3.1自然灾害的监测与防御

《自然灾害的监测与防御》讲义一、引言自然灾害是人类面临的重大挑战之一，它给人类的生命、财产和社会发展带来了巨大的威胁。

为了减少自然灾害造成的损失，我们需要加强对自然灾害的监测和防御工作。

本讲义将介绍自然灾害监测与防御的重要性、主要方法和技术，以及相关的应对策略。

二、自然灾害的类型和特点（一）气象灾害气象灾害包括暴雨、洪涝、干旱、台风、寒潮等。

这些灾害通常具有发生频率高、影响范围广、突发性强等特点。

（二）地质灾害地质灾害主要有地震、滑坡、泥石流、地面塌陷等。

地质灾害往往具有破坏性大、成灾速度快、预测难度高等特点。

（三）海洋灾害海洋灾害包含风暴潮、海啸、海冰等。

海洋灾害的特点是影响区域广泛，对沿海地区的威胁较大。

（四）生物灾害生物灾害例如蝗灾、病虫害等，其特点是传播速度快，容易造成大面积的农作物受损。

三、自然灾害监测的重要性（一）提前预警及时准确的监测能够提前发现自然灾害的迹象，为发布预警信息争取宝贵的时间，让人们有足够的时间采取防范措施，减少生命和财产损失。

（二）科学决策为政府和相关部门提供科学依据，以便制定合理的应急救援和灾后重建方案。

（三）风险评估有助于评估灾害可能造成的损失和影响，为制定长期的防灾减灾规划提供数据支持。

四、自然灾害监测的方法和技术（一）气象监测1、气象卫星通过卫星遥感技术，获取大范围的气象数据，包括云层分布、温度、湿度等。

2、地面气象站在各地设立的气象观测点，实时监测当地的气象要素，如气温、气压、风速、风向等。

（二）地质监测1、地震监测利用地震仪监测地震波，确定地震的发生时间、地点和震级。

2、滑坡和泥石流监测采用位移监测仪器、雨量监测设备等，对潜在的滑坡和泥石流区域进行监测。

（三）海洋监测1、海洋浮标安装在海面上的监测设备，能够测量海浪、海温、海流等海洋参数。

2、海洋卫星从太空对海洋进行观测，获取海洋表面温度、海冰分布等信息。

（四）生物监测1、病虫害监测通过设置监测点，观察病虫害的发生发展情况，利用无人机等技术进行大面积监测。

第一节自然灾害的监测与防御【学习目标】1、掌握自然灾害监测系统的含义,说明世界和我国灾害监测系统发展概况。

2、了解遥感的特点及在监测自然灾害过程中的作用。

3、了解GIS的特点及在监测自然灾害过程中的作用。

4、了解自然灾害防御的内涵及我国非工程性防御的发展状况。

【重点、难点】掌握自然灾害监测系统的含义,说明世界和我国灾害监测系统发展概况。

〖知识点1〗防灾与减灾【课堂导学】1、减轻自然灾害是认识自然灾害形成规律的首要目的2、防灾减灾工程的组成：借助现代观测技术在内的现代化手段，对自然灾害进行动态监测和综合评价，采取防御措施，灾前准备；灾中应急；灾后恢复，自救和互救等。

3、我国“减灾战略”、“国际减灾战略”：我国“减灾战略”是“以防为主，防、抗、救结合”；联合国从二十一世纪初开始实施了“国际减灾战略”的行动计划。

〖知识点2〗自然灾害监测系统【课堂导学】1、自然灾害监测系统：（1）概念：（2）主要作用：（3）自然灾害监测系统的三个核心内容及监测系统在灾前、灾中、灾后的不同作用：谁来测、怎么测、测什么，以及监测系统在灾前、灾中、灾后的不同作用。

（4）自然灾害监测系统图：三维坐标示意图直观地再现自然灾害监测系统的概念。

“各级组织”维度解释了“谁来测”的问题，从范围的级别来说有世界级的、国家级的、地方一级的，小至县、乡、镇等各级监测机构；“监测手段”维度解释“怎么测”的问题，从不同平台（地球外的各种卫星、大气层中的飞机、地面上的雷达、船只、观测站等）监视（这一环节属于遥感），再将数据通过各种接收站传送至专门机构进行汇总、分析并提出预测预报（这一环节属于地理信息系统）；“自然灾害”维度解释了“测什么”的问题，如对洪水灾情的监测，植被盖度及病虫害的严重程度的监测等。

