中圖版必修3第三章第二節(jié)《遙感技術(shù)的應(yīng)用

第二節(jié) 遙感技術(shù)的應(yīng)用 課程標(biāo)準(zhǔn) 結(jié)合實例，了解遙感在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用。 學(xué)習(xí)目標(biāo) 了解：遙感的概念和類型。 理解：遙感在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用。 應(yīng)用：能夠運用遙感影像中的直接或間接解釋標(biāo)志對遙感影像進行簡單的解釋。 課標(biāo)領(lǐng)航 知能層級突破 教材深化透析 學(xué)業(yè)水平達標(biāo) 基礎(chǔ)自主梳理 第二節(jié) 遙感技術(shù)的應(yīng)用 一、遙感 1概念：利用一定的 _，在遠離被測目標(biāo)的位置上對被測目標(biāo)的 _進行測量、記錄與 _的技術(shù)。 2類型： _遙感、 _遙感、 _遙感。 基礎(chǔ)自主梳理 技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng) 電磁波特征 分析 近地面 航空 航天 3 工作過程 遙遠的物體 電磁波_ _ _ _ _ _ _ 影像膠片數(shù)據(jù)磁帶地面接 收站 處理判讀分析_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 傳感器 遙感影像 4.遙感影像 組成 ： _ _ _ _ _ ， 是遙感影像上能夠詳細區(qū)分的最小 單元空間分辨率 分辨率 ： 一個像元所代表的地面 _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 分辨率 _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 分辨率就越高類型 ： _ _ _ _ _ 、 彩色 真彩色 、 假彩色 像元 實際尺寸 數(shù)值越小 黑白 思考 1遙感在夜間和陰雨天氣能不能工作？ 提示： 地面上的所有物體，無論是白天還是黑夜，不論天氣如何，都時刻不停地向外輻射電磁波，因而遙感在任何時候、任何天氣下都可以工作。 二、遙感在資源普查中的應(yīng)用 1應(yīng)用領(lǐng)域：礦產(chǎn)資源勘探、 _、_、全球氣候變化的觀測、災(zāi)害監(jiān)測、_等。 2遙感在資源普查方面的優(yōu)勢：可 _地提供資源狀況和對信息進行 _。 水資源的調(diào)查 農(nóng)作物的估產(chǎn) 重大工程的建設(shè) 全面系統(tǒng) 及時更新 三、遙感在環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用 1水污染監(jiān)測 (1)原理：被污染水體具有獨特的區(qū)別于清潔水體的 _。 (2)應(yīng)用：可以對同一流域水體 _和_作出研究和預(yù)測，為水資源保護規(guī)劃提供準(zhǔn)確信息。 2沙塵暴監(jiān)測：遙感衛(wèi)星監(jiān)測具有監(jiān)測 _、_、 _、 _等特點，可以監(jiān)測到沙塵暴的 _、 _和 _過程。 光譜特征 污染歷史 污染趨勢 范圍廣 時效快 精度高 連續(xù)性強 起源 移動 擴散 思考 2遙感技術(shù)利用什么工作原理監(jiān)控土地荒漠化？ 提示： 荒漠化土地與耕地、草地等反射或輻射的電磁波信息不同，故可根據(jù)傳感器收集、整理的地物輻射和反射的信息，分析判斷出荒漠化的發(fā)展速度與趨勢。 知能層級突破 遙感及其工作過程 知識精析 1概念 遙感簡稱 RS，即遙遠的感知，是利用一定的技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng)，在遠離被測目標(biāo)的位置上對被測目標(biāo)的電磁波特征進行測量、記錄與分析的技術(shù)。 2 關(guān)鍵裝置 遙感的關(guān)鍵裝置是傳感器 。 