遥感三单设计.docx
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遥感三单设计
第二节遥感技术及其应用
设计:
张楠楠审核:
王素清
学习目标:
1.理解遥感技术的概念,了解其发展历程,掌握遥感技术系统的组成和分类。
2.了解遥感技术在资源普查中的重要应用领域和作用。
3.掌握遥感技术在环境灾害监测中的作用。
重点与难点:
遥感原理;了解遥感在各个部门中的应用。
学习方法和策略:
自主学习法、师生共同探究法
问题导读评价单
同学们,预习能使你的学习事半功倍,赶快行动起来吧.
一.思维启迪
情景设置:
1.曾有报道,北京中关村某高科技厂家在建设厂房时要求使用一种高科技合成(具有质轻、防晒等功能)材料作为房顶,但施工方在施工过程中为了获取更多的利润,有些房顶只使用一般材料,由于外观看不出差异,厂家被蒙在鼓里,一年后,北京某遥感专业的实习学生在判读中关村多种波段的遥感图像时,发现这家工厂的厂房屋顶材质不同,于是向厂方了解,厂方否认用了不同材质,经实习学生的进一步解释,厂家终于明白施工方用了劣质材料,因此,施工方不得不承认这一事实,并加以赔偿。
为什么肉眼难以分辨,遥感却具有“火眼金睛”?
遥感技术不仅仅是打假,遥感技术是地理信息技术中获取地理信息的重要技术手段,作为一种新型的综合探测技术,遥感因近些年来广泛应用于国民经济的各个领域而备受关注。
请同学们阅读教材P86内容,说一说什么是遥感技术?
说说自己的理解。
2.遥感,就是遥远的感知。
遥感技术主要是随着工作平台、传感器和探测器的发展而发展。
请同学们阅读P86—88内容及图片,简述遥感技术的发展历程?
3.遥感技术是随着工作平台、传感器和探测器的发展而发展的。
请同学们阅读P88内容及示意图,简述遥感技术系统的组成及遥感类型?
二.同学们,这节课你有未解决或新发现的问题吗?
请把它们记录下来吧!
自我评价同伴评价学科长评价
问题拓展评价单
一个博学者的思考,不如三个普通人的商讨。
一.问题展示
探究一:
遥感,就是遥远的感知。
认真阅读教材P91“活动”,说一说:
为什么能进行遥远的感知呢?
(结合教材P91活动)
探究二:
从检测的范围、速度、人力、和财力的投入方面看,人工实地调查与利用遥感技术调查相比,哪一种获取资料和信息的方法更好?
遥感技术有哪些特点?
探究三:
遥感技术系统与过程示意图
通过教材内容及以上图示,简述遥感技术系统的工作过程?
探究四:
不同物体和物体的不同状态具有不同的电磁波特性,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,例如,森林发生火灾时,着火树木的温度比没有着火树木的温度高,在电磁波的热红外波段会辐射出比未着火树木更多的能量,卫星拍摄到的影像上,着火的森林比没有着火的森林显示更亮的浅色调。
据此原理,森林管理部门就建立森林火灾实时监测预报系统,全天候对森林遥感信息进行监控,如出现火情,就能对火灾面积、蔓延情况进行动态地分析,以作出相应的防灾措施。
遥感系统同样对水体的不同状态有分辨功能。
根据以上文字材料,请你同学们认真阅读教材“遥感与资源普查”和“遥感与环境监测”两部分内容及活动,说一说:
遥感技术在资源普查及环境灾害监测中的应用?
二.巩固提升
1.下列遥感类型中,探测范围由大到小依次是
A.近地遥感、航空遥感、航天遥感B.航天遥感、航空遥感、近地遥感
C.航空遥感、近地遥感、航天遥感D.航空遥感、航天遥感、近地遥感
2.下列遥感类型中.按照应用领域或专题进行分类的是
A.航天遥感、航空遥感、近地遥感
B.主动式遥感、被动式遥感
C.紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多谱段遥感
D.环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感
3.在联合国对伊拉克违禁武器核查期间,专家使用美国的U侦察机进行空中侦察,U侦察机进行空中侦察时主要运用
A.遥感技术B.地理信息技术C.全球定位技术D.计算机技术
4.航天遥感与航空遥感相比较
A.航天遥感对地物的分辨率比航空遥感低
B.航天遥感对地物的分辨率比航空遥感高
C.航天遥感覆盖的范围比航空遥感小
D.航天遥感比航空遥感的机动性强
5.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
二、综合题
1.图是“遥感技术的主要环节示意”,读后完成问题:
目标物→传感器→遥感地面系统→成果
根据相互关系,将下列字母所代表的内容填人相应的空格内:
自左向右依次是
A.专业图件、统计数字B.传输与接收C.收集记录信息
2.我国是多自然灾害的国家。
阅读下列相关资料,回答
(1)~(4)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。
材料二2002年3月18日傍晚起,我国北方大部分地区经历了20世纪80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。
(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。
自然原因:
人为原因:
为了减轻沙尘暴天气的危害,可采取哪些对策?
