资源简介

(共55张PPT)
地理信息技术
在防灾减灾中的应用
通过探究有关自然地理问题，了解地理信息技术的应用
课标要求
学习目标
★ 结合教材图片和实际案例，了解遥感、全球卫星导航系统和地理信息系统的工作原理、特点和相互关系
★ 结合教材图片及案例，了解地理信息技术在防灾减灾中的具体应用
地理信息技术
概念
分类
应用
1.概念
地理信息技术是一门对地理信息进行获取、分析和应用的综合性技术
是地理科学与现代信息技术相结合的产物
遥感技术
北斗卫星导航系统
概念
分类
应用
2.分类
地理信息技术主要包括遥感技术、全球卫星导航系统、地理信息系统
还包括虚拟环境、网络系统等
全球卫星导航系统主要包括：美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的全球卫星导航系统（GLONASS）、欧洲的伽利略卫星导航系统（GALILEO）和我国的北斗卫星导航系统（BDS）
俄罗斯格洛纳斯
美国GPS
欧洲伽利略
中国北斗
地理信息技术
概念
分类
应用
3.应用
（1）资源管理
对矿产资源、水资源、土地资源、森林草场资源、野生动物资源等进行普查，比如：调查资源数量、资源分布、对农作物进行估产等
水资源
森林资源
草场资源
地理信息技术
概念
分类
应用
3.应用
（2）灾害监测和评价
对旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等进行监
测和评价，比如：监测灾害分布、估算受灾面积、为防灾、减灾、救灾
提供决策依据
汶川地震
山体滑坡
森林大火
地理信息技术
概念
分类
应用
3.应用
（3）环境监测和评价
对荒漠化、土壤盐渍化、环境污染、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、海上冰山漂流等进行监测和评价，比如：监测环境状况及变化、为分析环境变化的原因和制定对策提供依据
土地沙漠化
土地盐碱化
海洋污染
地理信息技术
概念
分类
应用
3.应用
（4）区域发展、城市规划、工程设计
可以应用到大型水利工程、港口工程、核电站、路网、城市等规划设计方面，比如：工程勘察和测量、工程影响分析、城市布局变化
长江三峡大坝
上海港
城市道路网
地理信息技术
概念
分类
应用
3.应用
（5）交通方面
可以应用到航空、航海、陆路交通等方面，比如：定位、导航、规划线路、监测地壳运动
卫星定位
车载导航
选择线路
地理信息技术
概念
分类
应用
3.应用
（6）其他方面
可以应用到海洋渔业、军事侦察、野外调查等方面，比如：事故救援、安全保障、科学研究
海洋渔业
军事侦察
野外调查
地理信息技术
遥感技术
概念
类型
过程
优势
应用
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）的化学或电子设备，对地表物体进行远距离感知的地理信息技术
概念
类型
过程
优势
应用
2.类型
按照不同的标准，可将遥感分成不同的类型
划分标准 类型
根据遥感平台的高度 航天遥感、航空遥感和近地面遥感
根据传感器是否向观测目标发射电磁波 主动式遥感、被动式遥感
按照电磁波的波谱范围 紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多谱段遥感
按照应用领域或专题 环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感等
遥感技术
遥感技术
概念
类型
过程
优势
应用
2.类型
遥感类型
农业遥感
遥感技术
概念
类型
过程
优势
应用
2.类型
红外遥感影像
可见光航拍遥感影像
微波遥感影像
遥感技术
概念
类型
过程
优势
应用
3.工作过程
卫星遥感技术的工作原理示意图
信息获取
卫星
信息传输
信息收集与处理
信息解释与分析
遥感应用
遥感技术
概念
类型
过程
优势
应用
3.工作过程
（1）关键装置——传感器：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
（2）地面站：对遥感信息进行处理和判读分析
（3）遥感影像：为资源勘探、自然灾害防御等决策提供服务
地物反射或辐射电磁波
传感器获取电磁波，并以影像胶片或数据磁带的形式记录下来
传感器
传输信息
地面站对信息进行处理、判读、校正、分析
制作专题地图，供用户使用
概念
类型
过程
优势
应用
3.工作过程
