人教版 (2019)必修 第一册第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用教案配套课件ppt

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基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
一、遥感技术1.概念: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　　　　　感知的地理信息技术。 2.特点:具有探测　　　　,获取信息　　　　、周期短、　　　　　　,受地面条件限制少等优势,能够实现地物信息的　　　　　、　　　　监测。3.应用:实时监测洪涝、台风等灾害的　　 　　,进行准确的预报、预警;能够快速识别地震等突发性自然灾害的　　　　　　,并为灾情统计、灾害救援等工作提供强有力的支持。 
二、全球卫星导航系统提供经度、纬度和海拔三维坐标1.概念:利用卫星在全球范围内进行实时定位、　　　　的一种地理信息技术。 2.组成:主要由卫星星座(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)三部分组成。3.特点:具有　　　　　、　　　　、　　　　　和　　　　　的特点。 
4.全球卫星导航系统:我国的　　　　卫星导航系统、美国的全球定位系统、俄罗斯的全球卫星导航系统和欧洲的伽利略卫星导航系统。 5.应用(1)利用信号接收设备,可以进行　　　　　　。 (2)帮助用户在遭遇自然灾害或面临灾害风险时,发出　　　　　　,及时报告位置和受灾情况。 
三、地理信息系统　　　是地图的延伸和完善1.概念:对地理数据进行输入、　　　、　　　、　　　、　　　、分析、输出等的计算机信息系统。 2.功能:利用地理信息系统的空间查询与分析功能,可以根据不同目的对相关数据进行　　　　　　。 3.在防灾减灾中的应用进行自然灾害动态监测、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　　　　　　和指导灾后恢复重建等提供依据。 
图表点拨读教材图6.21“卫星遥感技术原理示意”,思考:(1)说出与传统的实地调查相比,卫星遥感技术的突出优点。(2)简述该技术在防灾减灾中的主要作用。试答: 
提示 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。
提示 遥感技术可以实时、动态监测自然灾害的基本情况,进行精准预报、预警;能快速识别自然灾害的影响范围,为灾情统计、灾害救援等工作提供强有力的支持。
知识拓展遥感的分类按传感器的运输工具不同把遥感分为航空遥感和航天遥感,按电磁波的工作区域,可分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感和多波段遥感等。按被探测的目标对象领域的不同,可分为农业遥感、林业遥感、地质遥感、气象遥感、海洋遥感和水文遥感等。
思考感悟如何理解遥感是人的视力的延伸?
提示 (1)遥感能够精确地观测到距离更遥远、范围更广阔的事物。(2)遥感能够更及时、更持久地监测事物的发展变化。(3)遥感能观察到可见光之外人眼看不见的光线,如紫外线、红外线、微波等。
活动提示教材第119页活动“利用地理信息技术判断舟曲泥石流灾害的影响”提示:1.对比分析灾前和灾后的影像,发生变化的地区即为泥石流影响的范围。2.如果要估算泥石流冲毁的住宅数量,还需要灾区住宅分布图、住宅密度图及相应的比例尺。3.要完成估算泥石流冲毁住宅数量,需要用到地理信息系统的输入、处理、查询、分析等功能。
探究点一　遥感技术及其应用
2022年12月15日2时25分,长征二号丁运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空,成功将遥感三十六号卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
结合材料探究:(1)说明遥感技术的特点。(2)遥感技术可以应用在哪些领域?
