第二节 遥感技术及其应用
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第三章地理信息技术应用第二节
遥感技术
及其应用 你知道吗？
遥感技术可以打假！ 曾有报道，北京中关村某高科技厂家在建设厂房时要求使用一种高科技合成（具有质轻、防晒等功能）材料作为房顶，但施工方在施工过程中为了获取更多的利润，有些房顶只使用一般材料，由于外观看不出差异，厂家被蒙在鼓里，一年后，北京某遥感专业的实习学生在判读中关村多种波段的遥感图像时，发现这家工厂的厂房屋顶材质不同，于是向厂方了解，厂方否认用了不同材质，经实习学生的进一步解释，厂家终于明白施工方用了劣质材料，因此，施工方不得不承认这一事实，并加以赔偿。为什么肉眼难以分辨，遥感却具有“火眼金睛”？ 遥感技术不仅仅是打假，遥感技术是地理信息技术中获取地理信息的重要技术手段，作为一种新型的综合探测技术，遥感因近些年来广泛应用于国民经济的各个领域而备受关注法国 SPOT-4卫星火箭发射国际空间站 我国神舟号飞船 阅读课本P86
遥感技术——拓展人类观察力的工具 遥感，就是遥远的感知。为什么能进行遥远的感知呢？ 因为地球上所有物体都在不停地发射、反射、吸收电磁波，而且不同物体对电磁波的发射、反射、吸收的特性不同 例如，植物的叶子看起来是绿色的，是因为叶子中的叶绿素对太阳光中蓝色和红色波长的光强烈反射的缘故。物体的这种对电磁波固有的特性叫做光谱特性一、遥感 技术概述（RS）（一）遥感的概念与发展 遥感——借助对电磁波敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波的辐 射、反射、散射等信息。并通过分析，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。阅读课本P86“遥感技术的发展” 第一架照相机拍摄的第一张风景照片就可以称为遥感，是利用近地面平台成像遥感，利用气球作为遥感平台是对近地面遥感的进一步发展； 20世纪初第一架飞机诞生、1915年世界上第一台航空摄影专用相机产生，标志着航空遥感技术产生，但航空遥感最早被广泛应用于军事侦察领域，直到1920年以后航空遥感才开始在民用领域得到应用； 1957年，原苏联第一颗人造卫星的升空标志着人类进入太空时代，随后美国阿波罗宇宙飞行器发回第一张地球影像图，标志着太空遥感（航天遥感）时代到来。 可见，遥感技术是随着工作平台、传感器和探测器的发展而发展的。 以下文字材料反映了现遥感技术的哪些特点？ 一张比例尺为1：35000的23cm×23cm的航空图片，可反映出60多平方千米的地理景观实况；
一幅陆地卫星TM（专题制图仪）图像，其覆盖面积可达34255平方千米。视域广阔，监测范围大 陆地卫星Ⅴ、Ⅵ的运行周期为16天，即每16天可以对全球陆地表面成像一遍；
NOAA气象卫星每天能接收两次覆盖全球的图像。动态监测、实时传输 这种特点有利于及时发现病虫害、洪水及森林火灾等自然灾害，为抗灾、减灾工作提供可靠的科学依据。（二）遥感技术系统与遥感类型 １．遥感技术系统的组成 遥感平台（1）摄影类型的传感器； （2）扫描成像类型的传感器； （3）雷达成像类型的传感器； （4）非图像类型的传感器。
照相机是最古老和常用的传感器。传感器的类型?1).什么是遥感技术？它有哪些环节组成？遥感技术—从传感器接收信息到遥感信息应用的全过程 2).从不同角度,遥感有哪些不同分类方法??根据运载工具:根据辐射源:按照电磁波的波谱范围:红外遥感、微波遥感、多谱段遥感等按照应用领域或专题:资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感等航天遥感、航空遥感、近地遥感 主动式遥感和被动式遥感紫外遥感、可见光遥感、环境遥感、大气遥感、?3).航空器与航天器有何区别？航空器——在大气层中飞行的飞行器。包括气球、
气艇、飞机、滑翔机、直升机等。航天器——用于航天飞行的飞行器。包括人造卫
星、宇宙飞船、空间站、航天飞机、
行星探测器等2.遥感技术的类型 ?航天遥感、航空遥感、近地遥感比较 位于大气层外的卫星、宇宙飞船等,高度>80千米大气层内飞行的各类飞机、飞艇,高度<20千米三角架、遥感塔、遥感车(船)建筑物的顶部等比例尺最小,覆盖
率最大,概括性强,具
有宏观特点;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,多为单一波段成像动态性好,适合对某地
区连续观察,周期性好动态性差,适合做长周期(几个月及更长)观察灵活机动,费用较低,