地物反射或輻射的電磁波信息傳感器圖像膠片或數(shù)據(jù)磁帶信息把信息傳送到地面接收站 3工作流程 傳感器接收到地面物體反射或輻射的電磁波信息，并以影像膠片或數(shù)據(jù)磁帶的形式記錄下來，傳送到地面接收站；地面接收站對遙感信息進行處理和判讀分析，并進行野外實地驗證；最后得出的遙感影像就能為資源勘探、動態(tài)監(jiān)測和規(guī)劃決策服務(wù)。其基本的流程如下圖所示： 讀遙感技術(shù)工作原理示意圖 ， 回答下列問題 。 例 1 (1)從 A圖中可以看出，此遙感技術(shù)所用的運載工具是 _，這種運載工具采用的是 _的方式對地面物體進行感知和識別，這種方式的遙感技術(shù)，對地面物體的分辨率是較 _(高或低 )的。 (2)在 B圖中，傳感器接收到的是 _，它的產(chǎn)生是由于 _，在這個遙感過程中，傳感器之所以能夠?qū)Φ孛嫖矬w進行分辨，其原因是 _。 【 解析 】 以遙感技術(shù)工作原理示意圖為背景考查對遙感的概念 、 特點及工作原理的理解 。 遙感是人們在航空器或航天器上利用一定的技術(shù)裝備 ， 對地表物體進行遠距離感知 。 其 “感知 ”的原理是地球上的物體都在不停地吸收 、 發(fā)射和反射電磁波 ， 并且不同物體的電磁波特性是不同的 。 第 (1)題，圖示遙感所用的運載工具是飛機，采用成像對物體感知，由于距地面近又利用成像技術(shù)，故分辨率較高。第 (2)題，考查遙感的原理，由圖可知傳感器接收的是地物反射或輻射的電磁波。 【 答案 】 (1)飛機 成像 高 (2)地物反射或輻射的電磁波 有太陽輻射 地面物體的種類、性質(zhì)、環(huán)境條件不同，其反射或輻射的電磁波也各不相同 1自 2011年 3月 11日日本大地震發(fā)生后，日本的光學(xué)雷達遙感飛機一直馬不停蹄地盤旋于災(zāi)區(qū)上空，展開大規(guī)?？辈旌捅O(jiān)測，為抗震救災(zāi)提供了最為直觀、明確的 “路線圖 ”。該現(xiàn)代化技術(shù)手段屬于 ( ) A遙感技術(shù) B地理信息系統(tǒng) C全球定位系統(tǒng) D雷達技術(shù) 解析： 選 A。遙感可以對動態(tài)的事物進行適時監(jiān)測，觀測其變化、發(fā)展過程及前進方向，及時作出預(yù)報。 學(xué)以致用 遙感影像 知識精析 1基本原理 不同地物反射或輻射的電磁波不同，這是遙感影像能夠被判讀的基礎(chǔ)。一種物質(zhì)所產(chǎn)生的自身輻射或?qū)ν廨椛渌a(chǎn)生的反射和透射，形成了該物質(zhì)的一種特別標(biāo)志 波譜特征。地物波譜特征即地物判讀的基本依據(jù)。結(jié)合下圖可以看出，泥漿在整個可見光和近紅外波段范圍的反射率都很低；紅砂巖在可見光的大部分波長范圍內(nèi)具有較高的反射率，但它在近紅外波段的反射率低于松林和草地；在近紅外波段有較高反射率的是草地和松林。 可見 ， 通過對不同地物的波譜特征進行分析 ， 就可以判讀地物了 。 同樣 ， 同種地物不同性狀的反射率也不同 ， 據(jù)此可以判讀地物的不同性狀 。 如病變的作物 、 被污染的水體 、 發(fā)生火災(zāi)的森林等 。 2 遙感影像的分類和特征 遙感影像 特征 黑白影像 黑白影像是根據(jù)物體的灰度不同而呈現(xiàn)的，一般建筑物為灰白色，而草地和森林顏色較深 彩 色 影 像 真彩 色 地物顏色能夠真實反映實際地物的顏色特征，符合人的認(rèn)知習(xí)慣 假彩 色 草、樹和莊稼覆蓋地區(qū)通常為紅色，而水是灰色和藍色的，城市是藍灰色的 3.部分遙感影像的解譯標(biāo)志 直接解譯標(biāo) 志 間接解譯標(biāo)志 色 河流、湖泊等水文要素 深藍或藍黑色 線 狀 地 物 與湖泊相連 河流 人工建筑 灰白色或淺藍 植物 紅色 與村莊相連 道路 形 自然事物 邊界圓滑 人工建筑 邊界棱角明顯 湖泊、城市 面狀 點 狀 或 塊 狀 地 物 與道路相連接 村莊 道路、河流 線狀 村莊 不規(guī)則的點狀 或星狀 河流 線狀、寬度變 化且彎曲 與河流相連接 池塘 道路 線狀、寬度不變且較順直 原則 先易后難，明確時空，結(jié)合實際，綜合分析 在遙感技術(shù)中 ， 可以根據(jù)植物的反射波譜特征判斷植物的生長狀況 。 