3.2遥感信息的获取和处理 课件(共48张PPT)

(共48张PPT)

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海口市沿海地区养殖业情况监测，影像可以监测到中间的岛东侧的水养殖业分布情况。
遥感作为一项高新技术，其应用范围越来越广泛。遥感信息是怎样获取和处理的呢？
第二节 遥感信息的获取和处理
遥感信息形成的原理
获取遥感信息的设备



遥感信息的处理

教学目标
知识目标：
1．初步了解遥感信息的形成原理，并能简单叙述几个常用的电磁波段；
2．了解获取遥感信息的基本设备和我国的研制情况；
3．了解遥感信息处理的基本方式。
能力目标：

1．通过阅读电磁波谱图，总结电磁波随波长的变化规律，培养总结归纳的能力；
2．通过图像对比，认识假色彩合成图像在识别植被和水体方面的优势，培养对比分析的能力；
3．能够根据实际情况选择空间分辨率和光谱分辨率都合适的传感器。
情感态度与价值观目标：
了解我国在传感器方面的研发情况，能够正视我国与发达国家之间存在的差距，并以此为动力，立志为提高我国的高新技术水平做出贡献。

教学重难点
重点：
获取遥感信息的基本设备；电磁波和电磁波谱；遥感信息处理的基本方式；遥感信息形成的基本原理。
难点：
电磁波和电磁波谱；遥感信息形成的基本原理。
一、遥感信息形成的原理
不同物体具有不同的物理性质，根据物体反射或辐射的电磁波能量的差异，遥感可以分辨不同的物体，并获取物体自身的信息，这就是遥感信息形成的原理。
想一想
电磁波辐射有哪些形式？
电磁波的波长越短其穿透性越强。遥感探测所使用的电磁波波段是从紫外线、可见光、红外线到微波的光谱段。它们的共性：在真空中传播的速度相同，等于光速；遵守同一的反射、折射、干涉、衍射、及偏振定律。
在可见光波段，随着波长的不同，光线可以表现出不同的颜色。请比较蓝色，绿色和红色光线的波长有什么不同？
答案
蓝色光线的波长大约为：0.43—0.47微米，波长较短；绿色光线的波长大约为：0.50—0.56微米波长居中；红色光线的波长大约为：0.62—0.76微米，波长较长。
二、获取遥感信息的设备
（一）遥感平台
用来搭载传感器的工具称为遥感平台。包括飞机，航天飞机，人造卫星，航空摄影卫星飞机，飞艇，气球，地面测量车等。不同遥感平台距离地面的高度不同，用途各异。一般高度越高，观测的范围越大；高度越低，获得的遥感信息越详细。
1.静止卫星
用途：定点的气象观测。
高度：36000km
风云2号卫星
2．地球观测卫星
高度：500~1000km
用途：定期的地球资源观测。
俄罗斯地球观测卫星系统
3．航天飞船
高度：240~350km
用途：地球观测和空间实验。
4．航测飞机、飞艇、气球
高度：300~7000km
用途：航空摄影调查，调查。
航天飞机
飞艇
5．地面观测车
高度：0~30m。
应用：地面实况调查。
传感器是记录地表物体辐射或反射的电磁波信息的仪器。最常用的传感器如下：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、专题制图仪、反束光导摄像管、高分辨率可视扫描仪、合成孔径侧视雷达等。
1．概念：
（二）传感器
传感器
传感器

2．考察传感器工作性能的两项重要指标：
（1）传感器的空间分辨率：指传感器能够记录的最小地面单元的大小。空间分辨率越高，获得的影像越清晰。
（2）传感器的光谱分辨率：指能够把电磁波分解成的波段数量。波段越多，光谱分辨率越高，获得的物体信息越多。

抗震救灾装备示意图
传感器可以将电磁波分解成不同波段，例如，把可见光分解成红，绿，蓝三个波段。运用你所学的光学知识，设想传感器是使用什么原理进行光的分解的。
答案
根据中学阶段所学的物理知识，可以设想传感器是利用色散原理用三棱镜将白光分解的。
三、遥感信息的处理
遥感信息处理包括两项工作：

