《地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用》參考教案1

第6章自然災(zāi)害第4節(jié)地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1．通過(guò)不同案例，選擇合適的地理信息技術(shù)。2．通過(guò)圖文材料，理解地理信息系統(tǒng)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用。二、必備知識(shí)（一）遙感技術(shù)1．概念：遙感技術(shù)是利用裝在航空器（如飛機(jī)、高空氣球）或航天器（如人造衛(wèi)星）的光學(xué)或電子設(shè)備，對(duì)地表物體進(jìn)行遠(yuǎn)距離感知的地理信息技術(shù)。2．特點(diǎn)：探測(cè)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優(yōu)勢(shì)。3．應(yīng)用(1)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)洪澇、臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害的形成過(guò)程，進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)、預(yù)警。(2)能夠快速識(shí)別地震等突發(fā)性自然災(zāi)害的影響范圍，并為災(zāi)情統(tǒng)計(jì)、災(zāi)害救援等工作提供強(qiáng)有力的支持。4.判斷下列說(shuō)法的正誤。①遙感能夠?qū)崿F(xiàn)地物信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。 (√)②遙感技術(shù)不能快速識(shí)別地震等突發(fā)性自然災(zāi)害的影響范圍。 (×)③遙感能發(fā)現(xiàn)突發(fā)性自然災(zāi)害。 (√)（二）全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)1．含義：利用衛(wèi)星在全球范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位、導(dǎo)航的地理信息技術(shù)。2．系統(tǒng)組成eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(空間部分——衛(wèi)星星座,地面控制部分——地面監(jiān)控系統(tǒng),用戶部分——信號(hào)接收系統(tǒng)))3．特點(diǎn)：全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時(shí)性。4．應(yīng)用通過(guò)信號(hào)接收設(shè)備，進(jìn)行精確定位，幫助用戶發(fā)出求救信號(hào)，及時(shí)報(bào)告位置和受災(zāi)情況，有效縮短救援搜尋時(shí)間。5.全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組成及主要工作過(guò)程6.判斷下列說(shuō)法的正誤。①全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的主要功能是定位和導(dǎo)航。 (√)②全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以對(duì)自然災(zāi)害進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。 (×)③全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以對(duì)災(zāi)情進(jìn)行評(píng)估。 (×)（三）地理信息系統(tǒng)1．概念：對(duì)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、處理、存儲(chǔ)、管理、查詢、分析、輸出等的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。2．功能eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(空間查詢與分析功能,根據(jù)不同目的對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析))3．應(yīng)用：對(duì)自然災(zāi)害進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)預(yù)警，快速確定受災(zāi)范圍及受災(zāi)情況，為制定減災(zāi)預(yù)案、評(píng)估災(zāi)害損失和指導(dǎo)災(zāi)后恢復(fù)重建等提供依據(jù)。[特別提醒]地理信息系統(tǒng)的疊加分析功能的實(shí)質(zhì)就是同一地區(qū)不同主題的圖層位置疊加組合，以形成實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的數(shù)據(jù)及文字信息，不同的圖層疊加可獲得不同數(shù)據(jù)信息。4.如果將地理信息系統(tǒng)用來(lái)監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)，可以監(jiān)測(cè)哪些方面？提示：地理信息系統(tǒng)在自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)中可以通過(guò)現(xiàn)有的火勢(shì)情況，結(jié)合風(fēng)向、森林面積等預(yù)測(cè)分析火勢(shì)的蔓延方向，并制定出詳細(xì)的滅火方案。三、情景探究探究一：遙感技術(shù)2022年11月22日新華社報(bào)道，目前，我國(guó)在軌穩(wěn)定運(yùn)行的300公斤以上的衛(wèi)星有300余顆，居世界第二位。在軌遙感衛(wèi)星200余顆，實(shí)現(xiàn)了16米分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)1天全球覆蓋，光學(xué)2米分辨率數(shù)據(jù)全球1天重訪，1米分辨率合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星對(duì)全球任意地區(qū)重訪時(shí)間為5小時(shí)。我國(guó)天地一體化的空間基礎(chǔ)設(shè)施體系建設(shè)取得進(jìn)展。近日，國(guó)家航天局正式發(fā)布開(kāi)通國(guó)家遙感數(shù)據(jù)與應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)。