《地理信息技術(shù)與防災(zāi)減災(zāi)》教學(xué)設(shè)計(jì)

第三節(jié)《地理信息技術(shù)與防災(zāi)減災(zāi)》教學(xué)設(shè)計(jì)【學(xué)習(xí)目標(biāo)定位】1．理解地理信息技術(shù)在自然災(zāi)害預(yù)測(cè)、災(zāi)情監(jiān)測(cè)和評(píng)估中的作用。2．了解人類(lèi)利用高科技趨利避害的遠(yuǎn)景?！拘轮崂怼恳?、自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1．作用：災(zāi)前①、實(shí)時(shí)②、災(zāi)后③，并提出減災(zāi)決策建議。2．組成eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(④監(jiān)測(cè)網(wǎng),⑤監(jiān)測(cè)網(wǎng),水文監(jiān)測(cè)網(wǎng),⑥監(jiān)測(cè)網(wǎng)))二、運(yùn)用高科技防災(zāi)減災(zāi)1．遙感(RS)(1)特征：觀測(cè)范圍廣、信息獲取量大、⑦、實(shí)時(shí)性好和⑧等。(2)應(yīng)用：⑨、暴雨和⑩、森林火災(zāi)等災(zāi)害的預(yù)報(bào)。2．地理信息系統(tǒng)(GIS)(1)功能：進(jìn)行空間信息的采集、?和管理，同時(shí)擁有動(dòng)態(tài)分析和?的功能。(2)應(yīng)用：對(duì)災(zāi)害的預(yù)警預(yù)報(bào)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、災(zāi)害發(fā)生?、災(zāi)害損失調(diào)查和災(zāi)情評(píng)估等。3．全球定位系統(tǒng)(GPS)(1)功能：提供?、連續(xù)、實(shí)時(shí)、高精度的?及?數(shù)據(jù)。(2)應(yīng)用：災(zāi)害監(jiān)測(cè)、評(píng)估、?與災(zāi)害信息管理。4．其他高新技術(shù)：生物工程技術(shù)、?技術(shù)和人工影響天氣技術(shù)。[思維活動(dòng)]1．下面是某校甲、乙兩個(gè)探究活動(dòng)小組，學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容后，撰寫(xiě)的《地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的作用》兩篇小論文及不同的觀點(diǎn)：甲組認(rèn)為：地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中投資大、收效小。乙組認(rèn)為：地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中無(wú)論是現(xiàn)在還是將來(lái)，作用是巨大的，是不可代替的。請(qǐng)你評(píng)價(jià)上述觀點(diǎn)是否正確。答案甲組觀點(diǎn)是片面的，地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中投資大，這是事實(shí)，但是它在防災(zāi)減災(zāi)方面展示了強(qiáng)大的生命力和廣闊的應(yīng)用前景。乙組觀點(diǎn)是正確的。2．防汛指揮決策支持系統(tǒng)是如何工作的？答案①信息服務(wù)子系統(tǒng)提供對(duì)雨情、水情、工情、災(zāi)情等各類(lèi)防汛相關(guān)信息的查詢、監(jiān)視、報(bào)警、報(bào)險(xiǎn)的管理，采用移動(dòng)GIS技術(shù)則可以在救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)等及時(shí)融入信息服務(wù)系統(tǒng)。②洪水預(yù)報(bào)子系統(tǒng)根據(jù)降水量、上游來(lái)水量、水庫(kù)放水量等信息，用水文模型對(duì)洪水過(guò)程作出預(yù)報(bào)。③淹沒(méi)分析子系統(tǒng)根據(jù)洪水預(yù)報(bào)的結(jié)果和當(dāng)?shù)氐膶?shí)際地勢(shì)，在電子地圖上動(dòng)態(tài)顯示淹沒(méi)過(guò)程和淹沒(méi)范圍。