2022屆高考湘教版高中地理一輪復(fù)習(xí)遙感技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)案

第二節(jié)遙感技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解遙感技術(shù)的概念、工作原理、發(fā)展歷程、類型。2.掌握遙感技術(shù)的特點(diǎn)、遙感技術(shù)系統(tǒng)的組成、工作過程。(難點(diǎn))3.了解遙感在資源普查中的應(yīng)用，學(xué)會運(yùn)用遙感技術(shù)原理解決實(shí)際問題。(重點(diǎn))4.了解遙感技術(shù)在環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用。1．遙感技術(shù)(1)遙感的概念與發(fā)展①概念：指借助對電磁波敏感的儀器，在不與探測目標(biāo)接觸的情況下，記錄目標(biāo)物對電磁波的輻射、反射、散射等信息，揭示目標(biāo)物的特征、性質(zhì)及其變化的綜合探測技術(shù)。②原理：不同物體對電磁波發(fā)射、反射和吸收的特性不同。③特點(diǎn)：監(jiān)測范圍大、瞬時(shí)成像、實(shí)時(shí)傳輸、快速處理、迅速獲取信息、實(shí)施動態(tài)監(jiān)測。(2)遙感技術(shù)系統(tǒng)與遙感類型①組成：遙感平臺、傳感器、信息傳輸裝置、數(shù)字或圖像處理設(shè)備以及相關(guān)技術(shù)等。②遙感分類分類依據(jù)主要類型遙感平臺的高度航天遙感航空遙感近地遙感傳感器是否主動向觀測目標(biāo)發(fā)射電磁波主動式遙感和被動式遙感電磁波的波譜范圍紫外遙感、可見光遙感、紅外遙感、微波遙感、多譜段遙感等應(yīng)用領(lǐng)域或?qū)ｎ}環(huán)境遙感、大氣遙感、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[輕巧識記]數(shù)字法記憶遙感系統(tǒng)的組成四個(gè)組成：①遙感平臺；②傳感器；③信息傳輸裝置；④數(shù)字或圖像處理設(shè)備及相關(guān)技術(shù)。關(guān)鍵設(shè)備是傳感器。2．遙感與資源普查(1)勘探礦產(chǎn)資源①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。②分析遙感圖像就可以劃定蘊(yùn)藏礦產(chǎn)的大致區(qū)域。(2)調(diào)查生物資源①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)量等信息。②服務(wù)部門：農(nóng)業(yè)、林業(yè)、城市綠化、環(huán)境保護(hù)等。3．遙感與環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測(1)意義①為社會的信息化提供高分辨率的信息資源。②改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)、生活與交往方式，有助于人類重新審視“地球家園”。③提高人們對周圍生活環(huán)境與災(zāi)害的認(rèn)識。(2)洪澇災(zāi)害的監(jiān)測①優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時(shí)和準(zhǔn)確地收集洪水分析資料。②作用：為抗洪救災(zāi)和減災(zāi)決策提供重要的依據(jù)。[特別提醒]由于遙感與人工調(diào)查相比具有巨大的優(yōu)越性，所以應(yīng)用越來越廣泛；但是一些電磁波不明顯?如某種疾病的疫情等?，或在地下，具有突發(fā)性的災(zāi)害?如地震、火山噴發(fā)等?仍然無法預(yù)報(bào)。(1)遙感的工作原理為利用太陽輻射和地面輻射。 ()(2)遙感的關(guān)鍵裝置是傳感器。 ()(3)人類目前常用的遙感平臺有飛機(jī)、氣球、衛(wèi)星、火箭。 ()(4)遙感技術(shù)可應(yīng)用的領(lǐng)域有人口普查、森林火災(zāi)的監(jiān)測、礦產(chǎn)資源的勘探、確定考察地點(diǎn)的高程。 ()(5)隨著科技的進(jìn)步，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高，遙感技術(shù)也在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大顯身手。