第二节-遥感技术及其应用

第二节遥感技术及其应用1.了解遥感的含义、遥感技术的发展历程。2.了解遥感的技术系统和遥感类型。3.了解遥感在资源普查、环境灾害监测等领域的应用。（重点）一、遥感技术（一）遥感的概念与发展1.遥感的概念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,揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。你知道吗？遥感技术可以打假！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”？因为不同的物体对电磁波有不同的反射率。问：遥感，就是遥远的感知。为什么能进行遥远的感知呢？点拨：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。2、原理3.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；遥感技术的发展

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。问：以下文字材料反映了现遥感技术的哪些特点？

1、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。特点：视域广阔，监测范围大。4、特点问：以下文字材料反映了现遥感技术的哪些特点？2、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

特点：动态监测、实时传输。4、遥感技术的特点：

视域广阔，监测范围大；能瞬时成像、实时传输、快速处理；迅速获取信息和实施动态监测。（二）遥感技术系统与遥感类型遥感过程示意1.遥感技术系统由遥感平台、传感器、信息传输装置、数字或图像处理设备以及相关技术等组成。遥感技术的工作流程：地物反射或辐射电磁波传感器获取电磁波，并以影像胶片或数据磁带记录下来传感器传输信息地面站对信息进行处理、判读、校正、分析制作专题地图，供用户应用2.遥感类型标准类型按遥感平台的高度按传感器是否主动发射电磁波按电磁波的波谱范围按遥感的应用领域或专题航天遥感、航空遥感、近地遥感紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多谱段遥感等环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感等主动式遥感、被动式遥感

（1）航天遥感。运载工具：专题卫星、航天飞机、宇宙飞船、航天空间站等。主要优点：覆盖范围大，不受领空限制，可进行定期、重复观测等。（2）航空遥感。运载工具：飞机。分类：低、中空遥感：600～10000米。高空、超高空遥感：10000～25000米。主要优点：机动性强，可以根据研究主题选择适当的传感器、适当的飞行高度和飞行区域。（3）近地遥感。指距地面高度在几十米以内的遥感。主要用于城市遥感、海面污染监测、森林火灾监测等中高分辨率的遥感任务中。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。1、应用领域2、具体应用（1）探矿（２）生物资源调查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（３）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成年油棕林(594treesin6.47ha92trees/ha)幼年油棕林(1379treesin11.99ha119trees/ha)林业资源调查主题二遥感技术的应用【问题探究】1.不同地物在同一波段反射率不同,因此可以将松林、草地、红砂岩、泥浆等地物区分开;同一地物在不同状态(健康或生病)的反射率也明显不同,因此可以根据它们不同的波谱特征来确定地物的特征。据材料,探究以下问题。(1)波长在0.7～0.9微米范围内,图中四种地物反射率由高到低排列顺序是什么?四种地物的反射率不同,说明了遥感的什么原理?【提示】草地>松林>红砂岩>泥浆;说明不同地物在同一波段的反射率不同。(2)红砂岩在不同波段的反射率一样吗?说明了遥感的什么原理?【提示】不一样;说明同一地物在不同波段反射率也不同。(3)“几种地物的反射波谱曲线”所反映出的原理,说明遥感可以应用在什么方面?【提示】资源普查方面(比如生物资源、土地资源等)。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。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。

1、在卫星图像上，怎样通过颜色差异判断植物的生长状况？P922、根据植物健康状况在反射波谱中变化的原理，遥感还可以应用到哪些领域？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。(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()①红外线②X光③可见光④紫外线A①②B②③C③④D①③D（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．②③

C．③④D．①③C

(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三、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思考完成P93——94活动

