導(dǎo)學(xué)案-遙感技術(shù)及其應(yīng)用

《遙感技術(shù)及其應(yīng)用》導(dǎo)學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握遙感的概念、遙感技術(shù)系統(tǒng)的組成、遙感技術(shù)的發(fā)展和遙感的類型。2.舉例說(shuō)明遙感在資源普查和環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的作用。自主學(xué)習(xí)一、遙感技術(shù)1．遙感(Remotesensing，簡(jiǎn)稱RS)是指借助對(duì)①電磁波敏感的儀器，在不與探測(cè)目標(biāo)接觸的情況下，記錄目標(biāo)物對(duì)電磁波的②輻射、③反射、④散射等信息，揭示目標(biāo)物的特征、性質(zhì)及其變化的綜合探測(cè)技術(shù)。2．地球上的物體都在不停地發(fā)射、反射和吸收⑤電磁波，而且不同物體對(duì)⑥電磁波發(fā)射、反射和吸收的特性不同。3．現(xiàn)代遙感技術(shù)視域廣闊，監(jiān)測(cè)范圍⑦大，可覆蓋整個(gè)地球。能夠⑧瞬時(shí)成像、⑨實(shí)時(shí)傳輸、快速處理，迅速獲取信息和實(shí)施⑩動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。4．遙感技術(shù)系統(tǒng)由?遙感平臺(tái)、?傳感器、?信息傳輸裝置、數(shù)字或圖像處理設(shè)備以及相關(guān)技術(shù)等組成。5．根據(jù)遙感平臺(tái)的高度，遙感可分為?航天遙感、?航空遙感、?近地遙感；根據(jù)傳感器是否主動(dòng)向觀測(cè)目標(biāo)發(fā)射電磁波，遙感可分為?主動(dòng)式遙感與?被動(dòng)式遙感；按照電磁波的波譜范圍，遙感可分為紫外遙感、可見(jiàn)光遙感、紅外遙感、微波遙感、多譜段遙感等；按照應(yīng)用領(lǐng)域或?qū)ｎ}，遙感可分為?環(huán)境遙感、?大氣遙感、eq\o(○,\s\up1(21))資源遙感、海洋遙感、地質(zhì)遙感、eq\o(○,\s\up1(22))農(nóng)業(yè)遙感、eq\o(○,\s\up1(23))林業(yè)遙感等。二、遙感與資源普查遙感可以勘探eq\o(○,\s\up1(24))礦產(chǎn)資源，調(diào)查生物資源、水資源等。三、遙感與環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測(cè)1．遙感在洪澇災(zāi)害監(jiān)測(cè)中起到重要作用。2．提供高分辨率的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的信息資源，有助于人們及時(shí)了解環(huán)境及災(zāi)害變化，為環(huán)境保護(hù)與防災(zāi)減災(zāi)提供eq\o(○,\s\up1(25))決策依據(jù)。思維活動(dòng)如何分析和解譯遙感圖像？答：由于不同地區(qū)地物的差異、合成圖像波段的差異、地物特征的季節(jié)性差異等，不同地區(qū)、不同波段、不同季節(jié)的圖像解譯是不同的。應(yīng)具體情況具體分析，有的還應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)地調(diào)查進(jìn)行解譯?；?dòng)探究探究點(diǎn)一遙感技術(shù)【探究活動(dòng)】讀“遙感工作原理示意圖”，思考下列問(wèn)題。(1)遙感衛(wèi)星的關(guān)鍵裝置是什么？除了遙感衛(wèi)星之外還有哪些常見(jiàn)的遙感平臺(tái)？(2)與傳統(tǒng)方法相比，遙感技術(shù)有哪些優(yōu)點(diǎn)？(3)遙感探測(cè)與傳感器運(yùn)載工具飛行高度有何關(guān)系？