3.3.2遥感技术及其应用ppt课件

1、12 曾有报道，北京中关村某高科技厂家在建设厂房时要求使用一种高科技合成曾有报道，北京中关村某高科技厂家在建设厂房时要求使用一种高科技合成（具有质轻、防晒等功能）材料作为房顶，但施工方在施工过程中为了获取更多（具有质轻、防晒等功能）材料作为房顶，但施工方在施工过程中为了获取更多的利润，有些房顶只使用一般材料，由于外观看不出差异，厂家被蒙在鼓里，一的利润，有些房顶只使用一般材料，由于外观看不出差异，厂家被蒙在鼓里，一年后，北京某遥感专业的实习学生在判读中关村多种波段的遥感图像时，发现这年后，北京某遥感专业的实习学生在判读中关村多种波段的遥感图像时，发现这家工厂的厂房屋顶材质不同，于是向厂方了解，

2、厂方否认用了不同材质，经实习家工厂的厂房屋顶材质不同，于是向厂方了解，厂方否认用了不同材质，经实习学生的进一步解释，厂家终于明白施工方用了劣质材料，因此，施工方不得不承学生的进一步解释，厂家终于明白施工方用了劣质材料，因此，施工方不得不承认这一事实，并加以赔偿。为什么肉眼难以分辨，遥感却具有认这一事实，并加以赔偿。为什么肉眼难以分辨，遥感却具有“火眼金睛火眼金睛”？ 你知道吗？遥感技术可以打假！你知道吗？遥感技术可以打假！3 遥感（遥感（ Remote sensing简称简称RSRS）就是遥远的感知就是遥远的感知, ,指借助对电磁波敏感的仪指借助对电磁波敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，

3、记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等器，在不与探测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。信息，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。一、遥感技术一、遥感技术4 地球上的物体都在不停地发射（辐射）地球上的物体都在不停地发射（辐射） 、反射和吸收电磁波，并且不同物体的、反射和吸收电磁波，并且不同物体的电磁波特征是不同的。电磁波特征是不同的。 人们根据电磁波的差异来辨析物体的不同的这个原理，利用一定的技术设备和人们根据电磁波的差异来辨析物体的不同的这个原理，利用一定的技术设备和装置，来探测地表物体对电磁波的反射和地物发射

4、的电磁波，从而提取这些物体的装置，来探测地表物体对电磁波的反射和地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。信息，完成远距离识别物体。遥感技术就是在这个原理的基础上发展起的。遥感技术就是在这个原理的基础上发展起的。遥感卫星遥感卫星树木树木水体水体草丛草丛裸露的地表裸露的地表路面路面建筑物建筑物5 人类早期遥感活动的人类早期遥感活动的“遥感平台遥感平台”曾经使用风筝、鸽子等，为后来的航空曾经使用风筝、鸽子等，为后来的航空遥感提供了思路。遥感提供了思路。阅阅 读读6国际空间站国际空间站 我国神舟号飞船我国神舟号飞船 法国法国 SPOT-4卫星卫星遥感卫星遥感卫星总结：遥感技术是随

5、着工作平台、传感器和探测器的发展而发展的。总结：遥感技术是随着工作平台、传感器和探测器的发展而发展的。7以下文字材料反映了现代遥感技术的哪些特点？以下文字材料反映了现代遥感技术的哪些特点？ 一张比例尺为一张比例尺为1：35000的的23cm23cm的航空图片，可反映出的航空图片，可反映出60多平方千米的地理景观实况；多平方千米的地理景观实况； 一幅陆地卫星一幅陆地卫星TM（专题制图仪）图像，其覆盖面积可达（专题制图仪）图像，其覆盖面积可达34255平方千平方千米。米。特点特点1：视域广阔，监测范围大：视域广阔，监测范围大 陆地卫星陆地卫星、的运行周期为的运行周期为16天，即每天，即每16天可以

