《遥感技术的应用》知识点探究

1/6《遥感技术的应用》知识点探究探究一遥感的工作过程1.遥感技术及工作过程遥感技术是指从传感器接收信息到遥感信息应用的全过程。其主要的基本技术程序（或环节）如下图所示：目标物→传感器→遥感地面系统→成果物体辐射和反射电磁波→收集→传输→信息处理信息分析→专业图件统计数字遥感的关键装置，是一种被称为传感器的仪器。传感器在航空或航天器上接受地面物体反射或辐射的电磁波信息，并以图像胶片或数据磁带记录下来，传送到地面接收站，地面遥感系统进行信息处理和信息分析，最后完成专业图件、统计数字等成果。2.遥感工作的基本原理不同地物，同种地物不同性状，其反射和辐射的电磁波各不相同。这是遥感信息可以判读并得以广泛运用的基本原理。如某地发生森林火灾的时候，由于着火树木温度比没有着火的树木的温度高，它们在电磁波的热红外波段会辐射出较多的电磁波能量。如果这时候正好有一个载着热红外波段传感器的卫星经过该地上空，在传感器拍摄到的影像上，着火的森林就会显示出更亮的浅色调。当影像经过处理后，可为及时调遣消防力量提供依据。探究二遥感影像遥感影像有成千上万的像元组成。1.像元、分辨率面对一张照片，你也许会说：真清楚，就连面部的那个雀斑都看得清。小于这个雀斑大小的特征就看不清了，那么这个雀斑的直径就是照片的分辨率。在遥感影像上能够区分的最小单元叫像元，像元代表的地面实际尺寸就是空间分辨率。如1米分辨率就是指影像上的一个像元表示地面上1平方米的范围。由此可知，该数值越小，分辨率就越高，影像显示地表信息细节的能力就越强。感悟归纳运载工具飞行高度的不同，对探测范围、分辨率、获取资料的周期和速度的2/6影响传感器运载工具的飞行高度对遥感探测范围、速度、周期、分辨率等影响很大。一般来说，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。基本对应关系如下图所示。2.像元、分辨率和影像信息之间的关系像元越小，分辨率数值就越小，分辨率就越高，影像显示地表信息的能力就越强；反之，像元越大，分辨率数值就越大，分辨率就越低，影像显示地表信息细节的能力就越弱。3.遥感影像的分类和特征遥感影像特征黑白影像黑白影像是根据物体的灰度不同而呈现的，一般建筑物为灰白色，而草地和森林颜色较深彩色影像真彩色地物颜色能够真实反映实际地物的颜色特征，符合人的认知习惯假彩色草、树和庄稼覆盖地区通常为红色，而水是灰色和蓝色的，城市是蓝灰色的遥感利用的电磁波谱范围主要是紫外线、可见光、红外线和微波。根据不同波长谱段的电磁辐射与物质的相互作用不同，科学家设计了不同类型的传感器。这些传感器就如同我们日常使用的照像机，用它可“拍”出黑白照片或彩色照片。为了方便使用，人们还会对同一地区不同“胶卷”照出来的图像进行合成，从而制作出与真实颜色不同的假彩色图像。例如，电视节目中通常使用的卫星云图，就是红外云图通过计算机处理、编辑而成的假彩色动态图片，人们可据此推知其发展变化，预知未来天气。3/6知识拓展：不同地物特性不同，反射率不同，遥感图像也不相同，成为通过遥感图像进行地物判读的标志。如下表：地物类型吸收和反射电磁波的特性彩色航空片黑白近红外遥感片彩色近红外遥感片红外遥感片水体①对蓝、绿光难以吸收；②对近红外波段吸收能力很强；③水体中的杂质对吸收能力会造成影响①呈蓝绿色的封闭区域；②有时会有白点和黑色的污染物①呈深色，以深灰和黑色为主；②污水颜色会相对较浅①呈深色，以黑色和蓝灰色为主；②污水多呈青色甚至黄色①在早晨为浅色；②在夜晚为深色植被①对可见光吸收强烈，反射绿光；②对近红外反射强烈；③不同植物的反射能力与其叶绿素含量有关；④不同季节，植被因叶绿素含量发生变化，使得其反射能力也发生变化①多为绿色，成片分布；②颜色随季节变化很大①色调较浅，多为灰白色；②植物越鲜嫩（叶绿素含量多），则颜色越浅①色调多为浅色，多呈黄色甚至红色；②植物越鲜嫩（叶绿素含量多），则颜色越浅，比如粉红色颜色较深城市居民区①由于城市居民区多为混凝土结构，而混疑土吸收能力极差，反射能力极强；②混凝土灰白色甚至白色颜色很浅，白色和灰色白色，浅灰色深色4/6比热容很小，白天和晚上的温度差异很大探究三遥感在资源普查中的作用1.