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

2009年，美國(guó)利用資源衛(wèi)星在估測(cè)本國(guó)小麥產(chǎn)量的同時(shí)，還對(duì)其他國(guó)家小麥產(chǎn)量進(jìn)行估測(cè)，根據(jù)所得數(shù)據(jù)指定生產(chǎn)布局、儲(chǔ)運(yùn)、加工等計(jì)劃，確定對(duì)外貿(mào)易策略，由此獲利數(shù)億美元。美國(guó)能在很短的時(shí)間內(nèi)獲得大量的資料和數(shù)據(jù)，依靠的是遙感技術(shù)。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.了解遙感技術(shù)的原理、特點(diǎn)、組成和分類。2．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。一、遙感1．概念：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

的技術(shù)。2．原理：不同物體反射或輻射的

特征不同。3．類型：近地面遙感、

遙感、航天遙感。分析電磁波航空二、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、水資源的調(diào)查、

等。2．遙感在資源普查方面的優(yōu)勢(shì)：可全面系統(tǒng)地提供資源狀況和對(duì)信息進(jìn)行

。農(nóng)作物的估產(chǎn)及時(shí)更新三、遙感在環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用讀下圖，回答下列問(wèn)題。遙感直觀示意圖

(1)填寫遙感技術(shù)裝備名稱：A________，B________，C________。(2)A裝備的作用是________________________________；B裝備的作用是__________________________。(3)遙感技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域除災(zāi)害監(jiān)測(cè)外，還有________、________、________等，另外軍事偵察、海上________、海洋漁業(yè)也廣泛應(yīng)用該技術(shù)。要點(diǎn)(1)[讀圖說(shuō)明]A、衛(wèi)星(或運(yùn)載工具)B、傳感器C、地面接收站要點(diǎn)(2)[讀圖分析]裝載傳感器接收地面物體發(fā)射或反射的電磁波信息要點(diǎn)(3)[輕巧識(shí)記]資源普查環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)工程建設(shè)及規(guī)劃交通

讀下圖，完成下列問(wèn)題。遙感技術(shù)工作原理示意圖

(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)地面物體的分辨率是較________(高、低)的。(2)A圖所示遙感類型與B圖所示類型相比其主要優(yōu)點(diǎn)是______________________________。(3)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，其原理是___________________________。解析：本題主要考查遙感的工作原理及其不同遙感類別的特點(diǎn)和從圖中提取有效信息的能力。A圖中有飛機(jī)，說(shuō)明是航空遙感，對(duì)地物的分辨率高。B圖中遙感平臺(tái)在大氣層以外，說(shuō)明是航天遙感。一種物質(zhì)所產(chǎn)生的自身輻射，或?qū)ν鈦?lái)輻射所產(chǎn)生的反射和透射都是唯一的，這也就形成了該物質(zhì)的一種特別標(biāo)志——波譜特征，對(duì)不同物質(zhì)的波譜特征進(jìn)行分析就可以判讀地物，這就是利用遙感圖像進(jìn)行地物判讀的原理。答案：

(1)飛機(jī)航空攝影高(2)機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，可以根據(jù)研究主題選擇適當(dāng)?shù)膫鞲衅?、適當(dāng)?shù)娘w行高度和飛行區(qū)域(3)地面反射或輻射的電磁波信息地面接收太陽(yáng)輻射產(chǎn)生地面輻射及地面對(duì)太陽(yáng)輻射產(chǎn)生反射不同物體、不同環(huán)境，地物反射或產(chǎn)生的電磁波是不同的，傳感器可以對(duì)其記錄、識(shí)別1．關(guān)于遙感技術(shù)的敘述，正確的是(

)A．遙感是人們利用肉眼在遙遠(yuǎn)的宇宙空間對(duì)地理事物進(jìn)行感知B．遙感是人們利用一定技術(shù)裝備，對(duì)遙遠(yuǎn)的宇宙事物進(jìn)行感知C．遙感的關(guān)鍵裝置是航空器或衛(wèi)星D．遙感的關(guān)鍵裝置是傳感器解析：