2、世界和我国灾情监测系统的发展情况［跟踪练习］1、人类对自然灾害进行监测的防御，主要依靠（）A、先进的科学手段B、各级政府行政机构C、宣传和教育D、增加林草植被2、自然灾害监测系统不包括（）A、各级组织B、监测手段C、自然灾害D、社会经济〖知识点3〗遥感技术有自然灾害监测中的作用【课堂导学】1、遥感（RS）的概念：2、遥感技术的特点：（1）基本特点：遥感（RS）技术具有观测范围广、信息获取量大、获取速度快、实时性好和动态性强等特点。

3.1 自然灾害的监测与防御【教学目标】1．从自然灾害监测系统的构成和建立，体会随着技术进步，自然灾害的发生、发展过程可以逐步为人们所监测。

2．基于遥感和GIS监测、分析技术的特点，理解灾前、灾中和灾后监测的重要性.3．树立客观面对灾害的基本观点，说明灾害防御的可能性和减灾效果。

【教学重、难点】重点：让学生了解，虽然自然灾害的发生是不可避免、不可抗拒的，但充满智慧的人类通过各种先进的科技手段（如RS、GIS、工程和非工程防御等）对灾害进行监测和防御，是可以起到防灾、减灾作用的。

难点：地理信息系统在防灾减灾中的作用【基本知识】（一）自然灾害监测系统1．概念：自然灾害监测系统是由国家、区域及地方等各级组织，通过不同平台对自然灾害进行监测和分析的网络系统。

2．作用：灾前预警、灾中跟踪、灾后评估以及提出减灾决策方案3．世界和我国灾害监测系统的发展情况①已经形成了遍布世界各地、相互交织的灾害监测和预警网络。

②我国已经运用现代科学技术建立起各种自然灾害监测系统（二）遥感技术在自然灾害监测中的作用1．遥感（RS）技术的特点：观测范围广、信息获取量大、获取速度快、实时性好和动态性强等。

从空间尺度看，遥感具有全球观测能力，可从多波段、多时相和全天候角度获得全球自然灾害的观测数据；从时间尺度看，在遥感平台上能够对地球进行同步观测，可获得地球表层及其瞬间变化的灾害信息。

2．应用范围：广泛应用于政治、经济、军事、生活等各个方面，重点用于水灾、火灾及台风灾害等监测。

（三）地理信息系统在自然灾害监测中的作用1．信息集成与分析：主要是对各种监测系统提供的信息进行综合处理和空间数据分析，具有空间定位、定性和定量分析的功能。

2．灾害评估与预报：对自然灾害进行预报预警、动态监测、灾害发生成因与规律分析、灾害损失调查、灾情评估等，还可以为制定减灾预案和指导灾后重建工作提供依据。

3．RS与GIS结合为减灾救灾提供可靠、高效的服务RS是数据获取手段（搜集、获取原材料——海量信息），GIS是数据分析手段（对原材料进行加工处理并得出结论，指导防灾减灾工作），这两个工具有机结合，可实施动态的获取信息、处理信息的强大功能，从而为减灾救灾提供可靠、高效的服务。

第一节自然灾害的监测与防御一、自然灾害的监测系统1、主要作用：灾前预警、灾中跟踪、灾后评估及提出减灾决策方案等2、自然灾害监测系统的概况3、我国的自然灾害监测系统：已经建立起各种自然灾害监测系统二、遥感技术（RS）在自然灾害监测中的作用1、遥感技术的特点：观测范围广、信息获取量大、获取速度快、实时性好、动态性强2、遥感技术在自然灾害监测中的重要性：⑴空间看——遥感具有全球观测能力，可从多波段、多时相和全天候角度获得全球自然灾害的观测数据。

