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1、《遙感技術的應用》知識點探究 探究一 遙感的工作過程 1 .遙感技術及工作過程 遙感技術是指從傳感器接收信息到遙感信息應用的全過程。其主要的基本技 術程序（或環(huán)節(jié)）如下圖所示： 目標物一傳感器-遙感地面系統(tǒng)一成果 物體輻射和反射電磁波一收集一傳輸一信息處理信息分析一專業(yè)圖件 統(tǒng)計數字 遙感的關鍵裝置，是一種被稱為傳感器的儀器。傳感器在航空或航天器上接 受地面物體反射或輻射的電磁波信息， 并以圖像膠片或數據磁帶記錄下來， 傳送 到地面接收站，地面遙感系統(tǒng)進行信息處理和信息分析， 最后完成專業(yè)圖件、統(tǒng) 計數字等成果。 2 .遙感工作的基本原理 不同地物，同種地物不同性狀，其反射和

2、輻射的電磁波各不相同。 這是遙感 信息可以判讀并得以廣泛運用的基本原理。 如某地發(fā)生森林火災的時候，由于著 火樹木溫度比沒有著火的樹木的溫度高，它們在電磁波的熱紅外波段會輻射出較 多的電磁波能量。如果這時候正好有一個載著熱紅外波段傳感器的衛(wèi)星經過該地 上空，在傳感器拍攝到的影像上，著火的森林就會顯示出更亮的淺色調。當影像 經過處理后，可為及時調遣消防力量提供依據。 探究二遙感影像 遙感影像有成千上萬的像元組成。 1 .像元、分辨率 面對一張照片，你也許會說：真清楚，就連面部的那個雀斑都看得清。小于 這個雀斑大小的特征就看不清了，那么這個雀斑的直徑就是照片的分辨率。在遙 感影像上能夠區(qū)分

3、的最小單元叫像元，像元代表的地面實際尺寸就是空間分辨 率。如1米分辨率就是指影像上的一個像元表示地面上 1平方米的范圍。由此可 知，該數值越小，分辨率就越高，影像顯示地表信息細節(jié)的能力就越強。 感悟歸納 運載工具飛行高度的不同，對探測范圍、分辨率、獲取資料的周期和速度的 影響 傳感器運載工具的飛行高度對遙感探測范圍、速度、周期、分辨率等影響很 大。一般來說，運載工具飛得越高，探測的范圍越大，獲得資料的速度越快，周 期越短，對地物的分辨率越低?；緦P系如下圖所示。 2 .像元、分辨率和影像信息之間的關系 像元越小，分辨率數值就越小，分辨率就越高，影像顯示地表信息的能力就

4、 越強；反之，像元越大，分辨率數值就越大，分辨率就越低，影像顯示地表信息 細節(jié)的能力就越弱。 3.遙感影像的分類和特征 遙感影像 特征 黑白影像 黑白影像是根據物體的灰度/、同而呈 現的，一般建筑物為灰白色，而草地和 森林顏色較深 彩色影像 真彩色 地物顏色能夠真實反映實際地物的顏 色特征，符合人的認知習慣 假彩色 草、樹和莊稼覆蓋地區(qū)通常為紅色， 而水是灰色和監(jiān)色的，城巾是監(jiān)灰色的 遙感利用的電磁波譜范圍主要是紫外線、 可見光、紅外線和微波。根據不同 波長譜段的電磁輻射與物質的相互作用不同，科學家設計了不同類型的傳感器。 這些傳感器就如同我們日常使用的照像機，

5、用它可“拍”出黑白照片或彩色照片。 為了方便使用，人們還會對同一地區(qū)不同“膠卷”照出來的圖像進行合成，從而 制作出與真實顏色不同的假彩色圖像。 例如，電視節(jié)目中通常使用的衛(wèi)星云圖，就是紅外云圖通過計算機處理、編輯 而成的假彩色動態(tài)圖片，人們可據此推知其發(fā)展變化，預知未來天氣。 知識拓展：不同地物特性不同，反射率不同，遙感圖像也不相同，成為通過遙 感圖像進行地物判讀的標志。如下表: 地物 吸收和反射 電磁波的特性 彩色航空 片 黑白近紅 外遙感片 彩色近紅 外遙感片 紅外遙感 片 水體 ①對藍、綠光 難以吸收；②對 近紅外波段吸 收能力很強；③ 水體中的雜質 對吸

6、收能力會 造成影響 ①呈藍綠 色的封閉區(qū) 域；②有時 會有白點和 黑色的污染 物 ①呈深 色，以深灰 和黑色為 主；②污水 顏色會相對 較淺 ①呈深 色，以黑色 和監(jiān)灰色為 主；②污水 多呈青色甚 至黃色 ①在早晨 為淺色；② 在夜晚為深 色 植被 ①對可見光 吸收強烈，反射 綠光；②對近紅 外反射強烈；③ 不同植物的反 射能力與其葉 綠素含量有美； ④/、同季節(jié)，植 被因葉綠素含 量發(fā)生變化，使 得其反射能力 也發(fā)生變化 ①多為綠 色，成片分 布；②顏色 隨季節(jié)變化 很大 ①色調較 淺，多為灰 白色；②植 物越鮮嫩 （葉綠素含 量多），則顏 色越淺 ①色調多 為淺色，多 呈

