2019年高中地理 第三章 地理信息技术应用 第二节 遥感技术及其应用课件 湘教版必修3

[重点展示]1．遥感技术的概念、发展过程及分类。2．遥感技术的工作原理及其在资源普查、环境和灾害监测中的作用。3．学会利用遥感成像特点及规律简单地解译、判读遥感影像。[预读教材]一、遥感技术1．遥感概述(1)原理：不同物体对电磁波、反射和的特性不同。(2)概念：借助对敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波的、反射、等信息，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。发射吸引电磁波辐射散射大快速处理动态监测2．遥感技术系统与遥感类型(1)系统组成：由、传感器、、数字或图像处理设备以及相关技术等组成。遥感平台信息传输装置(2)遥感分类：航天航空分类依据包括类型遥感平台的高度_____遥感、_____遥感、近地遥感传感器是否主动向观测目标发射电磁波______遥感与______遥感电磁波的波谱范围紫外遥感、_______遥感、红外遥感、_____遥感、多谱段遥感等按应用领域或专题环境遥感、_____遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、____遥感、林业遥感等主动式被动式可见光微波大气农业(3)航天遥感：①运载工具：卫星、、宇宙飞船、航天空间站等。②优点：大，不受限制，可定期、重复观测。(4)航空遥感：①运载工具：飞机。②优点：强。(5)近地遥感：距地面高度在几十米以内，高。航天飞机覆盖范围领空机动性分辨率二、遥感与资源普查1．勘探矿产资源(1)借助遥感技术发现蕴藏矿产的或环形构造带。(2)分析划定蕴藏矿产的大致区域，缩短探矿时间。2．生物资源调查(1)方式：通过遥感图像或图像处理技术，提取植被的______、类型、结构、健康状况、等信息。(2)服务部门：、林业、、环境保护等。地质断裂遥感图像解译分布产量农业城市绿化三、遥感与环境灾害监测1．意义(1)为社会信息化提供的信息资源。(2)改变人们的生产、生活与交往方式。(3)提高对周围生活环境与的认识。2．洪涝灾害的监测(1)优点：和地收集洪水分析资料。(2)作用：为和提供重要的依据。高分辨率灾害实时准确分洪灾后重建[问题探究]知识点一遥感技术的工作原理与工作流程读教材P88图3－27和P89图3－29、图3－30，探究下列问题。探究1遥感技术系统中的关键装置是什么？提示：关键装置是传感器。探究2遥感技术系统的工作过程是什么？探究3植被在假彩色遥感图像上呈什么色调？提示：在遥感平台上的传感器，接收地面物体反射或发射的电磁波信号并记录下来，传送到地面接收站，进行图像处理与应用。提示：呈现红色。探究4在假彩色遥感图像中，河流湖泊的色调、形状怎样？探究5在假彩色遥感图像中，城市、村庄、道路的色调、形状怎样？提示：河流湖泊的色调都是灰白色或浅蓝色。湖泊呈面状；河流呈线状、弯曲多变，宽度由上游到下游变宽。提示：城市、村庄、道路的色调都是灰白色或浅蓝色。城市呈面状；村庄呈不规则的点状或星状；道路呈线状，相对平直，宽度不变化。[总结深化]1．遥感技术的工作流程如图所示：2．航天、航空、近地遥感的比较航天遥感航空遥感近地遥感遥感平台及高度位于大气层外的卫星、宇宙飞船等，高度大于80千米大气层内飞行的各类飞机、飞艇、气球等，高度小于20千米三脚架、遥感塔、遥感车(船)、建筑物的顶部等成像特点比例尺最小，覆盖率最大，概括性强，具有宏观的特性；多为多波段成像比例尺中等，画面清晰，分辨率高，可以对垂直点地物清晰成像；多为单一波段成像比例尺最大，覆盖率最小，画面最清晰；多为单一波段成像主要优点覆盖范围大、不受领空限制，动态性好，适合对某地区连续观察，周期性好机动性强，可根据主题选择传感器、飞行高度、飞行区域灵活机动，费用较低，适合小范围探测[拓展延伸]遥感被誉为人的视力的延伸，它主要表现在以下三个方面：(1)遥感能够精确地观测到距离更遥远、范围更广阔的现象；(2)遥感能够更及时、更持久地监测事物的发展变化；(3)遥感能观察到可见光之外人眼看不见的光线，这些看不见的光线包括紫外线、红外线、微波等，它们往往包含了物体重要的信息。