《遥感技术及其应用》教学设计

1、 通过实例演示、图片对比了解遥感的概念，理解遥感技术的工作原理及特点

2、 通过学苼讨论、老师讲解借助大量翔实的图片，使学生理解遥感技术的应用领域

3、 借助必要的遥感图片使学生掌握遥感图片的什么是解译标誌标志，并能够判读简单的遥感图片 【教学重点】

1、 遥感技术的应用领域

2、 遥感图片的简单判读 【教学难点】 遥感技术的应用 【教学策略】

学生对于遥感技术接触较少所以课堂上抓住“让学生理解遥感的应用”这一重点，对于过于技术化的问题采用形象化处理这就需要夶量翔实的遥感图片，考虑到保护学生的学习积极性等方面我从google earth上截取了烟台市、芝罘区、烟台三中等遥感图片，引起学生的兴趣引叺遥感，简单介绍遥感工作原理、工作流程、特点然后通过大量遥感图片在各领域的具体应用让学生体会遥感技术的应用领域，最后以幾张典型的遥感图片简单介绍遥感图像的什么是解译标志方法

以四幅北京不同的图片（其中一幅是照片，三幅遥感图片）引入遥感的感念让学生体会“遥远的感知”的含义。

然后分别展示google earth上截取了烟台市、芝罘区、烟台三中三幅遥感图片以巨大的视觉冲击，激起学生嘚学习兴趣将学生带入遥感的世界。

1、以文字和图片的形式呈现遥感的概念、分类

2、以图片的形式简单讲解遥感的工作原理

3、学生自学唍成遥感的特点

设问：根据遥感的原理你设想一下遥感技术会用在哪些领域(让学生根据原理初步设想，可以加深对应用领域的理解学苼交流后教师用课件一一验证学生的合理设想)

以图片的形式呈现遥感在各领域的应用

以三张图片学习遥感什么是解译标志标志

1、图中现状倳物是什么？你的依据是什么浅蓝色的区域是什么？

2、在假彩色遥感图中红色、灰色、蓝色区域分别代表什么

3、图中你能看出哪些信息？为什么（用这幅图来区别现状事物中河流与公路）

遥感技术及其应用教学设计

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1、结合实例，说出遥感技术的特点说明其在资源普查、环境和灾害监测等方面的具体应用于功能。

2、初步学会利用遥感影像中嘚直接和间接什么是解译标志标志对遥感影像进行简单什么是解译标志的方法

3、认识遥感技术在现代社会中发挥的巨大作用，理解地理信息技术的应用对协调人地关系的重要影响

教材首先指出地理信息技术概念和核心技术，明确遥感是地理信息技术的重要组部分；接着介绍了遥感的定义、基本原理、遥感平台、工作过程、主要优点等几个方面的知识

教材介绍了遥感的主要应用领域—资源普查、灾害监測、环境监测、工程建设及规划等，使学生认识到遥感技术十分广泛的应用领域随着现代科学技术在生产生活各领域中的应用越来越广泛，学生在生活中也能经常看到遥感影像图

本节的教学要点就是要让学生了解遥感是如何工作的，通过课件直观展示遥感图像了解它茬各部门、各领域的应用情况，初步感知遥感影像的什么是解译标志方法

1、遥感的工作原理、基本工作流程。

2、遥感在资源普查、环境與灾害监测、农业中的应用

3、遥感图像的基本影像特征判读方法。

1987年5月6日至6月2日中国东北大兴安岭北部发生了特大火灾，在扑灭大火過程中卫星遥感监测技术发挥了重要作用。在整个灭火大战中国家气象局森林防火总指挥部提供了70余幅反映林火发展情况的卫星影像圖，为制定灭火计划、作出灭火部署提供了科学依据

遥感技术在森林灭火中是如何发挥作用的？它还能应用于其他领域吗

1、地理信息技术。地理信息技术是对地理信息进行获取、分析和应用的一门综合性技术是地理科学与现代信息技术相结合的产物，其核心技术是遥感（RS）地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）

2、遥感技术的概念。遥感技术就是人们利用一定的技术装备（航空器和航天器）从不同高度的平台，收集地物的电磁波信息再将这些信息传输到地面，并加以处理从而达到对地物的识别与监测的全过程。

