第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用

第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用

遥感技术

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(图6.21)。 与传统实地调查等信息获取手段相比,遥感技术具有探测范围大,获取信息速度快、周期短、信息量大,受地面条件限制少等优势,能够实现地物信息的实时、动态监测。 运用遥感技术,可以实时监测洪涝、台风等灾害的形成过程(图6.22),进行准确的预报、预警;能够快速识别地震等突发性自然灾害的影响范围(图6.23),并为灾情统计、灾害救援等工作提供强有力的支持。 下载PDF

第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用

课前引入

“5·12”汶川地震摧毁了当地的交通、通信设施,地震灾区瞬间成为信息孤岛,外界无法及时得知受灾情况,这使得救援工作无法顺利开展。约8小时后,首批武警官兵到达地震重灾区,并使用北斗用户机(图6.20)实时传递灾情,这是地震重灾区发出的第一束生命急救电波。北斗用户机是一种什么设备?它通过什么渠道传送灾情? 下载PDF

第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用

作业题

1根据给出的材料,说出哪项地理信息技术可以帮助科学家解决下面的问题。 滇金丝猴是世界上的濒危动物之一,要想做好对滇金丝猴的保护工作,必须了解它们的生活 习性。然而中国滇金丝猴生活在高山峡谷等人们难以进入的地区。长期以来,科学家对滇金丝猴的研究主要以观察为主,有时为了看到滇金丝猴甚至要等上两三个月。因此,用传统的研究方法很难获取滇金丝猴的详细资料,了解它们的活动规律,史没有办法对其采取强有力的保护措施。 2根据给出的材料和”大兴安岭那吉林场火灾遥感影像”图,完成下列各题。 2017年5月17日到5月20日大兴安岭那吉林场发生火灾。遥感影像上分时分地显示了起火点的位直。由于火的高温属性,即使在有云雾遮挡的情况下,运用遥感技术,我们依然能够发现起火点的情况。 (1)遥感影像在监测地理事物方面有哪些优势? (2)大兴安岭那吉林场火灾遥感影像对于及时了解、控制和扑灭大火有哪些帮助? 3.地质灾害监测系统是一个对地质灾害隐患点长期监测预警并能够有效管理空间数据的综合系统。通过对滑坡、崩塌等灾害多发地点实施连续监测,并将获取的监测信息与相应的地貌、城市规划、J监测点分布等空间数据进行综合分析,可以建立有效的灾害预测模型,并做出灾情预警分析。要建设地质灾害监测系统,需要用到哪些地理信息技术? 课题:检查进度:以四川九寨沟为例,结合所学知识并从网上查找九寨沟震前、震后的遥感影像,说出地震灾害的情况,同学之间讨论所得到的结伦。 下载PDF

第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用

案例研究:地理信息技术在四川九寨沟防震减灾中的应用

2017年8月8日21时19分,四川省阿坝州九寨沟县发生7.0级地震,震源深度20千米,造成巨大损失。漳扎镇周边及景区发现多处滑坡及潜在滑坡体,九寨沟黄龙机场到漳扎镇的544国道沿线发现5处滑坡;在九寨沟景区盆景滩以上、火花海以下形成了堪塞湖。在此次地震灾害中,从震前的预警到震后一系列的应急响应,地理信息技术发挥了巨大的辅助决策作用。 全球卫星导航系统的应用:地震发生后,通信中断、道路堵塞,根据应急指挥中心的三维地理信,包软件,能确定装有全球导航卫星系统的失踪车辆的具体位置,并提供三维地形图,为成功营救提供重要的辅助决策信息。另外,车载全球导航卫星系统可以有效调度救灾车辆,减轻交通负担。 遥感的应用:在地震灾区通信、交通被严重破坏的情况下,通过使用航空遥感技术和卫星遥感技术,可以及时为抗震救灾指挥部提供大量灾区遥感图像。通过实时监测灾情,把握动态,为科学评估灾情提供支持,为防灾抗灾、抢险救灾提供重要的决策依据。 ·及时提供重要城镇和主要居民点的类型、不同分辨率的卫星和航空遥感数据及分析信息,为各级抗震救灾指挥系统了解灾情、部署救援行动提供重要且及时的信息。 ·准确确定水系和河道的阻塞状况,监测预报滑坡、堰塞湖等次生灾害。配合堰塞湖的疏导工程,不断监测堰塞湖特别是堰塞坝的分布及其准确位置,分析堰塞湖动态变化。 ·及时准确地掌握交通状况,帮助相关部门迅速地实施救援工作。 地理信息系统的应用:为了配合灾后重建总体规划工作,国家基础地理信息中心一直密切跟踪有关方面的应用,并根据需求积极提供基础地理信息服务。具体说来,在地震中,地理信息系统在以下方面发挥了重要作用。 ·地震监测、预警。有研究数据显示,如果在地震波到达时提前3秒收到预警,伤亡人数可降低14%;提前10秒,伤亡人数可降低39%;提前20秒,伤亡人数可降低63%。 ·应急指挥与管理。.移动和车载制图。.以地图的方式保证公众信息畅通(包括灾害影响到的地区、灾害的扩大范围和潜在影响、撤离线路、避难场所,以及食物和水的所在地)。 ·资源跟踪和管理。 思考:在九寨沟地震中,地理信息技术都发挥了哪些主要功能? 下载PDF

