高中地理魯教版第一單元從宇宙看地球 第四單元單元活動

[學習目標定位]1.能夠結合實例，說出遙感技術的特點。2.舉例說明遙感技術在資源普查、環(huán)境和災害監(jiān)測中的應用。3.掌握辨識遙感圖像進行簡單解譯的方法。一、什么是遙感技術1．概念：是在距離地球一定距離的飛機、飛船、衛(wèi)星上，使用光學儀器和電子儀器，接收地面物體發(fā)射或反射的電磁波信號，以圖像膠片或數據磁帶形式記錄下來，傳送到地面，最后通過分析，揭示出物體的特征、性質及其變化，用于資源評估、環(huán)境監(jiān)測、災害預警及其他地物變化的分析等。2．性質：是地理信息技術的核心技術之一。3．原理：地球上的物體都在不停地吸收、發(fā)射和反射電磁波，并且不同物體的電磁波特征不同。4．環(huán)節(jié)：eq\x(信息獲取)→eq\x(傳輸)→eq\x(接收與處理)→eq\x(分析和應用)5．特點：探測范圍大、獲取資料快、受地面條件限制少、獲取信息量大。思考1．“遙感就是遙遠的感知”，那么“望遠鏡”是否是遙感的一種類型？為什么？答案不是。遙感是建立在不同物體具有不同電磁波特性基礎之上的，并且是以圖像膠片或數據磁帶形式進行記錄，而望遠鏡并不具有這些特征。二、遙感技術的應用1．應用領域：資源普查、災害監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、工程建設及規(guī)劃、軍事偵察、海上交通、海洋漁業(yè)等。2．作用：推動經濟建設、環(huán)境改善和國防建設。3．發(fā)展趨勢：實用化、商業(yè)化和國際化。思考2．如何應用遙感技術進行環(huán)境監(jiān)測？答案根據地物在不同情況下有不同的反射率，可以利用遙感判斷水污染和大氣污染。三、學看遙感影像1．遙感影像解譯標志：在遙感影像上，不同地物有不同的影像特征，這是判讀識別各種地物的依據，又叫判讀標志。2．影像解譯標志的分類類型界定特征直接解譯標志能夠直接反映和表現目標地物信息的遙感影像的各種特征包括遙感影像上的色調、色彩、大小、形狀、陰影、紋理、圖型等間接解譯標志能夠間接反映和表現目標地物信息的遙感影像的各種特征借助它可以推斷其他的相關地物探究點一遙感技術的工作流程和遙感判讀的基本原理探究活動閱讀下面的材料，回答關于遙感技術的問題。材料一遙感是應用探測儀器，不與探測目標相接觸，從遠處把目標的電磁波特性記錄下來，通過分析，揭示出地物的性質、特征及其變化的綜合性探測技術。材料二遙感的工作過程示意圖。(1)根據上圖，試描述遙感的工作環(huán)節(jié)。(2)與傳統(tǒng)方法相比，遙感技術有哪些優(yōu)點？(3)遙感探測與傳感器運載工具飛行高度有何關系？答案(1)信息獲取→信息傳輸→信息接收與處理→信息解譯與分析→遙感應用。(2)探測范圍大、獲取資料快，受地面條件限制少；獲得的信息量大、用途廣泛；提高精度、質量，節(jié)省人力、物力，提高效率。(3)傳感器運載工具的飛行高度對遙感探測的范圍、速度、周期、分辨率等影響很大；一般來說，運載工具飛得越高，探測的范圍越大，獲得資料的速度越快，周期越短，對地物的分辨率越低。反之，運載工具飛得越低，探測的范圍越小，獲得資料的速度越慢，周期越長，對地物的分辨率越高。需要注意的是，遙感對地物的分辨率除與飛行高度有關外，還與傳感器的性能有關。反思歸納遙感技術的基本原理不同地物反射或輻射的電磁波不同，這是遙感影像能夠被判讀的基礎。一種物質所產生的自身輻射或對外輻射所產生的反射和透射，形成了該物質的一種特別標志——波譜特征。地物波譜特征即地物判讀的基本依據。