遥感平台高度对遥感探测的影响
高 运载工具飞行高度 低
低 高
探测范围 大
小
长 短
资料获取周期 高 地物分辨率
低 资料获取速度 快 幔
遥感技术
概念
类型
过程
优势
应用
4.优势
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
实地勘察
遥感普查
遥感技术
概念
类型
过程
优势
应用
4.优势
传统方法
遥感技术
从点、线实地观测入手，逐渐过渡到面上的分析研究
先从面上的区域分析研究入手，然后有重点地选择若干点、线进行野外验证和检查
实时、动态、监测地物信息
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
优势
二者比较
遥感技术
概念
类型
过程
优势
应用
5.在防灾减灾中的应用
运用遥感技术，可以实时监测洪涝、台风等灾害的形成过程，进行准确地预报、预警
10月5日20时，台风“菲特”已经逼近我国东部沿海
10月7日3时30分，台风正影响浙江和福建大部分地区
遥感技术
概念
类型
过程
优势
应用
5.在防灾减灾中的应用
能够快速识别地震等突发性自然灾害的影响范围，并为灾害统计、灾害救援等工作提供强有力的支持
2008年5月14日四川北川县城遥感影像
北川是汶川地震灾情最为严重的地区之一
遥感影像显示，地震导致北川县城及其周边地区多处出现滑坡和泥石流，道路、房屋被掩埋，河道被堵塞这为抢险救灾提供地理信息支持
遥感技术
概念
类型
过程
优势
应用
5.在防灾减灾中的应用
遥感技术在防灾减灾中的应用可以总结为：灾前预警、实时跟踪、灾后评估、提出减灾决策建议
遥感技术
概念
类型
过程
优势
应用
5.在防灾减灾中的应用
以长江流域洪水的监测为例，分析遥感技术与传统方法相比的优势
长江流域洪水的监测
传统方法
遥感技术
花费大量的人力和财力，消耗的时间长，还可能因受到洪水阻隔，难以进行实测
短时间内获取全面的资料，以便及时安排防灾、救灾工作
根据各种要求，利用计算机对受灾地区进行快捷且较为准确的统计
遥感技术
同桌讨论
遥感是人的视力的延伸，这句话对吗？为什么？
同桌讨论
遥感是人的视力的延伸，这句话对吗？为什么？
这句话有一定道理，但不全面
人眼在可见光范围内有很高的光谱分辨率，但在可见光之外则是“睁眼瞎”
遥感技术的功能比人眼有了很大提高，如感应的光谱更宽，从紫外线到可见光、红外线、并延伸到微波，提高了光谱分辨率和空间分辨率，在夜晚或恶劣天气情况下也能使用
微波遥感对云层、地表植被、松散沙层和干燥冰雪具有一定的穿透能力，又能全天候工作，可见遥感不仅仅是人的视力的延伸
全球卫星导航系统
概念
组成
流程
应用
全球卫星导航系统(GNSS)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
目前，全球卫星导航系统主要包括美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的全球卫星导航系统（ GLONASS ）、欧洲的伽利略卫星导航系统（ GALILEO ）和我国的北斗卫星导航系统（ BDS ）
GPS
GLONASS
GALILED
BDS
GNSS
1.全球卫星导航系统的概念
全球卫星导航系统
概念
组成
流程
应用
1.全球卫星导航系统的概念
（1）美国的全球定位系统（GPS）
GPS始于1958年美国军方的一个项目
1964年投入使用
20世纪70年代，美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS，主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务
全球卫星导航系统
概念
组成
流程
应用
1.全球卫星导航系统的概念
（1）美国的全球定位系统（GPS）
GPS
的组成
用户设备部分
地面控制系统
空间部分
21颗工作卫星、3颗备用卫星，均匀分布在6个轨道平面上
不间断地向地面监控系统发送各自与定位相关的参数和时间信息
用户的GPS接收机
显示接收机所在点位的经纬度、高度、运动方向和速度等信息
1个主控站
3个注入站
5个监测站
监测和控制卫星上各种设备的工作及卫星的运行
组 成
功 能
组成
组成
功能
功能
全球卫星导航系统
概念
组成
流程
应用
1.全球卫星导航系统的概念
（2）俄罗斯的全球卫星导航系统（GLONASS）
