第二节 遥感技术及其应用ppt配套教案板书设计

《遥感技术及应用》教学设计

首先播放西游记中千里眼和顺风耳的片段，导入新课。在古代，人们对于千里眼顺风耳体现了人们对于这种能力的神往和羡慕，而现在这真真切切的存在于我们的生活里了。

航空遥感相当于在飞机上给地球拍照片，在高空就能知道近地面的情况。

一、

遥感

1、遥感的概念：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，并通过分析，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。

思考：有人说：遥感是人的视力的延伸。你同意这种看法吗？

2.原理：不同物体反射或辐射的

特征不同。

遥感工作的基本原理：卫星传感器探测地表物体对电磁波的反射

和物体自身发射的电磁波，然后按照一定的规

律把电磁辐射转换为图像、经过处理，提取物

体信息，完成远距离识别物体和物体的状态，

这就是遥感工作的基本原理。

3.遥感技术系统组成：（传感器最关键最核心）

遥感技术系统由遥感平台、传感器、信息传输接收装置、数字或图像处理设备以及相关技术等组成。

遥感平台——是装载传感器的工具。早期曾经使用风筝、鸽子等，后来使用热气球、飞机等，随着航天技术发展，大量运用卫星、航天飞机等。

传感器——是远距离感测地物环境辐射或反射电磁波的仪器，如照相机、扫描仪等。传感器的类型：（1）摄影类型的传感器；（2）扫描成像类型的传感器；（3）雷达成像类型的传感器；（4）非图像类型的传感器。

其中，照相机是最古老和常用的传感器。 工作流程：

遥感技术的基础是物体电磁波辐射理论。不同物体具有各自的电磁辐射特性，人们利用搭载在远离地面的不同工作平台（如高塔、气球、飞机、人造卫

星等）上的传感器，对目标地区的电磁波信息进行探测，就能掌握目标地区地物的信息。传感器接收的电磁波包括地物反射的或辐射的。图3所描绘的是传感器接收物体对太阳辐射的反射电磁波。图中有树木、水体、草丛、裸露的地面、路面、建筑物等不同地物，遥感卫星接收不同地物反射信息，因不同地物反射的电磁波特性不同，在同一遥感影像上不同地物影像特征（色彩等）是不同的，是能够区别的。

4.类型：

分类标准

运载工具

电磁波的波普范围

应用领域或专题

类型

航天遥感、航空遥感、近地遥感

紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多谱段遥感

环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感

传感器的工作特点[来农业遥感、林业遥感

源:Www.jtywx.com][来主动式、被动式

源:Www.jtywx.com]

航天遥感、航空遥感与近地遥感的特征比较：

类型

概念

优点

覆盖范围大，不受领空限制，可进行重复不定期观测等

机动性强，可以根据研究主题选择适当的传感器、适当的飞行高度和飞行区域

用于城市遥感、海面污染监测、森林火灾监测等中、高分辨率的遥感活动

利用卫星、航天飞机、宇宙飞船、航天空间站等携带遥航天遥感

感仪器的遥感

利用飞机携带遥感仪器的遥感。包括600~10 000米的

低、中空遥感，10 000~25 航空遥感

000米的高空、超高空遥感

近地遥感

距地面高度在几十米以内的遥感

二、

地物的波普特征

不同地物，同种地物不同性状，其反射和辐射的电磁波各不相同。这是遥感信息可以判读并得以广泛运用的基本原理。如某地发生森林火灾的时候，由于着火树木温度比没有着火的树木的温度高，它们在电磁波的热红外波段会辐射出较多的电磁波能量。如果这时候正好有一个载着热红外波段传感器的卫星经过该地上空，在传感器拍摄到的影像上，着火的森林就会显示出更亮的浅色调。当影像经过处理后，可为及时调遣消防力量提供依据。

图4 几种地物的反射波谱曲线

泥浆在整个可见光和近红外波段范围的反射率都很低；红砂岩在可见光的大部分波长范围内具有较高的反射率，但它在近红外波段的反射率低于松林和草地；在近红外波段有较高反射率的是草地和松林。可见，不同地物对相同波段的反射率是不同的。