結合下圖可以看出，泥漿在整個可見光和近紅外波段范圍的反射率都很低；紅砂巖在可見光的大部分波長范圍內具有較高的反射率，但它在近紅外波段的反射率低于松林和草地；在近紅外波段有較高反射率的是草地和松林?？梢姡ㄟ^對不同地物的波譜特征進行分析，就可以判讀地物了。同樣，同種地物不同性狀的反射率也不同，據此可以判讀地物的不同性狀。如病變的作物、被污染的水體、發(fā)生火災的森林等。探究點二遙感技術的應用探究活動我國是多自然災害的國家。讀相關材料，完成有關問題。材料一1998年夏秋，長江流域發(fā)生了罕見的大洪水，洞庭湖及荊江河段受災地區(qū)，通過計算機處理制成了淹沒地區(qū)分布圖，圖中淹沒地區(qū)的分布及各部分的范圍一目了然。材料二中國科學院科學中心的遙感飛機在玉樹地震發(fā)生后，于2023年4月14日14時起飛奔赴青海省玉樹地震災區(qū)，于當日15時30分獲取了地震災區(qū)第一批空間分辨率為40厘米的高分辨率遙感圖像，為抗震救災提供了重要的參考依據。材料三目前，我國對沙塵暴研究使用的方法與手段同發(fā)達國家并無太大區(qū)別，已建立了由激光雷達和地球同步氣象衛(wèi)星觀測信息接收站等組成的遙感系統(tǒng)和由25個監(jiān)測站組成的地面監(jiān)測網絡系統(tǒng)，覆蓋了北方200多萬平方千米的荒漠化土地。(1)以上材料說明遙感技術在哪個領域發(fā)揮了重要作用？(2)試說明遙感在材料二抗震救災中發(fā)揮了什么作用？(3)簡要說明高科技在這次沙塵暴天氣預報過程中所起的作用。答案(1)災害監(jiān)測(監(jiān)測水災、地震、沙塵暴)。(2)給救災指揮部及時提供了大量地面宏觀災情遙感圖像，為指揮部科學評估災情，采取有效救災、防災、搶險措施做出了貢獻。(3)高科技在這次沙塵暴天氣預報過程中所起的作用是提供圖像數據資料，跟蹤監(jiān)測、預報等。反思歸納遙感技術的應用遙感技術是一種先進的信息獲取技術，由于具有監(jiān)測范圍廣、獲取信息快、瞬間成像、實時傳輸、快速處理等優(yōu)點，已經廣泛應用于國民經濟的各個領域，對推動經濟建設、社會進步、環(huán)境改善和國防建設都發(fā)揮著重要作用，具體分析如下：應用領域具體內容特征意義資源普查礦產資源、水資源、土地資源、森林草場資源、野生動物資源、農作物估產等全面系統(tǒng)地提供資源狀況并及時更新信息災害監(jiān)測旱情、水災、滑坡、泥石流、地震、農林病蟲害、森林火災等有助于防災減災環(huán)境監(jiān)測荒漠化、土壤鹽漬化、環(huán)境污染、海洋生態(tài)、全球氣候變化及其影響、植被變化、海上冰山漂流等有利于人們了解環(huán)境變化，使環(huán)境得到保護和改善工程建設及規(guī)劃大型水利工程、港口工程、核電站、路網、城市規(guī)劃等有利于人們全面準確地了解各工程建設的地理背景，對布局進行合理決策其他軍事偵察、海上交通、海洋漁業(yè)等有利于國防建設和經濟發(fā)展對點訓練一遙感技術的原理和特點1．有關遙感技術的敘述，不正確的是()A．遙感的關鍵裝置是傳感器B．遙感的工作過程是信息獲取→信息記錄和傳輸→信息處理判讀分析→用戶應用C．一般情況下，飛機遙感圖像分辨率比衛(wèi)星對地物的分辨率高D．遙感對地面上不反射、不輻射電磁波的物體無法感知答案D解析遙感的關鍵裝置是傳感器。傳感器能夠接收地面物體反射或輻射的電磁波信息。地面上的一切物體都反射或輻射電磁波，所以都可以被傳感器感知。對點訓練二遙感技術的應用2．從某一時刻的遙感影像圖中，不能獲取的信息是()A．