提示 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;能够实时、动态监测。
提示 地貌、气候、水文、土壤和植被等的调查和监测,环境和灾害的监测等。
一、遥感技术的四大工作特点
不同的地物辐射或反射的电磁波信息不同,遥感技术就是通过接收地物辐射或反射的电磁波信息区分不同地物。遥感技术能够提供灾前、灾中、灾后的灾区图像,为判断受灾的范围、受灾程度提供依据。
[2023山东菏泽单县期末]下图为2022年某日四川气象干旱监测图。据此完成1~2题。
1.要持续监测该地区的旱情,需要运用的地理信息技术为(　　)A.全球定位系统B.地理信息系统C.遥感D.北斗卫星导航系统2.四川地区防治旱灾最不可行的措施为(　　)A.人工降雨B.开采地下水C.跨流域调水D.修建水库
解析 第1题,遥感主要应用于获取信息、灾害监测、资源调查等方面,C符合题意;全球定位系统和北斗卫星导航系统主要应用于定位、导航、确定某地的地理位置及高程等方面,A、D不符合题意;地理信息系统主要适用于数据的管理、处理与分析,类似于“人脑”,B不符合题意。故选C。第2题,防治旱灾可以通过跨流域调水改变水资源的空间分布实现,也可以通过修建水库储存雨季的水资源实现,适当开采地下水也可以获取水资源,B、C、D都属于可行性措施。人工降雨需要两个条件:一是空气中有足够的水汽,二是有凝结核,所以不是所有的地区都适合人工降雨,人类只是可以通过一些手段使云中的水汽降落地面,但并不能“人工造雨”,对于长期干旱的地区而言,其实用性较差。故选A。
福建省监测中心推进无人机新监测手段业务化,应用在海洋与渔业防灾减灾领域。基于无人机的二维多光谱航测影像及三维重建影像,可及时跟踪灾害情况,为应急处置决策提供可视化技术支持,无人机技术逐步在赤潮监测、渔业污染调查等方面得到推广应用。据此完成3~4题。3.与遥感卫星相比,无人机监测赤潮(　　)A.方式和时间更灵活B.不受天气状况影响C.监测的分辨率更低D.监测的范围更广4.结合相关知识推测,无人机在赤潮监测及灾害防治方面多用于(　　)①灾前基础数据获取　②灾情实时跟踪　③赤潮发展方向预判　④灾后损失评估A.①②B.③④C.①③D.②④
解析 第3题,无人机可以在需要时起飞拍摄,能从不同角度拍摄;而遥感卫星却只能在飞临该地上空时拍摄,无人机监测方式和时间更灵活,A正确。第4题,无人机可以对灾情进行实时跟踪监测,对灾后损失进行评估,②④正确。灾前基础数据不是通过无人机获取的,赤潮发展方向是根据赤潮发生的前提条件进行分析的,利用无人机无法对赤潮发展方向进行预判,①③错误。故选D。
目前,我们使用的某App欢迎界面(如图)是由中国“风云四号”卫星从太空拍摄的气象云图。据此完成5~6题。5.中国“风云四号”卫星拍摄的气象云图应用的地理信息技术是(　　)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6.中国“风云四号”卫星观测的优点有(　　)①探测范围大　②获得信息快　③效率高④不受地面条件限制A.②③④B.①②③C.①②④D.①③④
解析 第5题,中国“风云四号”卫星拍摄的气象云图应用的地理信息技术是遥感技术,A正确。第6题,中国“风云四号”卫星运行高度比较高,因此探测范围大,而且现代遥感技术能够瞬时成像、实时传输,因此获得信息快、效率高、受地面条件限制少,①②③正确,④错误。故选B。
探究点二　全球卫星导航系统
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机,安全就得到了保障。结合材料探究:(1)全球卫星导航系统对开车出行有什么好处?
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。
(2)全球卫星导航系统的主要功能是什么?防灾减灾还需要哪些地理信息技术支持?(3)你认为全球卫星导航系统在防灾减灾中起到哪些作用?
提示 定位、导航。遥感技术、地理信息系统。
提示 交通导航、紧急救援、地震监测等。
一、全球卫星导航系统与减灾的关系
二、全球卫星导航系统的应用
全球卫星导航系统能够为全球范围内的用户提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置和三维速度及时间数据,因此在防灾减灾中可用于交通导航、绘制地图、灾情跟踪、人员搜救、地震监测等方面。
[2023重庆渝中期末]我国山区面积广大,滑坡分布广泛,发生频繁。北斗卫星导航系统集卫星定位、短信报文、精密授时于一体,能够高效快捷地实现信息传递,在防灾减灾方面发挥重要作用。据此完成1~3题。1.可能引发滑坡的是(　　)①干旱　②暴雨　③采矿　④开挖坡脚A.①②③B.①③④C.①②④D.②③④2.预防滑坡灾害的合理措施包括(　　)①建设护坡工程　②禁止乱砍滥伐　③避免陡坡开垦　④居民全部迁出A.①②④B.①③④C.①②③D.②③④