第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用

地理信息系统及其应用

客观世界是由庞大而复杂的空间信息组成的,对这些信息加以管理和应用是一项重要课题,而地理信息系统的出现解决了这一问题。 地理信息系统是依靠计算机实现地理信息的收集、处理、储存、分析和应用的系统。地理信息系统为地理信息资源的共享提供了最便捷的技术支持。利用地理信息系统可以储存庞大的空间数据,不但能随时制作电子地图,还有详细的属性资料可供查询,并能进行多种空间分析,以此来模拟区域内的资源、人口等要素的空间规律和发展趋势。这是地理信息系统区别于其他信息系统的一个重要标志。 作为地理信息的自动处理与分析系统,地理信息系统的功能遍及数据采集、数据分析、决策应用的全部过程。地理信息系统一般可以解决以下问题。 位置分析。解决与”位置”有关的问题。例如,分析可可西里藏多令羊的空间分布情况。 趋势研究。包括空间趋势和随时间的演变趋势,如分析过去20年青藏高原地区冰川面积和分布的变化情况。 模式研究。特定区域地理事物的分布及其组合都有一定的规律,通过模式分析,可以揭示各种地物之间的空间关系。例如,分析一个地区的地形、土壤与特定作物种植之间的关系。 模拟分析。利用地理信息系统,将己掌握的地理规律用数学方法表达出来,即建立模型,来模拟其中某种因素的变化,以及产生的结果。例如,建立洪水预测模型,就可根据降水量、降水强度、降水持续时间,预测洪水发生的时间和可能淹没的范围。 下载PDF

第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用

阅读

遥感的工作过程 遥感的核心在于获取信息的遥感技术设备,主要包括遥感平台和传感器。传感器可以接收地面物休反射或辐射的电磁波信息,并以影像胶片或数据磁带的形式记录下来,传送到地面接收站。地面接收站对遥感信息进行处理和判读分析,并进行野外实地验证,最后生成遥感影像,为资源勘探、动态监测和规划决策服务。 遥感在水文与水资源研究方面的应用 遥感主要应用于水资源调查、水土流失调查、冰雪检测、海岸带及浅海地形调查等。利用遥感不仅能确定地表江河、湖沼和冰雪的分布、面积、水量和水质,还能勘查浅层地下水资源。例如,通过判读分析青藏高原地区的遥感影像,不仅发现了地图上已有的部分湖泊面积、形状的差错,还发现了300多个地图上没有的湖泊。遥感能为水文研究提供长期动态情报,帮助预报和监测早情、融雪、径流、洪水。例如,卫星遥感可以实时监测洪水的动向,调查洪水泛滥范围,迅速确定洪涝面积和受灾程度。 下载PDF

第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用

遥感及其应用

遥感,即”遥远的感知”。广义的理解,遥感泛指一切无接触的远距离探测,包括对电磁场、声波、地震波等的探测:狭义的理解,遥感指应用探测仪器,不与探测目标近距离接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示目标的特征和变化的综合性探测技术。遥感技术的出现,为人类提供了一条认识地球的重要途径。 遥感影像:遥感影像是各种传感器所获信息的产物,是遥感探测目标的信息载体,主要包括航空像片和卫星影像。遥感影像由成千上万的像元组成。像元是遥感影像上能够详细区分的最小单元,简称图像分辨率。1米分辨率指影像上的一个像元表示地面上l平方米的范围。由此可知,该数值越小,影像显示地表信息细节的能力越强,分辨率就越高。 遥感影像有黑白和彩色之分。黑白影像是根据物体的灰度差异呈现的,一般建筑物颜色较浅,草地和森林颜色较深。彩色影像有真彩色和假彩色之分,真彩色影像上地物颜色能够真实反映实际地物的颜色特征,符合人的认知习惯;假彩色影像是将图像上地物颜色转变为与实际地物不一致的色彩,可以提高特定目标物的可鉴定度。在图4-2-8的假彩色影像上,草、树和庄稼覆盖区域为红色,水为灰色和蓝色,建筑物为蓝灰色。假彩色影像中地物的色彩并不固定,需要根据实际情况进行判读。 名词链接:灰度:指组成黑白图像中表示黑色的深浅程度的相对比例。 遥感的应用:目前,遥感已经广泛应用于自然地理研究的诸多领域,在地貌、气候、水文、土壤和植被的调查和监测中都发挥着重要作用。例如,识别不同的地貌类型,观测全球气候变化,监测海水运动与变化,识别植被类型与分布结构,监测灾害并预警等,都少不了遥感技术的应用。 在环境和灾害监测方面,遥感技术能够快速准确地获取区域的环境和灾害信息,及时发现环境和灾害的变化,预测将要出现的问题。由遥感技术获得的环境和灾害动态观测数据,通过地理信息系统的快速分析和处理,能够为决策部门提供科学依据。 下载PDF

