中图版必修3第三章第二节《遥感技术的应用

第二节 遥感技术的应用 课程标准 结合实例，了解遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用。 学习目标 了解：遥感的概念和类型。 理解：遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用。 应用：能够运用遥感影像中的直接或间接解释标志对遥感影像进行简单的解释。 课标领航 知能层级突破 教材深化透析 学业水平达标 基础自主梳理 第二节 遥感技术的应用 一、遥感 1概念：利用一定的 _，在远离被测目标的位置上对被测目标的 _进行测量、记录与 _的技术。 2类型： _遥感、 _遥感、 _遥感。 基础自主梳理 技术设备和系统 电磁波特征 分析 近地面 航空 航天 3 工作过程 遥远的物体 电磁波_ _ _ _ _ _ _ 影像胶片数据磁带地面接 收站 处理判读分析_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 传感器 遥感影像 4.遥感影像 组成 ： _ _ _ _ _ ， 是遥感影像上能够详细区分的最小 单元空间分辨率 分辨率 ： 一个像元所代表的地面 _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 分辨率 _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 分辨率就越高类型 ： _ _ _ _ _ 、 彩色 真彩色 、 假彩色 像元 实际尺寸 数值越小 黑白 思考 1遥感在夜间和阴雨天气能不能工作？ 提示： 地面上的所有物体，无论是白天还是黑夜，不论天气如何，都时刻不停地向外辐射电磁波，因而遥感在任何时候、任何天气下都可以工作。 二、遥感在资源普查中的应用 1应用领域：矿产资源勘探、 _、_、全球气候变化的观测、灾害监测、_等。 2遥感在资源普查方面的优势：可 _地提供资源状况和对信息进行 _。 水资源的调查 农作物的估产 重大工程的建设 全面系统 及时更新 三、遥感在环境和灾害监测中的应用 1水污染监测 (1)原理：被污染水体具有独特的区别于清洁水体的 _。 (2)应用：可以对同一流域水体 _和_作出研究和预测，为水资源保护规划提供准确信息。 2沙尘暴监测：遥感卫星监测具有监测 _、_、 _、 _等特点，可以监测到沙尘暴的 _、 _和 _过程。 光谱特征 污染历史 污染趋势 范围广 时效快 精度高 连续性强 起源 移动 扩散 思考 2遥感技术利用什么工作原理监控土地荒漠化？ 提示： 荒漠化土地与耕地、草地等反射或辐射的电磁波信息不同，故可根据传感器收集、整理的地物辐射和反射的信息，分析判断出荒漠化的发展速度与趋势。 知能层级突破 遥感及其工作过程 知识精析 1概念 遥感简称 RS，即遥远的感知，是利用一定的技术设备和系统，在远离被测目标的位置上对被测目标的电磁波特征进行测量、记录与分析的技术。 2 关键装置 遥感的关键装置是传感器 。 地物反射或辐射的电磁波信息传感器图像胶片或数据磁带信息把信息传送到地面接收站 3工作流程 传感器接收到地面物体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；最后得出的遥感影像就能为资源勘探、动态监测和规划决策服务。其基本的流程如下图所示： 读遥感技术工作原理示意图 ， 回答下列问题 。 例 1 (1)从 A图中可以看出，此遥感技术所用的运载工具是 _，这种运载工具采用的是 _的方式对地面物体进行感知和识别，这种方式的遥感技术，对地面物体的分辨率是较 _(高或低 )的。 (2)在 B图中，传感器接收到的是 _，它的产生是由于 _，在这个遥感过程中，传感器之所以能够对地面物体进行分辨，其原因是 _。 【 解析 】 以遥感技术工作原理示意图为背景考查对遥感的概念 、 特点及工作原理的理解 。 遥感是人们在航空器或航天器上利用一定的技术装备 ， 对地表物体进行远距离感知 。 其 “感知 ”的原理是地球上的物体都在不停地吸收 、 发射和反射电磁波 ， 并且不同物体的电磁波特性是不同的 。 第 (1)题，图示遥感所用的运载工具是飞机，采用成像对物体感知，由于距地面近又利用成像技术，故分辨率较高。第 (2)题，考查遥感的原理，由图可知传感器接收的是地物反射或辐射的电磁波。 