地理信息技术在防灾减灾中的应用 课件-人教版(2019)高一地理必修第一册共27页

遥感技术与传统实地调查的比较
花费 时效性
时间
连续性
调查 调查 人员 成本
调查范围
传统实
差，不能全天
多 差（慢）
多
地调查
候观测
小，有些地方不能人工调 高
查
遥感 少 好（快） 好，能全天侯 少
技术
观测
低 广，连续性好，能获得人 眼难以看到的信息
4.遥感在防灾减灾中的应用
• 实时监测洪涝、台风等灾害 的形成过程，进行准确的预 报和预警
5.12汶川地震与北斗系统
“5.12”汶川地震摧毁了当地的 交通、通信设施，地震灾区瞬间成为 信息孤岛，外界无法及时得知受灾情 况，这使得救援工作无法顺利开展。 约8小时后，首批武警官兵到达地震重 灾区，并使用北斗用户机实时传递灾 情，这是地震重灾区发出的第一束生 命急救电波。
✭思考：北斗用户机是一种什么设备?它通过什么渠道传送灾情?
三、地理信息系统(GIS) 1.概念
对数据进行输入、处理、存储、管理、查询、分析、输出等的计算机信息 系统。主要操作对象为地理空间数据，简称GIS 。
地理信息系统的空间叠加分析
数据源
街道数据
地理信息系统以图层为基础；图层用
图形、符号、文本等描述某个主题的数 建筑物数据 据，如道路、村庄、河流等
这些图层可通过位置叠加组合在一起，
可以利用GPS发展“精准农业”，精确地喷洒化肥和农药；同时也广泛 运用在工程定位、测量领域，提高工程建设的效率和精确性；捕鱼
旅游者可以在陌生的城市里迅速找到自己所在位置，确定前往目的地的 最优行进方式和路线；野外探险者可以快捷地找到合适的道路和宿营地 点，并在发生险情时，迅速定位、报警，以便及时、有效地得到救援

全球卫星导航系统与防灾减灾
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第六章 自然灾害
地理(必修 · 第一册 RJ)
典例剖析
例题 2 基于北斗卫星导航系统的地质灾害监测预警系统，对北京 市地质灾害点实现全覆盖。北斗卫星导航系统应用于北京市泥石流灾害 的预警，是因其能( A )
A．及时发现地面变动，并传输位置信息 B．实时发布灾情信息，有利于救灾减灾 C．分析灾害的成因，提出相应解决措施 D．根据灾害特点，模拟灾害发生的过程 [解析] 北斗卫星导航系统能及时发现地面变动，并传输位置信息， 但不能及时发布灾情信息，也不能模拟灾害发生过程。
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第六章 自然灾害
归纳拓展
1．地理信息系统解决的基本问题
名称
解决的问题
与分布、位置有关的基本问题 解决与“地点”和“状况”有关的查询
Байду номын сангаас
地理(必修 · 第一册 RJ)
趋势分析 模式问题 模拟问题
能通过了解某地物随时间变化的过程，分析该地物的发展趋势
通过模式分析，揭示各种地物之间的空间关系 利用已掌握的规律建立一定的模型，模拟某个地方如果具备某种条件时将 出现的结果
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第六章 自然灾害
2011年12月27日，北斗卫星导航系统开 始试运行服务。2020年左右，北斗卫星 导航系统将形成全球覆盖能力。2013年3 月北斗战略新兴产业园区落户天津市武 清商务区。目前，北斗卫星导航系统已 经向亚太大部分地区正式提供区域服 务。
地理(必修 · 第一册 RJ)
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问题探究
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(如图)，使农业走 上了可持续发展道路。

