第3章 第2节
(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)
一、选择题
读下图及材料，回答1～2题。
在卫星图像上可以判读水系的形态特征。水系的形态与地质构造，岩性和地貌有密切的关系，例如，树枝状水系表现为支流与主流以锐角相交，主要分布在岩性均一、基岩较软的地区(如砂岩、页岩、黄土及海岸平原沉积岩发育的地区)。格状水系表现为支流与主流以直角相交，主要分布在垂直交叉的断裂、裂隙发育的沉积岩地区。
1．关于上述判读卫星遥感影像的过程，下列说法正确的是( )
A．判读水系形态只能利用间接解译标志
B．根据水系形成推断地质构造和地貌是利用间接解译标志
C．在洪水期和枯水期拍摄的卫星影像其水系形态完全相同
D．河流和道路在卫星影像图上都是线状，无法应用直接解译标志加以判别
2．放射状水系的分布地区一般不会出现在( )
A．海岛 B．火山
C．孤山 D．平原
解析： 第1题，判读水系形态可以运用色调、形状等直接解译标志，借助某些地物信息推断其他相关地物，这属于间接解译标志。河流在洪水期水量可能增加而导致水系形态变化。河流和道路可以通过形状及其变化等直接解译标志区分。第2题，水系呈放射状，说明中部高、四周低，海岛、火山、孤山都有可能。平原地区地势平坦，出现的机会较少。这也是一个利用间接解译标志的例子。
答案： 1.B 2.D
遥感技术可以根据不同的目的和任务，选用不同的波段和不同的遥感仪器，取得所需的信息。除地表外，遥感能探测一定深度的海底和冰层。微波遥感还具有全天候工作的能力。据此回答3～5题。
3．以上材料说明遥感技术( )
A．探测范围大 B．用途广
C．受地面条件限制少 D．手段多，获得的信息量大
4．为获取所需的不同信息，完成不同的目的和任务，遥感技术可用( )
A．不同的传感器 B．不同的波段和不同的遥感仪器
C．不同的运载工具 D．不同的电磁波
5．地物的光谱特征是遥感技术的重要理论依据，下列说法正确的是( )
A．不同地物对同一波段，电磁波反射率相同
B．相同的地物，在不同的波段其反射率相同
C．作物生长的不同阶段，电磁波反射光谱不同
D．相同类型土壤即使含水量不同，电磁波反射光谱也相同
解析： 从题中提供的信息可知，材料说明的是遥感技术受地面条件限制少。遥感可选用不同的波段和不同的遥感器以完成不同的目的和任务。作物生长的不同阶段，电磁波反射的光谱不同。
答案： 3.C 4.B 5.C
读下图，回答6～8题。
遥感卫星接收不同地物反射信息示意图
6．遥感影像能够被判读的基础是( )
A．不同地物反射的电磁波不同 B．不同地物的颜色不同
C．不同地物的体积不同 D．不同地物的位置不同
答案： A
7．在黑白遥感图片中，一般建筑物为( )
A．白色 B．黑色
C．浅灰色 D．灰白色
答案： D
8．在假彩色卫星影像上河流与公路相比通常( )
①宽度不发生变化 ②宽度从上游到下游逐渐变宽 ③相对比较平直 ④弯曲多变
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
答案： D
读下图，完成9～10题。
9．上图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
10．就航天遥感而言，其探测的范围越大，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
解析： 第9题，由图中“我一次就可以把半个地球照进去”可知航天遥感的特点是监测范围广。第10题，获取资料的速度、周期与探测范围关系较小，但范围越大时，对分辨率影响越大。
答案： 9.A 10.C
新华社2008年10月20日电 中国科学院成功接收了加拿大RADARSAT－2卫星向中国发送的第一轨遥感数据，并实现了高质量的成像处理。据此回答11～13题。
11．根据遥感平台的高度，资料中的遥感属于( )
A．主动式遥感 B．航天遥感