典型地物的判读

地物吸收和反射电磁类型

波的特性

①对蓝、绿光难以吸收

②对近

红外波段吸收能水体

力很强

③水体中的杂质对吸收能力会造成影响

①对可见光吸收强烈，反射绿光②对近红外反射物的反射能力与其叶绿素含量有关④不同季节植彩色航空片

黑白近红外彩色近红外遥感片

遥感片

①呈蓝绿色①呈深色，①呈深色，的封闭区域

以深灰和黑以黑色和蓝色为主②污灰色为主

②有时会有水颜色会相②污水多呈白点和黑色对较浅

青色甚至黄的污染物

色

①多为绿色，成片分布②颜色随季节变化很大

①色调较浅，多为灰白色②植物越鲜嫩（叶绿素含量多）则颜色①色调多为浅色，多呈黄色甚至红色②植物越鲜嫩（叶绿素含量多）则颜色越红外遥感片

①在早晨为浅色

②在夜晚为色

植被

物因叶绿素含量变化使得反射能力也发生变化

城

市

居

民

区

①由于城市居民区多为混凝土结构，而混凝土吸收能力极差，反射能力极强②混凝土比热容很小，白天和晚上的温度差异很大

越浅

浅，比如粉红色

颜色较深

深色

灰白色甚至颜色很浅，白色，浅灰白色

白色和灰色

色

遥感技术的基础是物体电磁波辐射理论。不同物体具有各自的电磁辐射特性，人们利用搭载在远离地面的不同工作平台（如高塔、气球、飞机、人造卫星等）上的传感器，对目标地区的电磁波信息进行探测，就能掌握目标地区地物的信息。传感器接收的电磁波包括地物反射的或辐射的。图3-2-2所描绘的是传感器接收物体对太阳辐射的反射电磁波。图中有树木、水体、草丛、裸露的地面、路面、建筑物等不同地物，遥感卫星接收不同地物反射信息，因不同地物反射的电磁波特性不同，在同一遥感影像上不同地物影像特征（色彩等）是不同的，是能够区别的。

三、遥感的应用

（1）遥感在资源普查中的应用

一片麦田长势如何，是健康还是生病，就能通过遥感图片来判定。因为健康的麦田和患病的麦田，辐射的电磁波波长不同，根据长势估算单位面积产量。另外还能估测麦田的大致面积，有了单产和面积，粮食的总产量就能大致估算出来了。让同学们举一反三，思考遥感还能应用于其他那些资源普查领域？

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。以探矿为例，在没有资源卫星之前，人们寻找矿产资源的方法，只能靠到处取样、分析地质构造和岩层分布来寻找矿苗，勘探人员长年风餐露宿，工作效率很低。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”矿产的存在。现在，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，大大缩短探矿时间，效率可以提高十几倍。

在对森林、草原、绿地以及农作物等资源的调查中，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、环境保护等部门提供服务。

（2）遥感在防灾减灾中的应用

遥感技术是环境和灾害监测的重要手段。遥感监测的区域范围大，获取环境和灾害信息快速准确，能够及时发现环境和灾害的变化；同时，由遥感技术获取的环境和灾害动态观测数据，通过地理信息系统快速处理和分析，能够为决策部门提供科学依据。

5.12地震中，3S技术就被充分的利用于减灾救灾中。尤其是遥感，用来查看地面情况{比如查看交通状况、堰塞湖状况}。监测地震的动态。定位震源。获取震区数据后，从地质灾害、江河堰塞、房屋倒塌、道路损坏、农林损毁和工程破坏等多方面，了解造成的灾害损失情况。

卫星云图与天气预报：卫星云图是人造气象卫星拍摄的地球大气中的风云图片。利用卫星云图可以进行较为准确的天气预报，尤其是在监测台风方面具有非常重要的作用，利用卫星云图可以确定台风中心的位置、强度、移动方向和速度，及时预报台风的登陆地点，从而减少台风造成的危害。

遥感与沙尘暴监测：利用遥感技术还可以对沙尘暴进行监测。沙尘暴多发区往往自然条件恶劣，测站稀少，因此常规观测手段无法满足监测需求。而遥感卫星具有监测范围广、时效快、精度高、连续性强等特点，可以监测到沙尘暴的起源、移动、加强和扩散的过程。

图5反映了2002年3月20日袭击中国北京的沙尘暴天气的起源、移动、加强和扩散过程。沙尘区在蒙古国中部形成后，向东南移动，和中国内蒙古中部的沙尘区在东移过程中发展，区域不断扩大，最后连成一片。由此我们需要建设“三北”防护林体系，退耕还林，退耕还草，保护我们的家园。

遥感与洪涝灾害监测：洪水分析是抗洪救灾与减灾决策的重要依据。传统水文资料收集方式的不准确和非实时性，给水文预报、洪水分析等工作带来了很大不便。而遥感技术所具有的实时和准确的特性，可以很好地解决这一问题。1998年长江流域发生特大洪水时，我国气象卫星对洞庭湖地区进行了实时监控。通过与没有发生洪水时的遥感图像进行对比分析，可以获得受灾区域的分布及面积，为分洪和灾后重建提供决策依据。

四、课堂巩固

1．运用遥感技术监测森林火灾与人工监测相比优点有( ) ①

获取资料快，可及时进行动态分析 ②

受地面限制少．避免人员伤亡 ③ 获取信息量大④ 探测范围大，可在客观上进行监测 A ．

①

②

③ B ．

①

③

④ C ．

①

③

④ D ．

①

②

③

④

2．遥感技术可为开发、保护海洋提供支持，下列内容适合运用遥感技术的是（ ）

①

海上冰山漂流监测② 海上石油污染监测

③ 近海赤潮灾害监测 ④ 海岸港口工程规划

A① ② B ① ② ③ C ① ② ③ ④ D ② ③