答：(1)其關(guān)鍵裝置是傳感器。遙感平臺(tái)還包括航空遙感平臺(tái)(如各種飛機(jī)、氣球、探空火箭等)、航天遙感平臺(tái)(如宇宙飛船、航天空間站和航天飛機(jī)等)和近地遙感。(2)優(yōu)點(diǎn)：探測(cè)的范圍大、獲得資料的速度快、周期短、手段多；獲得的信息量大、用途廣泛；提高精度、質(zhì)量，節(jié)省人力、物力，提高效率。(3)傳感器運(yùn)載工具的飛行高度對(duì)遙感探測(cè)的范圍、速度、周期、分辨率等影響很大；一般來(lái)說(shuō)，運(yùn)載工具飛得越高，探測(cè)的范圍越大，獲得資料的速度越快，周期越短，對(duì)地物的分辨率越低。反之，運(yùn)載工具飛得越低，探測(cè)的范圍越小，獲得資料的速度越慢，周期越長(zhǎng)，對(duì)地物的分辨率越高。需要注意的是，遙感對(duì)地物的分辨率除與飛行高度有關(guān)外，還與傳感器的性能有關(guān)?！痉此?xì)w納】遙感技術(shù)1．工作環(huán)節(jié)2．優(yōu)點(diǎn)(1)探測(cè)的范圍大：每幅陸地衛(wèi)星圖像覆蓋的地面范圍達(dá)3萬(wàn)平方千米。(2)獲得資料的速度快、周期短：陸地衛(wèi)星遙感每18天可以覆蓋地球一遍，并且是連續(xù)觀測(cè)。(3)手段多，獲得的信息量大：遙感可以根據(jù)不同目的和任務(wù)，選用不同的波段和不同的遙感儀器取得所需的信息，還能探測(cè)到一定濃度的海底和冰層。(4)用途廣泛：遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、海洋、水文、氣象、測(cè)繪、環(huán)境保護(hù)、防災(zāi)救災(zāi)和軍事偵察等許多領(lǐng)域。探究點(diǎn)二遙感與資源普查【探究活動(dòng)】閱讀教材P91～P92內(nèi)容，回答下列問(wèn)題。(1)人們借助遙感技術(shù)發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)多存在于哪些構(gòu)造帶之中？(2)人們是如何利用遙感技術(shù)來(lái)劃定礦產(chǎn)資源分布的？(3)人們是借助遙感的哪種技術(shù)方式來(lái)提取植被分布、類型、健康狀況等信息的？答：(1)地質(zhì)斷裂或環(huán)形構(gòu)造帶。(2)通過(guò)分析遙感圖像劃定蘊(yùn)藏礦產(chǎn)的大致區(qū)域。(3)通過(guò)遙感圖像解譯或圖像處理技術(shù)?！痉此?xì)w納】遙感與資源普查勘探礦產(chǎn)資源，調(diào)查生物資源、水資源等是遙感技術(shù)在資源普查中的應(yīng)用領(lǐng)域，如下表：應(yīng)用領(lǐng)域具體內(nèi)容意義勘探礦產(chǎn)資源蘊(yùn)藏礦產(chǎn)的地方有許多是地質(zhì)斷裂或環(huán)形構(gòu)造帶，借助遙感技術(shù)較容易“發(fā)現(xiàn)”礦產(chǎn)的存在人們只需要分析遙感圖像就可以劃定蘊(yùn)藏礦產(chǎn)的大致區(qū)域，大大縮短探礦時(shí)間調(diào)查生物資源通過(guò)遙感圖像解譯或圖像處理技術(shù)，提取植被的分布、類型、結(jié)構(gòu)、健康狀況、產(chǎn)量等數(shù)據(jù)為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、城市綠化、環(huán)境保護(hù)等部門服務(wù)[來(lái)源:學(xué)。科。