3.北斗卫星导航系统在滑坡灾害防御中的作用是(　　)A.动态监测、预报预警B.确定受灾范围、受灾程度C.制定防灾、减灾预案D.评估灾害损失、指导灾后重建
解析 第1题,滑坡是指斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响,在重力作用下,沿着一定的软弱面或者软弱带,整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。滑坡发生在坡度较大的山地,暴雨、工程开挖等都会引发滑坡,②③④正确,D正确。干旱一般不会引发滑坡,①错误。故选D。第2题,建设护坡工程,可增加坡体的重力平衡条件,使坡体迅速恢复稳定;禁止乱砍滥伐,避免陡坡开垦,有利于保持水土,减轻流水对坡面的冲刷,都是有效预防滑坡灾害的措施,①②③正确。我国山区面积广大,山区居住的居民较多,全部迁出的做法不切实际,④错误。故选C。
第3题,采用北斗卫星导航系统,结合遥感技术和地理信息系统,可以实现对监测目标的实时监控和预测预警,为灾害的防治决策提供技术支持和准确预报,A正确。利用卫星导航技术并结合遥感技术开展灾害调查,可以快速、及时、准确地获取有关灾情信息,从而为救灾应急方案的启动和实施提供决策支持,这是北斗卫星导航系统在灾害的调查评估中的应用,不是灾害防御中的作用,B错误。制定防灾、减灾预案,评估灾害损失、指导灾后重建主要用到的是地理信息系统,C、D错误。故选A。
全球卫星导航系统(GNSS)能为全球范围内的用户提供全天候、连续、实时、高精度的三维坐标、速度及时间数据。据此完成4~5题。4.森林发生火灾时,GNSS的主要作用是(　　)A.建立火灾模型B.绘制地图C.灾情跟踪D.火灾前兆监测5.利用GNSS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 第4题,由于GNSS能为全球范围内的用户提供全天候、连续、实时、高精度的三维坐标、速度及时间数据,因此在防灾减灾中可用于交通导航、灾情跟踪、人员搜救等诸多方面。第5题,利用GNSS对地震进行监测主要是监测地壳的运动状况。
探究点三　地理信息系统
下图示意某城市部分地区经过数字化处理的交通线图层、功能分区图层、地价图层。
结合材料探究:(1)与地图相比,地理信息系统有哪些优点?(2)材料提供的图层中,若布局合理,则该城市盛行风向最不可能为　　　　　　;若在该区域新建物流中心,甲、乙、丙、丁四地中,最宜选择在　　　　　。地理信息系统在城市管理中有哪些作用? 
提示 信息量大,使用方便;功能强大、完备;能够进行动态监测和评估预测。
提示 西南风　丁地　地理信息系统在城市交通、土地利用、城市规划等方面都具有强大的管理功能。
一、地理信息系统的工作程序
二、地理信息系统的应用1.在区域地理环境研究中的应用
2.在灾害监测中的应用
1.地理信息系统不仅可以像传统的地图一样,解决与“地点状况”有关的查询,还能进行趋势分析、复杂的“模式分析”和预测性分析。2.灾后地理信息系统可以利用遥感等提供的数据进行分析、评估灾害损失。
[2023福建南平期末]为了研究防灾减灾,学生利用计算机软件,对某河沿线的4个聚落进行洪水模拟实验。实验选取聚落及周边面积相等的区域,平均分割成1 600网格,从洪水淹没每个聚落的第1网格开始计时,记录洪水淹没每个聚落相同网格数的时间。下表反映模拟实验结果。据此完成1~3题。
1.该实验使用的地理信息技术是(　　)A.遥感技术B.数字地球C.地理信息系统D.全球卫星导航系统2.模拟实验结果显示(　　)A.聚落1来水较快,水情较轻B.聚落2来水最快,水情较轻C.聚落3来水较快,水情较重D.聚落4来水最快,水情较重3.推测四个聚落中地势最为低平的是(　　)A.聚落1B.聚落2C.聚落3D.聚落4
解析 第1题,获取洪水淹没地区分布范围,是一个动态的过程,要通过地理信息系统进行统计分析,C正确;遥感技术只能获取瞬时信息,动态的变化要结合GIS分析,A错误;数字地球就是数字化的地球,是一个地球的数字模型,无法获取地面信息,B错误;全球卫星导航系统主要功能是定位,D错误。故选C。第2题,由表格数据可知,洪水淹没至300格的时间用时最少的是聚落4,说明其来水最快,最后聚落4成灾有1 093格,说明受灾面积最大,灾情最严重,D正确。故选D。第3题,由表格数据可知,最终成灾的网格数量最多的是聚落4,说明其地势最低平,受灾面积大,D正确。故选D。
泥石流易发生在下列三项条件都同时具备的地方:(1)河道;(2)陡坡;(3)有大量松散土石分布。某地区的地理信息经数字化后,处理分析得出图中相关表格,表4中丙、戊代表泥石流易发区域。读图,完成4~5题。
4.图1中,表1、表2和表3中数字1代表的含义分别是(　　)A.土石贫乏、河道位置、坡度低缓B.土石充足且松散、河道位置、坡度高陡C.土石充足且松散、坡地、坡度高陡D.土石贫乏、坡地、坡度低缓5.图2中,符合该地区河流流向的是(　　)A.aB.bC.cD.d