C．航空遥感 D．大气遥感
12．遥感图像是地物反射波谱特征在图像上的反映，据此原理，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监测列车的运动情况 ④监测草场退化情况
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
13．RADARSAT－2卫星的应用领域有( )
①海水监测 ②地质勘探 ③海事监测 ④农林资源普查 ⑤生态环境保护
A．①②③ B．②③⑤
C．①②④⑤ D．①②③④⑤
解析： 该题组考查遥感技术及应用。第11题，按遥感平台高度，遥感分为航天遥感(卫星、航天飞机、宇宙飞船、航天空间站为运载工具)、航空遥感(飞机为运载工具)、近地面遥感。第12题，不同的地物、同一地物的不同状态反射波谱特征不同的都可直接利用遥感技术；列车的运动情况反射波谱特征相同。第13题，由题干信息可确定RADARSAT－2卫星是一颗遥感卫星。遥感技术广泛应用于资源普查、灾害监测、环境监测等各领域。
答案： 11.B 12.B 13.D
二、综合题
14．读下面水分含量对玉米叶子反射率的影响图，回答问题。
(1)据图可知，玉米叶子水分含量与反射率的关系是________(正或负相关)，要监测玉米缺水的状况，首要采用的现代化技术是________。
A．全球定位系统(GPS) B．地理信息系统(GIS)
C．遥感(RS) D．决策支持系统(DSS)
(2)监测玉米含水量变化，主要是通过监测玉米的________来判断玉米的生长状况( )
A．电磁波特征 B．种植密度
C．种植面积 D．形状特征
(3)玉米反射率较高的波段为( )
A．红外线 B．可见光
C．紫外线 D．X射线
(4)依据上述原理，举例说明遥感在现代农业中的应用。
解析： (1)由图中可知玉米叶子含水量越高，反射率越低，利用遥感技术可以接收地物反射的电磁波，再根据反射率差异判断玉米缺水状况。(2)通过监测玉米叶子波谱特征来判断玉米缺水状况，进而判断玉米生长状况。(3)由图中可知玉米反射率较高的波段波长大约处于0.76～1.3之间，应是红外线部分。(4)可以根据农作物叶子含水量判断旱涝情况，进而估计农作物的产量。
答案： (1)负相关 C (2)A (3)A
(4)通过监测农作物叶子含水量及时监测农作物旱涝情况，为科学用水提供信息，提高水资源利用率；分析农作物的生长状况，估计农作物产量。
15．汶川大地震发生后，重灾区陷入信息隔绝状态。国土资源部第一时间紧急启用航空遥感飞机，从6 000米高空拍摄了地震灾区高精度遥感图片。之后，航空遥感飞机还成为监测堰塞湖次生灾害威胁的“天眼”。
上面两张图片分别是在2006年和2008年5月14日卫星对汶川地区拍摄的遥感影像。
读材料与图思考以下问题。
(1)从图中我们可以很明显地看到发生了哪些次生灾害？
(2)在此次救灾中遥感可以起什么作用？
(3)遥感还可以应用于________、________、________、______等领域。
解析： 从图片中可以看到地震后出现河道间断、大面积的滑坡、泥石流等。汶川地震发生后，在地震灾区通信、交通被严重破坏的情况下，科技工作者通过卫星遥感技术和航空遥感飞机，给抗震救灾指挥部及时提供了大量地面宏观灾情遥感图像，为指挥部科学评估灾情，采取有效救灾、防灾、抢险措施作出了贡献，除此之外遥感还广泛应用于国民经济发展的各个部门。
答案： (1)地震后大面积的山体滑坡和泥石流。
(2)给抗震救灾指挥部及时提供大量地面宏观灾情遥感图像，为指挥部科学评估灾情，采取有效救灾、防灾、抢险措施作出贡献。
(3)勘探矿产资源 调查生物资源 水资源监测 环境灾害监测(共59张PPT)
第二节 遥感技术的应用
2009年，美国利用资源卫星在估测本国小麦产量的同时，还对其他国家小麦产量进行估测，根据所得数据指定生产布局、储运、加工等计划，确定对外贸易策略，由此获利数亿美元。
美国能在很短的时间内获得大量的资料和数据，依靠的是遥感技术。