④調(diào)度指揮子系統(tǒng)根據(jù)預(yù)報(bào)模型、淹沒(méi)模型和最佳路線分析模型的綜合結(jié)果進(jìn)行防汛會(huì)商，迅速形成防汛物資調(diào)運(yùn)，救災(zāi)人員部署，淹沒(méi)區(qū)人員和物資轉(zhuǎn)移安置方案，并及時(shí)發(fā)布?！净?dòng)探究】探究點(diǎn)一遙感技術(shù)和地理信息技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用[探究活動(dòng)]讀教材圖3－3－3“地理信息系統(tǒng)在自然”災(zāi)害監(jiān)測(cè)評(píng)估中的作用，結(jié)合教材及所學(xué)知識(shí)完成下列問(wèn)題。(1)地理信息系統(tǒng)信息的來(lái)源主要來(lái)自哪幾個(gè)方面？(2)自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)什么進(jìn)行監(jiān)測(cè)？(3)地理信息系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)儀器有哪些？(4)自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)哪些接收站？送到哪里？答案(1)主要來(lái)自遙感數(shù)據(jù)、地面觀測(cè)、歷史文獻(xiàn)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)資料等。(2)主要對(duì)陸地和海洋這一對(duì)承災(zāi)體進(jìn)行監(jiān)測(cè)。(3)平臺(tái)監(jiān)測(cè)儀器空中地球同步衛(wèi)星、飛機(jī)、極軌衛(wèi)星地面氣象雷達(dá)、地面觀測(cè)器海上海洋數(shù)據(jù)收集浮標(biāo)、氣象氣候船(4)主要接收站有衛(wèi)星地面接收站、高空接收站、自動(dòng)接收站、氣象衛(wèi)星中心。通過(guò)這些接收站將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)送到專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)(信息處理中心)進(jìn)行匯總、分析并提出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。[反思?xì)w納]遙感和地理信息系統(tǒng)在自然災(zāi)害空間監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用地理信息技術(shù)主要功能在自然災(zāi)害空間監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用遙感技術(shù)(RS)獲取___________，提供信息。觀測(cè)范圍______、信息獲取量______、獲取速度_______?？臻g上：多波段、多時(shí)相和全天候；時(shí)間上：同步觀測(cè)(1)除了能看到電視屏幕上的常___________，還可以看到沙塵暴、臺(tái)風(fēng)、暴雨等災(zāi)害性天氣的形成過(guò)程(2)利用遙感影像可以迅速地發(fā)現(xiàn)一些初發(fā)時(shí)人眼難以察覺(jué)的突發(fā)性災(zāi)害，如___________、赤潮等(3)在交通不便、人跡罕至的地區(qū)可體現(xiàn)遙感作為災(zāi)害監(jiān)測(cè)“___________”的優(yōu)越性(4)在災(zāi)害發(fā)展過(guò)程中和消除后，對(duì)災(zāi)害發(fā)生的___________、____________以及是否復(fù)發(fā)進(jìn)行監(jiān)測(cè)地理信息系統(tǒng)(GIS)對(duì)信息進(jìn)行綜合處理和分析，具有空間定位、定性和定量分析的功能(1)對(duì)自然災(zāi)害進(jìn)行預(yù)報(bào)預(yù)警、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、災(zāi)害發(fā)生成因與規(guī)律分析、災(zāi)害損失調(diào)查、災(zāi)情等。(2)為制訂減災(zāi)預(yù)案和指導(dǎo)災(zāi)后工作提供依據(jù)RS和GIS結(jié)合信息和空間結(jié)合災(zāi)前：圈定危險(xiǎn)區(qū)，對(duì)危險(xiǎn)程度做出，指導(dǎo)防災(zāi)活動(dòng)。