2020-2021學年高一新教材地理人教版必修第一冊學案：第6章第4節(jié)　地理信息技術在防災減災中的應用 Word版含解析

1、第四節(jié)地理信息技術在防災減災中的應用【熱點鏈接】2020年3月30日，四川省西昌市經(jīng)久鄉(xiāng)馬鞍村發(fā)生森林火災。中國航天科技集團所屬中國資源衛(wèi)星應用中心安排多顆高分辨率衛(wèi)星對災區(qū)進行監(jiān)測，并調取多幅衛(wèi)星影像，服務于救災工作?；馂陌l(fā)生后，基于北斗的手持機第一時間馳援森林滅火，部分志愿者配備了北斗手持終端支援救災現(xiàn)場，確保救災工作有序、高效。此次救災利用了什么地理信息技術？提示衛(wèi)星遙感技術；全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)等。課程標準學業(yè)質量標準核心素養(yǎng)定位通過探究有關自然地理問題，了解地理信息技術的應用。水平1：地理信息技術的含義及組成。水平2：主要地理信息技術的組成。水平3：地理信息技術在自然災害監(jiān)測、預報中的應

2、用。水平4：能夠利用地理信息技術設計防災、救災方案。人地協(xié)調觀：充分利用地理信息技術，減輕自然災害帶來的損失。綜合思維：能夠對比分析不同類型的地理信息技術在防災減災中的差異。地理實踐力：能夠使用地理信息技術獲取自然災害信息，分析處理地理信息。一遙感技術1概念：遙感技術是利用裝在航空器(如飛機、高空氣球)或航天器(如人造衛(wèi)星)的光學或電子設備，對地表物體進行遠距離感知的地理信息技術。2優(yōu)點：探測范圍大，獲取信息速度快、周期短、信息量大，受地面條件限制少等，能夠實現(xiàn)地物信息的實時、動態(tài)監(jiān)測。3應用：實時監(jiān)測洪澇、臺風等災害的形成過程，進行準確的預報、預警；能夠快速識別地震等突發(fā)性自然災害的影響范圍

3、，并為災情統(tǒng)計、災害救援等工作提供強有力的支持。二全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)1概念：利用衛(wèi)星在全球范圍內進行實時定位、導航的地理信息技術。2組成(1)衛(wèi)星星座(空間部分)。(2)地面監(jiān)控系統(tǒng)(地面控制部分)。(3)信號接收系統(tǒng)(用戶部分)。3主要功能：提供精密的三維坐標、速度和時間。4主要特點：全球性、全天候、連續(xù)性和實時性。5主要衛(wèi)星導航系統(tǒng)：美國的全球定位系統(tǒng)、俄羅斯的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)、歐洲的伽利略衛(wèi)星導航系統(tǒng)和我國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。6應用：進行精確定位，發(fā)出求救信號，縮短救援搜尋時間。三地理信息系統(tǒng)1概念：是對地理數(shù)據(jù)進行輸入、處理、存儲、管理、查詢、分析和輸出等的計算機信息系統(tǒng)。2應用(1)自

4、然災害的監(jiān)測：動態(tài)監(jiān)測、預報預警，快速確定受災范圍和受災情況。(2)制定救災方案：為制定減災預案、評估災害損失、指導災后恢復重建等提供依據(jù)。1判斷正誤。(1)獲取信息時，遙感技術不受自然條件的制約。()(2)利用全球衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)，可進行定位、測時、測速。()(3)利用地理信息系統(tǒng)不能監(jiān)測自然災害。()2獲取衛(wèi)星云圖利用的地理信息技術是()a遙感技術 b全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)c地理信息系統(tǒng) d數(shù)字地球技術答案a解析衛(wèi)星云圖是遙感影像，因此獲取衛(wèi)星云圖利用的地理信息技術是遙感技術。3據(jù)衛(wèi)星云圖分析臺風的移動方向及可能的登陸地點，利用的地理信息技術是()a遙感技術 b全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)c地理信息系統(tǒng) d

