1、第二节 .遥感技术及其应用,汇璟中学高二地理备课组,你知道吗？遥感可以打假！ 曾经有报道，北京中关村某高科技厂家在建设厂房时要求属于一种高科技合成材料（具有质轻、防晒等功能）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，厂方否认用了不同质材，经实习学生的进一步解释，厂方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”？通过遥感这一节的学习，我们就可以解
2、释了，其实遥感的功能不仅仅是打假，还应用于其它很多领域。,登高望远,一、遥感技术（RS）,千里眼,千里之外，明察秋毫,（一）遥感的概念与发展,（二）遥感技术系统与遥感类型：,二、遥感图片的解读,三、遥感技术的应用,（一）遥感与资源普查,（二）遥感与环境灾害监测,岳麓山卫星影像图,四川地震遥感地图,遥感（Remote sensing，简称RS），就是遥远的感知，是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。,P86阅读：“遥感技术拓展人类观察力的工具”,（一）遥感的概念与发展,1、遥感技术的概念,
3、2、遥感技术的原理,地物在不断地吸收、发射（辐射）和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。遥感就是根据这个原理，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。,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。,几种地物反射波谱曲线,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,3、遥感技术的优点,
4、比较人工实地调查与利用遥感技术调查，哪一种获取资料和信息的方法更好？,多,少,差（慢）,好（快）,多,少,高,低,小，有些地方不能人工调查,广，连续性好，能获得人眼看不到的信息,差，不能全天候观测,好，能全天侯观测,请用简短的语言总结出遥感技术的优点,4、遥感的发展,阅读：P86-87“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
5、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。,1972年美国发射了第一颗地球资源技术卫星；20世纪90年代欧空局、日本相继发射了ERS和JERS系列卫星，印度、俄罗斯也相继发射了IRS和RESURS系列卫星，遥感由一国走向多国；1999年10月，中国和巴西联合研制的中巴地球资源卫星（资源1号ZY1）发射成功，发展中国家遥感技术迅猛发展。,课堂巩固,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
6、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,2 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( ), 海上冰山漂流监测 海上石油污染监测 近海赤潮灾害监测 海岸港口工程规划 A. B. C. D. ,3. 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,（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,（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
7、征不同。,（二）遥感技术系统与遥感类型：,遥感技术系统,1、遥感技术系统的组成,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，是遥感技术系统的重要组成部分和关键技术装备。针对不同的应用和波段范围，人们已经研究出很多种传感器，探测和接收物体在可见光、红外线和微波范围内的电磁辐射。,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,2、遥感的分类,分类标准,类 型,遥感平台的高度,电磁波的波谱范围,应用领域或专题,传感器的工作特点,近地面遥感、航空遥感、航天遥感,主动式遥感、被动式遥感,环境遥感、大气遥感、资源遥感、 海洋遥
8、感、地质遥感、农业遥感、 林业遥感,紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多谱段遥感,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，高度大于80千米,大气层内飞行的各类飞机、飞艇、气球等，高度小于20千米,三角架、遥感塔、遥感车（船）、建筑物的顶部,比例尺最小，覆盖率最大，概括性强，具有宏观的特性；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
9、期（几个月及更长）观察,灵活机动，费用较低，适合小范围探测,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,地面站对信息接收并进行处理、判读、校正、分析,制作专题地图，供用户应用,3、遥感技术的工作过程,信息获取信息传输信息接收与处理信息解译与 分析遥感应用,课堂巩固,传感器的主要作用是( ) A只接收地面物体的反射波谱 B只记录接收地面物体辐射波谱 C接收地面物体反射或辐射的电波信息 D对获得的信息进行处理分析,遥感影像分为黑白影像和彩色影像两种。,遥感影像的种类和判读方法：,二、遥感图片的解读,林地与草地,两层别墅区,（1）黑白影像：各物体的灰度不同
10、。,草地和林地颜色较深，建筑物为灰白色。,（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。,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：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,活动：,1. 该影像属于哪种类型？,3.在影像中指出老城区的大致范围以及植被的分布区域。,2. 在影像中指出长江和黄浦江的位置。,判断上海市的遥感影像,标准假彩色,这
