3.2遥感技术及应用.ppt

1、北京中关村某科技厂在建厂房时要求用一种高科技合成材料作为房顶，但施工方在施工过程中为了获取更多的利润，有些房顶使用了劣质的材料。由于从外观看不出差异，厂家被蒙在鼓里。一年后北京某大学遥感专业的学生在判读中关村的遥感图像时，发现这家工厂的厂房屋顶材质不同，于是向厂方了解，经过调查，施工方承认用了劣质材料，并加以赔偿。 为什么遥感具有“火眼金睛”，能分辨外观相似、肉眼看不出差异的两种材料？,打假,第二节 遥感技术 及其应用,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,一、遥感 技术概述（RS

2、）,1.遥感的概念与发展,遥感（ Remote sensing简称RS）就是遥远的感知,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， 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。,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。 遥感技术就是在这个原理的基础上发展起的。,2.遥感技术的基本原理,遥感的工作过程为从远离地面的不同工作

3、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。,遥感的工作过程,简化工作过程为：,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,3.遥感图像上地物的判读,4.遥感技术的发展,人类早期遥感活动的“遥感平台”曾经使用风筝、鸽子等，为后来的航空遥感提供了思路。,阅 读,遥感卫星,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。,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

4、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遥感技术的哪些特点？,一张比例尺为1：35000的23cm23cm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,5.现代遥感技术的特点,陆地卫星、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,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

5、工作提供可靠的科学依据。,遥感影像分为黑白影像和彩色影像两种。,6.遥感影像的种类和判读方法：,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。,6.遥感影像的种类和判读方法：,（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。,操场,教学楼,报告厅,水池,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,标准假彩色：红绿蓝（RGB）假彩色遥感影像。红褐色等红色调的颜色代表植被，灰色代表居民地，而蓝色和深色则代表水域。,水文要素,

6、植被,人工建筑,红色,深蓝色 蓝黑色,灰白色,太空中看西湖美丽异常,深蓝色 蓝黑色,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、,（二）遥感类型,?,2).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

7、等,2.遥感技术的类型,图 3-31,图 3-32,?,航天遥感、航空遥感、近地遥感比较,位于大气层外的卫星、宇宙飞船、航天空间站,大气层内飞行的各类飞机,高度25000米,遥感塔、建筑物的顶部等，几十米高,比例尺最小,覆盖 率最大,概括性强,具 有宏观特点;,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;,比例尺最大,覆盖率最小,画面最清晰,动态性好,适合对某地 区连续观察,周期性好,机动性强，可自主选择飞行高度和区域,灵活机动,费用较低, 适合小范围探测,二、遥感与资源普查,1.遥感在矿产资源普查中的应用,传统寻找矿产与遥感寻找矿产的区别,勘探矿产资源，调查生物资源、水资源等是

8、遥感技术在资源普查中的重要应用领域。,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）,森林资源调查,2.遥感在生物资源普查中的应用,2011.3.23科罗拉多州杰斐逊县森林火灾 IKONOS卫星图像,其中，红色部分表示为健康植被，黑色和灰 黑色表示为被烧毁的土地。,全椒县孤山林场松毛虫危害分布图，红、黄、绿色分别代表反映重灾、中灾和无害区，黑色为非松林区。,灾害监测,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

9、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,二、遥感与资源普查,四川地震滑坡体监测,图3-35,左图是没有发生洪水使得遥感图像，右图中红色部分表示 洪水新淹没的范围，通过两图的对比，可获得受灾区域的 分布及面积，为分洪和灾后重建提供决策依据。,遥感在林业和农业方面的应用,图 3-34,活动：阅读p92，回答问题。,1.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.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、

10、在卫星图像上，怎样通过颜色差异判断植物的生长状况？ 2、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 ：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( ),D, 红外线 X 光 可见光 紫外线 A B C D ,（2）根据图中的原理，可用遥感技术直接( ),C, 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 ,(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( ), 判断水体污染

11、 判断人口分布 分析城市大气污染 估算工业生产总值 A B C D ,D,解析： （1）可直接从图中找出健康植物与重度病害植物反射波谱曲线的交点，向横坐标作垂线，可看出重度病害植物反射率高的波段大致是 0 . 60 0 . 80 微米。 （2）植物的健康状况可通过遥感技术来判断，粮食作物的产量高低也与作物的健康状况有关 （ 3 ）水体污染与否，城市大气质量状况均属于“地物的不同状况”，它们的反射率也不相同。,1998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

12、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、准确无误的统计。,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1972年10月10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。,1998年5月21日14时,1998年8月22日15时,观察图中地区的水情变化,图 3-36,图 3-37,观察下图，思考完成P9394活动,图 3-38,从三幅图的主要对比可以看出,黄河三角洲的面积在扩大

13、,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。,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。,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。,根据不同地物的不同状况有不同的反射率，可以利用遥感判断水污染和大气污染。美国利用卫星图像研究烟尘污染，监测到纽约因倾倒垃圾、酸液所引起的污染范围。,小节检测,1 遥感技术的工作原理是( ) A 不同地物的海拔高度不同 B 不同地物的表面温度不同 C 不同地物的电磁波特性不同 D 不同地物的化学特征不同,C,2 运用遥感技术监测森林火灾与人工监测相比优点有( ), 获取资料快，可及时进行动态分析 受地面限制少避免人员伤亡 获取信息量大 探测范围大，可在客观上进行监测 A B C D ,D,3 遥感技术在农业方面的应用有( ), 识别各种农作物