5、數(shù)字地球技術答案c解析分析地理空間數(shù)據(jù)利用的地理信息技術是地理信息系統(tǒng)。4在日常生活、生產(chǎn)中，全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)經(jīng)常應用于()a汽車導航 b資源普查c電子購物 d信息查詢答案a解析在日常生活、生產(chǎn)中，全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)經(jīng)常應用于汽車導航；資源普查是遙感技術的主要功能，電子購物是網(wǎng)絡技術發(fā)展的結果，信息查詢是地理信息系統(tǒng)的主要功能。5如果要根據(jù)受災情況，對臨時災民安置點和醫(yī)院進行選址，并選擇安全疏散道路，可以采用哪種地理信息技術？試設計一項應用該技術的課題研究項目。提示gis?！敖瓭h平原某年水稻長勢的監(jiān)測分析”“中等城市垃圾填埋場選址模式及與環(huán)境關系的分析”“油輪在某海域發(fā)生大量漏油事故時，預測其污

6、染范圍及對海洋生物的影響”等。主題探究地理信息技術的比較和選擇當今，3s(rs、gnss、gis)技術在生產(chǎn)、生活和科研中的作用越來越突出。右圖是“3s”技術的組合應用圖。據(jù)此探究下列問題：(1)城市道路建設速度越來越快，地圖測繪部門為了及時更新地理信息，需要利用_技術。在救災管理系統(tǒng)中，管理中心要掌握救災車輛的精確位置應利用_技術。為了能對運動中的汽車精確定位，至少需要接收_顆衛(wèi)星的信息。(2)圖中箭頭指向線分別表示“3s”技術的不同應用功能，其中表示“提供影像信息功能”的是和_，表示“提供空間定位信息功能”的是和_，表示“反饋影像信息處理結果”的是和_。(3)圖中各個圓的重疊部分代表rs、

7、gnss、gis不同組合的綜合應用，其中甲代表“3s”技術的組合，乙代表_技術的組合，丙代表_技術的組合。在圖中所示的各個綜合應用中任選一種組合，并寫出應用實例_。成果展示(1)rsgnss四(2)(3)gis與rsgis與gnss甲：rs獲取礦床露頭信息，gis分析礦產(chǎn)種類，gnss確定礦床露頭位置；乙：rs獲取水災淹沒區(qū)的動態(tài)信息，gis分析水災損失；丙：裝載gnss接收器的運鈔車發(fā)送信息到監(jiān)測中心，gis監(jiān)測運鈔車是否偏離預定線路；?。簉s獲取森林火場遙感信息，gnss獲取火場精確位置，引導消防隊員及時、準確到達滅火地點。地理信息技術的比較和選擇1地理信息技術的比較遙感(rs)全球衛(wèi)星導

8、航系統(tǒng)(gnss)地理信息系統(tǒng)(gis)特點探測范圍大；獲取信息量大、速度快；受限制少全球性、全天候、連續(xù)性和實時性圖形化、可視化、及時更新信息功能對地表物體進行遠距離的感知，獲取信息導航、定位對地理空間信息進行輸入、管理、分析等應用資源調查、環(huán)境監(jiān)測、自然災害防御和監(jiān)測等軍事、測量、交通、救援、農(nóng)業(yè)監(jiān)控、區(qū)域研究等測繪、資源管理、環(huán)境保護、城鄉(xiāng)規(guī)劃、市政分析等領域2全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(gnss)目前，主要的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)包括美國的全球定位系統(tǒng)(gps)、中國的北斗導航系統(tǒng)(bds)、俄羅斯的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(glonass)和歐洲的伽利略衛(wèi)星導航系統(tǒng)(galileo)。3地理信息技術的選擇(

