遙感技術(shù)及其應(yīng)用 課件

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1、 遙感（遙感（ Remote sensing簡稱簡稱RSRS）就是遙遠(yuǎn)就是遙遠(yuǎn)的感知的感知, ,指借助對(duì)指借助對(duì)電磁波電磁波敏感的儀器，在不與敏感的儀器，在不與探測目標(biāo)接觸的情況下，記錄探測目標(biāo)接觸的情況下，記錄目標(biāo)物目標(biāo)物對(duì)電磁對(duì)電磁波的波的輻射、反射、散射輻射、反射、散射等信息，揭示目標(biāo)物等信息，揭示目標(biāo)物的的特征、性質(zhì)特征、性質(zhì)及其變化的綜合探測技術(shù)。及其變化的綜合探測技術(shù)。一、遙感技術(shù)一、遙感技術(shù) 地球上的物體都在不停地發(fā)射（輻射）地球上的物體都在不停地發(fā)射（輻射） 、反射和吸收電磁波，并且不同物體的反射和吸收電磁波，并且不同物體的電磁波電磁波特特征是不同的。征是不同的。 地球上的物體

2、都在不停地發(fā)射（輻射）地球上的物體都在不停地發(fā)射（輻射） 、反射和吸收電磁波，并且不同物體的電磁波特反射和吸收電磁波，并且不同物體的電磁波特征是不同的。征是不同的。 人們根據(jù)人們根據(jù)電磁波的差異電磁波的差異來辨析物體的不同來辨析物體的不同的這個(gè)原理，利用一定的技術(shù)設(shè)備和裝置，來的這個(gè)原理，利用一定的技術(shù)設(shè)備和裝置，來探測地表物體對(duì)電磁波的反射和地物發(fā)射的電探測地表物體對(duì)電磁波的反射和地物發(fā)射的電磁波，從而提取這些物體的信息，完成遠(yuǎn)距離磁波，從而提取這些物體的信息，完成遠(yuǎn)距離識(shí)別物體。識(shí)別物體。遙感技術(shù)就是在這個(gè)原理的基礎(chǔ)上發(fā)展起的。遙感技術(shù)就是在這個(gè)原理的基礎(chǔ)上發(fā)展起的。遙感衛(wèi)星遙感衛(wèi)星樹木樹

3、木水體水體草叢草叢裸露的地表裸露的地表路面路面建筑物建筑物 人類早期遙感活動(dòng)的人類早期遙感活動(dòng)的“遙感平臺(tái)遙感平臺(tái)”曾經(jīng)使用風(fēng)曾經(jīng)使用風(fēng)箏、鴿子等，為后來的航空遙感提供了思路。箏、鴿子等，為后來的航空遙感提供了思路。閱閱 讀讀國際空間站國際空間站 我國神舟號(hào)飛船我國神舟號(hào)飛船 法國法國 SPOT-4衛(wèi)星衛(wèi)星遙感衛(wèi)星遙感衛(wèi)星總結(jié)：遙感技術(shù)是隨著總結(jié)：遙感技術(shù)是隨著工作平臺(tái)、傳工作平臺(tái)、傳感器和探測器感器和探測器的發(fā)展而發(fā)展的。的發(fā)展而發(fā)展的。視域視域廣闊，監(jiān)測范圍大廣闊，監(jiān)測范圍大，能，能瞬時(shí)瞬時(shí)成像、成像、實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)傳輸、快速處理，傳輸、快速處理，迅速迅速獲取信息獲取信息和實(shí)施和實(shí)施動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)監(jiān)測

4、。監(jiān)測。 遙感的工作過程為從遠(yuǎn)離地面的不同遙感的工作過程為從遠(yuǎn)離地面的不同工作平臺(tái)工作平臺(tái)（如高塔、氣球、飛機(jī)、火箭、人造衛(wèi)星、宇宙飛船、（如高塔、氣球、飛機(jī)、火箭、人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)等）上通過各種航天飛機(jī)等）上通過各種傳感器和探測器傳感器和探測器（如照相機(jī)、（如照相機(jī)、紅外探測儀、雷達(dá)等）對(duì)地球表面紅外探測儀、雷達(dá)等）對(duì)地球表面電磁波電磁波（輻射）進(jìn)（輻射）進(jìn)行探測，并經(jīng)過行探測，并經(jīng)過信息的傳輸、處理和判讀分析信息的傳輸、處理和判讀分析，對(duì)地，對(duì)地球的資源與環(huán)境進(jìn)行探測和監(jiān)測。球的資源與環(huán)境進(jìn)行探測和監(jiān)測。 簡化工作過程為：簡化工作過程為： 林地與草地林地與草地 兩層別墅兩層別墅

