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第一节自然灾害的监测与防御学习目标明目标、知重点了解自然灾害监测系统的概念及其作用。理解世界和我国自然灾害监测系统的发展状况。初步掌握遥感(RS)和地理信息系统(GIS)在灾害监测中的作用。了解自然灾害防御的工程性措施和非工程性措施的相关内容。自然灾害监测系统【自主学习】1．概念：是由国家、区域及地方等各级组织，通过不同平台对自然灾害进行监测和分析的网络系统。2．作用灾前预警灾中跟踪灾后评估提出减灾决策方案3．发展情况(1)世界各国逐步建立和完善了灾害监测系统，特别是地震、海洋、气象、水文等监测部门。(2)我国已经运用现代科学技术建立起气象、地震、水文、海洋环境等自然灾害监测系统。【合作探究】阅读教材P62图3.1“自然灾害监测系统”，探究下列问题。(1)自然灾害监测系统主要包括哪些要素？(2)自然灾害监测系统的主要作用是什么？(3)自然灾害监测系统所监测的主要灾害种类有哪些？提示：(1)各级组织(世界监测机构、各个国家、地方政府、基层社区等)；各类监测手段(遥感、雷达、信息接收站等)；所监测的各类灾害。(2)灾前预警、灾中跟踪、灾后评估以及提出减灾决策方案等。(3)大气圈(热带气旋、干旱、寒潮等)、岩石圈(地震、滑坡、泥石流等)、水圈(洪涝、风暴潮等)、生物圈(病害、虫害和鼠害等)【核心归纳】自然灾害监测系统【跟踪训练】当地时间2015年10月8日8点50分(北京时间8日11点50分)，南亚次大陆发生里氏7.6级强烈地震，包括印度、巴基斯坦、阿富汗等国家都有强烈震感，据报道仅在巴基斯坦就造成53182人死亡，75146人受伤，灾后重建资金至少需要50亿美元。据此完成(1)～(2)题。(1)该次地震的发生与哪两大板块有关()A．亚欧板块、太平洋板块B．南极洲板块、印度洋板块C．亚欧板块、印度洋板块D．印度洋板块、非洲板块(2)防震减灾需加强科学研究，下列说法正确的是()A．发达国家发生地震的频率已经很低B．由于科学技术的进步，地震给人类造成的危害程度已经很低C．发展中国家地震多发，其造成的损失也远远高于发达国家D．地震监测预警系统的建立，能够提高对地震的快速反应能力，对灾情有“缩小”作用解析：第(1)题，根据材料，此次地震发生在南亚次大陆与亚欧大陆之间，分别属于印度洋板块和亚欧板块，C对。第(2)题，发生地震的频率与经济水平无关，A错。由于科学技术的进步，地震给人类造成的危害程度已经降低，但仍较高，B错。发展中国家地震造成的损失远远高于发达国家，并不是因为地震多发，而是抗震能力低，救援设施不足，C错。地震监测预警系统的建立，能够提高对地震的快速反应能力，对灾情有“缩小”作用，D对。答案：(1)C(2)D地理信息技术在自然灾害监测中的作用【自主学习】1．遥感技术在自然灾害监测中的作用(1)遥感技术的特点基本特点观测范围广、信息获取量大、获取速度快、实时性好和动态性强等时空特点空间全球观测，多波段、多时相和全天候角度时间同步观测，可获得地球表层及其瞬间变化的灾害信息(2)应用①为天气预报提供云图资料，能看到沙尘、台风、暴雨等灾害性天气的形成过程。②利用遥感影像可以迅速地发现一些初发时人眼难以察觉的突发性灾害，如森林火灾、赤潮等。③在交通不便地区更可展现遥感作为灾害监测“千里眼”的优越性。④监测灾害发展过程中和消除后，发生的规模、速度以及是否复发。[图表导读]读教材P64图3.2“1990年发生在太平洋上的第15号台风的卫星影像”和图3.3“1998年长江洪水九江段决堤遥感影像”，据图回答下列问题。(1)卫星影像主要是利用什么现代技术获得的？(2)遥感技术相对于人的实地监测有哪些好处？提示：(1)遥感技术。(2)遥感技术具有观测范围广、信息获取量大、获取速度快、实地性好和动态性强等特点，节省人力物力。2．地理信息系统在自然灾害监测中的作用(1)功能：空间定位、定性和定量分析。