高中地理 第三章 地理信息技术应用 第二节 遥感技术及其应用同步备课课件 湘教版必修3.ppt

第二节遥感技术及其应用 第三章地理信息技术应用 学习目标1 掌握遥感的概念 遥感技术系统的组成 遥感技术的发展和遥感的类型 2 举例说明遥感在资源普查和环境灾害监测中的作用 一 遥感技术 内容索引 课堂训练 专项提能13遥感影像图的判读 二 遥感与资源普查 三 遥感与环境灾害监测 一 遥感技术 1 遥感的概念与发展 1 概念 遥感 remotesensing 简称rs 是指借助对敏感的仪器 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 2 原理 地球上的物体都在不停地发射 反射和吸收 而且不同物体对发射 反射和吸收的特性不同 3 特点 现代遥感技术视域广阔 监测范围 可覆盖整个地球 能够 快速处理 迅速获取信息和实施 电磁波 散射 电磁波 大 辐射 电磁波 瞬时成像 实时传输 动态监测 2 遥感技术与遥感类型 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 2 分类根据遥感平台的高度 遥感可分为遥感 航空遥感 遥感 根据传感器是否主动向观测目标发射电磁波 遥感可分为遥感与遥感 按照电磁波的波谱范围 遥感可分为紫外遥感 遥感 红外遥感 微波遥感 多谱段遥感等 按照应用领域或专题 遥感可分为遥感 大气遥感 遥感 海洋遥感 地质遥感 遥感 林业遥感等 遥感平台 航天 信息传输装置 近地 主动式 被动式 可见光 环境 资源 农业 3 航天遥感 航空遥感与近地遥感的比较 专题卫星 飞机 火灾监测 范围 机动性 城市 森林 1 在区域地理环境研究中 遥感与实地测绘相比 具有哪些优势 答案 监测的范围大 获取信息的速度快 受地面的限制较小 2 遥感为什么能应用于农业病虫害的监测 答案 农作物如果受到病虫害的侵袭 植被的表现形式就会不同 不同性状的植被所辐射的电磁波也会不同 遥感的传感器就可以感受到不同的电磁波 3 有人说 遥感是人的视力的延伸 你同意这种看法吗 答案 遥感是人的视力的延伸 在一定意义上说有一定的道理 但不全面 人眼在可见光范围内有很高的光谱分辨率 但在可见光之外则是 睁眼瞎 由于技术的进步和应用领域的不断开拓 传感器的功能比人眼有了很大提高 例如感应的波谱范围更宽 从紫外线到可见光 红外线 并延伸到微波 提高了光谱分辨率和空间分辨率 在夜晚或恶劣天气情况下也能使用 并有一定的穿透能力等 微波遥感 对云层 地表植被 松散沙层和冰雪具有一定的穿透能力 又能全天候工作 可见 遥感不仅仅是人的视力的延伸 知识点拨遥感技术 1 工作环节 2 优点 探测的范围大 每幅陆地卫星图像覆盖的地面范围达3万平方千米 获得资料的速度快 周期短 陆地卫星遥感每18天可以覆盖地球一遍 并且是连续观测 手段多 获得的信息量大 遥感可以根据不同目的和任务 选用不同的波段和不同的遥感仪器取得所需的信息 还能探测到一定深度的海底和冰层 用途广泛 遥感技术已广泛应用于农业 林业 地质 海洋 水文 气象 测绘 环境保护 防灾救灾和军事侦察等许多领域 关于遥感的叙述 不正确的是a 遥感感知地物时不直接接触地物b 现代遥感能够瞬时成像 实时传输 快速处理 迅速获取信息和实施动态监测c 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d 遥感对地面不反射和辐射电磁波的物体无法感知 答案 解析 地球上的物体都在不停地发射 反射和吸收电磁波 由于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 人们就能根据遥感记录到的目标物电磁波辐射 反射 散射等信息的差异 区分地球上不同的物体 a b两项是对遥感定义 特点的正确描述 c项是对遥感原理的表述 d项表述错误 二 遥感与资源普查 1 遥感可以勘探 调查生物资源 水资源等 2 在对资源的调查中 通过遥感图像解译或技术 提取植被的分布 类型 结构 健康状况 产量等信息 为农业 林业 城市绿化 环境保护等部门提供服务 矿产资源 图像处理 阅读教材p91 92内容 回答下列问题 1 人们借助遥感技术发现矿产多存在于哪些构造带之中 答案 矿产多存在于地质断裂或环形构造带中 2 人们是如何利用遥感技术来划定矿产资源分布的 答案 通过分析遥感图像划定蕴藏矿产的大致区域 3 人们是借助遥感的哪种技术方式来提取植被分布 类型 健康状况等信息的 答案 通过遥感图像解译或图像处理技术 下图为我国北方某河流入海口1989年和2009年的卫星影像 该河口区河流主流曾于1996年人工改道 读图回答1 2题 1 比较两幅影像 可判读和分析出a 河流主流流向由东北改向东南b 河流故道南部海岸继续淤积增长c 河水含沙量明显增加d 三角洲形态变化主要与河流改道有关 图示显示 三角洲面积减小 故泥沙含量减少 三角洲故道南岸侵蚀作用增强 河流主流流向由东南改向东北 故d项正确 答案 解析 2 该河口海岸带合理的开发利用方式是a 建设大型海港 发展远洋运输b 建立湿地保护区 保护生态环境c 开辟海水浴场 发展滨海旅游d 开垦成为耕地 发展粮食生产 河口三角洲附近泥沙沉积作用强 河流水量小 不适宜建设大型港口 开辟海水浴场 发展旅游 从保护生态环境的角度考虑 合理利用方式是建立湿地保护区 保护生态环境 答案 解析 拓展提升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应用领域 