第二节 遥感技术及其应用优质课教案

3.2

遥感技术及其应用

河北省卢龙县潘庄中学

肖汇忠

[教学目标] 一、知识与技能

1．用自己的语言表述遥感的含义，了解遥感技术的发展历程。

2．知道遥感的技术系统和遥感类型。

3．用实例说明遥感在资源普查、环境灾害监测等领域的应用。

二、过程与方法

1．知道用遥感图像判断地物的基本道理，能判读简单的遥感影像图；运用遥感图像比较，描述地面环境变化状况。

2运用资料，说明遥感在其他方面（如农业生产、工程地质、测绘制图、国防军事等领域）的应用。

三、情感态度与价值观

1．通过上网搜集有关资料，了解我国遥感技术在世界上所处的领先地位，树立民族自豪感。

2．通过阅读教材，了解遥感的概念及其分类，了解遥感技术的特点、工作原理流程及其在资源普查及环境和灾害监测中的重要作用，激发爱科学、学科学、用科学的科学素养。

[教学重点] 遥感技术在资源普查以及环境和灾害监测中的重要作用。

[教学难点] 遥感影像的判读

[教学媒体与教具] 多媒体

[课时安排] 1课时

[讲授过程] 【新课导入】1998年全国很多地方都出现了洪涝灾害，特别是是长江流域，有很多农田、鱼塘、村庄被淹，如果你是一名保险公司的理赔员如何对保户的受灾情况进行准确评估，及时理赔呢？要解决现实困难可以借助于遥感技术。

【板书】第二节

遥感技术的应用

一、遥感

【介绍】利用微视频介绍遥感的基本工作原理。

【板书】1．概念：远离目标，通过非直接接触而判定和测量物体的技术。

【思考】怎样感知？

【点拨】2.原理：地球上的物体都在不停地发射、反射和吸收电磁波，而且不同物体对电磁波发射、反射和吸收的特性不同。

【思考】为什么要分波段？

【点拨】因为不同波段不同地物的反射率与吸收率等有很大差异。

【自学】3.技术系统

【板书】4、工作流程

【读图思考】遥感的流程图。

通过本图可了解遥感的工作流程。遥感技术的主要环节包括目标物、传感器、遥感地面系统

和成果。各环节的功能：目标物反射或辐射电磁波；传感器收集传输信息；遥感地面系统处理、分析信息；成果即专业图件或统计数字。

平台：某一套硬件或软件的设计基础。通过它，人们可以开发新的硬件、软件或开展工作。装载传感器的平台，就是遥感平台，它是从遥远的天空探测地面物体的装置。遥感平台主要有航天和航空两种。航天的有宇宙飞船、卫星、火箭，航空的有飞机、气球。此外，地面还有遥感车等。

传感器：接收、记录目标物电磁波信息特征的仪器。

遥感技术装备比较复杂，包括遥感平台（有地面平台、航空平台、航天平台等）、传感器、信息传输和处理装备等。其中的关键装置是传感器，传感器是直接获得地面目标物信息的光学或电子学仪器，用以接受、测量、记录地面目标物反射或辐射电磁波的强度和特性。

【探究】5.遥感影像

遥感影像什么是遥感影像？怎样判读遥感影像？

【归纳】遥感影像由成千上万的像元组成，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。其基本特征：

（1）像元：遥感影像上能详线区分的最小单元

（2）分辨率：一个像元所代表的实际尺寸。1米分辨率就是一个像元表示地面1m2的范围，即在遥感影像上能够分辨出1米大小的地物。0.1米分辨率就是在遥感影像上能够分辨出0.1米大小的地物。

例：spot 5卫星的分辨率达全彩色波段可达2.5米，其它波段为5米。中巴资源卫星二号分辨率为20米。美国快鸟卫星为1米。

像元越小，分辨率就越高，影像显示地表信息细节的能力就越强。

像元（分辨率数值）越小，遥感影像清晰度（分辨率）越高。

分类

黑白影像

彩色真彩色影像

影像

假彩色影像

地物的影像特征

建筑物为灰白色，草地和森林颜色较深。

与地物的颜色特征一致。 草、树、庄稼为红色，水为灰色或蓝色，城市为灰蓝色。

【思考】6.遥感有什么显著特点？

【归纳】

（1）探测范围大：我国只要600多张左右的陆地卫星图像就可以全部覆盖。

（2）获取资料的速度快、周期短：实地测绘几年、十几年甚至几十年重复一次。航空摄影测量数年才能重复测量一次。陆地卫星每16天可以覆盖地球一遍。

（3）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，如高山、冰川、沙漠、沼泽等，或因国界限制不易到达的地区，用遥感，特别是航天遥感方法，则比较容易获取资料。

（4）手段多，获取的信息量大：选用不同的波段和不同的遥感仪器，取得所需的信息。

（5）用途广：遥感技术已广泛应用于农业、林业、地质、地理、海洋、水文、气象、测绘、环境保护和军事侦察等许多领域，具有明显的社会、经济和生态效益。

【归纳】7.遥感技术发展

第一架照相机拍摄的第一张风景照片就可以称为遥感，是利用近地面平台成像遥感，利用气球作为遥感平台是对近地面遥感的进一步发展；20世纪初第一架飞机诞生、1915年世界上第一台航空摄影专用相机产生，标志着航空遥感技术产生，但航空遥感最早被广泛应用于军事侦察领域，直到1920年以后航空遥感才开始在民用领域得到应用；1957年，原苏联第一

