高中地理第3章防灾与减灾第3节地理信息技术与防灾减灾学案中图版选修5.docx
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高中地理第3章防灾与减灾第3节地理信息技术与防灾减灾学案中图版选修5
第三节地理信息技术与防灾减灾
●课标要求
1．举例说明地理信息技术在自然灾害预测、灾情监测和评估中的作用。
2．展望人类利用高科技趋利避害的远景。
●课标解读
1．依据海洋灾害监测系统实例，说明RS、GIS等地理信息技术手段的特点和应用环节。
2．依据大兴安岭森林火灾遥感图片资料，描述受灾区的损失状况，能正确判断火灾的分布地点。
3．通过分析案例研究，说明RS、GIS、GPS在自然灾害预测、灾情监测和评估中的作用。
4．通过救援案例，学生学会从文字、图片等材料中获取有效信息并会应用信息解决实际问题。
5．通过讨论，展望人类利用高科技趋利避害的远景，树立正确的人地关系观点。
●新课导入建议
出示2012年10月27日第23号台风“山神”的卫星影像图，通过提问学生该卫星影像图是如何获得的导入本节课。
或利用下列材料导入新课。
2010年2月27日14时34分（当地时间凌晨2时34分）智利中南部城市康塞普西翁附近发生8.8级地震，震中位置为南纬35.8度，西经72.7度。
预期地震将造成一定的房屋建筑倒塌和人员伤亡。
地震发生后，根据应急救援司的通知，中国地震局地震应急遥感技术协调组和地震预测研究所迅速开展了震后遥感分析处理和灾害损失评估工作。
●教学流程设计
课 标 解 读
重 点 难 点
1.了解地理信息技术在自然灾害预测、监测和评估中的作用。
遥感技术、地理信息系统技术及全球定位系统在防灾减灾中的具体应用。
（重难点）
2.掌握遥感技术、地理信息系统技术及全球定位系统在防震减灾中的具体应用。
3.展望人类利用高科技避害趋利的远景。
自然灾害监测系统
1.作用：
灾前预警、实时跟踪、灾后评估，并提出减灾决策建议。
2．组成
运用高科技防灾减灾
1.遥感（RS）
（1）特征：
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。
（2）应用：
台风、强风暴和沙尘暴、森林火灾等灾害的预报。
2．地理信息系统（GIS）
（1）功能：
进行空间信息的采集、存储和管理，同时拥有强大的动态分析和模拟空间现象的功能。
（2）应用：
对自然灾害进行预警预报、动态监测、灾害发生成因与规律分析、灾害损失调查和灾情评估等。
3．全球定位系统（GPS）
（1）功能：
提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置及速度和时间数据。
（2）应用：
灾情发生后的通信联络和减灾过程中的灾情跟踪、监测等。
4．其他高新技术：
生物工程技术、新能源开发利用技术和人工影响天气技术。
气象卫星在台风监测中能起到哪些作用？
【提示】 气象卫星提供的云图资料能及时发现台风中心的位置，预测台风强度、移动方向和速度，以及强风暴出现的地区。
运用高科技防灾减灾
【问题导思】
1．遥感在台风减灾中有何作用？
【提示】 实时提供台风的数据和信息，通过云图等资料能及时发现台风中心的位置、估计台风强度、移动速度和方向，以及强风暴出现的地区。
2．地理信息系统（GIS）有哪些主要功能，在防灾减灾中有哪些作用？
【提示】 功能：
进行空间信息的采集、存储、管理，同时拥有动态分析和模拟空间现象的功能。
应用：
对灾害的预警预报、动态监测、灾害发生成因与规律分析、灾害调查和灾情评估，为制订减灾预案和灾后重建工作提供依据。
3．全球定位系统（GPS）有哪些主要功能，在防灾减灾中有哪些作用？
【提示】 功能：
提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置及速度和时间数据。
应用：
