高中中图版地理必修3学案第3章第2节遥感技术的应用

第二节遥感技术的应用学习目标：1.了解遥感的概念及工作原理。2.结合实例，理解遥感在资源普查、环境和灾害监测等领域的应用。(重点)3.能够简单解读遥感影像图，并运用遥感影像解答问题。(难点)1．遥感(1)概念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)类型根据遥感平台高度的不同，遥感可以分为近地面遥感、航空遥感和航天遥感。(3)工作过程eq\x(\a\al(目标,物体))eq\o(→,\s\up9(电磁),\s\do7(波))eq\x(传感器)eq\o(→,\s\up9(影像胶片),\s\do7(数据磁带))eq\x(\a\al(地面接,收站))eq\o(→,\s\up9(处理),\s\do7(分析))eq\x(\a\al(用户,应用))(4)遥感影像①组成：像元，是遥感影像上的最小单元。②空间分辨率(分辨率)：一个像元所代表的地面实际尺寸，分辨率数值越小，分辨率就越高。③类型：黑白、彩色(真彩色、假彩色)。黑白影像真彩色影像假彩色影像湖泊、河流颜色较深与实际地物颜色一致灰和蓝色一般建筑物灰白色蓝灰色草地、森林、庄稼颜色较深通常为红色[特别提醒]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。2．遥感的应用(1)遥感在资源普查中的作用①应用领域矿产资源和水资源的调查、农作物的估产、全球气候变化的观测、灾害监测、重大工程的建设等。②在资源普查中的优势可以全面系统地提供资源状况，而且还能对信息进行及时更新。[特别提醒]通过对比可知遥感资源调查与传统资源调查相比有诸多的优点，特别是对于一些人员难以进入的区域的调查，如沼泽、热带雨林、冰川雪原等，遥感是目前取得这些区域所需资料的唯一途径。(2)遥感在环境和灾害监测中的应用①遥感在水污染监测中的应用a．原理：被污染水体具有独特的区别于清洁水体的光谱特征。b.内容：研究和预测同一流域水体污染历史和污染趋势。c．意义：为水资源保护规划提供准确信息。②遥感在沙尘暴监测中的应用a．遥感卫星的特点：监测范围广、时效快、精度高、连续性强。b．监测内容：沙尘暴的起源、移动和扩散过程。(1)在航天遥感中，卫星轨道越高，卫星图像的分辨率就越高。 ()(2)遥感能够瞬时成像、实时传输、快速处理、迅速获取信息、实施动态监测和定位。 ()(3)遥感技术只能区分水体是否污染，但不能判断污染的程度。 ()(4)遥感卫星监测沙尘暴具有范围广、时效慢、精度高的特点。 ()(5)在区域地理环境研究中，遥感主要应用于 ()①资源普查②GDP增长预测③环境监测④自然灾害监测A．①②④ B．②③④C．①③④ D．①②③提示：(1)×卫星轨道越高，图像分辨越低。(2)×遥感是获取信息，不能处理地理信息。(3)×不同污染程度的水体其光谱特征有别，遥感技术可以区分开来。(4)×利用遥感技术监测沙尘暴具有范围广、时效快、精度高等特点。(5)C[解答本题的关键是明确遥感的功能。遥感作为视力的延伸，在资源普查、环境监测和自然灾害监测中应用广泛。]遥感的工作原理2020年9月13日，中国首颗极地遥感小卫星“京师一号”在轨运行一周年，迄今为止己获取影像2501幅，其中南极冰盖影像850幅，北极影像1025幅。在轨运行期间，“京师一号”成功对南极洲第三大冰架——埃默里冰架发生的历史性大崩解事件进行了连续监测。此外，卫星还完成了2020年格陵兰岛70米分辨率遥感制图。“京师一号”卫星极地遥感数据的发布，弥补了中国长期缺乏极地观测数据的短板，对于促进中国极地与全球变化研究具有重要意义。问题1遥感技术的工作原理是什么？提示：不同物体对电磁波的发射、反射和吸收的特性不同。问题2在区域地理环境研究中，遥感与实地测绘相比，具有哪些优势？提示：监测的范围大、获取信息的速度快、受地面的限制较小。[归纳总结]1．基本原理遥感的原理基础：地球上的物体都在不停地辐射、反射和吸收电磁波，而且不同物体对电磁波辐射、反射和吸收的特性不同。2．关键装置——传感器3．工作流程图示法理解遥感的工作过程1．遥感技术的出现，为人类提供了一条认识地球的重要途径。可以这样说，遥感是碧空中的慧眼，有了它，人类就可以看得更广、更深。据此完成(1)～(2)题。(1)下列关于遥感技术的叙述，正确的是()A．遥感是人们利用肉眼在遥远的宇宙空间对地面事物进行感知B．遥感是人们利用一定的技术装备，对遥远的宇宙事物进行感知C．遥感的关键装置是航空器或卫星D．遥感技术能监测洪涝灾害的发展变化，便于人们及时安排防灾、救灾工作(2)传感器的主要作用是()A．只接收地面物体的反射波谱B．只记录和接收地面物体的辐射波谱C．接收地面物体反射或辐射的电磁波信息D．对获得的信息进行处理分析(1)D(2)C[第(1)题，遥感是人们利用一定的技术装备，在航空器或航天器上，对地表物体进行远距离的感知。遥感的关键装置是传感器。遥感技术是灾害监测的重要手段。第(2)题，传感器的主要作用是接收地物反射或辐射的电磁波信息，并记录下来，传送到地面接收站。]遥感技术的应用阅读漫画，探究下列问题。无处藏身问题1漫画中反映了遥感技术在哪一领域的应用？提示：资源普查。问题2遥感技术还能应用在哪些领域？提示：生物资源调查，环境灾害监测。