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——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。
。
【解析】本题系2002年高考上海卷地理试题。
本组试题一方面考查了我国自然灾害多发的国情,同时考查同学们对自然灾害的预报及减灾措施的理解和认识。
我国自然灾害具有多样性、多发性的特点,水旱灾害是对我国影响最大的气象灾害,我国每年总有一些地区发生水旱灾害,造成较为严重的经济损失,应该引起人们的关注。
沙尘暴天气近年在我国北方不断加剧.是近年考试的热点问题之一。
回答第
(1)题,首先应明确水旱灾害发生的机制,我国降水量季节分配不均,年际变化大是产生水旱灾害的主要因素,而降水年际变化大的原因又是由夏季风进退的反常所造成的,这都发生在东部季风区,因而水旱灾害频发地区位于东部平原区。
而对于水旱灾害的治理,要生态措施和工程措施相结合,以工程措施——治理河流和生态措施——营造防护林来减轻灾害损失。
解答第
(2)题可从沙尘暴的形成条件去分析。
沙尘暴的形成,一是要有强风,我国冬春季常出现的大风天气提供了风力条件;二是要有沙源地,我国西部地处半干旱、干旱地区,荒漠、半荒漠区面积广大,加之滥垦滥伐,土地沙化严重,从而为沙尘暴天气的形成创造了条件。
根据以上内容的分析,就不难得出其对策为营造防护林,退耕还林、还草,推广轮牧(合理放牧)等。
(3)由资料3可看出,我国对自然灾害的研究采用了现代化的手段,而选项中的A项为实地报告;B项为凭经验预测,明显不符合。
就目前的科技水平,还达不到D项的要求故正确选项为C。
(4)此题又进一步考查同学们分析资料、提取有用信息的能力。
资料3显示,我国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,可为研究沙尘暴提供图像和数据资料,提供高分辨率的信息资源。
而由25个监测站所组成的地面监测网络系统,则可以跟踪监测和预报沙尘暴。
3.下图所反映的是“雪地、沙漠、湿地、小麦的反射波谱曲线”,读图回答:
(1)在图中,反射率最高和最低的地物分别是
和
。
(2)小麦在
到
波段最容易与其他地物区分开来。
(3)结合该图和所学知识思考,利用遥感图像进行地物判读的原理是什么?
【答案】不同地物在同一波段反射率不同,同一地物在不同波段反射率也不同,由此导致其波谱特征不同,根据地物波谱曲线就可以区分和识别地表物体
(4)简要说说遥感技术在国民经济中有哪些应用领域。
【解析】人类通过大量的实践发现,地球上的物体都在不停地发射、反射和吸收电磁波,而且不同物体具有不同的物质组成和结构,所处环境条件不同,因而对电磁波发射、反射和吸收的特性不同。
遥感(RS)是指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。
因此,我们可以根据不同的目的和任务,选用不同的电磁波波段和安装在遥感平台上的各种新型传感器,取得所需的信息,完成远距离识别物体。
一种物质所产生的自身辐射,或对外来辐射所产生的反射和透射,形成了该物质的一种特别标志——波谱特征。
地物的波谱特征是遥感技术的重要理论依据。
所谓波谱是复色光经过色散系统分光后,按波长(频率)的大小依次排列而成的图案。
自然界的任何地物都具有其反射、吸收、辐射、透射电磁波的特有规律,而反射波谱是地物的重要特征,在遥感技术中得以广泛应用。
不同的地物对同一波段的电磁波的反射是不同的,即使相同的物体,在不同的波段其反射率也不同。
因此,我们可以根据地物各自的波谱特征,选择最佳波段、最佳摄影季节和最佳摄影时间的遥感图像来进行地物判读。
4.读图“卫星遥感直观示意”,回答下列问题:
(1)填写遥感技术装备名称:
A
,B
,C
。
(2)A装备的作用是
B装备的作用是
。
(3)卫星航天遥感技术几乎应用到地理学的所有研究领域。
请拟出与下列三个应用领域相关的课题名称。
应用领域课题名称
例:
防灾减灾长江流域洪水动态分析
(1)国土资源勘查
(2)城市规划
(3)环境监测与保护
5、在遥感技术中,可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。
读图3—2—4,回答
(1)~(3)题。
(1)上图中,重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是
A.红外线B.X光C.可见光D.紫外线
(2)根据上图的原理,可用遥感技术直接
A.划分植物类型B.判读植物生长的土壤类型
C.监测树l木的生长状况D.估计粮食作物的产量
(3)不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率,根据这个原理,可以利用遥感的工作有
A.判断水体污染B.判断人口分布
C.分析城市大气污染D.估算工业生产总值
【解析】本题系2004年高考广东卷地理试题。
这组试题提供了两幅图,第一幅图的横坐标是植物的反射波长,纵坐标是反射率,三条曲线表示的是植物的不同生长状况下,在不同波长的反射率变化。
从图中可以分析出有的波段健康植物的反射率较高,有的波段病害植物的反射率较高。
第二幅图表示的是不同波长范围电磁波辐射的名称。
第
(1)题重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段,反映在图像上就是虚线高于实线的部分,读出相应的波长范围,再到下图中找出这一波长范围的名称。
波长从0.6微米到0.8微米之间,属于可见光和红外线波段。
第
(2)题根据题目中图像所显示的原理,利用遥感技术,接收到不同波段的反射率信号,通过对植物反射波谱特征变化的分析,就可以分析出哪些地方的植物生长良好,哪些地方的植物病害严重,从而起到监测树木生长状况或估计粮食作物产量的作用。
第(3)题水体和空气被污染后,其某些特定波段的反射率会发生变化,根据这种变化,利用遥感技术就可以对污染进行监测。
人口分布和工业总产值的变化不会引起地物的反射率发生变化,也就无法利用遥感技术进行检测。
二.同学们,这节课你有未解决或新发现的问题吗?