【学习目标】 1.了解遥感技术的原理、特点、组成和分类。
2．结合实例，了解遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用。
一、遥感
1．概念：利用一定的技术设备和系统在远离被测目标的位置上对被测目标的电磁波特征进行测量、记录与 的技术。
2．原理：不同物体反射或辐射的 特征不同。
3．类型：近地面遥感、 遥感、航天遥感。
分析
电磁波
航空
二、遥感在资源普查中的应用
1．应用领域：
矿产资源勘探、水资源的调查、 等。
2．遥感在资源普查方面的优势：可全面系统地提供资源状况和对信息进行 。
农作物的估产
及时更新
三、遥感在环境和灾害监测中的应用
读下图，回答下列问题。
遥感直观示意图
(1)填写遥感技术装备名称：
A________，B________，C________。
(2)A装备的作用是________________________________；
B装备的作用是__________________________。
(3)遥感技术应用的领域除灾害监测外，还有________、________、________等，另外军事侦察、海上________、海洋渔业也广泛应用该技术。
要点(1)[读图说明]A、卫星(或运载工具)B、传感器C、地面接收站
要点(2)[读图分析]装载传感器 接收地面物体发射或反射的电磁波信息
要点(3)[轻巧识记]资源普查 环境和灾害监测 工程建设及规划 交通
读下图，完成下列问题。
遥感技术工作原理示意图
(1)从A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，对地面物体的分辨率是较________(高、低)的。
(2)A图所示遥感类型与B图所示类型相比其主要优点是______________________________。
(3)在B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___________________________。
解析： 本题主要考查遥感的工作原理及其不同遥感类别的特点和从图中提取有效信息的能力。A图中有飞机，说明是航空遥感，对地物的分辨率高。B图中遥感平台在大气层以外，说明是航天遥感。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都是唯一的，这也就形成了该物质的一种特别标志——波谱特征，对不同物质的波谱特征进行分析就可以判读地物，这就是利用遥感图像进行地物判读的原理。
答案： (1)飞机 航空摄影 高
(2)机动性强，可以根据研究主题选择适当的传感器、适当的飞行高度和飞行区域
(3)地面反射或辐射的电磁波信息 地面接收太阳辐射产生地面辐射及地面对太阳辐射产生反射 不同物体、不同环境，地物反射或产生的电磁波是不同的，传感器可以对其记录、识别
1．关于遥感技术的叙述，正确的是( )
A．遥感是人们利用肉眼在遥远的宇宙空间对地理事物进行感知
B．遥感是人们利用一定技术装备，对遥远的宇宙事物进行感知
C．遥感的关键装置是航空器或卫星
D．遥感的关键装置是传感器
解析： 解答此题的关键是掌握遥感的相关知识，遥感是人们利用一定的技术装备，在航空器或航天器上，对遥远的地物进行感知，其关键装置是传感器。
答案： D
读材料一、材料二，完成下列问题。
材料一 2007年12月下旬NOAA卫星对江苏省的植被状况进行遥感监测，制作植被分布遥感监测图，并对全省各市平均绿度值进行了统计，与前期相比，植被指数有所升高。本旬该省大部分地区冬小麦仍处于缓慢生长阶段，麦苗长势较好，淮河以南地区油菜处于第五真叶期。
材料二 宋燕兵是一位中国国土资源航空物探遥感中心物探部的空中仪器操作员，据他介绍，航空物探就是把航空电磁仪等专门探测仪器安装在飞机上，从空中向地表不断发射信号、再接收返回信号，测量地球磁场、电磁场等物理场的变化，了解地下地质情况和矿藏分布，能在高寒地区、陡峭山区、原始森林和沼泽湖泊等人员难以到达的地区进行地质调查。他形象地说航空物探就是给地球做CT。