讀圖 ， 回答 (1) (2)題 。 例 2 (1)圖中，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是 ( ) 紅外線 X光 可見光 紫外線 A B C D (2)根據(jù)上圖的原理，可以運用遙感技術(shù)直接 ( ) 劃分植物類型 判讀植物生長的土壤類型 監(jiān)測樹木的生長狀況 估計糧食作物的產(chǎn)量 A B C D 【 解析 】 本題立意考查學(xué)生判斷地理統(tǒng)計資料圖的能力，具體考查遙感技術(shù)在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用。第 (1)題，重度病害植物的反射率高于健康植物的波段，反映在圖像上就是虛線高于實線的部分，讀出相應(yīng)的波長范圍，再到下圖中找到這一波長范圍的名稱。波長從 0.6微米到 0.8微米屬于可見光和紅外線波段。第 (2)題，根據(jù)圖中所顯示的原理，利用遙感設(shè)備，通過對所接收的不同范圍波長信號的分析，就可以分析出哪些地方的植物生長良好，哪些地方的植物病害嚴(yán)重，進一步起到監(jiān)測樹木生長或估計糧食作物產(chǎn)量的作用。 【 答案 】 (1)B (2)D 2 讀世界第一和第三長河上的著名大壩衛(wèi)星影像圖 (如下圖 )， 完成 (1) (4)題 。 學(xué)以致用 (1)甲、乙對應(yīng)的大壩分別為 ( ) A中國葛洲壩、埃及阿斯旺 B中國三峽、巴西伊泰普 C美國威爾遜、巴拉圭伊泰普 D中國三峽、埃及阿斯旺 (2)甲、乙大壩所在的河流注入的水域分別為 ( ) A東海、地中海 B黃海、紅海 C太平洋、印度洋 D地中海、墨西哥灣 (3)下列關(guān)于甲、乙所在的河流水文特征的敘述正確的是 ( ) 都是夏季豐水 大壩所處河段都沒有結(jié)冰期 徑流量甲比乙大 水能甲比乙豐富 A B C D (4)下列關(guān)于甲、乙所在的流域地理特征敘述正確的是 ( ) 流域內(nèi)都是人口、城市密集 流域內(nèi)都是工農(nóng)業(yè)發(fā)達 甲流域內(nèi)主要是熱帶季風(fēng)和亞熱帶季風(fēng)氣候 乙流域內(nèi)主要是熱帶草原和熱帶沙漠氣候 A B C D 解析： 題中給出 “世界第一和第三長河上的著名大壩衛(wèi)星影像圖 ”，再根據(jù)遙感黑白影像是根據(jù)物體的灰度不同而呈現(xiàn)的，一般建筑物為灰白色，而草地和林地顏色較深，得出甲為三峽，乙為阿斯旺。 答案： (1)D (2)A (3)D (4)C 遙感技術(shù)的應(yīng)用 知識精析 遙感技術(shù)由于具有監(jiān)測范圍廣 、 獲取信息快 、 瞬間成像 、 實時傳輸 、 快速處理等優(yōu)點 ， 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域 ， 對推進經(jīng)濟建設(shè) 、社會進步 、 環(huán)境改善和國防建設(shè)都發(fā)揮著重要作用 。 1. 遙感在資源普查中的應(yīng)用 分類 具體普查方法 優(yōu)缺點 傳統(tǒng)方法 工作人員到野外一片一片地進行實地考察和繪圖 工作量大，且往往不能真實反映情況 遙感技術(shù) 利用遙感技術(shù) 不僅全面系統(tǒng)地提供資源狀況，而且還對信息及時更新 2.遙感技術(shù)在環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測中應(yīng)用的原理及其用途 分類 原理 用途 水污染監(jiān)測 被污染水體具有獨特的區(qū)別于清潔水體的光譜特征 對同一流域水體污染歷史和趨勢作出研究和預(yù)測，為保護水資源提供準(zhǔn)確信息 沙塵暴 沙塵暴分布區(qū)往往自然條件惡劣、測站少，常規(guī)手段無法滿足監(jiān)測需求。