6、对全球陆地表面成天可以对全球陆地表面成像一遍；像一遍； NOAA气象卫星每天能接收两次覆盖全球的图像。气象卫星每天能接收两次覆盖全球的图像。特点特点2：动态监测、实时传输：动态监测、实时传输强调：这种特点有利于及时发现病虫害、洪水及森林火灾等自然灾害，为抗灾、强调：这种特点有利于及时发现病虫害、洪水及森林火灾等自然灾害，为抗灾、减灾工作提供可靠的科学依据。减灾工作提供可靠的科学依据。8 遥感的工作过程为从远离地面的不同工作平台（如高塔、气球、飞机、火箭、遥感的工作过程为从远离地面的不同工作平台（如高塔、气球、飞机、火箭、人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等）上通过各种传感器和探测器（如照相机、红外人

7、造卫星、宇宙飞船、航天飞机等）上通过各种传感器和探测器（如照相机、红外探测仪、雷达等）对地球表面电磁波（辐射）进行探测，并经过信息的传输、处理探测仪、雷达等）对地球表面电磁波（辐射）进行探测，并经过信息的传输、处理和判读分析，对地球的资源与环境进行探测和监测。和判读分析，对地球的资源与环境进行探测和监测。 简化工作过程为：简化工作过程为：910 林地与草地林地与草地 两层别墅两层别墅区区（1 1）黑白影像：各物体的灰度不同。）黑白影像：各物体的灰度不同。11（2 2）彩色影像包括真彩色和假彩色）彩色影像包括真彩色和假彩色真彩色：相片的色彩与天然实物的色彩十分接近。真彩色：相片的色彩与天然实物的

8、色彩十分接近。12底片为非可见光波段相片，由人工根据需要添加颜色合成，底片为非可见光波段相片，由人工根据需要添加颜色合成，与天然实物色彩不同。与天然实物色彩不同。国产国产韩国韩国合资合资水泥水泥相同颜色的油漆在遥感相片中的相同颜色的油漆在遥感相片中的差异差异13 标准假彩色：草、树和庄稼覆盖地区通常为红色，而水是标准假彩色：草、树和庄稼覆盖地区通常为红色，而水是蓝黑色或深蓝色的，城市、村庄等人工建筑为灰白色或浅蓝色。蓝黑色或深蓝色的，城市、村庄等人工建筑为灰白色或浅蓝色。水文要素水文要素植被植被人工建筑人工建筑红色红色深蓝色深蓝色蓝黑色蓝黑色灰白色灰白色浅蓝色浅蓝色14遥感技术系统的组成遥感技

9、术系统的组成最最关关键键装装置置由遥感平台、传感器、信息传输接收装置、数字或图像处理设备以及相关由遥感平台、传感器、信息传输接收装置、数字或图像处理设备以及相关技术等组成。技术等组成。15遥感平台遥感平台高度高度目的目的用途用途其它其它静止卫星静止卫星36,000km定点地球观测定点地球观测气象卫星气象卫星圆轨道卫星圆轨道卫星（地球观测卫星）（地球观测卫星）500km1,000km定期地球观测定期地球观测Landsat SPOT MOS等等小卫星小卫星400km左右左右各种调查各种调查 航天飞机航天飞机240km350km不定期地球观测不定期地球观测空间实验空间实验 天线探空仪天线探空仪100

10、m100km各种调查各种调查（气象等）（气象等） 高高度喷气机高高度喷气机10,00012,000m侦察大范围调查侦察大范围调查 遥感平台遥感平台16遥感平台遥感平台高度高度目的目的用途用途其它其它中低高度飞机中低高度飞机5008,000m各种调查航空摄影测量各种调查航空摄影测量 飞艇飞艇5003,000m空中侦察各种调查空中侦察各种调查 直升机直升机1002,000m各种调查摄影测量各种调查摄影测量 无线遥控飞机无线遥控飞机500m以下以下各种调查摄影测量各种调查摄影测量飞机直升机飞机直升机牵引飞机牵引飞机50500m各种调查摄影测量各种调查摄影测量牵引滑翔机牵引滑翔机系留气球系留气球800

11、以下以下各种调查各种调查 索道索道1040m遗址调查遗址调查 吊车吊车550m近距离摄影测量近距离摄影测量 地面测量车地面测量车030m地面实况调查地面实况调查车载升降台车载升降台17传感器：直接获得目标物信息的仪器，用以测量和记录目标物反射或发射的电磁波传感器：直接获得目标物信息的仪器，用以测量和记录目标物反射或发射的电磁波的强度和特性。的强度和特性。分类分类特性特性举例举例工工作作方方式式被动式传被动式传感器感器被动地探测目标物所反射或辐射被动地探测目标物所反射或辐射的电磁波的电磁波摄影机、照相机、红外多波段摄影机、照相机、红外多波段扫描仪扫描仪主动式传主动式传感器感器本身发射电磁波然后接