解答此題的關(guān)鍵是掌握遙感的相關(guān)知識(shí)，遙感是人們利用一定的技術(shù)裝備，在航空器或航天器上，對(duì)遙遠(yuǎn)的地物進(jìn)行感知，其關(guān)鍵裝置是傳感器。答案：

D讀材料一、材料二，完成下列問(wèn)題。材料一

2007年12月下旬NOAA衛(wèi)星對(duì)江蘇省的植被狀況進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)，制作植被分布遙感監(jiān)測(cè)圖，并對(duì)全省各市平均綠度值進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，與前期相比，植被指數(shù)有所升高。本旬該省大部分地區(qū)冬小麥仍處于緩慢生長(zhǎng)階段，麥苗長(zhǎng)勢(shì)較好，淮河以南地區(qū)油菜處于第五真葉期。材料二宋燕兵是一位中國(guó)國(guó)土資源航空物探遙感中心物探部的空中儀器操作員，據(jù)他介紹，航空物探就是把航空電磁儀等專門探測(cè)儀器安裝在飛機(jī)上，從空中向地表不斷發(fā)射信號(hào)、再接收返回信號(hào)，測(cè)量地球磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)等物理場(chǎng)的變化，了解地下地質(zhì)情況和礦藏分布，能在高寒地區(qū)、陡峭山區(qū)、原始森林和沼澤湖泊等人員難以到達(dá)的地區(qū)進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查。他形象地說(shuō)航空物探就是給地球做CT。(1)材料一與材料二分別體現(xiàn)了遙感技術(shù)在哪些方面的應(yīng)用？(2)由材料二可知飛機(jī)是系統(tǒng)中的________，電磁儀是系統(tǒng)中的________。(3)兩段材料顯示出遙感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是什么？要點(diǎn)(1)[讀材料得]材料一顯示了遙感在資源普查中的應(yīng)用，材料二顯示了遙感在勘探礦產(chǎn)資源方面的應(yīng)用。要點(diǎn)(2)[分析材料]遙感平臺(tái)傳感器要點(diǎn)(3)[輕巧記憶]優(yōu)點(diǎn)是：視閾廣闊、應(yīng)用領(lǐng)域廣、能瞬時(shí)成像、實(shí)時(shí)傳輸、快速處理、迅速獲取信息和實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，受地面條件限制少，獲取信息量大。

讀下列材料和圖表，回答有關(guān)問(wèn)題。遙感技術(shù)在水文學(xué)方面的應(yīng)用范圍是廣泛的，如水資源調(diào)查、水資源動(dòng)態(tài)研究、冰雪研究等等。例如：青藏高原的高山冰雪覆蓋區(qū)及新疆、內(nèi)蒙古浩瀚無(wú)垠的戈壁沙漠地帶，人們難于到達(dá)，利用遙感技術(shù)有助于掌握這些地區(qū)的冰雪消融以及江、河、湖、沼的分布、面積、水量、水質(zhì)、水文資料等。下圖是根據(jù)衛(wèi)星遙感影像繪制的某地區(qū)的平面圖(A)和該圖中的河流R的縱剖面圖(B)，而表中的氣候資料則是平面圖P地的多年平均觀測(cè)結(jié)果。月份123456月平均氣溫/℃－7.3－2.55.311.716.720.5月平均降水量/mm0.50.62.56.013.011.0月份789101112月平均氣溫/℃22.421.015.99.41.6－5.7月平均降水量/mm19.828.517.09.01.60.5(1)運(yùn)用遙感技術(shù)對(duì)該地區(qū)探測(cè)的優(yōu)點(diǎn)是__________；____________；____________獲得信息量大。(2)根據(jù)表中的氣候數(shù)據(jù)，判定P地所在地區(qū)屬于__________氣候(類型)；河流R的主要水源補(bǔ)給形式是_________________。(3)遙感資料顯示，近年來(lái)山區(qū)農(nóng)林面積不斷縮小，河流R的水量不斷減少，河流尾閭地區(qū)的農(nóng)業(yè)區(qū)不斷縮小，主要人為原因可能有____________________和____________________。(4)衛(wèi)星遙感影像資料還表明，近年來(lái)該地區(qū)侵蝕高山上的雪線在升高，作出判斷采用的方法是__________________。(5)導(dǎo)致雪線上升的環(huán)境問(wèn)題是__________________。解析：