[对点演练]读遥感技术工作原理示意图，回答下列问题。甲乙(1)从甲图中可以看出，此遥感技术所利用的运载工具是____，这种运载工具采用的是_____的方式对地面物体进行感知和识别，这种方式的遥感技术，对地面的分辨率较____(“高”或“低”)。甲乙(2)在乙图中，传感器接收到的是__________，它的产生是由于________，在这个遥感过程中，传感器之所以能够对地面物体进行分辨，其原理是什么？解析：本题主要考查了遥感技术的装备及工作原理，回答本题要联系学过的物理方面的知识，这也体现了近年来高考的学科综合趋势。同性质传感器离地面越高，探测范围越大，但精确度降低，探测地物的分辨率越低。遥感的基本原理是不同地物的辐射特性不一致。答案：(1)飞机航空摄影高(2)地面反射或辐射的电磁波信息地面接收太阳辐射或大气散射光能产生的地面辐射(含电磁波)不同物体在不同环境条件下，其反射或辐射的电磁波是不同的，传感器具有识别这种电磁波的能力。[总结深化]知识点二遥感技术的应用应用领域具体内容应用价值资源普查矿产资源、水资源、土地资源、森林草场资源、野生动物资源等“发现”矿产的存在，划定蕴藏矿产的大致区域；对农作物进行估产，为农业、林业、城市绿化、环保等部门提供服务应用领域具体内容应用价值灾害监测旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等通过遥感监测可预测灾害的发生时间、影响范围等，灾情发生时可准确定位灾区并及时动态地获知灾情以指导救灾，也可为抗灾、灾后重建和恢复生产提供决策依据环境监测荒漠化、土壤盐渍化、环境污染、植被变化、海上冰川漂流、全球气候变化及其影响等及时了解环境质量数据，能监测污染源和污染物的扩散情况，也能动态了解全球或区域性的生态系统状况，为防治污染和改善环境质量提供参考续表[学法指导]遥感影像图片的判读方法(1)首先要明确遥感影像图片的主题内容。这是进行准确判读的前提。如“格陵兰岛冰原面积变化遥感图”中需要我们判读的是格陵兰岛的冰原面积的变化特征。(2)了解掌握遥感影像图片的基本解译标志、解译过程及注意事项，从而了解影像图片中的各种地物的差别及特征。包括形状、大小、阴影、色调、颜色、纹理、图案、位置和布局等。如上图中我们可以抓住色调和形状两个要素进行判读，依据色调可确定图中的白色区域为冰原部分，依据其形状的变化可确定冰原面积的变化。(3)对主题判读地物进行分析、推理，得到我们想要的结论。如对上图中两幅图的对比，可以发现格陵兰岛的冰原面积大大减少了，说明是全球气候变暖导致的，其冰原面积的减少必然会对全球的生态环境带来一定的影响。[对点演练]据下列材料，回答以下问题。材料一不同植物类型由于组织结构不同、季节不同、生态条件不同而具有不同的光谱特征、形态特征和环境特征，在遥感影像中可以表现出来。下图是不同植被反射波谱曲线比较图。材料二根据高分辨率遥感影像绘制的山西省太原以南地区植被的垂直分布图。(1)利用高分辨率遥感影像对植被分布的调查，主要是利用了不同植被的不同________特征，以此观察高山草甸分布的高度是________。(2)不同地物在同一光谱波段上的反射差异越大，越容易区分。绿光波段的可见光以及红外线反射率最高的植被分别是()①桷树②桦树③松树④草A．①②B．①④C．②③D．②④(3)利用遥感技术进行农作物分布的调查具有哪些方面的突出优点？(4)山西省太原以南地区自然植被的分布体现了自然带的_____规律。影响这一自然带分布规律形成的主要原因是____。解析：第(1)题，遥感技术对地理事物的监测，主要是通过不同地物的光谱特征差异来完成的；根据材料二图可读出高山草甸分布的高度。第(2)题，根据材料一中的图可知，绿光波段桦树的反射率最高，达20%；红外线波段草的反射率最高，达90%。第(3)题，本题属于记忆性知识。第(4)题，材料二图中自然带的分布体现了自然带的垂直分异规律，这种规律主要是由水、热条件随地势变化而产生的。