(2)作用：对各种监测系统提供的信息进行综合处理和空间数据分析，对自然灾害进行预报预警、动态监测、灾害发生成因与规律分析、灾害损失调查、灾情评估等，为制定减灾预案和指导灾后重建工作提供依据。(3)与RS结合①灾前：事先圈定危险区，评价危险程度，指导防灾活动。②灾中：实况监测灾情，指导抗灾活动。③灾后：快速评价灾害损失，指导救灾活动。【合作探究】阅读材料，探究下列问题。中新社太原2012年11月19日电中国首颗民用合成孔径雷达卫星“环境一号”C星19日清晨在太原卫星发射中心成功发射升空。国家国防科技工业局发布消息称，这标志着中国环境与灾害监测预报小卫星星座“2＋1”方案正式组成，并全面运行。“环境一号”C星具有全天时、全天候工作能力，同时还具有一定的穿透力，特别适合恶劣气候条件下的应用。它将与之前在轨运行的“环境一号”A/B卫星，组成环境与灾害监测预报小卫星星座。该星座可对生态破坏、环境污染和灾害进行大范围、全天候、全天时动态监测，及时反映生态环境和灾害发生、发展的过程；对生态环境和灾害发展变化趋势进行快速预测、评估，为紧急救援、灾后救助和重建工作提供科学依据；还可以与地面监测手段相结合，提高环境和灾害信息的观测、采集、传送和处理能力，为提高减灾和环境保护能力提供有力保障。(1)遥感技术在自然灾害监测中主要应用于哪些领域？(2)利用遥感技术监测自然灾害有何优点？(3)地理信息系统在自然灾害监测评估中有何作用？提示：(1)遥感技术在自然灾害监测中主要应用于旱情、水灾、沙尘暴、台风、暴雨、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等方面的监测。(2)从空间尺度看，遥感具有全球观测能力，可从多波段、多时相和全天候角度获得全球自然灾害的观测数据；从时间尺度看，遥感能够对地球进行同步观测，可获得地球表层及其瞬间变化的灾害信息。(3)地理信息系统可以对自然灾害进行预报预警、动态监测、灾害发生成因与规律分析、灾害损失调查、灾情评估以及为制定减灾预案和指导灾后重建工作提供依据。【核心归纳】地理信息技术在自然灾害监测或评估中的作用地理信息技术主要是遥感技术和地理信息系统，在自然灾害监测中起着重要的作用，如下表所示：主要功能或特点在自然灾害监测中的作用遥感技术(RS)观测范围广、信息获取量大，速度快，实时性好和动态性强等①除了能看到电视屏幕上的常规大气云图，还可以看到沙尘、台风、暴雨等灾害性天气的形成过程。②利用遥感影像可以迅速地发现一些初发时人眼难以察觉的突发性灾害，如森林火灾、赤潮等。③在交通不便、人迹罕至的地区可展现遥感作为灾害监测“千里眼”的优越性。④在灾害发展过程中和消除后，对灾害发生的规模、速度以及是否复发进行监测空间上：多波段、多时相和全天候时间上：同步观测地理信息系统(GIS)对信息进行综合处理和空间数据分析，具有空间定位、定性和定量分析的功能对自然灾害进行预报预警、动态监测、灾害发生成因与规律分析、灾害损失调查、灾情评估等，还可以为制定减灾预案和指导灾后重建工作提供依据RS和GIS结合信息获取和空间分析结合灾前：圈定危险区，对危险程度作出评价，指导防灾活动灾中：实况监测并作出评价，指导抗灾活动灾后：评价损失，指导救灾活动【跟踪训练】“风云三号”气象卫星是为了满足中国气象预测和环境监测等方面的迫切需求而建设的第二代极轨气象卫星。据此完成(1)～(2)题。(1)“风云三号”气象卫星在监测大范围自然灾害和生态环境时应用的地理信息技术是()A．遥感B．地理信息系统B．全球定位系统D．数字地球(2)“风云三号”气象卫星与人工探测相比，具有的优点不包括()A．探测范围大B．受地面限制小C．速度快、周期短D．全球性、连续性解析：第(1)题，环境与灾害监测是遥感技术的应用领域。第(2)题，遥感技术的特点是探测范围大、受地面限制小、速度快、周期短等。全球性、连续性是全球定位系统的特点。答案：(1)A(2)D自然灾害的防御【自主学习】1．概念：防御就是在自然灾害发生之前采取工程性或非工程性防御措施，以防止或延迟灾害的发生，减轻灾害发生时造成的危害和损失。