高中地理必修三《遥感技术及其应用》教案

第页共页高中地理必修三《遥感技术及其应用》教案高中地理必修三《遥感技术及其应用》教案打破思路森林大火、特大洪灾的监测，假设单靠人工进展，不仅要花费大量的人力和财力，而且要经过很长的时间才能获得全面的资料；而用遥感技术，那么能在很短的时间内获得全面的资料，以便于及时安排防灾、救灾工作。实际上遥感技术的应用领域很广，例如：资普查、灾害监测、环境监测、工程建立及规划、军事侦察、海上交通和海洋渔业等。为便于学生理解本节内容，教材以1998年长江流域特大洪水吞没区估算为例，介绍遥感技术及其应用。另外，我们可以组织学生搜集一些遥感图像，同学之间交流一下，并尝试判读、分析^p。RS技术的应用遥感技术包括传感器技术，信息传输技术，信息处理、提取和应用技术，目的信息特征的分析^p与测量技术等。遥感技术依其遥感仪器所选用的波谱性质可分为：电磁波遥感技术、声纳遥感技术、物理场〔如重力和磁力场〕遥感技术。电磁波遥感技术是利用各种物体／物质反射或发射出不同特性的电磁波进展遥感的。其可分为可见光、红外、微波等遥感技术。按照感测目的的能作用可分为：主动式遥感技术和被动式遥感技术。按照记录信息的表现形式可分为：图像方式和非图像方式。按照遥感器使用的平台可分为：航天遥感技术、航空遥感技术、地面遥感技术。按照遥感的应用领域可分为：地球资遥感技术、环境遥感技术、气象遥感技术、海洋遥感技术等。常用的传感器：航空摄影机〔航摄仪〕、全景摄影机、多光谱摄影机、多光谱扫描仪〔MultiSpectralScanner，MSS〕、专题制图仪〔ThematicMapper，TM〕、反束光导摄像管〔RBV〕、HRV〔HighResolutionVisiblerangeinstru—ments〕扫描仪、合成孔径侧视雷达〔Side—LookingAirborneRadar，SLAR〕。常用的遥感数据有：美国陆地卫星〔Landsat〕TM和MSS遥感数据、法国SPOT卫星遥感数据、____Radarsat雷达遥感数据。遥感技术系统包括：空间信息采集系统〔包括遥感平台和传感器〕，地面接收和预处理系统〔包括辐射校正和几何校正〕，地面实况调查系统〔如搜集环境和气象数据〕，信息分析^p应用系统。遥感应用：陆地水资调查、土地资调查、植被资调查、地质调查、城市遥感调查、海洋资调查、测绘、考古调查、环境监测和规划管理等。目前，主要的遥感应用软件是PCI、ERMapper和ERDAS。RS开展史遥感作为一种空间探测技术，至今已经经历了地面用感、航空遥感和航天遥感三个阶段。广义地讲，遥感技术是从19世纪初期〔1839年〕出现摄影术开始的。19世纪中叶〔1858年〕，就有人使用气球从空中对地面进展摄影。1903年飞机问世以后，便开始了可称为航空遥感的第一次试验，从空中对地面进展摄影，并将航空像应用于地形和地图制图等方面。可以说这揭开了当今遥感技术的序幕。随着空间技术、无线电电子技术、光学技术和计算机技术的开展，20世纪中期，遥感技术有了很大开展。遥感器从第一代的航空摄影机，第二代的多光谱摄影机、扫描仪，很快开展到第三代固体扫描仪〔CCD〕；遥感器的运载工具，从收音机很快开展到卫星、宇宙飞船和航天飞机，遥感信息的记录和传输从图像的直接传输开展到非图像的无线电传输。在这期间，我国遥感技术的开展也非常迅速，我们不仅可以直接接收、处理和提供卫星的遥感信息，而且具有航空航天遥感信息采集的才能，可以自行设计制造像航空摄影机、全景摄影机、红外线扫描仪、多炮谱扫描仪、合成孔径侧视雷达等多种用途的航空航天遥感仪器和用于地物波谱测定的仪器。而且，进展过屡次规模较大的航空遥感试验。近十几年来，我国还自行设计制造了多种遥感信息处理系统。如假彩色合成仪、密度分割仪、TJ一82图像计算机处理系统、微机图像处理系统等。RS定义“遥感”，顾名思义，就是遥远地感知。人类通过大量的理论，发现地球上每一个物体都在不停地吸收、发射信息和能量，其中有一种人类已经认识到的形式——电磁波，并且发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远间隔识别物体。