在油菜生產(chǎn)過程中，可以利用遙感技術(shù) ()①預(yù)估油菜籽產(chǎn)量②監(jiān)測油菜長勢③監(jiān)測油菜開花日期④估算油菜籽產(chǎn)值⑤預(yù)測油菜籽的市場需求A．①②④ B．①②③C．①③⑤ D．②③④提示：(1)×遙感是指通過傳感器記錄目標(biāo)物反射或輻射的電磁波并通過分析，揭示目標(biāo)物的特征、性質(zhì)等的綜合探測技術(shù)。(2)√因遙感工作時(shí)主要是接收、記錄目標(biāo)物輻射、反射的電磁波，因此，傳感器是關(guān)鍵裝置。(3)×裝載傳感器的平臺稱為遙感平臺，主要是承載傳感器，丙火箭是指發(fā)射衛(wèi)星等一些航天探測器的運(yùn)載工具。(4)×遙感技術(shù)可應(yīng)用于資源勘探和環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測。(5)B[通過遙感技術(shù)可以監(jiān)測油菜的開花日期和油菜的長勢，從而可以預(yù)估油菜籽的產(chǎn)量；但遙感技術(shù)不能監(jiān)測油菜籽的單價(jià)，故它不能估算油菜籽的產(chǎn)值，同時(shí)也無法估算市場的需求。]遙感技術(shù)材料2018年3月10日，記者從“三極遙感衛(wèi)星觀測系統(tǒng)研討會”上獲悉，北京師范大學(xué)將于年底發(fā)射并投入使用我國首顆專門針對極地觀測的遙感小衛(wèi)星BNU-1，與衛(wèi)星相配套的北極衛(wèi)星地面接收站也正在積極推進(jìn)當(dāng)中。這是我國第一顆專門針對極地觀測的遙感衛(wèi)星，能夠?qū)崿F(xiàn)對南北極地區(qū)每兩天一次的全覆蓋觀測，有望在研究極地快速變化、保障極區(qū)船只航行安全等方面發(fā)揮重要作用。問題1(地理實(shí)踐力)遙感技術(shù)的工作原理是什么？提示：不同物體對電磁波的發(fā)射、反射和吸收的特性不同。問題2(地理實(shí)踐力)在區(qū)域地理環(huán)境研究中，遙感與實(shí)地測繪相比，具有哪些優(yōu)勢？提示：監(jiān)測的范圍大、獲取信息的速度快、受地面的限制較小。[歸納總結(jié)]1．遙感技術(shù)的工作流程(1)遙感的關(guān)鍵裝置——傳感器(2)遙感技術(shù)的工作流程如圖所示：2．航天遙感、航空遙感與近地遙感的比較航天遙感航空遙感近地遙感遙感平臺及高度位于大氣層外的衛(wèi)星、宇宙飛船等大氣層內(nèi)飛行的各類飛機(jī)、飛艇、氣球等三角架、遙感塔、遙感車(船)、建筑物的頂部成像特點(diǎn)比例尺最小，覆蓋率最大，概括性強(qiáng)，具有宏觀的特性；多為多波段成像比例尺中等，畫面清晰，分辨率高，可以對垂直點(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，多為單一波段成像應(yīng)用特點(diǎn)動態(tài)性好，適合對某地區(qū)連續(xù)觀察，周期性好動態(tài)性差，適合做長周期(幾個(gè)月及更長)觀察靈活機(jī)動，費(fèi)用較低，適合小范圍探測圖示法記憶遙感技術(shù)的特點(diǎn)1．讀圖，完成(1)～(2)題。(1)圖中內(nèi)容說明航天遙感的特點(diǎn)是()A．監(jiān)測范圍廣 B．時(shí)效快，精度高C．連續(xù)性強(qiáng) D．準(zhǔn)確定位(2)就航天遙感而言，其遙感探測的范圍越大，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(1)A(2)C[第(1)題，由圖中“我一次就可以把半個(gè)地球拍攝進(jìn)去”可知航天遙感的特點(diǎn)是監(jiān)測范圍廣。第(2)題，獲取資料的速度、周期與探測范圍無關(guān)，當(dāng)探測范圍越大時(shí)，分辨率數(shù)值越大，顯示信息能力越弱，分辨率越低。]