师:同学们,今天我们一起学习高一人教版地理必修一第六单元第四节——地理信息技术在防灾减灾中的应用。首先,请大家观看一个视频,并思考:视频中的各种灾情分析地图应用了哪些地理信息技术?
(播放视频)
师:郑州千年一遇的暴雨刷屏,这场暴雨是如何产生的呢?首先是地理原因。郑州西邻伏牛山,北靠黄河,市区内主要河流有贾鲁河、东风渠、金水河、熊儿河等。此次郑州暴雨,是来自1000公里以外的“烟花”台风,在东南季风和副热带高压的吹拂下,往河南输送了巨量水汽,被河南西北的太行山和伏牛山拦截,产生冷凝效应,使得强降水中心主要分布在河南省西部、西北部沿山地区。其次,这场暴雨呈现出五个极端特点:一是持续时间长。从7月17日起,河南就出现了持续性强降雨,主要集中在西部、北部和中部地区,郑州、焦作、新乡等10地市出现特大暴雨。二是累计雨量大。按照气象规定,24小时降水量50毫米就是暴雨,但郑州7月20日一小时的降雨量就达到201.9毫米,相当于将317个西湖的水在3天内倒进郑州,等同于3天下了以往一年的雨。由于雨量太大,郑州高铁当天全部停运。郑州作为交通枢纽和城市中转中心,一旦交通瘫痪,后果不堪设想。三是强降水范围广。全省共有4098个雨量站,降水量超过50毫米;大于100毫米的有1923个;大于250毫米的有606个。四是强降水时段集中。18日夜间到20号晚,雨水顺着河流向东,但两天时间无法排出如此密集的雨水。五是具有极端性,嵩山、偃师、新密、伊川、登封等5个站点突破建站以来日降水量历史极值。
关于地铁漏水,这一问题引发了很多讨论。但需要明确,地铁内部漏水与施工质量并无关系。郑州当时在建的地铁站较多,未施工完成的与正在运营的地铁地下已经连通,导致雨水灌入正在运营的1 - 5号线内。水库方面,河南省全省有7座大型水库、18座中型水库超汛限水位。特别是郑州西南方向的常庄水库,水库下游有徐兰铁路、京广铁路、310国道、热电厂、柿园水厂等,防洪位置十分重要。截至目前,常庄水库水位持续下降,大坝险情已初步得到控制,但持续降水仍会增加大坝压力。常庄水库抢险队员、武警官兵等仍在现场,密切关注汛情变化,随时待命。气象专家称,预计此次强降水集中区域仍在豫西北和豫中一带,希望河南的朋友们注意防洪安全,共渡难关。
师:那么,灾情分析地图应用了哪些地理信息技术呢?根据刚才的视频,我们发现主要用到的地理信息技术包括遥感监测与图像分析、地理信息系统图层叠加分析。今天我们就来一起学习地理信息技术在防灾减灾中的应用。防灾减灾主要从灾前、灾中、灾后三个阶段去应对。灾前预防包括致灾因子跟踪、孕灾环境分析、承载体抗灾能力建设。灾前我们需要进行灾害的预防和预警,比如常见的天气预报、降水预报、地震预报。灾中的救援包括受灾人员救助、救灾安置点选取和灾害状态监测。灾中我们需要对灾区环境尽可能做到实时、动态的监测,要知道哪些地方受灾最严重,最需要尽快救援。对于灾后,我们需要对灾害进行损失评估,要明确哪些地方不再适宜居住,哪些地方需要改造后居住,同时对灾区进行恢复重建。接下来,就让我们一起了解地理信息技术如何在这些环节中发挥作用,提高效率。
师:本节内容我们将通过三个课时来学习,第一课时——遥感技术。本课时的学习目标有两个:第一,描述遥感技术的工作原理;第二,通过自然地理问题的具体案例,说明遥感技术在防灾减灾中的具体作用及其特点。从广义上来讲,遥感即遥远的感知,我们可以把《西游记》中的“千里眼”看作神话故事中的遥感技术,现代遥感技术的水平已经远超神话故事。从狭义上来讲,遥感就是使用各种传感器接收地物反射或辐射的电磁波信息,从而对物体进行远距离探测和识别。什么是传感器呢?传感器就是光学设备或电子设备。什么是电磁波?太阳光就是一种电磁波,能被人眼看到的电磁波叫可见光。凡是温度高于绝对零度的物体都会释放出电磁波。不同物体,同一物体的不同状态,它们反射或辐射的电磁波是存在差异的,有差异即可比较,有比较即可识别。所以,遥感技术可以探测和识别不同地物。一般来讲,遥感技术就是利用装在航天器或航空器上的光学设备或电子设备对地表物体进行远距离感知的地理信息技术。
师:所谓遥远的感知,就是从高空看地球,我们能够看到什么呢?我们能够看到陆地、海洋,能看到乡村、城市等不同的地物,还能看到洁净的大气或被污染的大气,能识别出正常生长的农作物和受病虫害的农作物等等。这些不同的地物或同一地物的不同状态,我们要如何才能看得到呢?接下来,我们就一起来了解地理信息技术中的“千里眼”——遥感技术的工作原理。
师:我们以卫星遥感为例,了解遥感技术的工作原理。首先,地面的物体反射或辐射电磁波信息,卫星传感器对这些信息进行记录,然后传输到地面接收站,通过信息处理获取遥感影像,再提供给用户制作专题地图。简单来说,它分三个阶段:第一个阶段是对信息的获取,第二个阶段是对信息的分析,第三个阶段是提供给用户应用遥感成果。对比传统的人工实地调查,遥感技术有很多显著的优点,包括探测范围大、获取信息速度快、周期更短,信息量也更大,它受地面的限制少,可以提供实时动态的监测。
