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地理必修第一册 第6章 第4节 教学设计
第6章　自然灾害
第4节　地理信息技术在防灾减灾中的应用
目录
一、学习目标
二、必备知识
三、情景探究
探究一：遥感技术
探究二：全球卫星导航系统
探究三：地理信息系统
第6章　自然灾害
第4节　地理信息技术在防灾减灾中的应用
一、教学目标
1．通过不同案例，选择合适的地理信息技术。
2．通过图文材料，理解地理信息系统在防灾减灾中的应用。
二、必备知识
（一）遥感技术
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。
2．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。
3．应用
(1)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。
4. 判断下列说法的正误。
①遥感能够实现地物信息的实时动态监测。 (√)
②遥感技术不能快速识别地震等突发性自然灾害的影响范围。 (×)
③遥感能发现突发性自然灾害。 (√)
（二）全球卫星导航系统
1．含义：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。
2．系统组成
3．特点：全球性、全天候、连续性和实时性。
4．应用
通过信号接收设备，进行精确定位，帮助用户发出求救信号，及时报告位置和受灾情况，有效缩短救援搜寻时间。
5. 全球卫星导航系统组成及主要工作过程
6. 判断下列说法的正误。
①全球卫星导航系统的主要功能是定位和导航。 (√)
②全球卫星导航系统可以对自然灾害进行动态监测。 (×)
③全球卫星导航系统可以对灾情进行评估。 (×)
（三）地理信息系统
1．概念：对地理数据进行输入、处理、存储、管理、查询、分析、输出等的计算机信息系统。
2．功能
3．应用：对自然灾害进行动态监测、预报预警，快速确定受灾范围及受灾情况，为制定减灾预案、评估灾害损失和指导灾后恢复重建等提供依据。
[特别提醒]　地理信息系统的叠加分析功能的实质就是同一地区不同主题的图层位置叠加组合，以形成实际应用价值的数据及文字信息，不同的图层叠加可获得不同数据信息。
4. 如果将地理信息系统用来监测森林火灾，可以监测哪些方面？
提示：地理信息系统在自然灾害监测中可以通过现有的火势情况，结合风向、森林面积等预测分析火势的蔓延方向，并制定出详细的灭火方案。
三、情景探究
探究一：遥感技术
2022年11月22日新华社报道，目前，我国在轨稳定运行的300公斤以上的卫星有300余颗，居世界第二位。在轨遥感卫星200余颗，实现了16米分辨率卫星数据1天全球覆盖，光学2米分辨率数据全球1天重访，1米分辨率合成孔径雷达卫星对全球任意地区重访时间为5小时。我国天地一体化的空间基础设施体系建设取得进展。
近日，国家航天局正式发布开通国家遥感数据与应用服务平台。相关专家介绍，高分专项经过10余年的建设，实现从地球静止轨道到低轨卫星群、从可见光到红外、从多光谱到高光谱、从光学遥感到雷达遥感的对地观测能力，构建了我国高分辨率对地观测系统骨干网。
问题1　（综合思维）遥感技术为什么能在灾害救助中得到广泛的应用？
提示：遥感技术具有探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大的特点，所以应用领域十分广阔。
问题2　（地理实践力）遥感技术要借助飞机、飞船、卫星等运载工具，运载工具的运行高度会对遥感结果产生哪些影响？
提示：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，对地物的分辨率越低。
问题3　（综合思维）如何应用遥感技术进行环境监测？
提示：根据地物在不同情况下有不同的反射率，可以利用遥感判断水污染和大气污染。
归纳提升
1．遥感技术的工作特点
技术装备 遥感平台、传感器、遥感信息处理系统
工作原理 目标物→传感器→遥感地面系统→图像、数字
特点 探测范围大、获得资料速度快、受地面限制少、获取信息量大、应用广，能够实现地物信息实时、动态监测
2．遥感在自然灾害监测中的作用
探究二：全球卫星导航系统
2022年11月4日，国务院新闻办公室发布了《新时代的中国北斗》白皮书，白皮书中提到，北斗应用产业快速发展。中国卫星导航与位置服务产业总体产值在2021年全年达到了约4 700亿元人民币的新高度。北斗系统是世界上首个具备全球短报文通信服务能力的卫星导航系统；是世界上首个面向授权用户提供区域短报文通信服务的卫星导航系统；建成地面站全国一张网，向行业和大众用户提供实时米级、分米级、厘米级和事后毫米级高精度定位增强服务。中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人表示，新时代的中国北斗服务优质多样，可实现全球范围常态化实时监测。
问题1　（综合思维）北斗卫星导航系统由哪三部分组成？有哪些特点？
提示：由卫星星座、地面监控系统、信号接收系统三部分组成。具有全球性、全天候、连续性、实时性的特点。
问题2　（地理实践力）北斗卫星导航系统的主要作用有哪些？
提示：定位、导航、授时、短信报文等。
归纳提升
全球卫星导航系统的应用领域
应用领域 具体应用
民用交通 空中导航：空域划分与管理；交通流量管理；飞行路线管理；提高机场利用率。 航海：自主导航；提供位置、航速、航向和时间信息；海图航迹显示；港口、码头的船舶调度；近海和内河船舶导航和管理
旅游探险 定位；选择最优行进方式和线路；寻找合适的道路和宿营点；报警；选择最佳记录摄影地点、时间
其他领域 大地测量；野外勘测；紧急救援；生态研究；农业资源调查；农作物生产等
军用 定位和导航
探究三：地理信息系统
2019年1月20日至2月10日，青海省玉树藏族自治州，经历了连续的四场强降雪，使玉树遭受了严重雪灾，截至2月17日，玉树全州6市（县）28个乡镇72个村，遭受不同程度的雪灾，受灾群众达5.53万人，因灾死亡牲畜18 887头（只、匹）。政府为此积极应对，紧急调拨灾害补助资金，完成发放救灾粮480.3吨，各类物质9 680件，完成饲草调运22 918.31吨，各类抗灾救灾人员，积极参与到牲畜转场、铲雪除冰和饲料拉运中。
问题1　（综合思维）此次玉树雪灾救灾中，救灾指挥部准确获知雪灾的范围及受灾面积，所依据的地理信息技术是什么？
提示：遥感技术、地理信息系统。
问题2　（综合思维）大雪掩埋了道路，救灾物资的调运过程中，保证救灾车辆准确到达目的地的地理信息技术是什么？
提示：是通过全球卫星导航系统的定位和导航功能实现的。
归纳提升
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，其简要工作程序及其每个程序的含义图示如下：
2．地理信息系统在区域地理环境研究中的应用
3．地理信息系统在灾害监测中的应用

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