遙感技術(shù)及其應(yīng)用

3.2遙感技術(shù)及其應(yīng)用沅陵一中高二地理備課組

曾有報(bào)道，北京中關(guān)村某高科技廠家在建設(shè)廠房時(shí)要求使用一種高科技合成（具有質(zhì)輕、防曬等功能）材料作為房頂，但施工方在施工過程中為了獲取更多的利潤，有些房頂只使用一般材料，由于外觀看不出差異，廠家被蒙在鼓里，一年后，北京某遙感專業(yè)的實(shí)習(xí)學(xué)生在判讀中關(guān)村多種波段的遙感圖像時(shí)，發(fā)現(xiàn)這家工廠的廠房屋頂材質(zhì)不同，于是向廠方了解，廠方否認(rèn)用了不同材質(zhì)，經(jīng)實(shí)習(xí)學(xué)生的進(jìn)一步解釋，廠家終于明白施工方用了劣質(zhì)材料，因此，施工方不得不承認(rèn)這一事實(shí)，并加以賠償。為什么肉眼難以分辨，遙感卻具有“火眼金睛”？資料

遙感，就是遙遠(yuǎn)的感知。為什么能進(jìn)行遙遠(yuǎn)的感知呢？因?yàn)榈厍蛏纤形矬w都在不停地發(fā)射、反射、吸收電磁波，而且不同物體對(duì)電磁波的發(fā)射、反射、吸收的特性不同例如，植物的葉子看起來是綠色的，是因?yàn)槿~子中的葉綠素對(duì)太陽光中藍(lán)色和紅色波長的光強(qiáng)烈反射的緣故。物體的這種對(duì)電磁波固有的特性叫做光譜特性一、遙感技術(shù)概述（RS）（一）遙感的概念與發(fā)展

遙感——借助對(duì)電磁波敏感的儀器，在不與探測目標(biāo)接觸的情況下，記錄目標(biāo)物對(duì)電磁波的輻射、反射、散射等信息。并通過分析，揭示目標(biāo)物的特征、性質(zhì)及其變化的綜合探測技術(shù)。閱讀課本P86“遙感技術(shù)的發(fā)展”

第一架照相機(jī)拍攝的第一張風(fēng)景照片就可以稱為遙感，是利用近地面平臺(tái)成像遙感，利用氣球作為遙感平臺(tái)是對(duì)近地面遙感的進(jìn)一步發(fā)展；20世紀(jì)初第一架飛機(jī)誕生、1915年世界上第一臺(tái)航空攝影專用相機(jī)產(chǎn)生，標(biāo)志著航空遙感技術(shù)產(chǎn)生，但航空遙感最早被廣泛應(yīng)用于軍事偵察領(lǐng)域，直到1920年以后航空遙感才開始在民用領(lǐng)域得到應(yīng)用；

1957年，原蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星的升空標(biāo)志著人類進(jìn)入太空時(shí)代，隨后美國阿波羅宇宙飛行器發(fā)回第一張地球影像圖，標(biāo)志著太空遙感（航天遙感）時(shí)代到來。

可見，遙感技術(shù)是隨著工作平臺(tái)、傳感器和探測器的發(fā)展而發(fā)展的。以下文字材料反映了現(xiàn)代遙感技術(shù)的哪些特點(diǎn)？一張比例尺為1：35000的23cm×23cm的航空?qǐng)D片，可反映出60多平方千米的地理景觀實(shí)況；一幅陸地衛(wèi)星TM（專題制圖儀）圖像，其覆蓋面積可達(dá)34255平方千米。視域廣闊，監(jiān)測范圍大陸地衛(wèi)星Ⅴ、Ⅵ的運(yùn)行周期為16天，即每16天可以對(duì)全球陸地表面成像一遍；NOAA氣象衛(wèi)星每天能接收兩次覆蓋全球的圖像。動(dòng)態(tài)監(jiān)測、實(shí)時(shí)傳輸、快速處理這種特點(diǎn)有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)病蟲害、洪水及森林火災(zāi)等自然災(zāi)害，為抗災(zāi)、減災(zāi)工作提供可靠的科學(xué)依據(jù)。（二）遙感技術(shù)系統(tǒng)與遙感類型１．遙感技術(shù)系統(tǒng)的組成遙感平臺(tái)遙感平臺(tái)高度目的·用途其它靜止衛(wèi)星36,000km定點(diǎn)地球觀測氣象衛(wèi)星圓軌道衛(wèi)星（地球觀測衛(wèi)星）500km—1,000km定期地球觀測LandsatSPOTMOS等小衛(wèi)星400km左右各種調(diào)查

