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1第二节科学技术与减灾防灾学习目标明目标、知重点举例说明地理信息技术在自然灾害预测、灾害监测和评估中的作用；展望人类利用高科技趋利避害的远景。通过分析“3S”技术在减灾防灾中的应用案例，体会科学技术是第一生产力、依靠科技进步是提高减灾效益的基本途径，并学习案例分析的方法。通过学习，激发学生掌握现代科学技术的志向，进一步树立科学的减灾防灾观念。减灾防灾的主要措施【自主学习】1．基本途径：依靠科技进步。2．重要途径：加强减灾法制建设，提高全民减灾防灾意识，协调人地关系。3．指导方针：预防为主，加强自然灾害综合监测预报，大力推动减灾防灾系统工程建设。4．法制规范：以科学的观念和法制的力量规范人们的思想和行为。【合作探究】读渤海和黄海北部沿岸海冰预报示意图，完成下列问题。(1)据图说明黄、渤海海冰分布特点并解释其形成原因。(2)简述应当如何防范海冰造成的灾害。提示：(1)主要分布在沿岸的辽东湾、莱州湾等地区，辽东湾范围最大。原因：这些地区海域较封闭，海水较浅；迎风坡受冬季风影响显著；纬度较高，其中以辽东湾纬度最高。(2)利用地理信息技术开展海冰监测，关注海冰变化情况；启动灾害应急预案，及时发布海冰实况和预报信息；建立健全海洋灾害应急机制；加强渔船管理，严禁船只在恶劣天气出海作业。【核心归纳】1．减灾措施体系22．自然灾害的防御措施【跟踪训练】福建省地质构造活动强烈，地质灾害种类繁多，分布面广，是全国地质灾害较严重的省份之一，预防地质灾害十分重要。读福建省的滑坡、泥石流和地震分布示意图，回答问题。(1)分别说出福建省滑坡、泥石流和地震空间分布的特点，并说明原因。(2)请从非工程措施角度，为该省减轻泥石流灾害提出合理化意见。解析：(1)读图，根据图例，福建省滑坡、泥石流灾害主要分布在内陆丘陵山地。这里地势起伏度大，降水多。具有暴发泥石流的自然条件。地震灾害主要分布在沿海地区，这里距离板块的边界近，地壳活动剧烈。(2)减轻泥石流灾害有工程措施和非工程措施。非工程措施主要是政策或措施，如加强对滑坡、泥石流的科学研究，建立灾情监测预警系统，及时准确发布灾害信息。建立健全防灾减灾工作的政策法规体系等应急处置机制。增强民众的防灾减灾能力或意识，加强防灾减灾的宣传教育。答案：(1)滑坡、泥石流主要分布在内陆山区。原因：这里地势起伏度大，降水多。3地震主要分布在沿海地区。原因：这里距离板块的边界近，地壳活动剧烈。(2)①加强对滑坡、泥石流的科学研究；②建立灾情监测预警系统，及时准确发布灾害信息；③建立健全防灾减灾工作的政策法规体系(应急处置机制)；④增强民众的防灾减灾能力(意识)，加强防灾减灾的宣传教育。地理信息技术与减灾防灾利用高科技趋利避害的远景【自主学习】1．地理信息技术与减灾防灾(1)遥感技术在减灾防灾中的应用①是监测系统的核心技术。②特点：探测范围广，信息获取量大等。③应用：为救灾行动提供了精确的数据信息。(2)全球定位技术在减灾防灾中的应用①特点：提供精确的三维坐标、速度和时间等。②应用：交通导航、绘制地图、火灾跟踪、人员救生、地震监测等。(3)地理信息系统在综合减灾中的应用①实质：集成与减灾防灾有关的多种数据库和模型库，构成功能强大、快速高效的减灾决策支持系统。②用途a．模拟和预测灾害的发生发展情景。b．灾害危险性评估和预案制定。c．灾情实况评估和抢险救灾决策。d．灾后重建决策。③案例：防汛指挥决策支持系统a．基础：网络GIS。b．功能：信息服务、洪水预报、淹没分析、指挥调度等。42．利用高科技趋利避害的远景(1)趋利避害①基本手段：提高对自然灾害的预警能力。②技术支持：研究自然灾害发生的机制和预测理论；发展空间技术、信息技术。(2)化害为利当科技发展到更高的水平，更清楚地揭示了自然力量的破坏机制和建设机制，我们就会有更多的机会将这些强大的力量从致灾的方向引向造福的方向。【合作探究】读教材图4－2－7“防汛指挥决策支持系统”，完成下列问题。