本題考查西北地區(qū)的基本知識(shí)并糅合進(jìn)3S技術(shù)應(yīng)用，注意了知識(shí)間的聯(lián)系，本題答案很容易得出。答案：

(1)探測(cè)范圍大獲取資料快受地面限制少(2)溫帶大陸性高山冰雪融水和夏季降水(3)中上游地區(qū)工農(nóng)業(yè)用水量增加上游地區(qū)森林被大量砍伐(4)對(duì)比分析不同時(shí)期該地區(qū)的衛(wèi)星影像資料(5)溫室效應(yīng)，全球變暖2．李強(qiáng)同學(xué)在判讀某地區(qū)衛(wèi)星圖像后，用透明紙蒙在上面繪出了主要道路、城市、村莊、河流的位置和范圍，如下圖所示。讀圖回答下列問(wèn)題。(1)原衛(wèi)星影像圖上，李強(qiáng)同學(xué)區(qū)分河流與道路使用的直接解譯標(biāo)志是：①________，②________，③________。根據(jù)直接解譯標(biāo)志判斷B處為道路還是河流？____________。(2)在原衛(wèi)星影像圖上，村莊為不規(guī)則的點(diǎn)狀或星狀，那么城市為________狀，道路、河流為________狀。(3)A處為一道路，C處為一河流，在原衛(wèi)星影像圖上間接解譯標(biāo)志是_______________________________。(4)在2004年3月和2004年8月的衛(wèi)星影像圖上，D處的色調(diào)是否一致？______。原因可能是_____________________。解析：

在衛(wèi)星影像圖上，直接解譯標(biāo)志有色調(diào)、形狀、大小等。道路、河流、城市色調(diào)不同，形狀也不一樣，道路寬度不變，比較平直；河流彎曲而且寬度有變化。間接解譯標(biāo)志指能夠間接表現(xiàn)目標(biāo)地物信息的各種特征，題中A處和C處同是線狀，但A與城市相連，C直接與一河流相連，故推斷A處為一道路，C處為一條河流。影像解譯標(biāo)志因地、因時(shí)、因波段而不同。答案：