9、1)“點”與“面”判斷gnssgnss的主要功能是定位和導航。它的最大特點是工作對象是一個“點”或“多個點”，明顯區(qū)別于rs和gis技術的工作對象“面”。在“3s”技術中選取適當手段時，要看其工作對象是“點”還是“面”，如果是“點”則選用gnss，如果是“面”則選用rs或gis。(2)“想”與“看”區(qū)分rs、gisgis是地圖的延伸，主要功能是進行空間數(shù)據(jù)的分析和處理。對“事象”的發(fā)展變化進行預測、評估，需要計算、思考，即“想”；凡是需要“想”的選gis。rs是人的視力的延伸，主要功能是收集信息，尤其對于大范圍、大面積、人不易觀測的地物信息的獲取，即“看”，只“看”不用“想”的選用rs。(3)

10、關鍵詞判斷“3s”技術rs：“獲取”空間信息。gnss：“定位”“導航”“精確”“精密”“精準”等。gis：“分析”“處理”“查詢”“輸入”等。地理信息技術逐漸被大量運用到社會經(jīng)濟中的各個部門。讀圖回答(1)(2)題。(1)環(huán)保部門利用地理信息技術監(jiān)測各地區(qū)秸稈著火點，若圖中甲為環(huán)保部門，乙為秸稈著火點監(jiān)測區(qū)，則該地理信息技術為()a遙感(rs)b全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(gnss)c地理信息系統(tǒng)(gis)d北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(bds)(2)我國某共享單車企業(yè)利用國產(chǎn)地理信息技術實現(xiàn)了米級定位，即使在樹蔭下單車也不會出現(xiàn)“漂移”。若圖中甲為國內某共享單車企業(yè)，乙為共享單車，則該地理信息技術為()a遙感(

11、rs)b全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(gnss)c地理信息系統(tǒng)(gis)d北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(bds)科學思維地理信息技術的比較和選擇類題透析思路點撥監(jiān)測監(jiān)測火災需要獲取火災信息。獲取信息需要用遙感(rs)。定位注意關鍵信息“利用國產(chǎn)地理信息技術手段實現(xiàn)了米級定位”。定位需要用到全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(gnss)，國產(chǎn)衛(wèi)星導航系統(tǒng)為北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(bds)。答案(1)a(2)d主題探究地理信息技術在防災減災中的應用下表為近年來幾次重大自然災害中地理信息技術的應用。災害事件地理信息技術應用12008年5月12日，汶川地震規(guī)劃救援線路，并及時炸開堰塞湖，避免引發(fā)洪災22009年7月中國南部暴雨洪澇洪水跟蹤，動態(tài)監(jiān)測

12、淹沒區(qū)的空間變化32010年8月7日，舟曲縣發(fā)生特大泥石流災害損失評估，災害重建規(guī)劃42017年8月8日，九寨溝地震中國地震臺網(wǎng)測定震級為7級據(jù)此探究下列問題：(1)表中用于防災減災的地理信息技術主要有哪些？其中自然災害空間監(jiān)測系統(tǒng)的核心技術是什么？(2)信息技術的應用為救災帶來了哪些好處？(3)防汛指揮決策支持系統(tǒng)的技術基礎是什么？其具有哪些功能？成果展示(1)遙感技術，全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)。遙感技術。(2)對自然災害進行災前預警、災中跟蹤、災后評估以及提出減災決策方案，為減災救災提供可靠、高效的服務，使災害的危害大幅減小。(3)地理信息系統(tǒng)。定性和定量分析地理信息。1遙感技術在防

