2020版高中地理第四单元从人地关系看资源与环境单元活动遥感技术及其应用学案鲁教版必修1

2020版高中地理第四单元从人地关系看资源与环境单元活动遥感技术及其应用学案鲁教版必修1

单元活动　遥感技术及其应用 ‎[学习目标]　1.了解遥感技术的基本概念、工作原理及其特点。2.举例说明遥感技术在资源普查、环境和灾害监测中的应用。3.掌握辨识遥感图像的基本方法。‎ 一、什么是遥感技术 ‎1．概念：在距离地球一定距离的飞机、飞船、卫星上，使用光学仪器和电子仪器，接收地面物体发射或反射的电磁波信号，以图像胶片或数据磁带形式记录下来，传送到地面，最后通过分析，揭示出物体的特征、性质及其变化，用于资源评估、环境监测、灾害预警及其他地物变化的分析等。‎ ‎2．原理：地球上的物体都在不停地吸收、发射和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。‎ ‎3．环节：→→→ ‎4．特点 二、遥感技术的应用 ‎1．应用领域：资源普查、灾害监测、环境监测、工程建设及规划、军事侦察、海上交通、海洋渔业等。‎ ‎2．作用：推动经济建设、环境改善和国防建设。‎ ‎3．发展趋势：实用化、商业化和国际化。‎ 三、学看遥感影像 ‎1．遥感影像解译标志：在遥感影像上，不同地物有不同的影像特征 14‎ ‎，这是判读识别各种地物的依据，又叫判读标志。‎ ‎2．影像解译标志的分类 类型 界定 特征 直接解 译标志 能够直接反映和表现目标地物信息的遥感影像的各种特征 包括遥感影像上的色调、色彩、大小、形状、阴影、纹理、图型等 间接解 译标志 能够间接反映和表现目标地物信息的遥感影像的各种特征 借助它可以推断其他的相关地物 探究点一　遥感技术及其应用 材料一　遥感是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出地物的性质、特征及其变化的综合性探测技术。‎ 材料二　遥感的工作过程示意图。‎ ‎1．遥感卫星的关键装置是什么？该装置的作用是什么？‎ 答案　传感器。　接收地面物体反射或发射的电磁波信息并把信息传送到地面接收站。‎ ‎2．根据上图，试描述遥感的工作环节。‎ 答案　信息获取→信息传输→信息接收与处理→信息解译与分析→遥感应用。‎ 14‎ ‎3．与传统方法相比，遥感技术有哪些优点？‎ 答案　探测范围大、获取资料快，受地面条件限制少；获取的信息量大、用途广泛；提高精度、质量，节省人力、物力，提高效率。‎ ‎4．遥感探测与传感器运载工具的飞行高度有何关系？‎ 答案　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。反之，运载工具飞得越低，探测的范围越小，获得资料的速度越慢，周期越长，对地物的分辨率越高。需要注意的是，遥感对地物的分辨率除与飞行高度有关外，还与传感器的性能有关。‎ ‎5．遥感工作的基本原理是什么？‎ 答案　地球上的物体都在不停地吸收、发射和反射电磁波，并且不同物体的电磁波的特性是不同的。人们可以根据电磁波的差异来辨析不同的物体。‎ ‎6．遥感技术的应用领域有哪些？‎ 答案　遥感技术的应用领域主要有资源普查、灾害监测、环境监测、工程建设及规划等。‎ ‎　‎ ‎1．遥感技术的工作特点 遥感具有探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大等特点，因此遥感的优势明显，用途十分广泛。‎ ‎2．遥感技术的主要应用 应用领域 具体应用 特征意义 资源普查 矿产资源、水资源、土地资源、森林草场资源、野生动植物资源、农作物估产等 全面系统地提供资源状况并及时更新信息 灾害监测 旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾等 有助于防灾减灾 环境监测 荒漠化、土壤盐渍化、环境污染、海洋生态、全球气候变化及其影响、植被变化、海上冰山漂流等 有利于人们了解环境变化，使环境得到保护和改善 14‎ 工程建设 及规划 大型水利工程、港口工程、核电站、路网、城市规划等 有利于人们全面准确地了解各工程建设的地理背景，进而进行合理决策 其他 军事侦察、海上交通、海洋渔业等 有利于国防建设和经济发展 在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。