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。

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。灾害监测：包括旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等。北川县地震前后遥感地图3.其他监测乞力马扎罗山冰雪量的变化印度洋海啸前后的遥感影像辽东湾赤潮发生区域2002年6月15日南极冰盖塌裂遥感图2002年10月19日【析图技巧】析图步骤析图重点析要素①色调:确定图中的白色区域为冰原部分,②形状的变化:可确定冰原面积的变化析变化白色区域范围减少,说明格陵兰岛的冰原面积大大减少析原因因全球变暖,冰川融化,冰原面积减少遥感技术及其应用概念发展类型特点航天航空近地遥感技术遥感与资源普查遥感与环境灾害监测1.遥感技术的工作原理是()A.不同地物的海拔不同B.不同地物的表面温度不同C.不同地物的波谱特性不同D.不同地物的化学特征不同C2.遥感技术监测森林火灾与人工监测相比，优点有()①获取资料快，可及时进行动态分析②受地面限制少，避免人员伤亡③获取信息量大④探测范围大，可在客观上进行监测A.①②③B.①③④C.①②④D.①②③④D3.遥感技术在农业方面的应用有()①识别各种农作物②计算种植面积③根据作物生长情况估计产量④农作物灾情预报A.①②③B.②③C.①③④D.①②③④D4.遥感技术可为开发、保护海洋提供支持，下列内容适合运用遥感技术的是()①海上冰山漂流监测②海上石油污染监测③近海赤潮灾害监测④海岸港口工程规划A.①②B.①②③C.①②③④D.②③C5.在联合国对伊拉克违禁武器核查期间，专家使用美国的U侦察机进行空中侦察，U侦察机进行空中侦察时主要运用（）A.遥感技术B.地理信息系统C.全球定位技术D.计算机技术A6.下列属于遥感的是(

)A.②③④ B.①③④C.①②④ D.①②③A7．阅读下列文字材料，完成问题。

据报道，全国农业区划办公室对黑龙江三江平原、内蒙古、甘肃河西走廊和新疆哈密地区共53个县级单位的1986年和1996年卫星遥感图像进行了判读比较,发现上述四省区10年中开垦土地的总面积共3

000万亩（其中开垦草地约1800万亩,开垦荒地约1

200万亩）,而实际新增的耕地总面积仅1

500万亩……当地群众看到开垦后被撂荒的土地,心疼地说：“一年垦草场,两年打点粮,三年五年变沙梁。”（1）我国在进行土地资源利用现状调查时采用了先进的＿＿＿＿技术手段，发现了上述地区10年中被撂荒的土地竟达开垦总面积的＿＿＿。遥感50%（2）从水资源状况分析以上地区除三江平原属___地区以外，其他地区大部分属于_____和______地区，土地被撂荒的主要原因是_________________________。（3）从区域可持续发展战略考虑，上述土地被撂荒的地区应采取的合理的针对性措施主要有（）（填一个或一个以上字母）A.禁止刨草毁林，杜绝滥垦B.精耕细作，提高粮食单产C.筑沟开渠，合理灌溉D.引进耐碱作物品种，改良盐碱化土地E.植树种草，营造防护林F.采用机械化耕作，禁用化肥、农药G.退耕还牧，合理放牧湿润半干旱滥垦草场，导致土地沙漠化AEG干旱【过关题组】1.现代地理信息技术已经广泛应用于地理环境的研究,服务于日常生产生活。读下图,回答(1)、(2)题。(1)遥感技术应用于我国防灾减灾的具体内容可包括(

)①监测西南旱情②监测吉林洪灾水情③监测甘南山区滑坡情形④预测青海地震A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④A(2)利用上图可以(

)A.了解地形和地貌特征,开展土地资源调查B.监测风沙和干旱灾害,进行灾情预测分析C.确定时间和空间定位,进行路线筛选导航D.测算经济和人口数据,确定商业网点布局A2.(2015·武汉高二检测)下图是非洲第一高峰乞力马扎罗山,海拔5895米,距离赤道仅300多千米,其峰顶雪冠正面临着在50年内消失的威胁。据此回答下列各题。(1)图中影像的获取主要采用的地理信息技术是(