遥感的实现还需要遥感平台，像卫星、飞机、气球等，它们的作用就是稳定地运载传感器。当在地面试验时，还会用到像三角架这样简单的遥感平台。针对不同的应用和波段范围，人们已经研究出很多种传感器，探测和接收物体在可见光、红外线和微波范围内的电磁辐射。传感器会把这些电磁辐射按照一定的规律转换为原始图像。原始图像被地面站接收后，要经过一系列复杂的处理，才能提供给不同的用户使用。合作讨论1材料：1987年5月6日至6月2日，中国东北大兴安岭北部发生了特大森林火灾，在扑灭大火的过程中，卫星遥感监测技术发挥了重要作用。在扑灭大火战斗中，国家气象局向森林防火总指挥提供了70余幅反映林火开展情况的卫星影像图。为制定灭火方案、做出灭火部署提供了科学的根据。问题：遥感技术在森林灭火中是如何发挥作用的？它还能应用于其他领域吗？我的思路：地球上的物体都在不停地吸收、发射和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特性是不同的——遥感技术就是在这个原理根底上开展起来的。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中接收地面物体反射的电磁波信号，以图像的胶片或数据磁带形式记录下来，传送到地面，最后通过处理和判读分析^p，提醒物体的特征、性质及其变化。由于遥感探测范围大，获取资料速度快、周期短，受地面限制少，因此广泛应用于资普查、灾害监测、工程建立及规划等各个领域。合作与讨论2我国是多自然灾害的国家。读相关材料，答复有关问题。材料一：在过去的2200年间，我国共发生大水灾1600屡次，大旱灾也有1600屡次。1977年以前的508年中，称得上“风调雨顺”的年份仅有7年。20世纪80年代以来，受灾的耕地每年都在40%左右。材料二：今年从3月18日黄昏起，我国北方大局部地区经历了20世纪90年代以来最强的一次沙尘暴天气过程，持续时间最长达100小时，甘肃局部地区能见度小于50米；20日一天内便给北京“输送”了3万吨沙土，北京人均分摊3千克。材料三：2023年3月29日《中国环境报》以“高科技‘千里眼’锁定沙尘暴”为题报道：我国对沙尘暴研究使用的方法与手段同兴隆国家并无太大区别，已建立了由激光雷达和地球同步气象卫星观测信息接收站等组成的遥感系统和由25个监测站组成的地面监测网络系统，覆盖了北方200多万平方千米的荒漠化土地。问题：〔1〕水旱灾害是我国严重的自然灾害，它的频发地区是____________〔填灾害区名称〕。我国夏季多暴雨，暴雨在山区可能诱发泥石流、滑坡等____________灾害。目前人类尚不能控制水旱灾害的发生。我国通过大规模的____________和营造防护林等改善____________的工程措施，以减轻灾害的损失。〔2〕试分析^p沙尘暴天气形成的原因。为了减轻沙尘暴天气的危害，可采取哪些对策？〔3〕我国和世界兴隆国家一样，对大尺度天气系统和大范围自然灾害的研究，目前程度处于……〔〕A．跟踪阶段——实时报告事象的发生、过程、影响B．探究阶段——寻找科学的研究方法，凭经历预测其开展变化C．预报阶段——根据发活力制，预测将发生的时间、强度、开展和影响D．控制阶段——虽不能控制其发生，但能对发生时间、强度和演变加以控制〔4〕简要说明高科技在这次沙尘暴天气过程中所起的'作用。我的思路：自然灾害的种类很多。各种自然灾害的分布具有一定的规律性。水旱灾害是我国严重的自然灾害，它的频发地区是东部平原区。我国夏季多暴雨，暴雨在山区可能诱发泥石流、滑坡等地质地貌灾害。人类活动虽然不能控制自然灾害的发生，但可以想方设法减轻灾害带来的损失。我国通过大规模的治河〔或治水〕和营造防护林等改善生态环境的工程措施，以减轻灾害的损失。沙尘暴天气形成的原因既有自然原因，也有人为原因。自然原因：西部有大片荒漠半荒漠区，气候异常，干旱少雨，冬春常出现强劲西风和西北季风；人为原因：滥垦滥伐，过度放牧，土地沙化。