3.应用：
资源调查、环境监测、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开规划等。
如GPS汽车导航、空间信息网站、城市多媒体地理信息。
遥感（RS）
1.概念：遥感技术是利用装在航空器（如飞机、高空气球）或航天器（如人造卫星）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。
遥感是以航空摄影技术为基础，在上个世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。开始为航空遥感，自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后，标志着航天遥感时代的开始。经过几十年的发展，遥感技术已广泛应用于资源环境、水文、气象，地质地理等领域，成为一门实用的，先进的空间探测技术。遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的，它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理，识别地面上各类地物，具有遥远感知事物的意思。也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料，并从中获取信息，经记录、传送、分析和判读来识别地物。
（3）受地面条件限制少
4.遥感特点
5.应用
（1）RS可以实时监测洪涝、台风等灾害的形成过程，进行准确的预报、预警
（2）能够快速识别地震等突发性自然灾害的影响范围，并为灾情统计、灾害救援等工作提供强有力的支持
洪涝灾害对比分析判断受灾区域及面积
印尼海啸前后卫星图判断受灾区域及面积
四川北川县城遥感影响
火灾监测森林火灾着火点及过火区域
全球卫星导航系统
全球卫星定位系统(Global Positioning System) 是一种结合卫星及通讯发展的技术，利用导航卫星进行测时和测距。全球卫星定位系统(简称GPS) 是美国从上世纪70 年代开始研制，历时20 余年，耗资200 亿美元,于1994 年全面建成。具有海陆空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经过近十年我国测绘等部门的使用表明，全球卫星定位系统以全天候、高精度、自动化、高效益等特点,成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影、运载工具导航和管制、地壳运动测量、工程变形测量、资源勘察、地球动力学等多种学科，取得了好的经济效益和社会效益。

三 地理信息系统
重难归纳 地理信息系统在防灾减灾中的应用 在防灾减灾中,地理信息系统要结合遥感技术和全球卫星导 航系统才能发挥作用。
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,使农业 走上了可持续发展道路。
北斗卫星导航系统是中国自主建设、独立运行,并与世界其 他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统,可在全球范 围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、 导航、授时服务,并兼具短信报文通信能力。北斗卫星导航 系统与美国的全球定位系统、俄罗斯的全球卫星导航系统、 欧洲的伽利略卫星导航系统并称为全球四大卫星导航系统。
(1)万安县脐橙种植区划运用了地理信息系统的哪些功能? (2)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:(1)分析、模拟与统计功能。 (2)地形图层、水文图层、土地利用图层和土壤图层。
典例剖析 面对雪灾,社会各界众志成城。某公司宣布紧急推出春运交 通图,意在帮助身在异地的人们及时了解国内交通情况。在 春运交通图上标出了主要的铁路、高速公路和国道,如果铁 路或公路被“加红加粗”,那就说明它可能处于封路或受阻状 态。点击后即可了解滞留人数、目前情况、持续时间等信息。 据此回答下列各题。
项目
具体内容
用途
为用户提供精密的三维坐标、速度和时间
适应领域 适用于陆地、海洋、航空和航天
特点
全球性、全天候、连续性和实时性
四大卫星 导航系统
我国的北斗卫星导航系统、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
2.全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用 全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用较为广泛,其救灾流 程如下:

3.目前，全球卫星导航系统是哪几个？ 答：美国的全球定位系统、俄罗斯的全球卫星导航系统、欧洲的 伽利略卫星导航系统和我国的北斗卫星导航系统。
6.全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用：
（1）灾后的通信联络、减灾过程中的灾情跟踪、监测等； （2）提高减灾效率和救灾物资空投的准确度； （3）救灾人员赶赴受灾现场的导航和通信联络； （4）灾情的实时监测、灾害发随地彰显尊贵身份。
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享受60次VIP专享文档下载特权，一 次发放，全年了北斗卫星导航系统(下图),成为继美国、俄罗 斯之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。2019年9月,北斗系统 正式向全球提供服务。据此回答问题。

