2019_2020版高中地理第三章地理信息技术的应用第二节遥感技术的应用讲义（含解析）中图版 12页

第二节　遥感技术的应用课程标准结合实例，了解遥感(RS)在资源普查、环境和灾害监测中的应用。学习目标1.了解遥感的概念及工作原理，能够简单解读遥感影像图，并运用遥感影像解答相关问题。2.结合实例，理解遥感在资源普查、环境和灾害监测等领域的应用。一、遥感1．概念：“遥远的感知”，是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、记录与分析的技术。2．类型：根据遥感平台高度的不同，可以分为近地面遥感、航空遥感和航天遥感。3．工作过程遥远的物体传感器地面接收站遥感影像→用户应用4．遥感影像(1)组成：遥感影像由成千上万的像元组成。像元是遥感影像上能够详细区分的最小单元。(2)空间分辨率(分辨率)：一个像元所代表的地面实际尺寸，该数值越小，分辨率就越高，影像显示地表信息细节的能力就越强。(3)类型：黑白、彩色(真彩色、假彩色)。判断1．在航天遥感中，卫星轨道越高，卫星图像的分辨率就越高。(　×　)2．近地面遥感主要用于中低分辨率的遥感任务中。(　×　)3．遥感能够瞬时成像、实时传输、快速处理，迅速获取信息、实施动态监测和定位。(　×　)4．地物反射波谱特征是地物判读的基本依据。(　√　)二、遥感的应用1．遥感在资源普查中的应用(1)应用领域：矿产资源和水资源的调查、农作物的估产、全球气候变化的观测、灾害监测、重大工程的建设等。(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及时更新。2．遥感在环境和灾害监测中的应用n(1)遥感在水污染监测中的应用①原理：被污染水体具有独特的区别于清洁水体的光谱特征。②内容：研究和预测同一流域水体污染历史和污染趋势。③意义：为水资源保护规划提供准确信息。(2)遥感在沙尘暴监测中的应用①遥感卫星的特点：监测范围广、时效快、精度高、连续性强。②监测内容：沙尘暴的起源、移动和扩散过程。思考　遥感如何进行农作物估产？答案　不同长势、不同健康程度的农作物，其反射或辐射的电磁波特征是不同的。通过分析农作物的长势、健康程度，就可以进行农作物的估产。探究点　遥感技术的应用阅读材料，并结合教材相关内容，分析回答下列问题。材料一　所谓“卫片执法”，是指依据卫星拍摄的遥感图片进行土地执法检查。国土资源部门有专门租用查处土地违法行为的卫星，通过对不同时间拍摄的卫星图片进行对比，即可发现违法用地行为。据了解，2013年第十二次“卫片执法”检查，厦门市实际违法用地图斑总数为240个，总违法用地面积618.8亩、违法占用耕地面积132.0亩。材料二　2015年11月27日凌晨5时24分，我国使用长征四号丙运载火箭从太原卫星发射中心将遥感二十九号卫星成功送入预定轨道。根据官方报道，遥感二十九号卫星是分辨率为0.5m的国土资源普查卫星，它的传输带宽也因此较其他卫星提升约6倍之多，这是我国遥感卫星技术发展的一个重要里程碑。n1．与传统方式相比，利用遥感卫星获取信息有哪些优势？答案　精度高、质量高、效率高，且节省人力、财力。2．遥感监测只能获取即时信息，不可监测动态变化，这种观点对吗？答案　这种观点是错误的。通过多次或逐月逐年对同一地区遥感影像图叠加可以反映出地物长时间变化特点，如城市的扩张、海岸侵蚀变化、湖泊的消长等。3．遥感技术可以应用在哪些领域？答案　资源调查、环境监测、灾害监测等。4．遥感在农业方面的应用有哪些？答案　土地资源调查、土地利用现状调查，病虫害和农业生态环境调查和监测、农作物长势监测和估产。5．遥感可应用于哪些环境问题的监测？遥感可监测预警哪些灾害的发生？试举例说明。答案　环境问题的监测：荒漠化、土壤盐渍化、全球气候变化、植被变化、水体污染、大气污染等。　监测预警灾害：旱情、洪水、滑坡、地震、泥石流、火山爆发、农林病虫害、森林火灾等。