12、收它的回本身发射电磁波然后接收它的回波波雷达雷达记记录录方方式式成像传感成像传感器器以影像表示探测信息以影像表示探测信息摄影机、扫描仪、成像雷达摄影机、扫描仪、成像雷达非成像传非成像传感器感器以数字或图形输出探测信息以数字或图形输出探测信息光谱仪、红外辐射计、雷达高光谱仪、红外辐射计、雷达高度计度计摄影机主要用于可见光范围，扫描仪的工作波段较宽，雷达用于微波波段摄影机主要用于可见光范围，扫描仪的工作波段较宽，雷达用于微波波段18根据运载工具根据运载工具 航天遥感、航空遥感、近地遥感航天遥感、航空遥感、近地遥感根据辐射源根据辐射源 主动式遥感和被动式遥感主动式遥感和被动式遥感按照电磁波的波谱范按

13、照电磁波的波谱范围围紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多谱段紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多谱段遥感等遥感等按应用领域或专题按应用领域或专题环境遥感、大气遥感、资源遥感、环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感等林业遥感等2.2.遥感技术的类型遥感技术的类型 19航空遥感和航天遥感航空遥感和航天遥感 20航天遥感航天遥感航空遥感航空遥感近地遥感近地遥感遥感平遥感平台及高台及高度度位于大气层外的卫星、位于大气层外的卫星、宇宙飞船等宇宙飞船等,高度高度80千千米米大气层内飞行的各类飞机、大气层内飞行的各类飞机、飞艇，高度

14、飞艇，高度20千米千米三角架、遥感塔、三角架、遥感塔、遥感车遥感车(船船)、建筑物、建筑物的顶部等的顶部等成像成像特点特点比例尺最小，覆盖率最比例尺最小，覆盖率最大，概括性强，具有宏大，概括性强，具有宏观特点；多为多波段成观特点；多为多波段成像像比例尺中等，画面清晰，比例尺中等，画面清晰，分辨率高分辨率高,可以对垂直点地可以对垂直点地物清晰成像物清晰成像;多为单一波段多为单一波段成像成像比例尺最大，覆盖比例尺最大，覆盖率最小，画面最清率最小，画面最清晰，多为单一波段晰，多为单一波段成像成像应用应用特点特点动态性好动态性好,适合对某地区适合对某地区连续观察连续观察,周期性好周期性好机动性强，适合

15、做长周期机动性强，适合做长周期(几个月及更长几个月及更长)观察观察灵活机动，费用较灵活机动，费用较低低,适合小范围探测适合小范围探测航天遥感、航空遥感、近地遥感比较航天遥感、航空遥感、近地遥感比较 21探测探测范围范围大大小小获取资料速度获取资料速度快快慢慢高高运载工具运载工具飞行高度飞行高度低低低低高高高高地物地物分辨分辨率率低低长长短短资料获取周期资料获取周期22地物反射波普特征地物反射波普特征地物判读的基本依据地物判读的基本依据 一种物质所产生的自身辐射，或对一种物质所产生的自身辐射，或对外来辐射所产生的反射和透射，形成了外来辐射所产生的反射和透射，形成了该物质的一种特别标志该物质的一种

16、特别标志波谱特征。波谱特征。右图显示了松林、草地、红砂岩和泥浆右图显示了松林、草地、红砂岩和泥浆的反射波谱曲线。可以看出，不同地物的反射波谱曲线。可以看出，不同地物的反射率是不同的，通过对不同地物的的反射率是不同的，通过对不同地物的波谱特征进行分析，就可以判断地物了。波谱特征进行分析，就可以判断地物了。活活 动动23新开发地区周围环境调查地质分析休闲设施的评估分析滑雪练习场利用标高数据来设计滑雪练习场土地利用状况的把握城市建设规划环境破坏状况的把握地下资源的勘察国有/私有土地的管理河川管理 机场,港弯设施等的建设规划通过对周围环境的调查,来 确定的安全系数调查由地形数据而设计的 新设备的状况无

