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111 第39講 遙感與全球定位系統(tǒng) 【考點整合】 【要點熱點探究】 探究點一 遙感（RS）及其應用 1.遙感系統(tǒng)工作原理圖示 遙感的工作過程比較復雜，但之所以難以理解是因為沒有把遙感的過程想像成立體圖。現圖示如下，以助理解。 地面物體（目標物）輻射或反射的電磁波，被傳感器（安裝于飛機或衛(wèi)星上）所接收，然后將信息傳導給遙感地面接收系統(tǒng)，由地面系統(tǒng)進行分析處理，形成成果，以供參考。 2.遙感技術與傳統(tǒng)方法的比較：遙感是提高研究工作精確度與質量的主要手段，節(jié)省人力、財力，從而提高效率。傳統(tǒng)的研究方法是從點線的實地觀測入手，逐步過渡到面上的研究，全是由人工完成，精度低，效率差。遙感技術是從整個面上的區(qū)域分析入手，然后有重點地選擇若干點、縣進行野外驗證和檢查，從而提高了精度和效率。 3. 遙感的應用 ⑴遙感在資源普查中的應用 應用領域 具體內容 備注 礦產資源 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”礦產 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 生物資源 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)境保護等部門服務 ⑵遙感技術在環(huán)境、災害監(jiān)測中的應用 應用領域 具體內容 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)境得到保護和改善 災害監(jiān)測 旱情、水災、滑坡、蟲害、森林火災、泥石流、地震、農林病 有利于防災減災 例1 依據所學知識，回答⑴-⑶題。 ⑴下列技術中，關鍵裝置為傳感器的是（ ） A．遙感技術 B．地理信息技術 C．全球定位技術 D．電子通信技術 ⑵若想實時獲取大范圍洪澇災害的分布及面積等信息，優(yōu)先選用的地理信息技術應是 （ ） A．人工實測 B．電腦虛擬技術 C．遙感 D．全球定位系統(tǒng) ⑶遙感技術用于防災減災的具體監(jiān)測內容包括 （ ） ①旱情 ②水災 ③滑坡 ④農林病蟲害 A．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．②③④ 命題意圖：本題考查了遙感技術的基本常識及其應用領域，以進一步加深對遙感的理解和把握。 解析：遙感技術利用安裝在飛機或衛(wèi)星上的傳感器將地面物體（目標物）輻射或反射的電磁波信息記錄下來，因此傳感器是遙感技術的關鍵裝置。遙感具有探測范圍大、獲取資料快、受地面條件限制少、獲取信息量大等特點，因此被廣泛應用于各類災害監(jiān)測，如旱情、水災、滑坡、泥石流、地震、農林病蟲害、森林火災等。 答案：⑴A ⑵C ⑶C 探究點二 遙感影像解譯標志的分類 類型 概念 作用 舉例 直接解譯標志 能夠直接反映和表現目標地物信息的遙感影像的各種特征，它包括遙感影像上的色調、色彩、大小、形狀、陰影、紋理、圖型等 利用直接解譯標志可以直觀識別遙感影像上的目標地物 水文要素(如河流、湖泊)為深藍色或者藍黑色，人工建筑(如城市、村莊、道路)呈現灰白色或者淺藍色，植被呈現紅色。自然事物(如湖泊)的邊界多為圓滑的，人工建筑、工程的邊界往往棱角明顯；湖泊、城市為面狀，村莊為不規(guī)則的點狀或星狀；道路、河流多是線狀，道路的寬度往往不發(fā)生變化，而河流的寬度從上游到下游逐漸變寬；道路相對比較順直，而河流則彎曲多變等 間接解譯標志 能夠間接反映和表現目標地物信息的遙感影像的各種特征 借助它可以推斷其他的相關地物 與湖泊相連的線狀地物多為河流、河渠；與村莊相連的線狀地物則多為道路；對于難以分辨的小池塘和小村莊，則要進行分析：與道路連接的是村莊，與河流連接的則是池塘 探究點三 全球定位系統(tǒng) 1.全球定位系統(tǒng)的組成和主要工作過程（左圖） 2.全球定位系統(tǒng)的應用領域 例2 (2011屆東北三省三校高三第一次聯(lián)考試題)某同學在自行車土安裝全球定位系統(tǒng)(GPS)，并用每10秒自動記錄一點的方式把自行車所到之處記錄下來，再將這些資料上傳到Coogle地球上展示，如圖3。據此回答 該同學在公路上行進過程中，GPS的點位記錄如圖中公路上黑點所示，最可能是該同學所騎道路的剖面圖的是 ( ) 命題意圖：本題以“3S"技術的應用為背景，考查學生獲取和解讀地理信息的能力。