读图，完成1～3题。‎ ‎1．图中，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是(　　)‎ ‎①红外线　②X光　③可见光　④紫外线 A．①② B．③④‎ C．②④ D．①③‎ ‎2．根据图中的原理，可用遥感技术直接(　　)‎ ‎①划分植物类型　②判读植物生长的土壤类型　③监测树木的生长状况　④估计粮食作物的产量 A．①② B．③④‎ C．②④ D．①③‎ ‎3．不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率，根据这个原理，可以利用遥感的工作有(　　)‎ ‎①判读水体污染　②判读人口分布　③分析城市大气污染　④估算工业生产总值 A．①② B．①③‎ C．②③ D．②④‎ 答案　1.D　2.B　3.B 解析　第1题，读图可知，重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段在0.6～0.8微米，属红外线和可见光范围。第2题，图中反映的原理是根据植物的反射光谱判断植物的生长状况，故可以监测树木的生长状况。由生长状况不难估算粮食作物的产量。具体划分植物类型仅靠反射光谱的判读不能直接完成。土壤在卫星图像上没有直接形态特征，其类型只能靠逻辑推理，不能直接判读。第3题，依据题干提示，污染水体和未污染水体、污染严重大气和污染较轻大气的反射率不同，故均可用遥感技术判断。‎ 14‎ 探究点二　学看遥感影像 材料一　由于不同地区地物的差异、合成影像波段的差异，以及地物特征的季节差异，不同地区、不同波段、不同季节的影像解译标志是不同的。‎ 材料二　在‎2008年5月12日发生的大地震的影响下，北川地区地形地貌发生了很大变化，山体滑坡、泥石流、河流堵塞……图中方框部分标示的就是地形地貌发生变化的部分，数据源为‎2006年5月14日和‎2008年5月14日的福卫2号多光谱卫星影像(分辨率为‎8米)，以下为地震前、后对比图(部分)。‎ ‎1．在假彩色卫星影像图中，不同颜色各为哪几类地物？‎ 答案　卫星影像上，呈深蓝色或蓝黑色的为水文要素(河流、湖泊)；呈红色的为植被；呈灰白色或浅蓝色的为人工建筑(城市、道路、村庄)。‎ ‎2．在2006年卫星影像图上判读出道路和河流。‎ 答案　在2006年卫星影像图上，较窄、宽度一致、顺直线状物为道路。较宽且宽窄不一、弯曲多变的为河流。‎ ‎3．在2008年的卫星影像图中，框内部分与2006年有什么不同？据此判断发生了什么变化？‎ 答案　河流出现中断、建筑物发生移位甚至被淹，植被减少，被其他事物所代替，说明发生了山体滑坡、泥石流、河流堵塞等变化。‎ 遥感影像解译标志 解释 标志 目标地物 自然要素 人文要素 直接解译标志 色调色彩 水文要素为深蓝色或者蓝黑色，如河流、湖泊等；植被为红色 人工建筑为灰白色或者浅蓝色，如城市、村庄、道路等 边界 轮廓 边界圆滑 边界棱角明显 14‎ 形状 湖泊为面状，河流多呈线状 城市为面状，道路多呈线状，村庄为不规则的点状或星状 图型 河流的宽度一般从上游到下游逐渐变宽且弯曲多变 道路的宽度往往不发生变化而且相对比较顺直 间接解译标志 线状地物 与湖泊相连的线状地物多为河流、河渠；与村庄相连的线状地物则多为道路 难以分辨 的小村庄、小池塘 与河流相连的是小池塘，与道路相连的是小村庄 现有一幅地质遥感影像图，已知图中a区域为边界圆滑的深蓝色的面状区域；b区域为边界棱角明显的灰白色面状区域；c区域位于b区域周围，面积广阔，色调为红色；d为一弯曲的、宽度有变化的线状地物，e为一灰白色的不规则的点状地物；f为e、a相连的比较顺直的线状地物；g为难分辨的与d相连的点状地物；h为与a、b相连的规则线状地物，它与d交于i点。根据材料完成4～5题。‎ ‎4．下列组合正确的是(　　)‎ ‎①a—湖泊　②b—城市　③c—植被　④d—高速公路　⑤e—池塘　⑥f—道路　⑦h—小河流 A．①③④⑤⑥ B．①②③⑥⑦‎ C．②③④⑥⑦ D．①②⑤⑥⑦‎ ‎5．图中a区域的深蓝色基调中有红斑点，最有可能的事件是(　　)‎ A．遭遇洪灾 B．发生病虫害 C．渔民正在捕鱼 D．