11、是全球陆地 分布状况？,想一想,全球植被分布,绿色为植被，棕黄色为沙漠，蓝色为水,This monthly average map was made by subtracting the stratospheric ozone column from TOMS column ozone. The stratospheric column is calculated using UARS MLS measurements. Higher quality tropospheric ozone maps on a daily basis will be produced from OMI and H
12、IRDLS data. Credit: S. Chandra and J. Ziemke (NASA GSFC),全 球 臭 氧 的 空 间 分 布（TOMS）,这张遥感图反映出了什么呢？,全球夜间的灯光分布,你会把它应用到哪些领域呢？,想一想,三、遥感技术的应用,新开发地区周围环境调查,地质分析,休闲设施的评估分析,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
13、指数,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,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,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
14、,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）,资源调查应用,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。,病虫害监测,1989年TM影象合成图 1996年TM影象合成图,植被资源监测,成年油棕林 (594 trees in 6.47 ha 92 trees/ha),幼年油棕林 (1379 trees in 11.99 ha 119 trees/ha),林业资源调查,水资源监测,（一）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。,P92活动第1-3小题参考答案,1 在
15、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，由此可判定植物的生长状况。,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、普查资源等等。,3 在矿产资源调查方面，可以利用遥感资料进行成矿条件的地质分析，提出矿产普查勘探的方向，指出矿区的发展前景。我国吉林省铜矿资源较为丰富，通过对全省陆地卫星图像的分析，不同物质的波谱特征不同，发现铜矿的分布与线性构造密切相关，对于开发这个地区的铜矿具有重要意义。,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
16、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。,（二）遥感与环境灾害监测,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,有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善,旱灾、水灾、农林病虫害、森林火灾、滑坡、泥石流、地震等,有利于防灾减灾,P92的阅读.遥感与洪涝灾害监测,1998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,多光谱合成遥感图像,根据这组遥感图，你能发布台风预警吗？,乞力马扎罗的积雪这座“赤道上的雪峰”海拔5895米，永久性积雪的融化减少，反映了气候的变暖趋势，有人断言：不久的将来，赤道
17、上将见不到雪峰景象了！,思考完成P9394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
18、署提供科学依据。,3、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。,知识结构整合,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。,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, 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( ), 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
19、，可以利用遥感的工作有( ), 判断水体污染 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 ,4. 读“卫星遥感直观示意图”，并回答下列问题：,(1)填写遥感技术装备名称： A ； B ； C 。,遥感平台,传感器,地面接收站,（2）A装备的作用是；B装备的作用 是 。,接收地物反射或辐射的电磁波信息,装载传感器,应用领域,课题名称,防灾减灾,韩江流域洪水动态分析,国土资源勘察 城市规划 环境监测与保护,南海海口赤潮变化分析,汕头市耕地变化面积监测,汕头市交通道路状况分析,（3）卫星航天遥感技术几乎应用到地理学的所学的所有领域。请拟出与下列三个应用领域相关的课题名称。,3.
