《遙感技術(shù)的應(yīng)用》知識點探究

遙感技術(shù)的應(yīng)用知識點探究探究一 遙感的工作過程1 .遙感技術(shù)及工作過程遙感技術(shù)是指從傳感器接收信息到遙感信息應(yīng)用的全過程。其主要的基本技 術(shù)程序（或環(huán)節(jié)）如下圖所示：目標(biāo)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(shù)字遙感的關(guān)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(shù)據(jù)磁帶記錄下來， 傳送 到地面接收站，地面遙感系統(tǒng)進(jìn)行信息處理和信息分析， 最后完成專業(yè)圖件、統(tǒng) 計數(shù)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(zāi)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(jīng)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(diào)。當(dāng)影像 經(jīng)過處理后，可為及時調(diào)遣消防力量提供依據(jù)。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(shù)值越小，分辨率就越高，影像顯示地表信息細(xì)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?yīng)關(guān)系如下圖所示。2 .像元、分辨率和影像信息之間的關(guān)系像元越小，分辨率數(shù)值就越小，分辨率就越高，影像顯示地表信息的能力就 越強；反之，像元越大，分辨率數(shù)值就越大，分辨率就越低，影像顯示地表信息 細(xì)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(jù)物體的灰度/、同而呈 現(xiàn)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(rèn)知習(xí)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(jù)不同 波長譜段的電磁輻射與物質(zhì)的相互作用不同，科學(xué)家設(shè)計了不同類型的傳感器。 這些傳感器就如同我們?nèi)粘Ｊ褂玫恼障駲C， 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(jìn)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(jù)此推知其發(fā)展變化，預(yù)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(jìn)行地物判讀的標(biāo)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對藍(lán)、綠光 難以吸收；對 近紅外波段吸 收能力很強； 水體中的雜質(zhì) 對吸收能力會 造成影響呈藍(lán)綠 色的封閉區(qū) 域；有時 會有白點和 黑色的污染 物呈深 色，以深灰 和黑色為 主；污水 顏色會相對 較淺呈深 色，以黑色 和監(jiān)灰色為 主；污水 多呈青色甚 至黃色在早晨 為淺色； 在夜晚為深 色植被對可見光 吸收強烈，反射 綠光；對近紅 外反射強烈； 不同植物的反 射能力與其葉 綠素含量有美； /、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)生變化多為綠 色，成片分 布；顏色 隨季節(jié)變化 很大色調(diào)較 淺，多為灰 白色；植 物越鮮嫩 （葉綠素含 量多），則顏 色越淺色調(diào)多 為淺色，多 呈黃色甚至 紅色；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)由于城市 居民區(qū)多為混 凝土結(jié)構(gòu)，而混 疑土吸收能力 極差，反射能力 極強；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(yīng)用領(lǐng)域礦產(chǎn)資源勘探、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。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(jìn)行野 外驗證和報看1. 傳統(tǒng)資源調(diào)查與遙感資源調(diào)查的不同傳統(tǒng)調(diào)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(shù)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(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。以探礦為例，在沒有資源衛(wèi)星之前，人們尋找礦產(chǎn)資源的方法，只能靠 到處取樣、分析地質(zhì)構(gòu)造和巖層分布來尋找礦苗， 勘探人員長年風(fēng)餐露宿，工作 效率很低。蘊藏礦產(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)的存在?，F(xiàn)在，人們只需要分析遙感圖像就可以劃定蘊藏礦產(chǎn)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(nóng)作物等資源的調(diào)查中， 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)等部門提供服務(wù)。探究四 遙感技術(shù)在環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用1 .遙感監(jiān)測的優(yōu)勢遙感技術(shù)是環(huán)境和災(zāi)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(zāi)害信息快速準(zhǔn)確，能夠及時發(fā)現(xiàn)環(huán)境和災(zāi)害的變化； 同時，由遙感技術(shù)獲取 的環(huán)境和災(zāi)害動態(tài)觀測數(shù)據(jù)，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(xué)依據(jù)。2 .遙感技術(shù)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(xiàn)出來。(2)監(jiān)測特點：能清楚地展現(xiàn)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(shù)可以對同一流域水體污染歷史和污染趨勢作出研 究和預(yù)測，為水資源保護(hù)規(guī)劃提供準(zhǔn)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(xiàn)變化； 由遙感獲得的動態(tài)數(shù)據(jù)，通過分析，為決策部門提供科學(xué)的依據(jù)。3 .衛(wèi)星云圖與天氣預(yù)報衛(wèi)星云圖是人造氣象衛(wèi)星拍攝的地球大氣中的風(fēng)云圖片。利用衛(wèi)星云圖可以 進(jìn)行較為準(zhǔn)確的天氣預(yù)報，尤其是在監(jiān)測臺風(fēng)方面具有非常重要的作用， 利用衛(wèi) 星云圖可以確定臺風(fēng)中心的位置、強度、移動方向和速度，及時預(yù)報臺風(fēng)的登陸 地點，從而減少臺風(fēng)造成的危害。4 .遙感與沙塵暴監(jiān)測利用遙感技術(shù)還可以對沙塵暴進(jìn)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(kuò) 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(kuò)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(nèi)蒙古 中部的沙塵區(qū)在東移過程中發(fā)展， 區(qū)域不斷擴(kuò)大，最后連成一片。由此我們需要 建設(shè)“三北”防護(hù)林體系，退耕還林，退耕還草，保護(hù)我們的家園。5 .遙感與洪澇災(zāi)害監(jiān)測洪水分析是抗洪救災(zāi)與減災(zāi)決策的重要依據(jù)。 傳統(tǒng)水文資料收集方式的不準(zhǔn) 確和非實時性，給水文預(yù)報、洪水分析等工作帶來了很大不便。 而遙感技術(shù)所具 有的實時和準(zhǔn)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(jìn)行了實時 監(jiān)控。通過與沒有發(fā)生洪水時的遙感圖像進(jìn)行對比分析，可以獲得受災(zāi)區(qū)域的分布及面積，為分洪和災(zāi)后重建提供決策依據(jù)。