灾情发生后的通信联络，减灾过程中灾情跟踪、监测，为救灾人员导航和通信联络，灾害发生地的准确测报等。
地理信息技术在自然灾害预防、灾害监测和评估中的作用如下表：
地理信息技术
主要功能
在自然灾害监测中的作用
遥感技术
（RS）
①观测范围广、信息获取量大、速度快。
②空间上：
多波段、多时相和全天候；③时间上：
同步观测
①灾害前兆监测，及时发出警报；②进行灾害跟踪监视；③建立灾害模型
全球定位
系统（GPS）
能为用户提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置和三维速度及时间数据
灾情发生后的通信联络；减灾过程中的灾情跟踪、监测、实时监控；灾害发生地点的准确测报；救灾人员赶赴现场的导航；可提高减灾的效率和精确度
地理信息系统
（GIS）
对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
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，还可以为制订减灾预案和指导灾后重建工作提供依据
读2012年第22号热带风暴10月19日02时卫星云图，回答
（1）～
（2）题。
（1）中央电视台每天新闻节目中提供的卫星云图，主要使用了（ ）
①遥感技术 ②地理信息系统 ③全球定位系统
A．①② B．①③
C．②③D．①②③
（2）通过对西北太平洋上形成的台风的监测，分析多幅卫星的云层图片，可以获得（ ）
①台风中心位置
②台风的强度和速度
③台风所造成的降水范围
④台风的移动方向
⑤台风的登陆地区
A．①②③B．③④⑤
C．①③④⑤D．①②③④⑤
【思路点拨】 这两个题目主要考查遥感等信息技术在自然灾害监测中的应用。
遥感能对自然灾害进行同步监测，及时获取信息。
【解析】 第
（1）题，卫星云图制作的过程是先利用卫星在高空获取大气中云层的分布状况图，然后将其作为信息源输入地理信息系统。
利用地理信息系统对将来24小时或48小时云系的移动和发展作出预测，最后根据其影响的地区作出天气预报。
第
（2）题，从气象卫星云图上可以看出什么地方在下雨，什么地方是晴天，台风在什么位置以及它的强度、移动方向和速度等。
【答案】
（1）A
（2）D
教材第73页思考
【答案】 1.所谓“十一法则”就是投资“一分”用于防灾，那么在减灾中就会有“十分”的效益，这也说明防灾的重要性。
加大灾害监测系统，会更大限度地减少在自然灾害中的经济损失和人员伤亡。
2．浙江省苍南县位于东南沿海，每年汛期易受风暴潮和台风灾害威胁。
近几年地方政府投资200多万元建设苍南县防汛指挥中心及其配套硬件设施和开发软件。
由于信息化建设，提高了水文数据的精确度和气象预报的准确率。
据不完全统计，在2001年“8·4”特大暴雨、19号台风“利奇玛”和2002年16号台风“森拉克”中，由于信息化系统的运用，减少灾害损失达3.8亿元，产生了巨大的社会经济效益。
教材第74页思考
【答案】 举例如表：
利用地理信息技术进行防灾减灾
案例
地理信息技术的应用
作用
结论
1998年长江、嫩江、松花江的特大洪水
洪水的动态跟踪监测——遥感评估工作——地理信息系统
为作出战胜洪水的决策提供第一手资料
自然灾害可以借助于遥感和地理信息系统，利用高科技手段进行预报、监测与评估
2000年，我国西南、西北地区的滑坡和泥石流
对这些地区暴雨和洪水的监测——遥感
为抢险救灾提供重要依据
自然灾害可以借助于遥感和地理信息系统，利用高科技手段进行预报、监测与评估
2001年，“尤特”台风袭击
①台风在某一时间所处的位置——全球定位系统 ②西江水位监测——遥感综合评估——地理信息系统
将信息迅速通过通信卫星传送给防灾减灾决策单位
2012年3月18目发生于玉溪市易门县的森林火灾，过火面积超过1800亩，经全力抢救，最终扑灭了大火。
GIS技术在这次森林火灾救援中发挥了重要作用。
据此完成1～2题。