为了减轻沙尘暴天气的危害，可采取的对策有营造“三北”防护林体系，退耕还林、还草，推广轮牧等。我国和世界兴隆国家一样，对大尺度天气系统和大范围自然灾害的研究，目前程度处于预报阶段——根据发活力制，预测将发生的时间、强度、开展和影响。高科技在这次沙尘暴天气过程中所起的作用是提供图像数据资料，跟踪监测、预报等。考虑过程1走近遥感技术1．主干知识遥感技术的概念：遥感，就是遥远的感知，简称RS，是一种不通过直接接触目的物而获取其信息的一种技术。包括空对地、地对空、空对空遥感，它是实时获取、动态处理空间信息的观测、分析^p的先进技术系统。遥感技术的原理：地球上的物体都在不停地吸收、发射和反射电磁波，并且不同物体的电磁波是不同的。遥感技术的环节：信息的获取→传输→接收与处理→分析^p和应用遥感技术的作用：遥感技术具有探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大等特点，能在很短的时间内获得全面的资料。以陆地卫星多光谱扫描图像为例，一幅图像所含的信息量就达7.58×106个。2．思维提示遥感技术是在“地球上的物体都在不停地吸收、发射和反射电磁波，并且不同物体的电磁波是不同的”这个原理根底上开展起来的。从传感器承受信息到遥感信息的应用过程称遥感技术。如空对空遥感，就是从不同的工作平台〔如气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机〕的探测仪器〔传感器〕对地球外表的电磁波〔包括反射和发射〕特征信息进展探测，并经信息的传输、处理及判读分析^p，以对地球资及其环境等进展调整等进展调查、监测、评估研究的综合技术。遥感包括信息的获取、传输、接收与处理、分析^p和应用几个环节。3．才能提升遥感技术是比较成熟的技术。教材对遥感技术的概念、工作原理及其应用介绍比较详细，教学过程中，教师可以选取一些学生较为熟悉的地理事物的遥感影像，介绍它们与普通地图的区别，加深学生对遥感技术手段远间隔探测、感知地理事物，获取图像信息的认识，遥感就是“顺风耳”“千里眼”。理解遥感技术在经济建立和国土整治方面起到了很大的作用。考虑过程2遥感技术的应用领域1．主干知识应用领域详细内容备注资普查矿产资、水资、土地资、森林草场资、野生动物资等可对农作物进展估产灾害监测旱情、水灾，滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林失火等有助于防灾减灾环境监测荒漠化、土壤盐渍化、环境污染、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、海洋冰山漂流等工程建立及规划大型水利工程、港口工程、核电站、路网、城市规划等其他军事侦察、海上交通、海洋渔业等2．思维提示遥感技术已被应用于国民经济的各个领域，包括资评估、环境监测、灾害预警及其他地物变化的分析^p等。随着遥感技术应用的广度和深度开展，遥感技术的用途将大大扩展。3．才能提升遥感探测将更趋于实用化、商业化和国际化。考虑过程3学看遥感影像1．主干知识判读标志：不同地物有不同的影像特征，这些影像特征是判读识别各种地物的根据，这种根据就叫遥感影像解译标志，又称判读标志。解译标志分为直接解译标志和间接解译标志。直接解译标志指可以直接反映和表现目的地物信息的遥感影像的各种特征，包括遥感影像上的色彩、色彩、大小、形状、阴影、纹理、图型等。解译者利用直接解译标志可以直观识别遥感影像上的目的地物。间接解译标志指可以间接反映和表现目的地物信息的遥感影像的各种特征，借助它可以推断其他的相关地物。2．思维提示学看遥感影像：〔以假彩色卫星影像的判读为例〕解译标志目的地物直接解译标志色彩色彩自然要素人文要素边界轮廓水文要素为深蓝色或者蓝黑色，如河流、湖泊等；植物为红色人工建筑为灰白色或者浅蓝色，如城市、村庄、道路等形状边界圆滑的多为自然事物边界棱角明显往往是人工建