7、黃色甚至 紅色；②植 物越鮮嫩 （葉綠素含 量多），則顏 色越淺，比 如粉紅色 顏色較深 城市 居民區(qū) ①由于城市 居民區(qū)多為混 凝土結構，而混 疑土吸收能力 極差，反射能力 極強；②混凝土 灰白色甚 至白色 顏色很 淺，白色和 灰色 白色，淺 灰色 深色 比熱容很小，白 天和晚上的溫 度差異很大 探究三 遙感在資源普查中的作用 1 .應用領域 礦產資源勘探、水資源的調查、農作物的估產、全球氣候變化的觀測、災害 監(jiān)測、重大工程的建設等。 從而上的區(qū)域■分 析研究人手，然 后有.疑點地選擇 若干就跳進行野 外驗證和報看 1. 傳統(tǒng)資源調

8、查與遙感資源調查的不同 傳統(tǒng)調查 靠工作人員實地考察和繪圖，工作量大，時間長，不 能真實反映情況 遙感技術 可以全面系統(tǒng)地提供資源狀況，而且還能對信息進行 及時更新 從點、城突地觀德人 手.逐漸過渡到面上 的分析研究 精度差 效率低 評價 加度而 款率高 3.遙感與資源普查 勘探礦產資源，調查生物資源、水資源等是遙感技術在資源普查中的重要應 用領域。以探礦為例，在沒有資源衛(wèi)星之前，人們尋找礦產資源的方法，只能靠 到處取樣、分析地質構造和巖層分布來尋找礦苗， 勘探人員長年風餐露宿，工作 效率很低。蘊藏礦產的地方有許多是地質斷裂或環(huán)形構造帶，較容易借助遙感技 術“發(fā)現”礦

9、產的存在。現在，人們只需要分析遙感圖像就可以劃定蘊藏礦產的 大致區(qū)域，大大縮短探礦時間，效率可以提高十幾倍。 在對森林、草原、綠地以及農作物等資源的調查中， 通過遙感圖像解譯或圖 像處理技術，提取植被的分布、類型、結構、健康狀況、產量等數據，為農業(yè)、 林業(yè)、城市綠化、環(huán)境保護等部門提供服務。 探究四 遙感技術在環(huán)境和災害監(jiān)測中的應用 1 .遙感監(jiān)測的優(yōu)勢 遙感技術是環(huán)境和災害監(jiān)測的重要手段。 遙感監(jiān)測的區(qū)域范圍大，獲取環(huán)境 和災害信息快速準確，能夠及時發(fā)現環(huán)境和災害的變化； 同時，由遙感技術獲取 的環(huán)境和災害動態(tài)觀測數據，通過地理信息系統(tǒng)快速處理和分析， 能夠為決策部 門提供科學依據。

10、 2 .遙感技術監(jiān)測水污染的原理及作用 (1)原理或過程：被污染水體具有獨特的區(qū)別于清潔水體的光譜特征，這 些光譜特征能夠被傳感器捕捉，并在遙感影像中表現出來。 (2)監(jiān)測特點：能清楚地展現出水體污染的宏觀分布特征、污染的輕重程 度、發(fā)展趨勢。 (3)功能：利用遙感技術可以對同一流域水體污染歷史和污染趨勢作出研 究和預測，為水資源保護規(guī)劃提供準確信息。 (4)意義：遙感監(jiān)測的區(qū)域范圍大，獲取信息速度快，能夠及時發(fā)現變化； 由遙感獲得的動態(tài)數據，通過分析，為決策部門提供科學的依據。 3 .衛(wèi)星云圖與天氣預報 衛(wèi)星云圖是人造氣象衛(wèi)星拍攝的地球大氣中的風云圖片。利用衛(wèi)星云圖可以 進行較

11、為準確的天氣預報，尤其是在監(jiān)測臺風方面具有非常重要的作用， 利用衛(wèi) 星云圖可以確定臺風中心的位置、強度、移動方向和速度，及時預報臺風的登陸 地點，從而減少臺風造成的危害。 4 .遙感與沙塵暴監(jiān)測 利用遙感技術還可以對沙塵暴進行監(jiān)測。沙塵暴多發(fā)區(qū)往往自然條件惡劣， 測站稀少，因此常規(guī)觀測手段無法滿足監(jiān)測需求。而遙感衛(wèi)星具有監(jiān)測范圍廣、 時效快、精度高、連續(xù)性強等特點，可以監(jiān)測到沙塵暴的起源、移動、加強和擴 散的過程。 圖3-2-14反映了 20XX年3月20日襲擊中國北京的沙塵暴天氣的起源、移 動、加強和擴散過程。沙塵區(qū)在蒙古國中部形成后，向東南移動，和中國內蒙古 中部的沙塵區(qū)在東移過程中發(fā)展， 區(qū)域不斷擴大，最后連成一片。由此我們需要 建設“三北”防護林體系，退耕還林，退耕還草，保護我們的家園。 5 .遙感與洪澇災害監(jiān)測 洪水分析是抗洪救災與減災決策的重要依據。 傳統(tǒng)水文資料收集方式的不準 確和非實時性，給水文預報、洪水分析等工作帶來了很大不便。 而遙感技術所具 有的實時和準確的特性，可以很好地解決這一問題。 1998年長江流域發(fā)生特大洪水時，我國氣象衛(wèi)星對洞庭湖地區(qū)進行了實時 監(jiān)控。通過與沒有發(fā)生洪水時的遙感圖像進行對比分析，可以獲得受災區(qū)域的分 布及面積，為分洪和災后重建提供決策依據。