水生植物的栽培 答案　4.B　5.D 解析　在遥感影像上，可以根据不同的影像特征来区别地物。第4题，a、b、c、d、e可以根据直接解译标志，从色调、形状、图型等方面解译，a为湖泊，b为城市，c为植被，d为河流，e为村庄；f、g、h、i可以根据间接解译标志解译，f为道路，g为池塘，h为小河流，i为两河流交汇点，选B。第5题，a区域中有红斑点，说明水中有植物。‎ 下图是某同学根据某地区假彩色卫星影像，用透明纸描绘的该地区的道路、河流草图。读图，回答1～2题。‎ 14‎ ‎1．该同学在标准假彩色卫星影像上区分道路与河流的最主要直接解译标志是(　　)‎ A．边界是否圆滑 B．是否与城市相连 C．色调和形状差异 D．地势高低差别 ‎2．根据不同时间该地区的标准假彩色遥感影像可以判断(　　)‎ ‎①河流的污染程度及其变化　②汛期的洪涝范围及其变化　③道路上人流量的变化　④枯水期河流水量的变化 A．①② B．①②④‎ C．②④ D．①②③④‎ 答案　1.C　2.B 解析　第1题，区分河流与道路的直接解译标志是色调和形状差异，河流为蓝黑色或深蓝色，宽度由上游到下游逐渐变宽；道路多呈灰白色或浅蓝色，宽度往往不发生变化。第2题，根据标准假彩色遥感影像可以判断河流汛期、枯水期的多种变化。‎ 不同地物反射的电磁波存在差异。读“针叶林与阔叶林在不同波段上反射的电磁波能量差异图”，回答3～4题。‎ ‎3．针叶林与阔叶林对电磁波的能量反射率都相对较高的是(　　)‎ A．蓝光波段 B．绿光波段 C．红光波段 D．近红外波段 ‎4．据图分析，林业部门常选用哪种遥感影像来区分针叶林和阔叶林(　　)‎ A．蓝光波段的遥感影像 B．绿光波段的遥感影像 C．红光波段的遥感影像 D．近红外波段的遥感影像 14‎ 答案　3.D　4.D 解析　读图分析可知，针叶林和阔叶林在可见光波段反射的电磁波能量相近，而且都相对较低，无法明显区分；而在近红外波段，两者的反射率都相对较高，且阔叶林反射的电磁波能量大大高于针叶林，因此林业部门可依据近红外波段的遥感影像对二者进行判读区分。‎ ‎5．李强同学在判读某地区卫星影像后，用透明纸蒙在上面绘出了主要道路、城市、村庄、河流的位置和范围。读图，完成下列问题。‎ ‎(1)原卫星影像图上，李强同学区分河流、道路的直接解译标志有：①__________，②__________，③__________。‎ 根据直接解译标志判断B处为道路还是河流？‎ ‎(2)在原卫星影像图上村庄为不规则的点状或星状，城市为________状，道路、河流为________状。‎ ‎(3)A处为一道路，C处为一河流，在原卫星影像图上间接解译标志是__________。‎ ‎(4)在2011年3月和2011年8月的卫星影像图上，D处的色调是否一致？________。原因：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)色调　形状　大小　B处为道路。道路宽度往往不发生变化，河流宽度从上游到下游逐渐变宽；道路比较顺直，河流弯曲多变。‎ ‎(2)面　线 ‎(3)A与城市相连，C直接与河流相连 ‎(4)否　D处为一河流，季节不同，水深不同，河流含沙量不同，色调也就不一样 解析　在卫星影像图上，直接解译标志有色调、形状、大小等。道路、河流、城市色调不同，形状也不一样：道路宽度不变，比较平直；河流弯曲，而且宽度有变化。间接解译标志指能够间接表现目标地物信息的遥感影像的各种特征，题中A处和C处同是线状，但A与城市相连，C直接与一河流相连，故推断A处为一道路、C处为一条河流。影像解译标志因地、因时、因波段而不同。‎ 14‎ 一种物质所产生的自身辐射或对外来辐射所产生的反射和透射，形成了该物质的一种特殊标志——波谱特征。下图显示了松林、草地、红砂岩和泥浆的反射波谱曲线。读图回答1～2题。‎ ‎1．在红外线波段反射率变化最大的是(　　)‎ A．泥浆 B．草地 C．红砂岩 D．松林 ‎2．图中显示出直接利用遥感的工作是(　　)‎ A．判断水域状况 B．预测植被类型 C．估算地物面积 D．判断土地利用类型 答案　1.B　2.D 解析　第1题，从图中可看出在红外线波段反射波谱曲线变化最显著的是草地。第2题，通过对不同物质的波谱特征进行分析，可以判断土地利用类型。