網(wǎng)]調(diào)查水資源遙感在流域和水資源、農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉以及水質(zhì)監(jiān)測(cè)和預(yù)警、水土保持監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用并產(chǎn)生很大影響為合理利用和保護(hù)有限的水資源，提高水資源的利用率提供信息支撐探究點(diǎn)三遙感與環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測(cè)【探究活動(dòng)】閱讀教材P92～P94的內(nèi)容及圖3－35“洞庭湖地區(qū)氣象衛(wèi)星水情監(jiān)測(cè)”，回答下列問(wèn)題。(1)遙感可應(yīng)用于哪些環(huán)境問(wèn)題的監(jiān)測(cè)？試舉例說(shuō)明。(2)遙感可監(jiān)測(cè)預(yù)警哪些災(zāi)害的發(fā)生？試舉例說(shuō)明。(3)遙感在洪水災(zāi)害監(jiān)測(cè)中起到哪些作用？(4)遙感在防災(zāi)減災(zāi)方面有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：(1)荒漠化、土壤鹽漬化、全球氣候變化、植被變化、水體污染、大氣污染等。(2)旱情、洪水、滑坡、地震、泥石流、火山爆發(fā)、農(nóng)林病蟲(chóng)害、森林火災(zāi)等。(3)可以獲得受災(zāi)區(qū)域的分布及面積，為分洪和災(zāi)后重建提供決策依據(jù)。(4)遙感的主要優(yōu)點(diǎn)有：①監(jiān)測(cè)范圍大；②獲取資料速度快；③受地面條件限制較少；④獲取信息量較大?！痉此?xì)w納】遙感與環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測(cè)應(yīng)用領(lǐng)域具體內(nèi)容備注環(huán)境監(jiān)測(cè)荒漠化、土壤鹽漬化、海上冰山漂流、海洋生態(tài)、全球氣候變化及其影響、植被變化、水體污染、大氣污染等有利于人們了解環(huán)境變化，使環(huán)境得到保護(hù)和改善災(zāi)害監(jiān)測(cè)旱情、洪災(zāi)、滑坡、泥石流、地震、農(nóng)林病蟲(chóng)害、森林火災(zāi)等有利于防災(zāi)減災(zāi)自我檢測(cè)讀下圖，完成1～2題。1．圖中內(nèi)容說(shuō)明航天遙感的什么特點(diǎn)()A．監(jiān)測(cè)范圍廣 B．時(shí)效快，精度高C．連續(xù)性強(qiáng) D．準(zhǔn)確定位2．就航天遙感而言，其遙感探測(cè)的范圍越大，則()A．獲得資料的速度越慢B．獲得資料的周期越長(zhǎng)C．對(duì)地物的分辨率越低D．對(duì)地物的分辨率越高3．遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用有()①識(shí)別不同農(nóng)作物②計(jì)算種植面積③根據(jù)作物生長(zhǎng)情況估計(jì)產(chǎn)量④農(nóng)作物災(zāi)情預(yù)報(bào)A．①②③ B．②③C．①③④ D．①②③④4．“環(huán)境減災(zāi)”衛(wèi)星(遙感)不能直接監(jiān)測(cè)的自然災(zāi)害是()A．臺(tái)風(fēng) B．洪澇C．地震 D．森林病蟲(chóng)害5．讀下列材料后完成下列問(wèn)題。材料一汶川大地震發(fā)生后，重災(zāi)區(qū)陷入信息隔絕狀態(tài)。國(guó)土資源部第一時(shí)間緊急啟用航空遙感飛機(jī)，從6000米高空拍攝了地震災(zāi)區(qū)高精度遙感圖片。專家們對(duì)航片進(jìn)行初步數(shù)據(jù)處理和解譯，對(duì)災(zāi)區(qū)房屋倒塌情況，滑坡、泥石流規(guī)模及分布，具有隱患的滑坡體、公路及橋梁受損等災(zāi)害情況進(jìn)行標(biāo)注。把這些圖像傳遞到抗災(zāi)一線，作為指揮人員制定抗震救災(zāi)方案的參考依據(jù)。之后，航空遙感飛機(jī)還成為監(jiān)測(cè)堰塞湖次生災(zāi)害威脅的“天眼”。