第二节遥感技术及其应用

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1、第第二二节节 遥遥感感技技术术及及其其应应用用 作为我国自主研制发射的第一个月球探作为我国自主研制发射的第一个月球探测器，测器，“嫦娥一号嫦娥一号”卫星于卫星于20072007年年1010月月2424日日在西昌卫星发射中心由长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心由长征三号甲运载火箭成功发射，经过成功发射，经过8 8次变轨后，于次变轨后，于1111月月7 7日正式日正式进入工作轨道。进入工作轨道。右图为中国首次月球探测工程第一幅月右图为中国首次月球探测工程第一幅月面图像，是由面图像，是由“嫦娥一号嫦娥一号”卫星上的卫星上的CCDCCD立体立体相机获得的可见光照片。相机获得的可见光照片。我们的目标我

2、们的目标1970年年4月月24日，我国第一颗人造地球卫星日，我国第一颗人造地球卫星“东方红东方红”一一号在酒泉发射成功。号在酒泉发射成功。1980年年5月月18日，第一枚运载火箭发射成功。日，第一枚运载火箭发射成功。1988年年9月月7日，长征日，长征4号运载火箭在太原成功发射了风云号运载火箭在太原成功发射了风云一号一号A气象卫星。气象卫星。1999年年11月月20日，我国成功发射第一艘宇宙飞船日，我国成功发射第一艘宇宙飞船“神舟神舟”试验飞船，飞船返回舱于次日在内蒙古自治区中部地区试验飞船，飞船返回舱于次日在内蒙古自治区中部地区成功着陆。成功着陆。2001年年1月月10日，我国成功发射日，我

3、国成功发射“神舟神舟”二号试验飞船，二号试验飞船，于于1月月16日在内蒙古自治区中部地区准确返回。日在内蒙古自治区中部地区准确返回。2002年年3月月25日，我国成功发射日，我国成功发射“神舟神舟”三号试验飞船。三号试验飞船。我国航天事业的发展我国航天事业的发展2003年年10月月15日至日至16日，我国首次载人航天飞行取得圆日，我国首次载人航天飞行取得圆满成功，实现了中华民族的千年飞天梦想。满成功，实现了中华民族的千年飞天梦想。2005年年10月月12日至日至17日，神舟六号飞船实现了两人五天日，神舟六号飞船实现了两人五天的太空飞行，标志着我国跨入真正意义上有人参与的空间的太空飞行，标志着我

4、国跨入真正意义上有人参与的空间试验阶段，迈开了从航天大国走向航天强国的新步伐。试验阶段，迈开了从航天大国走向航天强国的新步伐。2007年年10月月24日，我国首颗绕月探测器日，我国首颗绕月探测器“嫦娥一号嫦娥一号”在在西昌卫星发射中心由西昌卫星发射中心由“长征三号甲长征三号甲”运载火箭成功发射升运载火箭成功发射升空。空。2008年年9月月27日，中国航天员翟志刚从神舟七号飞船上进日，中国航天员翟志刚从神舟七号飞船上进行了太空行走，中国成为世界上第三个航天员能从本国自行了太空行走，中国成为世界上第三个航天员能从本国自主研制的航天器上独立进行太空行走的国家。主研制的航天器上独立进行太空行走的国家。

5、我国航天事业的发展我国航天事业的发展中中国国首首次次探探月月第第一一张张月月面面图图像像遥感遥感(Remote sensing)，就是遥远的感知。，就是遥远的感知。为什么能进行遥远的感知呢？为什么能进行遥远的感知呢？因为因为地球上所有物体地球上所有物体都在不停地都在不停地发射、发射、反射、吸收电磁波反射、吸收电磁波，而且不同物体对电磁波，而且不同物体对电磁波的发射、反射、吸收的特性不同。的发射、反射、吸收的特性不同。什么是遥感什么是遥感(RS)？例如，植物的叶子看起来是绿色的，是因例如，植物的叶子看起来是绿色的，是因为叶子中的叶绿素对太阳光中偏蓝色和偏红色为叶子中的叶绿素对太阳光中偏蓝色和偏红

6、色波长的光强烈吸收的缘故。波长的光强烈吸收的缘故。遥感是指借助对电磁波敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。遥感图像遥感图像“资源一号资源一号”0202星合成的杭州地区星合成的杭州地区假彩色假彩色图像图像中中国国首首次次探探月月第第一一张张月月面面图图像像遥感图像的获取遥感图像的获取遥感技术系统遥感技术系统图326 遥感过程示意遥感工作过程中，承担感知电磁波特遥感工作过程中，承担感知电磁波特遥感工作过程中，承担感知电磁波特遥感工作过程中，承担感知电磁波特性的性的性的性的“实验室实验室实验室实验室 是遥感

