資源簡介

(共43張PPT)
地理信息技術在防災減災中的應用
第六章 第四節
“5. 12”汶川地震摧毀了當地的交通、通信設施，地震災區瞬間成為信息孤島，外界無法及時得知受災情況，這使得救援工作無法順利開展。
約8小時后，首批武警官兵到達地震重災區，并使用北斗用戶機實時傳遞災情，這是地震重災區發出的第一束生命急救電波。
圖6.20 北斗用戶機
新課導入
1.北斗用戶機是一種什么設備
2.它通過什么渠道傳送災情
了解遙感、全球衛星導航系統和地理信息系統的技術特點和相互關系。
舉例說明遙感技術、全球衛星導航系統和地理信息系統在防災減災中的具體作用。
結合實例，提出綜合運用遙感技術、全球衛星導航系統和地理信息系統進行防災、減災的具體程序和方法。
RS
遙感（Remote Sensing，簡稱RS）就是“遙遠的感知”，遙感技術是利用裝在航空器（如飛機、高空氣球）或航天器（如人造衛星）的光學或電子設備，遠距離獲取目標物的電磁波信息，并根據電磁波的特征進行分析和應用的技術。
一、遙感技術
（一）概念
地表物體
太陽
傳感器（高空氣球、飛機、衛星）
信息獲取
信息傳輸
傳感器是遙感的關鍵裝置，是遙感的中心環節。
信息接收與處理
信息解譯分析
遙感應用
（二）原理
遙感科普宣傳片
Popular science video of remote sensing
不同物體的反射率是不同的。
根據遙感圖像為什么能分辨不同的物體？
思考
特點1：探測范圍大
中國衛星夜景圖
臺灣島遙感影像
（三）特點
特點2：獲取信息速度快、周期短、信息量大
臺風遙感影像
美國五角大樓
特點3：受地面限制少
特點4：能夠對地物信息進行實時、動態監測
臺風實時動態
空間尺度
遙感具有全球觀測能力，可從多波段、多時相和全天候角度獲得全球自然災害的觀察數據。
時間尺度
在遙感平臺上能夠對地球進行同步觀察，可獲得地球表層及其瞬間的災害信息。
“風云二號”氣象衛星對臺風“菲特”進行監測
（四）應用
可以實時監測洪澇、臺風等自然災害，并進行準確的預報、預警。
2008年5月14日四川北川縣城遙感影像
能夠快速識別地震等突發性自然災害的影響范圍，對救援工作提供支持。
全國水域空間分布普查
全國森林資源普查
利用遙感可以進行礦產開采監測，土地資源、陸地水資源、海洋資源調查、植被資源等方面調查。
全國濕潤指數數據
黑龍江蒸發與蒸騰數據
此外還可以對荒漠化、環境污染、海洋生態、全球氣候變化、植被變化等方面進行環境監測。
GNSS
全球衛星導航系統（Global Navigation Satellite System，簡稱GNSS），是一種地理信息技術，它利用衛星在全球范圍內進行實時定位、導航。
全球衛星導航系統包括三大部分
空間部分
衛星星座
地面控制部分
地面監控系統
用戶部分
信號接收系統
二、全球衛星導航系統
（一）概念及組成
第一次遇到了武松，武松告訴宋江，這里離景陽岡20公里。
這回答，宋江可能在以景陽岡為中心，20公里為半徑的一個圓的圓周上任意一點。
景陽岡
可以在圓周任何一點
20
公
里
（二）工作原理
試想宋江想上梁山，迷路了，想知道自己現在身處何地。
思考
宋江一聽，等于沒問。又看到了魯智深，又問一次，魯智深回答：此地離二龍山30公里。
試想宋江想上梁山，迷路了，想知道自己現在身處何地。
思考
兩個圓有兩個交點，宋江在兩個交點任何一點上。
景陽岡
20
公
里
二龍山
30
公
里
還是不知道自己在哪，宋江又看到了顧大嫂，再問。顧大嫂答道：此地離忠義堂10公里。
試想宋江想上梁山，迷路了，想知道自己現在身處何地。
思考
同時在三個圓的圓周上，三圓相交，共有交點就一個，位置確定了。
景陽岡
20
公
里
二龍山
30
公
里
忠義堂
10
公
里
三
邊
定
位
法
對于太空中的導航衛星而言：
1星：獲取一個球面，球面上的任何一點都可能是我們的位置。