材料二下面兩張圖片分別是2022年和2022年5月14日衛(wèi)星對(duì)汶川地區(qū)拍攝的遙感影像。(1)遙感技術(shù)的主要工作環(huán)節(jié)是()A．目標(biāo)→傳感器→地面系統(tǒng)→成果B．傳感器→地面系統(tǒng)→目標(biāo)→成果C．目標(biāo)→地面系統(tǒng)→傳感器→成果D．目標(biāo)→傳感器→成果→地面系統(tǒng)(2)遙感在監(jiān)測(cè)地震災(zāi)害時(shí)能夠(雙選)()A．分析地震發(fā)生的原因B．監(jiān)測(cè)震災(zāi)的動(dòng)態(tài)C．為救災(zāi)提供預(yù)案依據(jù)D．控制災(zāi)害的發(fā)生(3)從材料二中我們可以很明顯地看出發(fā)生了哪些地震次生災(zāi)害？(4)結(jié)合材料分析，遙感與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合在抗災(zāi)過(guò)程中的主要作用是________________________。在災(zāi)后的主要作用是________________________。參考答案1—4ACDC5．(1)A(2)BC(3)地震后大面積的山體滑坡和泥石流。(4)對(duì)災(zāi)情實(shí)況監(jiān)測(cè)，指導(dǎo)抗災(zāi)活動(dòng)對(duì)災(zāi)情作出快速評(píng)價(jià)，指導(dǎo)救災(zāi)活動(dòng)課時(shí)作業(yè)1．遙感是應(yīng)用探測(cè)儀器，不與探測(cè)目標(biāo)相接觸，從遠(yuǎn)處把目標(biāo)物的電磁波特性記錄下來(lái)，通過(guò)分析，揭示出地物的性質(zhì)、特征及其變化的綜合探測(cè)技術(shù)。遙感工作流程通常包括信息的獲取與傳輸、接收與處理、分析與應(yīng)用幾個(gè)主要環(huán)節(jié)。衛(wèi)星遙感系統(tǒng)中，直接接收、記錄目標(biāo)地物電磁波特性的儀器設(shè)備是()A．人造地球衛(wèi)星B．傳感器C．衛(wèi)星信號(hào)地面接收器D．制作遙感圖像的高性能計(jì)算機(jī)2．下列各組遙感類型中分類方法不一致的一組是()A．航天遙感航空遙感B．主動(dòng)式遙感被動(dòng)式遙感C．微波遙感大氣遙感D．環(huán)境遙感地質(zhì)遙感下圖為國(guó)際空間站的宇航員拍下的某火山噴發(fā)羽毛狀的火山灰時(shí)的壯觀景象。結(jié)合所學(xué)知識(shí)，完成3～5題。3．按照電磁波的波譜范圍分，獲取該圖像的遙感方式是()A．可見(jiàn)光遙感 B．紅外遙感C．微波遙感 D．多譜段遙感4．按照遙感平臺(tái)的高度分，國(guó)際空間站屬于________遙感()A．航天 B．航空C．近地 D．主動(dòng)式5．這種遙感的主要優(yōu)點(diǎn)是()①不受領(lǐng)空限制②可重復(fù)觀測(cè)③機(jī)動(dòng)性強(qiáng)④分辨率最高A．②③B．①③C．②④D．①②6．下圖為2022年1月12日渤海和黃海北部沿岸海冰分布狀況，是根據(jù)衛(wèi)星遙感圖像制作的。地物的光譜特征是遙感技術(shù)的重要理論依據(jù)，下列說(shuō)法正確的是()A．海水、海冰、陸地在同一波段電磁波的反射率相同B．海冰在不同波段其反射率相同C．海冰在不同厚度階段電磁波反射率會(huì)稍有差異D．相同的海洋表面，即使海冰覆蓋面積不同，電磁波反射率也相同目前，我國(guó)有多顆在軌衛(wèi)星用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)、國(guó)土資源普查、農(nóng)作物估產(chǎn)和防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域。完成7～8題。7．