17、线中转站的设置场所的调查作物生长状况分析作物受害原因的早期发现作況指数90%90%80%80%75%75%经济发展预测水分补给状况监视农业分布作物管理地图的制作(平面/立体地图等)地图的定期更新建筑物,道路等破损情况的把握火灾发生状况的把握紧急车辆经过道路的安排地形变化的调查R三宮芦屋諮墻窟伏仇曝能随时提供世界各地发生的重大 事件以及热门话题的照片平面地图标高地图汽车自动导航系统的立体表示为各种模拟游戏提供真实背景图像所在地周围景观的立体表示战斗模拟道路,电线杆,上下水道, 煤气管道,天线等的维修管理海洋环境的调查防灾防灾灾害的监视灾害的监视 环境、国土的管理环境、国土的管理地图制作地图制作海

18、外信息海外信息建筑业建筑业,设施等的管理设施等的管理数字卫星图像数字卫星图像娱娱 乐乐农林水产业农林水产业资源的管理资源的管理公共事业公共事业,房地产开发房地产开发遥感技术的应用领域遥感技术的应用领域24应用领域应用领域具体内容具体内容备注备注矿产资源矿产资源蕴藏矿产的地方有许多是地质断裂蕴藏矿产的地方有许多是地质断裂或环形构造带，较容易借助遥感技或环形构造带，较容易借助遥感技术术“发现发现”矿产矿产人们只需要分析遥感图像就可人们只需要分析遥感图像就可以划定蕴藏矿产的大致区域以划定蕴藏矿产的大致区域生物资源生物资源通过遥感图像解译或图像处理技术，通过遥感图像解译或图像处理技术，提取植被的分布、

19、类型、结构、健提取植被的分布、类型、结构、健康状况、产量等数据康状况、产量等数据为农业、林业、城市绿化、环为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务境保护等部门服务二、遥感与资源普查二、遥感与资源普查 勘探矿产资源，调查生物资源、水资源等是遥感技术在资源普查中的重要勘探矿产资源，调查生物资源、水资源等是遥感技术在资源普查中的重要应用领域。应用领域。25 邵阳市西北非常规合成近天然色环形构造图像邵阳市西北非常规合成近天然色环形构造图像寻找矿产（环形构造常常表示有成矿区）寻找矿产（环形构造常常表示有成矿区）26遥感在林业和农业方面的应用遥感在林业和农业方面的应用部门部门应用应用主要原理主要原理林业

20、林业清查森林资源、检测火灾和病清查森林资源、检测火灾和病虫害虫害着火树木，病害树木与正常树木反着火树木，病害树木与正常树木反射光谱不同射光谱不同农业农业识别农作物、估算产量、灾情识别农作物、估算产量、灾情预报预报植物生长情况不同，其反射波谱特植物生长情况不同，其反射波谱特征不同征不同27 全椒县孤山林场松毛全椒县孤山林场松毛虫危害分布图，红、虫危害分布图，红、黄、绿色分别代表反黄、绿色分别代表反映重灾、中灾和无害映重灾、中灾和无害区，黑色为非松林区。区，黑色为非松林区。 28遥感为植物健康状况把脉遥感为植物健康状况把脉A、在卫星图像上，怎样通过颜色差异判定、在卫星图像上，怎样通过颜色差异判定植

21、物的生长状况？植物的生长状况？B、根据植物健康状况在发射波谱中变化、根据植物健康状况在发射波谱中变化的原理，遥感还可以应用到哪些领域？的原理，遥感还可以应用到哪些领域？ 健康的植物被往往呈鲜红色，长势比较健康的植物被往往呈鲜红色，长势比较弱的植被颜色比较浅，由此可判定植物的生弱的植被颜色比较浅，由此可判定植物的生长状况。长状况。 不同的地物和地物的不同状况，有不不同的地物和地物的不同状况，有不同的反射率，根据这个原理，可以利用遥同的反射率，根据这个原理，可以利用遥感的工作有水体污染、分析城市大气污染、感的工作有水体污染、分析城市大气污染、监测灾害、普查资源等。监测灾害、普查资源等。29应用领域

