第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用

一、地理图层叠加分析法 图层叠加分析法是应用地理信息系统的图层概念和技术，探索地理原理，研究地理问题的新手段、新方法。应用地理图层叠加分析法，有助于对复杂因素进行分析研究，并具有直观性、形象性和可操作性等优点。 地理信息系统中的图层一般以数字形式存在。而我们也可以把真实的图像描绘在透明纸上，自己动手制作地理图层。基本步骤如下： 1.用图层对复杂的地理信息进行分类。 2.将不同类型的信息按相同比例尺分别描绘在透明背景的图层上，制成一系列专题地图。 3.将所绘图层对位叠加，显示出较完整的地理信息。图层叠加方法可以帮助我们分析、研究较为复杂的地理问题，体验地理信息技术在学习和生活中的实用价值。 二、地理图层叠加分析法的应用 选取与问题相关的地理图层进行叠加分析，可以帮助我们探究和解决较复杂的地理问题。例如，以城镇作为参照，将“水体图层”与“路网规划图层”相互叠加，可圈定建桥位置。基本步骤如下： 1.以城镇为参照，选取河流图层。 2.以城镇为参照，选取道路图层。 3.以城镇为参照，将上述两个图层叠加。根据图层间相互关系，圈定需要建桥的位置。 三、动手做：应用图层叠加分析法，模拟在城区租房在城区租房，应关注房屋所在地的地理位置。除租金价格外，租房者一般要求能满足以下条件：出行便利，环境不喧闹；方便购物；便于子女就近上学。应用图层叠加分析法基本原理，综合分析各相关要素，可绘制出满足上述租房基本条件的区域。 材料准备 新版城区交通地图，透明纸，透明水彩颜料。 操作步骤  1.将透明纸蒙在地图上，以主干道作为参照坐标，根据租房者所要求的条件，用不同颜色的透明水彩颜料描绘以下相应图层。 ●出行便利，环境不喧闹在第一张透明纸上用浅红色水彩颜料填绘距交通主干道200米以外的区域。 ●方便购物在第二张透明纸上用浅棕色水彩颜料填绘距商店及农贸市场500米以内的区域。 ●便于子女就近上学在第三张透明纸上用浅黄色水彩颜料填绘距学校1000米以内的区域。 将上述三个图层相互叠加，再蒙上一张透明纸，用浅绿色水彩颜料填绘重叠部分，完成图层四，这便是符合上述租房条件的区域。 […]

三峡库区的湖北省秭归县积极开展地质灾害群测群防体系建设，地质灾害专业监测预警能力稳步提升。近年来，秭归县又在两个滑坡体上增加了卫星定位位移监测桩，以精准监测滑坡的移动。 卫星定位位移监测预警系统通过在滑坡体和建筑物上设置的多个卫星定位监测桩进行数据采集，采集的数据实时传输至位移分析系统。一旦变形量超过预警阈值，系统将实时预警。这不仅为研究滑坡变形特征、变形机制和危害程度等提供了翔实数据，而且通过监测预警的实时性为及时处置滑坡险情提供了技术保障。 活动：读图4-3-9，说一说卫星定位位移监测预警系统应用了什么地理信息技术，起到了什么作用。 下载PDF

全球卫星导航系统是由卫星群组成的卫星系统，可以保证在任意时刻都可以同时观测到四颗卫星，从而获取该观测点的经纬度和高程，以便实现导航、定位、授时等功能。该系统具有高精度、高效率和低成本的优点，被应用于大地测量、地面监测、交通导航等许多方面。 地理信息系统，是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统，已应用于经济、社会、环境和生态的规划、决策和管理等方面。 活动：1.举例说明地理信息技术在野外调查中的作用。 2.假如要跟踪研究放归野外的大熊猫的生活情况，地理信息技术可以发挥什么作用？ 知识窗：北斗卫星导航系统 过去一提起卫星导航，大家往往会想到GPS。实际上全世界现在有四个卫星导航系统：GPS、BDS、GLONASS和GALILEO。它们分别是美国、中国、俄罗斯和欧洲研发的卫星导航系统。2000年，我国建成了“北斗一号”系统，向国内提供服务；2012年，建成了“北斗二号”系统，向亚太地区提供服务；目前，我国正在实施“北斗三号”系统建设。根据系统建设总体规划，2018年该系统为“一带一路”沿线及周边国家提供基本服务；2020年前后，35颗卫星发射组网完成，系统为全球用户提供服务。 北斗卫星导航系统已逐步应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、地理测绘、森林防火、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域，在国防现代化建设中也将发挥重要作用。 下载PDF

