可尽快远离泥石流的影响范围,相对安全;泥石流的破坏力往往较大,沟谷的大树易被泥石流冲倒或掩埋;泥石流移动速度快,顺着泥石流来袭路径往低处跑不容易避险。 　　2023年7月,某地发生滑坡,因灾前成功预警未造成人员伤亡。图Ⅰ为该地地质灾害成灾频次,图Ⅱ为基于地理信息技术的滑坡预警监测系统示意图。读图,回答5~7题。 图Ⅰ 图Ⅱ 5.该地地理环境最可能是(C)。 A.气候暖湿,全年降水丰富　B.河流水量大,季节变化小 C.地形崎岖,地表岩石破碎　D.土壤深厚,植被分布广泛 6.对该预警监测系统的描述,正确的是(B)。 ①运用地面监控系统采集雨量信息　②利用北斗卫星导航系统采集滑坡体位移数据　③运用遥感技术模拟滑坡动态过程　④利用地理信息系统进行数据分析与共享 A.①② B.②④ C.①③ D.③④ 7.下列各项防御、减轻滑坡和泥石流灾害的措施中,比较可行的是(D)。 ①加强科学研究和监测预报　②大量开采山石,修建梯田　③恢复植被,实施护坡工程　④居民全部迁移至平原地带 A.①② B.③④ C.②④ D.①③ 解析 第5题,从图中可以看出,该地7月前后滑坡、泥石流灾害非常多,可推知该地降水集中在夏季,并不是全年降水丰富,且河流流量季节变化大;该地滑坡、泥石流多发,可判断该地地形崎岖,岩石破碎,松散碎屑物多;该地滑坡、泥石流灾害多发,而土壤深厚,植被分布广泛不利于滑坡的发生。第6题,运用地面监控系统并不能采集雨量信息,①错误;北斗卫星导航系统主要应用于定位,可以采集滑坡体位移数据,②正确;模拟滑坡动态过程主要依靠地理信息系统,而不是遥感技术,③错误;地理信息系统主要用来分析和处理数据,可以利用地理信息系统进行数据分析与共享,④正确。第7题,对于防御、减轻滑坡和泥石流等地质灾害,可以加强科学研究,及时进行灾情监测预报,①正确;大量开采山石会破坏岩层稳定性,加剧滑坡和泥石流灾害的发生,②错误;恢复植被,实施护坡工程,可以减少滑坡和泥石流灾害的发生频次,③正确;居民全部迁移至平原地带成本太高,并不现实可行,④错误。 　　下表为2022年11月28日至30日北京市天气状况统计表。读表,回答8~10题。 日期11月28日11月29日11月30日 白天天气多云转晴晴间多云晴 夜间天气晴间多云晴晴 风力偏北风4—5级偏北风4—5级转3—4级北风3—4级转2级 气温/℃-5—13-9—-5-9—-1 8.2022年11月28日至30日,北京出现的气象灾害是(B)。 A.台风 B.寒潮 C.风暴潮 D.干旱 9.此气象灾害对北京农作物危害最大的季节是(D)。 A.春季和夏季 B.夏季和秋季 C.秋季和冬季 D.秋季和春季 10.该天气给北京带来的影响是(C)。 A.暴风雪阻碍交通出行 B.冰雪融化,缓解农田旱情 C.大风利于污染物扩散 D.降温冰冻,破坏通信设施 解析 第8题,根据表格信息可知,11月28日至30日北京市最高气温降低幅度为8 ℃以上,且最低气温在4 ℃以下,为典型的寒潮天气。第9题,寒潮主要发生在深秋到初春时节,所以对当地农作物危害最大的季节是秋季(收获季节)和春季(部分农作物的播种季节)。夏季寒潮较少,冬季农作物相对较少,危害较小。第10题,根据表格信息可知,此次寒潮天气并没有带来大范围的暴风雪天气,所以不存在暴风雪阻碍交通出行、冰雪融化缓解农田旱情及冰冻破坏通信设施等,但受该次寒潮影响,北京风力等级相对较大,大风有利于污染物扩散。 　　火烧迹地指森林中经火灾烧毁后尚未长起新林的土地,研究表明燃烧常生成不透水或透水性极差的斥水层。山火泥石流是指在火烧迹地部位集中降雨形成的自然灾害,属于林火的次生地质灾害。2020年6月4日,四川省凉山彝族自治州喜德县中坝村的火烧迹地遭遇强降雨,诱发山火泥石流。读喜德县气温、降水统计图,回答11~12题。 11.本次中坝村火灾发生的季节可能是(A)。 A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季 12.火烧迹地部位容易形成泥石流的原因是(B)。 ①土壤蒸发加剧,增强降水强度　②土壤结构破坏,水分下渗减少　③植被覆盖减少,地表径流加大　④林火烧毁植被,提供物质来源 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ 解析 第11题,读图可知,中坝村春季因气温回升,温度较高,降水少,空气干燥,易发生火灾。第12题,由材料可知,火烧迹地指森林中经火灾烧毁后尚未长起新林的土地,研究表明燃烧常生成不透水或透水性极差的斥水层,因此会造成土壤结构破坏,水分下渗减少,加上地表失去植被保护,如果遭遇强降雨,会产生大量地表径流,②③正确;山火烧毁地表植被和落叶层,形成斥水层并产生了大量碎屑物质,径流搬运地表碎屑物质沿坡面下滑,形成了山火泥石流,④正确;火烧迹地不会影响降水强度,①错误。 