1、第四節(jié) 地理信息技術(shù)在防災減災中的應用1第四節(jié) 1 “5. 12”汶川地震摧毀了當?shù)氐慕煌?、通信設施，地震災區(qū)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(qū)，并使用北斗用戶機實時傳遞災情，這是地震重災區(qū)發(fā)出的第一束生命急救電波。 北斗用戶機是一種什么設備? 它通過什么渠道傳送災情?2 2 1.了解遙感、全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)的技術(shù) 特點和相互關(guān)系。 2.舉例說明遙感技術(shù)、全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)和地理信息系 統(tǒng)在防災減災中的具體作用。 3.結(jié)合實例，提出綜合運用遙感技術(shù)、全球衛(wèi)星導航系 統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)進行防災減災的具體程序和辦法

2、。教學目標和要求3 1.了解遙感、全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)和地理信息系遙感技術(shù)全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)RSGPSBDSGIS4遙感技術(shù)全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)RSGPSGIS4一、遙感技術(shù)1.遙感概念2.工作原理3.遙感特點4.遙感應用5一、遙感技術(shù)1.遙感概念51.遙感概念RS（Remote Sensing）“遙遠的感知” 遙感：是人們在航空器或航天器上利用一定的技術(shù)裝備，對地表物體進行遠距離感知的地理信息技術(shù)。61.遙感概念RS（Remote Sensing）61.遙感概念地面遙感：高塔、車、船等航空遙感：飛機、氣球、飛艇等航天遙感：衛(wèi)星、飛船、空間站等遙感平臺71.遙感概念地面遙感：高塔

3、、車、船等遙感平臺7信息獲取信息傳輸信息解譯與分析輸出成果物體輻射和反射電磁波2.遙感工作原理遙感常用電磁波段： 紫外線 可見光 紅外線 微波由于地面物體的種類、性質(zhì)、環(huán)境條件的不同，其反射和輻射的電磁波也各不相同。8信息獲取信息傳輸信息解譯與分析輸出成果物體輻射和反射電磁波23.遙感特點特點1：探測范圍大中國衛(wèi)星夜景圖臺灣島遙感影像93.遙感特點特點1：探測范圍大中國衛(wèi)星夜景圖臺93.遙感特點特點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103.遙感特點特點2：獲取信息速度快、周期短、信息量大臺風遙感3.遙感特點特點3：受地面限制少113.遙感特點特點3：受地面限制少113

4、.遙感特點特點4：能夠?qū)Φ匚镄畔⑦M行實時、動態(tài)監(jiān)測乞力馬扎羅山積雪的變化臺風實時動態(tài)123.遙感特點特點4：乞力馬扎羅山積雪的變化臺風12 運用遙感技術(shù)，可以實時監(jiān)測洪澇、臺風等災害的形成過程，進行準確的預報、預警。4.遙感在防災減災中的應用 能夠快速識別地震等突發(fā)性自然災害的影響范圍，并為災情統(tǒng)計、災害救援等工作提供強有力的支持。13 運用遙感技術(shù)，可以實時監(jiān)測洪澇、臺風等災害的形成過程 2013年10月，第23號強臺風“菲特”在我國福建沿海登陸“風云二號”氣象衛(wèi)星實時監(jiān)測了“菲特”的行進過程。 10月5日20時，臺風“菲特”已經(jīng)逼近我國東部沿海；10月7日3時30分，臺風正影響浙江和福建大

5、部分地區(qū)“風云二號”氣象衛(wèi)星對臺風“菲特”監(jiān)測14 2013年10月，第23號強臺風“菲特”在我衛(wèi)星遙感圖片：b圖紅色表示淹沒范圍(1998.8.28)15衛(wèi)星遙感圖片：b圖紅色表示淹沒范圍15印尼海嘯前后衛(wèi)星圖16印尼海嘯前后衛(wèi)星圖162008年5月14日四川北川縣城遙感影像 北川是汶川地震災情最為嚴重的地區(qū)之一；遙感影像顯示，地震導致北川縣城及其周邊地區(qū)多處出現(xiàn)滑坡和泥石流，道路、房屋被掩埋，河道被堵塞；這為搶險救災提供地理信息支撐172008年5月14日四川北川縣城遙感影像 北川是汶川四川木里縣森林火災監(jiān)測18四川木里縣森林火災監(jiān)測18九寨溝地震前后對比19九寨溝地震前后對比19遙感技術(shù)

6、全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)RSGPSBDSGIS20遙感技術(shù)全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)RSGPSGIS20二、全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)1.概念及組成2.工作原理3.系統(tǒng)特點4.系統(tǒng)應用5.全球四大系統(tǒng)21二、全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)1.概念及組成211.概念及組成全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)：利用衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)進行實時導航，定位的系統(tǒng)。全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)包括三大部分空間部分衛(wèi)星星座地面控制部分地面監(jiān)控系統(tǒng)用戶部分信號接收系統(tǒng)221.概念及組成全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)：利用衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)進行實GPS導航系統(tǒng)衛(wèi)星星座由21顆工作衛(wèi)星,3顆在軌備用衛(wèi)星組成。 它們均勻分布在六個軌道平面內(nèi)；全球任何地點在任何時刻，地平面上空至

