单元活动 遥感技术及其应用优秀教案案例

遥感技术的应用

一、教材分析

《遥感技术及其应用》是鲁教版必修一第四单元单元活动的教学内容，主要教学内容包括：遥感的概念、遥感的基本原理、遥感影像的初步判读等内容。

二、教学目标

知识要求：了解遥感技术的特点，工作原理流程及其应用领域。

技能要求：能够运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。

情感要求：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，培养学生的热爱地理的兴趣。

三、教学重点难点

重点：遥感工作原理

难点：遥感影像的判读

四、学情分析

本节内容是高一学生所学内容，尚未分科的平行班内不少是学理的好手，所以并不担心学生物理知识的不足。对于气氛不太活跃的班级一定要让学生活动起来，投入到角色中去，才能很好的理解遥感的原理。

五、教学方法

1．问题探究教学法：设置若干问题让学生分组讨论，并合作得出答案。

2．学案导学：见后面的学案。

3．新授课教学基本环节：预习检查→情境导入→合作探究→总结检测→布置预习

六、课前准备

1．学生的学习准备：预习“遥感技术及其应用”，初步掌握遥感的基本概念、基本原理及其应用领域和应用前景。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案，并把学生科学分成若干小组。

七、课时安排：1课时

八、教学过程

（一）预习检查、总结疑惑

检查学生预习的落实情况，并了解和归纳学生的疑惑，使课堂教学更有效率和更具有针对性。

（二）情景导入、展示目标

材料：1987年5月6日至6月2日，中国东北大兴安岭北部发生了特大森林火灾，在扑灭大火的过程中，卫星遥感监测技术发挥了重要作用。在扑灭大火战斗中，国家气象局向森林防火总指挥提供了70余幅反映林火发展情况的卫星影像图。为制定灭火计划、做出灭火部署提供了科学的依据。

问题：遥感技术在森林灭火中是如何发挥作用的？它还能应用于其他领域吗？

由于遥感探测范围大，获取资料速度快、周期短，受地面限制少，因而广泛应用于资源普查、灾害监测、工程建设及规划等各个领域。

（三）合作探究、精讲点拨

合作与讨论1 我国是多自然灾害的国家。读相关材料，回答有关问题。

材料一：在过去的2200年间，我国共发生大水灾1600多次，大旱灾也有1600多次。1977年以前的508年中，称得上“风调雨顺”的年份仅有7年。20世纪80年代以来，受灾的耕地每年都在40%左右。

材料二：今年从3月18日傍晚起，我国北方大部分地区经历了20世纪90年代以来最强的一次沙尘暴天气过程，持续时间最长达100小时，甘肃局部地区能见度小于50米；20日一天内便给北京“输送”了3万吨沙土，北京人均分摊3千克。

材料三：2002年3月29日《中国环境报》以“高科技‘千里眼’锁定沙尘暴”为题报道：我国对沙尘暴研究使用的方法与手段同发达国家并无太大区别，已建立了由激光雷达和地球同步气象卫星观测信息接收站等组成的遥感系统和由25个监测站组成的地面监测网络系统，覆盖了北方200多万平方千米的荒漠化土地。

问题：

（1）水旱灾害是我国严重的自然灾害，它的频发地区是____________（填灾害区名称）。我国夏季多暴雨，暴雨在山区可能诱发泥石流、滑坡等____________灾害。目前人类尚不能控制水旱灾害的发生。我国通过大规模的____________和营造防护林等改善____________的工程措施，以减轻灾害的损失。

（2）试分析沙尘暴天气形成的原因。为了减轻沙尘暴天气的危害，可采取哪些对策？

（3）我国和世界发达国家一样，对大尺度天气系统和大范围自然灾害的研究，目前水平处于………………………………………………………………………………………（

）

A．跟踪阶段——实时报告事象的发生、过程、影响

B．探索阶段——寻找科学的研究方法，凭经验预测其发展变化

C．预报阶段——根据发生机制，预测将发生的时间、强度、发展和影响

D．控制阶段——虽不能控制其发生，但能对发生时间、强度和演变加以控制

（4）简要说明高科技在这次沙尘暴天气过程中所起的作用。

自然灾害的种类很多。各种自然灾害的分布具有一定的规律性。水旱灾害是我国严重的自然灾害，它的频发地区是东部平原区。我国夏季多暴雨，暴雨在山区可能诱发泥石流、滑坡等地质地貌灾害。人类活动虽然不能控制自然灾害的发生，但可以想方设法减轻灾害带来的损失。我国通过大规模的治河（或治水）和营造防护林等改善生态环境的工程措施，以减轻灾害的损失。

沙尘暴天气形成的原因既有自然原因，也有人为原因。自然原因：西部有大片荒漠半荒漠区，气候异常，干旱少雨，冬春常出现强劲西风和西北季风；人为原因：滥垦滥伐，过度放牧，土地沙化。

