地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案（一）高中地理人教版必修第一冊

6.4地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用（1分鐘，學(xué)生閱讀下面的導(dǎo)學(xué)目標(biāo)，確定本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容和方法）（課標(biāo)要求：通過探究有關(guān)自然地理問題，了解地理信息技術(shù)的應(yīng)用）1.了解遙感、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)和相互關(guān)系。2.舉例說明遙感技術(shù)、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)在防災(zāi)減災(zāi)中的具體作用。3.結(jié)合實(shí)例，提出綜合運(yùn)用地理信息技術(shù)進(jìn)行防災(zāi)、減災(zāi)的具體程序和方法。（1分鐘，教師導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣）2019年夏季，“利奇馬”臺風(fēng)對我國沿海地區(qū)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，監(jiān)測“利奇馬”所處的位置和對“利奇馬”的路徑進(jìn)行預(yù)報，需要運(yùn)用哪些地理信息技術(shù)?2020年3月9日19時55分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號乙”運(yùn)載火箭，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第54顆導(dǎo)航衛(wèi)星。北斗系統(tǒng)屬于哪一種地理信息技術(shù)?進(jìn)入今天的課堂，我們可以揭開這兩個謎底。提示：遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)。全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。（20分鐘，教師以問題引導(dǎo)和精講的方式，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)課的重點(diǎn)知識）一、遙感技術(shù)1.定義利用裝在航空器或航天器的光學(xué)或電子設(shè)備，對地表物體進(jìn)行遠(yuǎn)距離感知的地理信息技術(shù)。2.優(yōu)點(diǎn)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?qū)崿F(xiàn)地物信息的實(shí)時、動態(tài)監(jiān)測。3.防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用（1）除了能看到電視屏幕上的常規(guī)大氣云圖外，還可以看到沙塵暴、臺風(fēng)、暴雨等災(zāi)害性天氣的形成過程。（2）利用遙感影像可以迅速地發(fā)現(xiàn)一些突發(fā)性自然災(zāi)害，如森林火災(zāi)等。（3）在交通不便、人跡罕至的地區(qū)可展現(xiàn)遙感作為災(zāi)害監(jiān)測“千里眼”的優(yōu)越性。（4）在災(zāi)害發(fā)展過程中和消除后，對災(zāi)害發(fā)生的規(guī)模、速度及是否復(fù)發(fā)進(jìn)行監(jiān)測。二、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)1.定義是一種利用衛(wèi)星在全球范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)時定位、導(dǎo)航的地理信息技術(shù)。2.組成由衛(wèi)星星座（空間部分）、地面監(jiān)控系統(tǒng)（地面控制部分）和信號接收系統(tǒng)（用戶部分）組成。3.應(yīng)用和特點(diǎn)提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時間，適用于陸地、海洋、航空和航天，具有全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時性的特點(diǎn)。4.防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)用（1）監(jiān)測地殼的微小移動，幫助預(yù)報地震。