(1)色調(diào)道路寬度往往不發(fā)生變化，河流從上游到下游逐漸變寬道路比較順直，河流彎曲多變河流(2)面線(3)A與城市相連，C直接與河流相連(4)否D處為一河流，季節(jié)不同時(shí)，水深不同，河流含沙量不同，表現(xiàn)在衛(wèi)星影像圖上的色調(diào)就不一樣1．影響傳感器的因素與分析2．遙感在資源普查中的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域具體內(nèi)容備注礦產(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，較容易借助遙感技術(shù)“發(fā)現(xiàn)”礦產(chǎn)人們只需要分析遙感圖像就可以劃定蘊(yùn)藏的大致區(qū)域生物資源通過(guò)遙感圖像解析或圖像處理技術(shù)，提取植物的分布、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)3.遙感在環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域具體內(nèi)容備注環(huán)境檢測(cè)土地利用不當(dāng)；荒漠化、土地鹽漬化海洋生態(tài)：赤潮海上冰山漂流，全球氣候變化及其影響：海岸線變化污染問(wèn)題：水體污染、大氣污染、石油污染有利于人們了解環(huán)境變化，使環(huán)境得到保護(hù)和改善災(zāi)害檢測(cè)氣象災(zāi)害：旱情、水災(zāi)、臺(tái)風(fēng)地質(zhì)災(zāi)害：滑坡、泥石流、地震農(nóng)業(yè)災(zāi)害：病蟲害其他災(zāi)害：森林火災(zāi)有利于防災(zāi)減災(zāi)4.遙感的工作過(guò)程遙感的工作過(guò)程比較復(fù)雜，但之所以難以理解是因?yàn)闆]有把遙感的過(guò)程想象成立體圖，現(xiàn)圖示如下，以助理解。(1)遙感的工作環(huán)節(jié)如下：(2)列表比較遙感技術(shù)的主要裝置和作用。特點(diǎn)作用傳感器是遙感的關(guān)鍵裝置接收地物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信息處理、判讀分析對(duì)遙感信息進(jìn)行處理和判讀，并進(jìn)行野外實(shí)地驗(yàn)證遙感影像遙感信息應(yīng)用的主要依據(jù)為資源勘探、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和規(guī)劃決策服務(wù)(3)遙感的基本工作原理。遙感是利用裝在飛機(jī)或人造衛(wèi)星等上面的光學(xué)和電子設(shè)備，接收地球上物體反射或輻射的電磁波，形成影像，再將影像傳回地面接收站，使用處理和識(shí)別設(shè)備對(duì)影像進(jìn)行處理和分析，獲得地物的信息。5．遙感在區(qū)域地理環(huán)境研究中的應(yīng)用(1)遙感可以提高研究工作的精度和質(zhì)量，節(jié)省人力、財(cái)力，提高效率。(2)遙感信息作為重要的信息源，為區(qū)域地理環(huán)境研究從定性到定量、從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)、從過(guò)程到模式的轉(zhuǎn)化和發(fā)展，提供了條件。(3)遙感廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、自然災(zāi)害防御監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。例如，長(zhǎng)江流域大洪水。與實(shí)地測(cè)繪相比，遙感具有探測(cè)范圍大(“飛得高，探得遠(yuǎn)”)、獲得資料速度快、周期短、受地面條件限制小(適應(yīng)性強(qiáng))等特點(diǎn)。在有些方面，遙感還是目前取得所需資料的唯一手段，特別是人員難以進(jìn)入?yún)^(qū)域的調(diào)查，因此具有成本低，效益大的特點(diǎn)。6．遙感圖片的判讀(1)不同地物的判讀標(biāo)志。遙感影像的判讀標(biāo)志，也稱判讀要素，是遙感影像上能直接反映和判別地物信息的影像特征，包括形狀、大小、陰影、圖案和位置等。在標(biāo)準(zhǔn)假彩色遙感影像上，不同地物可以根據(jù)顏色的不同加以識(shí)別，并可據(jù)此建立判讀標(biāo)志。