20、2 遥感技术及其应用 每课一练（湘教版必修3）,【基础过关】 1下列有关遥感技术的叙述，不正确的是( ) A遥感的关键装置是传感器 B遥感技术的主要环节是目标物传感器成果 C飞机遥感图像分辨率比卫星对地物的分辨率高 D遥感技术能在短时间内获得全面资料，以便及时安排防灾、救灾工作,B 遥感的关键装置是传感器。遥感技术的主要环节是信息的获取传输接收与处理分析应用。飞机遥感图像分辨率比卫星 对地物的分辨率高。遥感技术具有探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大等特点，因而能在短时间内获得全面资料，所以广泛应用于国民经济各个领域。例如，应用于灾情监测，以便及时安排防灾、救灾工作。,2传感
21、器的主要作用是( ) A只接收地面物体的反射光谱 B只记录接收地面物体的发射光谱 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,C 传感器在航空或航天器中接收地面物体反射或辐射的电磁波信息，并以图像胶片或数据磁带记录下来，传送到地面接收站。,3运用遥感技术监测灾害与人工监测相比，优点有( ) 获取资料快，可及时进行动态分析 受地面条件限制少，避免人员伤亡 获取信息量大 探测范围大 A B C D,D 运用遥感技术监测灾害与人工监测相比， 均是其优点。,4对农作物进行估产属于遥感应用的哪一领域( ) A资源普查 B灾害监测C环境监测 D工程建设及规划,A 在资源普查中，通过遥
22、感图像解译或图像处理技术，可提取植被的分布、类型、结构、健康状况、产量等信息。,5北京时间2010年4月14日7时49分许，我国青海省 玉树县发生里氏7.1级强烈地震。为及时获得震后玉 树县三维地图，迅速组织救援，其采用的现代地理 信息技术是( ) ARS BGPS CGIS DSOS,A 玉树位于亚欧板块上，此次强地震是亚欧板块和印度洋板块相互碰撞挤压造成的。在抗震救灾中，我国地震人员是通过RS技术快速获取灾区三维图像的。,A 青藏高原湖泊水的补给主要是冰川融水，湖面扩大的原因是水量增加，故A正确。冻土面积扩大，会使湖面缩小；青藏高原抬升会造成湖水减少；湖面蒸发增加将导 致湖面缩小，故B、C
23、、D错误。,【能力提升】 6卫星遥感监测显示，19992008年青藏高原上的色 林错湖面扩大了约20%，主要原因是( ) A冰雪融水增加 B冻土面积扩大 C青藏高原抬升 D湖面蒸发增加,7监测冰岛火山灰的扩散面积 和浓度变化所利用的 技术手段主要是( ) A遥感技术 B全球定位系统 C地理信息系统 D数字地球,A 遥感技术是利用航天飞机、卫星等对地物进行观测，能快速及时地监测火山灰的扩散面积和浓度的变化，故选A。,8遥感技术在农业方面的应用有( ) 识别各种农作物 计算种植面积 根据作物生长情况估计产量 农作物灾情预报 A B C D,D 遥感在农业方面的应用包括土地资源调查、土地利用现状调查
24、、病虫害和农业生态环境调查及监测、识别农作物，以及农作物长势监测和估产等方面。,9调查某省土地利用现状而采用的快捷、高效的手段是 A遥感 B地理信息系统 C全球定位系统 D数字地球,A 遥感具有探测范围大、获取资料的速度快、周期短、受地面条件的限制小等特点，能快捷、高效地调查全省土地利用状况。,D 重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段，反映在图像上就是0.60.8微米左右的波长范围，而波长在0.6到0.8微米之间，属于可见光和红外线波段。,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。读下图，回答1012 10图中重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是( ) 红外线
25、X光 可见光 紫外线 A B C D,11根据图中的原理，可用遥感技术直接( ) 划分植物类型 判断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,D 根据题目中图像所显示的原理， 利用遥感技术接收到不同波段的反射率信号，通过对植物反射波谱特征变化的分析，就可以分析出哪些地方的植物生长良好，哪些地方的植物病害严重，从而起到监测树木生长状况及估计粮食作物产量的作用。,D 水体和空气被污染后，它们的某些特定波段的反射率会发生变化，根据这种变化，利用遥感技术就可以对污染状况进行监测。人口分布和工业生产总值的变化不会引起地物反射率发生明显变化，也就无法利用遥感技术进行监测。
26、,12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 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 本题组考查的是气象卫星的作用，气象卫星主要运用遥感技术获取卫星云图；通过气象卫星可以对台风进行全方位、多时段的连续监测以获取我们所需要的信息。,13气象卫星发回的卫星云图主要运用了( ) A全球定位技术 B卫星遥感技术 C地理信息技术 D数字地球虚拟技术,14通过对西北太平洋上形成的台风的监测，分析多幅卫星的云层图片，可以获得( ) 台风中心的位置 台风的强度和速度 台风所造成的降水范围 台风的移动方向 台风的登陆地区 A
27、 B C D,15读下面“水分含量对玉米叶子反射率的影响图”，回答问题。 (1)据图可知，玉米叶子水分含量与反射率的关系是_(正或负相关)，要监测玉米缺水状况，首要采用的现代化技术是( ) A全球定位系统(GPS) B地理信息系统(GIS) C遥感(RS) D决策支持系统(DSS),负相关,(4)通过监测农作物叶子含水量及时监测农作物旱涝情况，为科学用水提供信息，提高水资源利用率；分析农作物的 生长状况，估计农作物产量。 解析 (1)由图中可知，玉米叶子含水量越高，其反射率越低，利用遥感技术可以接收地物反射的电磁波，再根据反射率差异判断玉米缺水状况。(2)通过监测玉米叶子波谱特征来判断玉 米缺水状况，进而判断玉米生长状况。(3)由图中可知玉米反射率较高的波段波长大约处于0.761.3微米之间，应是红外线部分。(4)可以根据农作物叶子含水量判断旱涝情况，进而估计农作物的产量。,(2)监测玉米含水量变化，主要是通过监测玉米的_来判断玉米的生长状况( ) A电磁波特征 B种植密度 C种植面积 D形状特征 (3)玉米反射率较高的波段为( ) A红外线 B可见光 C紫外线 DX线 (4)依据上述原理，举例说明遥感在现代农业生产中的应用。,