‎ ‎(2017·黄山质检)遥感具有探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大等特点，因此广泛应用于各个领域。据此完成3～4题。‎ ‎3．如果用遥感技术来监测火灾，可以(　　)‎ A．用来预测引起火灾的原因 B．预测森林火灾的发生地点 C．预测森林火灾所造成的后果 D．及时探知火灾地点和范围 ‎4．除了上述应用外，利用遥感技术还可以直接(　　)‎ A．分析旱灾损失 B．判断人口分布 C．监测滑坡灾害 D．确定环境污染类型 答案　3.D　4.C 解析　第3题，遥感主要用于监测。第4题，遥感只能对存在的具体事物进行监测，但不能分析、处理问题。‎ 下面两张图片分别是卫星对某地地震前后拍摄的遥感影像。据此回答5～6题。‎ 14‎ ‎5．遥感在监测地震灾害时能够(　　)‎ ‎①分析地震发生的原因　②监测震灾的动态变化　③为救灾提供预案依据　④控制灾害的发生 A．①② B．②③‎ C．①③ D．①④‎ ‎6．从两幅图对比中我们可以很明显地看出发生了哪些现象(　　)‎ ‎①河道堵塞　②出现泥石流　③出现山体滑坡　④出现火灾 A．①②③ B．②③④‎ C．①②④ D．①③④‎ 答案　5.B　6.A 解析　第5题，运用遥感可以对地震进行监测，为救灾提供预案依据，但是不能够分析出地震发生的原因，也不能控制地震的发生。第6题，比较两幅图片，可以看出地震后河道出现中断，并出现大面积的滑坡、泥石流等现象。‎ 沙湖，曾是武汉市仅次于东湖的第二大“城中湖”。下图为2000年与2016年沙湖面积的分布。16年的不间断填湖开发，把沙湖从东南西北向中心挤压，绿色的湖水被黄褐色的土地掩埋。一条楚汉路，将沙湖拦腰截断。回答7～8题。‎ ‎7．获取图片利用的地理信息技术是(　　)‎ A．实地测绘 B．CAD C．RS D．GPRS ‎8．近年来“沙湖”面积缩小的主要原因是(　　)‎ A．围湖造田 B．工程建设 C．水产养殖 D．治理污水 答案　7.C　8.B 解析　第7题，获取图像信息的技术是遥感技术(RS)。第8题，读材料可知，沙湖面积缩小主要是由于工程建设。‎ 14‎ 塔里木河流域生态脆弱，自2000年开始，为改善塔里木河下游生态环境，经博斯腾湖、大西海子水库向塔里木河下游生态输水，直至台特玛湖。下表为塔里木河下游两次生态输水的相关信息。据此回答9～10题。‎ 输水次数 开始时间 持续时间/天 输水量/亿立方米 水流到达位置 距大西海子 水库/千米 ‎1‎ ‎2000.05.14‎ ‎61‎ ‎0.98‎ 喀尔达依 ‎106‎ ‎12‎ ‎2011.01.07‎ ‎19‎ ‎0.36‎ 台特玛湖 ‎321‎ ‎9．第12次输水距离远大于第1次输水距离的原因是(　　)‎ ‎①水流速度快　②植物吸收少　③下渗减弱　④蒸发少 ‎⑤农业生产截留少 A．①③⑤ B．②③④ ‎ C．①③⑤ D．③④⑤‎ ‎10．为监测塔里木河下游生态环境的动态变化，主要利用的地理信息技术是(　　)‎ A．RS B．GIS C．GPS D．数字地球 答案　9.D　10.A 解析　第9题，随着输水的进行，当地生态环境改善，地下水位上升，从而水分下渗、蒸发以及农业截流减少，使得输水距离更远，因此选D。第10题，遥感(RS)主要是获取信息，对地表物体进行远距离的感知，被称为“视力的延伸”。‎ ‎(2017·黑龙江哈师大附中期中)在遥感技术中，可以根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况，有助于防灾减灾。据此回答11～12题。‎ ‎11．遥感技术用于防灾减灾的具体监测内容包括(　　)‎ ‎①旱情　②水灾　③滑坡　④农林病虫害 A．①②③ B．①②④‎ C．①②③④ D．②③④‎ ‎12．根据上述原理，可用遥感技术直接(　　)‎ ‎①区分阔叶林与针叶林　②监测植物病害情况　③区分落叶树与常绿树　④监测草场退化情况 A．①②④ B．①②③④‎ C．①②③ D．①③‎ 答案　11.C　12.B 解析　第11题，遥感技术能够用于监测地物的原理是地物的反射或辐射的波谱可以被传感器接收，旱情、水灾、滑坡、农林病虫害反射的光谱都可以被传感器接收。