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1、自然灾害的监测与防御学习目标定位1.了解自然灾害监测系统的概念及主要作用。2.理解遥感技术和地理信息系统在自然灾害监测中的作用。3.掌握防御自然灾害的主要措施。一、地理信息技术在自然灾害监测中的应用(一)自然灾害监测系统1.概念：由国家、区域及地方等各级组织，通过不同平台对自然灾害进行监测和分析的网络系统。2.作用：灾前预警、灾中跟踪、灾后评估以及提出减灾决策方案等。3.发展情况：世界各国逐步建立和完善了灾害监测系统。我国已经运用现代科学技术建立起各种自然灾害监测系统。(二)遥感技术在自然灾害监测中的作用1.基本特点：观测范围广、信息获取量大、获取速度快、实时性好、动态性强等。2.时空特点：从
2、空间尺度上看，遥感具有全球观测能力；从时间尺度上看，在遥感平台上能够对地球进行同步观测。3.作用：除每天看到的常规大气云图外，还可以看到沙尘、台风、暴雨等灾害性天气的形成过程；利用遥感影像还可以迅速地发现一些初发时人眼难以察觉的突发性灾害，如森林火灾、赤潮等；在交通不便、人迹罕至的地区更能展现遥感作为灾害监测“千里眼”的优越性；在灾害发展过程中和消除后，可以利用遥感对灾害发生的规模、速度以及是否复发进行监测。(三)地理信息系统在自然灾害监测中的作用1.主要功能：对各种监测系统提供的信息进行综合处理和空间数据分析，具有空间定位、定性和定量分析的功能。2.作用：预报预警、动态监测、灾害发生成因与规
3、律分析、灾害损失调查、灾情评估等，还可以为制定减灾预案和指导灾后重建工作提供依据。3.遥感技术在信息获取方面的优势与地理信息系统在空间分析方面的优势结合。(1)灾害发生前：事先圈定危险区，并对危险程度做出评价，指导防灾活动。(2)灾害发生过程中：对灾情实况监测，指导抗灾活动。(3)成灾后：对灾害损失做出快速评价，指导救灾活动，从而对减灾作出贡献。天气预报节目中提供的卫星云图，主要使用了哪些地理信息技术？答案卫星云图的制作过程：先利用卫星在高空获取大气中云层的分布状况图，然后将其作为信息源输入地理信息系统，利用地理信息系统对未来的24小时或48小时云系的移动和发展作出预测，最后根据其影响的地区作
4、出天气预报，因此其中运用了遥感技术和地理信息系统。阅读材料，回答问题。材料西藏幅员广阔、地形复杂，利用卫星遥感技术开展气象预报、作物草场森林长势监测和主要粮食作物遥感估产以及自然环境、生态系统、水环境和各类灾害监测等具有及时、准确、高效的优势。(1)遥感技术在自然灾害监测中主要应用于哪些领域？(2)利用遥感技术监测自然灾害有何优点？(3)地理信息系统在自然灾害监测评估中有何作用？(4)遥感技术与地理信息系统两者结合在灾前、灾中、灾后有何作用？答案(1)遥感技术在自然灾害监测中主要应用于旱情、水灾、沙尘暴、台风、暴雨、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等方面的监测。(2)从空间尺度看，遥感
5、具有全球观测能力，可从多波段、多时相和全天候角度获得全球自然灾害的观测数据；从时间尺度看，遥感能够对地球进行同步观测，可获得地球表层及其瞬间变化的灾害信息。(3)地理信息系统可以对自然灾害进行预报预警、动态监测、灾害发生成因与规律分析、灾害损失调查、灾情评估以及为制定减灾预案和指导灾后重建工作提供依据。(4)遥感技术在信息获取方面的优势与地理信息系统在空间分析方面的优势结合，可以灾前圈定危险区，对危险程度做出评价，指导防灾活动，灾中实况监测并作出评价，指导抗灾活动，灾后评价损失，指导救灾活动。地理信息技术在自然灾害监测、评估中的作用地理信息技术在自然灾害监测和评估中的作用遥感技术(RS)除了能
