1、第四节第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用地理信息技术在防灾减灾中的应用 课标内容 核心素养目标 通过探究有关自然地理问 题，了解地理信息技术的 应用 1.结合实例，分析遥感技术、全球卫星导航系统、地 理信息系统在防灾、减灾中发挥的作用。 【综合思维】 【区域认知】 2.为最大限度地减轻自然灾害的影响，正确地、科学 地防灾、减灾。 【人地协调观】 知识清单一 遥感技术 1.定义：利用装在航空器或航天器的光学或电子设备，对地表物体进行远距离感 知的地理信息技术。 2.优点：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，能够实现地物信息的实时、动态监测。 3.防灾减灾应用：
2、实时监测洪涝、台风等灾害形成过程，准确预报、预警，快速 识别地震等突发性自然灾害影响范围，对灾情统计、灾害救援等工作提供支持。 知识清单二 全球卫星导航系统 1.定义：是一种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。 2.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)组成。 3.应用和特点：提供精密的三维坐标、速度和时间，适用于陆地、海洋、航空和 航天，具有全球性、全天候、连续性和实时性的特点。 4.防灾减灾应用：精确定位，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。 易误辨析 全球卫星导航系统就是全球定位系统吗？为什么
3、？ 提示 不是。全球卫星导航系统包括美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的全球 卫星导航系统(GLONASS)、欧洲的伽利略卫星导航系统(Galileo)和我国的北斗卫 星导航系统(BDS)。 知识清单三 地理信息系统 1.定义：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.功能：空间查询与分析，数据叠加分析。 3.防灾减灾应用：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。 微思考 如果将地理信息系统用来监测森林火灾，可以监测哪些方面？ 提示 地理信息系统在自然灾害监测中可以通过现有的火势情况，
4、结合风向、森 林面积等预测分析火势的蔓延方向，并制定出详细的灭火方案。 利用遥感技术“发现”地下矿藏 不同地物，同种地物不同性状，其反射和辐射的电磁波不同。 遥感与全球卫星导航系统 遥感主要获取面(线)状信息；全球卫星导航系统主要获取点状信息，更强调准确 性。 地理信息系统的工作流程 任务清单一 遥感技术 情境探究 情境 每到春季，我国北方大部分地区都要遭受沙尘暴的袭击。目前，我国对沙 尘暴研究使用的方法与手段同发达国家并无太大区别，已建立了由激光雷达和地 球同步气象卫星观测信息接收站等组成的遥感系统和由 25 个监测站组成的地面 监测网络系统，覆盖了北方 200 多万平方千米的荒漠化土地。请
5、小组合作探究： 探究 遥感在沙尘暴活动过程中所起的作用有哪些？ 提示 卫星遥感是监测沙尘暴的最有效手段，卫星图像监测范围很广，一幅卫星 图像可以覆盖全国及周边国家和地区；卫星实时观测到的图像可以半小时内送到 中心并生成监测图像；遥感图像分辨率高，定位精度可达 50 米，大大高于其他方 式；此外，卫星监测还有连续性强的特点，可以 24 小时连续观测沙尘暴的起源、 移动和扩散过程，不会漏过任何一次沙尘暴过程。 素养凝练 1.遥感的工作流程 2.遥感技术在自然灾害监测和评估中的作用 (1)除了能看到电视屏幕上的常规大气云图外，还可以看到沙尘暴、台风、暴雨等 灾害性天气的形成过程。 (2)利用遥感影像