请把它们记录下来吧!
自我评价同伴评价学科长评价
答案一1B2D3A4A5C
二、1、CBA
2、
(1)东部平原区地质地貌治河(或治水)生态环境
(2)
对策:
(3)C(4)
【解析】本题系2002年高考上海卷地理试题。
本组试题一方面考查了我国自然灾害多发的国情,同时考查同学们对自然灾害的预报及减灾措施的理解和认识。
我国自然灾害具有多样性、多发性的特点,水旱灾害是对我国影响最大的气象灾害,我国每年总有一些地区发生水旱灾害,造成较为严重的经济损失,应该引起人们的关注。
沙尘暴天气近年在我国北方不断加剧.是近年考试的热点问题之一。
回答第
(1)题,首先应明确水旱灾害发生的机制,我国降水量季节分配不均,年际变化大是产生水旱灾害的主要因素,而降水年际变化大的原因又是由夏季风进退的反常所造成的,这都发生在东部季风区,因而水旱灾害频发地区位于东部平原区。
而对于水旱灾害的治理,要生态措施和工程措施相结合,以工程措施——治理河流和生态措施——营造防护林来减轻灾害损失。
解答第
(2)题可从沙尘暴的形成条件去分析。
沙尘暴的形成,一是要有强风,我国冬春季常出现的大风天气提供了风力条件;二是要有沙源地,我国西部地处半干旱、干旱地区,荒漠、半荒漠区面积广大,加之滥垦滥伐,土地沙化严重,从而为沙尘暴天气的形成创造了条件。
根据以上内容的分析,就不难得出其对策为营造防护林,退耕还林、还草,推广轮牧(合理放牧)等。
(3)由资料3可看出,我国对自然灾害的研究采用了现代化的手段,而选项中的A项为实地报告;B项为凭经验预测,明显不符合。
就目前的科技水平,还达不到D项的要求故正确选项为C。
(4)此题又进一步考查同学们分析资料、提取有用信息的能力。
资料3显示,我国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,可为研究沙尘暴提供图像和数据资料,提供高分辨率的信息资源。
而由25个监测站所组成的地面监测网络系统,则可以跟踪监测和预报沙尘暴。
3、
(1)雪湿地
(2)0.7微米0.8微米(3)不同地物在同一波段反射率不同,同一地物在不同波段反射率也不同,由此导致其波谱特征不同,根据地物波谱曲线就可以区分和识别地表物体
(4)
【解析】人类通过大量的实践发现,地球上的物体都在不停地发射、反射和吸收电磁波,而且不同物体具有不同的物质组成和结构,所处环境条件不同,因而对电磁波发射、反射和吸收的特性不同。
遥感(RS)是指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。
因此,我们可以根据不同的目的和任务,选用不同的电磁波波段和安装在遥感平台上的各种新型传感器,取得所需的信息,完成远距离识别物体。
一种物质所产生的自身辐射,或对外来辐射所产生的反射和透射,形成了该物质的一种特别标志——波谱特征。
地物的波谱特征是遥感技术的重要理论依据。
所谓波谱是复色光经过色散系统分光后,按波长(频率)的大小依次排列而成的图案。
自然界的任何地物都具有其反射、吸收、辐射、透射电磁波的特有规律,而反射波谱是地物的重要特征,在遥感技术中得以广泛应用。
不同的地物对同一波段的电磁波的反射是不同的,即使相同的物体,在不同的波段其反射率也不同。
因此,我们可以根据地物各自的波谱特征,选择最佳波段、最佳摄影季节和最佳摄影时间的遥感图像来进行地物判读。
4、
(1)A
B
C
。
(2)
。
(3)略
5、
(1)AC
(2)CD(3)AC
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