（二）工作原理
2星：兩個球面相交得到一個圓周，圓周上任何一點都可能是我們的位置。
3星：三個球面相交得到A、B兩個點，兩點中任何一點都可能是我們的位置。
3星+地球：兩點之中僅有B點位于地表附近，A點位于太空，于是便鎖定了我們唯一的位置。
全球定位系統能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間
全能性：陸地、海洋、航空和航天
全球性：覆蓋范圍整個世界
全天候：7d×24h，不受天氣影響
連續性：24小時不間斷的獲得坐標
實時性：隨時可以獲得地理坐標，得到準確定位
（三）特點
（四）世界主要的衛星導航系統
中國的北斗衛星導航系統
俄羅斯的全球衛星導航系統
歐洲的伽利略衛星導航系統
美國的全球定位系統
我國的北斗衛星導航系統由35顆軌道衛星組成衛星星座，集衛星定位、短信報文、精密授時于一體，能夠高效、快捷地實現信息傳遞。
北斗衛星導航系統模型
全球衛星導航系統在防災減災中的應用較為廣泛。
（五）應用
可以精確定位，幫助用戶在遭遇自然災害或面臨風險時發出求救信號，及時報告位置和受災情況，有效縮短救援搜尋時間。
利用全球衛星導航系統可實現災后的通信聯絡、減災過程中的災情跟蹤、監測等。
利用全球衛星導航系統可實現救災過程的準確空投，確保物資能夠高效，準確到達災區。
例如，北斗衛星導航系統在汶川地震救援中發揮了重要作用。
地理信息系統是對地理數據進行輸入、處理、存儲、管理、查詢、分析、輸出等計算機信息系統。
三、地理信息系統
（一）概念
GIS
（二）基本功能
數據輸入
數據處理
數據存儲與管理
空間查詢與分析
制圖與產品輸出
（三）地理信息系統的空間疊加分析
地理信息系統以圖層為基礎。圖層用圖形、符號、文本等描述某個主題的數據，如道路、村莊、河流等。這些圖層可通過位置疊加組合在一起，不同的組合可以形成具有不同實際應用價值的圖片、數據及文字信息。
1
2
3
1
2
3
雨量站圖
行政區圖
疊加后的圖層
（四）應用
進行自然災害動態監測、預報預警。
快速確定受災范圍及受災情況。
為制定減災預案、評估災害損失和指導災后恢復重建提供依據。
案例
溫州災害監測預警信息系統
溫州災害監測預警信息系統，利用雨量站、水位站、氣象云圖等提供的信息進行氣象要素、河湖水位、臺風及其形成過程的動態監測。將這些信息與地形、交通、遙感影像等信息進行疊加分析，可實現對災害的預報預警。
圖中點狀地物為雨量站。雨量站的顏色不同表示查詢時段（2019年08月23日12時至2019年08月27日12時）降水量的不同。
案例
溫州災害監測預警信息系統
溫州災害監測預警信息系統，利用雨量站、水位站、氣象云圖等提供的信息進行氣象要素、河湖水位、臺風及其形成過程的動態監測。將這些信息與地形、交通、遙感影像等信息進行疊加分析，可實現對災害的預報預警。
圖中三角狀地物為水位站。查詢時段（2019年08月27日10時）有的水位站的水位超過了預警水位，系統發出預警。
活動
利用地理信息技術判斷舟曲泥石流災害的影響（教材P119）
1.對比災害前后的衛星遙感影像，在災后圖中勾勒出泥石流的范圍。
2.如果估算泥石流沖毀的住宅數量，還需要哪些信息？
3.完成第2題，需要用到地理信息系統的哪些功能？
1.提示：對比分析災害和災后的影響，發生變化的地區即為泥石流影響的范圍。
2.還需要災區住宅分布圖、住宅密度圖及相應的比例尺。
3.需要用到地理信息系統的輸入、處理、查詢、分析等功能。
地理信息技術在防災減災中的應用
遙感技術
全球衛星導航系統
地理信息系統
概念
原理
特點
應用
概念及組成
工作原理
特點
世界主要的衛星導航系統
應用
概念
基本功能
地理信息系統的空間疊加分析
應用

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