2020-2021學年高中中圖版地理必修3第3章-第2節(jié)-遙感技術(shù)的應用-學案

第二節(jié)遙感技術(shù)的應用學習目標：1.了解遙感的概念及工作原理。2.結(jié)合實例，理解遙感在資源普查、環(huán)境和災害監(jiān)測等領域的應用。(重點)3.能夠簡單解讀遙感影像圖，并運用遙感影像解答問題。(難點)1．遙感(1)概念利用一定的技術(shù)設備和系統(tǒng)，在遠離被測目標的位置上對被測目標的電磁波特征進行測量、記錄與分析的技術(shù)。(2)類型根據(jù)遙感平臺高度的不同，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,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)：一個像元所代表的地面實際尺寸，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、河流顏色較深與實際地物顏色一致灰和藍色一般建筑物灰白色藍灰色草地、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根底。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)的一種特別標志——波譜特征。地物波譜特征即地物判讀的根本依據(jù)。2．遙感的應用(1)遙感在資源普查中的作用①應用領域礦產(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、災害監(jiān)測、重大工程的建設等。②在資源普查中的優(yōu)勢可以全面系統(tǒng)地提供資源狀況，而且還能對信息進行及時更新。[特別提醒]通過比照可知遙感資源調(diào)查與傳統(tǒng)資源調(diào)查相比有諸多的優(yōu)點，特別是對于一些人員難以進入的區(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)境和災害監(jiān)測中的應用①遙感在水污染監(jiān)測中的應用a．原理：被污染水體具有獨特的區(qū)別于清潔水體的光譜特征。b.內(nèi)容：研究和預測同一流域水體污染歷史和污染趨勢。c．意義：為水資源保護規(guī)劃提供準確信息。②遙感在沙塵暴監(jiān)測中的應用a．遙感衛(wèi)星的特點：監(jiān)測范圍廣、時效快、精度高、連續(xù)性強。b．監(jiān)測內(nèi)容：沙塵暴的起源、移動和擴散過程。(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)遙感能夠瞬時成像、實時傳輸、快速處理、迅速獲取信息、實施動態(tài)監(jiān)測和定位。 ()(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)測沙塵暴具有范圍廣、時效慢、精度高的特點。 ()(5)在區(qū)域地理環(huán)境研究中，遙感主要應用于()①資源普查②GDP增長預測③環(huán)境監(jiān)測④自然災害監(jiān)測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)測沙塵暴具有范圍廣、時效快、精度高等特點。(5)C[解答此題的關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)測和自然災害監(jiān)測中應用廣泛。]遙感的工作原理2021年9月13日，中國首顆極地遙感小衛(wèi)星“京師一號〞在軌運行一周年，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。在軌運行期間，“京師一號〞成功對南極洲第三大冰架——埃默里冰架發(fā)生的歷史性大崩解事件進行了連續(xù)監(jiān)測。此外，衛(wèi)星還完成了2021年格陵蘭島70米分辨率遙感制圖?！熬熞惶枿曅l(wèi)星極地遙感數(shù)據(jù)的發(fā)布，彌補了中國長期缺乏極地觀測數(shù)據(jù)的短板，對于促進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．根本原理遙感的原理根底：地球上的物體都在不停地輻射、反射和吸收電磁波，而且不同物體對電磁波輻射、反射和吸收的特性不同。2．關鍵裝置——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識地球的重要途徑。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)以下關于遙感技術(shù)的表達，正確的選項是()A．遙感是人們利用肉眼在遙遠的宇宙空間對地面事物進行感知B．遙感是人們利用一定的技術(shù)裝備，對遙遠的宇宙事物進行感知C．遙感的關鍵裝置是航空器或衛(wèi)星D．遙感技術(shù)能監(jiān)測洪澇災害的開展變化，便于人們及時安排防災、救災工作(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．對獲得的信息進行處理分析(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，對地表物體進行遠距離的感知。遙感的關鍵裝置是傳感器。遙感技術(shù)是災害監(jiān)測的重要手段。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)的應用閱讀漫畫，探究以下問題。無處藏身問題1漫畫中反映了遙感技術(shù)在哪一領域的應用？提示：資源普查。問題2遙感技術(shù)還能應用在哪些領域？提示：生物資源調(diào)查，環(huán)境災害監(jiān)測。