（2）精準(zhǔn)定位自然災(zāi)害發(fā)生的地點(diǎn)。（3）幫助用戶在遭遇自然災(zāi)害或面臨災(zāi)害風(fēng)險時，發(fā)出求救信號，及時報告位置和受災(zāi)情況，有效縮短救援搜尋時間。三、地理信息系統(tǒng)1.定義地理信息系統(tǒng)是對地理數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、處理、存儲、管理、查詢、分析、輸出等的計算機(jī)信息系統(tǒng)。2.地理信息系統(tǒng)的圖層疊加（1）明確地理信息系統(tǒng)圖層的組成：地理信息系統(tǒng)圖層是由許多專題地圖組成的，這些專題地圖則是由許多具有空間屬性的數(shù)據(jù)在計算機(jī)中生成的，它們分別反映了某種專題地理事物的空間分布特征。（2）明確事物聯(lián)系：明確不同的專題地圖反映的地理事物之間的空間聯(lián)系。（3）明確圖層疊加之后新地圖的要素：圖層疊加之后會形成一個可以反映多個地理要素分布特征的新地圖，在這幅新地圖中的某個位置上，我們就可以結(jié)合各個要素來評估人類生產(chǎn)、生活活動場所的合理性。3.地理信息系統(tǒng)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用對自然災(zāi)害進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測、預(yù)報預(yù)警、快速確定受災(zāi)范圍及受災(zāi)情況，為制訂減災(zāi)預(yù)案、評估災(zāi)害損失和指導(dǎo)災(zāi)后恢復(fù)重建等提供依據(jù)。4.地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用（15分鐘探究、小組討論、小組展示、完善答案）中央氣象臺2018年7月11日18時發(fā)布臺風(fēng)紅色預(yù)警：第9號臺風(fēng)“燦鴻”（強(qiáng)臺風(fēng)級）的中心已于11日16時40分前后在浙江省舟山市朱家尖鎮(zhèn)沿海登陸，登陸時中心附近最大風(fēng)力有14級（45m/s）（1）要獲取臺風(fēng)“燦鴻”的圖像信息，需采用哪種地理信息技術(shù)?（2）7月12日，漁民要想預(yù)估未來一天自己所處海域的風(fēng)力狀況，除了借助上圖外，還需要采用何種地理信息技術(shù)?若該漁船在遭受10級以上大風(fēng)襲擊后，漁民發(fā)出求救信號，浙江海事局調(diào)度船只進(jìn)行營救時需要運(yùn)用的地理信息技術(shù)是哪一種?（3）要完成臺風(fēng)“燦鴻”未來24小時路徑概率預(yù)報圖的整個繪制需要采用的信息技術(shù)手段有哪些?（4）試舉出任務(wù)3所用兩項(xiàng)地理信息技術(shù)綜合應(yīng)用的其他實(shí)例?！敬鸢浮浚?）遙感技術(shù)。（2）地理信息系統(tǒng)。全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。（3）遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)。（4）如利用遙感技術(shù)獲取水災(zāi)淹沒區(qū)的動態(tài)信息，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)分析水災(zāi)損失，并為防災(zāi)救助提供決策支持?！镜淅痉丁孔x某地理專題研究建立的地理信息系統(tǒng)圖層，完成1～2題。1.疊加甲與乙圖層，最可能應(yīng)用于預(yù)防（）A.泥石流 B.地震C.臺風(fēng) D.寒潮2.若利用GIS制定水污染突發(fā)應(yīng)急預(yù)案，需要疊加的圖層有（）A.甲與乙 B.丙與乙C.丙與丁 D.乙與丁【解析】第1題，甲圖層為地形圖層，乙圖層為河流圖層，研究地形與河流的關(guān)系，最可能應(yīng)用于預(yù)防泥石流。第2題，水污染主要考慮水域和人口居住區(qū)，與公路和地形關(guān)系不大。若利用GIS制定水污染突發(fā)應(yīng)急預(yù)案，需要疊加的圖層有乙與丁?！敬鸢浮?.A2.D【探究小結(jié)】1.地理信息系統(tǒng)在災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，并借助于遙感技術(shù)，可有效地監(jiān)測和預(yù)報洪澇災(zāi)害、森林火災(zāi)等。2.