(1)材料一与材料二分别体现了遥感技术在哪些方面的应用？
(2)由材料二可知飞机是系统中的________，电磁仪是系统中的________。
(3)两段材料显示出遥感技术的优点是什么？
要点(1)[读材料得]材料一显示了遥感在资源普查中的应用，材料二显示了遥感在勘探矿产资源方面的应用。
要点(2)[分析材料]遥感平台 传感器
要点(3)[轻巧记忆]优点是：视阈广阔、应用领域广、能瞬时成像、实时传输、快速处理、迅速获取信息和实施动态监测，受地面条件限制少，获取信息量大。
读下列材料和图表，回答有关问题。
遥感技术在水文学方面的应用范围是广泛的，如水资源调查、水资源动态研究、冰雪研究等等。例如：青藏高原的高山冰雪覆盖区及新疆、内蒙古浩瀚无垠的戈壁沙漠地带，人们难于到达，利用遥感技术有助于掌握这些地区的冰雪消融以及江、河、湖、沼的分布、面积、水量、水质、水文资料等。
下图是根据卫星遥感影像绘制的某地区的平面图(A)和该图中的河流R的纵剖面图(B)，而表中的气候资料则是平面图P地的多年平均观测结果。
月份 1 2 3 4 5 6
月平均气温/℃ －7.3 －2.5 5.3 11.7 16.7 20.5
月平均降水量/mm 0.5 0.6 2.5 6.0 13.0 11.0
月份 7 8 9 10 11 12
月平均气温/℃ 22.4 21.0 15.9 9.4 1.6 －5.7
月平均降水量/mm 19.8 28.5 17.0 9.0 1.6 0.5
(1)运用遥感技术对该地区探测的优点是__________；____________；____________获得信息量大。
(2)根据表中的气候数据，判定P地所在地区属于__________气候(类型)；河流R的主要水源补给形式是_________________。
(3)遥感资料显示，近年来山区农林面积不断缩小，河流R的水量不断减少，河流尾闾地区的农业区不断缩小，主要人为原因可能有____________________和____________________。
(4)卫星遥感影像资料还表明，近年来该地区侵蚀高山上的雪线在升高，作出判断采用的方法是__________________。
(5)导致雪线上升的环境问题是__________________。
解析： 本题考查西北地区的基本知识并糅合进3S技术应用，注意了知识间的联系，本题答案很容易得出。
答案： (1)探测范围大 获取资料快 受地面限制少
(2)温带大陆性 高山冰雪融水和夏季降水
(3)中上游地区工农业用水量增加 上游地区森林被大量砍伐(4)对比分析不同时期该地区的卫星影像资料
(5)温室效应，全球变暖
2．李强同学在判读某地区卫星图像后，用透明纸蒙在上面绘出了主要道路、城市、村庄、河流的位置和范围，如下图所示。读图回答下列问题。
(1)原卫星影像图上，李强同学区分河流与道路使用的直接解译标志是：①________，②________，③________。根据直接解译标志判断B处为道路还是河流？____________。
(2)在原卫星影像图上，村庄为不规则的点状或星状，那么城市为________状，道路、河流为________状。
(3)A处为一道路，C处为一河流，在原卫星影像图上间接解译标志是_______________________________。
(4)在2004年3月和2004年8月的卫星影像图上，D处的色调是否一致？______。原因可能是_____________________。
解析： 在卫星影像图上，直接解译标志有色调、形状、大小等。道路、河流、城市色调不同，形状也不一样，道路宽度不变，比较平直；河流弯曲而且宽度有变化。间接解译标志指能够间接表现目标地物信息的各种特征，题中A处和C处同是线状，但A与城市相连，C直接与一河流相连，故推断A处为一道路，C处为一条河流。影像解译标志因地、因时、因波段而不同。
