地理信息技术在防灾减灾中的应用-教学设计

地理信息技术在防灾减灾中的应用

【教学目标与核心素养】

一、综合思维：

1．通过图文资料的阅读分析，了解地理信息技术的含义及特点。

2．通过探究讨论掌握地理信息技术在防灾减灾中的应用。

二、地理实践力：掌握一些阅读卫星图片的简单方法以及地理信息技术防灾减灾工作原理。

三、人地协调观：增强学习科学、服务社会的信念，进一步树立人类战胜自然灾害的坚定信念。

【教学重难点】

1．了解遥感技术、全球卫星导航系统及地理信息系统的工作原理，掌握其特点。

2．举例说明遥感技术、全球卫星导航系统及地理信息系统在资源普查、环境和灾害监测中的应用。

【教学过程】

一、激趣诱思

2019年3月21日，我国高分辨率对地观测系统的高分五号和六号两颗卫星正式投入使用，为我国环境监测、资源勘查、防灾减灾等行业提供高质量、高可靠的高光谱数据，在我国高光谱分辨率遥感卫星应用方面具有示范作用，在掌握高光谱遥感信息资源自主权、满足国家需求等方面具有重大战略意义。遥感技术可用于哪些自然灾害的监测？

二、基础梳理

教师引导学生阅读课本后完成以下基础知识的梳理

（一）遥感技术

1．定义：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）的光学或电子设备，对地表物体进行远距离感知的地理信息技术。

2．特点

（1）探测范围大。

（2）获取信息速度快、周期短、信息量大。

（3）受地面条件限制少。

（4）能够实现地物信息的实时、动态监测。

3．应用

（1）实时监测洪涝、台风等灾害的形成过程，进行准确的预报、预警。

（2）能够快速识别地震等突发性自然灾害的影响范围，并对灾情统计、灾害救援等工作提供强有力的支持。

链接生活

梳理完基础知识后教师引出问题启发学生思考，遥感技术为什么能在灾害救助中得到广泛的应用?

提示：由于遥感技术具有探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大的特点，所以应用领域十分广阔。

问题探究

据俄罗斯媒体2019年4月16日报道，目前全球共有438颗地球遥感卫星在轨，中国拥有最多的大型遥感卫星，合计有84颗。遥感卫星主要用于科学试验、国土资源普查、农作物估产及防灾减灾等领域。在汶川大地震、舟曲特大泥石流等重大自然灾害中，遥感系列卫星通过实时对地成像观测，为地面指挥、抗灾救助、灾情核实、恢复重建等提供了海量信息支持。

结合材料探究：

（1）遥感技术要借助飞机、飞船、卫星等运载工具，试分析运载工具的运行高度会对遥感结果产生哪些影响。

（2）如何应用遥感技术进行灾害监测？

（二）全球卫星导航系统

1．定义：全球卫星导航系统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和导航。

2．组成⎩⎪⎨⎪⎧卫星星座——空间部分地面监控系统——地面控制部分信号接收系统——用户部分

3．特点

（1）提供精密的三维坐标、速度和时间。

（2）具有全球性、全天候、连续性、实时性的特点。

4．全球卫星导航系统⎩⎪⎨⎪⎧美国：全球定位系统俄罗斯：全球卫星导航系统欧洲：伽利略卫星导航系统中国：北斗卫星导航系统

5．应用

进行精确定位，帮助用户在遭遇自然灾害或面临风险时发出求救信号；及时报告位置和受灾情况，有效缩短救援搜寻时间。

链接生活

梳理完基础知识后教师引出问题启发学生思考：全球定位系统在我们的生活、生产中能提供什么帮助?

提示：能为用户提供精密的三维坐标、速度和时间，可以帮助人们野外考察、旅行和测量等。

问题探究

1999年3月27日，美国空军的一架F-117隐形战斗机在塞尔维亚上空被防空导弹击落，飞行员手持着PRC-112A求生电台，脚下则是一望无际的塞尔维亚的农田。最终飞行员被美国空军及时救出。

结合材料探究：

（1）救援队是通过何种方式获得坠机飞行员的具体位置的？

（2）该技术在自然灾害救援中能够起到哪些作用？

（三）地理信息系统

1．定义：地理信息系统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。

2．应用

（1）利用地理信息系统的空间查询与分析功能，可以根据不同目的对相关数据进行叠加分析。

（2）利用遥感技术、全球卫星导航系统等提供的地理数据，进行自然灾害动态监测、预报预警，快速确定受灾范围及受灾情况，为制定减灾预案、评估灾害损失和指导灾后恢复重建等提供依据。

链接生活

梳理完基础知识后教师引出问题启发学生思考：如何理解“地理信息系统（GIS）是地图的延伸”这句话？

提示：可以理解为地图是GIS的重要信息源，是GIS的基础;而GIS是地图的延伸和完善，除了具备地图的基本功能外，还有地图所没有的其他更多功能。

三、互动探究，突破重难点

探究点一：遥感技术

【情景导入诱思】

阅读材料，探究下列问题。

材料遥感技术工作示意图。

（1）你是如何理解遥感概念中“远距离的感知”的？

（2）在区域地理环境研究中，遥感与实地测绘的传统工作方法相比，具有哪些优势？

（3）行驶于亚丁湾海域的某货轮遭遇海盗袭击，其向我护航舰队发出求救信号后，我护航舰队可通过哪种地理信息技术获取货轮和海盗船的精确位置、航行速度和方向，及时赶往货轮所在海域实施护航？

提示：（1）“远距离”即不直接接触地物；“感知”即要用一定的装备和技术获得地物的信息。

（2）遥感技术监测的范围大，获取信息的速度快，对地物的分辨率较高，投入较少，受地面条件限制较小等。

（3）全球定位系统（GPS）。

【核心考点突破】