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1单元活动遥感技术及其应用[学习目标]1.了解遥感技术的基本概念、工作原理及其特点。2.举例说明遥感技术在资源普查、环境和灾害监测中的应用。3.掌握辨识遥感图像的基本方法。一、什么是遥感技术1．概念：在距离地球一定距离的飞机、飞船、卫星上，使用光学仪器和电子仪器，接收地面物体发射或反射的电磁波信号，以图像胶片或数据磁带形式记录下来，传送到地面，最后通过分析，揭示出物体的特征、性质及其变化，用于资源评估、环境监测、灾害预警及其他地物变化的分析等。2．原理：地球上的物体都在不停地吸收、发射和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。3．环节：信息获取→传输→接收与处理→分析和应用4．特点探测范围大获取资料快受地面条件限制少获取信息量大等二、遥感技术的应用1．应用领域：资源普查、灾害监测、环境监测、工程建设及规划、军事侦察、海上交通、海洋渔业等。2．作用：推动经济建设、环境改善和国防建设。3．发展趋势：实用化、商业化和国际化。三、学看遥感影像1．遥感影像解译标志：在遥感影像上，不同地物有不同的影像特征，这是判读识别各种地物的依据，这种依据就叫做遥感影像解译标志，又叫判读标志。2．影像解译标志的分类类型含义作用直接解译标志能够直接反映和表现目标地物信息的遥感影像的各种特征，包括遥感影像上的色调、色彩、大小、形状、阴影、纹理、图型等利用它可以直观识别遥感影像上的目标地物间接解译能够间接反映和表现目标地物信息借助它可以推断其他的相关地物2标志的遥感影像的各种特征探究点一遥感技术及其应用材料一遥感是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出地物的性质、特征及其变化的综合性探测技术。1．遥感卫星的关键装置是什么？该装置的作用是什么？答案传感器。接收地面物体反射或发射的电磁波信息并把信息传送到地面接收站。材料二遥感的工作过程示意图。2．根据上图，试描述遥感的工作环节。答案信息获取→信息传输→信息接收与处理→信息解译与分析→遥感应用。3．与传统方法相比，遥感技术有哪些优点？答案探测范围大、获取资料快，受地面条件限制少；获取的信息量大、用途广泛；提高精度、质量，节省人力、物力，提高效率。4．遥感探测与传感器运载工具的飞行高度有何关系？答案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：一3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。5．遥感工作的基本原理是什么？答案地球上的物体都在不停地吸收、发射和反射电磁波，并且不同物体的电磁波的特性是不同的。人们可以根据电磁波的差异来辨析不同的物体。6．遥感技术的应用领域有哪些？答案遥感技术的应用领域主要有资源普查、灾害监测、环境监测、工程建设及规划等。1．遥感技术的工作特点遥感具有探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大等特点，因此遥感的优势明显，用途十分广泛。2．遥感技术的主要应用应用领域具体应用特征意义资源普查矿产资源、水资源、土地资源、森林草场资源、野生动植物资源、农作物估产等全面系统地提供资源状况并及时更新信息灾害监测旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等有助于防灾减灾环境监测荒漠化、土壤盐渍化、环境污染、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、海上冰山漂流等有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善工程建设及规划大型水利工程、港口工程、核电站、路网、城市规划等有利于人们全面准确地了解各工程建设的地理背景，进而进行合理决策其他军事侦察、海上交通、海洋渔业等有利于国防建设和经济发展4在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。