第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用

阅读:北斗导航卫星系统

北斗导航卫星系统是我国着眼于国家安全和社会经济发展需要,自主建设、独立运行的导航卫星系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。 北斗导航卫星系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。它融合了导航与通信能力,具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。2020年底,”北斗三号”系统全面建成,并向全球提供服务。 目前,北斗导航卫星系统已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾和应急搜救等领域。 下载PDF

第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用

全球导航卫星系统及其应用

全球导航卫星系统是能在地球表面或近地空间的任何地点,提供全天候的三维坐标、速度、时间信息的导航定位系统。它主要包括美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯全球导航卫星系统(GLONASS)、欧盟的伽利略导航卫星系统(GALILEO)以及中国的北斗导航卫星系统(BDS)等。其中美国的导航系统发展最早,也比较完善,在世界范围内使用广泛。北斗导航卫星系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统,是继美国全球定位系统和俄罗斯格洛纳斯全球导航卫星系统后世界上第三个成熟的全球导航卫星系统。 全球导航卫星系统的主要功能是定位、导航等,这在森林普查与规划、海洋调查与监测、气象及地质灾害的监测与救援等领域都有广泛应用。 在林业调查方面,全球导航卫星系统的应用能够有效提高森林资源的管理效率。由于全球导航卫星系统测量的精度高,操作简便,而且仪器体积小、便于携带,可以全天候操作,因而广泛应用于测定森林面积、道路位置、森林火灾地区位置,界定边界线,估算木材含量,寻找水源等林业测量领域。在得到调查样地的详细位置,充分了解森林资源多样性的基础上,可以适时做出调整,为林业发展做进一步规划。 在海洋观测方面,引入全球导航卫星系统能够实现对地壳运动、海平面变化、海洋气象等方面的有效监测。例如,引入全球导航卫星系统技术建立全球定位系统连续运行观测站,是国际上正在采用的重要对地观测手段,主要用于地壳运动监测、大气和海平面变化监测等方面。它可以提供潮沙观测站站址的周、月、年变化率,监测海平面实际变化,能够及时提供大气中水汽含量变化信息,为海洋气象预报服务;还能在线提供空间位置基准,为海岸带和近海海洋调查服务。 在气象观测领域,全球导航卫星系统技术发挥着越来越重要的作用。例如,使用全球定位系统研究大气,特别是研究对流层的大气特征。我国已经全面应用北斗导航卫星系统,进行区域自动气象站的建设,弥补了原有气象站的不足。随着技术的发展,全球导航卫星系统将成为新一代气象观测系统的主要部分,在天气预报中发挥重要作用。 思考:在天气预报中,对台风的位置和移动方向的预报是怎样实现的? 下载PDF

第四节 地理信息技术在防灾减灾中的应用

探索:溢油污染影晌模拟

地理信息技术可用来模拟溢油事故情景,有助于史客观全面地分析与评价海洋保护区遭受溢油字故的污染风险。在渤海湾溢油污染模拟中,研究人员利用地理信息技术模拟了石油在12小时、24小时、36小时、48小时、60小时和72小时的时间内油污到达的地点和扩散线路,并推测出油污的影响范围。 思考:1.要获取溢油污染影响的模拟结果,需要了解哪些地理信息? 2.如何监测石油污染的扩散情况? 学习指南:.全球导航卫星系统的原理是什么?其定位导航功能在生产生活中如何发挥作用? 遥感在资源普查、环境和灾害监测中有什么作用?应用地理信息系统可以研究哪些地理问题? 提示:了解地理信息技术在探究自然地理问题过程中的应用。 地理信息技术是指获取、记录、加工、管理和传播地理信息的各种技术手段,主要有全球导航卫星系统(GNSS)、遥感(RS)和地理信息系统(GIS)。 下载PDF

Scroll to Top