遙感技術(shù)應(yīng)用于我國(guó)防災(zāi)減災(zāi)的具體內(nèi)容可包括()①監(jiān)測(cè)西南旱情②監(jiān)測(cè)吉林洪災(zāi)水情③監(jiān)測(cè)甘南山區(qū)滑坡情形④預(yù)測(cè)青海地震A．①②③ B．②③④C．①②④ D．①③④8．遙感技術(shù)還可直接()①判斷農(nóng)作物是否成熟②監(jiān)測(cè)植物病害情況③測(cè)量森林火災(zāi)后被毀的森林面積④監(jiān)測(cè)草場(chǎng)退化情況A．①②④ B．②③④C．①②③ D．①③④9．讀“遙感技術(shù)工作原理示意圖”，回答下列問(wèn)題。(1)從A圖中可以看出，此遙感技術(shù)所利用的運(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)地物的分辨率是較____________(高或低)的。(2)在B圖中，傳感器接受到的是____________________，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，其原理是?(3)用衛(wèi)星作為運(yùn)載工具的遙感稱為_(kāi)___________，其主要優(yōu)點(diǎn)是?10．讀“黃河口及其附近地區(qū)的衛(wèi)星影像圖”(圖中左下角為拍攝日期)，回答下列問(wèn)題。(1)材料中黃河口及其附近地區(qū)的衛(wèi)星影像圖主要是通過(guò)技術(shù)獲取的，入?？谔庩懙赜跋耦伾顪\不一，這表明。(2)從三張影像圖中看出，黃河三角洲面積的變化特點(diǎn)是?分析造成其變化的直接原因。讀下圖及材料，完成11～12題。在衛(wèi)星圖像上可以判讀水系的形態(tài)特征。水系的形態(tài)與地質(zhì)構(gòu)造、巖性和地貌有密切的關(guān)系，例如，樹(shù)枝狀水系表現(xiàn)為支流與主流以銳角相交，主要分布在巖性均一、基巖較軟的地區(qū)(如砂巖、頁(yè)巖、黃土及海岸平原沉積巖發(fā)育的地區(qū))。格狀水系表現(xiàn)為支流與主流以直角相交，主要分布在垂直交叉的斷裂、裂隙發(fā)育的沉積巖地區(qū)。11．關(guān)于上述判讀衛(wèi)星遙感影像的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是()A．判讀水系形態(tài)只能利用間接解譯標(biāo)志B．根據(jù)水系形態(tài)推斷地質(zhì)構(gòu)造和地貌是利用間接解譯標(biāo)志C．在洪水期和枯水期拍攝的衛(wèi)星影像其水系形態(tài)完全相同D．河流和道路在衛(wèi)星影像圖上都是線狀，無(wú)法應(yīng)用直接解譯標(biāo)志加以判別12．放射狀水系的分布地區(qū)一般不會(huì)出現(xiàn)在()A．海島B．火山C．孤山D．平原及時(shí)掌握土地利用現(xiàn)狀是實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要前提。安徽省土地總面積中，各類土地比重約為：平原%，山地%，丘陵%，水面%。完成13～14題。13．調(diào)查全省土地利用現(xiàn)狀快捷、高效的手段是()A．遙感B．地理信息系統(tǒng)C．全球定位系統(tǒng)D．?dāng)?shù)字地球14．下表中①、②、③、④項(xiàng)符合安徽省土地利用現(xiàn)狀的是()土地利用類型結(jié)構(gòu)(%)耕地林地草地建設(shè)用地其他用地①②③[④[A.①B．②C．③D．④15．據(jù)材料，完成下列問(wèn)題。材料一不同植被類型由于組織結(jié)構(gòu)不同、季節(jié)不同、生態(tài)條件不同而具有不同的光譜特征、形態(tài)特征和環(huán)境特征，在遙感影像中可以表現(xiàn)出來(lái)。下圖是“不同植被反射波譜曲線比較圖”。材料二根據(jù)高分辨率遙感影像繪制的山西省太