(1)由图分析防汛指挥决策支持系统由哪些子系统组成。(2)防汛指挥决策支持系统建立的基础是什么？(3)调度指挥子系统进行防汛会商的前提是什么？提示：(1)信息服务、洪水预报、淹没分析和指挥调度。(2)GIS技术。(3)预报模型、淹没模型和最佳路线分析模型的综合结果。【核心归纳】地理信息技术在减灾防灾中的应用(1)遥感、全球定位技术在减灾防灾的应用地理信息技术主要功能在自然灾害监测中的作用遥感技术(RS)①观测范围广、信息获取量大、速度快；②空间上：多波段、多时相和全天候；③时间上：同步观测①灾害前兆监测，及时发出警报；②进行灾害跟踪监视；③建立灾害模型全球定位技术(GPS)能为用户提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置和三维速度及灾情发生后的通信联络；减灾过程中的灾情跟踪、监测、实时监控；5时间数据灾害发生地点的准确测报；救灾人员赶赴现场的导航；可提高减灾的效率和精确度(2)地理信息系统在减灾防灾中的作用【跟踪训练】中国网络电视台2015年4月20日消息最新监测显示，内蒙古包头市达茂旗草原蝗虫虫卵比往年提前半个月孵化出壳，目前已呈爆发趋势，蝗灾发生面积200多万亩，严重危害面积110多万亩。为了能够及时准确预测和防治蝗虫灾害，达茂旗畜牧局草原站已启动草原蝗虫灾害防治卫星监测预警体系。针对往年飞机灭蝗时定位不准，有时误将农药撒入池塘等问题，今年在蝗虫发生的高密度区域采用卫星定位系统，精确掌握防治区域。据材料回答(1)～(2)题。(1)上述治蝗实例中，主要采用了“3S”技术中的()A．遥感技术B．全球定位技术C．遥感技术和全球定位技术D．地理信息系统(2)卫星遥感技术之所以能够感知地面蝗虫的危害和分布情况是因为()A．农作物遭受蝗虫灾害，反射光谱会发生一定特性的变化B．卫星分辨率高，可以拍摄到比较清晰的照片C．卫星直接指挥飞机进行灭蝗工作，无需人工参与D．如果采用飞机遥感，探测的范围会更大解析：在本次灭蝗中采用了遥感技术及全球定位技术。卫星遥感技术之所以能够感知地面蝗虫的危害和分布情况是因为农作物遭受蝗虫灾害后，植物的反射光谱会发生一定的特性变化。答案：(1)C(2)A课堂小结——这节课你有没有掌握以下内容？重点必背1.在减灾防灾措施中的基本途径和重要途径分别是什么？2.在减灾防灾措施中的指导方针是什么？63.修建减灾防灾工程的主要方式有哪些？4.遥感在减灾防灾中有哪些优点？5.遥感技术在森林和草原火灾发生时，如何指导救灾工作？6.在灾情发生后，GPS在救灾中起到哪些作用？微点拨1.RS是数据获取手段，GIS是数据分析手段，二者结合的优势主要体现在：(1)灾前：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。2.RS和GIS在动态监测方面的区别RS是通过不同时间成像资料对比，研究地面物体的动态变化；GIS在利用RS、GPS提供的地理信息基础上，对灾害进行监测、评估。一、选择题遥感技术和GIS的应用在抗灾减灾中起到了突出的作用，据此完成1～2题。1．两颗卫星同时运行，每隔9天可以覆盖地球一遍，说明遥感技术()A．受地面条件限制少B．测量范围大C．手段多，获得信息量大D．获得资料速度快，周期短2．遥感技术和GIS二者优势的结合，可以实现()①灾前圈定危险区，指导防灾②灾中做出损失评价，指导救灾③灾后能对灾害损失做出快速评价④二者结合可实现动态地获取信息、处理信息，达到预报预警、动态监测等功效A．①②③④B．①②③C．①③④D．①②④解析：每隔9天覆盖地球一遍，说明遥感技术具有获取资料速度快的优势。遥感可以快速获取资料，GIS对资料进行处理整合，从而作出灾情评价，指导抗灾活动。答案：1.D2.C3.自然灾害的防御就是在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，减轻灾害造成的危害。下列属于非工程性防御工作的是()A．研制、发射地球资源卫星进行自然灾害的监控B．退耕还林及打坝筑堤C．三峡水利枢纽工程7D．