eq\o([歸納總結(jié)]遙感的應(yīng)用)應(yīng)用領(lǐng)域具體內(nèi)容作用資源普查礦產(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)通過分析遙感圖像劃定蘊(yùn)藏礦產(chǎn)的大致區(qū)域生物資源通過解譯遙感圖像，用圖像處理技術(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)為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、城市綠化、環(huán)境保護(hù)等部門服務(wù)環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測環(huán)境監(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、大氣污染等可以及時(shí)了解環(huán)境變化，使環(huán)境得到保護(hù)和改善災(zāi)害監(jiān)測旱情、水災(zāi)、滑坡、泥石流、地震、農(nóng)林病蟲害、森林火災(zāi)等有利于防災(zāi)減災(zāi)遙感影像圖片的判讀方法(1)首先要明確遙感影像圖片的主題內(nèi)容。這是進(jìn)行準(zhǔn)確判讀的前提。如格陵蘭島冰原面積變化遙感圖中需要我們判讀的是格陵蘭島的冰原面積的變化特征。格陵蘭島冰原面積變化遙感圖(2)了解掌握遙感影像圖片的基本解譯標(biāo)志、解譯過程及注意事項(xiàng)，從而了解影像圖片中的各種地物的差別及特征。包括形狀、大小、陰影、色調(diào)、顏色、紋理、圖案、位置和布局等。如上圖中我們可以抓住色調(diào)和形狀兩個(gè)要素進(jìn)行判讀，依據(jù)色調(diào)可確定圖中的白色區(qū)域?yàn)楸糠?，依?jù)其形狀的變化可確定冰原面積的變化。(3)對主題判讀地物進(jìn)行分析、推理，得到我們想要的結(jié)論。如對上圖中兩幅圖的對比，可以發(fā)現(xiàn)格陵蘭島的冰原面積大大減少了，說明是全球氣候變暖導(dǎo)致的，其冰原面積的減少必然會對全球的生態(tài)環(huán)境帶來一定的影響。2．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，有助于防災(zāi)減災(zāi)。據(jù)此回答(1)～(2)題。(1)遙感技術(shù)用于防災(zāi)減災(zāi)的具體監(jiān)測內(nèi)容包括()①旱情②水災(zāi)③滑坡④農(nóng)林病蟲害A．①②③ B．①②④C．①②③④ D．②③④(2)根據(jù)上述原理，可用遙感技術(shù)直接()①區(qū)分闊葉林與針葉林②監(jiān)測植物病害情況③區(qū)分落葉樹與常綠樹④監(jiān)測草場退化情況A．①②④ B．①②③④C．①②③ D．①③(1)C(2)B[第(1)題，遙感技術(shù)能夠用于監(jiān)測地物的原理是地物的反射或輻射的波譜可以被傳感器接收，題中的旱情、水災(zāi)、滑坡、農(nóng)林病蟲害反射的光譜都能射向宇宙空間，可以被傳感器接收。第(2)題，注意題目資料中給出的信息的提取，“根據(jù)植物的反射波譜判斷植物的生長狀況”。利用這個(gè)原理題目中給出的闊葉林與針葉林、植物病害的不同狀況、落葉樹與常綠樹、草場退化的不同狀況都可以視作植物的不同生長狀況，都可以用遙感技術(shù)監(jiān)測。](教師獨(dú)具)題組1遙感技術(shù)下圖為國際空間站的宇航員拍下的某火山噴發(fā)羽毛狀的火山灰時(shí)的壯觀景象。結(jié)合所學(xué)知識，完成1～3題。1．按照電磁波的波譜范圍分，獲取該圖像的遙感方式是()A．可見光遙感 B．紅外遙感C．微波遙感 D．多譜段遙感2．按照遙感平臺的高度分，國際空間站屬于________遙感()A．航天 B．航空C．近地 D．主動式3．這種遙感的主要優(yōu)點(diǎn)是()①不受領(lǐng)空限制②可重復(fù)觀測③機(jī)動性強(qiáng)④分辨率最高A．②③ B．①③C．②④ D．①②1．A2.A3.D[第1題，該圖像是可見光下的照片，屬于可見光遙感。第2題，國際空間站運(yùn)行高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過10000米，屬于航天遙感。第3題，機(jī)動性強(qiáng)是航空遙感的主要優(yōu)點(diǎn)；近地遙感可提供分辨率更高的資料。]題組2遙感技術(shù)的應(yīng)用高分八號衛(wèi)星是高分辨率對地觀測系統(tǒng)國家科技重大專項(xiàng)安排的光學(xué)遙感衛(wèi)星，主要應(yīng)用于國土普查、城市規(guī)劃、土地確權(quán)、路網(wǎng)設(shè)計(jì)、農(nóng)作物估產(chǎn)和防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域。