3.2 遥感技术及其应用 学案（湘教版必修3）
[学习目标] 1.理解遥感的概念和基本工作过程。2.结合实例了解遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用。
一、遥感技术
1．定义：简称RS，是指借助对①________敏感的仪器，在②__________________________的情况下，记录目标物对电磁波的③________、反射、④__________等信息，并通过分析，揭示目标物的特征、性质及其⑤________的综合探测技术。
2．优点：视域⑥________，监测范围⑦____，可覆盖整个⑧________。能够⑨________成像、⑩________传输、?________处理，迅速获取信息和实施?____________。
3．系统组成：?____________、?________、?________________、?________________________以及相关技术等。
4．常见的三种遥感
航天遥感航空遥感近地遥感
使用的运
载工具或
遥感平台
的高度 地球资源、海洋、气象等?________，航天飞机、宇宙飞船、航天空间站等利用?____携带遥感仪器，距地面高度600～25 000米距地面高度在几十米以内
主要优点
或主要应
用范围 覆盖范围?____，不受?________限制，可进行○21________、○22________观测等机动性○23______，可根据○24____________选择适当的传感器、适当的飞行高度和飞行区域主要应用于城市遥感、海面○25____监测、○26____________监测等○27______分辨率的遥感任务中
二、遥感与资源普查
1．勘探矿产资源：借助遥感技术“○28________”矿产的存在，划定蕴藏矿产的大致○29________，大大○30________探矿时间。
2．调查生物资源、水资源：通过对遥感图像解译或图像处理技术，提取植被的○31____________、类型、结构、○32________状况、○33________等信息，为相关部门提供服务。
三、遥感与环境灾害监测
1．有助于人类重新审视“地球家园”，提高人们对周围○34____________________的认识。
2．遥感与洪涝灾害监测：通过对洪水灾害前后的遥感图像进行对比，可以获得受灾区域的○35______________，为分洪和灾后重建提供○36____________。
探究点一 遥感技术的原理与工作流程
【探究材料】
材料一 通过遥感技术重新测量，科学家提出：“长江变短了”。最近，科学家对长江重新测量后发现，它的长度为6 211.3千米，比公认的6 300千米短了80多千米。但这一结果并没有改变长江是亚洲第一长河和世界第三长河的地位。主持测量的中国科学院遥感应用研究所的研究人员称：“尽管这一数字的变化对长江沿岸居民的生活几乎没有影响，但反映了人们对地球了解程度的加深，并有可能成为国家更新重要地理数据的参考。”
材料二 1998年夏秋，长江流域发生了罕见的特大洪水，洞庭湖及荆江地区受灾比较严重。国家利用飞机和卫星对该地区进行了遥感监控，获得了大量的遥感影像图片，通过计算机处理后制成了淹没地区分布图，图中淹没地区的分布及各部分的范围一目了然。而且，利用计算机可对淹没面积按各种要求进行快速、准确的统计。
1．材料一说明了遥感技术在哪个领域的应用( )
A．海洋 B．地质
C．水文 D．军事侦察
2．根据以上材料，简述遥感技术的特点。
3．简述遥感技术在洪水灾害预报上的意义。
【规律总结】
1．遥感技术的原理
地物在不断地吸收、发射(辐射)和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。遥感就是根据这个原理，利用一定的技术设备和装置，来探测地表物体对电磁波的反射和地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。
2．遥感技术的工作流程
3．遥感技术的主要环节和功能
【考例探究1】 读“遥感技术工作原理示意图”，回答下列问题。
(1)从A图中可以看出，此遥感技术所利用的运载工具是______________，这种运载工具采用的是________________的方式对地面物体进行感知和识别。这种方式的遥感技术，对地面的分辨率是较______(高或低)的。
(2)在B图中，传感器接受到的是______________________，它的产生是由于______________，在这个遥感过程中，传感器之所以能够对地面物体进行分辨，其原理是___________