地球上的物体都在不停地吸收、反射、发射电磁波，不同物体的电磁波特性不同。遥感就是在这个原理基础上发展起来的。在距离地球一定距离的飞机、飞船、卫星上，使用光学仪器和电子仪器，接收地面物体发射或反射的电磁波信号并记录下来，传送到地面，最后通过分析，揭示出地面物体的特征、性质及其变化，从而服务于资源评估、环境监测、灾害预警等。简而言之，遥感包括信息的获取、传输、接收、处理、分析和应用几个环节。 由于遥感具有探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大等特点，因此在许多方面具有明显的优势。 在遥感影像上，不同地物有不同的影像特征。这些影像特征是判读识别各种地物的依据。例如，在图4-3-3和图4-3-4遥感图像中，可以清晰地看到河流、桥梁、道路、聚落的分布及形态特征。根据两幅图像的对比，可以发现某些地理事物的变化。在这两幅卫星影像上，水域为蓝色（泥沙含量较大的为蓝灰色或者灰白色），人工建筑多呈灰色，植被呈红色。人工建筑、工程的边界往往棱角明显，形状规则；道路的宽度一般变化较小，而河流的宽度多变；道路相对比较顺直，而河流则弯弯曲曲等。 活动：读图4-3-3和图4-3-4，完成下列任务。 1.描出植被分布区的范围，说出植被分布的变化。 2.画出两个年份的海岸线，说明海岸线的变化。 3.画出两个年份的入海河道，说明入海河道的变化。 4.分析并说明还有哪些显著的变化。 通过遥感可以比较快速和全面地了解灾区的情况。2010年8月7日，甘肃舟曲发生特大泥石流，近2000人死亡或者失踪，20000多人失去家园。通过下面两张遥感影像图的对比可以发现，灾害前后舟曲县城及其附近地区地面环境发生了很大变化。 活动：对比图4-3-5两张遥感影像图，完成下列任务。 1.画出受灾区域。 2.指出受灾最严重的区域。如果灾后第一时间看到这两张影像图，你认为救灾队应该把救灾重点放到哪里。 3.思考并讨论舟曲泥石流灾害给我们带来的启示。 由于不同地区地物的差异、合成影像波段的差异，以及地物特征的季节差异，不同地区、不同波段、不同季节的影像颜色和特征也不完全相同。具体情况应作具体分析，有的还应当结合实地调查进行判读。 下载PDF

地理信息技术是一门对地理信息进行获取、分析和应用的综合性技术，是地理科学与现代信息技术相结合的产物。其核心技术是遥感、地理信息系统、卫星定位系统等。地理信息技术已广泛应用于国民经济的各个领域。 下载PDF

汶川地震发生后，震区许多地方交通中断、通信受阻，给了解灾情、布置救灾带来许多困难。地理信息技术在灾情评估和救灾部署中发挥了重要的作用。 问题：什么是地理信息技术？地理信息技术在救灾中发挥了什么作用？地理信息技术在生产和生活中还有哪些用途？ 下载PDF

2010年8月7日22时左右，甘肃舟曲县城东北部山区突降特大暴雨，降雨持续40多分钟，雨量达97毫米，引发特大泥石流。 2. 如果估算泥石流冲毁的住宅数量，还需要哪些信息？ 3. 完成第2题，需要用到地理信息系统的哪些功能？ 下载PDF

温州灾害监测预警信息系统，利用雨量站、水位站、气象云图等提供的信息进行气象要素、河湖水位、台风及其形成过程的动态监测。将这些信息与地形、交通、遥感影像等信息进行叠加分析，可实现对灾害的预报预警（图6.27）。 下载PDF

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（图6.25）。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（图6.26）。 在防灾减灾领域，地理信息系统利用遥感技术、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。 下载PDF

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、导航。 全球卫星导航系统主要由卫星星座（空间部分）、地面监控系统（地面控制部分）和信号接收系统（用户部分）三部分组成，能够为用户提供精密的三维坐标、速度和时间，适用于陆地、海洋、航空和航天，具有全球性、全天候、连续性和实时性的特点。 目前，全球卫星导航系统有我国的北斗卫星导航系统（图6.24）、美国的全球定位系统、俄罗斯的全球卫星导航系统和欧洲的伽利略卫星导航系统。全球卫星导航系统在防灾减灾中的应用较为广泛。利用安装在手机、汽车、飞机、轮船等中的信号接收设备，可以进行精确定位，帮助用户在遭遇自然灾害或面临灾害风险时，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。例如，北斗卫星导航系统在汶川地震救援中发挥了重要作用。 下载PDF