为了减轻沙尘暴天气的危害，可采取的对策有营造“三北”防护林体系，退耕还林、还草，推广轮牧等。

我国和世界发达国家一样，对大尺度天气系统和大范围自然灾害的研究，目前水平处于预报阶段——根据发生机制，预测将发生的时间、强度、发展和影响。

高科技在这次沙尘暴天气过程中所起的作用是提供图像数据资料，跟踪监测、预报等。

合作与讨论2 遥感系统是如何工作的？

（1）是不是所有的物体都吸收、发射和反射电磁波？

教师：电磁波的定义：物体所固有的发射和反射在空间传播交变的电磁场的物理量。只要是本身温度大于绝对零度的物体，都可以发射电磁辐射，而世界上并不存在温度等于或低于绝对零度的物体。所以所有的物体都发射电磁波，也能吸收和反射电磁波。

（2）遥感是如何把不同地物分开的？

多媒体展示：

第一幅图

第二幅图

教师：遥感是通过不同地物和同一地物的不同状态辐射和反射电磁波特征不同来区分地物的。例如：用0.06μm来遥感植被和裸地，通过两者反射率的不同就可以把两地物区别开；但是同样是草地，初春、盛夏、深秋和严冬时，或者同一时间的遭受虫灾的和没有遭受虫灾的草地，对同一波段的遥感信号反射率也不同，这样我们就可以把不同状态的草地区别开。

探究三：遥感有哪些作用？

（1）结合遥感原理，想一想遥感是如何对资源进行普查的？（例如：农作物估产）

教师：利用不同农作物对电磁波的反射率不同可以把农作物的类型区别开，利用农作物不同生长状态对电磁波反射率不同可以对农作物产量进行评估。例如下图：

（2）结合新闻或你了解的信息，想一想遥感在防灾减灾中有哪些应用？（例如：1987年的东北大兴安岭森林大火，1998年长江流域的特大洪水，2010年我国南方和东北的洪涝灾害以及俄罗斯的森林大火等）

教师：引导学生阅读以下新闻来了解。

【资料阅读】

2010年6月13日以来，我国南方再次出现强降雨过程，部分省份发生较严重的暴雨洪涝灾害。为了做好救灾决策技术支撑，根据国家救灾应急响应启动情况，作为国际减灾宪章（Charter）中国授权用户，国家减灾中心（民政部卫星减灾应用中心）制定灾害监测工作方案，并紧急启动国际减灾宪章（Charter）机制，向该机制成员国提出灾害监测遥感数据需求。国际减灾宪章（Charter）机制启动后，各成员国积极响应，紧急制定观测计划，并提供灾区历史存档数据。下一步，国家减灾中心将利用获取的遥感卫星数据对南方受灾地区房屋倒损、基础设施损毁、滑坡泥石流等灾害损失情况进行评估，为救灾工作提供决策支持。

——来自民政部网站的新闻信息

（3）遥感还有哪些应用领域？

教师：遥感不仅仅在资源普查和灾害监测中大显身手，还在环境监测、工程建设及规划和军事侦察等领域大有用途。

能力提升

学看遥感影像

1．主干知识

判读标志：不同地物有不同的影像特征，这些影像特征是判读识别各种地物的依据，这种依据就叫遥感影像解译标志，又称判读标志。解译标志分为直接解译标志和间接解译标志。

直接解译标志指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感影像的各种特征，包括遥感影像上的色调、色彩、大小、形状、阴影、纹理、图型等。解译者利用直接解译标志可以直观识别遥感影像上的目标地物。

间接解译标志指能够间接反映和表现目标地物信息的遥感影像的各种特征，借助它可以推断其他的相关地物。

2．思维提示

学看遥感影像：（以假彩色卫星影像的判读为例）

解译标志

直

接

水文要素为深蓝色或者蓝黑色，如河解

译

边界轮廓

流、湖泊等；植物为红色

村庄、道路等

者浅蓝色，如城市、色调色彩

自然要素

目标地物

人文要素

人工建筑为灰白色或

标

形状

志

城市为面状、村庄为不规则的点状或星图型

状

河流的宽度从上游到下游逐渐变宽且线状地物

弯曲多变

边界圆滑的多为自然事物

边界棱角明显往往是人工建筑、工程

湖泊为面状、道路、河流多是线状

道路的宽度往往不发生变化而且相对比较顺直

九、板书设计

一、什么是遥感技术

1.地理信息技术

2.遥感基本原理

3.遥感工作环节

4.遥感的特点

二、遥感技术的应用

三、学看遥感影像

十、教学反思

由于大部分中学的针对地理信息技术的教学条件有限，所以遥感部分对于大部分学生来说虽能记忆，却不能理解，结果就是导致做题一做就错。建议教师尽量利用多媒体教学，并多找一些实际存在的案例讲给学生，尽量让学生深入了解遥感的原理、特点及其应用领域。