读图，完成1～3题。1．图中，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是()①红外线②X光③可见光④紫外线A．①②B．③④C．②④D．①③2．根据图中的原理，可用遥感技术直接()①划分植物类型②判读植物生长的土壤类型③监测树木的生长状况④估计粮食作物的产量A．①②B．③④C．②④D．①③3．不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率，根据这个原理，可以利用遥感的工作有()①判读水体污染②判读人口分布③分析城市大气污染④估算工业生产总值A．①②B．①③C．②③D．②④答案1.D2.B3.B解析第1题，读图可知，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段在0.6～0.8微米，属红外线和可见光范围。第2题，图中反映的原理是根据植物的反射光谱判断植物的生长状况，故可以监测树木的生长状况。由生长状况不难估算粮食作物的产量。具体划分植物类型仅靠反射光谱的判读不能直接完成。土壤在卫星图像上没有直接形态特征，其类型只能靠逻辑推理，不能直接判读。第3题，依据题干提示，污染水体和未污染水体、污染严重大气和污染较轻大气的反射率不同，故均可用遥感技术判断。探究点二学看遥感影像材料一由于不同地区地物的差异、合成影像波段的差异，以及地物特征的季节差异，不同地区、不同波段、不同季节的影像解译标志是不同的。5材料二在2008年5月12日发生的大地震的影响下，北川地区地形地貌发生了很大变化，山体滑坡、泥石流、河流堵塞……图中方框部分标示的就是地形地貌发生变化的部分，数据源为2006年5月14日和2008年5月14日的福卫2号多光谱卫星影像(分辨率为8米)，以下为地震前、后对比图(部分)。1．在假彩色卫星影像图中，不同颜色各为哪几类地物？答案卫星影像上，呈深蓝色或蓝黑色的为水文要素(河流、湖泊)；呈红色的为植被；呈灰白色或浅蓝色的为人工建筑(城市、道路、村庄)。2．在2006年卫星影像图上判读出道路和河流。答案在2006年卫星影像图上，较窄、宽度一致、顺直线状物为道路。较宽且宽窄不一、弯曲多变的为河流。3．在2008年的卫星影像图中，框内部分与2006年有什么不同？据此判断发生了什么变化？答案河流出现中断、建筑物发生移位甚至被淹，植被减少，被其他事物所代替，说明发生了山体滑坡、泥石流、河流堵塞等变化。遥感影像解译标志解释标志目标地物自然要素人文要素直接解译标志色调色彩水文要素为深蓝色或者蓝黑色，如河流、湖泊等；植被为红色人工建筑为灰白色或者浅蓝色，如城市、村庄、道路等边界轮廓边界圆滑边界棱角明显形状湖泊为面状，河流多呈线状城市为面状，道路多呈线状，村庄为不规则的点状或星状图型河流的宽度一般从上游到下游逐渐变宽且弯曲多变道路的宽度往往不发生变化而且相对比较顺直6间接解译标志线状地物与湖泊相连的线状地物多为河流、河渠；与村庄相连的线状地物则多为道路难以分辨的小村庄、小池塘与河流相连的是小池塘，与道路相连的是小村庄现有一幅地质遥感影像图，已知图中a区域为边界圆滑的深蓝色的面状区域；b区域为边界棱角明显的灰白色面状区域；c区域位于b区域周围，面积广阔，色调为红色；d为一弯曲的、宽度有变化的线状地物，e为一灰白色的不规则的点状地物；f为e、a相连的比较顺直的线状地物；g为难分辨的与d相连的点状地物；h为与a、b相连的规则线状地物，它与d交于i点。根据材料完成4～5题。4．下列组合正确的是()①a—湖泊②b—城市③c—植被④d—高速公路⑤e—池塘⑥f—道路⑦h—小河流A．①③④⑤⑥B．①②③⑥⑦C．②③④⑥⑦D．①②⑤⑥⑦5．图中a区域的深蓝色基调中有红斑点，最有可能的事件是()A．遭遇洪灾B．发生病虫害C．渔民正在捕鱼D．水生植物的栽培答案4.B5.D解析在遥感影像上，可以根据不同的影像特征来区别地物。