________________________________________________________________________。
探究点二 遥感技术在资源普查、环境灾害监测中的作用
【探究材料】
材料一 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波辐射转换为图像，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、蔓延情况进行动态分析，以作出相应的防灾措施。遥感技术同样对病虫害、洪水灾害等有不同的分辨功能。
材料二 2010年4月23日，受沙尘暴天气影响，兰州市区沙尘漫天，能见度极低。据兰州中心气象台介绍，从23日凌晨起，甘肃出现今年首次区域性沙尘暴天气，敦煌市出现特强沙尘暴，另有多个地区为强沙尘暴。
1．根据材料一，请你设计运用遥感技术对我国太湖水质状况监测的方案，并提出治理的措施。
2．请拟列出卫星遥感技术的三个应用领域及相关的课题名称。
序号应用领域课题名称
例防灾减灾长江流域洪水动态分析
1
2
3
3.沙尘天气经常发生在自然环境恶劣、测站稀少的地区，用气象卫星监测沙尘天气是一种有效的方法。如果让你来主持沙尘天气的预报，你将利用遥感技术收集哪些方面的资料？
【规律总结】
1．遥感技术在资源普查中的应用
应用领域具体内容备注
探矿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
对森林、草原、绿地以及农作物等资源的调查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、产量等信息为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务
2.遥感技术在林业和农业方面的应用
部门应用主要原理
林业清查森林资源、检测火灾和病虫害着火树木、病害树木与正常树木的反射光谱不同
农业识别农作物、估算产量、灾情预报植物生长情况不同，其反射波谱特征不同
3.遥感技术在环境灾害监测中的应用
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。同时由遥感技术获得的环境和灾害动态观测数据，通过地理信息系统的快速处理和分析，能够为决策部门提供科学的依据。遥感在环境灾害监测中的具体应用见下表：
应用领域具体内容备注
环境监测荒漠化、土壤盐渍化、海上冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、水体污染、大气污染等有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善
灾害监测旱情、水灾、滑坡、虫害、森林火灾、泥石流、地震等有利于防灾减灾
【考例探究2】 2008年9月6日上午11时25分，中国在太原卫星发射中心成功的以“一箭双星”方式将环境与灾害监测预报小卫星(简称“环境减灾”)A、B卫星送入太空。据此回答(1)～(3)题。
(1)“环境减灾”卫星对生态环境和灾害进行动态监测，直接应用的地理信息技术是( )
A．遥感 B．地理信息系统
C．全球定位系统 D．数字地球
(2)“环境减灾”卫星不能直接监测的自然灾害是( )
A．台风 B．洪涝
C．地震 D．森林病虫害
(3)从某一时刻的遥感影像图中，不能获取的信息是( )
A．森林火灾面积 B．土地干旱程度
C．洪峰流量 D．植物病虫害程度
【巧学速记】
遥感探测的范围、获取资料的速度和周期、对地物的分辨率与运载工具飞行高度的关系
装有传感器的遥感平台，除了卫星外，常用的遥感平台还有飞机、气球等。传感器运载工具的飞行高度对遥感探测的范围、速度、周期、分辨率等影响很大。一般来说，运载工具飞得越高，探测的范围越大，获得资料的速度越快，周期越短，对地物的分辨率越低，否则相反。其关系如图所示：
【反思小结】
重要知识点关键点总结我的反思
遥感技术遥感技术的概念、原理、工作过程是基础地理知识，也是出题的切入点。
遥感与资源普查遥感在资源普查中的应用特别是在农业、林业、探矿方面常涉及。
遥感与环境监测遥感在环境监测、灾害监测中的应用是常考点，应重点理解掌握。
参考答案
课时准备区
①电磁波 ②不与探测目标接触 ③辐射 ④散射 ⑤变化 ⑥广阔 ⑦大 ⑧地球 ⑨瞬时 ⑩实时 ?快速 ?动态监测 ?遥感平台 ?传感器 ?信息传输装置 ?数字或图像处理设备 ?专题卫星 ?飞机 ?大 ?领空 ○21定期 ○22重复