)A.遥感(RS)B.全球定位系统(GPS)C.地理信息系统(GIS)D.数字地球(2)利用此项技术可(

)A.分析水灾损失B.获得森林分布信息C.分析矿产种类D.确定矿产储量AB【解析】(1)选A,(2)选B。第(1)题,遥感是借助对电磁波敏感的仪器,用来获取信息的地理信息技术。第(2)题,遥感可以监测,成像,对信息进行传输、处理和实施动态监测,所以可以获得森林分布信息,但对信息进行进一步分析和处理,不是遥感的应用。3.李强同学在判读某地区卫星图像后,用透明纸蒙在上面绘出了主要道路、城市、村庄、河流的位置和范围,如下图所示。读图回答下列问题。(1)原卫星影像图上,李强同学区分河流与道路使用的直接解译标志是:①__________,②__________________________________,③________________________。根据直接解译标志判断B处为道路还是河流?_______。色调道路宽度往往不发生变化,河流从上游到下游逐渐变宽道路比较顺直,河流弯曲多变河流河流和道路都是线状地物,但河流属于自然要素,道路属于人文要素,二者的色调不同,形状不同。(2)在原卫星影像图上,村庄为不规则的点状或星状,那么城市为________状,道路、河流为________状。面线(3)A处为一道路,C处为一河流,在原卫星影像图上间接解译标志是____________________。(4)在2015年3月和2015年8月的卫星影像图上,D处的色调是否一致?________。原因可能是____________。A与城市相连,C直接与河流相连D处为一河流,季节不同时水深不同,河流含沙量不同,表现在卫星影像上的色调就不一样否【互动探究】在遥感影像中,线状物一定是道路吗?提示:错误。道路、河流多是线状。道路的宽度往往不发生变化,而河流的宽度从上游到下游逐渐变宽;道路相对比较顺直,而河流则弯曲多变。【补偿训练】下图是北美西部海岸区域某季节一次天气系统过程中的遥感图像,读图判断(

)A.甲地为晴天B.乙地为海洋C.丙地的线状地物为公路D.丁地天气系统过境B

从影像中可以看出甲地主要是云层覆盖地区,乙地海面上稍有云层,但不如甲地厚,天气系统在甲地过境,丙丁地区晴天。丙地线状地物曲折,并与海洋相连,为河流。【针对训练】(2015·沈阳高二检测)读鄱阳湖流域水域面积图,根据所学知识判断,鄱阳湖(

)A.流域面积缩小B.水域面积缩小,水位不变C.湖盆地势北高南低D.2011年比2009年同期降水少D【解析】据图可知:鄱阳湖流域面积没有变化,但水域面积(黑色区域)缩小,水位降低;从图中积水区(黑色区域)可知:北部积水多,南部积水少,所以南部地势高,北部地势低;因图中2011年比2009年水域面积小得多,其水源主要来自降水,所以2011年比2009年同期降水少,所以D正确。课时提升作业(十二)遥感技术及其应用一、选择题(每小题6分,共36分)1.利用遥感技术监测洪涝灾害与人工监测相比,其优点是(

)①获取资料快,可及时地进行动态分析②受地面的限制小,可避免人员的伤亡③获取信息量大④探测的范围广,可在客观上进行监测A.①②③ B.①③④C.①②④ D.①②③④D(2015·汕头高二检测)2015年1月6日8时,亚洲航空公司一架从印度尼西亚飞往新加坡的客机失联,搜救工作随即展开。下图示意飞机飞行路线及搜索区域,读图完成2、3题。2.在图示洋面搜索亚航飞机碎片,主要采用的地理信息技术是(

)A.全球定位系统 B.遥感C.数字地球 D.地理信息系统B(2015·汕头高二检测)2015年1月6日8时,亚洲航空公司一架从印度尼西亚飞往新加坡的客机失联,搜救工作随即展开。下图示意飞机飞行路线及搜索区域,读图完成2、3题。3.此季节,下列说法正确的是(

)A.巴西高原草木枯黄B.北印度洋洋流顺时针流动C.南欧寒冷干燥D.开普敦炎热少雨D(2015·吉林高二检测)2011年6月4日,智利南部普耶韦火山开始喷发,美国国家航空航天局的Aqua卫星在火山喷发后不久拍摄到下图所示的卫星影像。灰褐色的火山灰笼罩了大地,强风将火山灰吹向阿根廷以及大西洋,甚至飘到了数百千米之外的布宜诺斯艾利斯市。读图回答4、5题。4.要获取火山喷发的卫星影像,主要应用的地理信息技术是(