據(jù)此回答4～6題。4．利用高分八號衛(wèi)星可直接()A．分析水災(zāi)損失B．獲取礦床露頭信息C．拍攝火箭升空的新聞圖片D．進(jìn)行人口普查5．自遙感技術(shù)誕生以來，世界各國都在積極推進(jìn)遙感技術(shù)在作物監(jiān)測與產(chǎn)量預(yù)報(bào)上的應(yīng)用。遙感技術(shù)能對作物進(jìn)行估產(chǎn)的原理是()A．監(jiān)測小麥生長區(qū)域的氣候類型和土壤類型B．監(jiān)測小麥苗期的生長狀況和氣候特點(diǎn)C．監(jiān)測小麥成熟前的長勢情況D．監(jiān)測農(nóng)民收獲的小麥品種和產(chǎn)量6．與以往的遙感圖像相比，高分八號衛(wèi)星遙感圖像的分辨率大大提高了，主要是因?yàn)?)A．降低了遙感平臺的飛行高度，距離地面僅幾百米B．提高了傳感器的性能C．提高了遙感平臺的飛行高度D．加快了遙感平臺的飛行速度4．B5.C6.B[第4題，RS可獲取礦床露頭信息；GIS可分析水災(zāi)損失；人口普查需要工作人員走訪統(tǒng)計(jì)；拍攝火箭升空的新聞圖片應(yīng)在地面進(jìn)行，這是高分八號衛(wèi)星做不到的。第5題，可通過遙感技術(shù)監(jiān)測小麥成熟前的長勢情況，進(jìn)而對作物進(jìn)行估產(chǎn)。第6題，一般來講，傳感器運(yùn)載工具飛得越高，傳感器探測的范圍越大，獲得資料的速度越快，周期越短，對地物的分辨率越低；但遙感圖像的分辨率除了與遙感平臺飛行高度有關(guān)外，還與傳感器的性能有關(guān)；衛(wèi)星飛行高度不可能太低，更不可能只有幾百米。](教師獨(dú)具)教材P91活動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)致其反射波譜特征不同，根據(jù)地物反射波譜曲線就可以區(qū)分和識別地表物體。教材P92活動1．在特定的衛(wèi)星圖像上，健康的植被往往呈鮮紅色，而長勢比較弱的植被顏色比較淺。因此人們可以通過衛(wèi)星圖像上植被顏色的差異判定植物的生長狀況。2．判斷水體污染、分析城市大氣污染、監(jiān)測森林火災(zāi)、調(diào)查生物資源、估算農(nóng)作物產(chǎn)量、勘探礦產(chǎn)資源等領(lǐng)域。3．不同的土地利用類型如草地、荒地、撂荒的土地具有不同的電磁波特性，衛(wèi)星傳感器探測這些土地利用類型對電磁波的反射和它們自身發(fā)射的電磁波，然后按照一定的規(guī)律把電磁波特性轉(zhuǎn)換為圖像，經(jīng)過處理，提取土地利用類型的信息，完成遠(yuǎn)距離識別地物和地物的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對土地資源的普查。教材P93～94活動1．判斷三幅遙感圖像可以分析出黃河三角洲地區(qū)建筑用地的變化，如黃河北岸地區(qū)建筑用地明顯增多，居住區(qū)和沿海水產(chǎn)業(yè)建筑區(qū)的面積增大；也可以分析出黃河三角洲地區(qū)環(huán)境的變遷，如植被覆蓋區(qū)范圍的增大表明很多地方由原來的荒地變?yōu)榉N植業(yè)區(qū)；還可以分析出黃河三角洲地區(qū)的環(huán)境問題，如黃河水?dāng)y帶的泥沙有明顯增多的趨勢，說明黃河流經(jīng)地區(qū)的環(huán)境破壞非常嚴(yán)重、水土流失在加劇。2．我國的環(huán)境與災(zāi)害問題：土地荒漠化、土壤鹽漬化、環(huán)境污染、海洋生態(tài)破壞、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。森林火災(zāi)是在國外和我國森林分布區(qū)域常見的自然災(zāi)害，它會對森林造成嚴(yán)重的破壞，同時(shí)還會嚴(yán)重危害地球上的生態(tài)平衡。衛(wèi)星遙感的作用表現(xiàn)在：在災(zāi)前，可根據(jù)氣候狀況和林木組成等預(yù)測火災(zāi)可能發(fā)生的地區(qū)、時(shí)段和火險(xiǎn)等級；在災(zāi)中，可準(zhǔn)確地提供火源位置和火災(zāi)范圍，以及火災(zāi)的蔓延趨勢；在災(zāi)后，查明火災(zāi)現(xiàn)場情況和過火面積、火災(zāi)損失，為森林的恢復(fù)提供依據(jù)。衛(wèi)星遙感的熱紅外波段圖像可以用于森林火災(zāi)的監(jiān)測。原理是著