○23强 ○24研究主题 ○25污染 ○26森林火灾 ○27中高 ○28发现 ○29区域 ○30缩短 ○31分布 ○32健康 ○33产量 ○34生活环境与灾害 .○35分布及面积 ○36决策依据
课堂活动区
探究点一
1．C
2．探测范围大；获得资料的速度快、周期短，能反映动态变化；受地理条件限制少；手段多，获得的信息量大。
3．遥感技术视域广阔，不受天气、地理条件的限制，更重要的是它能迅速获得地物信息，为及早部署防汛抗洪争取时间，在洪水灾害预报上有着重大意义。
考例探究1 (1)飞机 航空摄影 高
(2)地面反射或辐射的电磁波信息 地面接受太阳辐射光或大气对太阳辐射散射光的能量、自身受热也能产生电磁波辐射 不同物体、不同环境条件，其反射或辐射的电磁波是不同的，传感器具有识别这种电磁波的能力
解析 本题考查遥感技术的运载工具和区别遥感技术分辨率的高低。从图中可以看出，此类型为航空遥感。由于距地面近，对地物的分辨率较高。在B图，由于传感器接受到地物反射或辐射的电磁波，利用原理是不同物体或同一物体在不同环境下反射或辐射电磁波波长不同。
探究点二
1．方案：首先获得太湖水质状况遥感影像资料(或建立太湖水质遥感监测预报系统)，然后对水质出现的异常状况进行分析，提出预报(或根据遥感信息对水质状况监测分析，提出防治措施)。
措施A：防止工业三废(或农田废水、工业废水、其他废弃物)直接排入湖中。措施B：保护太湖周边生态环境；对已污染水体进行(人工或生化方法)处理。
2．如下表：
序号应用领域课题名称
1资源普查野生藏羚羊种群数量及分布
2农作物估产江淮地区水稻种植面积及产量分析
3工程建设及规划青藏铁路选线分析
3.这种“需要收集哪些方面资料”类的题目，需要从“问题”形成条件或发生过程入手，“反推”需要收集的资料。
沙尘天气的发生需要下列条件：大风提供沙尘运动的动力，疏松、裸露、干燥的地表提供沙源。因此，需要收集气压、地面温度、湿度和植被覆盖状况等资料。
考例探究2 (1)A (2)C (3)C
解析 第(1)题，遥感技术是“人的视力的延伸”，对某项事物的观测要利用的就是遥感技术。第(2)题，地震是长期内应力作用下岩层断裂，能量释放产生的，遥感是对地理事物的感知，却无法对一种作用力进行监测。第(3)题，遥感技术的工作原理是通过各种地物不同的反射率来区分地物。森林是否有火灾、土地是否干旱、植物病虫害程度不同都会使反射率发生变化，在遥感影像中能反映出来；而洪峰流量大小不能改变反射率，故在遥感影像中不能反映出来。
[学习目标] 1.理解遥感的概念和基本工作过程。2.结合实例了解遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用。
一、遥感技术
1．定义：简称RS，是指借助对①________敏感的仪器，在②__________________________的情况下，记录目标物对电磁波的③________、反射、④__________等信息，并通过分析，揭示目标物的特征、性质及其⑤________的综合探测技术。
2．优点：视域⑥________，监测范围⑦____，可覆盖整个⑧________。能够⑨________成像、⑩________传输、?________处理，迅速获取信息和实施?____________。
3．系统组成：?____________、?________、?________________、?________________________以及相关技术等。
4．常见的三种遥感
航天遥感航空遥感近地遥感
使用的运
载工具或
遥感平台
的高度 地球资源、海洋、气象等?________，航天飞机、宇宙飞船、航天空间站等利用?____携带遥感仪器，距地面高度600～25 000米距地面高度在几十米以内
主要优点
或主要应
用范围 覆盖范围?____，不受?________限制，可进行○21________、○22________观测等机动性○23______，可根据○24____________选择适当的传感器、适当的飞行高度和飞行区域主要应用于城市遥感、海面○25____监测、○26____________监测等○27______分辨率的遥感任务中
二、遥感与资源普查
1．勘探矿产资源：借助遥感技术“○28________”矿产的存在，划定蕴藏矿产的大致○29________，大大○30________探矿时间。
2．调查生物资源、水资源：通过对遥感图像解译或图像处理技术，提取植被的○31____________、类型、结构、○32________状况、○33________等信息，为相关部门提供服务。
三、遥感与环境灾害监测
1．有助于人类重新审视“地球家园”，提高人们对周围○34____________________的认识。