【 答案 】 (1)飞机 成像 高 (2)地物反射或辐射的电磁波 有太阳辐射 地面物体的种类、性质、环境条件不同，其反射或辐射的电磁波也各不相同 1自 2011年 3月 11日日本大地震发生后，日本的光学雷达遥感飞机一直马不停蹄地盘旋于灾区上空，展开大规模勘察和监测，为抗震救灾提供了最为直观、明确的 “路线图 ”。该现代化技术手段属于 ( ) A遥感技术 B地理信息系统 C全球定位系统 D雷达技术 解析： 选 A。遥感可以对动态的事物进行适时监测，观测其变化、发展过程及前进方向，及时作出预报。 学以致用 遥感影像 知识精析 1基本原理 不同地物反射或辐射的电磁波不同，这是遥感影像能够被判读的基础。一种物质所产生的自身辐射或对外辐射所产生的反射和透射，形成了该物质的一种特别标志 波谱特征。地物波谱特征即地物判读的基本依据。结合下图可以看出，泥浆在整个可见光和近红外波段范围的反射率都很低；红砂岩在可见光的大部分波长范围内具有较高的反射率，但它在近红外波段的反射率低于松林和草地；在近红外波段有较高反射率的是草地和松林。 可见 ， 通过对不同地物的波谱特征进行分析 ， 就可以判读地物了 。 同样 ， 同种地物不同性状的反射率也不同 ， 据此可以判读地物的不同性状 。 如病变的作物 、 被污染的水体 、 发生火灾的森林等 。 2 遥感影像的分类和特征 遥感影像 特征 黑白影像 黑白影像是根据物体的灰度不同而呈现的，一般建筑物为灰白色，而草地和森林颜色较深 彩 色 影 像 真彩 色 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 草、树和庄稼覆盖地区通常为红色，而水是灰色和蓝色的，城市是蓝灰色的 3.部分遥感影像的解译标志 直接解译标 志 间接解译标志 色 河流、湖泊等水文要素 深蓝或蓝黑色 线 状 地 物 与湖泊相连 河流 人工建筑 灰白色或浅蓝 植物 红色 与村庄相连 道路 形 自然事物 边界圆滑 人工建筑 边界棱角明显 湖泊、城市 面状 点 状 或 块 状 地 物 与道路相连接 村庄 道路、河流 线状 村庄 不规则的点状 或星状 河流 线状、宽度变 化且弯曲 与河流相连接 池塘 道路 线状、宽度不变且较顺直 原则 先易后难，明确时空，结合实际，综合分析 在遥感技术中 ， 可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况 。 读图 ， 回答 (1) (2)题 。 例 2 (1)图中，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是 ( ) 红外线 X光 可见光 紫外线 A B C D (2)根据上图的原理，可以运用遥感技术直接 ( ) 划分植物类型 判读植物生长的土壤类型 监测树木的生长状况 估计粮食作物的产量 A B C D 【 解析 】 本题立意考查学生判断地理统计资料图的能力，具体考查遥感技术在现实生活中的应用。第 (1)题，重度病害植物的反射率高于健康植物的波段，反映在图像上就是虚线高于实线的部分，读出相应的波长范围，再到下图中找到这一波长范围的名称。波长从 0.6微米到 0.8微米属于可见光和红外线波段。第 (2)题，根据图中所显示的原理，利用遥感设备，通过对所接收的不同范围波长信号的分析，就可以分析出哪些地方的植物生长良好，哪些地方的植物病害严重，进一步起到监测树木生长或估计粮食作物产量的作用。 【 答案 】 (1)B (2)D 2 读世界第一和第三长河上的著名大坝卫星影像图 (如下图 )， 完成 (1) (4)题 。 学以致用 (1)甲、乙对应的大坝分别为 ( ) A中国葛洲坝、埃及阿斯旺 B中国三峡、巴西伊泰普 C美国威尔逊、巴拉圭伊泰普 D中国三峡、埃及阿斯旺 (2)甲、乙大坝所在的河流注入的水域分别为 ( ) A东海、地中海 B黄海、红海 C太平洋、印度洋 D地中海、墨西哥湾 (3)下列关于甲、乙所在的河流水文特征的叙述正确的是 ( ) 都是夏季丰水 大坝所处河段都没有结冰期 径流量甲比乙大 水能甲比乙丰富 A B C D (4)下列关于甲、乙所在的流域地理特征叙述正确的是 ( ) 流域内都是人口、城市密集 流域内都是工农业发达 甲流域内主要是热带季风和亚热带季风气候 乙流域内主要是热带草原和热带沙漠气候 A B C D 解析： 题中给出 “世界第一和第三长河上的著名大坝卫星影像图 ”，再根据遥感黑白影像是根据物体的灰度不同而呈现的，一般建筑物为灰白色，而草地和林地颜色较深，得出甲为三峡，乙为阿斯旺。 