2019高中地理 第三章 地理信息技術(shù)的應(yīng)用 第二節(jié) 遙感技術(shù)的應(yīng)用講義（含解析）中圖版必修3.doc

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第二節(jié) 遙感技術(shù)的應(yīng)用 一、遙感(RS) 1．概念 利用一定的技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng)，在遠(yuǎn)離被測目標(biāo)的位置上對被測目標(biāo)的電磁波特征進(jìn)行測量、記錄與分析的技術(shù)。 2．類型 根據(jù)遙感平臺高度的不同，遙感可以分為近地面遙感、航空遙感和航天遙感。 3．工作過程 4．遙感影像 (1)組成：像元，是遙感影像上的最小單元。 (2)空間分辨率(分辨率)：一個(gè)像元所代表的地面實(shí)際尺寸，分辨率數(shù)值越小，分辨率就越高。 (3)類型：黑白、彩色(真彩色、假彩色)。 二、遙感在資源普查中的作用 1．應(yīng)用領(lǐng)域 礦產(chǎn)資源和水資源的調(diào)查、農(nóng)作物的估產(chǎn)、全球氣候變化的觀測、災(zāi)害監(jiān)測、重大工程的建設(shè)等。 2．在資源普查中的優(yōu)勢 可以全面系統(tǒng)地提供資源狀況，而且還能對信息進(jìn)行及時(shí)更新。 三、遙感在環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用 1．遙感在水污染監(jiān)測中的應(yīng)用 (1)原理：被污染水體具有獨(dú)特的區(qū)別于清潔水體的光譜特征。 (2)內(nèi)容：研究和預(yù)測同一流域水體污染歷史和污染趨勢。 (3)意義：為水資源保護(hù)規(guī)劃提供準(zhǔn)確信息。 2．遙感在沙塵暴監(jiān)測中的應(yīng)用 (1)遙感衛(wèi)星的特點(diǎn)：監(jiān)測范圍廣、時(shí)效快、精度高、連續(xù)性強(qiáng)。 (2)監(jiān)測內(nèi)容：沙塵暴的起源、移動和擴(kuò)散過程。 [溫馨提示] 由于遙感與人工調(diào)查相比具有巨大的優(yōu)越性，所以應(yīng)用越來越廣泛；但是一些電磁波不明顯(如某種疾病的疫情等)，或在地下，具有突發(fā)性的災(zāi)害(如地震、火山噴發(fā)等)仍然無法 預(yù)報(bào)。 知識點(diǎn)(一)|遙感 ——————— 情景導(dǎo)入先思考 ——————— 2018年3月10日，記者從“三極遙感衛(wèi)星觀測系統(tǒng)研討會”上獲悉，北京師范大學(xué)即將于年底發(fā)射并投入使用我國首顆專門針對極地觀測的遙感小衛(wèi)星BNU－1，與衛(wèi)星相配套的北極衛(wèi)星地面接收站也正在積極推進(jìn)當(dāng)中。這是我國第一顆專門針對極地觀測的遙感衛(wèi)星，能夠?qū)崿F(xiàn)對南北極地區(qū)每兩天一次的全覆蓋觀測，有望在研究極地快速變化、保障極區(qū)船只航行安全等方面發(fā)揮重要作用。 (1)遙感技術(shù)的工作原理是什么？ 提示：不同物體對電磁波的發(fā)射、反射和吸收的特性不同。 (2)在區(qū)域地理環(huán)境研究中，遙感與實(shí)地測繪相比，具有哪些優(yōu)勢？ 提示：監(jiān)測的范圍大、獲取信息的速度快、受地面的限制較小。 ——————— 核心要點(diǎn)掌握好 ——————— 一、遙感技術(shù)工作流程 1．遙感的關(guān)鍵裝置——傳感器 2．遙感技術(shù)的工作流程 如圖所示： 二、航天、航空、近地遙感的比較 類型 概念 優(yōu)點(diǎn) 航天 遙感 利用衛(wèi)星、航天飛機(jī)、宇宙飛船、航天空間站攜帶遙感儀器的遙感 覆蓋范圍大，不受領(lǐng)空限制，可進(jìn)行重復(fù)、定期觀測 航空 遙感 利用飛機(jī)攜帶遙感儀器的遙感 機(jī)動性強(qiáng)，可以根據(jù)研究主題選擇適當(dāng)?shù)膫鞲衅?