1．地理信息系统的主要功能是（ ）
A．对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达
B．能在很短的时间内获得较全面的资料
C．能对遥感信息进行处理和判断分析
D．能在全球范围内适时进行导航、定位
2．如果将GIS新技术用来监测森林、草场火灾，可以（ ）
A．用来分析、判断引起森林火灾的原因
B．用来预测森林火灾的发生地点和灭火所用的大致时间
C．用来预测森林火灾所造成的后果
D．及时知道火灾地点、范围，预测分析火势蔓延的方向，尽快制定灭火方案
【解析】 第1题，地理信息系统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。
B项是遥感的功能，D项是全球定位系统的功能。
第2题，结合选项及地理信息系统的功能可知地理信息系统能及时知道火灾发生的地点、范围，预测分析火势蔓延的方向，尽快制定灭火方案。
【答案】 1.A 2.D
3．读下面一组案例和地理信息技术的应用，回答下列问题。
案例
地理信息技术的应用
2010年7月四川发生暴雨洪灾
洪水的跟踪、动态监测—遥感评估工作—地理信息系统
2010年7月13日安徽安庆洪灾
对暴雨和洪水的监测—遥感
2010年7月22日，台风“灿都”侵袭
珠江口水位监测—遥感综合评估—地理信息系统
（1）用于防灾减灾的地理信息技术主要包括________、________、________，其中________技术是自然灾害空间监测系统的核心技术。
（2）灾害预测预报方面的技术主要有________、________等，当这些技术发展到更高水平后，能够引导着人类从趋利避害到________发展。
（3）“3S”中防洪的技术基础是什么？
其具有哪些作用？
【解析】 本题以地理信息技术在我国重大自然灾害的监测、防灾减灾中的应用及遥感技术的应用原理，考查高科技在防灾减灾中的应用。
解题时应注意掌握“3S”技术的应用领域。
【答案】
（1）遥感（RS） 全球定位系统（GPS） 地理信息系统（GIS） 遥感
（2）空间技术 信息技术 化害为利
（3）GPS。
全球定位系统能为全球范围内的用户提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置及速度和时间数据，因而在防洪、预报台风、抗震、扑灭林火等防灾减灾中发挥着重要作用。
4．阅读2013年3月12～13日降温预报，回答下列问题。
降温预报：
12～13日，较强冷空气自北向南影响我国中东部地区，长江中下游及其以北大部地区气温将下降6～8℃，并伴有4～6级风；我国东部海区有7～8级、阵风9级的偏北或东北风。
（1）下列选项中，与图中自然灾害有关的有________（选择填空）。
A．城市用电、用气量减少
B．交通事故频发
C．感冒患者数量猛增
D．病虫害增多，不利于来年农作物生长
（2）利用现代地理信息技术，可以有效地进行减灾防灾工作。
下列减灾防灾活动中，采用遥感技术的有________（选择填空），采用GIS的有________（选择填空）。
A．通过政府网站获取受灾地区的社会经济资料
B．从历史资料中查询同时期的气象情况
C．根据卫星云图、气象数据模拟灾害发展过程，进行灾害预报
D．利用“风云二号”气象卫星获取气象数据
E．集成相关数据，对灾区各县、乡进行准确而快速的损失评估
【解析】 受寒潮影响的地区出现大风、降温、暴雪等天气，容易引发感冒和交通事故，气温大幅度降低，采暖会导致用电、用气量增加，但会冻死大量害虫和虫卵，使来年病虫害减少。
“风云二号”气象卫星获取气象数据利用的是遥感技术；模拟灾害发展过程，进行灾害预报，并对损失进行评估利用的是地理信息系统。
【答案】
（1）BC
（2）D CE
一、选择题
1．下列关于自然灾害监测系统的叙述，正确的是（ ）
A．世界各国的自然灾害监测系统都已相当完善