6、看到电视屏幕上的常规大气云图外，还可以看到沙尘、台风、暴雨等灾害性天气的形成过程；利用遥感影像可以迅速地发现一些初发时人眼难以察觉的突发性灾害，如森林火灾、赤潮等；在交通不便、人迹罕至的地区可展现遥感作为灾害监测“千里眼”的优越性；在灾害发展过程中和消除后，对灾害发生的规模、速度以及是否复发进行监测地理信息系统(GIS)对自然灾害进行预报预警、动态监测、灾害发生成因与规律分析、灾害损失调查、灾情评估等，还可以为制定减灾预案和指导灾后重建工作提供依据RS和GIS结合灾前：圈定危险区，对危险程度做出评价，指导防灾活动灾中：对灾情实况监测，指导抗灾活动灾后：评价损失，指导救灾活动全球定位系统(GPS
7、)交通导航、绘制地图、人员求生、地震监测等诸多方面技法点拨3S技术和其他技术、设备等常常联合组成自然灾害技术监测系统，遥感侧重于灾害信息数据的获取，全球定位系统侧重于精确的定位，地理信息系统侧重于对灾害信息数据的处理和分析，从而为防灾减灾措施的制定提供准确科学的依据。迁移应用12013年4月20日，四川雅安芦山县发生7.0级地震。在震后救灾中，北斗卫星导航系统(BDS)发挥了重要作用。BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统，是继美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)后的第三个成熟的卫星导航系统。据此回答(1)(2)题。(1)BDS在抗震救灾中发挥的主要作用有()
8、提供灾区的影像统计灾区的经济损失确定救灾人员的位置提供短文联络A. B.C. D.(2)芦山地震与2008年汶川8.0级地震震中位置同处龙门山断裂带，但芦山地震造成的损失较小，主要原因有()震级较低提前预报防震意识强救援及时A. B.C. D.答案(1)D(2)B解析第(1)题，材料中说明了BDS的功能是定位和短文通信，由此可以确定的描述是正确的。提供灾区影像的技术是RS，统计灾区经济损失的技术是GIS。第(2)题，一般来说，震级越大，造成的损失越大，汶川地震是8.0级，芦山地震是7.0级，芦山地震的震级小于汶川地震，是正确的。材料中显示了北斗卫星导航系统在救灾中发挥的作用，由此信息推断“救援
9、及时”也是造成损失小的原因，是正确的。由于2008年处于同一地震带上的汶川发生过地震，人们的防灾意识有所增强，是正确的。二、自然灾害的防御1.概念：防御就是在自然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，减轻灾害发生时造成的危害和损失。2.措施(1)非工程性防御a.概念：通过国际组织和各个国家的减灾规划和防灾法律、各级行政部门的减灾管理以及公众减灾教育等途径，控制和减少自然灾害造成的损失。b.我国的行动：制定了一些法律法规来规范全社会的减灾行动，还将减灾规划纳入国民经济发展规划的整体之中；利用多种媒体通过多种方式有针对性地进行防灾减灾的知识教育和技能培训。(2)工程性防
10、御措施一是改变地表环境，防止或减轻自然灾害的强度；二是阻隔或控制灾害与人口、财产等的直接相遇；三是改变财物等的特性，提高抗灾性能，减少灾害损失。工程性防御和非工程性防御有什么联系与区别？答案联系：两者对于防灾、减灾同等重要，只有相辅相成才能起到较好的防灾效果。区别：凡是通过规划、法律、管理及教育等途径，达到防灾减灾目的的防御，即非工程性防御。其中最著名的就是20世纪末的“国际减轻自然灾害十年决议案”。工程性防御措施的关键是修建防灾工程。故二者的区别就是“工程”，在于“硬件”和“软件”的差别。读材料，回答下列问题。材料华北地区十年九旱，春旱严重，有“春雨贵如油”的说法，旱灾频次居全国之首。(1)