纠正几何变形和消除辐射影响，进行数据纠正。
对图像进行增强处理，包括彩色合成，反差增强和滤波增强等。
（一）遥感技术的主要环节：
遥感技术主要环节 目标物 传感器 遥感地面系统 成果
遥感功能 接受物体和环境的电磁波辐射 收集、
传输信息 接收信息，处理、分析信息 专业图件或统计数字
（二）遥感技术的工作流程：
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




遥感技术的工作流程
假彩色合成影像
真彩色合成影像
中国真彩色卫星影像图
月球的假彩色卫星影像图

第4、7、3波段假彩色合成
活动
请采用小组合作方式做一个实验。
条件：红、绿、蓝三张透明的塑料薄膜，一盏灯，一面白墙。
实验步骤：
（1）打开灯，把灯放在墙前；
（2）把三张塑料薄膜以不同的组合放在灯前，让光线透过薄膜照射到墙上；
（3）观察投射到墙上的颜色，认识不同彩色合成的效果。

提示
实际上，不管将三张塑料薄膜如何组合放在灯前，光线透过薄膜投射到墙上的色斑和真彩色合成效果是相同的。原因是真彩色合成效果与组合顺序无关，仅与组合有关。

课堂小结
遥感信息的获取和处理
遥感信息形成原理
遥感信息的设备
遥感信息的处理
物理性质
电磁波能量
遥感平台
传感器











1．遥感技术系统主要有：
（1） 遥感平台系统，即运载工具。包括各种飞机、卫星、火箭、气球、高塔、机动高架车等；
（2）遥感仪器系统。如各种主动式和被动式、成像式和非成像式、机载的和星载的传感器及其技术保障系统；
（3）数据传输和接收系统。如卫星地面接收站、用于数据中继的通讯卫星等；用于地面波谱测试和获取定位观测数据的各种地面台站网；
（4）数据处理系统。用于对原始遥感数据进行转换、记录、校正、数据管理和分发；
（5） 分析应用系统。包括对遥感数据按某种应用目的进行处理、分析、判读、制图的一系列设备、技术和方法。
2．遥感信息形成的原理：不同物体具有不同的物理性质，根据物体反射或辐射的电磁波能量的差异，遥感可以分辨不同的物体，并获取物体自身的信息。
3．获取遥感信息的设备包括遥感平台和传感器。
4．考察传感器工作性能的两项重要指标：
（1）传感器的空间分辨率：指传感器能够记录的最小地面单元的大小。空间分辨率越高，获得的影像越清晰。
（2）传感器的光谱分辨率：指能够把电磁波分解成的波段数量。波段越多，光谱分辨率越高，获得的物体信息越多。

针对练习
1.从某一刻的摇杆影像中，不能获取的信息是（ ）
A．森林火灾面积
B．土地干旱程度
C．洪峰流量
D．植物病虫害程度
C
解析：主要运用遥感的应用。
1.下列飞行器中，适合搭载遥感传感器的有 ( )
①飞机 ②运载火箭
③人造卫星 ④宇宙飞船
A. ①②③ B. ②③④

巩固训练
一、选择:
D
C. ①②④ D. ①③④
2．遥感技术不大能发挥作用的领域是 ( )
A.水旱灾害监测
B.劳动力资源的普查
C.地物变化的分析
D.环境污染的监测
B
3．遥感技术包括的主要环节，按工作过程先后排序，正确的是（ ）
①应用 ②传输 ③获取 ④接收 ⑤解译、分析 ⑥处理
　　A．②③⑥①④⑤
　　B．①⑥④②⑤③
　　C．③②④⑥⑤①
　　D．⑤⑥④②③①
C
二、填空
　　1．_______是记录地表物体辐射或反射的电磁波信息的仪器。
　　2．电磁波谱中波长最短的是________。
　　3．考察传感器工作性能的两项重要指标是__________________和____________________。
传感器
γ射线
传感器的空间分辨率
传感器的光谱分辨率
三、简答题
1．简述遥感信息的形成原理，并列举几种常见的电磁波段。
答案：1．不同物体具有不同的物理性质，根据物体反射或辐射的电磁波能量的差异，遥感可以分辨不同的物体，并获取物体自身的信息。
γ-射线、X-射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。
2．遥感信息的技术系统主要分为哪几部分。
（1）遥感平台系统
（2）遥感仪器系统
（3）数据传输和接收系统
（4）数据处理系统
（5）分析应用系统