航天飛機(jī)240km—350km不定期地球觀測空間實(shí)驗(yàn)

天線探空儀100m—100km各種調(diào)查（氣象等）

高高度噴氣機(jī)10,000—12,000m偵察大范圍調(diào)查

中低高度飛機(jī)500—8,000m各種調(diào)查航空攝影測量

飛艇500—3,000m空中偵察各種調(diào)查

直升機(jī)100—2,000m各種調(diào)查攝影測量

無線遙控飛機(jī)500m以下各種調(diào)查攝影測量飛機(jī)直升機(jī)牽引飛機(jī)50—500m各種調(diào)查攝影測量牽引滑翔機(jī)系留氣球800以下各種調(diào)查

索道10—40m遺址調(diào)查

吊車5—50m近距離攝影測量

地面測量車0—30m地面實(shí)況調(diào)查車載升降臺(tái)（1）攝影類型的傳感器；

（2）掃描成像類型的傳感器；

（3）雷達(dá)成像類型的傳感器；

（4）非圖像類型的傳感器。照相機(jī)是最古老和常用的傳感器。傳感器的類型?1).什么是遙感技術(shù)？它有哪些環(huán)節(jié)組成？遙感技術(shù)—從傳感器接收信息到遙感信息應(yīng)用的全過程

目標(biāo)物傳感器物體輻射或反射電磁波收集傳輸遙感平臺(tái)信息處理信息分析成果專業(yè)圖件統(tǒng)計(jì)數(shù)字2).從不同角度,遙感有哪些不同分類方法??根據(jù)運(yùn)載工具:根據(jù)輻射源:按照電磁波的波譜范圍: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}:資源遙感、海洋遙感、地質(zhì)遙感、農(nóng)業(yè)遙感、林業(yè)遙感等航天遙感、航空遙感、近地遙感主動(dòng)式遙感和被動(dòng)式遙感紫外遙感、可見光遙感、環(huán)境遙感、大氣遙感、?3).航空器與航天器有何區(qū)別？航空器——在大氣層中飛行的飛行器。包括氣球、氣艇、飛機(jī)、滑翔機(jī)、直升機(jī)等。航天器——用于航天飛行的飛行器。包括人造衛(wèi)星、宇宙飛船、空間站、航天飛機(jī)、行星探測器等航空器航天器2.遙感技術(shù)的類型?航天遙感、航空遙感、近地遙感比較航天遙感航空遙感近地遙感遙感平臺(tái)及高度成像特點(diǎn)應(yīng)用特點(diǎn)位于大氣層外的衛(wèi)星、宇宙飛船等,高度>80千米大氣層內(nèi)飛行的各類飛機(jī)、飛艇,高度<20千米三角架、遙感塔、遙感車(船)建筑物的頂部等比例尺最小,覆蓋率最大,概括性強(qiáng),具有宏觀特點(diǎn);多為多波段成像比例尺中等,畫面清晰,分辨率高,可以對(duì)垂直點(diǎn)地物清晰成像;多為單一波段成像比例尺最大,覆蓋率最小,畫面最清晰,多為單一波段成像動(dòng)態(tài)性好,適合對(duì)某地區(qū)連續(xù)觀察,周期性好動(dòng)態(tài)性差,適合做長周期(幾個(gè)月及更長)觀察靈活機(jī)動(dòng),費(fèi)用較低,適合小范圍探測【P89—90閱讀指導(dǎo)】材料：返回式遙感衛(wèi)星系列我國的4個(gè)人造衛(wèi)星系列：通信廣播衛(wèi)星系列氣象衛(wèi)星系列科學(xué)探測與技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星系列