地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)的優(yōu)勢組合（2分鐘，根據(jù)思維導(dǎo)圖對本節(jié)課內(nèi)容和素養(yǎng)進(jìn)行小結(jié)）【答案】①遙感技術(shù)②定位（5分鐘完成課堂檢測及核對答案）地理信息技術(shù)在自然災(zāi)害防災(zāi)、救災(zāi)中應(yīng)用比較廣泛。據(jù)此回答1~3題。1.在臺風(fēng)災(zāi)害中，利用遙感技術(shù)可以直接（）A.統(tǒng)計受災(zāi)人數(shù)B.監(jiān)測臺風(fēng)運(yùn)動路線C.分析臺風(fēng)造成的財產(chǎn)損失數(shù)額D.分析臺風(fēng)成因2.在下列自然災(zāi)害中，利用地理信息系統(tǒng)無法做到的是（）A.準(zhǔn)確預(yù)報地震發(fā)生的時間B.監(jiān)測病蟲害的擴(kuò)散情況C.收集洪水受災(zāi)區(qū)的面積信息D.監(jiān)測沙塵暴的動態(tài)趨勢3.救災(zāi)物資空投時，利用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)主要是為了（）A.減少人力勞動B.提高空投精確度C.縮短空投距離D.減少人員傷亡【解析】第1題，遙感是利用傳感器對遙遠(yuǎn)地物進(jìn)行感知，不同地物釋放的電磁波不同，所以在臺風(fēng)災(zāi)害中，利用遙感技術(shù)可以直接獲得臺風(fēng)的衛(wèi)星云圖，也可以監(jiān)測臺風(fēng)運(yùn)動路線。第2題，地理信息系統(tǒng)可以對病蟲害和沙塵暴進(jìn)行跟蹤檢測，也可以收集洪水的受災(zāi)面積，但是無法預(yù)測地震的發(fā)生時間。第3題，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)確定某地的經(jīng)度、緯度和海拔。因此救災(zāi)物資空投時，利用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)主要是為了提高空投精確度?！敬鸢浮?.B2.A3.B滑坡是各種災(zāi)種中頻率最高、損失最大的地質(zhì)災(zāi)害，云南省是一個滑坡災(zāi)害極為頻繁的地區(qū)。對滑坡的空間分布特征及影響因素進(jìn)行研究，有利于對滑坡災(zāi)害進(jìn)行預(yù)防和治理，減輕生命和財產(chǎn)損失。據(jù)此回答4~5題。4.影響滑坡災(zāi)害強(qiáng)度的主要因素有（）①地形地貌②地質(zhì)構(gòu)造③人類活動④人口分布A.①②③ B.①②④C.②③④ D.①③④5.最有利于研究滑坡影響因索及空間分布特征的地理信息技術(shù)是（）A.全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)B.GISC.RSD.數(shù)字地球【解析】第4題，地形地貌會影響該地滑坡災(zāi)害強(qiáng)度，如地表崎嶇更易引發(fā)滑坡災(zāi)害，①正確。地質(zhì)構(gòu)造如巖石破碎、斷層等會加劇滑坡災(zāi)害發(fā)生的概率和強(qiáng)度，②正確。人類活動如植被破壞、不合理的修筑梯田等會導(dǎo)致滑坡災(zāi)害發(fā)生概率更大和強(qiáng)度更強(qiáng)，③正確。人口分布不會影響滑坡災(zāi)害的強(qiáng)度，只會影響滑坡災(zāi)害產(chǎn)生的危害程度，④錯誤。第5題，據(jù)題干可知，研究滑坡因素及空間分布特征需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工與處理，因此其采用的地理信息技術(shù)為GIS?！敬鸢浮?.A5.B6.閱讀圖文材料，回答下列問題。材料一汶川大地震發(fā)生后，重災(zāi)區(qū)陷入信息隔絕狀態(tài)。有關(guān)部門第一時間緊急啟用航空遙感飛機(jī)，從6000米高空拍攝了地震災(zāi)區(qū)高精度遙感圖片。專家們對航片進(jìn)行初步數(shù)據(jù)處理和解譯，對災(zāi)區(qū)房屋倒塌情況、滑坡、泥石流規(guī)模及分布，具有隱患的滑坡體、公路及橋梁受損等災(zāi)害情況進(jìn)行標(biāo)注。把這些圖像傳遞到抗災(zāi)一線，作為指揮人員制定抗震救災(zāi)方案的參考依據(jù)。之后，航空遙感飛機(jī)還成為監(jiān)測堰塞湖次生災(zāi)害威脅的“天眼”。材料二下面兩張圖片分別是2006年和2008年5月14日四川北川縣遙感影像。（1）遙感技術(shù)的主要工作環(huán)節(jié)是（）A.目標(biāo)→傳感器→地面系統(tǒng)→成果B.傳感器→地面系統(tǒng)→目標(biāo)→成果