遥感技术及其应用(1)遥感的工作过程(2)遥感技术的应用应用领域具体内容意义矿产资源普查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”矿产分析遥感图像就可以划定蕴藏矿产的大致区域n生物资源普查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、产量等数据为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务环境监测荒漠化、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、大气污染等有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善灾害监测旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等有利于防灾减灾[拓展延伸]　遥感影像的判读航空影像与卫星影像都可以通过目视判读来解译，方法是利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，如下表所示：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太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成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读图，回答1～2题。n1．图示气象卫星云图的获得主要是运用了(　　)A．全球定位系统B．卫星遥感技术C．地理信息系统D．数字地球虚拟技术2．通过对台风的监测，分析多幅卫星的云层图片可以获得(　　)①台风中心位置　②台风的强度　③台风所造成的降水范围　④台风的移动方向　⑤台风的登陆地区A．①②③⑤B．②③④⑤C．③④⑤D．①②③④⑤答案　1.B　2.D解析　第1题，气象卫星云图主要是利用卫星遥感技术获取的。第2题，通过对气象云图的分析，可以获得台风的位置、强度、移动方向、降水范围、登陆地区等信息，这为天气预报提供了依据。读下图，完成1～2题。1．图中内容说明航天遥感的特点是(　　)A．监测范围广B．时效快，精度高C．连续性强D．准确定位2．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答案　1.A　2.C解析　第1题，由图中“我一次就可以把半个地球拍摄进去”可知航天遥感的监测范围广。第2题，探测范围越大，往往对地物的分辨率越低。2016年5月份以来，中国南方出现大范围持续性强降雨过程，引发洪涝、风雹等灾害。在这次抗灾救灾中，地理信息技术起了重要作用。据此回答3～4题。3．要准确勘探水灾淹没的情况，快捷而准确监测长江水位宜采用(　　)A．到现场后，用肉眼直接观测nB．遥感技术C．全球定位系统D．多媒体技术4．卫星遥感影像没有飞机影像清晰度高，主要是因为(　　)A．飞机上的传感器更为先进B．飞机的飞行高度远小于卫星，分辨率高C．飞机的飞行高度小，影像比例小D．飞机上的影像质量优越答案　3.B　4.B解析　第3题，目前，遥感技术对灾害的监测最为快捷而准确。第4题，飞机遥感平台得出的影像较为清晰，主要是因为其飞行高度低，分辨率高且受云量影响小。5．阅读材料，回答问题。材料一　2009年7月25日凌晨4：10左右，汶川县国道213线都汶路44km＋200m处，因连日大雨导致山体滑坡，山上崩塌巨石砸断彻底关大桥桥墩，造成桥面垮塌，致使汶川灾后重建“生命线”中断。材料二　2011年9月25日新疆生态环境遥感中心对阿尔泰地区的火灾进行分析，通过卫星遥感对火灾地区进行跟踪监测，已连续3天无明火和烟雾，表明两场林火已扑灭。经对比分析，两次火灾共造成火场植被显著变化的面积约2250亩，经济损失巨大，造成区域生态环境严重退化。(1)试说明在材料一、二两次救灾中遥感的作用。(2)利用遥感技术监测森林火灾的原理是什么？为什么利用遥感技术还可以进行森林病虫害监测？答案　(1)给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、抢险措施做出贡献。(2)不同地物，同一地物不同性状，其反射波谱特征不同。　森林遭受病虫害时，其本身发出的辐射量会大大减少，反射波谱也就与正常森林有显著差别，因此可以根据特定卫星图像上某些波段的反射率的变化来判断森林是否发生病虫害。n下图为国际空间站的宇航员拍下的某火山喷发羽毛状的火山灰时的壮观景象。结合所学知识，完成1～3题。