应用领域矿产资源勘探、水资源的调查、农作物的估产、全球气候变化的观测、灾害监测、重大工程的建设等。1.传统资源调查与遥感资源调查的不同传统调查靠工作人员实地考察和绘图，工作量大，时间长，不能真实反映情况遥感技术可以全面系统地提供资源状况，而且还能对信息进行及时更新3.遥感与资源普查勘探矿产资源，调查生物资源、水资源等是遥感技术在资源普查中的重要应用领域。以探矿为例，在没有资源卫星之前，人们寻找矿产资源的方法，只能靠到处取样、分析地质构造和岩层分布来寻找矿苗，勘探人员长年风餐露宿，工作效率很低。蕴藏矿产的地方有许多是地质断裂或环形构造带，较容易借助遥感技术“发现”矿产的存在。现在，人们只需要分析遥感图像就可以划定蕴藏矿产的大致区域，大大缩短探矿时间，效率可以提高十几倍。在对森林、草原、绿地以及农作物等资源的调查中，通过遥感图像解译或图像处理技术，提取植被的分布、类型、结构、健康状况、产量等数据，为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门提供服务。探究四遥感技术在环境和灾害监测中的应用5/61.遥感监测的优势遥感技术是环境和灾害监测的重要手段。遥感监测的区域范围大，获取环境和灾害信息快速准确，能够及时发现环境和灾害的变化；同时，由遥感技术获取的环境和灾害动态观测数据，通过地理信息系统快速处理和分析，能够为决策部门提供科学依据。2.遥感技术监测水污染的原理及作用（1）原理或过程：被污染水体具有独特的区别于清洁水体的光谱特征，这些光谱特征能够被传感器捕捉，并在遥感影像中表现出来。（2）监测特点：能清楚地展现出水体污染的宏观分布特征、污染的轻重程度、发展趋势。（3）功能：利用遥感技术可以对同一流域水体污染历史和污染趋势作出研究和预测，为水资源保护规划提供准确信息。（4）意义：遥感监测的区域范围大，获取信息速度快，能够及时发现变化；由遥感获得的动态数据，通过分析，为决策部门提供科学的依据。3.卫星云图与天气预报卫星云图是人造气象卫星拍摄的地球大气中的风云图片。利用卫星云图可以进行较为准确的天气预报，尤其是在监测台风方面具有非常重要的作用，利用卫星云图可以确定台风中心的位置、强度、移动方向和速度，及时预报台风的登陆地点，从而减少台风造成的危害。4.遥感与沙尘暴监测利用遥感技术还可以对沙尘暴进行监测。沙尘暴多发区往往自然条件恶劣，测站稀少，因此常规观测手段无法满足监测需求。而遥感卫星具有监测范围广、时效快、精度高、连续性强等特点，可以监测到沙尘暴的起源、移动、加强和扩散的过程。图3-2-14反映了2002年3月20日袭击中国北京的沙尘暴天气的起源、移动、加强和扩散过程。沙尘区在蒙古国中部形成后，向东南移动，和中国内蒙古中部的沙尘区在东移过程中发展，区域不断扩大，最后连成一片。由此我们需要建设“三北”防护林体系，退耕还林，退耕还草，保护我们的家园。5.遥感与洪涝灾害监测6/6洪水分析是抗洪救灾与减灾决策的重要依据。传统水文资料收集方式的不准确和非实时性，给水文预报、洪水分析等工作带来了很大不便。而遥感技术所具有的实时和准确的特性，可以很好地解决这一问题。1998年长江流域发生特大洪水时，我国气象卫星对洞庭湖地区进行了实时监控。通过与没有发生洪水时的遥感图像进行对比分析，可以获得受灾区域的分布及面积，为分洪和灾后重建提供决策依据。