災(zāi)中：實(shí)況并做出評(píng)價(jià)，指導(dǎo)抗災(zāi)活動(dòng)。災(zāi)后：損失，指導(dǎo)救災(zāi)活動(dòng)[拓展延伸]地理信息系統(tǒng)在救災(zāi)防災(zāi)中的應(yīng)用[遷移應(yīng)用1]讀下列材料后完成下列問(wèn)題。汶川大地震發(fā)生后，重災(zāi)區(qū)陷入信息隔絕狀態(tài)。國(guó)土資源部第一時(shí)間緊急啟用航空遙感飛機(jī)，從6000米高空拍攝了地震災(zāi)區(qū)高精度遙感圖片。專(zhuān)家們對(duì)航片進(jìn)行初步數(shù)據(jù)處理和解譯，對(duì)災(zāi)區(qū)房屋倒塌情況、滑坡、泥石流規(guī)模及分布和具有隱患的滑坡體、公路及橋梁受損等災(zāi)害情況進(jìn)行標(biāo)注。把這些圖像傳遞到抗災(zāi)一線，作為指揮人員制訂抗震救災(zāi)方案的參考依據(jù)。之后，航空遙感飛機(jī)還成為監(jiān)測(cè)堰塞湖次生災(zāi)害威脅的“天眼”。(1)遙感在監(jiān)測(cè)地震災(zāi)害時(shí)能夠(雙選) ()A．分析地震發(fā)生的原因B．監(jiān)測(cè)震災(zāi)的動(dòng)態(tài)C．為救災(zāi)提供預(yù)案依據(jù)D．控制災(zāi)害的發(fā)生(2)結(jié)合材料分析，遙感與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合在抗災(zāi)過(guò)程中的主要作用是______________________；在災(zāi)后的主要作用_____________________________。解析第(1)題，運(yùn)用遙感可以對(duì)地震進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為救災(zāi)提供預(yù)案依據(jù)，卻不能夠分析出地震發(fā)生的原因，更不能控制災(zāi)害的發(fā)生。第(2)題，遙感與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合在抗災(zāi)過(guò)程中可對(duì)災(zāi)情實(shí)況監(jiān)測(cè)，并且在災(zāi)后對(duì)災(zāi)情做出快速評(píng)價(jià)，指導(dǎo)救災(zāi)活動(dòng)。答案(1)BC(2)對(duì)災(zāi)情實(shí)況監(jiān)測(cè)，指導(dǎo)抗災(zāi)活動(dòng)對(duì)災(zāi)情做出快速評(píng)價(jià)，指導(dǎo)救災(zāi)活動(dòng)探究點(diǎn)二高科技在防災(zāi)減災(zāi)中的作用[探究活動(dòng)]讀下表完成下列問(wèn)題。案例地理信息技術(shù)的應(yīng)用2011年9月重慶合川發(fā)生暴雨洪災(zāi)洪水的跟蹤、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)——遙感；評(píng)估工作——地理信息系統(tǒng)2011年6月6日貴州省黔西南州望謨縣特大洪災(zāi)對(duì)暴雨和洪水的監(jiān)測(cè)——遙感2011年9月29日，臺(tái)風(fēng)“納沙”侵襲海南省水位監(jiān)測(cè)——遙感；綜合評(píng)估——地理信息各級(jí)組織系統(tǒng)(1)用于防災(zāi)減災(zāi)的地理信息技術(shù)主要包括____________、__________、__________，其中__________技術(shù)是自然災(zāi)害空間監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心技術(shù)。(2)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方面的技術(shù)主要有________、________等，當(dāng)這些技術(shù)發(fā)展到更高水平后，能夠引導(dǎo)人類(lèi)從趨利避害到化害為利發(fā)展。(3)“3S”中防洪的基礎(chǔ)技術(shù)是什么？其具有哪些作用？答案(1)遙感(RS)全球定位系統(tǒng)(GPS)地理信息系統(tǒng)(GIS)遙感(2)空間技術(shù)信息技(3)GPS。