5、區(qū)區(qū)（1 1）黑白影像：各物體的）黑白影像：各物體的灰度灰度不同。不同。（2 2）彩色影像包括）彩色影像包括真真彩色和彩色和假假彩色彩色真彩色：真彩色：相片的色彩與天然實(shí)物的色彩十分接近。相片的色彩與天然實(shí)物的色彩十分接近。底片為非可見光波段相片，由底片為非可見光波段相片，由人工根人工根據(jù)需要添加據(jù)需要添加顏色合成，與天然實(shí)物色彩不同。顏色合成，與天然實(shí)物色彩不同。國產(chǎn)國產(chǎn)韓國韓國合資合資水泥水泥相同顏色的油漆在遙感相相同顏色的油漆在遙感相片中的差異片中的差異 標(biāo)準(zhǔn)假彩色：標(biāo)準(zhǔn)假彩色：草、樹和莊稼覆蓋地區(qū)通常草、樹和莊稼覆蓋地區(qū)通常為紅色，而水是藍(lán)黑色或深藍(lán)色的，城市、村為紅色，而水是藍(lán)黑色或

6、深藍(lán)色的，城市、村莊等人工建筑為灰白色或淺藍(lán)色。莊等人工建筑為灰白色或淺藍(lán)色。水文要素水文要素植被植被人工建筑人工建筑紅色紅色深藍(lán)色深藍(lán)色藍(lán)黑色藍(lán)黑色灰白色灰白色淺藍(lán)色淺藍(lán)色（1）遙感技術(shù)系統(tǒng)的組成遙感技術(shù)系統(tǒng)的組成最最關(guān)關(guān)鍵鍵裝裝置置由由遙感平臺(tái)遙感平臺(tái)、傳感器、傳感器、信息傳輸信息傳輸接收裝置、接收裝置、數(shù)字?jǐn)?shù)字或或圖像圖像處理設(shè)備以及相關(guān)技術(shù)等組成。處理設(shè)備以及相關(guān)技術(shù)等組成。根據(jù)運(yùn)載工具根據(jù)運(yùn)載工具 航天航天遙感、遙感、航空航空遙感、遙感、近地近地遙感遙感根據(jù)輻射源根據(jù)輻射源 主動(dòng)式主動(dòng)式遙感和遙感和被動(dòng)式被動(dòng)式遙感遙感按照電磁波的按照電磁波的波譜范圍波譜范圍紫外紫外遙感、遙感、可見光

7、可見光遙感、遙感、紅外紅外遙感、遙感、微波微波遙感、遙感、多譜段多譜段遙感等遙感等按應(yīng)用領(lǐng)域或按應(yīng)用領(lǐng)域或?qū)ｎ}專題環(huán)境環(huán)境遙感、大氣遙感、資源遙感、遙感、大氣遙感、資源遙感、海洋海洋遙感、遙感、地質(zhì)地質(zhì)遙感、農(nóng)業(yè)遙感、遙感、農(nóng)業(yè)遙感、林業(yè)林業(yè)遙感等遙感等2.2.遙感技術(shù)的類型遙感技術(shù)的類型 航天遙感航天遙感航空遙感航空遙感近地遙感近地遙感航空遙感和航天遙感航空遙感和航天遙感 應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域具體內(nèi)容具體內(nèi)容備注備注礦產(chǎn)資源礦產(chǎn)資源蘊(yùn)藏礦產(chǎn)的地方有許多蘊(yùn)藏礦產(chǎn)的地方有許多是地質(zhì)斷裂或環(huán)形構(gòu)造是地質(zhì)斷裂或環(huán)形構(gòu)造帶，較容易借助遙感技帶，較容易借助遙感技術(shù)術(shù)“發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)”礦產(chǎn)礦產(chǎn)人們只需要分析遙感人們

8、只需要分析遙感圖像就可以劃定蘊(yùn)藏圖像就可以劃定蘊(yùn)藏礦產(chǎn)的大致區(qū)域礦產(chǎn)的大致區(qū)域生物資源生物資源通過遙感圖像解譯或圖通過遙感圖像解譯或圖像處理技術(shù)，提取植被像處理技術(shù)，提取植被的分布、類型、結(jié)構(gòu)、的分布、類型、結(jié)構(gòu)、健康狀況、產(chǎn)量等數(shù)據(jù)健康狀況、產(chǎn)量等數(shù)據(jù)為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、城市為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、城市綠化、環(huán)境保護(hù)等部綠化、環(huán)境保護(hù)等部門服務(wù)門服務(wù)二、遙感與資源普查二、遙感與資源普查 應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域： 勘探勘探礦產(chǎn)礦產(chǎn)資源，調(diào)查資源，調(diào)查生物生物資源、水資源等資源、水資源等邵陽市西北非常規(guī)合成近天然色環(huán)形構(gòu)造圖像邵陽市西北非常規(guī)合成近天然色環(huán)形構(gòu)造圖像尋找礦產(chǎn)尋找礦產(chǎn)（環(huán)形構(gòu)造常常表示有成礦區(qū)）（環(huán)形構(gòu)

