高中地理第3章地理信息技术应用第2节遥感技术及其应用学案3

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- 1 - 第二节 遥感技术及其应用

［生活链接］ 当前，我国多地农业统计调查进入无人机时代。无人机技术通过对影像的拼接、裁剪、处理、提取、分析等,直观展现农作物种植情况的时空分布，计算农作物的种植面积，实现定时、定量、定位的精准监测，取得真实客观的种植面积数据，数据精度、可靠性和实效性大幅度提高。

课程标准 学习目标 核心素养

运用有关资料，了解遥感（RS)在资源普查、环境和灾害监测中的作用。 了解：遥感技术的发展历史。

知道:遥感技术的概念、发展过程及分类。

理解：遥感技术的工作原理及其在资源普查、环境和灾害监测中的作用。

应用：学会利用遥感成像特点及规律简单地解译、判读遥感影像。 综合思维：归纳、总结遥感的工作原理和用途。

地理实践力：了解遥感在资源普查中的应用，学会运用遥感技术原理解决实际问题。

自主预习固根基主干引导 夯基固本 2020323

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一、遥感技术

1．遥感的概念与发展

(1）原理:不同物体对错误!电磁波发射、反射和吸收的特性不同。

(2）概念:借助对错误!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错误!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。

（3)特点错误!

2．遥感技术系统与遥感类型

（1)系统组成:由错误!遥感平台、传感器、错误!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)分类

分类依据 类型

遥感平台的高度 错误!航天遥感、航空遥感、近地遥感

传感器是否主动向观测目标发射电磁波 错误!主动式遥感与错误!被动式遥感

电磁波的波谱10紫外遥感、可见光遥感、错误!红2020323

- 3 - 范围 外遥感、微波遥感、多谱段遥感等

应用领域或专题 错误!环境遥感、大气遥感、错误!资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、错误!林业遥感等

（3)航天遥感、航空遥感与近地遥感的比较

航天遥感 航空遥感 近地遥感

运载工具及遥感平台高度 地球资源、海洋、气象等错误!专题卫星,以及航天飞机、宇宙飞船、航天空间站等 利用16飞机携带遥感仪器，距地面600～25 000米 距地面几十米以内

主要优点及应用范围 错误!覆盖范围大，不受领空限制，可进行定期、重复观测等 错误!机动性强，可以根据研究主题选择适当的传感器、适当的飞行高度和飞行区域 主要用于错误!城市遥感、海面污染监测、错误!森林火灾监测等中高分辨率的遥感任务中 2020323

- 4 - [自我探究] 如何理解遥感是人的视力的延伸？

［答案] 遥感是人的视力的延伸，它主要表现在以下三方面:

（1）遥感能够精确地观测到距离更遥远、范围更广阔的现象。例如,我国的气象卫星可以获得整个地球的影像等。

(2）遥感能够更及时、更持久地监测事物的发展变化.例如，卫星可以对台风、沙尘暴的发生、发展和消亡进行动态监测。

（3）遥感能观察到可见光之外肉眼看不见的光线。这些肉眼看不见的光线包括紫外线、红外线、微波等。它们往往包含了物体重要的信息,例如，红外线常含有物体温度的信息。

二、遥感与资源普查

1．勘探矿产资源

（1)借助遥感技术发现蕴藏矿产的错误!地质断裂或环形构造带。

(2）分析错误!遥感图像划定蕴藏矿产的大致区域，缩短探矿时间。

2．调查生物资源

(1)技术手段:通过遥感图像解译或错误!图像处理技术。

（2)内容：提取植被的分布、类型、结构、健康状况、错误!产2020323

- 5 - 量等信息.

（3）服务部门：农业、林业、错误!城市绿化、环境保护等.

三、遥感与环境灾害监测

1．意义

(1)为社会信息化提供错误!高分辨率的信息资源。

（2）改变人们的生产、生活与交往方式.

（3)提高人类对周围生活环境与错误!灾害的认识.

2．洪涝灾害的监测

（1）优点:实时和准确地收集洪水分布资料。

(2)作用：为错误!抗洪救灾和减灾决策提供重要的依据。

［自我探究] 能够利用遥感预测地震等地质灾害吗？

[答案］ 由于遥感与人工调查相比具有巨大的优越性，所以应用越来越广泛；但是一些电磁波不明显(如某种疾病的疫情等)，或在地下,具有突发性的灾害(如地震、火山喷发等）仍然无法预测.

1．遥感的关键装置是( ）

A．航空器 B．传感器

C．胶片质量 D．磁带质量

答案 B 2020323

- 6 - 解析 遥感的关键装置是传感器，它对遥感图像的质量起关键性作用。

2．下列不能用遥感卫星直接监测的自然灾害是（ ）

A．台风 B．洪涝

C．地震 D．森林病虫害

答案 C

解析 地震灾害具有突发性，且发生在地下，遥感卫星不能直接监测。

[教材P91活动]

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，由此导致其反射波谱特征不同，根据地物反射波谱曲线就可以区分和识别地表物体。

[教材P92活动］

1．在特定的卫星图像上,健康的植被往往呈鲜红色，而长势比较弱的植被颜色比较浅.因此人们可以通过卫星图像上植被颜色的差异判定植物的生长状况.