B．自然灾害监测系统利用的手段主要是地理信息系统
C．自然灾害监测系统可以实现灾前预警、实时跟踪和灾后评估
D.我国的自然灾害监测系统是由气象监测网、水文监测网、地震监测网以及海洋环境监测网等组成
【解析】 世界各国的自然灾害监测系统日趋完善，但还不够，故A错；地理信息系统只是地理信息技术的一个组成部分，而不是全部，故B错；自然灾害监测系统可以实现灾前预警、实时跟踪和灾后评估以及提出减灾决策建议，故C错。
【答案】 D
2．人民网北京2013年3月12日讯 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。
下列事件中，不需要利用北斗卫星导航系统的是（ ）
A．台风“鲇鱼”位置及移动路径
B．前往利比亚撤侨包机航向的确定
C．云南大理森林大火扑救方案的制定
D．舟曲特大山洪灾害救灾时救援物资的投放
【解析】 云南大理森林大火扑救方案的制定需要结合遥感和地理信息系统，不需要利用北斗卫星导航系统。
【答案】 C
3．自然灾害监测系统作用的连续性表现在（ ）
①灾前预警 ②灾中跟踪 ③灾后评估 ④提出减灾决策方案
A．①②③ B．①②
C．③D．④
【解析】 四项都属于自然灾害监测系统的作用，连续性表现在①②③。
【答案】 A
4．下列关于地理信息技术在防灾减灾中的应用，正确的是（ ）
A．GIS技术是重大自然灾害监测系统的核心技术
B．RS技术主要用于交通导航、地震监测等方面
C．运用GIS技术，可以建立一种功能强大、快速高效的减灾决策支持系统
D．运用GPS技术，可以进行洪水预报、淹没分析等
【解析】 RS是监测系统，GPS是定位系统，GIS是分析系统。
【答案】 C
今年第1号热带风暴“清松”于2013年1月3日20时在菲律宾苏禄海海面上生成，4日凌晨移入我国南海南部偏东海域，4日05时其中心位于北纬8.9度，东经116.5度，中心附近最大风力有8级（18米/秒），中心最低气压为1002百帕。
据此回答5～6题。
5．获取“清松”的图像信息主要利用的地理技术系统是（ ）
A．遥感技术B．地理信息系统
C．全球定位系统D．信息高速公路
6．预测台风的移动方向，主要应用的地理技术系统是（ ）
A．遥感技术B．地理信息系统
C．全球定位系统D．信息高速公路
【解析】 监测台风利用的是RS，预测台风移动方向主要利用是GIS。
【答案】 5.A 6.B
2013年4月20日，四川雅安芦山县发生7.0级地震。
在震后救灾中，北斗卫星导航系统（BDS）发挥了重要作用。
BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统，是继美国全球定位系统（GPS）和俄罗斯格洛纳斯（GLONASS）之后的第三个成熟的卫星导航系统。
据此回答7～8题。
7．BDS在抗震救灾中发挥的主要作用有（ ）
①提供灾区的影像
②统计灾区的经济损失
③确定救灾人员的位置
④提供短文联络
A．①② B．①③
C．②③D．③④
8．芦山地震与2008年汶川8.0级地震震中央位置同处于龙门山断裂带，但芦山地震造成的损失较小，主要原因有（ ）
①震级较低 ②提前预报 ③防震意识强 ④救援及时
A．①②③B．①③④
C．②③④D．①②④
【解析】 第7题，本题考查地理信息技术的应用。
北斗卫星导航系统属于定位导航系统，主要用于位置方面的定位和导航。
根据题目叙述：
BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统。
所以本题选择D选项。
第8题，芦山地震的震级为7.0级，低于汶川地震的震级8.0级；经过2008年汶川地震后，防震意识增强；另外本次救援工作及时，也使地震造成的损失减小。
目前地震灾害还不能有效的进行预报。
所以本题选择B选项。
【答案】 7.D 8.B
9．水稻是亚洲主要的粮食作物，病虫害灾防治是保障其高产的重要措施。