6、可以迅速地发现一些突发性自然灾害，如森林火灾等。 (3)在交通不便、人迹罕至的地区可展现遥感作为灾害监测“千里眼”的优越性。 (4)在灾害发展过程中和消除后， 对灾害发生的规模、 速度以及是否复发进行监测。 素养应用 例 1：(综合思维) 阅读图文资料，合作探究完成下列要求。 沙尘暴是我国北方每年都会出现的天气现象。它不仅给人类生活带来不便，还会 严重影响空气质量，污染环境，引发事故。而利用遥感技术监测沙尘暴是目前最 有效的手段。 (1)我国和世界发达国家一样，对大尺度天气系统和大范围自然灾害的研究，目前 水平处于( ) A.跟踪阶段实时报告事象的发生、过程、影响 B.探索阶段寻找科学的研究方
7、法，凭经验预测其发展变化 C.预报阶段根据发生机制，预测将发生的时间、强度、发展和影响 D.控制阶段虽不能控制其发生，但能对发生时间、强度和演变加以控制 (2)简要说明遥感技术在这次沙尘暴天气活动过程中所起的作用。 提示 (1)C，我国和世界发达国家一样，对大尺度天气系统和大范围自然灾害的 研究水平目前尚处于预报阶段。 (2)实时监测沙尘暴的形成过程，进行准确的预报预警。快速识别沙尘暴的影响范 围，为灾情统计、灾害救援提供强有力的支持。 任务清单二 全球卫星定位系统 情境探究 情境 我国旅游业在发展过程中， 出现了两种现象： 一是随着私家车的增多， “自 驾游”越来越多， 尽管人们对某地道路一
8、点也不熟， 但只要有车载卫星导航系统， 一切都迎刃而解；二是将目光投向人迹罕至的地区，过去人们在这些地区极易迷 失方向，遭遇危险，现在只要配有信号接收，安全得到了保障。请小组合作探究： 探究 全球卫星导航系统对开车出行有什么作用？ 提示 规划出最佳路线；引导驾驶；随时掌握前方路况，提高出行效率；了解出 行目的地的停车状况。 素养凝练 全球卫星导航系统在民用领域的应用 素养应用 例 2：(人地协调观) 阅读图文资料，合作探究完成下列要求。 2008 年 5 月 12 日，四川汶川发生 8.0 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
9、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。 BDS 在抗震救灾中发挥的作用主要有哪些？ 提示 确定救灾人员的位置和提供短文联络等。 任务清单三 地理信息系统 情境探究 情境 万安县地处赣中偏南，是著名的优质早稻和脐橙产区。该县根据气候、 地形和土地利用等因素，采用地理信息系统和气候区划方法，对早稻和脐橙种植 区进行综合气候区划(下图)，使农业走上了可持续发展道路。 探究 万安县脐橙种植区划运用了地理信息系统的哪些功能？除气候要素外，你 认为该农业区划数据库的建立还需要哪些地理图层？ 提示 分析、模拟与统计功能。地形图层、水
10、文图层、土地利用图层和土壤图层。 素养凝练 1.遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统的选取 (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。 2.地理信息系统的图像判读 地理信息系统的图像通常是通过
11、叠加分析图的方式进行 考查。叠加分析图是将同一地区的两层或多层地图要素重叠在一起进行图层和属 性运算，产生新的图层或属性的过程。 叠加图层 新生(应用)主体 坡向分布、岩石倾斜 滑坡易发区 河流分布、坡度分布、土石分布 泥石流易发区 水系、土地利用、居民点、地形、土壤 耕地的分类和评价 水系、土地利用、居民点、地形、土壤、水文地质、 区域规划 深埋垃圾场选址 人口密度与交通线路及规划图 新建商业中心选址 人口密度、行政区划、行政区人口基数 行政区人口增长率 素养应用 例 3：(地理实践力) 我国在各大中城市合理布局了许多 110 指挥中心，110 指挥中心在接到报警后， 能在最短的时间内指挥巡