答案： (1)色调 道路宽度往往不发生变化，河流从上游到下游逐渐变宽 道路比较顺直，河流弯曲多变 河流
(2)面 线
(3)A与城市相连，C直接与河流相连
(4)否 D处为一河流，季节不同时，水深不同，河流含沙量不同，表现在卫星影像图上的色调就不一样
1．影响传感器的因素与分析
2．遥感在资源普查中的应用
应用领域 具体内容 备注
矿产资源 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 人们只需要分析遥感图像就可以划定蕴藏的大致区域
生物资源 通过遥感图像解析或图像处理技术，提取植物的分布、类型、结构、健康状况、产量等数据 为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务
3.遥感在环境和灾害监测中的应用
应用领域 具体内容 备注
环境检测 土地利用不当；荒漠化、土地盐渍化
海洋生态：赤潮
海上冰山漂流，全球气候变化及其影响：海岸线变化
污染问题：水体污染、大气污染、石油污染 有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善
灾害检测 气象灾害：旱情、水灾、台风
地质灾害：滑坡、泥石流、地震
农业灾害：病虫害
其他灾害：森林火灾 有利于防灾减灾
4.遥感的工作过程
遥感的工作过程比较复杂，但之所以难以理解是因为没有把遥感的过程想象成立体图，现图示如下，以助理解。
(1)遥感的工作环节如下：
(2)列表比较遥感技术的主要装置和作用。
特 点 作 用
传感器 是遥感的关键装置 接收地物反射或辐射的电磁波信息，并以影像胶片或数据磁带的形式记录下来，传送到地面接收站
地面接收站 信息处理、判读分析 对遥感信息进行处理和判读，并进行野外实地验证
遥感
影像 遥感信息应用的主要依据 为资源勘探、动态监测和规划决策服务
(3)遥感的基本工作原理。
遥感是利用装在飞机或人造卫星等上面的光学和电子设备，接收地球上物体反射或辐射的电磁波，形成影像，再将影像传回地面接收站，使用处理和识别设备对影像进行处理和分析，获得地物的信息。
5．遥感在区域地理环境研究中的应用
(1)遥感可以提高研究工作的精度和质量，节省人力、财力，提高效率。
(2)遥感信息作为重要的信息源，为区域地理环境研究从定性到定量、从静态到动态、从过程到模式的转化和发展，提供了条件。
(3)遥感广泛应用于资源调查、环境监测、自然灾害防御监测等领域。例如，长江流域大洪水。
与实地测绘相比，遥感具有探测范围大(“飞得高，探得远”)、获得资料速度快、周期短、受地面条件限制小(适应性强)等特点。在有些方面，遥感还是目前取得所需资料的唯一手段，特别是人员难以进入区域的调查，因此具有成本低，效益大的特点。
6．遥感图片的判读
(1)不同地物的判读标志。
遥感影像的判读标志，也称判读要素，是遥感影像上能直接反映和判别地物信息的影像特征，包括形状、大小、阴影、图案和位置等。在标准假彩色遥感影像上，不同地物可以根据颜色的不同加以识别，并可据此建立判读标志。例如，城镇呈中心色调深暗、边缘略浅的灰蓝色和蓝灰色。道路呈色调深暗、较为清晰的线状影像。清澈而较深的水体呈深蓝色或蓝黑色，较浅的水体多呈浅蓝色，含泥沙的水体颜色更浅，含沙量很高的水体则呈乳白色，有水生植物的水体多含红色斑点。
植被多呈红色：处在生长期的植被呈粉红色，成熟期的呈鲜红色，阔叶林比针叶林色彩更鲜红，灌丛颜色较浅，水稻呈暗红色。
(2)航空像片和卫星影像的解译。
航空像片与卫星影像都可以通过目视判读来解译，方法是使用不同地物的判读标志，确定影像对应的地物。一般地物，如水体、城市、道路、农业用地、林地等的判读标志主要是影像的形状和色调特征，如表所示。
类型 形状特征 色调特征
河流 常为界线明显、自然弯曲、宽窄不一的带状，上面常有堤坝、桥梁等人工建筑 河水比较混浊或者水较浅，则色调浅，河水清澈或水较深，则色调也较深