如下表 三 遥感与环境灾害监测 1 遥感在洪涝灾害监测中起到重要作用 2 提供高分辨率的实时准确的信息资源 有助于人们及时了解环境及灾害变化 为环境保护与防灾减灾提供 决策依据 目前 我国有多颗在轨卫星用于科学实验 国土资源普查 农作物估产和防灾减灾等领域 完成1 2题 1 遥感技术应用于我国防灾减灾的具体内容可包括 监测西南旱情 监测吉林洪灾水情 监测甘南山区滑坡情形 预测青海地震a b c d 到目前为止 人们还不能对地震做出准确预测 答案 解析 2 遥感技术还可直接 判断农作物是否成熟 监测植物病害情况 预估森林火灾后的经济损失 监测草场退化情况a b c d 预估森林火灾后的经济损失是gis的功能 答案 解析 拓展提升遥感与环境灾害监测 方法技巧由于试卷目前仍是黑白印刷 因此遥感影像图在颜色上的判读不便考查 主要是从形状特征上考查 或者借助色调的深浅进行判读 一般地物 如水体 城市 道路 农业用地 林地等的简易判读标志如下表所示 专项提能13遥感影像图的判读 1 找主题 要明确遥感影像图的主题内容 这是准确判断的前提 如上图主题是格陵兰岛冰原面积变化图 2 找变化 通过不同年份两幅图的对比 找出图示地理事物的变化 主要是面积大小的变化 读图方法 找 1 析影像 掌握遥感影像图的基本解译标志 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 2 析变化 依据其形状的变化可确定冰原面积的变化 析 对主题地物进行分析 推理 得到我们想要的结论 如对比1992年和2003年格陵兰岛冰原面积 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 答 据卫星照片显示 北极在人类历史上首次成为一个岛屿 结合下图完成下题 读图训练 要监测北极冰川面积的变化 应运用的主要技术手段为a 遥感技术b 全球定位系统c 地理信息系统d 数字地球 要对某地理事物的变化进行监测需要利用遥感技术 全球定位系统的主要功能为定位和导航 地理信息系统是以地理空间数据库为基础 采用地理模型分析方法 适时提供多种空间的和动态的地理信息 为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统 答案 解析 教材p91活动探究提示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 由此导致其波谱特征不同 根据地物波谱曲线就可以区分和识别地表物体 教材p92活动探究提示1 在特定的卫星图像上 健康的植被往往呈鲜红色 而长势比较弱的植被颜色比较浅 因此人们可以通过卫星图像上植被颜色的差异判定植物的生长状况 活动指导 2 判断水体污染 分析城市大气污染 监测森林火灾 调查生物资源 估算农作物产量 勘探矿产资源等领域 3 不同的土地利用类型如草地 荒地 撂荒的土地具有不同的电磁波特性 卫星传感器探测这些土地利用类型对电磁波的反射和它们自身发射的电磁波 然后按照一定的规律把电磁波特性转换为图像 经过处理 提取土地利用类型的信息 完成远距离识别地物和地物的状态 实现对土地资源的普查 教材p93 94活动探究提示1 首先对三幅图的主要地物进行判读 比较相同地物在面积 数量 密度 长度等方面的变化 然后运用相关原理进行解释 从三幅图的主要对比可以看出 黄河三角洲的面积在扩大 主要是泥沙沉积作用造成的 植被覆盖区的范围增加 是由植树造林产生的 黄河水的泥沙增多 原因是水土流失的加剧 居住区和水产业 建筑区的面积增加 2 我国的环境问题与灾害问题有 土地荒漠化 土壤盐渍化 环境污染 海洋生态破坏 植被破坏 水旱灾害 滑坡 地震 泥石流 农林病虫害 森林火灾等 森林火灾是在国外和我国森林分布区域常见的自然灾害 它会对森林造成严重的破坏 同时还会严重危害地球上的生态平衡 卫星遥感的作用表现在 在灾前 可根据气候状况和林木组成等预测火灾可能发生的地区 时段和火险等级 在灾中 可准确地提供火源位置和火灾范围 以及火灾的蔓延趋势 在灾后 查明火灾现场情况和过火面积 火灾损失 为森林的恢复提供依据 卫星遥感的热红外波段图像可以用于森林火灾的监测 原理是着火林木的温度比未着火林木的温度要高 在电磁波的热红外波段会辐射出更多的能量 在图像上会显示出更亮的浅色调 因此 通过卫星的观测 就可以及时发现着火点和火灾蔓延区域 这样就可以及时掌握森林大火的情况 为指挥灭火提供信息 3 遥感在环境与灾害监测中的案例 美国利用卫星图像研究烟尘污染 监测到纽约因倾倒垃圾 酸液所引起的污染范围 他们曾经利用1972年10月10日的陆地卫星图像 发现有一股从纽约新建的国际造纸公司排入尚普兰湖的污染流 这股污染流一直流到附近的佛蒙特州 地面的观测也证实了这个结论 为此佛蒙特州以卫星图像为依据 对该厂提出了污染诉讼 知识小结 课堂训练 读下图 完成1 2题 1 图中内容说明航天遥感的什么特点a 监测范围广b 时效快 精度高c 连续性强d 准确定位 答案 解析 1 2 3 由图中 我一次就可以把半个地球拍摄进去 可知航天遥感的特点是监测范围广 2 就航天遥感而言 其遥感探测的范围越大 则a 获得资料的速度越慢b 获得资料的周期越长c 对地物的分辨率越低d 对地物的分辨率越高 答案 解析 1 2 3 获取资料的速度 周期与探测范围无关 当探测范围越大时 分辨率数值越低 显示信息能力越弱 3 读