、適當(dāng)?shù)娘w行高度和飛行區(qū)域 近地 遙感 距離地面高度幾十米以內(nèi)的遙感 用于城市遙感、海面污染監(jiān)測、森林火災(zāi)監(jiān)測等 ——————— 方法技巧很重要 ——————— 圖示法記憶遙感技術(shù)的特點(diǎn) ——————— 應(yīng)用體驗(yàn)不可少 ——————— 讀圖，完成1～2題。 1．圖中內(nèi)容說明航天遙感的特點(diǎn)是(　　) A．監(jiān)測范圍廣　　　　　 　B．時(shí)效快，精度高 C．連續(xù)性強(qiáng) D．準(zhǔn)確定位 2．就航天遙感而言，其遙感探測的范圍越大，則(　　) A．獲得資料的速度越慢 B．獲得資料的周期越長 C．對地物的分辨率越低 D．對地物的分辨率越高 解析：1.A　2.C　第1題，由圖中“我一次就可以把半個(gè)地球拍攝進(jìn)去”可知航天遙感的特點(diǎn)是監(jiān)測范圍廣。第2題，獲取資料的速度、周期與探測范圍無關(guān)，當(dāng)探測范圍越大時(shí)，分辨率數(shù)值越大，顯示信息能力越弱，分辨率越低。 3．讀遙感技術(shù)工作原理示意圖，完成下列問題。 (1)從A圖中可以看出，此遙感技術(shù)所利用的運(yùn)載工具是________，這種運(yùn)載工具采用的是________的方式對地面物體進(jìn)行感知和識別。這種方式的遙感技術(shù)，對地面的分辨率較________(高或低)。 (2)在B圖中，傳感器接收的是________。 解析：本題考查遙感技術(shù)的運(yùn)載工具和判斷遙感技術(shù)分辨率的高低。遙感技術(shù)主要是通過接收電磁波來獲取信息，任何物體都反射、輻射不同的電磁波，遙感技術(shù)就是依靠這一特點(diǎn)來識別物體的。 答案：(1)飛機(jī)　航空攝影　高 (2)地面反射或輻射的電磁波信息 知識點(diǎn)(二)|遙感技術(shù)的應(yīng)用 ——————— 情景導(dǎo)入先思考 ——————— 認(rèn)真閱讀右面漫畫。 (1)漫畫中反映了遙感技術(shù)在哪一領(lǐng)域的應(yīng)用？ 提示：勘探礦產(chǎn)資源。 (2)遙感技術(shù)還能應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？ 提示：生物資源調(diào)查、環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測等。 ——————— 核心要點(diǎn)掌握好 ——————— 一、遙感技術(shù)在資源普查中的應(yīng)用 勘探礦產(chǎn)資源、調(diào)查生物資源、水資源等是遙感技術(shù)在資源普查中的重要應(yīng)用領(lǐng)域。 應(yīng)用領(lǐng)域 具體內(nèi)容 備注 礦產(chǎn) 資源 蘊(yùn)藏礦產(chǎn)的地方有許多是地質(zhì)斷裂或環(huán)形構(gòu)造帶，較容易借助遙感技術(shù)“發(fā)現(xiàn)”礦產(chǎn) 人們只需要分析遙感圖像就可以劃定蘊(yùn)藏礦產(chǎn)的大致區(qū)域 生物 資源 通過遙感圖像解譯或圖像處理技術(shù)，提取植被的分布、類型、結(jié)構(gòu)、健康狀況、產(chǎn)量等數(shù)據(jù) 為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、城市綠化、環(huán)境保護(hù)等部門服務(wù) 二、遙感與環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測 隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，遙感將不僅為人們提供信息資源，改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)、生活與交往方式，而且在環(huán)境監(jiān)測、災(zāi)害預(yù)警等方面發(fā)揮巨大作用，有助于災(zāi)害的預(yù)防、環(huán)境的治理和保護(hù)。 