小知识：航空器與航天器简介

航空器——在大气层中飞行的飞行器包括气球、 气艇、飞机、滑翔机、直升机等。

航天器——用于航天飞行的飞行器包括人造卫星、宇宙飞船、空间站、航天飞机、行星探测器等

3、遥感技术的工作原理。地球上的物体都在不停地吸收、发射和反射电磁波並且不同的地物对同一电磁波反射率不同。

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受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

4、遥感技术的主要环节（略）

5、遥感技术的特点。遥感具有探测范围大、获取资料快、受地面限制少、获取信息量大等特点

1、遥感技术的应用领域。目前遥感技术已被广泛应用于国民经济的各个领域。它对于推动经济建设、环境改善和国防建设起到了重要作用

遥感技术的应用（列表）（表略）

2、遥感探测的发展趋势。随着遥感应用向广度和深度发展遥感探测将更趋于实用化、商业化和国际化。

1、遥感影像什么是解译标志标志的概念在遥感影像上，不同地物有不同的影像特征这些影像特征是判读识别各种地物的依据，这种依据就叫做遥感影像什么是解译标志什么是解译标志标志

2、遥感影像什么是解译标志标志嘚分类

概念：直接什么是解译标志标志是指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，它包括遥感影像上的色调、色彩、夶小、形状、阴影、纹理、图形等

作用：什么是解译标志者利用直接什么是解译标志标志可以直观识别遥感影像上的目标地物。

概念：間接什么是解译标志标志是指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

作用：借助它可以推断其他的相关地物。

3、分析囷什么是解译标志遥感影像应注意的问题

实例运用：运用所学遥感知识和什么是解译标志方法分析和什么是解译标志卫星影像。

（1）说說卫星影像中不同颜色各为哪几类地物。

（2）在卫星影像上判读出道路用透明纸蒙在上面绘出主要的道路，制作一幅该地区公路交通艹图并将判读出的城市与村庄的大致范围，绘制在公路交通草图上

判读提示：A.用色调辨认遥感影像，深蓝色、蓝黑色显示的是水文要素灰白色、浅蓝色显示的是人工建筑，红色显示的是植被

B.几点说明；①湖泊等自然地物的边界多为圆滑的，人工建筑、工程的边界往往棱角明显；②湖泊、城市为面状道路、河流多为现状，村庄为不规则的点状和星状；③道路的宽度往往不发生变化而河流的宽度从仩游到下游逐渐变宽；④道路相对比较顺直，而河流则弯曲多变

1、装载传感器的平台叫（ ）

A、遥感平台 B、传感平台 C、工作台 D、开发基地

2、遥感的关键装置是（ ）

A、航空器 B、传感器 C、胶片质量 D、磁带质量

3、下列不属于遥感技术特点的是（ ）

A 有利于节省人力、财力 B有利于提高效率

C 受地面条件的限制少 D有利于提高研究工作的精度和质量

4、在联合国对伊拉克违禁武器核查期间，专家使用美国的U侦察机进行空中侦察U侦察机进行空中侦察时主要运用（ ）

A 遥感技术 B 地理信息系统 C 全球定位技术 D 计算机技术

《信息技术及其应用》教学设计

《信息技术及其应鼡》教学设计

1、理解信息技术(IT)的含义，了解人类信息技术的发展历程(结合人文教育)

2、理解当代信息技术的范围以及其意义

3、理解信息技術的应用与影响，中学生如何迎接信息技术的挑战

通过专题探究，搜集分析信息技术应用实例探讨信息技术的发展历史及影响，体验信息文化内涵

1、能列举信息技术的应用实例及影响。

2、了解信息技术的历史和发展趋势

1、采用自主阅读、交流讨论、合作探究的学习方法。

2、搜集例举实例体验与感受，分析、归纳与概括进行知识建构。

【教学课时】1课时 【教学过程】

通过上一节“信息及其特征”嘚学习我们知道信息所涉及的范围十分广泛，新闻报道、市场行情、科技成果、一副图画、一张照片、

1 一个动作、一个表情等等都是信息我们每时每刻都生活在信息的海洋之中。从人类的发展历史看人类自古至今一直进行关于信息处理、存储等方法的研究发明和应用。

学生活动：通过阅读课本和自己收集的资料说说关于信息技术的描述有那些。 教师总结学生的回答：

1、 信息技术是指有关信息的收集、识别、提取、变换、处理、检索、检测、分析和利用等的技术(中国公众科技网)

2、 信息技术是指研究信息如何产生、获取、传输变换、识別和应用的技术(部分专家学者)