13、災減災中的應用災害前兆預測遙感可及時觀測到災害時間前的異常和特殊現(xiàn)象，并發(fā)出警報災害跟蹤監(jiān)視如臺風發(fā)生后可隨時跟蹤，并向受災地區(qū)發(fā)出警報幫助救災災害發(fā)生后，陸地通信往往遭到破壞而影響救災行動。遙感可幫助識別災害的影響范圍、重災區(qū)和能通往災區(qū)的路線，從而決定救災的輕重緩急建立災害模型通過災害模型，遙感技術能更好地理解和解釋災害現(xiàn)象2全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)在防災減災中的應用3地理信息系統(tǒng)的應用應用地理信息系統(tǒng)，并借助遙感技術，可有效地監(jiān)測和預報洪澇災害、森林火災等。2018年8月，歐洲航天局發(fā)射了全球首顆用于測量地球低層大氣風速和風向的“風神”衛(wèi)星。下圖為該衛(wèi)星工作原理示意圖。據(jù)此完成(1)(2)題。(

14、1)“風神”衛(wèi)星將有助于()a減緩全球變暖 b監(jiān)測地震活動c預防暴雨洪澇 d阻止臺風侵襲(2)利用“風神”衛(wèi)星可以為抗災救災提供依據(jù)，主要是“風神”衛(wèi)星可()a分析災害的原因 b判斷重災區(qū)的位置c制定救災方案 d及時獲取災害信息科學思維地理信息技術的應用類題透析思路點撥監(jiān)測根據(jù)關鍵信息“測量地球低層大氣風速和風向”分析。監(jiān)測大氣狀況，進行天氣預報，發(fā)布災害預報，可以預防暴雨洪澇，減輕洪澇災害。救災利用衛(wèi)星監(jiān)測自然災害屬于遙感技術應用。利用遙感可及時獲取災害信息，為抗災救災提供依據(jù)。答案(1)c(2)d教材活動巧點撥教材第119頁活動思路點撥1.對比災害前后遙感影像，判定受災區(qū)域，重點分析兩圖不

15、同區(qū)域。2估計泥石流沖毀的住宅數(shù)量，需要使用地理信息系統(tǒng)，調用當?shù)氐淖≌植夹畔D層，與受災圖層疊加分析。3估計泥石流沖毀的住宅數(shù)量，需要遙感系統(tǒng)獲取受災區(qū)域影像，確定房屋沖毀區(qū)域的范圍，通過全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)準確定位，然后才能與住宅分布圖層準確疊加，使用地理信息系統(tǒng)進行相關分析。核心素養(yǎng)速提升素養(yǎng)提升1綜合思維地理信息技術應用廣泛。據(jù)此完成13題。1監(jiān)測南極極冰融化狀況最為快捷有效的地理信息技術是()a電子地圖 b地理信息系統(tǒng)c遙感 d實地測量答案c解析極冰融化是個動態(tài)過程，對其監(jiān)測利用的地理信息技術是遙感技術(rs)。2精確測量珠穆朗瑪峰高度可利用哪種地理信息技術()a遙感 b全球衛(wèi)星導航系

16、統(tǒng)c地理信息系統(tǒng) d數(shù)字地球答案b解析全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)可提供精確的三維坐標。3雅魯藏布大峽谷科考測量采用的地理信息技術是()agnssgis bgnssrscgisrs dgnss答案a解析進行科考首先要確定地理位置，需要用到gnss；測量所得數(shù)據(jù)還要進行分析，需要用到gis。素養(yǎng)提升2區(qū)域認知讀某地理專題研究建立的地理信息系統(tǒng)圖層，完成12題。1疊加甲與乙圖層，最可能應用于預防()a泥石流 b地震 c臺風 d寒潮答案a解析甲圖層為地形圖層，乙圖層為河流圖層，疊加地形與河流圖層，最可能應用于預防泥石流。2若利用gis制定水污染突發(fā)應急預案，需要疊加的圖層有()a甲與乙 b丙與乙 c丙與丁 d乙