而遙感監(jiān)測范圍廣、時效快、精度高、連續(xù)性強 可以監(jiān)測沙塵暴的起源、移動和擴散過程 在遙感技術(shù)中，可以根據(jù)植物的反射波譜特征判斷植物的生長狀況，有助于防災(zāi)減災(zāi)。據(jù)此回答 (1) (2)題。 (1)遙感技術(shù)用于防災(zāi)減災(zāi)的具體監(jiān)測內(nèi)容包括 ( ) 旱情 水災(zāi) 滑坡 農(nóng)林病蟲害 A B C D 例 3 (2)根據(jù)上述原理，可用遙感技術(shù)直接 ( ) 區(qū)分闊葉林與針葉林 監(jiān)測植物病害情況 區(qū)分落葉樹與常綠樹 監(jiān)測草場退化情況 A B C D 【 解析 】 本題組考查遙感技術(shù)的應(yīng)用。遙感技術(shù)用于災(zāi)害監(jiān)測的具體內(nèi)容包括旱情、水災(zāi)、滑坡、泥石流、地震、農(nóng)林病蟲害、森林火災(zāi)等。闊葉林、針葉林反射光譜不同；落葉樹與常綠樹可根據(jù)不同季節(jié)的遙感圖像區(qū)分；植物遭受病害，反射光譜將變化；草場退化，植被減少，其反射光譜也發(fā)生變化。 【 答案 】 (1)C (2)B 學(xué)以致用 3. 讀下圖 ， 回答下列問題 。 (1)可見光的波長范圍為 _微米。 (2)從圖中可以看出，不同的地物在同一波段其反射率不同，同一地物在不同的波段其反射率也不同，這是在照片上判讀各種地物的基礎(chǔ)。例如，利用 0.4 0.5微米波段的照片，可以把 _與其他地物區(qū)分開；利用 0.5 0.6微米波段的照片可以把沙漠與小麥、濕地區(qū)分開；利用 0.7 0.9微米波段的照片可以把 _與 _區(qū)分開。 解析： 地物的光譜特征是遙感技術(shù)的重要理論依據(jù)。不同的地物對同一波段的電磁波的反射率是不同的；即使相同的物體，在不同的波段其反射率也不同，這樣我們可以根據(jù)它們各自的光譜特性，選擇最佳波段、最佳攝影季節(jié)和攝影時間的照片進行判讀。雪地的反射光譜在 0.4 0.5微米有一個強反射峰值，因此利用該波段圖片就可以把雪地與其他地物區(qū)分開。濕地的反射率在整個波長范圍內(nèi)均較低，而小麥在 0.7 0.9微米形成一個強反射峰值，因此利用此波段照片可以把小麥與濕地區(qū)分開。 答案： (1)0.4 0.76 (2)雪地 小麥 濕地 1圖 3 2 2遙感衛(wèi)星接收不同地物反射信息示意 讀圖可知，遙感的關(guān)鍵裝置是傳感器，圖中傳感器裝載在衛(wèi)星上，屬于航天遙感。 該圖所描繪的是傳感器接收物體反射太陽輻射的電磁波。 教材深化透析 圖表解讀 太陽輻射到達地表 ， 不同地物如圖中的建筑物 、路面 、 裸露的地面 、 草叢 、 水體 、 樹木等在同一波段其反射率不同 ， 同一地物在不同的波段 ， 其反射率也不同 ， 據(jù)此就可對傳感器獲取記錄和傳輸?shù)膱D像 、 數(shù)據(jù)進行判讀 、 分析 。 2圖 3 2 3不同分辨率遙感影像的比較 圖上的 30米、 10米、 4米的分辨率分別指影像上的一個像元表示地面上 (30米 )2、 (10米 )2、 (4米 )2的范圍，讀圖比較可知，該數(shù)值越小，分辨率就越高，影像顯示地表信息細節(jié)的能力就越強。 3.圖 3 2 4 由美國衛(wèi)星 “快鳥 ”(Quickbird)于2002年 9月 10日拍攝的伊拉克首都巴格達市的遙感影像 圖 3 2 9北京天安門廣場的黑白遙感影像 黑白遙感影像根據(jù)物體的灰度不同而呈現(xiàn)的，一般建筑物為灰白色，而草地和森林顏色較深。如圖 324由美國衛(wèi)星 “快鳥 ”拍攝的伊拉克首都巴格達市區(qū)的遙感影像和圖 329北京天安門廣場的黑白遙感影像。 4圖 3 2 7黃河三角洲假彩色遙感影像 圖 3 2 8黃河某河段真彩色遙感影像 遙感彩色影像有真彩色和假彩色之分。真彩色影像上地物顏色能夠真實反映實際地物的顏色特征，如圖 328黃河某河段真彩色遙感影像，圖中含沙量較大呈黃色的黃河河道及彎曲情況，黃河南岸