俄罗斯的全球导航卫星系统是由苏联(现由俄罗斯)国防部独立研制和控制的第二代军用卫星导航系统，与美国的GPS相似，该系统也开设民用窗口
全球卫星导航系统
概念
组成
流程
应用
1.全球卫星导航系统的概念
（3）欧洲的伽利略卫星导航系统（GALILED）
欧洲的伽利略卫星导航系统（GALILED）独立于GPS，但与GPS系统兼容且可以相互合作
根据欧盟委员会的支持，伽利略卫星导航系统虽然是民用系统，但仍受控使用，采取反欺骗、反滥用和反干扰措施，在战时可以对敌关闭
全球卫星导航系统
概念
组成
流程
应用
1.全球卫星导航系统的概念
（3）欧洲的伽利略卫星导航系统（GALILED）
欧洲的伽利略卫星导航系统具有四大特点
自成独立体系
能与其它的GNSS系统兼容互动
具备先进性和竞争能力
公开进行国际合作
全球卫星导航系统
概念
组成
流程
应用
1.全球卫星导航系统的概念
（3）欧洲的伽利略卫星导航系统（GALILED）
欧洲的伽利略卫星导航系统由30颗卫星组成，其中27颗卫星为工作卫星，3颗为候补卫星，除了30颗中高度圆轨道卫星外，还有2个地面控制中心
全球卫星导航系统
概念
组成
流程
应用
1.全球卫星导航系统的概念
（4）中国的北斗卫星导航系统（BDS）
北斗卫星导航系统(BDS)是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统
系统建设目标是：建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统，促进卫星导航产业链形成，形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系，推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用
概念
组成
流程
应用
1.全球卫星导航系统的概念
（4）中国的北斗卫星导航系统（BDS）
北斗卫星导航系统（BDS）由空间段、地面段和用户段三部分组成
空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星；地面段包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站；用户段包括北斗用户终端以及与其他卫星导航系统兼容的终端
概念
组成
流程
应用
1.全球卫星导航系统的概念
（4）中国的北斗卫星导航系统（BDS）
北斗卫星导航系统（BDS）发展历程
北斗一号（2003年）覆盖我国和东南亚
北斗二号（2012年）覆盖亚太大部分地区
北斗三号（2020年）服务全球
概念
组成
流程
应用
1.全球卫星导航系统的概念
（4）中国的北斗卫星导航系统（BDS）
短报文通信：北斗系统用户终端具有双向报文通信功能，用户可以一次传送40-60个汉字的短报文信息，在远洋航行中有重要的应用价值
精密授时：北斗系统具有精密授时功能，可向用户提供20ns-100ns时间同步精度
定位精度：水平精度100米，设立标校站之后为20米
系统容纳的最大用户数：540000户/小时
四大功能
概念
组成
流程
应用
1.全球卫星导航系统的概念
（4）中国的北斗卫星导航系统（BDS）
短报文通信：北斗系统用户终端具有双向报文通信功能，用户可以一次传送40-60个汉字的短报文信息，在远洋航行中有重要的应用价值
精密授时：北斗系统具有精密授时功能，可向用户提供20ns-100ns时间同步精度
定位精度：水平精度100米，设立标校站之后为20米
系统容纳的最大用户数：540000户/小时
概念
组成
流程
应用
2.全球卫星导航系统的组成
（1）空间部分——卫星星座
空间部分
地面控制部分
用户部分
（3）用户部分——信号接收系统
（2）地面控制部分——地面监控系统
概念
组成
流程
应用
3.全球卫星导航系统的工作流程
全球卫星导航系统的工作卫星不间断地发送各自与定位相关的参数和时间信息，信号接收系统接收到这些信息后，经过计算，得出其所在点位的三维位置，运动速度和时间等信息
卫星系统
监测、
控制
发送导航定位信号
地面控制系统
信号接收系统
概念
组成
流程
应用
3.全球卫星导航系统的工作流程
监测、
控制
发送导航定位信号
概念
组成
流程
应用
4.（1）全球卫星导航系统的在防灾减灾中的应用
全球卫星导航系统
用途：能为用户提供精密的三维坐标、速度和时间
工作特点：全球性、全天候、连续性和实时性
作用
提高减灾效率（联络、跟踪、监测）
精确定位，如发送求救信号、报告受灾位置、救灾物资空投