答案： (1)D (2)A (3)D (4)C 遥感技术的应用 知识精析 遥感技术由于具有监测范围广 、 获取信息快 、 瞬间成像 、 实时传输 、 快速处理等优点 ， 已经广泛应用于国民经济的各个领域 ， 对推进经济建设 、社会进步 、 环境改善和国防建设都发挥着重要作用 。 1. 遥感在资源普查中的应用 分类 具体普查方法 优缺点 传统方法 工作人员到野外一片一片地进行实地考察和绘图 工作量大，且往往不能真实反映情况 遥感技术 利用遥感技术 不仅全面系统地提供资源状况，而且还对信息及时更新 2.遥感技术在环境和灾害监测中应用的原理及其用途 分类 原理 用途 水污染监测 被污染水体具有独特的区别于清洁水体的光谱特征 对同一流域水体污染历史和趋势作出研究和预测，为保护水资源提供准确信息 沙尘暴 沙尘暴分布区往往自然条件恶劣、测站少，常规手段无法满足监测需求。而遥感监测范围广、时效快、精度高、连续性强 可以监测沙尘暴的起源、移动和扩散过程 在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况，有助于防灾减灾。据此回答 (1) (2)题。 (1)遥感技术用于防灾减灾的具体监测内容包括 ( ) 旱情 水灾 滑坡 农林病虫害 A B C D 例 3 (2)根据上述原理，可用遥感技术直接 ( ) 区分阔叶林与针叶林 监测植物病害情况 区分落叶树与常绿树 监测草场退化情况 A B C D 【 解析 】 本题组考查遥感技术的应用。遥感技术用于灾害监测的具体内容包括旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等。阔叶林、针叶林反射光谱不同；落叶树与常绿树可根据不同季节的遥感图像区分；植物遭受病害，反射光谱将变化；草场退化，植被减少，其反射光谱也发生变化。 【 答案 】 (1)C (2)B 学以致用 3. 读下图 ， 回答下列问题 。 (1)可见光的波长范围为 _微米。 (2)从图中可以看出，不同的地物在同一波段其反射率不同，同一地物在不同的波段其反射率也不同，这是在照片上判读各种地物的基础。例如，利用 0.4 0.5微米波段的照片，可以把 _与其他地物区分开；利用 0.5 0.6微米波段的照片可以把沙漠与小麦、湿地区分开；利用 0.7 0.9微米波段的照片可以把 _与 _区分开。 解析： 地物的光谱特征是遥感技术的重要理论依据。不同的地物对同一波段的电磁波的反射率是不同的；即使相同的物体，在不同的波段其反射率也不同，这样我们可以根据它们各自的光谱特性，选择最佳波段、最佳摄影季节和摄影时间的照片进行判读。雪地的反射光谱在 0.4 0.5微米有一个强反射峰值，因此利用该波段图片就可以把雪地与其他地物区分开。湿地的反射率在整个波长范围内均较低，而小麦在 0.7 0.9微米形成一个强反射峰值，因此利用此波段照片可以把小麦与湿地区分开。 答案： (1)0.4 0.76 (2)雪地 小麦 湿地 1图 3 2 2遥感卫星接收不同地物反射信息示意 读图可知，遥感的关键装置是传感器，图中传感器装载在卫星上，属于航天遥感。 该图所描绘的是传感器接收物体反射太阳辐射的电磁波。 教材深化透析 图表解读 太阳辐射到达地表 ， 不同地物如图中的建筑物 、路面 、 裸露的地面 、 草丛 、 水体 、 树木等在同一波段其反射率不同 ， 同一地物在不同的波段 ， 其反射率也不同 ， 据此就可对传感器获取记录和传输的图像 、 数据进行判读 、 分析 。 2图 3 2 3不同分辨率遥感影像的比较 图上的 30米、 10米、 4米的分辨率分别指影像上的一个像元表示地面上 (30米 )2、 (10米 )2、 (4米 )2的范围，读图比较可知，该数值越小，分辨率就越高，影像显示地表信息细节的能力就越强。 3.图 3 2 4 由美国卫星 “快鸟 ”(Quickbird)于2002年 9月 10日拍摄的伊拉克首都巴格达市的遥感影像 图 3 2 9北京天安门广场的黑白遥感影像 黑白遥感影像根据物体的灰度不同而呈现的，一般建筑物为灰白色，而草地和森林颜色较深。如图 324由美国卫星 “快鸟 ”拍摄的伊拉克首都巴格达市区的遥感影像和图 329北京天安门广场的黑白遥感影像。 4图 3 2 7黄河三角洲假彩色遥感影像 图 3 2 8黄河某河段真彩色遥感影像 遥感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，如图 328黄河某河段真彩色遥感影像，图中含沙量较大呈黄色的黄河河道及弯曲情况，黄河南岸