适合小范围探测【 阅读指导 】 一种物质所产生的自身辐射，或对外来辐射所产生的反射和透射，形成了该物质的一种特别标志——波谱特征。上图显示了松林、草地、红砂岩和泥浆的反射波谱曲线。可以看出，不同地物的反射率是不同的，通过对不同地物的波谱特征进行分析，就可以判断地物了。二、遥感与资源普查 1.遥感在矿产资源普查中的应用 2.遥感在生物资源普查中的应用 传统寻找矿产与遥感寻找矿产的区别 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。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
大致区域为农业、林业、
城市绿化、环
境保护等部门
服务遥感在林业和农业方面的应用1.在特定的卫星图像上，健康的植被往往呈鲜红色；长势比较弱的植被颜色比较浅，由此可判断植被生长状况。 2.不同的地物和地物的不同状况,有不同的反射率,根据这个原理,可以利用遥感的工作有：判断水体污染、分析城市大气污染、监测灾害、普查资源等。1、在卫星图像上，怎样通过颜色差异判断植物的生长状况？
2、根据植物健康状况在反射波谱中变化的原理，遥感还可以应用到哪些领域？ 例 ( 2004 · 广东、广西）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。读图回答（ 1 ）-（ 3 ）题。( 1 ）图中，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是( )① 红外线 ② X 光
③ 可见光 ④ 紫外线
A ． ① ② B ． ② ③
C ． ③ ④ D ． ① ③D( 2 ）根据图中的原理，可用遥感技术直接( )① 划分植物类型
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 ． ① ② B ． ② ③
C ． ③ ④ D ． ① ③C(3)不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率，根据这个原理，可以利用遥感的工作有( )① 判断水体污染
② 判断人口分布
③ 分析城市大气污染
④ 估算工业生产总值
A ． ① ② B ． ② ③
C ． ③ ④ D ． ① ③D 解析： ( 1 ）可直接从图中找出健康植物与重度病害植物反射波谱曲线的交．点，向横坐标作垂线，可看出重度病害植物反射率高的波段大致是 0 . 60 ——0 . 80 微米。 ( 2 ）植物的健康状况可通过遥感技术来判断，粮食作物的产量高低也与作物的健康状况有关。（ 3 ）水体污染与否，城市大气质量状况均属于“地物的不同状况”，它们的反射率也不相同。三.遥感与环境灾害监测 随着遥感技术的发展，遥感将不仅为人们提供信息资源，改变人们的生产、生活与交往方式，而且在环境监测、灾害预警等方面发挥巨大作用，有助于灾害的预防、环境的治理和保护。荒漠化、土壤盐渍化、
海上冰山漂流、海洋
生态、全球气候变化
及其影响、植被变化、
水体污染、大气污染等旱情、水灾、滑坡、
虫害、森林火灾等
泥石流、地震、农
林病有利于人们了
解环境变化，
使环境得到保
护和改善有利于
防灾减灾思考完成P93——94活动 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,是由于植树造林产生的;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.我国的环境与灾害问题有:土地荒漠化、土壤盐碱化、环境污染、海洋生态、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。
遥感技术可以及时探知森林火灾发生的地点和范围，可分析大火蔓延的方向，为灭火总指挥部制定灭火计划、做出灭火部署提供科学依据。 3、根据不同地物的不同状况有不同的反射率，可以利用遥感判断水污染和大气污染。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。结构整合练习 1 ．遥感技术的工作原理是( ) A ．不同地物的海拔高度不同 B ．不同地物的表面温度不同 C ．不同地物的电磁波特性不同 D ．不同地物的化学特征不同C2 ．运用遥感技术监测森林火灾与人工监测相比．优点有( ) ① 获取资料快，可及时进行动态分析 ② 受地面限制少．避免人员伤亡
③ 获取信息量大
④ 探测范围大，可在客观上进行监测 A ． ① ② ③ B ． ① ③ ④
C ． ① ③ ④ D ． ① ② ③ ④D3 ．遥感技术在农业方面的应用有( ) ① 识别各种农作物
② 计算种植面积
③ 根据作物生长情况估计产量
④ 农作物灾情预报
A ． ① ② ③ B ． ② ③
C ． ① ③ ④ D ． ① ② ③ ④D4 ．遥感技术可为开发、保护海洋提供支持，下列内容适合运用遥感技术的是( ) ① 海上冰山漂流监测
② 海上石油污染监测
③ 近海赤潮灾害监测
④ 海岸港口工程规划
A① ② B ① ② ③
C ① ② ③ ④ D ② ③C5 ．传感器的主要作用是( ) A ．只接收地面物体的反射波谱
B ．只记录接收地面物体辐射波谱