3、 信息技术是指利用电子计算机和现代通讯手段获取、传递、存储、处理、显示信息和分配信息的技术(新华詞典2001版)

三、现代信息技术主要包括：（略讲）

1、 计算机技术：现代信息技术处理的核心扩展了人的思维器官处理信息和决策的功能。

2、 通信技术：主要包括数字通信、卫星通信、微波通信、光纤通信极大地提高了信息传递的速度，扩展了人的神经系统传递信息的功能

3、 微电子技术：现代信息技术的基石，扩展了人们对信息的控制和使用能力

4、 传感技术：包括热敏、嗅敏、味敏、光敏、磁敏、湿敏等敏感元件，扩展了人的感觉器官收集信息的能力

2 学生活动：信息技术发展史（看书），学生报告

四、信息技术的发展历程

1、 语言的产苼和应用：语言产生于社会,产生于全体的使用者,产生于社会的约定俗成。语言的产生标志着从猿到人进化重要标志信息在人脑中存储和加工，利用声波进行传递

2、 文字的发明和使用：文字使人类信息的存储和传递超越了时间和空间的局限。

3、 造纸术和印刷术的发明和应鼡：信息可以大量地生产、存储和流通更进一步扩大了信息交流的范围。

4、 电报电话、电视和其它通讯技术的发明和应用：进一步突破叻时间和空间的限制信息传递的效率和手段再一次发生了质的飞跃。

5、 电子计算机和现代通讯技术的发明和应用：使信息的处理速度和傳递速度得到惊人的提高目前以多媒体和网络技术为核心的信息技术掀起了新一轮的信息革命浪潮。

五、信息技术的发展趋势

学生活动：思考信息技术的发展趋势 教师总结：略讲

1、 多元化：信息技术在不同领域的深入应用，使得多学科结合成为必然即将诸多的有关学科紧密地结合在一起，并成为科研群的重要组成部分产生了更多的交叉学科，使得信息技术成为一个多学科技术的组合

2、 网络化：卫煋通信、光缆通信等构成的“天网”、“地网”交织而成的立体化信息传送网络。各种电子通信网络的发展卫星电视、

3 国际互联网和全浗信息高速公路的建设，使得信息传播速度更快、范围更大实现了全球信息传播的网络化、立体化。

3、 多媒体化：多媒体计算机和超文夲技术相结合形成了集文本、图像、声音于一体的超媒体技术，再由网络技术把全球范围的多媒体技术按照超文本的形式链接起来使信息传递更加方便、快捷和有效。

4、 智能化：信息技术与认知科学等学科的融合产生了人工智能它用机器来模拟、延伸和扩展人的智能，以实现机器思维或脑力劳动的自动化如智能教学系统等。

5、 虚拟化：由计算机仿真成虚拟的现实世界可以给人一种身临其境的真实感觉。在虚拟现实中人们仿佛进入了“真实”的世界中，可以通过虚拟现实情境去感知客观世界和获取有关知识、技能

学生活动任务：阅读信息技术的应用实例，探讨其作用 例1：丰富的信息交流手段。 例2：办公自动化管理系统 例3：计算机辅助设计（CAD)。 例4：计算机数據分析及状态模拟 例5：专家网上会诊。

学生活动：列举信息技术应用实例并汇报

七、信息技术的影响 （1）信息技术产生的积极影响 对社会发展的影响。 对科技进步的影响

对人们生活与学习的影响。

（2）信息技术可能带来的一些消极影响

4 学生活动：讨论信息技术对社会帶来哪些消极影响你能分析其原因在哪里吗？如何避免信息技术消极影响的危害

【小 结】迎接信息技术社会的挑战 （1）培养良好的信息意识。 （2）积极主动地学习和使用现代信息技术提高信息处理能力。 （3）养成健康使用信息技术的习惯 （4）遵守信息法规。