地理信息技术
在防灾减灾中的应用
Application of geographic information technology in disaster prevention and mitigation
第六章 自然灾害
【教学目标】
1.了解遥感、全球卫星导航系统和地 理信息系统的技术特点和相互关系。 2.举例说明遥感技术、全球卫星导航 系统和地理信息系统在防灾减灾中的 具体作用。 3.结合实例，提出综合运用遥感技术、 全球卫星导航系统和地理信息系统进 行防灾、减灾的具体程序和方法。
【问题探究1】紧跟台风脚步的高空之眼 材料三 不同地物反射的电磁波不同，这是遥感影像能够被判读的基础。传感器可以 接收地面物体反射或辐射的电磁波信息，并以影像胶片或数据磁带的形式记录下来， 传送到地面接收站。汇集成一张张含有丰富信息的遥感影像图。
（3）结合示意图说明遥感的工作原理？ 遥感图像和日常生活中的“照片”一样 吗？ 目标物反射电磁波→传感器获取信息→ 遥感地面系统进行信息处理分析→专业 图件统计数字
（1）灾民用北斗用户信息实时传递位置和灾情，用到 了什么技术？ 全球卫星导航系统（GNSS）：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。
图10 灾民用北斗用户信息实时传递位置
全球卫星导航系统的定义 The definition of global navigation satellite system
地理信息技术 Geographic information technology
• 地理信息技术是指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称，主要 包括遥感(RS) 全球定位系统(GPS) 地理信息系统(GIS)
01 遥感 Remote Sensing

像观测，为地面指挥、抗灾救助、灾情核实、恢复重建等
提供了海量信息支持。
结合材料探究：
（1）遥感技术要借助飞机、飞船、卫星等运载工具，试分
析运载工具的运行高度会对遥感结果产生哪些影响。
（2）如何应用遥感技术进行灾害监测？
提示： （1）传感器运载工具的飞行高度对遥感探测 的范围、速度、周期、分辨率等影响很大。一 般来说，运载工具飞得越高，探测的范围越大， 获得资料的速度越快，周期越短，但对地物的 分辨率越低。
（2）西南风；丁地；地理信息系统在城市管理中
作用：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。
名师精讲 1.地理信息系统的工作程序
地理信息系统能对地理空间数据进行输入、 管理、分析和表达，其简要工作程序和每个程序 的含义图示如下：
2.地理信息系统的应用 （1）在区域地理环境研究中的应用
答案：2.B；3.D
4.阅读材料，完成下列各题。 材料一：汶川大地震发生后，重灾区陷入信息隔绝状态。
国土资源部第一时间紧急启用航空遥感飞机，从6000米高 空拍摄了地震灾区高精度遥感图像。专家们对图像进行初 步数据处理和解译，对灾区房屋倒塌情况，滑坡、泥石流 规模及分布，具有隐患的滑坡体、公路及桥梁受损等灾害 情况进行标注。把这些图像传递到抗灾一线，作为指挥人 员制定抗震救灾方案的参考依据。之后，航空遥感飞机还 成为监测堰塞湖等次生灾害源威胁的“天眼”。
名师精讲 全球卫星导航系统（GPS）的应用
典例剖析 例题2：目前，手机在人们的日常生活中越来 越普遍，强大的功能日益丰富了人们的生活。 读图，完成下题。
此图是某品牌一款GPS手机的GPS功能显示图，该手机的 出现说明了（ ） A.GPS技术已经成为人们日常生活的必备工具 B.随着GPS技术的普及，民用GPS技术发展很快 C.只有名牌的手机厂商才有能力开发GPS手机技术，中国目 前还没有掌握此技术 D.手机GPS导航不需要通过GPS卫星，有手机信号就行

概念：全球卫星导航系统是一种地理信息技术，它利用卫星在全球范围内进行
实时定位、导航。能为用户提供精密的三维坐标、速度和时间。
特点
全能性、全球性、全天候、连续性和实时性
组成
空 间 部 分 ——GPS 卫 星 星座。
地 面 控 制 部 分 —— 地 面 监控系统。
用 户 设 备 部 分 ——GPS 信号接收机。
地理信息技术
主要功能
在防灾减灾中的应用
遥感(RS)
观测范围广、信息获取量 大、速度快。空间上：多 波段、多时相和全天候； 时间上：同步观测
能为用户提供全天候、连 全球定位系统(GPS) 续、实时、高精度的三维
位置和速度及时间数据
地理信息系统(GIS)
对信息进行综合处理和空 间数据分析
灾害前兆监测，及时发出警报；进行 灾害跟踪监视；建立灾害模型
分析数据，提供决策
课堂总结
感谢各位观看
国土资源管理、国土开发规划等。
(2)大众化应用：GPS汽车导航、空间信息网站、城市多媒体地理信息系统等。
01 LOREM IPSUM DOLOR
遥感技术
灾害监测
遥感技术
定义：遥感技术是利用装
在航空器（如飞机、高空 气球）或航天器（人造卫 星）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。
03 LOREM IPSUM DOLOR
地理信息系统
地理信息系统
概念：地理信息系统是对数据进行输入、处理、存储、管理、查询、分析、输 出等的计算机信息系统。主要操作对象为地理空间数据。
工作原理
应用
进行自然灾害动态监测、预报预警，快速确定守在范围及受灾情况，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。