实时监测和预报水稻病虫害灾情所运用的地理信息技术是（ ）
A．全球定位系统、数字地球
B．遥感技术、地理信息系统
C．地理信息系统、数字地球
D．遥感技术、全球定位系统
【解析】 本题考查遥感、地理信息系统、全球定位系统和数字地球的概念和实际应用，意在考查考生知识的识记和应有能力。
遥感（RS）是用来观测事物的，由于下垫面的反射率不同，通过分析拍出的照片就可以获悉农作物的生长情况，即时性较强。
全球定位系统（GPS）是用来定位的。
地理信息系统（GIS）是用来空间查询、分析、模拟、统计和预测等方面的系统。
数字地球就是以3S（GPS、RS、GIS）为基础的一种综合的系统，其可为人类工作、学习、生活娱乐服务。
由题干“实时监测和预报”可知答案。
【答案】 B
10．当化工厂出现有害气体泄漏后，有关部门需要迅速确定有害气体可能影响的范围及消防和救援人员赶往现场的最短路径，并拟定救灾方案，预估灾害损失。
能够实现这一综合目标的技术是（ ）
A．地理信息系统技术B．卫星遥感技术
C．全球定位系统技术D．雷达预警技术
【解析】 地理信息系统可对地理数据进行分析、处理，并查询检索、输出各种地理信息。
【答案】 A
二、综合题
11．阅读下图，完成下列问题。
（1）该自然灾害带来的灾害天气是___________________________________
_____________________________________________________________。
（2）下列选项中，与该自然灾害有关的有（双选）（ ）。
A．城市用电、用气量减少
B．交通事故频发
C．感冒患者数量猛增
D．病虫害增多，不利于来年农作物生长
【解析】 大幅度的降温是寒潮。
受寒潮影响的地区出现大风、降温、暴雪等天气，容易引发感冒和交通事故，气温大幅度降低，采暖会导致用电、用气量增加，但会冻死大量害虫和虫卵，使来年病虫害减少。
【答案】
（1）大风、降温、暴雪等
（2）BC
11．我国是世界上自然灾害最为严重的国家之一，灾害种类多、分布地域广、发生频率高、造成损失重。
读各类自然灾害对农业损失面积比例图，回答问题。
各类自然灾害对农业损失面积比例
（1）从各类自然灾害对农业损失面积比例图上看出：
危害我国农业生产最严重的自然灾害是________和______，形成这两种灾害的自然原因是什么？
（2）每年自然灾害对我国农业造成的损失严重，请从防灾减灾方面，对我国农业的发展提出建议。
【解析】 从图中看出，对我国农业生产影响最严重的自然灾害是干旱，其次是洪涝灾害，我国旱涝灾害形成的自然原因主要是我国季风气候的不稳定性。
农业发展的出路从水利设施的建设、农业结构的调整等方面分析。
【答案】
（1）干旱 洪涝 我国主要是季风气候区，季风不稳定，降水变率大，容易引起旱涝灾害。
（2）加强农田水利基本建设，大规模建设旱涝保收高标准农田；加大农业防灾减灾的科技投入，开发抗灾能力强的新品种；调整农业结构，发展节水农业。
12．阅读下图，分析回答问题。
我国局部地区干旱频次分布图
（1）若要实时获取我国旱灾分布范围的信息，应选用________。
A．GIS技术B．GPS技术
C．RS技术D．数字地球
（2）据图描述我国干旱频次的分布特征。
（3）结合该干旱频次图，分析华北地区要实现可持续发展应该采取的措施。
【解析】 第
（1）题，要实时获取我国旱灾分布范围的信息，应选用遥感技术。
第
（2）题，结合图中的等值线进行分析即可。
第（3）题，可持续发展应该从调整产业结构、节水等方面分析。
【答案】
（1）C
（2）干旱频次大的地区主要位于长江下游及黄河下游地区，越往河流下游干旱频次越大。
（3）发展立体农业，建立高效农林复合型农业体系；推广节水灌溉技术和节水作物，发展节水农业；加强水资源管理，增强节水意识；进行跨流域调水。
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