難度較大。 解析：本題的解題關鍵在于理解相同時間段記錄點之間的距離和坡度之間的關系。由題圖可知，時間間隔相同的情況下，記錄點越密集，說明坡度越大，經過的路程越短，應為上坡，反之，為下坡；記錄點分布均勻，說明道路比較平坦。圖中甲乙段記錄點分布較均勻，道路較平坦；乙丙段記錄點分布較密集，應為上坡；丙丁段，分布稀疏，應為下坡；丁段以上分布密集，應為上坡，結合選項可選D。 答案：D 【課時作業(yè)】 一、單項選擇題 一種物質所產生的自身輻射或對外來輻射所產生的反射和透射，形成了該物質的一種特殊標志——波譜特征。下圖顯示了松林、草地、紅砂巖和泥漿的反射波譜曲線，讀圖回答1~3題。 1．紅砂巖具有高反射率的波段是（ ） A．紅外線 B．X光 C．可見光 D．紫外線 2．在近紅外線波段反射率變化最大的是（ ） A．泥漿 B．草地 C．紅砂巖 D．松林 3．圖中顯示出直接利用遙感的工作是（ ） A．判斷水域狀況 B．預測植被類型 C．估算地物面積 D．判斷土地利用類型 2007年8月24日希臘發(fā)生特大森林大火，被列為近15年來世界最嚴重森林火災之一。讀圖，回答4～5題。 4．讀圖分析造成希臘這次森林大火的主要氣候原因是 A.季風→干熱 B．西風→大風 C．信風→大風 D．副高→干旱 5．實時監(jiān)測森林火情，直接應用的現代地理信息技術為 A. 遙感技術 B. 地理信息系統(tǒng) C. 全球定位系統(tǒng) D.數字地球技術 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。圖5反映了甲、乙兩類植物在生長期內兩個波段上的反射率。在遙感影像上區(qū)分這兩類植物，應該選擇生長期內哪一天的影像最合適 A. ①——第30天 B. ②——第75天 C. ③——第100天 D. ④——第130天 讀全球定位系統(tǒng)的衛(wèi)星星座示意圖，完成7～10題。 7．有關全球定位技術的敘述，正確的是 （ 　） A．它不屬于信息技術 B．它屬于遙感技術 C．它由信息源、數據處理、數據庫、空間分析、表達等簡要程序組成 D．具有全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實時性的特點 8．本圖顯示了全球定位系統(tǒng)中的 ( ) A．空間部分 B．地面監(jiān)控系統(tǒng) C．GPS信號接收機 D．用戶設備部分 9．圖示系統(tǒng)的主要功能是 ( ) A．不間斷地發(fā)送各自與定位有關的參數和時間信息 B．監(jiān)測和控制GPS衛(wèi)星是否正常工作和運行 C．接收GPS衛(wèi)星發(fā)回的時間和位置信息 D．調整運行速度和航向 10．如果GPS接收機接收到了3顆衛(wèi)星的信號，那么 ( ) A．經數據處理確定接收機的地理位置 B．計算并顯示運動狀態(tài)中接收機的運動速度 C．推測到航路終點的航向和速度 D．監(jiān)測衛(wèi)星是否正常工作和運行 北約部隊一架Ｆ－１１７Ａ隱形戰(zhàn)斗機被南聯(lián)盟防空部隊擊落。飛行員跳傘后在腳觸地的一剎那，通過手持式信號發(fā)射器發(fā)出緊急呼救信號，當間諜衛(wèi)星把呼救信號傳送到北約空襲南聯(lián)盟指揮所后，美軍立即安排了救援行動。６小時后，當一架ＥＡ－６Ｒ電子干擾機發(fā)現飛行員的準確位置時，一架ＭＨ－６０Ｃ搜索與救援直升機降落在飛行員面前，把飛行員接上直升機并安全返回基地。根據材料，完成11～13題： 11.飛行員發(fā)出的呼救信號是 A.ＧＩＳ系統(tǒng)信號　　B.ＧＰＳ系統(tǒng)信號　　C.ＲＳ系統(tǒng)信號　　 D.電視信號 12.北約轟炸科索沃地區(qū)時，可利用如下哪種技術系統(tǒng)進行對目標準確轟炸 A.ＧＩＳ系統(tǒng)信號 B.ＧＰＳ系統(tǒng)信號 C.ＲＳ系統(tǒng)信號 D.網絡信息 13.美軍部隊裝備精良，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)發(fā)揮了重要的作用，它可以幫助士兵完成下列哪項任務 A.確定周邊有多少敵人　　　　　　　　　B.確定自己所在的經緯度位置 C.確定附近多遠有溝谷可以隱藏　　　　　D.確定自己的武器裝備情況 二、綜合題 14.讀遙感技術工作原理示意圖，完成下列各題。 (1)從A圖中可以看出，此遙感技術所用的運載工具是 ，這種運載工具采用的是 的方式對地面進行感知和識別，這種方式的遙感技術，對地面物體的分辨率是較 (高或低)的。 (2)在A圖中，航空攝影采用 的方式對地面進行感知，其目的 。 (3)在B圖中，傳感接受器收到的是 ，它的產生是由于 ，在這個遙感過程中，傳感器之所以能夠對地面進行分辨，其原因是 。 15.不同植物類型，由于組織結構不同，季相不同，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出來。在高分辨率遙感影像上，不僅可以利用植物的光譜來區(qū)分植被類型，且可以直接看到植被頂部和部分側面的形狀、陰影、群落結構等。 上圖是利用高分辨率遙感影像繪制的“山西省太原以南地區(qū)植物的垂直分布”圖，讀圖回答下列問題： （1）利用高分辨率遙感影像對植物分布的調查，主要是利用了不同植物的不同 特征。利用遙感技術進行農作物分布的調查具有哪些方面的突出優(yōu)勢？ （2）山西省太原以南地區(qū)自然植被的分布體現了自然帶的 分異規(guī)律。影響這一自然帶分異規(guī)律形成的主要原因是 。 （3）從山西省太原以南地區(qū)農作物的分布特征分析，該地區(qū)的農業(yè)生產類型可以稱之為 ， 試分析發(fā)展這一農業(yè)模式的好處。 （4）借鑒遙感技術在植物分布調查的成功經驗，設計一項應用遙感技術的課題研究項目。 參考答案與試題詳細解析 1．C 本題考查讀圖分析能力，根據上圖可看出紅砂巖反射率最高的波段，波長為0.5~0.76微米之間，屬于可見光部分。 2．B 紅外線的波長大于0.76微米，根據上圖在這一波段草地的反射率最大。 3．D 該圖顯示的是松林、草地、紅砂巖和泥漿的反射波譜曲線，因此該圖顯示的是判斷土地利用類型。 4．D 根據緯度位置和時間可判斷此時希臘受副熱帶高壓控制。 5．A 實時監(jiān)測森林火情，直接應用遙感技術。 6. A 讀圖可知，甲、乙兩類植物的反射率在波段I和波段II中差異最大的均是①處，因此要在遙感影像上分區(qū)這兩類植物，應選擇生長期第30天的時候。 7．D 8．A 9．A 10．A 解析：全球定位技術是利用衛(wèi)星，在全球范圍內進行導航、定位的系統(tǒng)，包括三大部分：空間部分——GPS衛(wèi)星星座、地面控制部分——地面監(jiān)控系統(tǒng)、用戶設備部分——GPS信號接受機，能為用戶提供精密的三維坐標、速度和時間，并具有全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實時性的特點。如果GPS接收機接收到了3顆衛(wèi)星的信號，經數據處理確定接收機的地理位置。 11.B 12.B 13.B 全球定位技術是利用衛(wèi)星，在全球范圍內進行導航、定位的系統(tǒng)，，能為用戶提供精密的三維坐標、速度和時間，并具有全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實時性的特點。如果GPS接收機接收到了3顆衛(wèi)星的信號，經數據處理確定接收機的地理位置。飛行員發(fā)出的呼救信號是為了讓直升機準確找到自己的位置，要對目標準確轟炸，也需要準確定位，因此都需要依靠GPS。 14.解析:（1）圖示遙感所用的運載工具是飛機，采用成像對物體感知，由于距地面近又利用成像技術，故分辨率較高。（2）由A圖中飛機成像過程可知其采用多次成像的方式對地物進行感知，目的是擴大范圍。（3）考查遙感的工作原理，由圖可知傳感器接收的是地物反射或輻射的電磁波。 答案:（1）飛機 成像 高 （2）多次成像 增加監(jiān)測的范圍和信息量 （3）地物反射或輻射的電磁波 太陽輻射 由于地物的種類、性質、環(huán)境條件的不同，其反射或輻射的電磁波也各不相同 15.解析：本題考查遙感技術的優(yōu)點及應用。 答案：（1）光譜 遙感具有監(jiān)測范圍大、瞬時成像、實時傳輸、快速處理、迅速獲取信息和實施動態(tài)監(jiān)測等優(yōu)點。（2）垂直 光熱（溫度）條件隨地勢高低的變化 （3）立體農業(yè) 可以充分利用當地自然資源（如土地、光熱資源等）；增加農業(yè)產量（值）和農民收入等 （4）如在礦產資源調查方面，可以利用遙感資料進行成礦條件的地質分析，提出礦產普查勘探的方向，指出礦區(qū)的發(fā)展前景；在森林火災監(jiān)測方面，可以及時獲知森林火災發(fā)生的地點和范圍，可分析大火蔓延的方向，為滅火總指揮部制定滅火計劃、做出滅火部署提供科學依據等（其它如環(huán)境災害監(jiān)測、城市規(guī)劃等方面也可）。 111