9、造常常表示有成礦區(qū)）遙感在林業(yè)和農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用遙感在林業(yè)和農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用部門部門應(yīng)用應(yīng)用主要原理主要原理林業(yè)林業(yè)清查森林資源、檢清查森林資源、檢測火災(zāi)和病蟲害測火災(zāi)和病蟲害著火樹木，病害樹木著火樹木，病害樹木與正常樹木反射光譜與正常樹木反射光譜不同不同農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)識(shí)別農(nóng)作物、估算識(shí)別農(nóng)作物、估算產(chǎn)量、災(zāi)情預(yù)報(bào)產(chǎn)量、災(zāi)情預(yù)報(bào)植物生長情況不同，植物生長情況不同，其反射波譜特征不同其反射波譜特征不同 全椒縣孤全椒縣孤山林場松毛山林場松毛蟲危害分布蟲危害分布圖，紅、黃、圖，紅、黃、綠色分別代綠色分別代表反映重災(zāi)、表反映重災(zāi)、中災(zāi)和無害中災(zāi)和無害區(qū)，黑色為區(qū)，黑色為非松林區(qū)。非松林區(qū)。 災(zāi)害監(jiān)測災(zāi)害監(jiān)測應(yīng)用

10、領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域具體內(nèi)容具體內(nèi)容備注備注環(huán)境監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測荒漠化、土壤鹽漬化、荒漠化、土壤鹽漬化、海上冰山漂流、海洋海上冰山漂流、海洋生態(tài)、全球氣候變化生態(tài)、全球氣候變化及其影響、植被變化、及其影響、植被變化、水體污染、大氣污染水體污染、大氣污染等等有利于人們了解有利于人們了解環(huán)境變化，使環(huán)環(huán)境變化，使環(huán)境得到保護(hù)和改境得到保護(hù)和改善善災(zāi)害監(jiān)測災(zāi)害監(jiān)測旱情、水災(zāi)、滑坡、旱情、水災(zāi)、滑坡、蟲害、森林火災(zāi)等泥蟲害、森林火災(zāi)等泥石流、地震、農(nóng)林病石流、地震、農(nóng)林病有利于防災(zāi)減災(zāi)有利于防災(zāi)減災(zāi)三、遙感與災(zāi)害監(jiān)測三、遙感與災(zāi)害監(jiān)測遙感與洪澇災(zāi)害遙感與洪澇災(zāi)害1998年夏秋，長江流域發(fā)生了罕見的大洪水，洞庭湖年

11、夏秋，長江流域發(fā)生了罕見的大洪水，洞庭湖及荊江地區(qū)受災(zāi)比較嚴(yán)重。國家利用飛機(jī)和衛(wèi)星對(duì)該地及荊江地區(qū)受災(zāi)比較嚴(yán)重。國家利用飛機(jī)和衛(wèi)星對(duì)該地區(qū)進(jìn)行了遙感監(jiān)控，獲得了大量的遙感影像圖，通過計(jì)區(qū)進(jìn)行了遙感監(jiān)控，獲得了大量的遙感影像圖，通過計(jì)算機(jī)處理后制成了淹沒地區(qū)分布圖，圖中淹沒地區(qū)和分算機(jī)處理后制成了淹沒地區(qū)分布圖，圖中淹沒地區(qū)和分布及各部分的范圍一目了然。而且，在計(jì)算機(jī)中可對(duì)淹布及各部分的范圍一目了然。而且，在計(jì)算機(jī)中可對(duì)淹沒面積按各種要求進(jìn)行快速、準(zhǔn)確無誤的統(tǒng)計(jì)。沒面積按各種要求進(jìn)行快速、準(zhǔn)確無誤的統(tǒng)計(jì)。 遙感與環(huán)境污染遙感與環(huán)境污染美國利用衛(wèi)星圖像研究煙塵污染，監(jiān)測到紐約因傾倒垃圾、美國利用衛(wèi)