2．遥感与洪涝灾害监测：通过对洪水灾害前后的遥感图像进行对比，可以获得受灾区域的○35______________，为分洪和灾后重建提供○36____________。
探究点一 遥感技术的原理与工作流程
【探究材料】
材料一 通过遥感技术重新测量，科学家提出：“长江变短了”。最近，科学家对长江重新测量后发现，它的长度为6 211.3千米，比公认的6 300千米短了80多千米。但这一结果并没有改变长江是亚洲第一长河和世界第三长河的地位。主持测量的中国科学院遥感应用研究所的研究人员称：“尽管这一数字的变化对长江沿岸居民的生活几乎没有影响，但反映了人们对地球了解程度的加深，并有可能成为国家更新重要地理数据的参考。”
材料二 1998年夏秋，长江流域发生了罕见的特大洪水，洞庭湖及荆江地区受灾比较严重。国家利用飞机和卫星对该地区进行了遥感监控，获得了大量的遥感影像图片，通过计算机处理后制成了淹没地区分布图，图中淹没地区的分布及各部分的范围一目了然。而且，利用计算机可对淹没面积按各种要求进行快速、准确的统计。
1．材料一说明了遥感技术在哪个领域的应用( )
A．海洋 B．地质
C．水文 D．军事侦察
2．根据以上材料，简述遥感技术的特点。
3．简述遥感技术在洪水灾害预报上的意义。
【规律总结】
1．遥感技术的原理
地物在不断地吸收、发射(辐射)和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。遥感就是根据这个原理，利用一定的技术设备和装置，来探测地表物体对电磁波的反射和地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。
2．遥感技术的工作流程
3．遥感技术的主要环节和功能
【考例探究1】 读“遥感技术工作原理示意图”，回答下列问题。
(1)从A图中可以看出，此遥感技术所利用的运载工具是______________，这种运载工具采用的是________________的方式对地面物体进行感知和识别。这种方式的遥感技术，对地面的分辨率是较______(高或低)的。
(2)在B图中，传感器接受到的是______________________，它的产生是由于______________，在这个遥感过程中，传感器之所以能够对地面物体进行分辨，其原理是___________
________________________________________________________________________。
探究点二 遥感技术在资源普查、环境灾害监测中的作用
【探究材料】
材料一 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波辐射转换为图像，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、蔓延情况进行动态分析，以作出相应的防灾措施。遥感技术同样对病虫害、洪水灾害等有不同的分辨功能。
材料二 2010年4月23日，受沙尘暴天气影响，兰州市区沙尘漫天，能见度极低。据兰州中心气象台介绍，从23日凌晨起，甘肃出现今年首次区域性沙尘暴天气，敦煌市出现特强沙尘暴，另有多个地区为强沙尘暴。
1．根据材料一，请你设计运用遥感技术对我国太湖水质状况监测的方案，并提出治理的措施。
2．请拟列出卫星遥感技术的三个应用领域及相关的课题名称。
序号应用领域课题名称
例防灾减灾长江流域洪水动态分析
1
2
3
3.沙尘天气经常发生在自然环境恶劣、测站稀少的地区，用气象卫星监测沙尘天气是一种有效的方法。如果让你来主持沙尘天气的预报，你将利用遥感技术收集哪些方面的资料？
【规律总结】
1．遥感技术在资源普查中的应用
应用领域具体内容备注
探矿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
对森林、草原、绿地以及农作物等资源的调查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、产量等信息为农业、林业、城市绿化、环境保护等部门服务
2.遥感技术在林业和农业方面的应用
部门应用主要原理
林业清查森林资源、检测火灾和病虫害着火树木、病害树木与正常树木的反射光谱不同
农业识别农作物、估算产量、灾情预报植物生长情况不同，其反射波谱特征不同
3.遥感技术在环境灾害监测中的应用
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。同时由遥感技术获得的环境和灾害动态观测数据，通过地理信息系统的快速处理和分析，能够为决策部门提供科学的依据。遥感在环境灾害监测中的具体应用见下表：