13.阅读材料,回答下列问题。(16分) 云南省大部分地区年降水量为1 100 mm,南部部分地区可达1 600 mm。但冬、夏两季受不同大气环流的控制和影响,降水量在季节上和空间上的分配极不均匀,使得云南当地流行“三年一大旱,一年一小旱”之说。下图为云南省干旱灾区分布示意图。 (1)从气候和地貌角度,简述云南省干旱频发的原因。(6分) (2)推测云南省干旱灾害的多发季节,并说明理由。(6分) (3)干旱对农业生产的影响很大,试为云南省农业提出两条防旱抗旱措施。(4分) 答案 (1)气候方面的原因:位于季风气候区,降水不稳定,年降水量时间和空间变化大。地貌方面的原因:云南省东部多属于喀斯特地貌,地表崎岖,多溶洞和地下暗河,地表水下渗严重,地表水缺乏;西部横断山区地势起伏大,水分的存留时间短。 (2)多发季节:冬春季节。理由:位于季风气候区,夏秋季降水多,冬春季降水少;纬度较低,冬春季农业生产需水量大。 (3)加强区域内农田水利工程建设;选育抗旱品种,提高抗旱能力;节约用水,合理灌溉;植树造林,提高土壤保水能力;等等。 解析 第(1)题,题目要求从气候和地貌角度共同分析,结合所学知识可初步判断,气候因素影响应主要考虑水的来源,而地貌因素影响则主要考虑“水的留存”。结合材料“云南省大部分地区年降水量为1 100 mm,南部部分地区可达1 600 mm。但冬、夏两季受不同大气环流的控制和影响,降水量在季节上和空间上的分配极不均匀”可知,从气候方面看,云南省位于季风气候区,主要受西南季风的影响,西南季风的不稳定性,使云南省降水不稳定,年降水量时间和空间变化大。从地貌方面看,云南省东部多喀斯特地貌,地势崎岖,多溶洞和地下暗河,地表裂隙发育,地表水下渗严重,地表水缺乏;西部横断山区地势起伏大,水流速度快,水分的存留时间短。第(2)题,据所学知识可知,云南省干旱灾害多发的季节应是冬春季节。结合材料“冬、夏两季受不同大气环流的控制和影响”可知,云南位于季风气候区,冬季受东北季风、夏季受西南季风影响,夏秋季降水多,冬春季降水少;由图可知,云南省纬度较低,冬春季农业生产需水量大。第(3)题,可以从农田水利工程的建设、农作物品种的选育、节约用水、植树造林等方面来回答。云南省应当加强区域内的水利工程建设,搞好农田水利建设,加强水渠、蓄水设施的建设;在进行农业种植时,选育抗旱品种,提高作物的抗旱能力;在灌溉方面,要改进灌溉方式,节约用水,合理灌溉农田;从生物措施方面,可以加大植树造林力度,提高该区域水源涵养能力。 14.阅读材料,回答下列问题。(17分) 泥石流是一种常见的地质灾害,其发生与地形、松散堆积物、流水等自然因素关系密切,也与人类活动有关。泥石流破坏性大,常给人们的生产和生活带来严重影响。辽宁省是我国北方泥石流高发省份之一。图Ⅰ为辽宁省简图,图Ⅱ为海拔与泥石流发生频次关系图。 (1)据图Ⅰ指出辽宁省泥石流的多发区,并分析原因。(5分) (2)分析与高海拔地区相比,低海拔地区泥石流发生频率不同的原因。(6分) (3)泥石流发生时可摧毁路基、桥涵等设施,致使交通中断。请为交通管理部门的防灾减灾提出合理化建议。(6分) 答案 (1)东南部山区。原因:降水量大,夏季降水集中,强度大;地形以山地、丘陵为主,地势起伏大。 (2)与高海拔地区相比,低海拔山坡地带松散物质易堆积;暖湿气流遇地形阻挡抬升,多地形雨,降水量大;低海拔地区受人类影响较大。 (3)加强交通路线规划、设计、管理;危险区域道路设立警示标志或实行交通管制等;加强对已发生泥石流的地区的监测,当发生泥石流时,及时发布预警。 解析 第(1)题,读图可知,辽宁省泥石流灾害点主要分布在东南部山区,中部平原也有,但是较少,西部山地最少,几乎没有泥石流灾害点分布。根据所学知识可知,我国东部季风区的降水主要受锋面雨带的推移影响,一般情况下,雨带7—8月移动到东北地区,东北进入雨季,因此辽宁夏季降水集中,且多暴雨;根据图示信息可知,辽宁东南部以山地为主,地势起伏较大,地表径流流速较快,泥石流多发。第(2)题,与高海拔地区相比,松散物质易在低海拔山坡地带堆积,为泥石流的发生提供物质基础;暖湿气流遇地形抬升,易形成地形雨,导致低海拔地区径流量大,易引发泥石流;低海拔地区距离人类分布区较近,受人类影响较大,植被破坏严重,地表土质更加疏松。因此低海拔地区泥石流发生频率较高。第(3)题,为了防灾减灾,交通管理部门可以采取以下措施:加强山区交通路线的规划、设计和管理,尽量避开泥石流多发地区;对于容易发生泥石流的危险区域,可在道路沿线设立多个警示标志或在必要时间段内实行交通管制等;对于已发生泥石流的地区,加强监测和预警,当有泥石流发生迹象或者已经发生泥石流时,一定要及时发布预警;加强宣传教育,提高人们的防灾减灾意识;等等。 学科网（北京）股份有限公司 $