第二节 遥感技术及其应用教学设计和教学实录

第三章地理信息技术应用

第二节

遥感技术的应用

【教学目标】

1.知识与技能

①学生了解RS的概念和类型。

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。

2.过程与方法

学生能够应用遥感影像中的直接和间接解译标志对遥感影像进行简单的解译。

3.情感态度价值观

关注现代化的科学技术在地理科学中的应用，思考和理解地理信息技术的应用对协调人地关系的重要影响，培养学生热爱地理的兴趣。

【重点难点】

1.重点

①遥感的概念和基本工作过程

②地物反射波普特征

2.难点

遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用，遥感图像的判读。

【教学方法】多媒体课件演示、讲解法、讨论法。

【课时设计】1课时

【教学过程】

新课导入

随着科技的进步，人类改造自然的能力增强了，可是也带来了许多问题，如水质恶化、大气污染、旱涝频发、气候变暖等，人类的生存和发展面临着严峻的考验，我们只有合理的利用自然，把一些尖端的科技运用到对自然有利的方面，这样才能使人类可持续发展。遥感等现代化技术的发展就应运而生了，它的生命力体现在其应用范围之广上。人们可以借助于遥感技术获得大范围即时的地面影像资料，为生产生活和科学研究服务。今天我们就来学习遥感技术及其应用。

1.概念与发展

遥感是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，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合控测技术。

初期发展：

1858年用系留气球拍摄了法国巴黎的鸟瞰相片

1903年飞机的发明

1909年第一张航空相片

一战期间(1914-1918):形成独立的航空摄影测量学的学科体系

二战期间(1931-1945):彩色摄影、红外摄影、雷达技术、多光谱摄影、扫描技术以及运载工具和判读成图设备

现代遥感：

1957年:前苏联发射了人类第一颗人造地球卫星

20世纪60年代:美国发射了TIROS、ATS、ESSA等气象卫星和载人宇宙飞船

1972年:发射了地球资源技术卫星ERTS-1(后改名为Landsat Landsat-1)，装有MSS感器，分辨率79米

1982年Landsat-4发射，装有TM传感器，分辨率提高到30米

1986年法国发射SPOT-1，装有PAN和XS遥感器，分辨率提10米

1999年美国发射

IKNOS，空间分辨率提高到1米

2.分类

按平台高度（运载工具）分:地面遥感、航空遥感、航天遥感

按电磁波分:可见光遥感、红外线遥感、微波遥感

按传感器工作特征分:被动式（接收来自地物的电磁波）、主动式（发射讯号，接收目标反射这种辐射波的强度，如侧视雷达）

3.应用

①特点

提问:从监测范围、速度，人力和财力的投入等方面看，遥感具有哪些特点？

教师归纳:与实地测绘相比，获得资料速度快，周期短，受地面限制少，成本低，效益大的特点

探测范围广：我国只要600左右陆地卫星图像就可以全部覆盖

获得资料速度快：实测几年甚至几十年重复一次，航空数年才能重复一次，陆地卫星16天就可以覆盖地球一遍

受地面条件限制少：对于自然条件恶劣、地面工作难以开展的地区，如冰川、荒漠、沼泽等，或因国界限制不易到达的地区，用航天遥感比较容易获取资料。

活动1.地物反射波谱特征——地物判读基本依据

图中显示了松林草地红砂岩和泥浆的反射波谱曲线。可以看出泥浆在整个可见光和红外波段范围反射率都低；红砂岩在大部分可见光波段具有较高的反射率,但在红外波段反射率低于松林和草地；在近红外波段具有较高反射率的是松林和草地。

简述利用遥感图像进行地物判读的原理，分析遥感影像时应该注意哪些问题？

学生讨论并回答

教师点拨：地物特征的季节差异，不同地区地物差异，合成影像波段差异

师总结: 大小形状、色调灰阶

畸变失真、成图比例

增强处理、信息提取

逻辑推理、对比分析

空间结构、时间特点

化学组分、物理属性

注意地物的形状、大小、色调、颜色、阴影、图型、布局、纹理、位置

②资源普查

勘测矿产资源，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。

矿产资源：人们只需要分析遥感图像就可以划定蕴藏矿产的大致范围，大大缩短探矿时间。

生物资源：通过遥感图像处理技术，提取植被的分布类型结构健康状况产量等数据，为林业农业城市绿化环境保护等部门提供服务。

活动2.提问:a.人们如何利用遥感判定植物生长状况？

b.根据植物健康状况在反射波谱中的变化原理，遥感还可以应用到哪些领域？

教师点拨:根据不同健康程度植物的反射波谱特征的不同

③环境和灾害监测（举例）

学生讨论

教师总结

环境监测：包括荒漠化、土壤盐渍化、海上冰山漂流、全球气候变化及影响植被变化水体污染大气污染等

灾害监测：包括旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害森林火灾等

活动3.比较1976年1984年和1999年的黄河三角洲卫星遥感影像，说一说遥感可以帮助我们分析哪些问题。（提示：从土地利用、环境变迁环境问题等方面考虑）

教师点拨：要能利用三幅图提炼黄河三角洲地区的地理事物变化的空间特征，另外要求学会应用地理学原理和方法去分析地理事物发展变化的原因，同时关心科技——特别的遥感技术的最新发展及在地理学上的应用现状和前景。

学生讨论并回答

教师总结：我增加一些大家的看法，灾害监测、环境监测、气象观测、城市用地变化等，随着遥感技术的进步，也许会有更多领域需要应用遥感技术

【板书设计】

一.遥感

1.概念与发展

2.技术系统和类型

二应用

1.特点

2.资源普查

3.环境和灾害监测