【作业咘置】体验信息技术的应用

让学生打开一个无需注册的网络留言板的网址在上面谈论关于信息发展历程的感受，并在网站上进行发布

②、 现代信息技术主要包括

计算机技术、通信技术 、微电子技术、传感技术

三、信息技术的五大发展历程

四、信息技术的发展趋势

多元化、网络化、多媒体化、智能化、虚拟化

很多人以为遥感离自己的生活很遥远，其实这些技术早就已经深入大家的生活从上个世纪六十年玳提出“遥感”这个词，到1972年美国陆地卫星计划发射了第一颗对地观测卫星（LandSat）,经过几十年的发展遥感技术已经广泛地应用在军事、国防、农业、林业、国土、海洋、测绘、气象、生态环境、水利、航天、地质、矿产、考古、旅游等领域，影响了人类生活的方方面面,它为囚类提供了从多维和宏观角度去认识世界的新方法与新手段遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况，其效率之高是以前各种技术无法企及的因此，遥感技术已成为一门实用的先进的空间探测技术。下面就三个方面介绍一下遥感技术：

一、“3S”技术的涵义：

RS即遥感技术是指从地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行器上利用各种波段的遥感器，通过摄影、扫描、信息感应識别地面物质的性质和运动状态的技术，具有遥远感知事物的意思

GPS即全球定位系统，是一种同时接收来自多颗卫星的电波导航信号测量地球表面某点准确地理位置的技术系统；

GIS即地理信息系统技术，是利用现代计算机图形技术和数据库技术用以输入、存储、编辑、分析、显示空间信息及其属性信息的地理资料系统。分为两大类： 第一类是地图数据或图形数据；第二类是文字数据或非图形数据

二、遥感技术的主要特点：

可获取大范围数据资料。遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右，从而可及时获取大范圍的信息。例如一张陆地卫星图像，其覆盖面积可达3万多平方公里这种展示宏观景象的图像，对地球资源和环境分析极为重要

获取信息的速度快，周期短由于卫星围绕地球运转，从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料以便更新原有资料，或根据新旧資料变化进行动态监测这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。例如法国SPOTS5卫星重复覆盖地球周期为1-5天，NOAA（美国国家海洋和大气局）气象卫星一天能收到两次图像美国气象卫星（meteorological 和 satellite 缩合）每30分钟获得同一地区的图像。

获取信息受条件限制少在地球上有很多地方，自然条件极为恶劣人类难以到达，如沙漠、沼泽、高山峻岭等采用不受地面条件限制的遥感技术，可方便及时地获取各种宝贵资料

获取信息的手段多，信息量大根据不同的任务，遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息例如可采用可见光探测物体，也可采用紫外线红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性还可获取地物内部信息。例如地面深层、水的下层，冰层下嘚水体沙漠下面的地物特性等，微波波段还可以全天候的工作

1、地质遥感遥感技术应用于大面积的地质灾难调查，可达到及时、具体、准确且经济的目的在2008年“5.12”汶川大地震的后续救援工作中，遥感技术就发挥了突出作用第一时间提供了地质地貌变化情况，为政府莋出正确决策提供了依据在舟曲泥石流灾害中，中国科学院对地观测与数字地球科学中心科研人员就使用遥感技术重点提取了6条沟谷與泥石流发生有关的信息，得到集水面积、流域平均坡度、流域落差和植被覆盖度等参数经过分析，科研人员判断出当地哪些地方仍存在泥石流隐患，哪些地段发生大型泥石流的可能性较小让前方人员可以更有针对性地安排救灾工作。地震预报是举世瞩目的科学难题利用红外遥感资料进行地震预报和监测已取得了巨大的成功, 1991年3月，观察山西省大同5.8 级地震前卫星热红外遥感图象后发现 震前4～6 天在局蔀地区出现地表温度场发生增温现象或称暂时异常“热岛”现象, 异常带长80km, 宽30km， 距离震中25km地表亮度温度变化数值由22℃增加到28℃，部分欧美發达国家已进入了实际研究和应用阶段

遥感技术应用于环境监测上既可宏观观测空气、土壤、植被和水质状况，为环境保护提供决策依據也可实时快速跟踪和监测突发环境污染事件的发生、发展，及时制定处理措施减少污染造成的损失。其从空中对地表环境进行大面積同步连续监测突破了以往从地面研究环境的局限性。例如：每年夏收后的秸秆燃烧是个让当地政府头疼的问题过去监察人员坐车巡查，能去的地方少大部分火点都被漏掉。现在气象和环保联手遥感中心通过卫星监测火点，分辨率高达250米的卫星定位可以精确到乡镇让秸秆燃烧无处遁身，保证环保人员能有效执法在2009年6月6日全国秸秆焚烧公布的遥感监测结果中，山西省有3个火点其中就有介休市1个吙点，具体位置在禁烧区省道旁经度111.98度纬度37.082度上。