應(yīng)用領(lǐng)域 具體內(nèi)容 備注 環(huán)境 監(jiān)測 荒漠化、土壤鹽漬化、海上冰山漂流、海洋生態(tài)、全球氣候變化及其影響、植被變化、水體污染、大氣污染等 有利于人們了解環(huán)境變化，使環(huán)境得到保護(hù)和改善 災(zāi)害 監(jiān)測 旱情、水災(zāi)、滑坡、泥石流、地震、農(nóng)林病蟲害、森林火災(zāi)、沙塵暴等 有利于防災(zāi)減災(zāi) ——————— 方法技巧很重要 ——————— 遙感圖像判斷的基本方法 (1)看顏色：根據(jù)顏色可以判斷該地物是屬于水文要素還是人工要素。 (2)看形態(tài)：根據(jù)地物形態(tài)——面狀或線狀，大致可以確定是水文要素中的湖泊或河流，還是人工要素中的城市、村莊或道路。 (3)看與周邊地物的關(guān)系：一般與河流相連的是湖泊，與道路相連的是村莊或城鎮(zhèn)。 (4)看疊加：通過多次或逐月逐年對同一地區(qū)遙感圖像疊加可以反映出地物時(shí)間變化特點(diǎn)、如城市的擴(kuò)張，海岸線侵蝕變化、湖泊的消長等。 (5)看光譜：不同地物對同一波段的電磁波的反射率是不同的；相同地物在不同的波段反射率也不同。光譜反射率差別越大，越容易區(qū)分。 ——————— 應(yīng)用體驗(yàn)不可少 ——————— 棉花遙感識別是棉花種植面積遙感估算的關(guān)鍵，以下是我國北疆地區(qū)不同日期棉花光譜信息與其他作物光譜信息的曲線分析圖。圖中前3個(gè)波段為可見光波段(分別為藍(lán)波段、綠波段、紅波段)，第4波段為近紅外波段。讀圖，回答1～3題。 1．容易將棉花從三種作物中識別出來的最佳波段是(　　) A．藍(lán)波段　　　　　　　 　B．綠波段 C．紅波段 D．近紅外波段 2．根據(jù)圖中信息及相關(guān)知識判斷，下列敘述正確的是(　　) A．6月份和9月份相比，棉花遙感識別最佳時(shí)相期在6月份 B．盛絮期棉花反射率在1～3波段明顯降低 C．北疆地區(qū)是我國最重要的棉花產(chǎn)區(qū) D．北疆地區(qū)發(fā)展棉花種植業(yè)的優(yōu)勢是耕地面積廣布，便于大規(guī)模的機(jī)械化耕作 3．不同的地物和地物的不同狀況有不同的反射率，據(jù)此原理，可以利用遙感監(jiān)測的有(　　) ①近海赤潮災(zāi)害?、谌丝诜植肌、酆Ｉ鲜臀廴? ④工業(yè)生產(chǎn)總值 A．①② B．③④ C．②④ D．①③ 解析：1.D　2.B　3.D　第1題，4波段為近紅外波段，棉花與番茄、玉米反射率差異明顯，故選D項(xiàng)。第2題，從坐標(biāo)圖可知，棉花盛絮期為棉花遙感識別最佳時(shí)相期，這一時(shí)相期棉花反射率在前3個(gè)波段明顯降低。我國有三大產(chǎn)棉區(qū)，南疆地區(qū)是其中之一。第3題，遙感不能監(jiān)測人口分布和工業(yè)生產(chǎn)總值，故選D項(xiàng)。 讀2013年我國冬小麥?zhǔn)斋@期分布示意圖，回答4～5題。 4．為監(jiān)控焚燒作物秸稈著火點(diǎn)的分布，應(yīng)使用的地理信息技術(shù)是(　　) A．GPS B．RS C．GIS D．GPRS 5．2013年6月11日，焚燒作物秸稈的著火點(diǎn)較多的省份可能是(　　) A．閩 B．贛 C．吉 D．豫 解析：4.B　5.D　第4題，GPS技術(shù)用于精確定位，GIS技術(shù)用于分析、提供數(shù)據(jù)，為決策者提供依據(jù)。