[归纳总结]__遥感技术的应用应用领域具体内容意义矿产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”矿产分析遥感图像就可以划定蕴藏矿产的大致区域生物资源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、产量等数据为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务环境监测荒漠化、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、大气污染等有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善灾害监测旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等有利于防灾减灾遥感图像判断的基本方法(1)看颜色：根据颜色可以判断该地物是属于水文要素还是人工要素。(2)看形态：根据地物形态——面状或线状，大致可以确定是水文要素中的湖泊或河流，还是人工要素中的城市、村庄或道路。(3)看与周边地物的关系：一般与河流相连的是湖泊，与道路相连的是村庄或城镇。(4)看叠加：通过多次或逐月逐年对同一地区遥感图像叠加可以反映出地物时间变化特点，如城市的扩张、海岸线侵蚀变化、湖泊的消长等。(5)看光谱：不同地物对同一波段的电磁波的反射率是不同的；相同地物在不同的波段反射率也不同。光谱反射率差别越大，越容易区分。2．对比分析法是卫星遥感图像判读的重要方法，具体操作就是对不同时间的卫星图像色调进行对比和分析，可以把不同的地面物体加以区分。如下图，虚实两线分别代表玉米和大豆两种农作物对两种不同电磁波的反射强度，图中①②③④分别代表播种30、75、100、140天后两种农作物反射两种电磁波的强度特征。读图，完成(1)～(2)题。(1)如果这两种农作物反射的电磁波谱是某卫星图像中最主要波段，则该卫星图像可能拍自()A．松嫩平原 B．江汉平原C．洞庭湖平原 D．太湖平原(2)要区分该地区两种农作物的播种面积，要参考的最佳遥感图像应该是拍自播种()A．30天后 B．75天后C．100天后 D．140天后(1)A(2)A[第(1)题，由题中的叙述可知，该地主要种植玉米、大豆等农作物，因此最可能是东北的松嫩平原。第(2)题，根据图中的信息可知，在播种30、75、100、140天后，这两种农作物的电磁波的反射强度特征都存在着差异，但播种30天后的差异最大，最利于区分这两种农作物的播种面积。](教师独具)题组1遥感技术遥感在区域地理环境的研究中起着重要作用。读“遥感直观图”，回答1～2题。1．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．②③④C．①②④ D．①③④2．在区域地理环境研究中，遥感主要应用于()①资源普查②GDP增长预测③环境监测④自然灾害调查A．①②④ B．②③④C．①③④ D．①②③1．A2.C[第1题，遥感为视力的延伸，能监测耕地变化、调查作物分布并能根据作物长势估测粮食产量等。第2题，遥感不能对一个区域的GDP增长进行预测。]不同的地物有不同的反射率，根据这个原理，可以利用遥感来判断各种地物。据此回答3～4题。3．在假彩色卫星影像上，城市呈现()A．深蓝色 B．蓝灰色C．浅蓝色 D．红色4．在假彩色卫星影像上，水为()A．灰色和蓝色 B．灰白色C．浅蓝色 D．红色3．B4.A[遥感彩色影像有真彩色和假彩色之分，假彩色影像上，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。]题组2遥感的应用读世界某火山喷发时的卫星图像，回答5～6题。5．要获取火山喷发的卫星影像图，主要应用的地理信息技术是()A．RS B．GISC．GPS D．数字地球6．如果利用卫星对火山灰进行监测，通过分析多幅火山灰图片，可以获得()①火山灰喷出的起始位置②火山灰飘动速度③火山灰影响的范围④火山灰飘动的方向⑤此时段当地的风向A．①②③⑤ B．②③④⑤C．③④⑤ D．①②③④⑤5．A6.D[第5题，火山喷发的卫星影像图是应用遥感(RS)技术获取的。第6题，分析多幅火山喷发卫星影像图可以看出火山灰的状况，监测火山灰喷出的起始位置、移动方向、速度、影响范围、此时段当地的风向等。](教师用书独具)教材P81探索在区域地理环境研究中，遥感已成为重要的手段和方法。传统的工作方法经常是从点、线实地观测入手，逐渐过渡到面上的分析研究。运用遥感技术，则可以首先从面上的区域分析研究入手，然后有重点地选择若干点、线进行野外验证和检查。这样，不仅可以提高研究工作的精度和质量，而且节省人力、财力，提高效率。现代遥感视域广阔，监测范围大，可覆盖整个地球。能够瞬时成像、实时传输、快速处理、迅速获取信息和实施动态监测等。下表表示了人工调查和遥感调查两种方法的特点：项目调查周期所需费用野外工作量信息的时效性精度监测范围人工调查长高大差差小遥感调查短低小好高大教材P83活动在三幅表示苹果的示意图中，第三幅图(右侧那幅)更容易辨认出苹果的轮廓。三幅图中，第三幅图代表的分辨率最高，第二幅图(居中)代表的分辨率最低。教材P89思考遥感除用于预防自然灾害外，还可适用于土地资源调查，土地利用调查，土壤干旱、盐化、沙化调查及监测，农作物长势监测与估产，森林、草场资源调查，水资源调查和地质矿产调查等。例如，上海市从1988年起每5年开展一次航空遥感综合调查，其航空摄影图覆盖了上海市的陆域、水域及其相邻区域。它为上海进行城市建设、土地利用、城市环境、城市绿化、道路交通设施状况等各项调查，创造了十分有利的条件。教材P89复习课1．遥感影像的分辨率指遥感影像上一个像元所代表的地面实际尺寸。分辨率的值越小，遥感影像显示地表信息的能力越强。2．真彩色影像上，地物的颜色真实地反映实际地物颜色特