高中中圖版地理必修3學(xué)案第3章第2節(jié)遙感技術(shù)的應(yīng)用

第二節(jié)遙感技術(shù)的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解遙感的概念及工作原理。2.結(jié)合實(shí)例，理解遙感在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用。(重點(diǎn))3.能夠簡單解讀遙感影像圖，并運(yùn)用遙感影像解答問題。(難點(diǎn))1．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、記錄與分析的技術(shù)。(2)類型根據(jù)遙感平臺(tái)高度的不同，遙感可以分為近地面遙感、航空遙感和航天遙感。(3)工作過程eq\x(\a\al(目標(biāo),物體))eq\o(→,\s\up9(電磁),\s\do7(波))eq\x(傳感器)eq\o(→,\s\up9(影像膠片),\s\do7(數(shù)據(jù)磁帶))eq\x(\a\al(地面接,收站))eq\o(→,\s\up9(處理),\s\do7(分析))eq\x(\a\al(用戶,應(yīng)用))(4)遙感影像①組成：像元，是遙感影像上的最小單元。②空間分辨率(分辨率)：一個(gè)像元所代表的地面實(shí)際尺寸，分辨率數(shù)值越小，分辨率就越高。③類型：黑白、彩色(真彩色、假彩色)。黑白影像真彩色影像假彩色影像湖泊、河流顏色較深與實(shí)際地物顏色一致灰和藍(lán)色一般建筑物灰白色藍(lán)灰色草地、森林、莊稼顏色較深通常為紅色[特別提醒]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(chǔ)。一種物質(zhì)所產(chǎn)生的自身輻射或?qū)ν廨椛渌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。地物波譜特征即地物判讀的基本依據(jù)。2．遙感的應(yīng)用(1)遙感在資源普查中的作用①應(yīng)用領(lǐng)域礦產(chǎn)資源和水資源的調(diào)查、農(nóng)作物的估產(chǎn)、全球氣候變化的觀測(cè)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、重大工程的建設(shè)等。②在資源普查中的優(yōu)勢(shì)可以全面系統(tǒng)地提供資源狀況，而且還能對(duì)信息進(jìn)行及時(shí)更新。[特別提醒]通過對(duì)比可知遙感資源調(diào)查與傳統(tǒng)資源調(diào)查相比有諸多的優(yōu)點(diǎn)，特別是對(duì)于一些人員難以進(jìn)入的區(qū)域的調(diào)查，如沼澤、熱帶雨林、冰川雪原等，遙感是目前取得這些區(qū)域所需資料的唯一途徑。(2)遙感在環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用①遙感在水污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用a．原理：被污染水體具有獨(dú)特的區(qū)別于清潔水體的光譜特征。b.內(nèi)容：研究和預(yù)測(cè)同一流域水體污染歷史和污染趨勢(shì)。c．意義：為水資源保護(hù)規(guī)劃提供準(zhǔn)確信息。②遙感在沙塵暴監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用a．遙感衛(wèi)星的特點(diǎn)：監(jiān)測(cè)范圍廣、時(shí)效快、精度高、連續(xù)性強(qiáng)。b．監(jiān)測(cè)內(nèi)容：沙塵暴的起源、移動(dòng)和擴(kuò)散過程。(1)在航天遙感中，衛(wèi)星軌道越高，衛(wèi)星圖像的分辨率就越高。 ()(2)遙感能夠瞬時(shí)成像、實(shí)時(shí)傳輸、快速處理、迅速獲取信息、實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和定位。 ()(3)遙感技術(shù)只能區(qū)分水體是否污染，但不能判斷污染的程度。 ()(4)遙感衛(wèi)星監(jiān)測(cè)沙塵暴具有范圍廣、時(shí)效慢、精度高的特點(diǎn)。 ()(5)在區(qū)域地理環(huán)境研究中，遙感主要應(yīng)用于 ()①資源普查②GDP增長預(yù)測(cè)③環(huán)境監(jiān)測(cè)④自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)A．①②④ B．②③④C．①③④ D．①②③提示：(1)×衛(wèi)星軌道越高，圖像分辨越低。(2)×遙感是獲取信息，不能處理地理信息。(3)×不同污染程度的水體其光譜特征有別，遙感技術(shù)可以區(qū)分開來。(4)×利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)沙塵暴具有范圍廣、時(shí)效快、精度高等特點(diǎn)。(5)C[解答本題的關(guān)鍵是明確遙感的功能。遙感作為視力的延伸，在資源普查、環(huán)境監(jiān)測(cè)和自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)中應(yīng)用廣泛。]遙感的工作原理2020年9月13日，中國首顆極地遙感小衛(wèi)星“京師一號(hào)”在軌運(yùn)行一周年，迄今為止己獲取影像2501幅，其中南極冰蓋影像850幅，北極影像1025幅。