第12题，“根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况”，利用这个原理结合题目中给出的阔叶林与针叶林、植物病害的不同状况、落叶树与常绿树、草场退化的不同状况都可以视作植物的不同生长状况，都可以用遥感技术监测。‎ 14‎ 读“全球夜间灯光亮度地图”，根据所学知识，完成13～14题。‎ ‎13．对全球夜间灯光亮度地图叙述正确的是(　　)‎ A．沿海亮于内陆 B．美洲亮于亚洲 C．北半球亮于南半球 D．亮度与经济水平无关 ‎14．获取全球夜间灯光亮度地图所用的地理信息技术是(　　)‎ A．RS B．GIS C．GPS D．BDS(北斗导航系统)‎ 答案　13.C　14.A 解析　第13题，图中白色部分代表夜间亮灯的地区，由图可以看出，北半球亮于南半球，故C项正确。美国、欧洲、印度沿海和内陆的亮度相差不大，故A项错误。北美洲北部、南美洲没有亚洲东部夜晚灯光亮，故B项错误。在经济较发达的北美洲和欧洲地区，夜晚灯光较亮，在经济欠发达的非洲和南美洲地区，夜晚灯光较暗甚至没有灯光，所以亮度与经济水平有关，故D项错误。第14题，全球夜间灯光亮度地图就是遥感卫星在太空对地球拍摄的照片，故A项正确。GIS是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统，故B项错误。GPS是全球定位系统的简称，BDS是北斗导航系统，导航系统的主要功能是定位和导航，故C、D项均错误。‎ ‎15．下图由北京市城市及近郊的假彩色卫星影像判读而来。读图回答下列问题。‎ ‎(1)在原卫星影像上，判读河流和道路的直接解译标志有________、________、________。根据直接解译标志，A为________，B的色调为________________，C、D、E、F中________为道路，________为河流。‎ ‎(2)在原卫星影像图上，城市为________状，道路、河流为________状，湖泊为________色。‎ 14‎ ‎(3)判断D为河流的间接解译标志是__________________________________。‎ ‎(4)对比冬季和夏季卫星影像图上的A处，可能会有哪些不同？为什么？‎ 答案　(1)色调　弯曲变化　宽度变化　湖泊　灰白色或浅蓝色　C、F 　D、E ‎(2)面　线　深蓝或蓝黑 ‎(3)连接河流和湖泊 ‎(4)色调、范围等都会有所不同。　因为A处为一湖泊，季节不同，水量、水深都有差异，导致湖泊的范围和色调都有差异。‎ 解析　(1)在卫星影像图上，直接解译标志有色调、形状、大小等。道路、河流、城市色调不同，形状也不同。(2)城市为面状；道路多为线状，较顺直，宽度无变化；河流多为线状，弯曲多变，且宽度不一。(3)间接解译标志主要有：与湖泊相连的线状地物多为河流、河渠，与村庄相连的线状地物多为道路。(4)A处为一湖泊，季节不同，水量、水深都有差异，导致湖泊的大小和颜色都有差异，从而导致色调、范围等都会有所不同。 ‎ ‎16．读材料，完成下列问题。‎ 材料一　“精准农业”是指利用现代高新技术，获取农田作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫害等)实际存在的空间及时间差异性信息，分析影响农田产量差异的原因，并采取技术上可行、经济上有效的调控措施，区别对待，按需实施定位调控的“处方农业”。‎ 材料二　水分含量对玉米叶子反射率的影响。‎ ‎(1)据图可知，玉米叶子水分含量与反射率的关系是____________。‎ ‎(2)玉米反射率较高的波段为(　　)‎ A．红外线 B．可见光 C．紫外线 D．X射线 ‎(3)依据上述原理，举例说明遥感在现代农业中的应用。‎ 答案　(1)玉米叶子水分含量越高，反射率越低 ‎(2)A ‎(3)监测作物生长环境及其状况，如土壤湿度、作物水分含量、病虫害程度等；进行作物估产；监测土地利用状况及其变化等。(合理即可)‎ 14‎ 解析　第(1)题，图中显示，水分含量与反射率为负相关关系。第(2)题，由图可读出反射率较高的波段在0.76～1.3微米之间，属于红外线波段。第(3)题，遥感在农业生产中可用于监测农作物生长环境及其生长状况、估产等。‎ 考点 题点 题号 遥感技术及其应用 遥感技术及其应用 ‎1~16‎ 14‎