12、逻车到达出事地点。为了提高出警效率，许多城市在配 备巡逻车的同时大量地应用地理信息技术。请小组合作探究： (1)110 指挥中心要确定哪一辆巡逻车离出事地点最近，可以利用哪一种地理信息 技术？ (2)假如你是 110 指挥中心的调度员，描述在接到报警电话后指挥巡逻车前往出事 地点的工作程序。 提示 (1)地理信息系统。 (2)接警确认出事地点位置(在显示各巡逻车的城市地理信息系统中)了解 其周围巡逻车的位置分析确定最近(或能最快到达)的巡逻车通知该巡逻 车。 课堂小结 核心要点 1.了解遥感、全球卫星导航系统、地理信息系统的原理。 2.举例说明遥感、全球定位系统、地理信息系统在区域地理环境研究
13、中的应用。 3.了解自然灾害监测系统的概念及主要作用。 4.理解遥感技术和地理信息系统在自然灾害监测中的作用。 课堂学业达标 1.关于自然灾害监测系统的叙述，错误的是( ) A.是由国家、区域及地方等各级组织来监测的 B.只起到灾前预警、灾中跟踪和灾后评估的作用 C.可以对大气圈中的热带气旋、干旱、寒潮等进行监测 D.监测平台既有空中的，也有地面上的 解析 除 B 项涉及的作用外，自然灾害监测系统的作用还包括提出减灾决策方案 等。 答案 B 2.墨西哥当地时间 2019 年 3 月 28 日晚上 19 点 48 分，墨西哥著名活火山波波卡 特佩特火山再次喷发，喷出的烟柱高达 2 500 米，墨
14、西哥民防部门再次将火山警 报级别提高到黄色 3 级， 要求火山周边 12 公里半径以内的居民做好准备， 将可能 进行紧急疏散。监测火山灰扩散面积和浓度变化所利用的技术手段主要是( ) A.遥感技术 B.全球卫星导航系统 C.地理信息系统 D.数字地球 解析 火山灰的扩散面积和浓度变化可以通过对遥感图像的分析获取。 答案 A 3.有关遥感技术在防灾减灾中应用的说法，正确的是( ) A.遥感技术是重大自然灾害监测的核心技术 B.利用遥感技术可以对获得的信息进行综合处理和空间数据分析 C.在交通不便的地方无法使用遥感技术 D.地理信息系统可以替代遥感技术在防灾减灾中的作用 解析 遥感技术可以实时、全
15、方位地监测灾害，是重大自然灾害监测系统的核心 技术。 答案 A 4.2018 年春节期间，全国共发生森林火灾 112 起。在监测森林火灾中，地理信息 系统起到的作用是( ) A.用来分析、判断引起火灾的原因 B.预测森林火灾所造成的后果 C.分析火势蔓延方向，为制订灭火方案提供依据 D.预测森林火灾的发生地点 解析 地理信息系统主要是对各种监测系统提供的信息进行综合处理和空间数据 分析，具有定性和定量分析功能，即可以分析火势蔓延方向，为制订灭火方案提 供依据。 答案 C 5.读遥感技术工作原理示意图，完成下列问题。 (1)从 A 图中可以看出，此遥感技术所利用的运载工具是_，这种运载工具 采用
16、的是_的方式对地面物体进行感知和识别。这种方式的遥感技术，对 地面的分辨率较_(高或低)。 (2)在 B 图中，传感器接收的是_。 解析 本题考查遥感技术的运载工具和判断遥感技术分辨率的高低。遥感技术主 要是通过接收电磁波来获取信息，任何物体都反射、辐射不同的电磁波，遥感技 术就是依靠这一特点来识别物体的。 答案 (1)飞机 航空摄影 高 (2)地面反射或辐射的电磁波信息 课后素养提升 合格考大显身手 一、选择题(共 11 个小题，每小题 4 分，共 44 分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项是符合题目要求的) 2018 年 9 月某台风袭击菲律宾东部，造成大批房屋道路受损，大量农田和农业
17、基 础设施破坏严重，许多电力系统受损，受害人口达 95 万。读图，回答 12 题。 1.获得此图像的地理信息技术是( ) A.遥感 B.全球定位系统 C.地理信息系统 D.数字地球 2.菲律宾政府对此次灾害的受灾面积和损失进行统计并合理安排灾后重建工作， 需借助的地理信息技术是( ) A.遥感 B.全球卫星导航系统 C.地理信息系统 D.北斗卫星导航系统 解析 第 1 题，本题提供的图片为卫星遥感图像。故 A 选项正确。第 2 题，地理 信息系统具有信息管理、查询和分析功能，可以进行灾情统计与评估，为灾后重 建提供决策支持。 答案 1.A 2.C 地理信息系统中，不同类型的地理空间信息储存在不
