第22講-地理信息技術(shù)在防災減災中的應用講義

第六單元地對人的影響及地理信息技術(shù)的應用第22講地理信息技術(shù)在防災減災中的應用地理信息技術(shù)：概念：指獲取、管理、分析和應用地理空間信息的現(xiàn)代技術(shù)的總稱，主要包括遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)等。一、遙感1.遙感的定義遙感技術(shù)是利用裝在航空器（如飛機、高空氣球）或航天器（人造衛(wèi)星）的光學或電子設備，對地表物體進行遠距離感知的地理信息技術(shù)。2.遙感的原理依據(jù)地球上的物體都在不停地吸收、反射、發(fā)射電磁波，不同物體的電磁波特性（波長和頻率）不同。3.遙感技術(shù)的優(yōu)點優(yōu)點：探測范圍大，獲取信息速度快、周期短、信息量大，受地面條件限制少，能夠?qū)崿F(xiàn)對地物信息的實時、動態(tài)監(jiān)測。4.遙感技術(shù)在防災減災中的應用（1）實時監(jiān)測臺風、洪澇等災害的形成過程；（2）快速識別地震等災害突發(fā)性自然災害的影響范圍<遙感在其它方面的應用>應用領域具體內(nèi)容應用方向資源普查礦產(chǎn)資源有許多蘊藏礦產(chǎn)的地方是地質(zhì)斷裂或環(huán)形構(gòu)造帶,借助遙感較容易“發(fā)現(xiàn)”礦產(chǎn)人們通過分析遙感圖像,便可大致劃定礦區(qū)范圍生物資源通過遙感技術(shù),獲取植被的類型、分布、健康狀況、產(chǎn)量等信息為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)保等部門服務二、全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)1.全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的概念全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)泛指所有的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，如我國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)（BDS）、美國的全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯的格洛納斯衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GLONASS）等。全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)是一種地理信息技術(shù)，它利用衛(wèi)星在全球范圍內(nèi)進行定位、導航。能為用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。2.全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的組成、作用及特點GPS衛(wèi)星不斷發(fā)出包含衛(wèi)星位置與時間的信號，用戶設備接收后根據(jù)衛(wèi)星位置解算出自己所在位置。地面控制部分可向衛(wèi)星注入數(shù)據(jù)。3.全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的在防災減災中的應用①可以精確定位,幫助用戶在遭遇自然災害或面臨風險時發(fā)出求救信號,及時報告位置和受災情況,有效縮短救援搜尋時間。②利用全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)可實現(xiàn)災后的通信聯(lián)絡、減災過程中的災情跟蹤監(jiān)測等。③利用全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)可實現(xiàn)救災過程的準確空投確保物資能夠高效、準確到達災區(qū)；三、地理信息系統(tǒng)及應用1.概念:地理信息系統(tǒng)是對數(shù)據(jù)進行輸入、處理、存儲、管理、查詢、分析、輸出等的計算機信息系統(tǒng)。主要操作對象為地理空間數(shù)據(jù)。2.地理信息系統(tǒng)的工作原理示意3.應用：進行自然災害動態(tài)監(jiān)測、預報預警，快速確定守在范圍及受災情況，為制定減災預案、評估災害損失和指導災后恢復重建等提供依據(jù)。地理信息技術(shù)主要功能在防災減災中的應用遙感(RS)觀測范圍廣、信息獲取量大、速度快。空間上：多波段、多時相和全天候；時間上：同步觀測災害前兆監(jiān)測，及時發(fā)出警報；進行災害跟蹤監(jiān)視；建立災害模型全球定位系統(tǒng)(GPS)能為用戶提供全天候、連續(xù)、實時、高精度的三維位置和速度及時間數(shù)據(jù)災情發(fā)生后的通信聯(lián)絡；減災過程中的災情跟蹤、監(jiān)測、實時監(jiān)控；災害發(fā)生地點的準確測報；救災人員趕赴現(xiàn)場的導航；可提高減災的效率和精確度。地理信息系統(tǒng)(GIS)對信息進行綜合處理和空間數(shù)據(jù)分析對自然災害進行預報預警、動態(tài)監(jiān)測、災害發(fā)生成因與規(guī)律分析、災害損失調(diào)查、災情評估等，還可以為制定減災預案和指導災后重建工作提供依據(jù)。[3S技術(shù)對比]：遙感技術(shù)（RS）：類似眼睛的功能。（獲取數(shù)據(jù)）全球定位系統(tǒng)（GPS）：定位、導航、測距、測海拔等地理信息系統(tǒng)（GIS）：采集、管理、處理、分析和輸出（分析數(shù)據(jù)，提供決策）【在線練習】一、單選題。我國是受臺風和寒潮災害影響較大的國家之一。下圖為我國寒潮和臺風的主要移動路徑示意圖。據(jù)此完成下面小題。1．國家氣象局每天為電視新聞提供的衛(wèi)星云圖主要使用了（