7、平台，它的是遥感平台，它的是遥感平台，它的是遥感平台，它的作用就是稳定地运载传感器。除了卫作用就是稳定地运载传感器。除了卫作用就是稳定地运载传感器。除了卫作用就是稳定地运载传感器。除了卫星，常用的遥感平台还有飞机、气球星，常用的遥感平台还有飞机、气球星，常用的遥感平台还有飞机、气球星，常用的遥感平台还有飞机、气球等。当在地面试验时，还会用到地面等。当在地面试验时，还会用到地面等。当在地面试验时，还会用到地面等。当在地面试验时，还会用到地面三角架这样简单的遥感平台。三角架这样简单的遥感平台。三角架这样简单的遥感平台。三角架这样简单的遥感平台。直接获得目标物信息的仪器，用以测直接获得目标物信息的仪

8、器，用以测直接获得目标物信息的仪器，用以测直接获得目标物信息的仪器，用以测量和记录目标物反射或发射的电磁波量和记录目标物反射或发射的电磁波量和记录目标物反射或发射的电磁波量和记录目标物反射或发射的电磁波的强度和特性，是遥感技术系统的重的强度和特性，是遥感技术系统的重的强度和特性，是遥感技术系统的重的强度和特性，是遥感技术系统的重要组成部分和关键技术装备。针对不要组成部分和关键技术装备。针对不要组成部分和关键技术装备。针对不要组成部分和关键技术装备。针对不同的应用和波段范围，人们已经研究同的应用和波段范围，人们已经研究同的应用和波段范围，人们已经研究同的应用和波段范围，人们已经研究出很多种传感器

9、，探测和接收物体在出很多种传感器，探测和接收物体在出很多种传感器，探测和接收物体在出很多种传感器，探测和接收物体在可见光、红外线和微波范围内的电磁可见光、红外线和微波范围内的电磁可见光、红外线和微波范围内的电磁可见光、红外线和微波范围内的电磁辐射。辐射。辐射。辐射。遥感技术系统遥感技术系统遥感技术遥感技术从传感器接收信息到遥感信息应用的全过程从传感器接收信息到遥感信息应用的全过程目标物目标物传感器传感器物体辐射或物体辐射或反射电磁波反射电磁波收集收集传输传输遥感遥感平台平台信息处理信息处理信息分析信息分析成果成果专业图件专业图件统计数字统计数字遥感技术及其组成遥感技术及其组成遥感图像遥感图像“

10、资源一号资源一号”0202星合成的杭州地区星合成的杭州地区假彩色假彩色图像图像中中国国首首次次探探月月第第一一张张月月面面图图像像“资源一号资源一号”0202星合成的杭州地区星合成的杭州地区假彩色假彩色图像图像杭州地区地图杭州地区地图野外观察：野外观察：蓝色、蓝黑色蓝色、蓝黑色水文要素；水文要素；红色红色植被；植被；蓝灰色蓝灰色人工建筑人工建筑基本方法：基本方法：一看颜色；一看颜色；二看形状；二看形状；三看与周围地物的关系三看与周围地物的关系遥感图象判读遥感图象判读遥感图象判读遥感图象判读 黑色黑色 河、湖等水域河、湖等水域 浅灰色居民点浅灰色居民点结合教材内容及下图，简单描述利用遥感图结合教

11、材内容及下图，简单描述利用遥感图像进行地物判读的原理像进行地物判读的原理可见光可见光红外波段红外波段地物波谱特征地物波谱特征地物判读的基本依据地物判读的基本依据 一种物质所产生的一种物质所产生的自身辐射自身辐射，或对，或对外来辐射外来辐射所产生的所产生的反射反射和和透射透射，形成了该物质的一种特别，形成了该物质的一种特别标志标志波谱特征。波谱特征。由图中可以看出，泥浆在整个可见光和近红外波由图中可以看出，泥浆在整个可见光和近红外波段的反射率都很低；红砂岩在可见光的大部分波段的反射率都很低；红砂岩在可见光的大部分波长范围内具有较高的反射率，但它在近红外波段长范围内具有较高的反射率，但它在近红外波

12、段的反射率低于松林和草地；在近红外波段有较高的反射率低于松林和草地；在近红外波段有较高反射率的是草地和松林。反射率的是草地和松林。可见，不同地物的反射率在不同的波段是不可见，不同地物的反射率在不同的波段是不同的，通过对不同地物的波谱特征进行分析，就同的，通过对不同地物的波谱特征进行分析，就可以判读地物。可以判读地物。课堂练习课堂练习1.1.关于遥感的叙述，不正确的是关于遥感的叙述，不正确的是 （）A.A.简称简称RSRSB.B.不与目标物直接接触不与目标物直接接触C.C.只记录目标物对电磁波的反射信息只记录目标物对电磁波的反射信息D.D.是可以揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术是可以

13、揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术2.2.遥感的关键装置是遥感的关键装置是 ()()A A、航空器、航空器 B B、传感器、传感器C C、胶片质量、胶片质量 D D、磁带质量、磁带质量BC3.3.两颗卫星同时运行，每隔两颗卫星同时运行，每隔9 9天可以覆盖地球一遍，说明遥感技术：天可以覆盖地球一遍，说明遥感技术：（）A.A.受地面条件限制小受地面条件限制小 B.B.测量范围大测量范围大C.C.手段多，获得的信息量大手段多，获得的信息量大 D.D.获得资料速度快、周期短获得资料速度快、周期短D 这种特点有利于及时发现病虫害、洪这种特点有利于及时发现病虫害、洪水及森林火灾等自然灾害，为抗