森林火災面積 B．土地干旱程度C．洪峰流量 D．植物病蟲害程度答案C解析遙感是指通過飛機或衛(wèi)星來感知地物，其工作原理是通過各種地物的反射率不同來區(qū)分地物，而森林是否有火災、土地是否干旱、植物病蟲害程度不同都會使反射率發(fā)生變化，且能夠在遙感影像圖中體現出來；而洪峰流量大小不能改變反射率，故遙感影像圖反映不出來。對點訓練三遙感影像的簡單判讀3．關于遙感影像判讀的說法，正確的是()①水文要素(如湖泊、河流等)為深藍色或者藍黑色②人工建筑(如城市、村莊、道路等)呈現紅色或者淺藍色，植被呈現綠色③直接解譯標志包括遙感影像上的色調、色彩、大小、形狀、陰影、紋理、圖型等④自然事物(如湖泊)的邊界多為圓滑的，人工建筑、工程的邊界往往棱角明顯⑤湖泊、城市為點狀，道路、河流多是線狀，村莊為不規(guī)則的面狀或星狀A．①③④B．②④⑤C．①③⑤D．③④⑤答案A解析在假彩色衛(wèi)星影像上，水文要素(如湖泊、河流等)為深藍色或者藍黑色，人工建筑(如城市、村莊、道路等)呈現灰白色或者淺藍色，植被呈現紅色。自然事物(如湖泊)的邊界多為圓滑的，人工建筑、工程的邊界往往棱角明顯；湖泊、城市為面狀，道路、河流多是線狀，村莊為不規(guī)則的點狀或星狀；道路的寬度往往不發(fā)生變化，而河流的寬度從上游到下游逐漸變寬；道路相對比較順直，而河流則彎曲多變等。綜合提升4．讀圖，完成下列問題。(1)可見光的波段范圍為微米。(2)從圖中可以看出，不同的地物在同一波段其反射率不同。同一地物在不同的波段其反射率也不同，這是在照片上判讀各種地物的基礎。例如，利用～微米波段的照片，可以把與其他地物區(qū)分開，利用～微米波段的照片可以把沙漠與小麥、濕地區(qū)分開；利用～微米波段的照片可以把與區(qū)分開。(3)由此圖可以看出遙感技術中運用到的物理學基本知識是。(4)說明遙感技術在國民經濟中有何作用。答案(1)～(2)雪地小麥濕地(3)不同物體反射的電磁波是不同的(4)遙感技術可以服務于資源勘探、動態(tài)監(jiān)測和有關部門的規(guī)劃決策。解析解答本題一定要理解地物判讀的原理和依據。同時，也要了解一些常見的地物判讀方法?？梢姽獾牟ǘ畏秶笥涀?，為～微米。在所有的地物中反射率最高的是雪地，達90%以上，由圖可知，雪地的反射率最高，濕地的反射率最低。地物的判讀，可以根據“不同的地物在同一波段其反射率不同，同一地物在不同的波段其反射率也不同”的原理判斷。教材P95問題森林發(fā)生火災時，著火樹木的溫度比沒有著火樹木的溫度高，在電磁波的熱紅外波段會輻射出比未著火樹木更多的能量，衛(wèi)星拍攝到的影像上，著火的森林比沒有著火的森林顯示更強的淺色調。據此原理，森林管理部門就能建立森林火災實時監(jiān)控。如出現火情，就能對火災面積、蔓延情況進行動態(tài)分析，以做出相應的防災措施。由于遙感探測范圍大，獲取資料速度快，周期短，受地面條件限制少，因而廣泛應用于資源普查、災害監(jiān)測、工程建設及規(guī)劃等各個領域。教材P97～P98活動1．深藍色或藍黑色的為水文要素(如河流、湖泊)；呈紅色的為植被；呈灰白色或淺藍色的為人工建筑(如城市、道路、村莊)；在1998年的圖上寬度一致，色澤淺藍的順直線狀物為道路。2．首先根據遙感影像解譯標志識別出城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村和主要道路，然后再繪制公路交通草圖。3．對比兩幅圖上的河流和湖泊可以看出，1991年(上圖)水域面積大于1998年(下圖)，據此可以判斷出1991年(上圖)是在洪水期間拍攝的。