18、同的图层上，叠加不同的图 层可以分析不同要素间的相互关系。据此完成 34 题。 3.洪水淹没区图层与人口分布图层的叠加，可以( ) A.推断出各地受灾情况 B.推断出各地降水情况 C.计算湖泊水域面积 D.估算工农业生产总值 4.对 1950 年与 2014 年长江中下游湖泊面积图层进行叠加，能够( ) A.计算湖泊蓄水量 B.预测洪涝灾害的发生 C.了解围湖造田情况 D.预测该地区降水变化趋势 解析 洪水淹没区图层与人口分布图层的叠加， 可以了解到淹没地区的人口分布， 进而得到各地受灾情况。 不同年份同一区域的图层叠加， 可以知道该区域的变化， 在题中是湖泊的面积图层，则可了解围湖造田情况。
19、 答案 3.A 4.C 全球定位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、速度及时间数据。据此完成 57 题。 5.森林发生火灾时，全球定位系统的主要作用是( ) A.交通导航 B.绘制地图 C.灾情跟踪 D.通讯联络 6.救灾物资空投，利用全球定位系统主要是为了( ) 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 7.利用全球定位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 解析 本组题主要考查全球定位技术在减灾防灾
20、中的应用。由于全球定位系统能 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、速度及时间 数据，因此在减灾防灾中可用于交通导航、火灾跟踪、人员救生、地震监测等诸 多方面。利用全球定位系统对地震监测主要是监测地壳的运动状况，从而预测地 震的发生。 答案 5.C 6.B 7.C 遥感和地理信息系统在自然灾害监测中应用比较广泛。据此完成 89 题。 8.在台风灾害中，利用遥感技术可以直接进行( ) A.统计受灾人数 B.监测台风运动路线 C.分析台风造成的财产损失数额 D.分析台风成因 9.在下列自然灾害中，利用地理信息系统无法做到的是( ) A.准确预报地震发生的时间 B.监测病虫害的
21、扩散情况 C.收集洪水受灾区的面积信息 D.监测沙尘暴的动态趋势 解析 第 8 题，通过遥感技术可以监测沙尘暴、台风、暴雨等灾害性天气的形成 过程及动态。第 9 题，利用地理信息系统可以对洪灾和沙尘暴进行跟踪监测，可 以监测病虫害的扩散情况，但无法预报地震发生的时间。 答案 8.B 9.A 当地时间 2018 年 5 月 17 日下午 5 时， 斯里兰卡暴雨引发泥石流， 席卷三处村庄， 造成大规模掩埋。 18 日为止的官方死亡人数为 35 人， 但救援人员称可能另有 150 多人已遭泥石流掩埋。据此回答 1011 题。 10.政府欲获取此次泥石流地区图像信息依靠的地理信息技术是( ) A.遥感
22、技术 B.地理信息系统 C.全球定位系统 D.信息高速公路 11.防御此类地质灾害的正确做法是( ) 加强地质灾害的科学研究，建立灾情监测预报系统 植树造林，减小滑坡和泥石流的频率和强度 陡坡地开山采石，可减少滑坡发生 砍伐森林，让地表水畅流，可减少泥石流发生 A. B. C. D. 解析 第 10 题，要快速的获取该区域的图像信息，要利用遥感技术。第 11 题， 防御地质灾害要综合采取工程性措施和非工程性措施。加强科学研究，提高监测 预报水平， 是非工程性措施的重要内容。 植树造林可以增强地表环境的稳定程度， 减少地质灾害的发生。陡坡开山采石，砍伐森林则会诱发滑坡、泥石流。 答案 10.A
23、11.A 二、非选择题(共 3 大题，含 1 道附加题，共 56 分) 12.阅读下列材料，回答问题。(20 分) 材料 中央气象台 2018 年 7 月 11 日 18 时发布台风红色预警：第 9 号台风“灿 鸿”(强台风级)的中心已于 11 日下午 4 点 40 分前后在浙江省舟山市朱家尖镇沿 海登陆，登陆时中心附近最大风力有 14 级(45 m/s)。 (1)要获取台风“灿鸿”的图像信息，采用的地理信息技术为( )(2 分) A.遥感技术 B.全球定位系统 C.地理信息系统 D.北斗卫星导航系统 (2)7 月 12 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