2．措施(1)非工程性防御措施①概念：通过国际组织和各个国家的减灾规划和防灾法律、各级行政部门的减灾管理以及公众减灾教育等途径，控制和减少自然灾害造成的损失。②国际行动：“国际减轻自然灾害十年”。③我国行动制定法律法规颁布减灾规划进行防灾减灾的知识教育和技能培训(2)工程性防御措施①概念：工程性防御措施是通过修建防灾工程，改变自然灾害系统，最终达到减灾的目的。②工程性防御措施的三种方式方式实例改变地表环境，防止或减轻自然灾害的强度加固稳定变形土体；生物工程可以阻隔或控制灾害与人口、财产等的直接相遇修建大堤；建立护坡、挡墙可以改变财物等的特性，提高抗灾性能，减少灾害损失兴建水库、排灌站、电机井等工程及配套设施；加固房屋[图表导读]读教材P69图3.8“建设格栅坝预防地质灾害”，据图回答下列问题。(1)该工程主要防御哪类灾害？(2)它是如何防御灾害的？提示：(1)滑坡、泥石流。(2)一是改变地表环境，加固稳定坡体，防止灾害的发生；二是建设格栅坝，阻隔灾害与人口、财产的直接相遇，以减轻灾害。【合作探究】阅读材料，探究下列问题。据山西省民政厅报告：2017年春以来，山西省吕梁、朔州、忻州、大同、临汾等地降水量与往年相比明显偏少，春夏连旱，多个县市遭受多年未遇的严重旱灾，农业生产严重受阻，人民群众生活发生一定困难。截至2017年7月26日16时统计，旱灾造成吕梁、大同、忻州等6市41个县(市、区)285万人受灾，113.5万人因旱需生活救助，农作物受灾面积540.7千公顷，其中绝收87.4千公顷，直接经济损失20.6亿元。(1)防御自然灾害的措施可以分为哪两类？(2)防御旱灾应采取哪些措施？提示：(1)防御自然灾害的措施有非工程性防御措施和工程性防御措施两类。(2)防御干旱灾害可以采取以下措施：进行农田水利基础建设；旱灾多发区，种植耐旱作物和品种，大力推广喷灌、滴灌技术；节约用水；进行跨流域调水；适时进行人工增雨；进行农业灾害保险；加强植树造林等。【核心归纳】1．非工程性防御措施与工程性防御措施(1)非工程性防御措施(2)工程性防御措施含义就是通过修建防灾工程，从三个方面改变自然灾害系统，最终达到减灾的目的途径改变地表环境，防止或减轻自然灾害岩土体改造工程、疏排水工程，加固稳定变形土体，防止滑坡、泥石流生物工程措施防风固沙，防止土地沙化、水土流失阻隔或控制灾害与人口、财产等的直接相遇修建大堤防洪防潮，保护堤内人口和财产安全建立护坡、挡墙等阻拦物，避免泥石流冲击村庄、耕地改变财物特征，提高抗灾性能，减少灾害损失兴修水库、排灌站、电机井等工程配套设施，防洪抗旱加固房屋，增强抗震性能2.主要灾害的具体防御措施灾害类型工程措施非工程措施地质灾害地震提高地表建筑物的抗震能力以及改善建筑物的结构加强地震的监测预警滑坡、泥石流植树造林，增加植被覆盖率；加固坡体，建设格栅坝等利用GPS系统密切监视坡体变化水文灾害洪水灾害做好流域内的植被保护，建设防护林；退田还湖，保护湖泊湿地；疏通河道等利用遥感对暴雨和洪水进行监测风暴潮建设沿海防护林体系和海岸防护(或堤防)工程做好风暴潮的预报和监测气象灾害旱灾开渠引水或修建输水管线；加强水库等水利基础设施建设；推广先进的灌溉技术；培育耐旱作物品种等；保护植被，植树造林等宣传教育，提高公民的节水意识台风加固建筑物利用遥感技术加强台风的监测和预报寒潮地膜覆盖；培育抗冻能力强的作物品种；营造加强监测和预报防护林；人工施放烟幕等【跟踪训练】阅读材料，回答问题。2016年1月20日，一股来自西伯利亚的“霸王级”寒潮席卷我国南方，受寒潮和雨雪冰冻极端天气影响，江西省部分地区灾情严重。截至23日12时统计，江西省受灾人口49.36万人，因灾伤病人口3人，紧急转移安置31852人；农作物受灾面积5501公顷；倒塌房屋7间、一般损坏房屋9间；因灾造成直接经济损失4012.5万元。下图为我国南方某区域的冻害发生频次(单位：次)分布图。(1)若图中冻害频次等值线的间距为10，则P地的冻害频次值为多少？试