第4题，a、b、c、d、e可以根据直接解译标志，从色调、形状、图型等方面解译，a为湖泊，b为城市，c为植被，d为河流，e为村庄；f、g、h、i可以根据间接解译标志解译，f为道路，g为池塘，h为小河流，i为两河流交汇点，选B。第5题，a区域中有红斑点，说明水中有植物。下图是某同学根据某地区假彩色卫星影像，用透明纸描绘的该地区的道路、河流草图。读图，回答1～2题。71．该同学在标准假彩色卫星影像上区分道路与河流的最主要直接解译标志是()A．边界是否圆滑B．是否与城市相连C．色调和形状差异D．地势高低差别2．根据不同时间该地区的标准假彩色遥感影像可以判断()①河流的污染程度及其变化②汛期的洪涝范围及其变化③道路上人流量的变化④枯水期河流水量的变化A．①②B．①②④C．②④D．①②③④答案1.C2.B解析第1题，区分河流与道路的直接解译标志是色调和形状差异，河流为蓝黑色或深蓝色，宽度由上游到下游逐渐变宽；道路多呈灰白色或浅蓝色，宽度往往不发生变化。第2题，根据标准假彩色遥感影像可以判断河流汛期、枯水期的多种变化。不同地物反射的电磁波存在差异。读“针叶林与阔叶林在不同波段上反射的电磁波能量差异图”，回答3～4题。3．针叶林与阔叶林对电磁波的能量反射率都相对较高的是()A．蓝光波段B．绿光波段C．红光波段D．近红外波段4．据图分析，林业部门常选用哪种遥感影像来区分针叶林和阔叶林()A．蓝光波段的遥感影像B．绿光波段的遥感影像C．红光波段的遥感影像D．近红外波段的遥感影像答案3.D4.D解析读图分析可知，针叶林和阔叶林在可见光波段反射的电磁波能量相近，而且都相对较低，无法明显区分；而在近红外波段，两者的反射率都相对较高，且阔叶林反射的电磁波能量大大高于针叶林，因此林业部门可依据近红外波段的遥感影像对二者进行判读区分。5．李强同学在判读某地区卫星影像后，用透明纸蒙在上面绘出了主要道路、城市、村庄、河8流的位置和范围。读图，完成下列问题。(1)原卫星影像图上，李强同学区分河流、道路的直接解译标志有：①__________，②__________，③__________。根据直接解译标志判断B处为道路还是河流？(2)在原卫星影像图上村庄为不规则的点状或星状，城市为______状，道路、河流为______状。(3)A处为一道路，C处为一河流，在原卫星影像图上间接解译标志是__________。(4)在2011年3月和2011年8月的卫星影像图上，D处的色调是否一致？________。原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)色调形状大小B处为道路。道路宽度往往不发生变化，河流宽度从上游到下游逐渐变宽；道路比较顺直，河流弯曲多变。(2)面线(3)A与城市相连，C直接与河流相连(4)否D处为一河流，季节不同，水深不同，河流含沙量不同，色调也就不一样解析在卫星影像图上，直接解译标志有色调、形状、大小等。道路、河流、城市色调不同，形状也不一样：道路宽度不变，比较平直；河流弯曲，而且宽度有变化。间接解译标志指能够间接表现目标地物信息的遥感影像的各种特征，题中A处和C处同是线状，但A与城市相连，C直接与一河流相连，故推断A处为一道路、C处为一条河流。影像解译标志因地、因时、因波段而不同。一种物质所产生的自身辐射或对外来辐射所产生的反射和透射，形成了该物质的一种特殊标志——波谱特征。下图显示了松林、草地、红砂岩和泥浆的反射波谱曲线。读图回答1～2题。91．在红外线波段反射率变化最大的是()A．泥浆B．草地C．红砂岩D．松林2．图中显示出直接利用遥感的工作是()A．判断水域状况B．预测植被类型C．估算地物面积D．判断土地利用类型答案1.B2.D解析第1题，从图中可看出在红外线波段反射波谱曲线变化最显著的是草地。第2题，通过对不同物质的波谱特征进行分析，可以判断土地利用类型。遥感具有探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大等特点，因此广泛应用于各个领域。据此完成3～4题。3．如果用遥感技术来监测火灾，可以()A．用来预测引起火灾的原因B．预测森