4．1991年左上角深藍色的面積明顯大于1998年的(河流和湖泊)，這是因為1991年該區(qū)域發(fā)生洪水使得河水上漲，河道變寬。1998年衛(wèi)星影像中的幾個島嶼，在1991年的衛(wèi)星影像中較小，因為洪水導致太湖水位上升，部分地區(qū)被淹沒。對比1991年和1998年的遙感圖，無錫市區(qū)范圍在加大，而且在向南發(fā)展；部分村莊的范圍也比1991年擴大，說明幾年來無錫地區(qū)經濟發(fā)展很快，城市建設在不斷擴大，同時也說明耕地面積在不斷縮小。[基礎過關]讀下圖，完成1～2題。1．圖中內容說明航天遙感的什么特點()A．探測范圍廣 B．時效快，精度高C．連續(xù)性強 D．準確定位2．就航天遙感而言，其探測的范圍越大，則()A．獲得資料的速度越慢 B．獲得資料的周期越長C．對地物的分辨率越低 D．對地物的分辨率越高答案解析第1題，由圖中“我一次就可以把半個地球照進去”可知航天遙感的特點是探測范圍廣。第2題，獲取資料的速度、周期與探測范圍關系較小，但探測的范圍越大，對分辨率的影響越大。2023年第22號臺風“彩虹”是有氣象記錄以來10月份登陸廣東和進入廣西的最強臺風。據民政部初步統(tǒng)計“彩虹”共造成19人死亡，直接經濟損失超過260億元，其中廣東經濟損失最為嚴重。據此回答3～4題。3．氣象衛(wèi)星發(fā)回的衛(wèi)星云圖主要運用了()A．全球定位系統(tǒng) B．衛(wèi)星遙感技術C．地理信息系統(tǒng) D．數字地球虛擬技術4．目前主要是利用氣象衛(wèi)星對臺風進行監(jiān)測，通過分析多幅衛(wèi)星的云層圖片，可以獲得()①臺風中心位置②臺風的強度和速度③臺風所造成的降水范圍④臺風的移動方向⑤臺風的登陸地區(qū)A．①②③⑤ B．②③④⑤C．③④⑤ D．①②③④⑤答案解析氣象衛(wèi)星發(fā)回的衛(wèi)星云圖是直接收集到信息，而收集信息利用的是衛(wèi)星遙感技術。分析氣象衛(wèi)星云圖可以得到云圖上任何地方的天氣狀況，臺風的位置、強度、移動方向和速度等。21世紀，遙感科技不僅將為社會信息化提供高分辨率的信息資源，改變人們的生產、生活與交往方式，而且有助于人類重新審視“地球家園”，提高人們對生活環(huán)境與災害的認識。據此完成5～6題。5．遙感技術可為開發(fā)、保護海洋提供支持，下列工作適合運用遙感技術的是()①海上冰山漂流監(jiān)測②海上石油污染監(jiān)測③近海赤潮災害監(jiān)測④海岸港口工程規(guī)劃A．①②B．①②③C．①②③④D．②③6．從衛(wèi)星云圖上，能清晰地看到臺風的中心位置及其移動方向。衛(wèi)星云圖的獲取來自()A．RS技術 B．GIS技術C．GPS技術 D．觀測資料答案解析第5題，解答本題要理解遙感技術的概念和應用領域。第6題，衛(wèi)星云圖是人造氣象衛(wèi)星在距地球幾百千米到3萬多千米的高空拍攝的地球大氣中的風云圖片。從衛(wèi)星云圖上可以看出什么地方有降雨，什么地方是晴天，臺風在什么位置以及它的強度、移動方向和速度等，這就能為天氣預報提供依據。下圖為松林、草地、紅砂巖和泥漿四種地物的反射波譜曲線。讀圖，完成7～8題。7．紅砂巖具有高反射率的波段是()A．紅外線B．X光C．可見光D．紫外線8．利用上圖能直接完成的遙感工作是()A．判斷水域狀況 B．制定綠化方案C．估算地物面積 D．判斷土地類型答案解析第7題，讀圖，橫軸是波長，縱軸是反射率。根據紅砂巖反射率高的點對應的波長數值，在圖中可以對應屬于可見光部分。