24、需要采用何种地理信息技术？若该渔船在遭受十级以上大风袭击后，渔民发出 求救信号，浙江海事局调度船只进行营救时需要运用的地理信息技术是哪一种？ (6 分) (3)要完成台风“灿鸿”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_。(4 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。(8 分) 解析 利用遥感获取卫星云图，渔民要想预估未来一天的风力状况，需用地理信 息系统。海事局组织救助，要借助全球卫星导航系统获取船只位置并导航。 答案 (1)A (2)地理信息系统。全球卫星导航系统。 (3)遥感技术 地理信息系统 (4)如利用遥感技术获取水灾淹没区的
25、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。 13.阅读材料，回答下列问题。(20 分) 材料一 从 1985 年开始对南极进行首次科考活动以来， 我国已成功建立了五座科 学考察站(南极 4 座，北极 1 座)。极地科学考察通过调查、试验、研究等活动掌 握了大量的极地环境数据信息、取得了丰硕的科研成果。 材料二 目前全世界一共有四大全球卫星导航系统，除了美国已经在成熟商业化 运行的全球定位系统外，中国的北斗系统、欧洲的伽利略系统、俄罗斯的格洛纳 斯系统还都在建设中。 (1)我国极地科学考察和研究持续开展了近 30 年，采集了大量极地科学数据，对 这些数据的管理可利用地理
26、信息技术中的_，对这一技术的利用，叙述错 误的是( )(4 分) A.方便查阅南极地区的三维地图及地图信息 B.可以对南极附近地区冰川、海岸线的变化进行观察分析 C.对防止极冰融化提供治理的技术 D.对地物相关信息的分析采用数字化处理 (2)农作物估产及防灾减灾主要利用了地理信息技术中的哪一个？(4 分) (3)全球定位系统除能够提供精确的三维坐标外， 还能够提供的服务有哪些？(4分) (4)利用地理信息技术对地理环境进行研究，除了上述应用外，还有哪些用途？试 举例说明。(8 分) 解析 第(1)题，对大量数据的管理，可利用地理信息系统。第(2)题，对农作物估 产及防灾减灾主要是利用遥感技术。
27、 第(3)题， 全球定位系统除进行精确的定位外， 还能够提供测速、授时、导航等服务。第(4)题，可从地理信息技术的应用，结合 生活实际进行分析。 答案 (1)地理信息系统 C (2)遥感技术。 (3)测速、授时、导航。 (4)进行资源的普查和城市环境管理等。 等级考小试牛刀 14.(附加题)根据材料，回答问题。(16 分) 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。系统同时涉及到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
28、口，该系统已开始运 行，在各生产单位的生产、管理中发挥重要的作用。 (1)地理信息系统的工作过程需要哪些环节？(8 分) (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？(8 分) 解析 第(1)题，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 据的操作和分析，以及地理信息输出等环节。第(2)题，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。 答案 (1)包括地理数据输入、存储，地理数据的操作和分析，以及地理信息输出 等环节。 (2)居民点、地形、水系、土地利用。交通图层、气候图层等。