例如，城鎮(zhèn)呈中心色調(diào)深暗、邊緣略淺的灰藍(lán)色和藍(lán)灰色。道路呈色調(diào)深暗、較為清晰的線狀影像。清澈而較深的水體呈深藍(lán)色或藍(lán)黑色，較淺的水體多呈淺藍(lán)色，含泥沙的水體顏色更淺，含沙量很高的水體則呈乳白色，有水生植物的水體多含紅色斑點(diǎn)。植被多呈紅色：處在生長(zhǎng)期的植被呈粉紅色，成熟期的呈鮮紅色，闊葉林比針葉林色彩更鮮紅，灌叢顏色較淺，水稻呈暗紅色。(2)航空像片和衛(wèi)星影像的解譯。航空像片與衛(wèi)星影像都可以通過(guò)目視判讀來(lái)解譯，方法是使用不同地物的判讀標(biāo)志，確定影像對(duì)應(yīng)的地物。一般地物，如水體、城市、道路、農(nóng)業(yè)用地、林地等的判讀標(biāo)志主要是影像的形狀和色調(diào)特征，如表所示。類型形狀特征色調(diào)特征河流常為界線明顯、自然彎曲、寬窄不一的帶狀，上面常有堤壩、橋梁等人工建筑河水比較混濁或者水較淺，則色調(diào)淺，河水清澈或水較深，則色調(diào)也較深湖泊湖岸呈自然彎曲的閉合曲線，輪廓較為明顯常為均勻的深色調(diào)城市鋼筋水泥結(jié)構(gòu)的房屋，排列較規(guī)則整齊；磚木結(jié)構(gòu)的房屋排列不很規(guī)則鋼筋水泥結(jié)構(gòu)的房屋色調(diào)多為淺灰；磚木結(jié)構(gòu)的房屋色調(diào)多為深灰道路一般呈線狀延伸，道路間有交叉點(diǎn)色調(diào)從淺灰到深灰。簡(jiǎn)易公路多為砂石路面，色調(diào)較淺；瀝青路面呈現(xiàn)深灰色農(nóng)業(yè)用地在形態(tài)特征上常常是被道路分隔為一塊塊長(zhǎng)方形在假彩色合成的影像上，農(nóng)業(yè)用地呈現(xiàn)紅到深紅的顏色林地往往可以觀察到高大樹木投下的陰影在假彩色合成的影像上，林地呈現(xiàn)紅到深紅的顏色7.遙感探測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)隨著遙感應(yīng)用向更深、更廣的方向發(fā)展，遙感探測(cè)將更趨于實(shí)用化、商業(yè)化和國(guó)際化。遙感技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)是遙感平臺(tái)傳感器是直接獲得目標(biāo)物信息的儀器，用以測(cè)量和記錄目標(biāo)物反射或輻射的電磁波的強(qiáng)度和特性，是遙感技術(shù)系統(tǒng)的重要組成部分和關(guān)鍵技術(shù)裝備。傳感器是根據(jù)特定用途而設(shè)計(jì)的，它的工作波段、工作方式及輸出各不相同。穩(wěn)定地運(yùn)載傳感器的航空器或航天器，又稱為遙感平臺(tái)。據(jù)此，又常分為航空遙感和航天遙感。航空器是在大氣層中飛行的飛行器。如飛艇、飛機(jī)、滑翔機(jī)、直升機(jī)等。航天器是用于航天飛行的飛行器。如人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)、空間站等。一、選擇題1．2009年3月1日，“嫦娥一號(hào)”成功撞擊月球預(yù)定地點(diǎn)，之前獲得世界上第一幅完整詳細(xì)的月球表面圖，該探測(cè)技術(shù)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．?dāng)?shù)字地球解析：

獲得圖像信息的地理技術(shù)是遙感技術(shù)。答案：

A對(duì)比分析法是衛(wèi)星遙感圖像判讀的重要方法，具體就是對(duì)不同時(shí)間的衛(wèi)星圖像色調(diào)進(jìn)行對(duì)比和分析，可以把不同的地面物體區(qū)分。如下圖，虛實(shí)兩線分別代表玉米和大豆兩種農(nóng)作物對(duì)兩種不同電磁波的反射強(qiáng)度，圖中①、②、③、④分別代表播種30、75、100、140天后兩種農(nóng)作物反射兩種電磁波的強(qiáng)度特征。讀下圖回答2～3題。2．如果該兩種農(nóng)作物反射的電磁波譜是某衛(wèi)星圖像中最主要波段，則該衛(wèi)星圖像可能拍自(

)A．松嫩平原 B．江漢平原C．洞庭湖平原 D．太湖平原3．要區(qū)分該地區(qū)兩種農(nóng)作物和播種面積，要參考的最佳遙感圖像應(yīng)該是拍自播種(

)A．30天后 B．75天后C．100天后 D．140天后解析：

本組題選用玉米和大豆兩種農(nóng)