RS利用傳感器接收地物反射的電磁波以圖像膠片或數(shù)據(jù)磁帶記錄下來，用以揭示物體特征、性質(zhì)及其變化。第5題，從圖中可以看出，6月11日收割小麥的有山東、河北南部、山西、陜西、甘肅東南部、四川、河南北部、云南。 “遙感”，顧名思義，就是“遙遠(yuǎn)的感知”。傳說中的“千里眼”“順風(fēng)耳”就具有這樣的能力。據(jù)此完成1～3題。 1．遙感的工作原理為(　　) A．利用太陽輻射 B．利用地面輻射 C．利用物體反射或輻射的電磁波 D．利用探照設(shè)備 2．遙感的關(guān)鍵裝置是(　　) A．傳感器　　　　　　　 　B．目標(biāo)物 C．計(jì)算機(jī) D．?dāng)?shù)據(jù)庫 3．人類目前常用的遙感平臺有(　　) ①飛機(jī)?、跉馇颉、坌l(wèi)星?、芑鸺? A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 解析：1.C　2.A　3.A　第1題，遙感是指通過傳感器記錄目標(biāo)物反射或輻射的電磁波并通過分析，揭示目標(biāo)物的特征、性質(zhì)等的綜合探測技術(shù)。第2題，因遙感工作時(shí)主要是接收、記錄目標(biāo)物輻射、反射的電磁波，因此，傳感器是關(guān)鍵裝置。第3題，裝載傳感器的平臺稱為遙感平臺，主要是承載傳感器，火箭是指發(fā)射衛(wèi)星等一些航天探測器的運(yùn)載工具。 委內(nèi)瑞拉遙感一號衛(wèi)星是由中國研制、發(fā)射，以“在軌交付”的形式，完成項(xiàng)目合同規(guī)定的工作。這顆衛(wèi)星主要用于委內(nèi)瑞拉國土資源調(diào)查、環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害監(jiān)測管理，農(nóng)作物估產(chǎn)和城市規(guī)劃等領(lǐng)域。據(jù)此回答4～5題。 4．委內(nèi)瑞拉遙感一號衛(wèi)星將對生態(tài)環(huán)境和災(zāi)害進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，直接應(yīng)用的技術(shù)是(　　) A．?dāng)?shù)字地球 B．地理信息系統(tǒng) C．全球定位系統(tǒng) D．遙感技術(shù) 5．委內(nèi)瑞拉遙感一號衛(wèi)星不能直接監(jiān)測的自然災(zāi)害是(　　) A．臺風(fēng) B．洪澇 C．地震 D．森林病蟲害 解析：4.D　5.C　第4題，遙感技術(shù)主要用于對生態(tài)環(huán)境和災(zāi)害進(jìn)行大范圍、全天候動態(tài)監(jiān)測。第5題，地震災(zāi)害具有突發(fā)性，且發(fā)生在地下，衛(wèi)星不能直接監(jiān)測。 6．不同地物在同一光譜波段上的反射率差異越大，越容易區(qū)分。下圖反映了甲、乙兩類植物在生長期內(nèi)兩個(gè)波段上的反射率。在遙感影像上區(qū)分這兩類植物，應(yīng)該選擇生長期內(nèi)影像最合適的一天是(　　) A．①——第30天 B．②——第75天 C．③——第100天 D．④——第130天 解析：選A　應(yīng)選擇同一光譜波段上的反射率差異最大的時(shí)間段。 RS(遙感)在區(qū)域地理環(huán)境的研究中，起著重要作用，讀遙感直觀示意圖，完成7～8題。 7．在區(qū)域地理環(huán)境研究中，不屬于遙感技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的是(　　) A．不受地面條件的限制 B．監(jiān)測范圍廣 C．能夠迅速獲取信息 D．能實(shí)施動態(tài)監(jiān)測 8．在區(qū)域地理環(huán)境研究中，遙感主要應(yīng)用于(　　) ①資源調(diào)查　②人口增長預(yù)測?、郗h(huán)境監(jiān)測?