2．判断水体污染、分析城市大气污染、监测森林火灾、调查生物资源、估算农作物产量、勘探矿产资源等领域。

3．不同的土地利用类型如草地、荒地、撂荒的土地具有不同2020323

- 7 - 的电磁波特性,卫星传感器探测这些土地利用类型对电磁波的反射和它们自身发射的电磁波，然后按照一定的规律把电磁波特性转换为图像，经过处理，提取土地利用类型的信息，完成远距离识别地物和地物的状态，实现对土地资源的普查。

［教材P93～94活动]

1．判断三幅遥感图像可以分析出黄河三角洲地区建筑用地的变化，如黄河北岸地区建筑用地明显增多，居住区和沿海水产业建筑区的面积增大;也可以分析出黄河三角洲地区环境的变迁，如植被覆盖区范围的增大表明很多地方由原来的荒地变为种植业区；还可以分析出黄河三角洲地区的环境问题，如黄河水携带的泥沙有明显增多的趋势,说明黄河流经地区的环境破坏非常严重、水土流失在加剧.

2．我国的环境与灾害问题有：土地荒漠化、土壤盐渍化、环境污染、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,分析大火蔓延的方向，为灭火总指挥部制订灭火计划、灭火部署提供科学依据。

3．遥感在环境与灾害监测中的案例:美国利用卫星图像研究2020323

- 8 - 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尚普兰湖的污染流，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依据，对该厂提出了法律诉讼。

主题探究提素能创设情境 激活思维

探究点 遥感技术

读遥感工作原理示意图,探究下列问题。

(1)遥感卫星的关键装置是什么？除了遥感卫星之外还有哪些常见的遥感平台?

(2）与传统方法相比，遥感技术有哪些优点?

（3)遥感探测与传感器运载工具飞行高度有何关系？

[答案］ （1）关键装置是传感器.遥感平台还包括航空遥感平台（如各种飞机、气球、探空火箭等）和航天遥感平台(如宇2020323

- 9 - 宙飞船、航天空间站和航天飞机等）.

（2）优点：探测的范围大、获得资料的速度快、周期短、手段多；获得的信息量大、用途广泛；提高精度、质量，节省人力、物力，提高效率。

（3）传感器运载工具的飞行高度对遥感探测的范围、速度、周期、分辨率等影响很大。一般来说,运载工具飞得越高，探测的范围越大,获得资料的速度越快，周期越短，对地物的分辨率越低。反之，运载工具飞得越低，探测的范围越小，获得资料的速度越慢,周期越长，对地物的分辨率越高。需要注意的是，遥感对地物的分辨率除与飞行高度有关外，还与传感器的性能有关。

遥感技术

（1)工作环节

（2)优点

①探测的范围大:每幅陆地卫星图像覆盖的地面范围达3万2020323

- 10 - 平方千米。

②获得资料的速度快、周期短：陆地卫星遥感每18天可以覆盖地球一遍，并且是连续观测.

③手段多,获得的信息量大:遥感可以根据不同目的和任务,选用不同的波段和不同的遥感仪器取得所需的信息，还能探测到一定深度的海底和冰层。

④用途广泛：遥感技术已广泛应用于农业、林业、地质、海洋、水文、气象、测绘、环境保护、防灾救灾和军事侦察等许多领域.

中国嫦娥系列已经发射过多次，其中在2013年12月2日1时30分，嫦娥三号月球探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射，2013年12月14日成功软着陆于月球雨海西北部,登月任务获得成功.据此完成（1)～(2)题.

（1)获取月球表面影像技术的一般特点是（ )

A．可提供精密的三维坐标、速度和时间，具有连续性和实时性

B．可通过专门的计算机系统，成为地图的延伸

C．可对遥远地物进行感知，探测范围大，受地面限制少

D．可以对地理空间数据进行输入、管理、分析和表达 2020323

- 11 - (2)“嫦娥二号”距离月球最近只有15千米，比“嫦娥一号"近得多，这有利于( ）

A．节省探测时间 B．提高探测分辨率

C．获取更大区域图像 D．便于控制降落

［解题思路] 第（1)题，遥感技术的特点是:视野广阔，监测范围大，可覆盖整个地球；能够瞬时成像、实时传输、快速处理，迅速获取信息和实施动态监测的特点。第(2）题，嫦娥二号距离月球近，这有利于更近距离地获取信息，提高探测分辨率。

［答案］ （1）C （2)B

[方法指导］ 图示法记忆遥感技术的特点

探究点 遥感与资源普查

阅读下面漫画，探究下列问题.