遥感技术及其应用

3.2遥感技术及其应用沅陵一中高二地理备课组

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”？资料

遥感，就是遥远的感知。为什么能进行遥远的感知呢？因为地球上所有物体都在不停地发射、反射、吸收电磁波，而且不同物体对电磁波的发射、反射、吸收的特性不同例如，植物的叶子看起来是绿色的，是因为叶子中的叶绿素对太阳光中蓝色和红色波长的光强烈反射的缘故。物体的这种对电磁波固有的特性叫做光谱特性一、遥感技术概述（RS）（一）遥感的概念与发展

遥感——借助对电磁波敏感的仪器，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。并通过分析，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。阅读课本P86“遥感技术的发展”

第一架照相机拍摄的第一张风景照片就可以称为遥感，是利用近地面平台成像遥感，利用气球作为遥感平台是对近地面遥感的进一步发展；20世纪初第一架飞机诞生、1915年世界上第一台航空摄影专用相机产生，标志着航空遥感技术产生，但航空遥感最早被广泛应用于军事侦察领域，直到1920年以后航空遥感才开始在民用领域得到应用；

1957年，原苏联第一颗人造卫星的升空标志着人类进入太空时代，随后美国阿波罗宇宙飞行器发回第一张地球影像图，标志着太空遥感（航天遥感）时代到来。

可见，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。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1：35000的23cm×23cm的航空图片，可反映出60多平方千米的地理景观实况；一幅陆地卫星TM（专题制图仪）图像，其覆盖面积可达34255平方千米。视域广阔，监测范围大陆地卫星Ⅴ、Ⅵ的运行周期为16天，即每16天可以对全球陆地表面成像一遍；NOAA气象卫星每天能接收两次覆盖全球的图像。动态监测、实时传输、快速处理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。（二）遥感技术系统与遥感类型１．遥感技术系统的组成遥感平台遥感平台高度目的·用途其它静止卫星36,000km定点地球观测气象卫星圆轨道卫星（地球观测卫星）500km—1,000km定期地球观测LandsatSPOTMOS等小卫星400km左右各种调查

航天飞机240km—350km不定期地球观测空间实验

天线探空仪100m—100km各种调查（气象等）

高高度喷气机10,000—12,000m侦察大范围调查

中低高度飞机500—8,000m各种调查航空摄影测量

飞艇500—3,000m空中侦察各种调查

直升机100—2,000m各种调查摄影测量

无线遥控飞机500m以下各种调查摄影测量飞机直升机牵引飞机50—500m各种调查摄影测量牵引滑翔机系留气球800以下各种调查

索道10—40m遗址调查

吊车5—50m近距离摄影测量

地面测量车0—30m地面实况调查车载升降台（1）摄影类型的传感器；

（2）扫描成像类型的传感器；

（3）雷达成像类型的传感器；

（4）非图像类型的传感器。照相机是最古老和常用的传感器。传感器的类型?1).什么是遥感技术？它有哪些环节组成？遥感技术—从传感器接收信息到遥感信息应用的全过程

目标物传感器物体辐射或反射电磁波收集传输遥感平台信息处理信息分析成果专业图件统计数字2).从不同角度,遥感有哪些不同分类方法??根据运载工具:根据辐射源:按照电磁波的波谱范围:红外遥感、微波遥感、多谱段遥感等按照应用领域或专题:资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感等航天遥感、航空遥感、近地遥感主动式遥感和被动式遥感紫外遥感、可见光遥感、环境遥感、大气遥感、?3).航空器与航天器有何区别？航空器——在大气层中飞行的飞行器。包括气球、气艇、飞机、滑翔机、直升机等。航天器——用于航天飞行的飞行器。包括人造卫星、宇宙飞船、空间站、航天飞机、行星探测器等航空器航天器2.遥感技术的类型?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遥感平台及高度成像特点应用特点位于大气层外的卫星、宇宙飞船等,高度>80千米大气层内飞行的各类飞机、飞艇,高度<20千米三角架、遥感塔、遥感车(船)建筑物的顶部等比例尺最小,覆盖率最大,概括性强,具有宏观特点;多为多波段成像比例尺中等,画面清晰,分辨率高,可以对垂直点地物清晰成像;多为单一波段成像比例尺最大,覆盖率最小,画面最清晰,多为单一波段成像动态性好,适合对某地区连续观察,周期性好动态性差,适合做长周期(几个月及更长)观察灵活机动,费用较低,适合小范围探测【P89—90阅读指导】材料：返回式遥感卫星系列我国的4个人造卫星系列：通信广播卫星系列气象卫星系列科学探测与技术试验卫星系列

目前中国的气象卫星主要是风云一号和风云二号。风云一号穿越地球南北两极运行，对全球进行风、温度、湿度等观测。

风云二号定点在东经105度的赤道上空，主要观测中国和西太平洋的天气变化，每隔半小时发回一张卫星云图。答：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，形成了该物质的一种特别标志——波谱特征。上图显示了松林、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。活动2完成P91的活动下图中所反映的是“雪地、沙漠、湿地、小麦的反射波谱曲线”，读图回答：（1）在图中，反射率最高和最低的地物分别是

和

。雪地湿地知识点导航下图中所反映的是“雪地、沙漠、湿地、小麦的反射波谱曲线”，读图回答：（2）小麦在

到

波段最容易与其他地物区分开来。0.7微米0.9微米下图中所反映的是“雪地、沙漠、湿地、小麦的反射波谱曲线”，读图回答：（3）结合该图和所学知识思考，利用遥感图像进行地物判读的原因是什么？