导航、通信联络、实施测控
减轻洪水、台风、地震、森林火灾等灾害
概念
组成
流程
应用
4.（2）全球卫星导航系统在其它方面的应用
全球卫星导航系统除了被应用在防灾减灾中，还被应用于大地测量、地面监测、交通导航等许多方面
概念
组成
流程
应用
4.（2）全球卫星导航系统在其它方面的应用
GPS的应用
军用
民用
定位
导航
①定位②最优行进方式和路线选择③寻找合适的道路和宿营点④报警⑤记录摄影地点、时间
①空域划分和管理②交通流量管理③飞行路线管理④提高机场利用率
旅游探险
交通
大地测量、野外勘测、紧急救援、农业监控、生态研究
①自主导航②提供位置、航速、航向和时间信息③海图航迹显示④港口、码头的船舶调度⑤近海和内河船舶导航和管理
作 用
航 海
航 空
其他
领域
小组合作
截至2020年7月28日，澳大利亚丛林大火已致30亿动物死亡
如果用地理信息系统来监测森林火灾，可以做哪些方面的工作
参考答案
地理信息系统是处理地理空间数据的计算机系统，它可以将最新的火灾地理数据资料经过处理后及时提供给研究、规划和决策等人员使用。因此，用地理信息系统监测森林火灾时可以分析火势蔓延方向，制定灭火方案等
地理信息系统
概念
组成
流程
功能
图层
应用
1.地理信息系统的概念
地理信息系统（GIS）是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
地理信息系统
概念
组成
流程
功能
图层
应用
2.地理信息系统的组成
组成 功能 内容
硬件 用于接收、存储、处理、显示地理信息 包括计算机、数据输入设备、数据输出设备、数据传输设备、存储设备
软件 用于采集、处理、显示地理数据的程序 包括数据输入与编辑、数据管理、数据操作、以及数据显示和输出软件
数据 地理信息系统处理的对象 包括基础数据和专题数据
人员 地理信息系统需求、设计的核心 包括地理信息系统开发的专业人员和应用地理信息系统完成工作的用户
地理信息系统
概念
组成
流程
功能
图层
应用
3.地理信息系统的工作
现实世界
数据源
用户
空间
数据库
解决空间问题
空间数
据获取
空间数据输入
空间数
据管理
决策
支持
地理信息系统
概念
组成
流程
功能
图层应用
4.地理信息系统的基本功能
GIS
基本功能
数据输入
与处理
制图与
产品输出
数据存储
与管理
空间查询
与分析
地理信息系统
概念
组成
流程
功能
图层应用
4.地理信息系统的基本功能
（1）数据输入与处理
遥感图像、地图和各种统计与实践数据是其主要的信息来源，通常通过图形数字化、数据规范化和数据编码来采集数据，并且数据是动态的，可以定期更新，具有多源性和海量数据的特征
（2）数据存储与管理
对数据信息进行重新组织，增强对数据间关系的描述，使数据信息能以多种方式为尽可能多的用户提供服务，实现数据信息资源的共享
地理信息系统
概念
组成
流程
功能
图层应用
4.地理信息系统的基本功能
（3）空间查询和分析
具备分析和交换能力，对原始数据进行模型构建和分析处理，得到需要的结果，作为决策的依据
（4）制图与产品输出
可以在短时间内制作各种各样的地图、统计图等，并且在地图的存储方式和可视化方面取得巨大的突破
地理信息系统就是电子地图，这句话对吗？为什么？
同桌讨论
地理信息系统就是电子地图，这句话对吗？为什么？
这种说法不正确
地理信息系统是可以随时修改和更新的计算机信息系统
电子地图只是把地理信息系统的阶段性成果做成可供人们查询的产品，是地理信息系统的一种应用产品
同桌讨论
快速抢答
答案
北斗卫星导航系统没有短信报文功能（ ）
全球卫星导航系统能够为用户提供精密的三维坐标、速度和时间（ ）
遥感技术不能够实现对地物信息的实时、动态监测 （ ）
遥感技术是对地物进行远距离感知的地理信息技术（ ）
地理信息技术可以为防灾减灾提供有力支持（ ）
地理信息技术就是地理信息系统（ ）
全球卫星导航系统主要由卫星星座、地面监控系统和信号接收系统组成（ ）
8. 全球卫星导航系统具有全球性、全天候、连续性和实时性特点（ ）
遥感技术具有探测范围大、获取信息速度快的特点（ ）
10.地理信息技术只可以防御地质灾害不可以防御气象灾害（ ）
课外活动
开展有奖征文活动
每年夏天咱们生活的这座城市都会出现“城市看海”现象，如何利用地理信息技术有效防御这种现象的发生呢？
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