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(shí)例，了解遙感在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。 學(xué)習(xí)目標(biāo) 了解：遙感的概念和類(lèi)型。 理解：遙感在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。 應(yīng)用：能夠運(yùn)用遙感影像中的直接或間接解釋標(biāo)志對(duì)遙感影像進(jìn)行簡(jiǎn)單的解釋。 課標(biāo)領(lǐng)航 知能層級(jí)突破 教材深化透析 學(xué)業(yè)水平達(dá)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(yuǎn)離被測(cè)目標(biāo)的位置上對(duì)被測(cè)目標(biāo)的 _進(jìn)行測(cè)量、記錄與 _的技術(shù)。 2類(lèi)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(guò)程 遙遠(yuǎn)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(xì)區(qū)分的最小 單元空間分辨率 分辨率 ： 一個(gè)像元所代表的地面 _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 分辨率 _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 分辨率就越高類(lèi)型 ： _ _ _ _ _ 、 彩色 真彩色 、 假彩色 像元 實(shí)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(wú)論是白天還是黑夜，不論天氣如何，都時(shí)刻不停地向外輻射電磁波，因而遙感在任何時(shí)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(cè)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、_等。 2遙感在資源普查方面的優(yōu)勢(shì)：可 _地提供資源狀況和對(duì)信息進(jìn)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(shí)更新 三、遙感在環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用 1水污染監(jiān)測(cè) (1)原理：被污染水體具有獨(dú)特的區(qū)別于清潔水體的 _。 (2)應(yīng)用：可以對(duì)同一流域水體 _和_作出研究和預(yù)測(cè)，為水資源保護(hù)規(guī)劃提供準(zhǔn)確信息。 2沙塵暴監(jiān)測(cè)：遙感衛(wèi)星監(jiān)測(cè)具有監(jiān)測(cè) _、_、 _、 _等特點(diǎn)，可以監(jiān)測(cè)到沙塵暴的 _、 _和 _過(guò)程。 光譜特征 污染歷史 污染趨勢(shì) 范圍廣 時(shí)效快 精度高 連續(xù)性強(qiáng) 起源 移動(dòng) 擴(kuò)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(shì)。 知能層級(jí)突破 遙感及其工作過(guò)程 知識(shí)精析 1概念 遙感簡(jiǎn)稱(chēng) RS，即遙遠(yuǎn)的感知，是利用一定的技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng)，在遠(yuǎn)離被測(cè)目標(biāo)的位置上對(duì)被測(cè)目標(biāo)的電磁波特征進(jìn)行測(cè)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(lái)，傳送到地面接收站；地面接收站對(duì)遙感信息進(jìn)行處理和判讀分析，并進(jìn)行野外實(shí)地驗(yàn)證；最后得出的遙感影像就能為資源勘探、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)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(wèn)題 。 例 1 (1)從 A圖中可以看出，此遙感技術(shù)所用的運(yùn)載工具是 _，這種運(yùn)載工具采用的是 _的方式對(duì)地面物體進(jìn)行感知和識(shí)別，這種方式的遙感技術(shù)，對(duì)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(gè)遙感過(guò)程中，傳感器之所以能夠?qū)Φ孛嫖矬w進(jìn)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(duì)遙感的概念 、 特點(diǎn)及工作原理的理解 。 遙感是人們?cè)诤娇掌骰蚝教炱魃侠靡欢ǖ募夹g(shù)裝備 ， 對(duì)地表物體進(jìn)行遠(yuǎn)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(yùn)載工具是飛機(jī)，采用成像對(duì)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(jī) 成像 高 (2)地物反射或輻射的電磁波 有太陽(yáng)輻射 地面物體的種類(lèi)、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(dá)遙感飛機(jī)一直馬不停蹄地盤(pán)旋于災(zāi)區(qū)上空，展開(kāi)大規(guī)?？辈旌捅O(jiān)測(cè)，為抗震救災(zāi)提供了最為直觀、明確的 “路線(xiàn)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(dá)技術(shù) 解析： 選 A。遙感可以對(duì)動(dòng)態(tài)的事物進(jìn)行適時(shí)監(jiān)測(cè)，觀測(cè)其變化、發(fā)展過(guò)程及前進(jìn)方向，及時(shí)作出預(yù)報(bào)。 學(xué)以致用 遙感影像 知識(shí)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(gè)可見(jiàn)光和近紅外波段范圍的反射率都很低；紅砂巖在可見(jiàn)光的大部分波長(zhǎng)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(jiàn) ， 通過(guò)對(duì)不同地物的波譜特征進(jìn)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(lèi)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(shí)反映實(shí)際地物的顏色特征，符合人的認(rèn)知習(xí)慣 假彩 色 草、樹(shù)和莊稼覆蓋地區(qū)通常為紅色，而水是灰色和藍(lán)色的，城市是藍(lán)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(lán)或藍(lán)黑色 線(xiàn) 狀 地 物 與湖泊相連 河流 人工建筑 灰白色或淺藍(lán) 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(diǎn) 狀 或 塊 狀 地 物 與道路相連接 村莊 道路、河流 線(xiàn)狀 村莊 不規(guī)則的點(diǎn)狀 或星狀 河流 線(xiàn)狀、寬度變 化且彎曲 與河流相連接 池塘 道路 線(xiàn)狀、寬度不變且較順直 原則 先易后難，明確時(shí)空，結(jié)合實(shí)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(zhǎng)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(xiàn) X光 可見(jiàn)光 紫外線(xiàn) A B C D (2)根據(jù)上圖的原理，可以運(yùn)用遙感技術(shù)直接 ( ) 劃分植物類(lèi)型 判讀植物生長(zhǎng)的土壤類(lèi)型 監(jiān)測(cè)樹(shù)木的生長(zhǎng)狀況 估計(jì)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(jì)資料圖的能力，具體考查遙感技術(shù)在現(xiàn)實(shí)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(xiàn)高于實(shí)線(xiàn)的部分，讀出相應(yīng)的波長(zhǎng)范圍，再到下圖中找到這一波長(zhǎng)范圍的名稱(chēng)。