17、與丁答案d解析水污染主要考慮水域和人口居住區(qū)，與公路和地形關系不大。若利用gis制定水污染突發(fā)應急預案，需要疊加的圖層有乙與丁。素養(yǎng)提升3地理實踐力1下載專業(yè)軟件(推薦locaspace viewer)，打開遙感圖層和政區(qū)圖層，查詢所在地的遙感地圖。2對比歷史地圖，指出所在城市的變化。3讀出學校的精確地理位置。4從地理的角度對城市的發(fā)展規(guī)劃提出自己的看法。時間：45分鐘滿分：100分探究點題號地理信息技術的比較和選擇1、5、7、9、10、13(1)、14(1)(2)地理信息技術在防災減災中的應用2、3、4、6、8、11、12、13(2)(3)、14(3)(4)一、選擇題(共12小題，每小題4分

18、，共48分，每小題只有一個選項符合題目要求)讀釣魚島三維效果圖和航空遙感影像圖，回答12題。1(綜合思維)獲取和制作釣魚島三維效果圖主要利用的地理信息技術是()ars和gis bgis和gnsscgnss和rs d數(shù)字地球答案a解析獲取釣魚島三維信息主要利用了rs技術，制作釣魚島三維效果圖主要利用了gis技術。2(綜合思維)如果利用航空遙感技術對不同時期的釣魚島進行監(jiān)測，通過分析多幅釣魚島圖片，可以獲得()釣魚島面積的變化釣魚島上植被的變化釣魚島的地理坐標釣魚島地形的變化a b c d答案d解析釣魚島地理坐標的獲得應利用gnss技術。北京時間2018年11月19日2時7分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中

19、心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射第42、43顆北斗導航衛(wèi)星。據(jù)此完成34題。3(綜合思維)可以利用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)監(jiān)測的是()a山體位移 b臺風移動c洪澇災害 d地震強度答案a解析利用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)可以監(jiān)測山體高度和精準定位，因而能測量山體的微小移動。4(綜合思維)北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的用途有()為用戶提供實時的空間位置為交通運輸?shù)恼{度指揮提供移動數(shù)據(jù)服務于資源勘查、動態(tài)監(jiān)測和有關部門的規(guī)劃決策為用戶提供各種分類信息的查詢a b c d答案a解析可利用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)實現(xiàn)，需要利用地理信息系統(tǒng)。疊加分析就是將同一地區(qū)的兩層或多層地圖要素重疊在一起進行圖層和屬性運算，產(chǎn)生新的圖層和屬性的過程。上圖

20、中甲、乙分別為“同一地區(qū)兩種要素分布圖”。讀圖，回答56題。5(綜合思維)若將甲、乙兩圖層進行疊加，得到的新圖層是()答案a解析甲、乙兩圖層進行疊加也就是兩種要素的組合，形成的新圖層如a圖所示。6(人地協(xié)調觀)若甲、乙兩圖分別為洪水淹沒地區(qū)圖層與人口分布圖層，將兩個圖層疊加，可以()推斷各地受災情況推斷洪水區(qū)域變化推斷人口傷亡數(shù)量推斷重點搶救區(qū)域a b c d答案c解析疊加洪水淹沒地區(qū)和人口分布圖層，可以推測洪水對人口的影響，推測出各地受災情況，推斷重點搶救區(qū)域。下圖是中央氣象臺發(fā)布的某次臺風影像圖。完成78題。7(綜合思維)圖中涉及的地理信息技術主要有()全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)遙感技術地理信息系統(tǒng)

21、a b c d答案d解析全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的主要功能是定位和導航，需要衛(wèi)星對裝載有信號接收機的物體進行定位，因此臺風位置不能用全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)定位；遙感技術是對遙遠地物的感知，獲取臺風氣象云圖用到；地理信息系統(tǒng)是地圖的延伸，主要功能是進行空間數(shù)據(jù)的分析和處理，根據(jù)不同時間臺風的位置，計算移動的速度，用到。8(綜合思維)利用該臺風災害前后的浙江省遙感影像，可判讀和分析出本次臺風()引發(fā)的雨澇災害狀況導致的經(jīng)濟損失數(shù)額引發(fā)的地質災害狀況遭受災害的人數(shù)a b c d答案b解析利用該臺風災害前后的浙江省遙感影像，可判讀和分析出本次臺風引發(fā)的雨澇災害狀況和地質災害狀況，正確；經(jīng)濟損失數(shù)額和受災人數(shù)無法從遙

