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第三章 地理信息技术的应用第二节 遥感技术的应用课 程 标 准 结合实例，了解遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用。学习目标 1 了解遥感的概念、类型和工作流程；理解遥感影像的组成、分辨和类型划分；掌握遥感影像的判读方法。学习目标 2 了解遥感在资源普查中的应用，学会运用遥感技术原理解决实际问题。学习目标 3 了解遥感技术在环境和灾害监测中的应用。你知道吗？遥感可以打假！ 曾经有报道，北京中关村某高科技厂家在建设厂房时要求属于一种高科技合成材料（具有质轻、防晒等功能）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的材料，由于从外观看不出差异，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，厂方否认用了不同质材，经实习学生的进一步解释，厂方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”？ 通过遥感这一节的学习，我们就可以解释了，其实遥感的功能不仅仅是打假，还应用于其它很多领域。问题一：什么是遥感技术？ 遥感（Remote Sensing，简称RS），就是“遥远的感知”，遥感技术是利用一定的技术设备和系统，远距离获取目标物的电磁波信息，并根据电磁波的特征进行分析和应用的技术。1.遥感技术的优点活动一：比较人工实地调查与利用遥感技术调查，哪一种获取资料和信息的方法更好？人工实地调查利用遥感技术调查花费时间时效性连续性调查人员调查成本调查范围多少差（慢）好（快）多少高低小，有些地方不能人工调查广，连续性好，能获得人眼看不到的信息差，不能全天候观测好，能全天侯观测1.遥感技术的优点2.遥感技术系统及其工作流程（1）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（如收集环境和气象数据） 信息分析应用系统。遥感平台装载传感器的物体，如卫星、飞机、气球、三脚架等。传感器遥感的关键装置常用的传感器有：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（MSS）、专题制图仪（TM）、反束光导摄像管（RBV）、HRV扫描仪、合成孔径侧视雷达（SLAR）等。2.遥感技术系统及其工作流程地物反射或辐射电磁波传感器获取电磁波，并以影像胶片或数据磁带记录下来传感器传输信息地面站对信息进行处理、判读、校正、分析制作专题地图，供用户应用（2）遥感技术的工作流程： 地物在不断地吸收、发射（辐射）和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。 遥感就是根据这个原理，利用一定的技术设备和装置，来探测地表物体对电磁波的反射和地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。遥感卫星树木水体草丛裸露的地表路面建筑物2.遥感技术系统及其工作流程2.遥感技术系统及其工作流程活动二：利用已有的技术设备和系统，请设计传感器获取地物的电磁波信息特征的方案。（1）传感器接收、记录地物反射太阳辐射的电磁波。（2）传感器接收、记录地物本身辐射的电磁波。（3）传感器对目标地物主动发射特定波长的电磁波，然后接收、记录反射回来的电磁波。3.遥感的分类（1）按遥感平台的高度分类大体上可分为： 地面遥感、航空遥感、航天遥感（2）按所利用的电磁波的光谱段分类可分为： 可见/反射红外遥感、热红外遥感、微波遥感（3）按研究对象分类大体上可分为： 资源遥感、环境遥感（4）按应用空间尺度分类可分为： 全球遥感、区域遥感、城市遥感地面遥感主要指以高塔、车、船为平台的遥感技术系统，地物波谱仪或传感器安装在这些地面平台上,可进行各种地物波谱测量。航空遥感泛指从飞机、飞艇、气球等空中平台对地面观测的遥感技术系统。航天遥感又称太空遥感(space remote sensing)泛指利用各种太空飞行器为平台的遥感技术系统，以地球人造卫星为主体，包括载人飞船、航天飞机和太空站，有时也把各种行星探测器包括在内。卫星遥感(satellite remote sensing)为航天遥感的组成部分，以人造地球卫星作为遥感平台，主要利用卫星对地球和低层大气进行光学和电子观测。3.遥感的分类活动三：比较地面遥感、航空遥感、卫星航天遥感的不同点地面遥感航空遥感卫星遥感平台高度遥感范围应用历史技术要求受云层影响低高小大早晚低高小大3.