第8題，遙感相當于視力的延長，是遙遠的感知，只能根據反射的波長，區(qū)分地物的類型，不能分析范圍、性質等變化。上圖中沒有水域的波長，不能判斷水域狀況，A錯。制定方案，估算面積需要用GIS技術，B、C錯?？梢愿鶕ㄩL判斷土地類型，D對。9．讀“遙感技術工作原理示意圖”，回答下列問題。(1)從甲圖中可以看出，此遙感所利用的運載工具是，這種運載工具采用的是的方式對地面物體進行感知和識別，這種方式的遙感技術，對地面物體的分辨率是較(高、低)的。(2)在甲圖中，航空攝影采用的方式對地面物體進行感知，其目的是。(3)在乙圖中，傳感器接收的是，它的產生是由于，在這個遙感過程中，傳感器之所以能夠對地面物體進行分辨，其原理是。答案(1)飛機航空攝影高(2)重疊攝影無遺漏，再用拼接的方式生成完整的區(qū)域圖(3)地面反射或輻射的電磁波信息地面接受太陽輻射或大氣散射的光能不同物體，不同環(huán)境條件下，其反射或產生的輻射電磁波是不同的，傳感器可以進行識別解析本題旨在考查學生對遙感技術工作原理的掌握程度，從遙感的組成、傳感器的工作原理等幾方面進行考查。(1)對航空遙感與航天遙感進行比較考查。(2)對航空遙感的形式之一，也是經常用到的資料獲取方式，其工作程序進行考查。(3)對傳感器及工作原理進行考查。[能力提升]棉花遙感識別是棉花種植面積遙感估算的關鍵，以下是我國北疆地區(qū)不同日期棉花光譜信息與其他作物光譜信息的曲線分析圖。圖中前3個波段為可見光波段(分別為藍波段、綠波段、紅波段)，第4波段為近紅外波段。讀圖，回答10～11題。10．容易將棉花從其他作物中識別出來的最佳波段是()A．藍波段(第1波段) B．綠波段(第2波段)C．紅波段(第3波段) D．近紅外波段(第4波段)11．根據圖中信息及相關知識判斷，下列敘述正確的是()A．6月份和9月份相比，棉花遙感識別最佳時期在6月份B．盛絮期棉花反射率明顯降低C．北疆地區(qū)是我國最重要的棉花產區(qū)D．北疆地區(qū)發(fā)展棉花種植業(yè)的優(yōu)勢是耕地廣布，便于大規(guī)模的機械化操作答案解析第10題，第4波段為近紅外波段，棉花與番茄、玉米反射率差異明顯。第11題，從坐標圖可知，棉花盛絮期(9月份)為棉花遙感識別最佳時期，這一時期棉花反射率明顯降低。我國有三大產棉區(qū)，北疆地區(qū)是其中之一。其優(yōu)勢是干旱少雨，日照時間長，晝夜溫差大等。讀下圖及材料，回答12～13題。在衛(wèi)星影像上可以判讀水系的形態(tài)特征。水系的形態(tài)與地質構造、巖性和地貌有密切的關系。例如，樹枝狀水系表現為支流與干流以銳角相交，主要分布在巖性均一、基巖較軟的地區(qū)(如砂巖、頁巖、黃土及海岸平原沉積巖發(fā)育的地區(qū))。格狀水系表現為支流與干流垂直相交，主要分布在垂直交叉的斷裂、裂隙發(fā)育的沉積巖地區(qū)。12．關于上述判讀衛(wèi)星遙感影像的過程，下列說法正確的是()A．判讀水系形態(tài)只能利用間接解譯標志B．根據水系形態(tài)推斷地質構造和地貌是利用間接解譯標志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，無法加以判別13．放射狀水系的分布地區(qū)一般不會出現在()A．海島 B．火山C．孤山 D．平原答案解析第12題，判讀水系形態(tài)可以運用色調、形狀等直接解譯標志，借助某些地物信息推斷其他相關地物，這屬于間接解譯標志。河流在洪水期數量可能增加而導致水系形態(tài)變化。河流和道路可以通過形狀及其變化區(qū)分。第13題，