第4节
地理信息技术 在防灾减灾中的
应用
对比灾害前后的卫星遥感影像(图6.
地理信息技术 是什么？
特点：能够为用户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。
这些图层可通过位置叠加组合在一起,不同的组合可以形成具有不同实际应用价值的图片、数据及文字信息。
2013年10月,第23号强台 风“菲特”在我国福建沿海 登陆。“风云二号”气象卫 星实时监测了“菲特”的行 进过程。图a拍摄于10月5日 20时,台风“菲特”已经逼 近我国东部沿海;图b拍摄于 10月7日3时30分,台风正影响 浙江和福建大部分地区。
■ 图6.22“风云二号”气象卫星对“菲特”进行监测
概念：遥感技术是利用装在航空器(如飞机、高空气球)或航天器(如人造卫星)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(图6. 22“风云二号”气象卫星对“菲特”进行监测 能够瞬时成像、实时传输 图层用图形、符号、文本等描述某个主题的数据,如道路、村庄、河流等。 这些图层可通过位置叠加组合在一起,不同的组合可以形成具有不同实际应用价值的图片、数据及文字信息。 特点：与传统实地调查等信息获取手段相比,遥感技术具有探测范围大,获取信息速度快、周期短、信息量大,受地面条件限制少等优势,能够实现地物信息的实时、动态监测。 查询时段(2015年9月29日21时)有水位站的水位超过了警戒水位,系统发出预警。 遥感拍摄的是地球表面，其目的是获取地物信息
案例
温州灾害监测预警信息系统
温州灾害监测预警信息系统,利用雨量站、水位站、气象云图等提供的信息进行 气象要素、河湖水位、台风及其形成过程的动态监测。将这些信息与地形、交通、 遥感影像等信息进行叠加分析,可实现对灾害的预报预警(图6.27)。

进行实时定位、导航。
俄罗斯的全球卫星导航系统GLONASS
欧洲伽利略卫星导航系统GALILEO
美国的全球定位系统GPS
我国的北斗卫星导航系统BDS
Global Navigation Satellite System （GNSS）
全球卫星导航系统（GNSS）——组成
全球卫星导航系统组成示意图
用户部分
还需要哪些信息？
当地住宅分布的数据 3. 完成第2题，需要用到地理信息系
统的哪些功能？ 空间查询与分析功能
舟曲县泥石流灾害前后卫星遥感影像
辨析：遥感技术、全球卫星导航系统和地理信息系统的区分
(1)从“点”与“面”上区分 ①全球卫星导航系统的最大特点是工作对象是“一个点”或“多个点”。 ②遥感技术和地理信息系统的工作对象是“面”：若是突出监测方面，则是遥 感技术；若是突出处理、计算才能出结果，且可以制定预案、评估损失的，则是地 理信息系统。 (2)从“想”与“看”上区分 “想”，就是对“地理事象”的发展变化预测、评估、计算、思考。凡是需要 “想”的是地理信息系统；只“看”不用“想”的是遥感技术。
传感器 获取信息
遥感地面系统 信息处理分析
专业图件与数据数据
遥感技术（RS）——特点（大、快、短、少）
特点：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 优势，能够实现地物信息的实时动态监测。
北京大兴国际机场遥感影像
卫星云图
“站得高，看得远”
遥感技术（RS）在灾害监测的应用
力量。世界上多个国家，如中国、俄罗斯、美国、日本、
德国、韩国等，成立了地震专业救援队。我国的地震灾
害紧急救援队于2001年成立，在对地震等救援时发挥了 很大作用；在国外发生强震灾害时，这支救援队也会奔 赴受灾现场，与其他国家的专业救援队一起，进行救灾