遥感的分类可见光反射红外遥感，主要指利用可见光(0.4-0.7微米）和近红外(0.7-2.5微米）波段的遥感技术统称，前者是人眼可见的波段,后者即是反射红外波段，人眼虽不能直接看见,但其信息能被特殊遥感器所接受。它们的共同的特点是，其辐射源是太阳，在这二个波段上只反映地物对太阳辐射的反射，根据地物反射率的差异，就可以获得有关目标物的信息，它们都可以用摄影方式和扫描方式成像。3.遥感的分类热红外遥感，指通过红外敏感元件，探测物体的热辐射能量，显示目标的辐射温度或热场图象的遥感技术的统称。遥感8-14微米波段范围。地物在常温(约300K)下热辐射的绝大部分能量位于此波段，在此波段地物的热辐射能量，大于太阳的反射能量。热红外遥感具有昼夜工作的能力。微波遥感，指利用波长1-1000毫米电磁波遥感的统称。通过接收地面物体发射的微波辐射能量，或接收遥感仪器本身发出的电磁波束的回波信号，对物体进行探测、识别和分析。微波遥感的特点是对云层、地表植被、松散沙层和干燥冰雪具有一定的穿透能力，又能夜以继日地全天候工作。3.遥感的分类活动四：比较可见光反射遥感、近红外遥感、热红外遥感、微波遥感的不同点电磁波波段 受天气影响优点可见光遥感近红外遥感热红外遥感微波遥感0.4-0.7微米0.7-2.5微米8-14微米1-1000毫米大大小小方便，不需特殊仪器可起辅助作用可昼夜工作、预测火山爆发、监测火情可昼夜工作，有穿透能力4.遥感影像及主要影响因素（1）遥感影像遥感影像 遥感影像可以通过对地表摄影或扫描获得。摄影影像是摄相机对地面物体摄影，直接在感光材料上记录地物的光像；扫描影像是地面信息通过探测器先变为电信号并记录在磁带上，然后回放磁带，在感光片上曝光而成。分类黑白影像彩色影像真彩色影像假彩色影像开罗城区巴格达黑白遥感图4.遥感影像及主要影响因素 像元（分辨率数值）越小，遥感影像清晰度（分辨率）越高。问题二：像元大小（分辨率数值）与遥感影像的清晰度（分辨率）有何关系？4.遥感影像及主要影响因素活动七：根据对遥感影像的认识，你认为影响遥感影像清晰度的因素还有哪些？设备因素：外界因素：遥感平台的稳定性、传感器的工作方式、影像大小、像元大小（相机或扫描仪的分辨率、胶片的分辨率）等。天气（云层）、遥感平台高度、太阳照射情况等。（2）遥感影像的影响因素达成学习目标达成学习目标 1 1u 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。应用领域具体内容备注矿产资源生物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部门应用主要原理林业清查森林资源、检测火灾和病虫害着火树木，病害树木与正常树木反射光谱不同农业识别农作物、估算产量、灾情预报植物生长情况不同，其反射波谱特征不同达成学习目标达成学习目标 2 2 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。应用领域具体内容备注环境监测灾害监测荒漠化、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遥感技术监测水污染遥感技术监测沙尘暴达成学习目标达成学习目标 3 3资源普查环境与灾害监测 此外，遥感技术还广泛应用于城市遥感调查、考古调查、军事、大型工程监测以及为地理信息系统提供准确、及时的数据等方面。 陆地水资源调查土地资源调查海洋资源调查水污染监测植被资源调查森林病虫害监测森林火灾与煤矿火点监测大气监测与天气预报（包括台风监测预报）旱涝灾害监测海洋赤潮灾害监测矿产开采监测和资源调查遥感技术的应用1下列属于航天遥感传感器的装载平台的是() A直升机B探空气球 C人造卫星D无人驾驶飞机2一般情况下，在假彩色影像图上，下列影像颜色与实际地物对应正确的是() A庄稼覆盖的农田深绿色 B城市蓝灰色 C水体红色 D草地、森林灰白色CB3下列可应用遥感技术的领域是() A人口普查 B汽车导航 C抗震救灾 D确定考察地点高程4如果用遥感技术来监测森林火灾，可以() A用来预测引起火灾的原因 B预测森林火灾的发生地点 C预测森林火灾后所造成的后果 D及时知道火灾地点和范围，分析火势蔓延方向，制定灭火方案CD遥感遥感在环境和灾害监测中的应用概念地理信息系统及其应用监测生态破坏、环境污染等环境问题工作过程监测旱情、洪涝、滑坡、泥石流、沙尘暴等灾害遥感在资源普查中的应用利用遥感勘探矿产资源，调查生物资源、水资源等遥感影像
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