）A．RS、GPS B．RS、GIS C．GPS、GIS D．RS、GPS、GIS【答案】1．B【解析】1．空間定位和導航是全球定位系統(tǒng)（GPS）的主要功能；地理信息系統(tǒng)（GIS），是一種以采集、存儲、管理、分析和描述地球表面與地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)，它能顯示數(shù)據(jù)的空間分布，并具有強大的空間查詢、分析、模擬、統(tǒng)計和預測等功能；利用衛(wèi)星監(jiān)測和獲取地表影像資料，屬于遙感（RS）的主要功能。氣象局獲取衛(wèi)星云圖是使用了遙感技術(shù)，而對衛(wèi)星云圖的圖像處理和分析等是應用了地理信息系統(tǒng)，B正確，ACD錯誤。故選B。（2022·廣東·順德市李兆基中學高三階段練習）冷暖空氣交鋒，空氣強烈對流產(chǎn)生的小范圍空氣渦旋稱為龍卷風，2021年美國在罕見的12月份遭遇8年來等級最高的龍卷風暴，研究表明，這一現(xiàn)象與極地升溫背景下北極渦旋（北極上空大型冷性氣旋系統(tǒng)）分裂，冷空氣南下擴散有關(guān)。下圖示意龍卷風發(fā)生時美國海平面氣壓場形勢圖，據(jù)此完成下面小題。2．地理信息技術(shù)在此次龍卷風應對過程中可以發(fā)揮的作用有（

）A．運用衛(wèi)星導航系統(tǒng)模擬龍卷風路徑 B．運用地理信息系統(tǒng)預測龍卷風概率C．運用遙感技術(shù)實時處理龍卷風數(shù)據(jù) D．運用5G技術(shù)追蹤拍攝龍卷風實景【答案】2．B【分析】2．根據(jù)所學知識可知，全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)可以進行精確定位；運用遙感技術(shù)及時獲取龍卷風的信息，實現(xiàn)對龍卷風移動路徑的動態(tài)監(jiān)測；運用地理信息系統(tǒng)及時處理通過遙感獲得的龍卷風數(shù)據(jù)，模擬龍卷風路徑，預測龍卷風概率，因此B正確，AC錯誤。運用5G技術(shù)追蹤拍攝龍卷風實景，不是應對龍卷風災害的，只是發(fā)揮了記實功能，D錯誤。故選B。地理信息系統(tǒng)中，不同類型的地理空間信息儲存在不同的圖層上，疊加不同的圖層可以分析不同要素間的相互關(guān)系。我國是個多山的國家，隨著山區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，對泥石流減災提出了更高的要求。據(jù)某地重點監(jiān)測溝谷參數(shù)表，據(jù)此完成下面小題。溝谷編號集水面積/km2平均坡度/°流域落差/m植被覆蓋率/%①5.324.3537.215.7②2.730.1670.319.6③20.040.81353.713.2④4.526.1384.720.53.根據(jù)表中參數(shù)推測，發(fā)生泥石流可能性較大的溝谷是（

）A．①B．②C．③D．④4.泥石流淹沒區(qū)圖層與人口分布圖層的疊加，可以（

）A．推斷出各地受災情況 B．推斷出各地降水情況C．計算湖泊水域面積 D．估算工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值5.為了更及時、準確發(fā)布泥石流預警，該地區(qū)還應密切關(guān)注（

）A．氣溫高低 B．風力強弱 C．光照強度 D．降水量大小【答案】3．C

4．A

5．D【分析】3．根據(jù)表中參數(shù)，四個地點中，③地的集水面積最大，平均坡度最大，流域落差最大，植被覆蓋率最低，因此地表物質(zhì)的穩(wěn)定性最差，因此發(fā)生泥石流可能性最大，故選C。4．泥石流淹沒區(qū)圖層與人口分布圖層的疊加，若泥石流淹沒區(qū)主要是人口稀疏區(qū)，損失就會較小，若泥石流淹沒區(qū)主要是人口密集區(qū)，損失就會較大，因此二者疊加可以推斷出各地受災情況，A正確。泥石流淹沒區(qū)圖層與人口分布圖層的疊加不能推斷出各地降水情況，也不能計算湖泊水域面積