波長(zhǎng)從 0.6微米到 0.8微米屬于可見(jiàn)光和紅外線(xiàn)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(guò)對(duì)所接收的不同范圍波長(zhǎng)信號(hào)的分析，就可以分析出哪些地方的植物生長(zhǎng)良好，哪些地方的植物病害嚴(yán)重，進(jìn)一步起到監(jiān)測(cè)樹(shù)木生長(zhǎng)或估計(jì)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(zhǎng)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(duì)應(yīng)的大壩分別為 ( ) A中國(guó)葛洲壩、埃及阿斯旺 B中國(guó)三峽、巴西伊泰普 C美國(guó)威爾遜、巴拉圭伊泰普 D中國(guó)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(méi)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(dá) 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(zhǎng)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(shí)精析 遙感技術(shù)由于具有監(jiān)測(cè)范圍廣 、 獲取信息快 、 瞬間成像 、 實(shí)時(shí)傳輸 、 快速處理等優(yōu)點(diǎn) ， 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域 ， 對(duì)推進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè) 、社會(huì)進(jìn)步 、 環(huán)境改善和國(guó)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(lèi) 具體普查方法 優(yōu)缺點(diǎn) 傳統(tǒng)方法 工作人員到野外一片一片地進(jìn)行實(shí)地考察和繪圖 工作量大，且往往不能真實(shí)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(duì)信息及時(shí)更新 2.遙感技術(shù)在環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的原理及其用途 分類(lèi) 原理 用途 水污染監(jiān)測(cè) 被污染水體具有獨(dú)特的區(qū)別于清潔水體的光譜特征 對(duì)同一流域水體污染歷史和趨勢(shì)作出研究和預(yù)測(cè)，為保護(hù)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(cè)站少，常規(guī)手段無(wú)法滿(mǎn)足監(jiān)測(cè)需求。而遙感監(jiān)測(cè)范圍廣、時(shí)效快、精度高、連續(xù)性強(qiáng) 可以監(jiān)測(cè)沙塵暴的起源、移動(dòng)和擴(kuò)散過(guò)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(zhǎng)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(cè)內(nèi)容包括 ( ) 旱情 水災(zāi) 滑坡 農(nóng)林病蟲(chóng)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(cè)植物病害情況 區(qū)分落葉樹(shù)與常綠樹(shù) 監(jiān)測(cè)草場(chǎng)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(cè)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(chóng)害、森林火災(zāi)等。闊葉林、針葉林反射光譜不同；落葉樹(shù)與常綠樹(shù)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(chǎng)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(wèn)題 。 (1)可見(jiàn)光的波長(zhǎng)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(kāi)；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(kāi)；利用 0.7 0.9微米波段的照片可以把 _與 _區(qū)分開(kāi)。 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(duì)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(shí)間的照片進(jìn)行判讀。雪地的反射光譜在 0.4 0.5微米有一個(gè)強(qiáng)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(kāi)。濕地的反射率在整個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)均較低，而小麥在 0.7 0.9微米形成一個(gè)強(qiáng)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(kāi)。 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(yáng)輻射的電磁波。 教材深化透析 圖表解讀 太陽(yáng)輻射到達(dá)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(shù)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(duì)傳感器獲取記錄和傳輸?shù)膱D像 、 數(shù)據(jù)進(jìn)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(gè)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(xì)節(jié)的能力就越強(qiáng)。 3.圖 3 2 4 由美國(guó)衛(wèi)星 “快鳥(niǎo) ”(Quickbird)于2002年 9月 10日拍攝的伊拉克首都巴格達(dá)市的遙感影像 圖 3 2 9北京天安門(mén)廣場(chǎng)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(guó)衛(wèi)星 “快鳥(niǎo) ”拍攝的伊拉克首都巴格達(dá)市區(qū)的遙感影像和圖 329北京天安門(mén)廣場(chǎng)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(shí)反映實(shí)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