11、我国的华北地区，春季经常发生旱灾，为什么？(2)防御自然灾害的措施可以分为哪两类？(3)防御旱灾应采取哪些措施？答案(1)华北地区春季气温回升快，蒸发旺盛，此时雨季还未到来，降水量少，而农作物需水量大，所以容易形成旱灾。(2)防御自然灾害的措施有非工程性防御措施和工程性防御措施两类。(3)防御干旱灾害可以采取以下措施：进行农田水利基本建设；旱灾多发区，种植耐旱作物和品种，大力推广喷灌、滴灌技术；节约用水；进行跨流域调水；适时进行人工增雨；购买农业灾害保险；加强植树造林等。自然灾害的防御措施(1)非工程性防御措施途径规划减灾1989年12月联大通过“国际减轻自然灾害十年决议案”和“国际减轻自然灾
12、害十年行动纲领” 1998年我国颁布中华人民共和国减灾规划(19982010年)2011年12月8日，国务院办公厅发布国家综合防灾减灾规划(20112015年)法律防灾中华人民共和国防洪法中华人民共和国防震减灾法中华人民共和国森林防火条例公众减灾教育我国利用多媒体通过多种方式，分别针对民众、军队、武警、政府官员进行防灾减灾的知识教育和技能培训，增强防灾意识和能力(2)工程性防御措施途径改变地表环境(孕灾环境的稳定)，防止和减轻自然灾害强度岩土体改造工程、疏排水工程，加固稳定变形土体，防止滑坡、泥石流生物工程防风固沙，防止土地沙化、水土流失、沙尘暴，改善生态环境阻隔或控制灾害与人口、财产等的直接
13、相遇防洪防潮大堤，保护堤内人口和财产安全修建护坡、挡墙等阻挡物，避免泥石流冲击村庄、耕地改变财物特性，提高抗灾性能兴建水库、排灌站、电机井等，防洪抗旱加固房屋，增强抗震性能迁移应用2阅读材料，完成下列各题。材料一据新华社记者10日从在武汉召开的2015年长江防汛抗旱总指挥部指挥长会议上了解到，据预测，今年汛期，长江流域降水总体偏多，汛情较重，中下游可能发生较重洪涝灾害，西南地区强降水引发的山洪地质灾害偏重，防汛形势不容乐观。材料二中国气象报记者申敏夏潘继鹏报道：2015年4月15日至17日，新疆维吾尔自治区北疆各地，包括天山山区都出现明显降水(山区多为雪)。4月20日，记者从自治区气象台了解到
14、，这次降水并不会直接导致融雪型洪水出现；然而，受区域性偏东风影响，23日至26日，北疆大部地区气温回升，日最高气温升至20以上，迅速升温会导致近期融雪型洪水发生风险加剧。(1)比较材料一和材料二中所述洪涝灾害产生的自然原因的主要差异。(2)简述防御洪涝灾害的措施。答案(1)材料一：夏季暴雨引起洪涝灾害。材料二：前期积雪量大，春季气温高，积雪融化引起洪涝灾害。(2)利用水库调蓄洪水，削减洪峰；修建防护堤；修建分洪工程；修建排水工程；整治河道；加强洪水预警预报；加强公众减灾教育；制订应急预案等。解析材料一中的洪涝为夏季暴雨所致，材料二中的洪涝主要为冬季的积雪在春季融化所致。防御洪涝灾害的措施可从工
15、程性防御措施和非工程性防御措施两个大的方面分析。3S技术和其他技术、设备等常常联合组成自然灾害技术监测系统，遥感侧重于灾害信息数据的获取，全球定位系统侧重于精确的定位，地理信息系统侧重于对灾害信息数据的处理和分析，从而为防灾减灾措施的制定提供准确科学的依据。台风“海燕”于2013年11月袭击菲律宾中部，由于菲政府事前未意识到威力之强大而疏于防范，导致至少6 300人遇难、2.8万人受伤。读图，回答12题。1.获得此图像的地理信息技术是()A.遥感 B.全球定位系统C.地理信息系统 D.数字地球2.菲律宾政府对此次灾害的受灾面积和损失进行统计并合理安排灾后重建工作，需借助的地理信息技术是()A.