14、灾、减灾水及森林火灾等自然灾害，为抗灾、减灾工作提供可靠的科学依据。工作提供可靠的科学依据。读教材内容，完成下列课堂练习：读教材内容，完成下列课堂练习：4 4、读、读图说明现代遥感的特征：图说明现代遥感的特征：视野开阔，监测范围大；视野开阔，监测范围大；受地面限制条件小、获取信息量大受地面限制条件小、获取信息量大遥感的发展遥感的发展 第一架第一架照相机照相机拍摄的第一张风景照片就可以拍摄的第一张风景照片就可以称为遥感，是利用称为遥感，是利用近地面平台近地面平台成像遥感，利用成像遥感，利用气气球球作为遥感平台是对近地面遥感的进一步发展；作为遥感平台是对近地面遥感的进一步发展；2020世纪初第一架

15、世纪初第一架飞机飞机诞生、诞生、19151915年世界上第一年世界上第一台台航空摄影专用相机航空摄影专用相机产生，标志着产生，标志着航空遥感航空遥感技术产生，技术产生，但航空遥感最早被广泛应用于军事侦察领域，直到但航空遥感最早被广泛应用于军事侦察领域，直到19201920年以后航空遥感才开始在民用领域得到应用；年以后航空遥感才开始在民用领域得到应用；19571957年，原苏联第一年，原苏联第一颗颗人造卫星人造卫星的升空标的升空标志着人类进入太空时志着人类进入太空时代，随后美国阿波罗代，随后美国阿波罗宇宙飞行器宇宙飞行器发回第一发回第一张地球影像图，标志张地球影像图，标志着着太空遥感（航天遥太空

16、遥感（航天遥感）感）时代到来。时代到来。遥感的发展遥感的发展遥感平台遥感平台遥感传感器遥感传感器 可见，可见，遥感发展的历史，从某种方面说就是遥感发展的历史，从某种方面说就是 和和 的发展而发展的。的发展而发展的。读教材内容，完成下列课堂练习：读教材内容，完成下列课堂练习：5.5.关于遥感技术分类的叙述，错误的是（关于遥感技术分类的叙述，错误的是（）A.A.根据运载工具的不同，遥感技术可以分为航空遥感、飞机遥感、根据运载工具的不同，遥感技术可以分为航空遥感、飞机遥感、近地遥感近地遥感B.B.根据辐射源，遥感可分为主动式遥感和被动式遥感根据辐射源，遥感可分为主动式遥感和被动式遥感C.C.紫外线遥

17、感、可见光遥感、线外线遥感、微波遥感、多谱段遥紫外线遥感、可见光遥感、线外线遥感、微波遥感、多谱段遥感等是按照电磁波的波谱范围分类的感等是按照电磁波的波谱范围分类的D.D.环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感等是按照应用或专题来分类的遥感、林业遥感等是按照应用或专题来分类的A航天遥感、航空遥感、近地遥感比较航天遥感、航空遥感、近地遥感比较 航天遥感航天遥感航空遥感航空遥感近地遥感近地遥感遥感遥感平台平台优点优点缺点缺点地球资源、海洋、气象等专题地球资源、海洋、气象等专题卫星，以及航天飞机、宇宙飞卫星，以及航天

18、飞机、宇宙飞船、航天空间站等船、航天空间站等一般指各种一般指各种飞机飞机热气球、热气球、高塔等高塔等覆盖范围大，不受领空覆盖范围大，不受领空限制，可进行定期、重限制，可进行定期、重复观测等复观测等机动性强，机动性强，分辨率高分辨率高针对性强，针对性强，分辨率很高分辨率很高卫星图像的分辨率随卫星图像的分辨率随卫星轨道卫星轨道高度、所载传感器高度、所载传感器的类型等不的类型等不同而异，一般较低同而异，一般较低范围较小，范围较小，受领空限制受领空限制只能用于小只能用于小范围地区范围地区其中，近地遥感主要用于其中，近地遥感主要用于城市遥感、海面污染监测、森城市遥感、海面污染监测、森林火灾监测林火灾监测

19、等中高分辨率的遥感任务中。等中高分辨率的遥感任务中。小结小结 概概 念念技技术术系系统统 发发 展展分分 类类地物判读地物判读遥遥遥遥 感感感感 6.6.下图反映了雪地、沙漠、湿地、小麦的反射光谱曲线，读下图反映了雪地、沙漠、湿地、小麦的反射光谱曲线，读图并回答下列问题：图并回答下列问题：（1）可见光的波段范围为 微米。（2）从图中可以看出，不同地物在同一波段其反射率不同；同一地物在不同波段反射率也不同，这是照片上判读各种地物的基础。例如，利用0.40.5微米波段的照片，可以把 与其他地物分开，利用0.50.6徽米波段的照片可以把沙漠与小麦、湿地区分开；利用0.70.9微米波段的照片可以把 和 区分开。课堂练习课堂练习0.40.76 雪地雪地 小麦小麦 湿地湿地