[歸納總結(jié)]__遙感技術(shù)的應用應用領域具體內(nèi)容意義礦產(chǎn)資源蘊藏礦產(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)境保護等部門效勞環(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、大氣污染等有利于人們了解環(huán)境變化，使環(huán)境得到保護和改善災害監(jiān)測旱情、水災、滑坡、泥石流、地震、農(nóng)林病蟲害、森林火災等有利于防災減災遙感圖像判斷的根本方法(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：通過屢次或逐月逐年對同一地區(qū)遙感圖像疊加可以反映出地物時間變化特點，如城市的擴張、海岸線侵蝕變化、湖泊的消長等。(5)看光譜：不同地物對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。光譜反射率差異越大，越容易區(qū)分。2．比照分析法是衛(wèi)星遙感圖像判讀的重要方法，具體操作就是對不同時間的衛(wèi)星圖像色調(diào)進行比照和分析，可以把不同的地面物體加以區(qū)分。如以下圖，虛實兩線分別代表玉米和大豆兩種農(nóng)作物對兩種不同電磁波的反射強度，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，那么該衛(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，要參考的最正確遙感圖像應該是拍自播種()A．30天后 B．75天后C．100天后 D．140天后(1)A(2)A[第(1)題，由題中的表達可知，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〞，答復1～2題。1．在農(nóng)業(yè)方面，運用遙感技術(shù)能夠()①監(jiān)測耕地變化②調(diào)查作物分布③估測糧食產(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，遙感主要應用于()①資源普查②GDP增長預測③環(huán)境監(jiān)測④自然災害調(diào)查A．①②④ B．②③④C．①③④ D．①②③1．A[第1題，遙感為視力的延伸，能監(jiān)測耕地變化、調(diào)查作物分布并能根據(jù)作物長勢估測糧食產(chǎn)量等。第2題，遙感不能對一個區(qū)域的GDP增長進行預測。]不同的地物有不同的反射率，根據(jù)這個原理，可以利用遙感來判斷各種地物。據(jù)此答復3～4題。3．在假彩色衛(wèi)星影像上，城市呈現(xiàn)()A．深藍色 B．藍灰色C．淺藍色 D．紅色4．在假彩色衛(wèi)星影像上，水為()A．灰色和藍色 B．灰白色C．淺藍色 D．紅色3．B[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，而水是灰色和藍色的，城市是藍灰色的。]題組2遙感的應用讀世界某火山噴發(fā)時的衛(wèi)星圖像，答復5～6題。5．要獲取火山噴發(fā)的衛(wèi)星影像圖，主要應用的地理信息技術(shù)是()A．RS B．GISC．GPS D．數(shù)字地球6．如果利用衛(wèi)星對火山灰進行監(jiān)測，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火山灰飄動速度③火山灰影響的范圍④火山灰飄動的方向⑤此時段當?shù)氐娘L向A．①②③⑤ B．②③④⑤C．③④⑤ D．①②③④⑤5．A[第5題，火山噴發(fā)的衛(wèi)星影像圖是應用遙感(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)測火山灰噴出的起始位置、移動方向、速度、影響范圍、此時段當?shù)氐娘L向等。](教師用書獨具)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、線實地觀測入手，逐漸過渡到面上的分析研究。運用遙感技術(shù)，那么可以首先從面上的區(qū)域分析研究入手，然后有重點地選擇假設干點、線進行野外驗證和檢查。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、財力，提高效率。現(xiàn)代遙感視域廣闊，監(jiān)測范圍大，可覆蓋整個地球。能夠瞬時成像、實時傳輸、快速處理、迅速獲取信息和實施動態(tài)監(jiān)測等。下表表示了人工調(diào)查和遙感調(diào)查兩種方法的特點：工程調(diào)查周期所需費用野外工作量信息的時效性精度監(jiān)測范圍人工調(diào)查長高大差差小遙感調(diào)查短低小好高大教材P83活動在三幅表示蘋果的示意圖中，第三幅圖(右側(cè)那幅)更容易識別出蘋果的輪廓。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思考遙感除用于預防自然災害外，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，農(nóng)作物長勢監(jiān)測與估產(chǎn)，森林、草場資源調(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。它為上海進行城市建設、土地利用、城市環(huán)境、城市綠化、道路交通設施狀況等各項調(diào)查，創(chuàng)造了十分有利的條件。教材P89復習課1．遙感影像的分辨率指遙感影像上一個像元所代表的地面實際尺寸。分辨率的值越小，遙感影像顯示地表信息的能力越強。2．真彩色影像上，地物的顏色真實地反映實際地物顏色特征，符合人們的認知習慣；假彩色影