C ．接收地面物体反射或辐射的
电波信息
D ．对获得的信息进行处理分析C
第三章地理信息技术应用第二节
遥感技术
及其应用 你知道吗？
遥感技术可以打假！ 曾有报道，北京中关村某高科技厂家在建设厂房时要求使用一种高科技合成（具有质轻、防晒等功能）材料作为房顶，但施工方在施工过程中为了获取更多的利润，有些房顶只使用一般材料，由于外观看不出差异，厂家被蒙在鼓里，一年后，北京某遥感专业的实习学生在判读中关村多种波段的遥感图像时，发现这家工厂的厂房屋顶材质不同，于是向厂方了解，厂方否认用了不同材质，经实习学生的进一步解释，厂家终于明白施工方用了劣质材料，因此，施工方不得不承认这一事实，并加以赔偿。为什么肉眼难以分辨，遥感却具有“火眼金睛”？ 遥感技术不仅仅是打假，遥感技术是地理信息技术中获取地理信息的重要技术手段，作为一种新型的综合探测技术，遥感因近些年来广泛应用于国民经济的各个领域而备受关注法国 SPOT-4卫星火箭发射国际空间站 我国神舟号飞船 阅读课本P86
遥感技术——拓展人类观察力的工具 遥感，就是遥远的感知。为什么能进行遥远的感知呢？ 因为地球上所有物体都在不停地发射、反射、吸收电磁波，而且不同物体对电磁波的发射、反射、吸收的特性不同 例如，植物的叶子看起来是绿色的，是因为叶子中的叶绿素对太阳光中蓝色和红色波长的光强烈反射的缘故。物体的这种对电磁波固有的特性叫做光谱特性一、遥感 技术概述（RS）（一）遥感的概念与发展 遥感——借助对电磁波敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波的辐 射、反射、散射等信息。并通过分析，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。阅读课本P86“遥感技术的发展” 第一架照相机拍摄的第一张风景照片就可以称为遥感，是利用近地面平台成像遥感，利用气球作为遥感平台是对近地面遥感的进一步发展； 20世纪初第一架飞机诞生、1915年世界上第一台航空摄影专用相机产生，标志着航空遥感技术产生，但航空遥感最早被广泛应用于军事侦察领域，直到1920年以后航空遥感才开始在民用领域得到应用； 1957年，原苏联第一颗人造卫星的升空标志着人类进入太空时代，随后美国阿波罗宇宙飞行器发回第一张地球影像图，标志着太空遥感（航天遥感）时代到来。 可见，遥感技术是随着工作平台、传感器和探测器的发展而发展的。 以下文字材料反映了现遥感技术的哪些特点？ 一张比例尺为1：35000的23cm×23cm的航空图片，可反映出60多平方千米的地理景观实况；
一幅陆地卫星TM（专题制图仪）图像，其覆盖面积可达34255平方千米。视域广阔，监测范围大 陆地卫星Ⅴ、Ⅵ的运行周期为16天，即每16天可以对全球陆地表面成像一遍；
NOAA气象卫星每天能接收两次覆盖全球的图像。动态监测、实时传输 这种特点有利于及时发现病虫害、洪水及森林火灾等自然灾害，为抗灾、减灾工作提供可靠的科学依据。（二）遥感技术系统与遥感类型 １．遥感技术系统的组成 遥感平台（1）摄影类型的传感器； （2）扫描成像类型的传感器； （3）雷达成像类型的传感器； （4）非图像类型的传感器。
照相机是最古老和常用的传感器。传感器的类型?1).什么是遥感技术？它有哪些环节组成？遥感技术—从传感器接收信息到遥感信息应用的全过程 2).从不同角度,遥感有哪些不同分类方法??根据运载工具:根据辐射源:按照电磁波的波谱范围:红外遥感、微波遥感、多谱段遥感等按照应用领域或专题:资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感等航天遥感、航空遥感、近地遥感 主动式遥感和被动式遥感紫外遥感、可见光遥感、环境遥感、大气遥感、?3).航空器与航天器有何区别？航空器——在大气层中飞行的飞行器。包括气球、
气艇、飞机、滑翔机、直升机等。航天器——用于航天飞行的飞行器。包括人造卫
星、宇宙飞船、空间站、航天飞机、
行星探测器等2.遥感技术的类型 ?航天遥感、航空遥感、近地遥感比较 位于大气层外的卫星、宇宙飞船等,高度>80千米大气层内飞行的各类飞机、飞艇,高度<20千米三角架、遥感塔、遥感车(船)建筑物的顶部等比例尺最小,覆盖
率最大,概括性强,具
有宏观特点;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,多为单一波段成像动态性好,适合对某地
区连续观察,周期性好动态性差,适合做长周期(几个月及更长)观察灵活机动,费用较低,
适合小范围探测【 阅读指导 】 一种物质所产生的自身辐射，或对外来辐射所产生的反射和透射，形成了该物质的一种特别标志——波谱特征。上图显示了松林、草地、红砂岩和泥浆的反射波谱曲线。可以看出，不同地物的反射率是不同的，通过对不同地物的波谱特征进行分析，就可以判断地物了。二、遥感与资源普查 1.遥感在矿产资源普查中的应用 2.遥感在生物资源普查中的应用 传统寻找矿产与遥感寻找矿产的区别 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。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