在林业方面利用遥感技术可以清查森林资源，监测森林火灾和病虫害火灾是林业嘚大敌，利用航空红外遥感技术不仅能发现已燃烧起来的烈火，而且可以探测到面积小于0.1-0.3㎡小火情还能及时预报由于自燃尚未起火的隱伏火情。利用卫星遥感一次就可探测到上千平方千米范围内发生的林火现象。卫星遥感防火监测服务在吉林省森林和草原防火工作中發挥了重要作用对于人烟稀少的原始林区，能及时监测到瞭望岗哨难以发现的火点为林火的扑救赢得时间，2009年春季防火期间卫星遥感防火监测服务在吉林省森林和草原防火工作中发挥了重要作用 共向吉林省森林防火指挥办公室和草原防火办公室通报热点87处，出色地完荿了吉林省春季防火任务为保卫吉林省实现连续30年无重大森林火灾的目标做出了贡献。

人造卫星每隔18天就可送回一套全球的图像资料利用遥感技术，可以高速度、高质量地测绘地图

在伊拉克战争中，遥感技术发挥了重要的作用如打击目标的确定，水源的发现地下坑道的发现，隐藏所的目标锁定等为战争的战略指挥和后勤工作做了充分的准备，最大限度的发挥攻击效益极大的增强了军队战斗力。自动化侦察系统搜集预处理情报系统，自动化通信系统气象侦察等，充分保障了空中、地面作战的进行

遥感技术获得的信息探测范围大，资料新颖而且为动态变化，还可迅速成图搜集方便，不受雨雾、地形等条件的限制科索沃战争就是一场现代化的信息战，科索沃上空20多颗卫星进行了追踪定位侦察监视部队动态变化并及时传递信息，制导轰炸阿富汗战争更有着太多的始料未及，B-52的远程轰炸直接从美本土起飞，飞行上万里且目标准确，由于传感的精确指导美泊于印度洋上的航空母舰直接进行导弹发射，阿富汗多山的優势在遥感监听下亦丧失殆尽，崇山峻岭中山洞的防御亦不能逃脱精确制导的打击微波的功能让塔利班地下工事无所遁形。

农业遥感昰指利用遥感技术进行农业资源调查土地利用现状分析，农业病虫害监测农作物估产等农业应用的综合技术，是当前遥感应用的最大鼡户之一在2007年的中央一号文件中写到“鼓励有条件的地方在农业生产中积极采用全球卫星定位系统、地理信息系统、遥感和管理信息系統等技术。”可见遥感在农业中的重要地位

①．农作物估产与监测2004年以来，利用遥感估产运行系统得到的冬小麦、玉米的长势、墒情、媔积和产量监测结果一直纳入农业部“农情信息发布日历”,成为农业部粮食会商的3大信息渠道之一,通过农业部官方网站对外发布像遥感站所进行的冬小麦监测、玉米监测就是遥感估产运行系统中的地面调查系统。

②．“3S”集成技术在精细农业中的应用遥感和GIS结合提供多种數据源这为建立农田基础数据库奠定了基础。农田基础数据库是农田科学管理的基础搭载在拖拉机和联合收割机上的地理信息系统可鉯记录下各种农田操作过程中获得的数据，如作物品种、播种深度、喷洒农药类型以及收获产量同时记录下田间作业时的位置与范围，灌溉量、化肥使用量、农药喷洒量、喷施部位、使用时间、当时天气状况等这些都可以记录在数据库内，日积月累形成农田生产辅助決策系统的重要科学依据。GIS能够根据地块中的土壤结构、有机质含量和土地平整度结合GPS接收机提供的位置数据，指挥播种机进行定量播種播种的疏密程度与土地肥力和土壤质地等作物生长环境相适应。在GIS和GPS指挥下农药喷洒机可以在病虫害发生地去自动喷洒农药。

③．茬病虫害防治中的应用在小麦生产中小麦条锈病是损失大、危及范围最广的一种病害。长期以来我国对小麦条锈病的监测工作仅限于畾间取样调查。但是针对大面积病害的监测，采用人工调查不仅耗费大量人力物力而且监测效率很低，等病情上报到有关部门时往往病害已大范围暴发。在国家自然科学基金的支持下中国农业大学农学与生物技术学院副院长马占鸿教授带领的研究团队已能够利用卫煋遥感技术对我国主要小麦品种实施条锈病病情监测。和人工进行农作物病虫害监测相比采用卫星遥感监测效率更高，精度更高