全球定位系統(tǒng)能為全球范圍內(nèi)的用戶提供全天候、連續(xù)、實(shí)時(shí)、高精度的三維位置及速度和時(shí)間數(shù)據(jù)，因而在防洪、預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)、抗震、撲滅林火等防災(zāi)減災(zāi)中發(fā)揮著重要作用。[反思?xì)w納](1)3S技術(shù)之間的關(guān)系查詢空間應(yīng)用定位獲取查詢空間應(yīng)用定位獲取(2)其他高新技術(shù)的應(yīng)用機(jī)制預(yù)測(cè)機(jī)制預(yù)測(cè)[遷移應(yīng)用2]2003年2月，國(guó)家確定了“環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)小衛(wèi)星星座”建設(shè)分步實(shí)施戰(zhàn)略，第一步戰(zhàn)略是在“十五”期間先期發(fā)射兩顆光學(xué)小衛(wèi)星和一顆合成孔徑雷達(dá)小衛(wèi)星(HJ－1A、HJ－1B、HJ－1C)，組成的“2＋1”星座，簡(jiǎn)稱(chēng)“環(huán)境一號(hào)”(代號(hào)HJ－1)，初步形成對(duì)我國(guó)災(zāi)害和環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)的能力；第二步戰(zhàn)略是在“十一五”期間，采用資源共享的方式，積極開(kāi)展國(guó)際合作，依托“十五”期間將建立的“2＋1”星座，完成由4顆光學(xué)小衛(wèi)星和4顆雷達(dá)小衛(wèi)星組成的“4＋4”小衛(wèi)星星座，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的全天時(shí)、全天候監(jiān)測(cè)。2008年9月HJ－1A、B星上天，經(jīng)過(guò)半年的在軌測(cè)試運(yùn)行，于2009年3月正式交付投入使用。據(jù)此回答(1)～(4)題。(1)環(huán)境系列減災(zāi)衛(wèi)星對(duì)生態(tài)環(huán)境和災(zāi)害進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，直接應(yīng)用的地理信息技術(shù)是 ()A.遙感 B.地理信息系統(tǒng) C.全球定位系統(tǒng) D.數(shù)字地球(2)環(huán)境系列減災(zāi)衛(wèi)星不能直接監(jiān)測(cè)的自然災(zāi)害是 () A.臺(tái)風(fēng) B.洪澇 C.地震 D.森林病蟲(chóng)害(3)2011年元旦期間，受北方冷空氣南下影響，貴州、湖南、廣西等地凍雨天氣仍在持續(xù)，當(dāng)?shù)氐缆方Y(jié)冰，交通出行受到嚴(yán)重影響。某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)“現(xiàn)代地理信息技術(shù)在貴州、湖南、廣西等地凍雨天氣搶險(xiǎn)救災(zāi)中的應(yīng)用”產(chǎn)生了濃厚興趣，請(qǐng)你就這一課題幫助他們?cè)O(shè)計(jì)合理的方案。(4)國(guó)家發(fā)改委、環(huán)保部等7部委2011年1月3日下發(fā)《三峽庫(kù)區(qū)及其上游流域水污染防治“十二五”規(guī)劃編制大綱》，宜昌市壩上段列入優(yōu)先控制單元，主要水體是香溪河。請(qǐng)你設(shè)計(jì)用遙感技術(shù)對(duì)我國(guó)三峽水質(zhì)狀況監(jiān)測(cè)的方案。解析本題以環(huán)境系列減災(zāi)衛(wèi)星、南方凍雨、長(zhǎng)江三峽水污染為背景考查地理信息技術(shù)在自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的作用。第(1)題，對(duì)生態(tài)環(huán)境和災(zāi)害進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的只有遙感。第(2)題，地震用衛(wèi)星不能直接監(jiān)測(cè)。第(3)題，根據(jù)GPS、RS、GIS的作用設(shè)計(jì)合理的方案。第(4)題，根據(jù)遙感技術(shù)的特點(diǎn)可以通過(guò)獲得三峽水質(zhì)狀況遙感影像資料(或建立三峽水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng))從而對(duì)水質(zhì)出現(xiàn)的異常狀況進(jìn)行分析，