答案：(1)光谱2000m以上(2)D(3)①监测范围大，②实时传输，③快速处理，④迅速获取信息，⑤实施动态监测等优点。(答出其中四点即可)(4)垂直分异地势高低导致水热差异[随堂巩固检测]当地时间2016年9月11日，法国留尼旺岛火山喷发熔岩迸溅场面震撼。读火山喷发的卫星图像，回答1～2题。1．要获取火山喷发的卫星影像图，主要应用的地理信息技术是()A．RSB．GISC．GPSD．数字地球2．如果利用卫星对火山灰进行监测，通过分析多幅火山灰图片，可以获得()①火山灰喷出的起始位置②火山灰飘动速度③火山灰影响的范围④火山灰飘动的方向⑤此时段当地的风向A．①②③⑤B．②③④⑤C．③④⑤D．①②③④⑤解析：第1题，RS为遥感技术，是获取信息的手段，要获取火山喷发的卫星影像图，主要应用RS，A正确。GIS为地理信息系统，是对地理数据进行分析、查询、模拟、存储等；GPS为全球定位系统，主要功能是定位和导航；数字地球是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，B、C、D均错误。故选A。第2题，从火山喷发卫星影像图上可以看出火山灰的状况，监测火山灰喷出的起始位置、移动方向、速度、影响范围及此时段当地风向等。故选D。答案：1.A2.D在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况，有助于防灾减灾。据此回答3～4题。3．遥感技术用于防灾减灾的具体监测内容包括()①旱情②水灾③滑坡④农林病虫害A．①②③B．①②④C．①②③④D．②③④4．根据上述原理，可用遥感技术直接()①区分阔叶林与针叶林②监测植物病害情况③区分落叶树与常绿树④监测草场退化情况A．①②B．①②③④C．①②③D．①③解析：第3题，遥感灾害监测的具体内容包括旱情、水灾、滑坡、农林病虫害、森林火灾等。第4题，阔叶林、针叶林反射波谱不同；落叶林与常绿林可根据不同季节的遥感图像区分；植物遭受病害，反射波谱将变化；草场退化，植被减少，其反射波谱也发生变化。答案：3.C4.B在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长健康状况。据此，读图回答5～6题。5．病害植物反射率明显区别于健康植物反射率的波段是()①红外线②X光③可见光④紫外线A．①③B．①②C．②③D．③④6．根据图中的原理，可用遥感技术直接()①划分该地的植物类型②判读植物生长的土壤类型③监测树木的生长状况④估计粮食作物的产量A．①②B．③④C．②③D．①③解析：第5题，读图，图示曲线表示各波段健康植物与病害植物反射率的差异。根据纵轴反射率数值差异，可以判断病害植物反射率明显区别于健康植物反射率的波段是红外线和可见光，①③对。图中没有显示植物在紫外线波段和X光波段的反射波率，②④错。A对，B、C、D错。第6题，根据图中的原理，同一植物生长状况不同，反射的电磁波波长不同，可用遥感技术直接监测树木的生长状况，③对。根据作物生长状况，可以估计粮食作物的产量，④对。不能划分该地的植物类型，①错。是对植物生长状况差异的显示，不能判读植物生长的土壤类型，②错。B对，A、C、D错。答案：5.A6.B7．读卫星遥感图，回答下列问题。(1)填写遥感技术装备的名称：①________②________，③________。(2)①装备的作用是___________________。②装备的作用是________________________。(3)用卫星作为运载工具的遥感称为_______，其主要优点是________________。解析：第(1)题，据图可判断出各遥感技术装备的名称。第(2)题，考查遥感平台和传感器的作用。遥感平台就是指运载工具，它的作用就是稳定地运载传感器；传感器的作用是记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息。第(3)题，考查遥感的分类及其特点。图示为卫星遥感图，可判断为航天遥感，其优点结合所学知识回答即可。答案：(1)遥感平台(或运载工具)传感器信息传输装置(或地面接收站)(2)运载传感器记录目标物对电磁波的