16、遥感 B.全球定位系统C.地理信息系统 D.数字地球答案1.A2.C解析第1题，本题提供的图片为卫星遥感图像。故A选项正确。第2题，地理信息系统具有信息管理、查询和分析功能，可以进行灾情统计与评估，为灾后重建提供决策支持。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。据此完成34题。3.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D.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4.下列防护林工程以保持水土为主要目的的是 ()A.长江中上游防护林体
17、系 B.沿海防护林体系C.平原防护林体系 D.“三北”防护林体系答案3.D4.A解析第3题，完善法律法规与灾害管理体系，进行减灾知识教育和技能培训是非工程性措施。第4题，沿海防护林体系主要是防台风、风暴潮；平原防护林体系是保护农田；“三北”防护林体系的主要目的是防风固沙，减少风沙危害。5.根据材料回答问题。当地时间2014年11月19日，美国东部遭遇致命暴风雪天气袭击，在纽约州已经导致至少7人死亡，五大湖地区降雪量达到5英尺(约合1.5米)。而美国气象部门称，当地可能还将迎来新一轮降雪。暴雪和低温席卷了全美50个州，连夏威夷都结冰了。低温创造了全美38年来的最低记录。说明形成本次美国暴风雪的主
18、要原因及交通部门收到预警后应该做的准备工作。答案原因：高纬冷空气势力强，南下与大洋暖湿气流相遇，降雪多；大气环流异常；北美无东西向山脉阻挡，风雪面积广，降温剧烈。工作：做好道路融雪融冰、交通疏导工作准备；指挥船舶到避风场所避风，指挥高空、水上等户外作业人员停止作业。解析本题从气候、地形、大气环流等方面来分析美国暴风雪成因。即11月中下旬，美国北部高纬冷空气势力强，南下与大洋暖湿气流相遇，降雪多；大气环流异常；北美无东西向山脉阻挡，风雪面积广，降温剧烈。交通部门应对措施：暴风雪对交通影响最大，因此应该做好道路融雪融冰、交通疏导工作准备；指挥船舶到避风场所避风，高空、水上等户外作业人员停止作业。教
19、材P66活动提示：设计步骤：1.先熟悉RS和GIS是哪些英文单词的缩写，它们对应的中文含意又是什么。2.有一台能联网的电脑。3.通过几个优秀的搜索引擎(如http：/或http：/等)，输入相关词汇(如遥感技术、地理信息系统、防灾减灾、自然灾害等关键词)进行搜索，多试一些关键词，会有不同的搜索结果。4.将查到的有关信息保存或打印出来，在班上互相交流。教材P70活动提示：设计步骤：1.确定时间(例如50分钟)和演讲的人数(可有810位同学)。2.将学生分成几组，并确定每组的演讲主题(可自定题目)。例如：(1)自然灾害离我们并不遥远。(2)人类扮演什么角色改善环境，减少和降低灾害的损失；还是破坏环
20、境，促发和加剧灾害的损失？(3)自然灾害对人类是有害的，它有有利的方面吗？(4)面对灾害，我们学生可以做什么？(5)为了全人类的幸福，投身于减灾事业。介绍一些从事减灾事业的科学家或普通工作者。3.各组分头准备演讲稿和推选演讲人(如果需要，老师可提供帮助)，时间为一周。4.演讲比赛开始，可请有关老师和领导参加，进行评比。5.将各组演讲稿编订成册，进行宣传。基础过关1.关于自然灾害监测系统的叙述，正确的是()A.对地质灾害没有减灾作用B.只起到灾前预警、灾中跟踪和灾后评估的作用C.可以对大气圈中的热带气旋、干旱、寒潮等进行监测D.监测平台主要是空间平台，没有地面平台答案C解析自然灾害监测系统是由国