湖泊 湖岸呈自然弯曲的闭合曲线，轮廓较为明显 常为均匀的深色调
城市 钢筋水泥结构的房屋，排列较规则整齐；砖木结构的房屋排列不很规则 钢筋水泥结构的房屋色调多为浅灰；砖木结构的房屋色调多为深灰
道路 一般呈线状延伸，道路间有交叉点 色调从浅灰到深灰。简易公路多为砂石路面，色调较浅；沥青路面呈现深灰色
农业用地 在形态特征上常常是被道路分隔为一块块长方形 在假彩色合成的影像上，农业用地呈现红到深红的颜色
林地 往往可以观察到高大树木投下的阴影 在假彩色合成的影像上，林地呈现红到深红的颜色
7.遥感探测的发展趋势
随着遥感应用向更深、更广的方向发展，遥感探测将更趋于实用化、商业化和国际化。
遥感技术的关键技术是遥感平台
传感器是直接获得目标物信息的仪器，用以测量和记录目标物反射或辐射的电磁波的强度和特性，是遥感技术系统的重要组成部分和关键技术装备。
传感器是根据特定用途而设计的，它的工作波段、工作方式及输出各不相同。
稳定地运载传感器的航空器或航天器，又称为遥感平台。据此，又常分为航空遥感和航天遥感。
航空器是在大气层中飞行的飞行器。如飞艇、飞机、滑翔机、直升机等。航天器是用于航天飞行的飞行器。如人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机、空间站等。
一、选择题
1．2009年3月1日，“嫦娥一号”成功撞击月球预定地点，之前获得世界上第一幅完整详细的月球表面图，该探测技术属于( )
A．遥感技术
B．地理信息系统
C．全球定位系统
D．数字地球
解析： 获得图像信息的地理技术是遥感技术。
答案： A
对比分析法是卫星遥感图像判读的重要方法，具体就是对不同时间的卫星图像色调进行对比和分析，可以把不同的地面物体区分。如下图，虚实两线分别代表玉米和大豆两种农作物对两种不同电磁波的反射强度，图中①、②、③、④分别代表播种30、75、100、140天后两种农作物反射两种电磁波的强度特征。读下图回答2～3题。
2．如果该两种农作物反射的电磁波谱是某卫星图像中最主要波段，则该卫星图像可能拍自( )
A．松嫩平原 B．江汉平原
C．洞庭湖平原 D．太湖平原
3．要区分该地区两种农作物和播种面积，要参考的最佳遥感图像应该是拍自播种( )
A．30天后 B．75天后
C．100天后 D．140天后
解析： 本组题选用玉米和大豆两种农作物对两种不同电磁波的反射强度，玉米和大豆应该大面积种植在松嫩平原。利用卫星遥感图像进行判读，选择对电磁波的反射差异最大时，最易判读。
答案： 2.A 3.A
4．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
解析： 遥感探测一般利用卫星或飞机，获得资料速度快、周期短；探测范围大，地物分辨率则较低。
答案： C
二、综合题
5．读几种地物的反射波谱曲线图(下图1)和植物不同健康状况的反射波谱特征变化图(下图2)，回答下列问题。
图1
图2
(1)松林、草地和红砂岩的波谱特征有何差异？
(2)若松林遭受了重度病虫害，其波谱特征将会发生怎样的变化？
解析： 不同植物在不同的生长状况下会表现出不同的生物特性。遭受了重度病虫害，并不是所有波段颜色都会变得暗淡，如在可见光波段反射率增大，图像显得明亮。要理解遥感技术在资源调查和环境监测中的应用，必须要先了解一些关于地物反射波谱特征的相关知识，本题就考查我们对这些知识的掌握情况。通过比较松林、草地和红砂岩的反射光谱曲线的变化，很容易找出三者的差异，通过两幅图的比较，不难发现绿色植物发生病虫害时和正常时的变化。
答案： (1)红砂岩在0.5～0.7微米的范围内反射率远远大于松林和草地，而大于0.7微米的波长范围红砂岩的反射率迅速降低，松林和草地的反射率则迅速升高，特别是草地在0.7到0.8和1.0微米左右的范围比松林的反射率更高。
(2)遭受了重度病虫害，则在红外波段颜色会变得暗淡。
练规范、练技能、练速度