12、星圖像研究煙塵污染，監(jiān)測到紐約因傾倒垃圾、酸液所引起的污染范圍。他們?cè)?jīng)利用酸液所引起的污染范圍。他們?cè)?jīng)利用1972年年10月月10日日的陸地衛(wèi)星圖像，發(fā)現(xiàn)有一股從紐約新建的國際造紙公司的陸地衛(wèi)星圖像，發(fā)現(xiàn)有一股從紐約新建的國際造紙公司排入恰普林湖的污染流，這股污染流一直流到附近的佛蒙排入恰普林湖的污染流，這股污染流一直流到附近的佛蒙特州，地面的觀測也證實(shí)了這個(gè)結(jié)論，為此佛蒙特州以衛(wèi)特州，地面的觀測也證實(shí)了這個(gè)結(jié)論，為此佛蒙特州以衛(wèi)星圖像為證據(jù)，對(duì)該廠提出了法律訴訟。星圖像為證據(jù)，對(duì)該廠提出了法律訴訟。左圖是沒有發(fā)生洪水使得遙感圖像，右圖中紅色部分表示左圖是沒有發(fā)生洪水使得遙感圖像，右圖中紅

13、色部分表示洪水新淹沒的范圍，通過兩圖的對(duì)比，可獲得受災(zāi)區(qū)域的洪水新淹沒的范圍，通過兩圖的對(duì)比，可獲得受災(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)。分布及面積，為分洪和災(zāi)后重建提供決策依據(jù)。閱閱 讀讀遙感與洪澇災(zāi)害遙感與洪澇災(zāi)害1998年5月21日14時(shí)1998年8月22日15時(shí)觀察圖中安鄉(xiāng)的水情變化觀察圖中安鄉(xiāng)的水情變化1.圖圖3-36、3-37、3-38分別是黃河三角洲不同分別是黃河三角洲不同年份的衛(wèi)星遙感影像。比較三幅圖像，說一說，遙年份的衛(wèi)星遙感影像。比較三幅圖像，說一說，遙感影像可以幫助我們分析哪些問題。（提醒：從土感影像可以幫助我們分析哪些問題。（提醒：從土地利用、環(huán)境變遷、環(huán)

14、境問題等角度思考）地利用、環(huán)境變遷、環(huán)境問題等角度思考）遙感與環(huán)境生態(tài)遙感與環(huán)境生態(tài)1.首先對(duì)三幅圖的主要首先對(duì)三幅圖的主要地物進(jìn)行判讀，比較相地物進(jìn)行判讀，比較相同地物在面積、數(shù)量、同地物在面積、數(shù)量、密度、長度等方面的變密度、長度等方面的變化，然后運(yùn)用相關(guān)原理化，然后運(yùn)用相關(guān)原理進(jìn)行解釋。進(jìn)行解釋。從三幅圖的主要對(duì)比可從三幅圖的主要對(duì)比可以看出，以看出，黃河三角洲的黃河三角洲的面積在擴(kuò)大，主要是泥面積在擴(kuò)大，主要是泥沙沉積作用造成的；植沙沉積作用造成的；植被覆蓋區(qū)的范圍增加，被覆蓋區(qū)的范圍增加，是由于植樹造林產(chǎn)生的；是由于植樹造林產(chǎn)生的；黃河水的泥沙增多，原黃河水的泥沙增多，原因是水土流失

15、的加?。灰蚴撬亮魇У募觿?；居住區(qū)和水產(chǎn)業(yè)建筑區(qū)居住區(qū)和水產(chǎn)業(yè)建筑區(qū)的面積增加。的面積增加。2.2.我國的環(huán)境與災(zāi)害我國的環(huán)境與災(zāi)害問題有：土地荒漠化、問題有：土地荒漠化、土壤鹽堿化、環(huán)境污土壤鹽堿化、環(huán)境污染、海洋生態(tài)環(huán)境破染、海洋生態(tài)環(huán)境破壞、植被破壞、水旱壞、植被破壞、水旱災(zāi)害、滑坡、地震、災(zāi)害、滑坡、地震、泥石流、農(nóng)林病蟲害、泥石流、農(nóng)林病蟲害、森林火災(zāi)等。森林火災(zāi)等。例：例：遙感技術(shù)可以遙感技術(shù)可以及時(shí)探知森林火災(zāi)及時(shí)探知森林火災(zāi)發(fā)生的地點(diǎn)和范圍，發(fā)生的地點(diǎn)和范圍，可分析大火蔓延的可分析大火蔓延的方向，為滅火總指方向，為滅火總指揮部制定滅火計(jì)劃、揮部制定滅火計(jì)劃、做出滅火部署提供做出滅火部署提供科學(xué)依據(jù)?？茖W(xué)依據(jù)。遙感與沙塵暴遙感與沙塵暴遙感與海嘯遙感與海嘯乞力馬扎羅乞力馬扎羅山山的積雪的積雪 這座這座“赤道上的雪赤道上的雪峰峰”海拔海拔58955895米，永久米，永久性積雪的融化減少，性積雪的融化減少，反映了氣候的變暖趨反映了氣候的變暖趨勢，有人斷言：不久勢，有人斷言：不久的將來，赤道上將見的將來，赤道上將見不到雪峰景象了！不到雪峰景象了！