21、家、区域及地方等各级组织，通过不同平台对自然灾害进行监测和分析的网络系统。自然灾害监测系统主要起到灾前预警、灾中跟踪、灾后评估以及提出减灾决策方案的作用。自然灾害监测系统是由监测机构(由世界、国家、地方政府、基层社区等各级监测机构组成)、监测手段(通过各种不同平台如飞机、卫星、雷达等监测、将数据经各接收站送至专门机构汇总，分析并提出预测预报)和监测内容(主要监测与人类关系最密切的大气圈、水圈、岩石圈、生物圈中的各种自然灾害)组成。2.针对我国自然灾害频繁发生的国情，开展防灾减灾活动，对我国的生产建设和人民生活意义重大。下列工程中，属于防灾减灾设施建设的是()兴建长江三峡大型水利枢纽兴建长江、黄
22、河中上游防护林工程修建“西气东输”管道在沿海一带修建海防林工程兴建广东大亚湾和阳江核电站加固长江、黄河、珠江大堤A. B.C. D.答案B解析本题主要考查我国的主要工程，掌握其主要作用是解答本题的关键。长江三峡水利枢纽工程的首要任务是防洪；长江、黄河中上游防护林工程主要作用是防止水土流失、涵养水源；海防林工程的作用是防风抗灾和固岸；加固长江、黄河、珠江大堤的作用是防洪；修建“西气东输”管道和兴建大亚湾、阳江核电站是为了解决能源短缺问题。2014年第10号台风“麦德姆”(热带风暴级)7月23日登陆福建后，一路北上，自南向北陆续给10多个省区带去狂风暴雨。读台风“麦德姆”移动路径图，完成35题。3
23、.该图像利用的技术主要是()A.RS，GPS B.GPS，GISC.GPS，雷达技术 D.RS，GIS4.由图像可知高新技术在台风监测中的优越性有()展现台风形成过程发现台风中心估计台风移动方向估计台风的强度A. B.C. D.5.气象卫星设备中接收台风信息来自()A.电磁波 B.地面温度C.红外线 D.可见光答案3.D4.C5.A解析第3题，该图像的信息来源于RS技术，图像经过GIS处理。第4题，利用遥感可以展现台风形成过程，发现台风中心位置，估计台风移动路径、方向和速度。第5题，气象卫星设备中接收台风信息来自电磁波。读下图，完成68题。6.图中所示的人工建筑工程，主要是用来()A.实施小流
24、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7.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8.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.以上都不符合答案6.C7.C8.B解析第6题，图示为格栅坝预防地质灾害图，据此不难得出答案。第7题，四地中的西南地区多泥石流灾害。第8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。9.阅读材料，完成下列各题。2010年新年，一场罕见的暴风雪席卷欧美和亚洲，亚洲东北部雪势最惊人，个别地区甚至
25、出现了几十年一遇、百年一遇的暴雪。(1)下图表示寒潮大风雪灾灾害链。读图并将下列选项前的字母填在与图中数码相对应的横线上。A.雪灾B.低温C.压垮房屋D.生物冻害 E.大气污染_，_，_，_，_。(2)我国北方低温冻害多发于秋季和春季，而南方多发于冬季，试分析其原因。(3)试举例说明现代地理信息技术在雪灾防治和人员救助方面可发挥哪些作用。答案(1)CAEBD(2)北方冬季时农作物停止生长或进入休眠期，造成的危害较小；春秋季节农作物处于生长期，造成危害大。南方冬季有一定的农业生产活动，冷冻危害较大；春秋季节气温相对较高，且冷空气影响相对较弱，气温下降幅度较小，造成的危害较小。(3)运用RS技术，