1．按照电磁波的波谱范围分，获取该图像的遥感方式是(　　)A．可见光遥感B．红外遥感C．微波遥感D．多谱段遥感2．按照遥感平台的高度分，国际空间站属于________遥感(　　)A．航天B．航空C．近地面D．主动式3．上题所述遥感的主要优点是(　　)①不受领空限制　②可重复观测　③机动性强　④分辨率最高A．②③B．①③C．②④D．①②答案　1.A　2.A　3.D解析　第1题，该图像是可见光下的照片，属于可见光遥感。第2题，使用国际空间站运载工具的，属于航天遥感。第3题，机动性强是航空遥感的主要优点；近地遥感可提供分辨率更高的资料。小明一家计划到某大型风景区旅游，为方便选择旅游地点，小明利用地理信息技术将区内观光资源分层显示，如下图所示。据此完成4～6题。4．小明发现湖泊、森林区和住宿区等一系列图片都是最新监测的结果，获取上述图片最便捷的技术是(　　)A．野外测量B．扫描旅游地图C．遥感技术D．全球定位系统5．森林区内的住宿区是(　　)nA．①B．②C．③D．④6．为了走最便捷的道路去风景游览区，小明的父亲在驾车行驶过程中，应充分运用(　　)A．旅游交通图B．地理信息系统C．遥感技术D．全球定位系统答案　4.C　5.B　6.D解析　第4题，因为该风景区是大型风景游览区，所以只有运用遥感技术，才能监测较大范围的区域，迅速获取信息和实施动态监测。第5题，将森林区和住宿区的图片相叠加，找出森林区和住宿区重叠的部分，即为答案。第6题，车载全球定位系统，能实时提供导航信息，及时查看车辆的运行轨迹、速度、行进方向，可避免迷路、走弯路。遥感在区域地理环境的研究中起着重要作用。读“遥感直观图”，回答7～8题。7．在农业方面，运用遥感技术能够(　　)①监测耕地变化　②调查作物分布　③估测粮食产量　④跟踪产品流向A．①②③B．②③④C．①②④D．①③④8．在区域地理环境研究中，遥感主要应用于(　　)①资源普查　②GDP增长预测　③环境监测　④自然灾害调查A．①②④B．②③④C．①③④D．①②③答案　7.A　8.C解析　第7题，遥感为视力的延伸，能监测耕地变化、调查作物分布并能根据作物长势估测粮食产量等。第8题，遥感不能对一个区域的GDP增长进行预测。(2018·安徽合肥一中检测)2016年6月13日，我国首颗地球同步轨道高分辨率对地观测卫星高分四号正式投入使用。高分四号卫星主要为海洋、农业、国土、水利等提供遥感数据服务。据此回答9～10题。9．利用高分四号卫星可直接(　　)A．分析水灾损失B．获取矿床露头信息nC．分析矿产种类D．进行人口普查10．自遥感技术诞生以来，世界许多国家都在积极推进遥感技术在作物监测与产量预估方面的应用。利用遥感技术能对小麦进行估产的原因是(　　)A．可监测小麦生长区域的气候变化状况B．可监测小麦生长区域的土壤变化状况C．可监测小麦成熟前的长势情况D．可区分农民收获小麦的品种答案　9.B　10.C解析　第9题，RS可获取矿床露头信息；GIS可分析矿物种类、水灾损失；人口普查需要人工走访统计。第10题，利用遥感技术可以监测小麦成熟前的长势情况，从而对小麦进行估产。下面三幅图中，每幅图都有一个苹果和一些网格线，假定这三幅图都是遥感影像，苹果代表着地面同一个地物的影像，每个网格代表一个像元。据此回答11～12题。11．按分辨率由高到低排列这三幅图，下列排列正确的是(　　)A．图A>图B>图CB．图C>图A>图BC．图B>图A>图CD．图C>图B>图A12．分辨率、像元、影像信息三者之间的关系是(　　)A．像元越多，分辨率越高，影像越清晰B．像元越少，分辨率越高，影像越清晰C．像元越多，分辨率越低，影像越模糊D．像元越少，分辨率越高，影像越模糊答案　11.B　12.A解析　相同地物的影像越大，像元越多，分辨率越高，影像越清晰。某年广西国土资源厅利用国产“资源3号”卫星的遥感影像，在两周之内，对部分沿海城市的用地情况进行全面监测，共发现可疑用地图斑689例。据此回答13～14题。13．相比传统的检查力度，广西国土资源厅利用遥感辅助执法检查的优点有(　　)①执法力度大　②人力、财力投入少　③监测范围大　④速度快A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④14．广西国土资源厅“共发现可疑用地图斑689例”依据的原理是(　　)nA．