)A.RS B.GIS C.GPS D.数字地球A5.如果利用卫星对火山灰进行监测,通过分析多幅火山灰影像,可以获得(

)①火山灰喷出的起始位置 ②火山灰飘浮速度③火山灰影响的范围 ④火山灰飘浮的方向⑤此时段当地的风向A.①②③⑤ B.②③④⑤C.③④⑤ D.①②③④⑤D卫星对火山灰可以进行动态监测。从火山喷发卫星影像上可以看出火山灰的状况,获得火山灰喷出的起始位置、移动方向、速度、影响范围、此时段当地风向等。故选D。6.(2015·洛阳高二检测)不同地物在同一光谱波段上的反射率差异越大,越容易区分。下图反映了甲、乙两类植物在生长期内两个波段上的反射率。在遥感影像上区分这两类植物,应该选择生长期内哪一天的影像最合适(

)A.①——第30天 B.②——第75天C.③——第100天 D.④——第130天甲、乙两类植物的反射率在波段1和波段2中差异最大的均是①处,因此要在遥感影像上区分这两类植物,应选择生长期第30天的时候。A【补偿训练】下图是湖水、长江水、黄河水三种含沙量水体的反射光谱曲线图。关于图示信息的叙述,正确的是(

)A.使用的地理信息技术是GISB.①②曲线对应的是湖水、黄河水C.波长为0.7μm的波段反射率区分度最大D.含沙量与反射率呈正相关反射光谱曲线图使用的是遥感技术(RS),排除A;据图可知波长0.6μm波段的反射率区分度最大,排除C;含沙量的大小与反射率呈正相关,黄河水的含沙量最大,反射率最高,③曲线对应的是黄河水。D二、非选择题(共14分)7.2015年9月陕西成立测绘遥感技术中心,服务城乡规划建设。读遥感技术工作原理图,回答下列问题。(14分)(1)从A图中可以看出,此遥感技术所利用的运载工具是________,这种运载工具采用的是________方式对地面物体进行感知和识别。这种方式的遥感技术,对地面的分辨率是较______(高/低)的。飞机航空摄影高(2)在B图中,传感器接收的是______________________________________,它的产生是于

,在这个遥感过程中,传感器之所以能够对地面的物体进行分辨,其原理是

___________________________________________________________________。地面物体反射或辐射的电磁波信息地面接收太阳辐射光或大气对太阳辐射散射光的能量,自身受热也能产生电磁波不同物体、不同环境条件,其反射或辐射的电磁波是不同的,传感器有识别这种电磁波的能力一、选择题(每小题5分,共35分)据中国国家粮油信息中心报道,2012年中国小麦预估产量将调降至1.18亿吨,此前预测为1.203亿吨,主因是病虫害。对冬小麦的预估产量主要运用遥感技术,据此回答1～3题。1.在区域地理环境研究中,不属于遥感技术优点的是(

)A.不受地面条件的限制 B.监测范围广C.能够迅速获取信息 D.能实施动态监测A2.在农业方面,运用遥感技术能够(

)①监测耕地变化 ②调查作物分布③估测粮食产量 ④跟踪产品流向A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④3.遥感技术能对小麦进行估产的原理是(

)A.监测小麦生长的土壤类型B.监测小麦苗期的生长状况C.监测不同小麦品种的长势情况D.监测小麦成熟前的长势情况AD由于不同土地利用类型、作物品种和作物的长势具有不同的反射和辐射波谱,因此可以借助遥感技术监测耕地变化、调查作物分布和估测粮食产量。【方法技巧】遥感技术在农业方面的应用(2015·深圳高二检测)位于乌兹别克斯坦和哈萨克斯坦之间的咸海过去曾是世界第四大湖泊,下面四幅咸海的地球资源卫星照片显示了它的面积变化过程。读图回答4、5题。4.地球资源卫星照片的获取,采用的地理信息技术是(

)A.RS B.GISC.GPS D.GIS和GPSA(2015·深圳高二检测)位于乌兹别克斯坦和哈萨克斯坦之间的咸海过去曾是世界第四大湖泊,下面四幅咸海的地球资源卫星照片显示了它的面积变化过程。读图回答4、5题。5.图中信息反映出咸海(

)①周边大气温度下降 ②湖泊水体西部深东部浅③环境调节作用减弱 ④水体含盐量降低A.①② B.①③ C.②③ D.③④C【补偿训练】(2015·长沙模拟)下图为我国南方地区某河流水利工程建设前、后遥感影像图。该工程建设大量应用地理信息技术,为精确定位、勘察设计、施工及决策提供准确的数据来源,为水利系统信息化管理提供可靠的依据