通过多种方式，分别对不同人群进行防灾减灾的知识教育和技能培训解析：选D。完善法律法规、灾害管理体系，进行减灾知识教育和技能培训是非工程性措施。4．北京时间2015年12月29日0时04分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射高分四号卫星。这颗卫星的发射成功标志着我国北斗卫星导航系统由区域运行向全球拓展的启动实施。下列事件中，不需要利用北斗卫星导航系统的是()A．台风“玲玲”位置及移动路径B．前往越南撤侨包机航向的确定C．云南昭通地震抢救方案的制定D．5月南方暴雨洪水灾害救灾时救援物资的投放解析：选C。云南昭通地震抢救方案的制定需要结合遥感和地理信息系统，不需要利用北斗卫星导航系统。读下图，完成5～7题。5．图中所示的人工建筑工程，主要是用来()A．实施小流域开发B．蓄水—灌溉—防洪等C．拦沙—泄水—防止泥石流D．固坡—护山—防止山体滑坡6．图示区域可能分布在我国的()A．东北地区B．西北地区C．西南地区D．东南沿海7．该工程属于工程性防御中的()A．改变地表环境B．阻隔或控制灾害与人口、财产等的直接相遇C．改变财物等的特征，提高抗灾性能D．以上都不符合解析：第5题，图示为格栅坝预防地质灾害图，据此不难得出答案。第6题，四地中的西南地区多泥石流灾害。第7题，格栅坝可以使水流下泻，但能够阻止泥石流中的大块物质冲击村庄、交通线等。8答案：5.C6.C7.B在森林火险、抗洪抢险等抢险救灾中，地理信息技术起了重要的作用。据此回答8～9题。8．运用遥感技术监测森林火灾与人工监测相比，其优点是()①获取资料快，可及时地进行动态分析②受地面的限制少，可避免人员的伤亡③获取信息最大④探测的范围广，可在客观上进行监测A．①②③B．①③④C．①②④D．①②③④9．对长江流域洪灾进行监测的理想技术手段是()A．遥感技术B．人工监测C．水上快艇监测D．航空目测解析：与人工监测火灾相比，RS获取资料快，受地面限制少，获取信息量大，探测范围广。通过地理信息系统能及时知道火灾地点、范围，预测分析火势蔓延的方向，尽快制定灭火方案，因此在长江流域监测洪灾最理想的技术手段是遥感技术。答案：8.D9.A二、综合题10．读堰塞湖形成示意图，结合所学知识，完成下列问题。(1)据图推测，图中堰塞湖形成的可能直接原因。(2)堰塞湖形成后，可能造成的危害有哪些？应该采取怎样的应急措施？(3)在抗震救灾中将遥感技术(RS)广泛运用到对地震滑坡、堰塞湖的动态监测上，请说明这样做的意义。解析：第(1)题，设问强调“直接”，由河形成湖的原因在于河水不能外泄，即存在“堰塞体”。根据等高线的疏密变化，推断出因西侧山坡陡峻，发生滑坡，致使滑坡体阻塞河道形成堰塞湖。第(2)题，遥感技术具有观测范围广、信息获取量大、速度快等特点，所以在抗震救灾中可以为地震滑坡、堰塞湖的科学处置与减灾决策提供科学依据等。第(3)题，根据两幅图的对比可知堰塞湖的形成会淹没周边村镇和坡地，山坡受到水的浸泡后，可能会导致新的滑坡、泥石流等；堰塞湖蓄积了大量河水，一旦堰塞体出现崩溃、崩塌，河(湖)水将9在下游形成洪涝灾害。治理堰塞湖的措施主要是要加强对堰塞体的监测、及时疏通河道、及时疏散和撤离居民等。答案：(1)西坡由于坡度陡，可能出现滑坡，导致滑坡体阻塞河道。(2)危害：容易诱发新的滑坡、泥石流；淹没湖区村镇；堰塞体可能被破坏，存在潜在的洪涝危害。措施：加强监测预报；及时疏通河道(在堰塞湖堤坝上开挖泄洪槽)；及时疏散和撤离居民。(3)遥感观测范围广、信息获取量大、速度快，可以为地震滑坡、堰塞湖的科学处置与减灾决策提供科学依据。11．读材料，回答下列问题。材料一病虫害的发生、发展是有规律的，它所出现的特征是可以直接或间接在遥感图像上判读的，通过遥感监测可以预报其发生，报告危害严重程度与危害面积及发展趋势。世界上有60个国家受蝗虫危害，世界粮农组织利用气象卫星监测蝗虫繁殖区，并结合现场抽样调查验证，作出灾情预报，在一定程度上减轻了蝗虫灾情。材料二火灾是造成森林破坏的主要原因之一。