26、及时监测各地积雪融化、道路通行状况；运用GIS技术，及时向公众发布各地天气、交通信息，或进行交通状况的趋势分析，帮助政府部门作出决策；运用GPS技术对在雪中受困的车辆、人员进行准确定位，及时施救。解析第(1)题，根据各自然灾害之间的逻辑关系作答。第(2)题，低温冻害在作物的生长期危害最大，然后结合南、北气候特点逐一分析即可。第(3)题，RS可以帮助人们获得灾害的信息，GIS又可对获得的信息进行加工分析，GPS主要用于定位。能力提升读下列材料，回答1011题。2014年7月27日，记者从内蒙古自治区民政厅了解到，7月份，赤峰市阿鲁科尔沁旗干旱少雨，引发大面积的蝗虫灾害，虫口密度达每平方米100只
27、以上，部分农作物被蝗虫啃食，造成严重灾害，直接经济损失530万元。据初步统计，截至目前，此次灾害造成阿鲁科尔沁旗受灾人口5 300人，农作物受灾面积8 599.5亩，绝收面积3 199.5亩。当地政府部门表示，该旗将继续做好虫情监测工作，及时掌握虫情动态，调动现有人力、物力，进行蝗虫防治，争取在尽短时间内控制蝗虫灾害发展趋势。10.上述治蝗实例中，主要采用了“3S”技术中的()A.遥感技术B.全球定位系统C.遥感技术和全球定位系统D.地理信息系统11.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
28、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，探测的范围会更大答案10.C11.A解析在本次蝗灾监测中采用了遥感技术及全球定位系统。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特性的变化。中新网2010年2月27日电：据太平洋海啸预警中心报道，当地时间27日早上由8.8级智利地震引发的数米高巨浪袭击了海滨城市塔尔卡瓦诺。该中心在声明中说，在8.8级地震过后，智利沿海11个城市受到了海啸袭击。据此完成1213题。12.这次海啸产生的原因是()特大风暴潮引起的是由于本次大地震引发的该地震发生在太平洋板块和美洲
29、板块交界处该地震发生在南极洲板块和美洲板块交界处A. B. C. D.13.对海啸灾害，合理有效的防灾减灾措施是()建立灾情监测预警系统将人们迁离沿岸居住增高海岸堤防，围海造陆在海岸种植红树林保护海岸A. B. C. D.答案12.D13.C解析2010年的智利大地震发生在南极洲板块和美洲板块交界处，材料中的海啸是由本次地震引发的。将人们迁离沿岸居住不切实际。围海造陆会加剧灾害的影响。14.下图示意20152016年我国内陆某地某时段逐月降水量和平均气温距平变化(距平是某一个数值与平均值的差)。回答下列问题。(1)指出该地该时段最有可能出现的持续性气象灾害，并分析其自然原因。(2)简述应对图示
30、灾害可采取的主要工程措施。答案(1)旱灾。降水偏少，气温偏高，蒸发旺盛。(2)合理开采地下水；人工增雨作业；推广农业抗旱技术(节水农业)；造林种草，兴建和维护水利设施。解析(1)图中显示，该地月平均降水距平为负值，说明降水偏少；该地月平均气温距平为正值且数值较大，说明气温偏高，蒸发旺盛，易出现旱灾。(2)应对旱灾的工程措施可从合理开采地下水、人工增雨、推广农业抗旱技术、修建水利设施等方面回答。15.下图示意“我国部分地区冷冻灾害发生频次分布”，读图回答问题。(1)指出冷冻灾害对农业生产的影响，并分析图中P区域冷冻灾害高发的原因。(2)简述该区域农业生产预防冷冻灾害可采取的主要措施。答案(1)影响：农业减产(农作物、牲畜、林木、渔业减产)；农田基础设施被破坏。原因：寒潮南下受地形影响，冷空气堆积；地势较高，气温低。(2)加强天气监测与预报；加强减灾防灾管理，做好防冻措施；培育与推广耐寒品种。解析第(1)题，冷冻灾害使农业减产，并对农业基础设施产生破坏。在冷空气南下过程中，受地形阻挡在山前堆积，产生冷害；地势高，气温低加剧了冷冻灾害程度。第(2)题，通过灾害预警预报、管理与科技等方面防御冷冻灾害。- 14 -