颗人造卫星的升空标志着人类进入太空时代，随后美国阿波罗宇宙飞行器发回第一张地球影像图，标志着太空遥感（航天遥感）时代到来。

【板书】8、分类

【讲解】按遥感平台高度（运载工具）分：地面遥感（以高塔、车、船为遥感平台）、航空遥感（以飞机、气球、飞艇等为遥感平台）、航天遥感（以卫星、飞船、空间站等为遥感平台）。

按电磁波段分：可见光遥感、红处线遥感、微波遥感

按传感器的工作形式：被动式（接收来自地物的电磁波）、主动式（发射讯号，接收目标物反射这种辐射波的强度，如侧视雷达）。

【课堂练习】

1．遥感的关键装置是

（

）

A．航天器

B．航空器

C．电子计算机

D．传感器

2．下列不属于遥感技术主要环节的是（

）

A．传输信息

B．收集信息

C．发射卫星

D．专业图件统计数字

3．航空遥感的运输工具是

（

）

A．卫星

B．飞机

C．飞船

D．火箭

4．两颗卫星同时运行，每隔9天可以覆盖地球一遍，说明遥感技术

（

）

A．受地面条件限制少

B．测量范围大

C．手段多，获得的信息量大

D．获得资料速度快、周期短

5．遥感是

（

）

A．人向远处看，感知遥远的事物

B．人从高处往低处看，感知地面事物

C．在空中对遥远地物进行感知

D．记录地面物体的图像

6．阴雨天气中，对地物的分辨率较高的是（

）

A．飞机可见光遥感

B．卫星可见光遥感

C．飞机微波遥感

D．卫星微波遥感

7．在遥感影像上，湖泊、河流呈现的颜色是（

）

A．红色

B．灰白色

C．深蓝色或蓝黑色

D．浅蓝色

【板书】二、遥感应用

【讲解】1.、遥感在资源普查中的作用

常规的地质勘查工作都从点、线观测着手，待汇集了大量的资料后才能描述一个地区的地质特征，进而进行分析研究。利用遥感资料就可以首先从分析研究地区的遥感资料入手，然后有重点地选择若干点进行野外观测与验证。这样，不仅大大减少了野外工作量，节省人力、物力，还加快了速度，提高了精度。这对区域地质填图是特别适宜的。可见，过去资源调查要进行实地考察和填图，工作量大，更新慢。遥感技术对资源的调查方便、快捷、全面、系统，更新快。所以利用遥感技术进行资源调查更具有优势。

【讲解】2、遥感在环境和灾害监测中的应用

遥感技术监测水污染的原理

污染水体的反射光谱特征：对水体的遥感监测是以污染水与洁净水的反射光谱性能对比研究为基础的。总的看来，清洁水体反射率比较低，水体对光有较强的吸收性能，而较强的分子散射性仅存在于光谱区较短的波段上。故在一般遥感影像上，水体表现为深色调，在红外波段上尤其明显。水中悬浮物微粒会对入射进水里的光发生散射和反射，增大了水体的反射率。悬浮物含量增加，水体反射率也变大。水体里浮游植物大量繁殖是水体富营养化的显著标志。由于浮游植物体内含的叶绿素对可见光和近红外光波段具有特殊的“陡坡效应”，使得那些浮游植物含量大的水体,兼有水体和植物的反射光谱特征。随着浮游植物含量的增高，其光谱曲线与绿色植物的反射光谱越近似。石油污染是一种常见的水体污染现象。水体里污油浓

度越高，散射光就越强。城市大量排放的工业废水和生活污水中带有许多有机物，它们在分解时耗去大量溶解氧，造成水体发黑发臭。在遥感影像上，这些水体的反射率都很低，呈现为深黑色条带状。

【讲解】3.遥感卫星的科学实验功能

以搭载的方式进行科学实验：农作物的空间育种：丰产、优质；微生物菌种实验：生长快，抗生素、生物酶等医药制品。

【课堂练习】

8、中央电视台每天新闻节目中提供的卫星云图，主要使用了（

）

①遥感技术

②地理信息技术

③全球定位技术

A、

①

②

B、

②

③

C 、①

③

D、

①

②

③

9、对长江流域洪涝灾害进行监测的理想技术手段是（

）

A、遥感技术

B、人工监测

C、水上快艇监测

D、航空目测

10、要对“三北”地区沙漠化土地发展状况进行宏观监测，宜选择的技术是（A、地理信息系统

B、全球定位系统

C、卫星遥感定期拍摄

D、人工科考

[思考] 遥感如何进行农作物估产？

【合作探究】

1.在区域地理环境研究中，遥感与实地测绘相比，具有哪些优势？

2.遥感为什么能应用于农业病虫害的监测？

）