目前中國的氣象衛(wèi)星主要是風(fēng)云一號(hào)和風(fēng)云二號(hào)。風(fēng)云一號(hào)穿越地球南北兩極運(yùn)行，對(duì)全球進(jìn)行風(fēng)、溫度、濕度等觀測。

風(fēng)云二號(hào)定點(diǎn)在東經(jīng)105度的赤道上空，主要觀測中國和西太平洋的天氣變化，每隔半小時(shí)發(fā)回一張衛(wèi)星云圖。答：一種物質(zhì)所產(chǎn)生的自身輻射，或?qū)ν鈦磔椛渌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。上圖顯示了松林、草地、紅砂巖和泥漿的反射波譜曲線。可以看出，不同地物的反射率是不同的，通過對(duì)不同地物的波譜特征進(jìn)行分析，就可以判斷地物了?；顒?dòng)2完成P91的活動(dòng)下圖中所反映的是“雪地、沙漠、濕地、小麥的反射波譜曲線”，讀圖回答：（1）在圖中，反射率最高和最低的地物分別是

和

。雪地濕地知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)航下圖中所反映的是“雪地、沙漠、濕地、小麥的反射波譜曲線”，讀圖回答：（2）小麥在

到

波段最容易與其他地物區(qū)分開來。0.7微米0.9微米下圖中所反映的是“雪地、沙漠、濕地、小麥的反射波譜曲線”，讀圖回答：（3）結(jié)合該圖和所學(xué)知識(shí)思考，利用遙感圖像進(jìn)行地物判讀的原因是什么？

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，由此導(dǎo)致其波譜特征不同。二、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)在資源普查中的重要應(yīng)用領(lǐng)域。應(yīng)用領(lǐng)域具體內(nèi)容備注礦產(chǎn)資源生物資源蘊(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)通過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)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?yàn)檗r(nóng)業(yè)、林業(yè)、城市綠化、環(huán)境保護(hù)等部門服務(wù)遙感在林業(yè)和農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用部門應(yīng)用主要原理林業(yè)清查森林資源、檢測火災(zāi)和病蟲害著火樹木，病害樹木與正常樹木反射光譜不同農(nóng)業(yè)識(shí)別農(nóng)作物、估算產(chǎn)量、災(zāi)情預(yù)報(bào)植物生長情況不同，其反射波譜特征不同1.答：在特定的衛(wèi)星圖像上，健康的植被往往呈鮮紅色；長勢比較弱的植被顏色比較淺，由此可判斷植被生長狀況。2.答：不同的地物和地物的不同狀況,有不同的反射率,根據(jù)這個(gè)原理,可以利用遙感的工作有：判斷水體污染、分析城市大氣污染、監(jiān)測災(zāi)害、普查資源等?；顒?dòng)3完成P92的活動(dòng)遙感影像分為黑白影像和彩色影像兩種。三、遙感影像的種類和判讀方法目錄面板開關(guān)知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)航

林地與草地

兩層別墅區(qū)（1）黑白影像：各物體的灰度不同。草地和林地顏色較深，建筑物為灰白色。目錄面板開關(guān)（2）彩色影像包括真彩色和假彩色真彩色：相片的色彩與天然實(shí)物的色彩十分接近。目錄面板開關(guān)知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)航假彩色：底片為非可見光波段相片，由人工根據(jù)需要添加顏色合成，與天然實(shí)物色彩不同。國產(chǎn)韓國合資水泥相同顏色的油漆在遙感相片中的差異目錄面板開關(guān)