7、少有四顆GPS衛(wèi)星。23GPS導航系統(tǒng)衛(wèi)星星座由23北斗導航系統(tǒng)衛(wèi)星星座由 5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成。 無論身處地球的任何角落人們抬頭便可以看見5-6顆北斗星。24北斗導航系統(tǒng)衛(wèi)星星座由242.工作原理試想宋江想上梁山，迷路了，想知道自己現(xiàn)在身處何地。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252.工作原理試想宋江想上梁山，迷路了，想知道自己現(xiàn)在身處何地2.工作原理宋江一聽，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。兩個圓有兩個交

8、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262.工作原理宋江一聽，等于沒問。又看到了魯智深，又問一次，魯2.工作原理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。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272.工作原理還是不知道自己在哪，宋江又看到了顧大嫂，再問。顧2.工作原理對于太空中的導航衛(wèi)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對于太空中的導航衛(wèi)星而言：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對于太空中的導航衛(wèi)星而言：3

9、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對于太空中的導航衛(wèi)星而言：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圖片來源：星球研究所 282.工作原理對于太空中的導航衛(wèi)星而言：對于太空中的導航衛(wèi)星而2.工作原理292.工作原理293.全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)特點全球定位系統(tǒng)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：7d24h，不受天氣影響連續(xù)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303.全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)特點全球定位系統(tǒng)能為各類用戶提供精密的三4.全

10、球衛(wèi)星導航系統(tǒng)在防災減災中的應用利用安裝在手機、汽車、飛機、輪船等中的信號接收設備，可以進行精確定位，幫助用戶在遭遇自然災害風險時，發(fā)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。314.全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)在防災減災中的應用利用安裝在手機、汽車、“5. 12”汶川地震中，武警官兵到達地震重災區(qū)，并使用北斗用戶機實時傳遞災情，為救援發(fā)揮了重要作用。32“5. 12”汶川地震中，武警官兵到達地震重災區(qū)，并使用北斗5.全球四大衛(wèi)星導航系統(tǒng) GNSS歐洲伽利略GALILEO俄羅斯格洛納斯GLONASS美國GPS中國北斗BDS中美俄歐335.全球四大衛(wèi)星導航系統(tǒng) GNSS歐洲俄羅斯美國中國中美

11、俄歐遙感技術(shù)全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)RSGPSBDSGIS34遙感技術(shù)全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)RSGPSGIS34三、地理信息系統(tǒng)1.地理信息系統(tǒng)概念2.地理信息系統(tǒng)基本功能3.在防災減災中應用35三、地理信息系統(tǒng)1.地理信息系統(tǒng)概念351. 地理信息系統(tǒng)概念地理信息系統(tǒng)是對地理數(shù)據(jù)進行輸入、處理、存儲、管理、查詢、分析、輸出等計算機信息系統(tǒng)，簡稱GIS。361. 地理信息系統(tǒng)概念地理信息系統(tǒng)是對地理數(shù)據(jù)進行輸入、處理2. 地理信息系統(tǒng)基本功能數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)存儲與管理空間查詢與分析制圖與產(chǎn)品輸出372. 地理信息系統(tǒng)基本功能數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)存儲與管理空間地理信息系統(tǒng)圖層疊加分

12、析 地理信息系統(tǒng)以圖層為基礎；圖層用圖形、符號、文本等描述某個主題的數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)及文字信息；例如，將雨量站圖層與行政區(qū)圖層進行疊加，可以獲得雨量站在行政區(qū)的分布信息38地理信息系統(tǒng)圖層疊加分析 地理信息系統(tǒng)以圖層為基礎將中國高速公路分布圖與中國百萬人口城市分布圖層進行疊加，可以獲得大城市與交通線的關(guān)系。39將中國高速公路分布圖與中國百萬人口城市分布圖層進行疊加，可以將中國地形圖、中國年降水量分布圖、中國熱量帶分布疊加，可以獲得哪里能夠發(fā)展農(nóng)業(yè)、發(fā)展什么樣的農(nóng)業(yè)、適合種植什么農(nóng)作物40將中國地形圖

13、、中國年降水量分布圖、中國熱量帶分布疊加，可以獲地理信息系統(tǒng)可以解決的問題41地理信息系統(tǒng)可以解決的問題413. 地理信息系統(tǒng)在防災減災中應用地理信息系統(tǒng)利用遙感技術(shù)、全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)等提供的地理數(shù)據(jù)，進行自然災害的動態(tài)監(jiān)測、預警預報，確定受災范圍，為制定減災預案、評估災害損失、指導災后恢復重建提供依據(jù)。423. 地理信息系統(tǒng)在防災減災中應用地理信息系統(tǒng)利用遙感技術(shù)、對臺風進行實時、動態(tài)監(jiān)測43對臺風進行實時、動態(tài)監(jiān)測43遙感RS四、“3S”技術(shù)的關(guān)系全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)GNSS地理信息系統(tǒng)GIS 用于數(shù)據(jù)獲取空間定位與導航管理、查詢、更新、分析、評價工作對象是“面”是視力的延伸，收集信息，即“看”工作對象是“一個點”或“多個點”工作對象是“面”是地圖的延伸，會思考，即“想”44遙感四、“3S”技術(shù)的關(guān)系全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)用于數(shù) 溫州災害監(jiān)測預警信息系統(tǒng)，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(tài)監(jiān)測。 將這些信息與地形、交通、遙感影像等信息進行疊加