22、应用领域具体内容具体内容备注备注环境监测环境监测荒漠化、土壤盐渍化、海上冰山漂荒漠化、土壤盐渍化、海上冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其流、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、水体污染、大气影响、植被变化、水体污染、大气污染等污染等有利于人们了解环境变化，有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善使环境得到保护和改善灾害监测灾害监测旱情、水灾、滑坡、虫害、森林火旱情、水灾、滑坡、虫害、森林火灾等泥石流、地震、农林病灾等泥石流、地震、农林病有利于防灾减灾有利于防灾减灾三、遥感与灾害监测三、遥感与灾害监测30遥感与洪涝灾害遥感与洪涝灾害1998年夏秋，长江流域发生了罕见的大洪水，洞庭湖及

23、荆江地区受灾比较年夏秋，长江流域发生了罕见的大洪水，洞庭湖及荆江地区受灾比较严重。国家利用飞机和卫星对该地区进行了遥感监控，获得了大量的遥感影严重。国家利用飞机和卫星对该地区进行了遥感监控，获得了大量的遥感影像图，通过计算机处理后制成了淹没地区分布图，图中淹没地区和分布及各像图，通过计算机处理后制成了淹没地区分布图，图中淹没地区和分布及各部分的范围一目了然。而且，在计算机中可对淹没面积按各种要求进行快速、部分的范围一目了然。而且，在计算机中可对淹没面积按各种要求进行快速、准确无误的统计。准确无误的统计。 遥感与环境污染遥感与环境污染美国利用卫星图像研究烟尘污染，监测到纽约因倾倒垃圾、酸液所引起

24、的污染范围。美国利用卫星图像研究烟尘污染，监测到纽约因倾倒垃圾、酸液所引起的污染范围。他们曾经利用他们曾经利用1972年年10月月10日的陆地卫星图像，发现有一股从纽约新建的国际日的陆地卫星图像，发现有一股从纽约新建的国际造纸公司排入恰普林湖的污染流，这股污染流一直流到附近的佛蒙特州，地面的观造纸公司排入恰普林湖的污染流，这股污染流一直流到附近的佛蒙特州，地面的观测也证实了这个结论，为此佛蒙特州以卫星图像为证据，对该厂提出了法律诉讼。测也证实了这个结论，为此佛蒙特州以卫星图像为证据，对该厂提出了法律诉讼。31左图是没有发生洪水使得遥感图像，右图中红色部分表示左图是没有发生洪水使得遥感图像，右图

25、中红色部分表示洪水新淹没的范围，通过两图的对比，可获得受灾区域的洪水新淹没的范围，通过两图的对比，可获得受灾区域的分布及面积，为分洪和灾后重建提供决策依据。分布及面积，为分洪和灾后重建提供决策依据。阅阅 读读遥感与洪涝灾害遥感与洪涝灾害321998年5月21日14时1998年8月22日15时观察图中安乡的水情变化观察图中安乡的水情变化33341.图图3-36、3-37、3-38分别是黄河三角洲不同年份的卫星遥感分别是黄河三角洲不同年份的卫星遥感影像。比较三幅图像，说一说，遥感影像可以帮助我们分析哪些问影像。比较三幅图像，说一说，遥感影像可以帮助我们分析哪些问题。（提醒：从土地利用、环境变迁、环

26、境问题等角度思考）题。（提醒：从土地利用、环境变迁、环境问题等角度思考）遥感与环境生态遥感与环境生态351.首先对三幅图的主要地物进行判首先对三幅图的主要地物进行判读，比较相同地物在面积、数量、读，比较相同地物在面积、数量、密度、长度等方面的变化，然后运密度、长度等方面的变化，然后运用相关原理进行解释。用相关原理进行解释。从三幅图的主要对比可以看出，从三幅图的主要对比可以看出，黄河三角洲的面积在扩大，主要黄河三角洲的面积在扩大，主要是泥沙沉积作用造成的；植被覆是泥沙沉积作用造成的；植被覆盖区的范围增加，是由于植树造盖区的范围增加，是由于植树造林产生的；黄河水的泥沙增多，林产生的；黄河水的泥沙增多，原因是水土流失的加剧；居住区原因是水土流失的加剧；居住区和水产业建筑区的面积增加。和水产业建筑区的面积增加。362.2.我国的环境与灾害问题有：我国的环境与灾害问题有：土地荒漠化、土壤盐碱化、土地荒漠化、土壤盐碱化、环境污染、海洋生态