標(biāo)準(zhǔn)假彩色：草、樹和莊稼覆蓋地區(qū)通常為紅色，而水是藍(lán)黑色或深藍(lán)色的，城市、村莊等人工建筑為灰白色或淺藍(lán)色。水文要素植被人工建筑紅色深藍(lán)色藍(lán)黑色灰白色淺藍(lán)色目錄面板開關(guān)知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)航四、遙感與環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，遙感將不僅為人們提供信息資源，改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)、生活與交往方式，而且在環(huán)境監(jiān)測、災(zāi)害預(yù)警等方面發(fā)揮巨大作用，有助于災(zāi)害的預(yù)防、環(huán)境的治理和保護(hù)。應(yīng)用領(lǐng)域具體內(nèi)容備注環(huán)境監(jiān)測災(zāi)害監(jiān)測荒漠化、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、大氣污染等旱情、水災(zāi)、滑坡、蟲害、森林火災(zāi)等泥石流、地震、農(nóng)林病有利于人們了解環(huán)境變化，使環(huán)境得到保護(hù)和改善有利于防災(zāi)減災(zāi)遙感與環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測遙感與環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測目錄面板開關(guān)○新開發(fā)地區(qū)周圍環(huán)境調(diào)查○地質(zhì)分析○休閑設(shè)施的評(píng)估分析滑雪練習(xí)場利用標(biāo)高數(shù)據(jù)來設(shè)計(jì)滑雪練習(xí)場○土地利用狀況的把握○城市建設(shè)規(guī)劃○環(huán)境破壞狀況的把握○地下資源的勘察○國有/私有土地的管理○河川管理○機(jī)場,港彎設(shè)施等的建設(shè)規(guī)劃○通過對(duì)周圍環(huán)境的調(diào)查,來確定的安全系數(shù)○調(diào)查由地形數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)的新設(shè)備的狀況○無線中轉(zhuǎn)站的設(shè)置場所的調(diào)查○作物生長狀況分析○作物受害原因的早期發(fā)現(xiàn)'作況指數(shù)90%80%75%○經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)測○水分補(bǔ)給狀況監(jiān)視○農(nóng)業(yè)分布／作物管理○地圖的制作(平面/立體地圖等)○地圖的定期更新○建筑物,道路等破損情況的把握○火災(zāi)發(fā)生狀況的把握○緊急車輛經(jīng)過道路的安排○地形變化的調(diào)查R４３三ノ宮蘆屋諮墻窟伏仇曝○能隨時(shí)提供世界各地發(fā)生的重大事件以及熱門話題的照片平面地圖標(biāo)高地圖▲▲▲▼▲▲▲▼○汽車自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的立體表示○為各種模擬游戲提供真實(shí)背景圖像所在地周圍景觀的立體表示戰(zhàn)斗模擬○道路,電線桿,上下水道,煤氣管道,天線等的維修管理○海洋環(huán)境的調(diào)查遙感技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域防災(zāi)·災(zāi)害的監(jiān)視

環(huán)境、國土的管理地圖制作海外信息建筑業(yè),設(shè)施等的管理數(shù)字衛(wèi)星圖像娛樂農(nóng)林水產(chǎn)業(yè)·資源的管理公共事業(yè),房地產(chǎn)開發(fā)活動(dòng)4完成P93—94的活動(dòng)答：1.首先對(duì)三幅圖的主要地物進(jìn)行判讀，比較相同地物在面積、數(shù)量、密度、長度等方面的變化，然后運(yùn)用相關(guān)原理進(jìn)行解釋。從三幅圖的主要對(duì)比可以看出,黃河三角洲的面積在擴(kuò)大,主要是泥沙沉積作用造成的;植被覆蓋區(qū)的范圍增加,是由于植樹造林產(chǎn)生的;黃河水的泥沙增多,原因是水土流失的加劇;居住區(qū)和水產(chǎn)業(yè)建筑區(qū)的面積增加。

答：2.我國的環(huán)境與災(zāi)害問題有:土地荒漠化、土壤鹽堿化、環(huán)境污染、海洋生態(tài)、植被破壞、水旱災(zāi)害、滑坡、地震、泥石流、農(nóng)林病蟲害、森林火災(zāi)等。遙感技術(shù)可以及時(shí)探知森林火災(zāi)發(fā)生的地點(diǎn)和范圍，可分析大火蔓延的方向，為滅火總指揮部制定滅火計(jì)劃、做出滅火部署提供科學(xué)依據(jù)。