应用领域具体内容备注
环境监测荒漠化、土壤盐渍化、海上冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、水体污染、大气污染等有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善
灾害监测旱情、水灾、滑坡、虫害、森林火灾、泥石流、地震等有利于防灾减灾
【考例探究2】 2008年9月6日上午11时25分，中国在太原卫星发射中心成功的以“一箭双星”方式将环境与灾害监测预报小卫星(简称“环境减灾”)A、B卫星送入太空。据此回答(1)～(3)题。
(1)“环境减灾”卫星对生态环境和灾害进行动态监测，直接应用的地理信息技术是( )
A．遥感 B．地理信息系统
C．全球定位系统 D．数字地球
(2)“环境减灾”卫星不能直接监测的自然灾害是( )
A．台风 B．洪涝
C．地震 D．森林病虫害
(3)从某一时刻的遥感影像图中，不能获取的信息是( )
A．森林火灾面积 B．土地干旱程度
C．洪峰流量 D．植物病虫害程度
【巧学速记】
遥感探测的范围、获取资料的速度和周期、对地物的分辨率与运载工具飞行高度的关系
装有传感器的遥感平台，除了卫星外，常用的遥感平台还有飞机、气球等。传感器运载工具的飞行高度对遥感探测的范围、速度、周期、分辨率等影响很大。一般来说，运载工具飞得越高，探测的范围越大，获得资料的速度越快，周期越短，对地物的分辨率越低，否则相反。其关系如图所示：
【反思小结】
重要知识点关键点总结我的反思
遥感技术遥感技术的概念、原理、工作过程是基础地理知识，也是出题的切入点。
遥感与资源普查遥感在资源普查中的应用特别是在农业、林业、探矿方面常涉及。
遥感与环境监测遥感在环境监测、灾害监测中的应用是常考点，应重点理解掌握。
参考答案
课时准备区
①电磁波 ②不与探测目标接触 ③辐射 ④散射 ⑤变化 ⑥广阔 ⑦大 ⑧地球 ⑨瞬时 ⑩实时 ?快速 ?动态监测 ?遥感平台 ?传感器 ?信息传输装置 ?数字或图像处理设备 ?专题卫星 ?飞机 ?大 ?领空 ○21定期 ○22重复
○23强 ○24研究主题 ○25污染 ○26森林火灾 ○27中高 ○28发现 ○29区域 ○30缩短 ○31分布 ○32健康 ○33产量 ○34生活环境与灾害 .○35分布及面积 ○36决策依据
课堂活动区
探究点一
1．C
2．探测范围大；获得资料的速度快、周期短，能反映动态变化；受地理条件限制少；手段多，获得的信息量大。
3．遥感技术视域广阔，不受天气、地理条件的限制，更重要的是它能迅速获得地物信息，为及早部署防汛抗洪争取时间，在洪水灾害预报上有着重大意义。
考例探究1 (1)飞机 航空摄影 高
(2)地面反射或辐射的电磁波信息 地面接受太阳辐射光或大气对太阳辐射散射光的能量、自身受热也能产生电磁波辐射 不同物体、不同环境条件，其反射或辐射的电磁波是不同的，传感器具有识别这种电磁波的能力
解析 本题考查遥感技术的运载工具和区别遥感技术分辨率的高低。从图中可以看出，此类型为航空遥感。由于距地面近，对地物的分辨率较高。在B图，由于传感器接受到地物反射或辐射的电磁波，利用原理是不同物体或同一物体在不同环境下反射或辐射电磁波波长不同。
探究点二
1．方案：首先获得太湖水质状况遥感影像资料(或建立太湖水质遥感监测预报系统)，然后对水质出现的异常状况进行分析，提出预报(或根据遥感信息对水质状况监测分析，提出防治措施)。
措施A：防止工业三废(或农田废水、工业废水、其他废弃物)直接排入湖中。措施B：保护太湖周边生态环境；对已污染水体进行(人工或生化方法)处理。
2．如下表：
序号应用领域课题名称
1资源普查野生藏羚羊种群数量及分布
2农作物估产江淮地区水稻种植面积及产量分析
3工程建设及规划青藏铁路选线分析
3.这种“需要收集哪些方面资料”类的题目，需要从“问题”形成条件或发生过程入手，“反推”需要收集的资料。
沙尘天气的发生需要下列条件：大风提供沙尘运动的动力，疏松、裸露、干燥的地表提供沙源。因此，需要收集气压、地面温度、湿度和植被覆盖状况等资料。
考例探究2 (1)A (2)C (3)C
解析 第(1)题，遥感技术是“人的视力的延伸”，对某项事物的观测要利用的就是遥感技术。第(2)题，地震是长期内应力作用下岩层断裂，能量释放产生的，遥感是对地理事物的感知，却无法对一种作用力进行监测。第(3)题，遥感技术的工作原理是通过各种地物不同的反射率来区分地物。森林是否有火灾、土地是否干旱、植物病虫害程度不同都会使反射率发生变化，在遥感影像中能反映出来；而洪峰流量大小不能改变反射率，故在遥感影像中不能反映出来。