不同地物在同一波段反射率不同，同一地物在不同波段反射率也不同，由此导致其波谱特征不同。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应用领域。应用领域具体内容备注矿产资源生物资源蕴藏矿产的地方有许多是地质断裂或环形构造带，较容易借助遥感技术“发现”矿产通过遥感图像解译或图像处理技术，提取植被的分布、类型、结构、健康状况、产量等数据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为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务遥感在林业和农业方面的应用部门应用主要原理林业清查森林资源、检测火灾和病虫害着火树木，病害树木与正常树木反射光谱不同农业识别农作物、估算产量、灾情预报植物生长情况不同，其反射波谱特征不同1.答：在特定的卫星图像上，健康的植被往往呈鲜红色；长势比较弱的植被颜色比较浅，由此可判断植被生长状况。2.答：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,可以利用遥感的工作有：判断水体污染、分析城市大气污染、监测灾害、普查资源等。活动3完成P92的活动遥感影像分为黑白影像和彩色影像两种。三、遥感影像的种类和判读方法目录面板开关知识点导航

林地与草地

两层别墅区（1）黑白影像：各物体的灰度不同。草地和林地颜色较深，建筑物为灰白色。目录面板开关（2）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。目录面板开关知识点导航假彩色：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。国产韩国合资水泥相同颜色的油漆在遥感相片中的差异目录面板开关

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。水文要素植被人工建筑红色深蓝色蓝黑色灰白色浅蓝色目录面板开关知识点导航四、遥感与环境灾害监测随着遥感技术的发展，遥感将不仅为人们提供信息资源，改变人们的生产、生活与交往方式，而且在环境监测、灾害预警等方面发挥巨大作用，有助于灾害的预防、环境的治理和保护。应用领域具体内容备注环境监测灾害监测荒漠化、土壤盐渍化、海上冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、水体污染、大气污染等旱情、水灾、滑坡、虫害、森林火灾等泥石流、地震、农林病有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善有利于防灾减灾遥感与环境灾害监测遥感与环境灾害监测目录面板开关○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%80%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R４３三ノ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○海洋环境的调查遥感技术的应用领域防灾·灾害的监视

环境、国土的管理地图制作海外信息建筑业,设施等的管理数字卫星图像娱乐农林水产业·资源的管理公共事业,房地产开发活动4完成P93—94的活动答：1.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、密度、长度等方面的变化，然后运用相关原理进行解释。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;居住区和水产业建筑区的面积增加。

答：2.我国的环境与灾害问题有:土地荒漠化、土壤盐碱化、环境污染、海洋生态、植被破坏、水旱灾害、滑坡、地震、泥石流、农林病虫害、森林火灾等。遥感技术可以及时探知森林火灾发生的地点和范围，可分析大火蔓延的方向，为灭火总指挥部制定灭火计划、做出灭火部署提供科学依据。

例(2004·广东、广西）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）-（3）题。遥感技术及其应用//课堂巩固在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。读图回答下列问题。目录面板开关遥感技术遥感图像解读遥感技术应用课堂巩固知识点导航遥感技术及其应用//课堂巩固1.图中，重度病害植物反射率明显区别于健康植物反射率的波段是()①红外线②X光③可见光④紫外线A．①②B．②③C．③④D．①③D目录面板开关遥感技术遥感图像解读遥感技术应用课堂巩固知识点导航遥感技术及其应用//课堂巩固2.根据图中的原理，可用遥感技术直接()①划分植物类型②判读植物生长的土壤类型③监测树木的生长状况④估计粮食作物的产量A．①②B．②③C．③④D．①③C目录面板开关遥感技术遥感图像解读遥感技术应用课堂巩固知识点导航遥感技术及其应用//课堂巩固3.不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率，根据这个原理，可以利用遥感的工作有()①判断水体污染②判断人口分布③分析城市大气污染④估算工业生产总值A．①②B．②③C．③④D．①③D目录面板开关遥感技术遥感图像解读遥感技术应用课堂巩固知识点导航课堂练习：1．遥感的关键装置是（）A．航天器B．航空器C．电子计算机D．传感器2．下列不属于遥感技术主要环节的是（）A．传输信息B．收集信息C．发射卫星D．专业图件统计数字DC3．航空遥感的运输工具是（）A．卫星B．飞机C．飞船D．火箭4．两颗卫星同时运行，每隔9天可以覆盖地球一遍，说明遥感技术（）A．受地面条件限制少B．测量范围大C．手段多，获得的信息量大D．获得资料速度快、周期短BD5关于遥感技术的说法，正确的是（）A．传感器是进行信息处理和信息分析的仪器B．物体的各类性质、环境条件不同，但其反射和辐射的电磁波相同C．一幅陆地卫星图片可以把整个地球拍下来D．从传感器接收信息到遥感信息应用的全过程，称为遥感技术6．关于遥感技术的说法，正确的是（）A．其关键装置安放在雷达上B．只能反映静态物体状况C．具有获得资料快、周期短，反映动态变化的特点D．受地面条件限制多DC7．遥感是（）A．人向远处看，感知遥远的事物B．人从高处往低处看，感知地面事物C．在空中对遥远地物进行感知D．记录地面物体的图像8．阴雨天气中，对地物的分辨率较高的是（）A．飞机可见光遥感B．卫星可见光遥感C．飞机微波遥感D．卫星微波遥感CC9．在遥感影像上，湖泊、河流呈现的颜色是（）A．红色B．灰白色C．深蓝色或蓝黑色D．浅蓝色C10遥感探测范围由大到小依次是（）A．飞机、陆地卫星、宇宙飞船B．宇宙飞船、陆地卫星、飞机C．陆地卫星、飞机、宇宙飞船D．陆地卫星、宇宙飞船、飞机B11．遥感探测的范围越大，则（）