例(2004·廣東、廣西）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）-（3）題。遙感技術(shù)及其應(yīng)用//課堂鞏固在遙感技術(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。讀圖回答下列問題。目錄面板開關(guān)遙感技術(shù)遙感圖像解讀遙感技術(shù)應(yīng)用課堂鞏固知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)航遙感技術(shù)及其應(yīng)用//課堂鞏固1.圖中，重度病害植物反射率明顯區(qū)別于健康植物反射率的波段是()①紅外線②X光③可見光④紫外線A．①②B．②③C．③④D．①③D目錄面板開關(guān)遙感技術(shù)遙感圖像解讀遙感技術(shù)應(yīng)用課堂鞏固知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)航遙感技術(shù)及其應(yīng)用//課堂鞏固2.根據(jù)圖中的原理，可用遙感技術(shù)直接()①劃分植物類型②判讀植物生長的土壤類型③監(jiān)測樹木的生長狀況④估計(jì)糧食作物的產(chǎn)量A．①②B．②③C．③④D．①③C目錄面板開關(guān)遙感技術(shù)遙感圖像解讀遙感技術(shù)應(yīng)用課堂鞏固知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)航遙感技術(shù)及其應(yīng)用//課堂鞏固3.不同的地物和地物的不同狀況也有不同的反射率，根據(jù)這個(gè)原理，可以利用遙感的工作有()①判斷水體污染②判斷人口分布③分析城市大氣污染④估算工業(yè)生產(chǎn)總值A(chǔ)．①②B．②③C．③④D．①③D目錄面板開關(guān)遙感技術(shù)遙感圖像解讀遙感技術(shù)應(yīng)用課堂鞏固知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)航課堂練習(xí)：1．遙感的關(guān)鍵裝置是（）A．航天器B．航空器C．電子計(jì)算機(jī)D．傳感器2．下列不屬于遙感技術(shù)主要環(huán)節(jié)的是（）A．傳輸信息B．收集信息C．發(fā)射衛(wèi)星D．專業(yè)圖件統(tǒng)計(jì)數(shù)字DC3．航空遙感的運(yùn)輸工具是（）A．衛(wèi)星B．飛機(jī)C．飛船D．火箭4．兩顆衛(wèi)星同時(shí)運(yùn)行，每隔9天可以覆蓋地球一遍，說明遙感技術(shù)（）A．受地面條件限制少B．測量范圍大C．手段多，獲得的信息量大D．獲得資料速度快、周期短BD5關(guān)于遙感技術(shù)的說法，正確的是（）A．傳感器是進(jìn)行信息處理和信息分析的儀器B．物體的各類性質(zhì)、環(huán)境條件不同，但其反射和輻射的電磁波相同C．一幅陸地衛(wèi)星圖片可以把整個(gè)地球拍下來D．從傳感器接收信息到遙感信息應(yīng)用的全過程，稱為遙感技術(shù)6．關(guān)于遙感技術(shù)的說法，正確的是（）A．其關(guān)鍵裝置安放在雷達(dá)上B．只能反映靜態(tài)物體狀況C．具有獲得資料快、周期短，反映動(dòng)態(tài)變化的特點(diǎn)D．受地面條件限制多DC7．遙感是（）A．人向遠(yuǎn)處看，感知遙遠(yuǎn)的事物B．人從高處往低處看，感知地面事物C．在空中對(duì)遙遠(yuǎn)地物進(jìn)行感知D．記錄地面物體的圖像8．陰雨天氣中，對(duì)地物的分辨率較高的是（）A．飛機(jī)可見光遙感B．衛(wèi)星可見光遙感C．飛機(jī)微波遙感D．衛(wèi)星微波遙感CC9．在遙感影像上，湖泊、河流呈現(xiàn)的顏色是（）A．紅色B．灰白色C．深藍(lán)色或藍(lán)黑色D．淺藍(lán)色C10遙感探測范圍由大到小依次是（）A．飛機(jī)、陸地衛(wèi)星、宇宙飛船B．宇宙飛船、陸地衛(wèi)星、飛機(jī)C．陸地衛(wèi)星、飛機(jī)、宇宙飛船D．陸地衛(wèi)星、宇宙飛船、飛機(jī)B11．遙感探測的范圍越大，則（）