22、感影像上獲取，錯誤。2019年8月，南美洲巴西亞馬孫雨林發(fā)生森林火災，森林大火持續(xù)了20多天，雨林損毀嚴重，許多雨林獨有的動植物消失在大火之中。據(jù)此回答910題。9(綜合思維)林業(yè)部門要及時了解雨林火災險情，可以采用的地理信息技術主要是()agnss b數(shù)字地球crs dgis答案c解析林業(yè)部門要及時了解雨林火災險情，可以采用的地理信息技術主要是rs。10(綜合思維)在救援中，消防調度中心要迅速了解消防員所處的地理位置，可以采用的地理信息技術主要是()agnss b數(shù)字地球crs dgis答案a解析全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的主要功能是空間位置的確定、導航，可以幫助消防調度中心迅速了解消防員所處的地理位

23、置。目前遙感技術已被廣泛應用于資源普查、災害和環(huán)境監(jiān)測等領域。據(jù)此回答1112題。11(綜合思維)不同地物在同一光譜波段上的反射率差異越大，越容易區(qū)分。下圖反映了甲、乙兩類植物在生長期內兩個波段上的反射率。在遙感影像上區(qū)分這兩類植物，應該選擇生長期內哪一天的影像最合適()a第30天 b第75天c第100天 d第130天答案a解析由圖可知，甲、乙兩類植物的反射率在波段1和波段2中差異最大的均是處(即縱坐標差最大)，因此要在遙感影像上區(qū)分這兩類植物，應選擇生長期第30天的時候，故a項正確。12(人地協(xié)調觀)如果用遙感技術來監(jiān)測火災，可以()a用來預測引起火災的原因b預測森林火災的發(fā)生地點c預測森林

24、火災所造成的后果d及時探知火災地點和范圍答案d解析遙感只能對存在的具體地理事物進行監(jiān)測，但不能分析、處理數(shù)據(jù)，預測、分析、處理數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)的功能，故選d。二、綜合題(共2小題，共52分)13閱讀材料，回答下列問題。(26分)材料一2020年4月22日，我國第36次南極考察圓滿結束。本次科考是“雙龍?zhí)綐O”，經(jīng)歷3萬海里的航行，5個月的風雪交加，“雪龍”號和“雪龍2”號并肩駛入位于上海的中國極地考察基地碼頭。材料二下圖為北極冰川變化示意圖。(1)考察船在向南極前進過程中想要隨時知道自己前進的方向和所處的地理坐標，需要用到的地理信息技術是什么？利用了該項地理信息技術的哪些特點？(8分)(2)獲

25、取不同時期北冰洋冰川信息主要利用的地理信息技術是_；此圖反映北極冰層面積在_，主要原因是_；動態(tài)監(jiān)測并預測北極冰川和海岸線變化要利用到的地理信息技術為_；冰川的融化會導致海平面不斷上升，監(jiān)測海平面上升需要的地理信息技術為_。(10分)(3)全球氣候變化給北極熊的生存帶來了影響，請設計一個利用地理信息技術研究北極熊生存狀態(tài)的具體方案。(8分)答案(1)全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(gnss)。全球性、全天候、連續(xù)性和實時性等特點。(2)遙感技術(rs)縮小全球氣候變暖rs和gisgnss(3)給北極熊佩戴裝有gnss(或bds)信號發(fā)射裝置的項圈，gnss(或bds)信號發(fā)射裝置每天都向衛(wèi)星發(fā)送信號；科研人員利用互聯(lián)網(wǎng)查詢、記錄項圈的移動軌跡。解析第(1)題，這支科學考察團在向南極前進過程中想要隨時知道自己前進的方向和所處的地理坐標，