、茏匀粸?zāi)害調(diào)查 A．①②④ B．②③④ C．①③④ D．①②③ 解析：7.A　8.C　第7題，遙感技術(shù)對地面進(jìn)行探測時(shí)受地面條件影響較小，但并不是說完全不受地面條件的限制。第8題，遙感不能對一個(gè)區(qū)域人口增長進(jìn)行預(yù)測。 及時(shí)掌握土地利用現(xiàn)狀是實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要前提。安徽省土地總面積中，各類土地比重約為：平原49.6%，山地15.3%，丘陵27.0%，水面8.1%。據(jù)此完成9～10題。 9．調(diào)查全省土地利用現(xiàn)狀快捷、高效的手段是(　　) A．遙感 B．地理信息系統(tǒng) C．全球定位系統(tǒng) D．?dāng)?shù)字地球 10．下表中①、②、③、④項(xiàng)符合安徽省土地利用現(xiàn)狀的是(　　) 表　土地利用類型結(jié)構(gòu)/% 耕地 林地 草地 建設(shè)用地 其他用地 ① 57.80 37.32 0.76 3.59 0.53 ② 40.96 25.68 0.16 11.60 21.60 ③ 30.71 31.15 0.37 31.86 5.91 ④ 20.16 50.95 0.56 7.61 20.72 A．① B．② C．③ D．④ 解析：9.A　10.B　第9題，不同土地利用狀況，其反射或輻射的電磁波不同，在遙感的影像資料上差異明顯，所以利用遙感技術(shù)可以快捷、高效地調(diào)查全省土地利用現(xiàn)狀。第10題，安徽地形以平原為主，對其利用方式以耕地為主。安徽有一部分地區(qū)出現(xiàn)城市化，占據(jù)一定的平原地區(qū)，所以建設(shè)用地多些，要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，耕地面積應(yīng)略小于49.6%。 一、選擇題 右圖為國際空間站的宇航員拍下的某火山噴發(fā)羽毛狀的火山灰時(shí)的壯觀景象。結(jié)合所學(xué)知識，完成1～3題。 1．按照電磁波的波譜范圍分，獲取該圖像的遙感方式是(　　) A．可見光遙感 B．紅外遙感 C．微波遙感 D．多譜段遙感 2．按照遙感平臺的高度分，國際空間站屬于________遙感(　　) A．航天 B．航空 C．近地 D．主動式 3．這種遙感的主要優(yōu)點(diǎn)是(　　) ①不受領(lǐng)空限制?、诳芍貜?fù)觀測?、蹤C(jī)動性強(qiáng)?、芊直媛首罡? A．②③ B．①③ C．②④ D．①② 解析：1.A　2.A　3.D　第1題，該圖像是可見光下的照片，屬于可見光遙感。第2題，國際空間站運(yùn)行高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過10 000 m，屬于航天遙感。第3題，機(jī)動性強(qiáng)是航空遙感的主要優(yōu)點(diǎn)；近地遙感可提供分辨率更高的資料。 “雜交水稻之父”袁隆平研制的“Y兩優(yōu)2號”百畝超級雜交稻試驗(yàn)田平均畝產(chǎn)926.6 kg，高產(chǎn)攻關(guān)獲得成功。據(jù)此回答4～5題。 4．水稻長勢監(jiān)測依據(jù)的是植被指數(shù)圖的對比，而植被指數(shù)圖的繪制依據(jù)的是下圖所示的某地理信息技術(shù)工作的主要環(huán)節(jié)，該地理信息技術(shù)可能是(　　) A．全球定位系統(tǒng) B．遙感技術(shù) C．地理信息系統(tǒng) D．?dāng)?shù)字地球 5．實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)報(bào)水稻病蟲害所運(yùn)用的地理信息技術(shù)是(　　) A．全球定位系統(tǒng)、數(shù)字地球 B．遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng) C．地理信息系統(tǒng)、數(shù)字地球 D．遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng) 解析：4.B　5.B　第4題，遙感技術(shù)可以用來監(jiān)測水稻的長勢狀況，用于估算糧食產(chǎn)量。第5題，對病蟲害的實(shí)時(shí)監(jiān)測可運(yùn)用遙感技術(shù)，對獲取的信息進(jìn)行分析需要運(yùn)用地理信息 系統(tǒng)。 右圖是非洲第一高峰乞力馬扎羅山，距離赤道僅300多千米，其峰頂雪冠正面臨著在50年后消失的威脅。結(jié)合所學(xué)知識，完成 6～8題。 6．圖中影像的獲取主要采用的地理信息技術(shù)是(　　) A．遙感(RS) B．電子地圖 C．地理信息系統(tǒng)(GIS) D．網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 7．利用此項(xiàng)技術(shù)可直接(　　) A．分析水災(zāi)損失 B．獲取礦床露頭信息 C．分析礦產(chǎn)種類 D．確定礦床露頭位置 8．陰天時(shí)，對地物的分辨率較高的是(　　) A．飛機(jī)可見光遙感 B．衛(wèi)星可見光遙感 C．飛機(jī)微波遙感 D．衛(wèi)星微波遙感 解析：6.A　7.B　8.C　第6題，遙感技術(shù)能提供影像信息功能。圖中影像是遙感影像，是利用遙感技術(shù)獲得的。第7題，RS可獲取礦床露頭信息，GIS可分析礦產(chǎn)種類、水災(zāi)損失。第8題，陰天時(shí)，云層阻擋可見光，可見光遙感難以獲得地面清晰影像，故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤。微波遙感不受云層干擾，可獲得想要的地面影像，而飛機(jī)飛行的高度低，所獲得的影像分辨率更高。 二、綜合題 9．讀下列材料，完成下列問題。 材料一　不同植物類型由于組織結(jié)構(gòu)不同、季節(jié)不同、生態(tài)條件不同而具有不同的光譜特征、形態(tài)特征和環(huán)境特征，在遙感影像中可以表現(xiàn)出來。下圖是不同植被反射波譜曲線比較圖。 材料二　根據(jù)高分辨率遙感影像繪制的山西省太原以南地區(qū)植被的垂直分布圖。 (1)利用高分辨率遙感影像對植被分布的調(diào)查，主要是利用了不同植被的不同____________特征，并由此區(qū)分________。 (2)不同地物在同一光譜波段上的反射率差異越大，越容易區(qū)分。綠光波段的可見光以及紅外線反射率最高的植被分別是(　　) ①桷樹?、跇鍢洹、鬯蓸洹、懿? A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ (3)利用遙感技術(shù)進(jìn)行農(nóng)作物分布的調(diào)查具有哪些方面的突出優(yōu)點(diǎn)？ (4)山西省太原以南地區(qū)自然植被的分布體現(xiàn)了自然帶的________規(guī)律。影響這一自然帶分布規(guī)律形成的主要原因是什么？ 解析：第(1)題，不同植被具有不同的光譜特征，這是遙感影像判讀的依據(jù)。第(2)題，依據(jù)材料一，綠光波段樺樹的反射率最高，達(dá)20%，紅外線波段草的反射率最高，達(dá)90%。第(3)題，結(jié)合所學(xué)知識回答即可。第(4)題，材料二為植被的垂直分布圖，反映了自然帶的垂直地域分異規(guī)律。這一自然帶分布規(guī)律形成原因是光、熱和水分隨地勢高低發(fā)生了變化。 答案：(1)光譜　植被類型 (2)D (3)①探測范圍大；②實(shí)時(shí)傳輸；③快速處理；④迅速獲取信息；⑤實(shí)施動態(tài)監(jiān)測等。 (4)垂直地域分異　光、熱(溫度)和水分隨地勢高低的變化發(fā)生分異。