在軌運(yùn)行期間，“京師一號(hào)”成功對(duì)南極洲第三大冰架——埃默里冰架發(fā)生的歷史性大崩解事件進(jìn)行了連續(xù)監(jiān)測(cè)。此外，衛(wèi)星還完成了2020年格陵蘭島70米分辨率遙感制圖。“京師一號(hào)”衛(wèi)星極地遙感數(shù)據(jù)的發(fā)布，彌補(bǔ)了中國長期缺乏極地觀測(cè)數(shù)據(jù)的短板，對(duì)于促進(jìn)中國極地與全球變化研究具有重要意義。問題1遙感技術(shù)的工作原理是什么？提示：不同物體對(duì)電磁波的發(fā)射、反射和吸收的特性不同。問題2在區(qū)域地理環(huán)境研究中，遙感與實(shí)地測(cè)繪相比，具有哪些優(yōu)勢(shì)？提示：監(jiān)測(cè)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．基本原理遙感的原理基礎(chǔ)：地球上的物體都在不停地輻射、反射和吸收電磁波，而且不同物體對(duì)電磁波輻射、反射和吸收的特性不同。2．關(guān)鍵裝置——傳感器3．工作流程圖示法理解遙感的工作過程1．遙感技術(shù)的出現(xiàn)，為人類提供了一條認(rèn)識(shí)地球的重要途徑。可以這樣說，遙感是碧空中的慧眼，有了它，人類就可以看得更廣、更深。據(jù)此完成(1)～(2)題。(1)下列關(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)地面事物進(jìn)行感知B．遙感是人們利用一定的技術(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．遙感技術(shù)能監(jiān)測(cè)洪澇災(zāi)害的發(fā)展變化，便于人們及時(shí)安排防災(zāi)、救災(zāi)工作(2)傳感器的主要作用是()A．只接收地面物體的反射波譜B．只記錄和接收地面物體的輻射波譜C．接收地面物體反射或輻射的電磁波信息D．對(duì)獲得的信息進(jìn)行處理分析(1)D(2)C[第(1)題，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)地表物體進(jìn)行遠(yuǎn)距離的感知。遙感的關(guān)鍵裝置是傳感器。遙感技術(shù)是災(zāi)害監(jiān)測(cè)的重要手段。第(2)題，傳感器的主要作用是接收地物反射或輻射的電磁波信息，并記錄下來，傳送到地面接收站。]遙感技術(shù)的應(yīng)用閱讀漫畫，探究下列問題。無處藏身問題1漫畫中反映了遙感技術(shù)在哪一領(lǐng)域的應(yīng)用？提示：資源普查。問題2遙感技術(shù)還能應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？提示：生物資源調(diào)查，環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測(cè)。[歸納總結(jié)]__遙感技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域具體內(nèi)容意義礦產(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)分析遙感圖像就可以劃定蘊(yùn)藏礦產(chǎn)的大致區(qū)域生物資源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)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)境監(jiān)測(cè)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)害監(jiān)測(cè)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)遙感圖像判斷的基本方法(1)看顏色：根據(jù)顏色可以判斷該地物是屬于水文要素還是人工要素。(2)看形態(tài)：根據(jù)地物形態(tài)——面狀或線狀，大致可以確定是水文要素中的湖泊或河流，還是人工要素中的城市、村莊或道路。(3)看與周邊地物的關(guān)系：一般與河流相連的是湖泊，與道路相連的是村莊或城鎮(zhèn)。(4)看疊加：通過多次或逐月逐年對(duì)同一地區(qū)遙感圖像疊加可以反映出地物時(shí)間變化特點(diǎn)，如城市的擴(kuò)張、海岸線侵蝕變化、湖泊的消長等。(5)看光譜：不同地物對(duì)同一波段的電磁波的反射率是不同的；相同地物在不同的波段反射率也不同。光譜反射率差別越大，越容易區(qū)分。2．對(duì)比分析法是衛(wèi)星遙感圖像判讀的重要方法，具體操作就是對(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加以區(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①②③④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。讀圖，完成(1)～(2)題。(1)如果這兩種農(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(2)要區(qū)分該地區(qū)兩種農(nóng)作物的播種面積，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(1)A(2)A[第(1)題，由題中的敘述可知，該地主要種植玉米、大豆等農(nóng)作物，因此最可能是東北的松嫩平原。