相關(guān)專家介紹，高分專項(xiàng)經(jīng)過(guò)10余年的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)從地球靜止軌道到低軌衛(wèi)星群、從可見(jiàn)光到紅外、從多光譜到高光譜、從光學(xué)遙感到雷達(dá)遙感的對(duì)地觀測(cè)能力，構(gòu)建了我國(guó)高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)骨干網(wǎng)。問(wèn)題1（綜合思維）遙感技術(shù)為什么能在災(zāi)害救助中得到廣泛的應(yīng)用？提示：遙感技術(shù)具有探測(cè)范圍大、獲取資料快、受地面條件限制少、獲取信息量大的特點(diǎn)，所以應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊。問(wèn)題2（地理實(shí)踐力）遙感技術(shù)要借助飛機(jī)、飛船、衛(wèi)星等運(yùn)載工具，運(yùn)載工具的運(yùn)行高度會(huì)對(duì)遙感結(jié)果產(chǎn)生哪些影響？提示：傳感器運(yùn)載工具的飛行高度對(duì)遙感探測(cè)的范圍、速度、周期、分辨率等影響很大。一般來(lái)說(shuō)，運(yùn)載工具飛得越高，探測(cè)的范圍越大，獲得資料的速度越快，周期越短，對(duì)地物的分辨率越低。問(wèn)題3（綜合思維）如何應(yīng)用遙感技術(shù)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)？提示：根據(jù)地物在不同情況下有不同的反射率，可以利用遙感判斷水污染和大氣污染。歸納提升1．遙感技術(shù)的工作特點(diǎn)技術(shù)裝備遙感平臺(tái)、傳感器、遙感信息處理系統(tǒng)工作原理目標(biāo)物→傳感器→遙感地面系統(tǒng)→圖像、數(shù)字特點(diǎn)探測(cè)范圍大、獲得資料速度快、受地面限制少、獲取信息量大、應(yīng)用廣，能夠?qū)崿F(xiàn)地物信息實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)2．遙感在自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的作用探究二：全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)2022年11月4日，國(guó)務(wù)院新聞辦公室發(fā)布了《新時(shí)代的中國(guó)北斗》白皮書，白皮書中提到，北斗應(yīng)用產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值在2021年全年達(dá)到了約4700億元人民幣的新高度。北斗系統(tǒng)是世界上首個(gè)具備全球短報(bào)文通信服務(wù)能力的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)；是世界上首個(gè)面向授權(quán)用戶提供區(qū)域短報(bào)文通信服務(wù)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)；建成地面站全國(guó)一張網(wǎng)，向行業(yè)和大眾用戶提供實(shí)時(shí)米級(jí)、分米級(jí)、厘米級(jí)和事后毫米級(jí)高精度定位增強(qiáng)服務(wù)。中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)新聞發(fā)言人表示，新時(shí)代的中國(guó)北斗服務(wù)優(yōu)質(zhì)多樣，可實(shí)現(xiàn)全球范圍常態(tài)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。問(wèn)題1（綜合思維）北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由哪三部分組成？有哪些特點(diǎn)？提示：由衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)、信號(hào)接收系統(tǒng)三部分組成。具有全球性、全天候、連續(xù)性、實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)。問(wèn)題2（地理實(shí)踐力）北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的主要作用有哪些？提示：定位、導(dǎo)航、授時(shí)、短信報(bào)文等。歸納提升全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域具體應(yīng)用民用交通空中導(dǎo)航：空域劃分與管理；交通流量管理；飛行路線管理；提高機(jī)場(chǎng)利用率。航海：自主導(dǎo)航；提供位置、航速、航向和時(shí)間信息；海圖航跡顯示；港口、碼頭的船舶調(diào)度；近海和內(nèi)河船舶導(dǎo)航和管理旅游探險(xiǎn)定位；選擇最優(yōu)行進(jìn)方式和線路；尋找合適的道路和宿營(yíng)點(diǎn)；報(bào)警；選擇最佳記錄攝影地點(diǎn)、時(shí)間其他領(lǐng)域大地測(cè)量；野外勘測(cè)；緊急救援；生態(tài)研究；農(nóng)業(yè)資源調(diào)查；農(nóng)作物生產(chǎn)等軍用定位和導(dǎo)航探究三：地理信息系統(tǒng)2019年1月20日至2月10日，青海省玉樹(shù)藏族自治州，經(jīng)歷了連續(xù)的四場(chǎng)強(qiáng)降雪，使玉樹(shù)遭受了嚴(yán)重雪災(zāi)，截至2月17日，玉樹(shù)全州6市（縣）28個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)72個(gè)村，遭受不同程度的雪災(zāi)，受災(zāi)群眾達(dá)5.53萬(wàn)人，因?yàn)?zāi)死亡牲畜18887頭（只、匹）。政府為此積極應(yīng)對(duì)，緊急調(diào)撥災(zāi)害補(bǔ)助資金，完成發(fā)放救災(zāi)糧480.3噸，各類物質(zhì)9680件，完成飼草調(diào)運(yùn)22918.31噸，各類抗災(zāi)救災(zāi)人員，積極參與到牲畜轉(zhuǎn)場(chǎng)、鏟雪除冰和飼料拉運(yùn)中。問(wèn)題1（綜合思維）此次玉樹(shù)雪災(zāi)救災(zāi)中，救災(zāi)指揮部準(zhǔn)確獲知雪災(zāi)的范圍及受災(zāi)面積，所依據(jù)的地理信息技術(shù)是什么？提示：遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)。問(wèn)題2（綜合思維）大雪掩埋了道路，救災(zāi)物資的調(diào)運(yùn)過(guò)程中，保證救災(zāi)車輛準(zhǔn)確到達(dá)目的地的地