大致区域为农业、林业、
城市绿化、环
境保护等部门
服务遥感在林业和农业方面的应用1.在特定的卫星图像上，健康的植被往往呈鲜红色；长势比较弱的植被颜色比较浅，由此可判断植被生长状况。 2.不同的地物和地物的不同状况,有不同的反射率,根据这个原理,可以利用遥感的工作有：判断水体污染、分析城市大气污染、监测灾害、普查资源等。1、在卫星图像上，怎样通过颜色差异判断植物的生长状况？
2、根据植物健康状况在反射波谱中变化的原理，遥感还可以应用到哪些领域？ 例 ( 2004 · 广东、广西）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。读图回答（ 1 ）-（ 3 ）题。( 1 ）图中，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是( )① 红外线 ② X 光
③ 可见光 ④ 紫外线
A ． ① ② B ． ② ③
C ． ③ ④ D ． ① ③D( 2 ）根据图中的原理，可用遥感技术直接( )① 划分植物类型
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 ． ① ② B ． ② ③
C ． ③ ④ D ． ① ③C(3)不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率，根据这个原理，可以利用遥感的工作有( )① 判断水体污染
② 判断人口分布
③ 分析城市大气污染
④ 估算工业生产总值
A ． ① ② B ． ② ③
C ． ③ ④ D ． ① ③D 解析： ( 1 ）可直接从图中找出健康植物与重度病害植物反射波谱曲线的交．点，向横坐标作垂线，可看出重度病害植物反射率高的波段大致是 0 . 60 ——0 . 80 微米。 ( 2 ）植物的健康状况可通过遥感技术来判断，粮食作物的产量高低也与作物的健康状况有关。（ 3 ）水体污染与否，城市大气质量状况均属于“地物的不同状况”，它们的反射率也不相同。三.遥感与环境灾害监测 随着遥感技术的发展，遥感将不仅为人们提供信息资源，改变人们的生产、生活与交往方式，而且在环境监测、灾害预警等方面发挥巨大作用，有助于灾害的预防、环境的治理和保护。荒漠化、土壤盐渍化、
海上冰山漂流、海洋
生态、全球气候变化
及其影响、植被变化、
水体污染、大气污染等旱情、水灾、滑坡、
虫害、森林火灾等
泥石流、地震、农
林病有利于人们了
解环境变化，
使环境得到保
护和改善有利于
防灾减灾思考完成P93——94活动 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,是由于植树造林产生的;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.我国的环境与灾害问题有:土地荒漠化、土壤盐碱化、环境污染、海洋生态、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。
遥感技术可以及时探知森林火灾发生的地点和范围，可分析大火蔓延的方向，为灭火总指挥部制定灭火计划、做出灭火部署提供科学依据。 3、根据不同地物的不同状况有不同的反射率，可以利用遥感判断水污染和大气污染。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。结构整合练习 1 ．遥感技术的工作原理是( ) A ．不同地物的海拔高度不同 B ．不同地物的表面温度不同 C ．不同地物的电磁波特性不同 D ．不同地物的化学特征不同C2 ．运用遥感技术监测森林火灾与人工监测相比．优点有( ) ① 获取资料快，可及时进行动态分析 ② 受地面限制少．避免人员伤亡
③ 获取信息量大
④ 探测范围大，可在客观上进行监测 A ． ① ② ③ B ． ① ③ ④
C ． ① ③ ④ D ． ① ② ③ ④D3 ．遥感技术在农业方面的应用有( ) ① 识别各种农作物
② 计算种植面积
③ 根据作物生长情况估计产量
④ 农作物灾情预报
A ． ① ② ③ B ． ② ③
C ． ① ③ ④ D ． ① ② ③ ④D4 ．遥感技术可为开发、保护海洋提供支持，下列内容适合运用遥感技术的是( ) ① 海上冰山漂流监测
② 海上石油污染监测
③ 近海赤潮灾害监测
④ 海岸港口工程规划
A① ② B ① ② ③
C ① ② ③ ④ D ② ③C5 ．传感器的主要作用是( ) A ．只接收地面物体的反射波谱
B ．只记录接收地面物体辐射波谱
C ．接收地面物体反射或辐射的
电波信息
D ．对获得的信息进行处理分析C