时间上看——在遥感平台上能够对地球进行同步观测，可获得地球表层及瞬间变化的灾害信息。

在灾害研究中，遥感是其它方法和技术无可替代的⑵可迅速发现人眼难以察觉的突发性灾害，如森林火灾、赤潮等⑶在交通不便、人迹罕至的地区可展现“千里眼”的优越性⑷在灾害发展过程中和消除后，灾害发生的规模、速度及是否复发都可用遥感进行监测。

三、地理信息系统(GIS)在自然灾害监测中的作用1、地理信息系统(GIS)主要是对各种监测系统提供的信息进行综合处理和空间数据分析，具有空间定位、定性和定量分析的功能2、可以对自然灾害进行预报预警、动态监测、灾害发生成因与规律分析、灾害损失调查、灾情评估等3、为制定减灾预案和指导灾后重建工作提供依据4、与RS结合：可以实现在灾害发生前，能事先圈定危险区，并对危险程度做出平价，指导防灾活动；在灾害发生过程中，能对灾情实况监测，指导抗灾活动；在成灾后，能对灾害损失做出快速评价，指导救灾活动，从而对减灾作出贡献。

遥感技术（RS）——前台（搜集、获取原材料：海量信息）地理信息系统(GIS) —后台（对原材料进行加工处理并得出结论，指导防灾减灾工作）四、自然灾害的防御1、非工程措施——通过国际组织和各个国家的减灾规划和防灾法律、各级行政部门的减灾管理及公众减灾教育等途径，控制和减少自然灾害的损失。

2、工程措施——通过建设防灾工程，改变自然灾害系统，最终达到减灾目的⑴改变地表环境，防止或减轻自然灾害的强度。

《自然灾害的监测与防御》讲义一、引言自然灾害是人类生存和发展过程中面临的重大挑战，它给人们的生命财产安全和社会经济发展带来了巨大的威胁。

为了减少自然灾害造成的损失，加强对自然灾害的监测和防御至关重要。

二、自然灾害的类型与特点（一）气象灾害气象灾害包括暴雨、洪涝、干旱、台风、寒潮等。

暴雨和洪涝往往会导致河水泛滥、城市内涝，破坏基础设施和农田；干旱则会造成农作物减产甚至绝收，影响水资源供应；台风具有强大的破坏力，能摧毁房屋、折断树木、引发风暴潮；寒潮则会带来剧烈的降温，对农业和交通产生不利影响。

（二）地质灾害常见的地质灾害有地震、滑坡、泥石流等。

地震是地壳运动的结果，可能造成房屋倒塌、人员伤亡；滑坡和泥石流通常发生在山区，在强降雨等因素的诱发下，山体岩土体顺坡下滑或携带大量泥沙石块快速流动。

（三）海洋灾害海洋灾害包括风暴潮、海啸、赤潮等。

风暴潮和海啸会冲击沿海地区，造成巨大的破坏；赤潮则会影响海洋生态平衡，危害渔业资源。

（四）生物灾害例如蝗灾、森林火灾等。

蝗灾会大面积破坏农作物，森林火灾不仅会烧毁森林资源，还可能危及周边居民的生命财产安全。

这些自然灾害具有突发性、不可预测性、破坏性强等特点，给监测和防御工作带来了很大的困难。

三、自然灾害的监测手段（一）卫星遥感技术通过卫星获取地球表面的图像和数据，能够大范围、实时地监测自然灾害的发生和发展。

例如，在监测洪涝灾害时，可以通过卫星图像观察到水域面积的变化；在监测森林火灾时，能够迅速发现火源和火灾蔓延的范围。

（二）气象雷达用于监测气象变化，能够探测到云层中的降水情况、风向风速等信息，为暴雨、台风等气象灾害的预警提供重要依据。

（三）地震监测仪可以记录地震波的传播，帮助确定地震的震中、震级和发震时间，为地震预警和应急救援争取宝贵的时间。

（四）水文监测站分布在江河湖泊等水域，实时监测水位、流量、水质等参数，为防洪抗旱提供数据支持。

（五）地质监测设备如位移监测仪、应力监测仪等，用于监测山体、边坡等地质体的变形和应力变化，提前发现滑坡、泥石流等地质灾害的隐患。