不同地物在遥感图像中呈现的色彩不同B．不同地物的形状不同C．不同地物的海拔不同D．不同地物的面积大小不同答案　13.B　14.A解析　第13题，由材料可知，利用遥感卫星影像，广西国土资源厅在两周之内对部分沿海城市的用地情况进行全面监测，这表明遥感卫星具有监测范围大、速度快的特点，利用遥感技术人力、财力投入少。B项正确。第14题，遥感工作的依据原理为不同地物反射的电磁波不同，从而在遥感图像中呈现的色彩不同，A项正确。15．读图文材料，回答下列问题。材料　下图为水分含量对玉米叶子反射率的影响。(1)据图可知，玉米叶子水分含量与反射率的关系是_________________________________________________________________________________________________________。(2)要监测玉米缺水状况，首要采用的现代化技术是________________________________________________________________________。(3)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。(选择填空)A．电磁波特征B．种植密度C．种植面积D．形状特征(4)依据上述原理，举例说明遥感在现代农业中的作用。答案　(1)玉米叶子水分含量越高，反射率越低(2)遥感　(3)A　(4)监测作物生长环境及其状况，如土壤湿度、作物水分含量、病虫害程度，进行作物估产，监测土地利用状况及其变化等。(答案合理即可)解析　第(1)题，据图可知，玉米叶子水分含量与反射率的关系是玉米叶子水分含量越高，反射率越低。第(2)题，地球上不同地物的波谱特征是不同的，而且同一地物的不同状况也有不同的反射率，因此可以利用遥感进行玉米缺水状况监测。第(3)题，地球上不同地物反射或辐射的电磁波的n波谱特征是不同的，因此我们可以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。第(4)题，遥感信息技术在农业资源调查和变化监测、农作物估产、农业灾害监测和评估等方面的应用成效显著。具体来讲可以监测作物生长环境及其状况，如土壤湿度、作物水分含量、病虫害程度，进行作物估产，监测土地利用状况及其变化等。16．下图是利用高分辨率遥感影像绘制的“山西省太原以南地区植物的垂直分布图”。读图回答问题。(1)利用高分辨率遥感影像对植物分布的调查，主要是利用了不同植物的_____________特征。(2)利用遥感技术进行农作物分布的调查具有哪些方面的突出优势？(3)山西省太原市以南地区自然植被的分布体现了自然带的________分异规律。影响这一自然带分布规律形成的主要因素是________________________________________________________________________________________________________________________。(4)借鉴遥感技术在植物分布调查的成功经验，设计一项应用遥感技术的课题研究项目。答案　(1)光谱(2)遥感具有监测范围大、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等优点。(3)垂直　光热(温度)和水分条件随地势高低的变化发生分异(4)如在矿产资源调查方面，可利用遥感资料进行成矿条件的地质分析，提出矿产普查勘探的方向，指出矿区的发展前景；在森林火灾监测方面，可及时获知森林火灾发生的地点和范围，分析大火蔓延的方向，为灭火总指挥制订灭火计划、为灭火部署提供科学依据等。(其他环境灾害监测、城市规划等方面也可以)解析　第(1)题，不同植物的光谱特征不同，因此可利用高分辨率的遥感影像对植物的分布进行调查。第(2)题，遥感技术具有监测范围大、瞬时成像、实时传输和实施动态监测等优点。第(3)题，据图可知，体现了自然带的垂直分异规律，影响因素应结合实际回答。第(4)题，遥感技术在地图测绘、资源普查、环境灾害监测、区域分析规划等方面广泛应用，可选取其中某一领域进行课题研究。考点题点细目表考点题点题目序号地理信息技术的应用遥感技术的应用1～16n