第(2)題，根據(jù)圖中的信息可知，在播種30、75、100、140天后，這兩種農(nóng)作物的電磁波的反射強(qiáng)度特征都存在著差異，但播種30天后的差異最大，最利于區(qū)分這兩種農(nóng)作物的播種面積。](教師獨(dú)具)題組1遙感技術(shù)遙感在區(qū)域地理環(huán)境的研究中起著重要作用。讀“遙感直觀圖”，回答1～2題。1．在農(nóng)業(yè)方面，運(yùn)用遙感技術(shù)能夠()①監(jiān)測(cè)耕地變化②調(diào)查作物分布③估測(cè)糧食產(chǎn)量④跟蹤產(chǎn)品流向A．①②③ B．②③④C．①②④ D．①③④2．在區(qū)域地理環(huán)境研究中，遙感主要應(yīng)用于()①資源普查②GDP增長預(yù)測(cè)③環(huán)境監(jiān)測(cè)④自然災(zāi)害調(diào)查A．①②④ B．②③④C．①③④ D．①②③1．A2.C[第1題，遙感為視力的延伸，能監(jiān)測(cè)耕地變化、調(diào)查作物分布并能根據(jù)作物長勢(shì)估測(cè)糧食產(chǎn)量等。第2題，遙感不能對(duì)一個(gè)區(qū)域的GDP增長進(jìn)行預(yù)測(cè)。]不同的地物有不同的反射率，根據(jù)這個(gè)原理，可以利用遙感來判斷各種地物。據(jù)此回答3～4題。3．在假彩色衛(wèi)星影像上，城市呈現(xiàn)()A．深藍(lán)色 B．藍(lán)灰色C．淺藍(lán)色 D．紅色4．在假彩色衛(wèi)星影像上，水為()A．灰色和藍(lán)色 B．灰白色C．淺藍(lán)色 D．紅色3．B4.A[遙感彩色影像有真彩色和假彩色之分，假彩色影像上，草、樹和莊稼覆蓋地區(qū)通常為紅色，而水是灰色和藍(lán)色的，城市是藍(lán)灰色的。]題組2遙感的應(yīng)用讀世界某火山噴發(fā)時(shí)的衛(wèi)星圖像，回答5～6題。5．要獲取火山噴發(fā)的衛(wèi)星影像圖，主要應(yīng)用的地理信息技術(shù)是()A．RS B．GISC．GPS D．?dāng)?shù)字地球6．如果利用衛(wèi)星對(duì)火山灰進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過分析多幅火山灰圖片，可以獲得()①火山灰噴出的起始位置②火山灰飄動(dòng)速度③火山灰影響的范圍④火山灰飄動(dòng)的方向⑤此時(shí)段當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向A．①②③⑤ B．②③④⑤C．③④⑤ D．①②③④⑤5．A6.D[第5題，火山噴發(fā)的衛(wèi)星影像圖是應(yīng)用遙感(RS)技術(shù)獲取的。第6題，分析多幅火山噴發(fā)衛(wèi)星影像圖可以看出火山灰的狀況，監(jiān)測(cè)火山灰噴出的起始位置、移動(dòng)方向、速度、影響范圍、此時(shí)段當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向等。](教師用書獨(dú)具)教材P81探索在區(qū)域地理環(huán)境研究中，遙感已成為重要的手段和方法。傳統(tǒng)的工作方法經(jīng)常是從點(diǎn)、線實(shí)地觀測(cè)入手，逐漸過渡到面上的分析研究。運(yùn)用遙感技術(shù)，則可以首先從面上的區(qū)域分析研究入手，然后有重點(diǎn)地選擇若干點(diǎn)、線進(jìn)行野外驗(yàn)證和檢查。這樣，不僅可以提高研究工作的精度和質(zhì)量，而且節(jié)省人力、財(cái)力，提高效率。現(xiàn)代遙感視域廣闊，監(jiān)測(cè)范圍大，可覆蓋整個(gè)地球。能夠瞬時(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)等。下表表示了人工調(diào)查和遙感調(diào)查兩種方法的特點(diǎn)：項(xiàng)目調(diào)查周期所需費(fèi)用野外工作量信息的時(shí)效性精度監(jiān)測(cè)范圍人工調(diào)查長高大差差小遙感調(diào)查短低小好高大教材P83活動(dòng)在三幅表示蘋果的示意圖中，第三幅圖(右側(cè)那幅)更容易辨認(rèn)出蘋果的輪廓。三幅圖中，第三幅圖代表的分辨率最高，第二幅圖(居中)代表的分辨率最低。教材P89思考遙感除用于預(yù)防自然災(zāi)害外，還可適用于土地資源調(diào)查，土地利用調(diào)查，土壤干旱、鹽化、沙化調(diào)查及監(jiān)測(cè)，農(nóng)作物長勢(shì)監(jiān)測(cè)與估產(chǎn)，森林、草場(chǎng)資源調(diào)查，水資源調(diào)查和地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查等。例如，上海市從1988年起每5年開展一次航空遙感綜合調(diào)查，其航空攝影圖覆蓋了上海市的陸域、水域及其相鄰區(qū)域。它為上海進(jìn)行城市建設(shè)、土地利用、城市環(huán)境、城市綠化、道路交通設(shè)施狀況等各項(xiàng)調(diào)查，創(chuàng)造了十分有利的條件。教材P89復(fù)習(xí)課1．遙感影像的分辨率指遙感影像上一個(gè)像元所代表的地面實(shí)際尺寸。分辨率的值越小，遙感影像顯示地表信息的能力越強(qiáng)。2．真彩色影像上，地物的顏色真實(shí)地反映實(shí)際地物顏色特