④．農情监测 农情参数的获取可以用于指导农田的生产管理，实行变量投入达到优化生产、提高生产率、减少污染，是现代化农业发展的趋勢遥感技术具有覆盖范围大、探测周期短、现时性强、费用成本低的特点，为农情参数快速、准确、动态地获取提供了重要的技术手段

⑤．农业资源调查和动态监测遥感技术使农业动态监测工作可以从几公里甚至几万公里的高度俯视地面资源及其变化，从而开拓了人们嘚思路和视野为农业资

源调查、监测提供了更先进、更科学、更有效的方法。山西省遥感中心利用遥感技术进行农业资源调查和动态监測经费是常规方法的1/5-1/10人力是1/10-1/20，时间是1/5-1/10经济效益可观，还取得了较好的生态效益

总之，卫星遥感技术的迅速发展把人类带入了立体囮、多层次、多角度、全方位和全天候地对地观测的新时代。就在我们为在网络上通过Google Earth的卫星影像可以看到自己家的房顶感到震撼时现茬我告诉大家：在网络上不仅能搜索到自己家，还能看见阳台上种的几盆花甚至可以判断哪几盆要浇水；当我们站在某个海滩边，掏出掱机就可以接收到卫星遥感发回的数据：附近哪里阳光充足、哪里的沙滩沙多，哪里的海水污染较少哪里游泳水温比较合适，这会不會吓到你中国正在开发比“谷歌地图”更精细的卫星系统——高分辨率对地观测系统。到2020年借助该系统，上述的场景就真能实现了箌时我们就可以把整个地球装进自己的口袋。

遥感技术系统及其技术原理是什么试举例说明其农业应用。

遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线结目标进行探测和识别的技术例如航空摄影就是一种遥感技术。人造地球卫星发射成功,大大嶊动了遥感技术的发展现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。完成上述功能的全套系统称为遥感系统,其核心组荿部分是获取信息的遥感器遥感器的种类很多,主要有照相机、电视摄像机、多光谱扫描仪、成象光谱仪、微波辐射计、合成孔径雷达等。传输设备用于将遥感信息从远距离平台(如卫星)传回地面站信息处理设备包括彩色合成仪、图像判读仪和数字图像处理机等。 遥感技术昰从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息判认地球环境和资源的技术。它是60年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐

形成的综合性感测技术任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安裝在飞行器上的遥感器感测地物目标的电磁辐射特征并将特征记录下来，供识别和判断把遥感器放在高空气球、飞机等航空器上进行遙感，称为航空遥感把遥感器装在航天器上进行遥感，称为航天遥感完成遥感任务的整套仪器设备称为遥感系统。 航空和航天遥感能從不同高度、大范围、快速和多谱段地进行感测获取大量信息。航天遥感还能周期性地得到实时地物信息因此航空和航天遥感技术在國民经济和军事的很多方面获得广泛的应用。例如应用于气象观测 、资源考察、地图测绘和军事侦察等

obtain、信息的接收 Receive、信息的处理 Processing（辐射校正、姿态校正、几何校正、增强处理等）、信息的应用 applying

地球表面地物目标空间信息获取主要由遥感平台、遥感器等协同完成

遥感平台 (Platform for Remote Sensing ) 昰安放遥感仪器的载体，包括气球、飞机、人造卫星、航天飞机以及遥感铁塔等

遥感器 ( Remote Sensor) 是接收与记录地表物体辐射、反射与散射信息的儀器。目前常用的遥感器包括遥感摄影机、光机扫描仪、推帚式扫描仪、成像光谱仪和成像雷达按其特点，遥感器分为摄影、扫描、雷達等几种类型

空间数据传输与接收是空间信息获取和空间数据应用中必不可少的中间环节。

遥感器接收到地物目标的电磁波信息被记錄在胶片或数字磁带上。从遥感卫星向地面接收站传输的空间数据中除了卫星获取的图像数据以外，还包括卫星轨道参数、遥感器等辅助数据这些数据通常用数字信号传送。遥感图像的模拟信号变换为数字信号时经常采用二进制脉冲编码的 PCM 式（ pulse code modulation: 脉冲编码调制）。由于傳送的数据量非常庞大需要采用数据压缩技术。

卫星地面接收站的主要任务是接收、处理、存档和分发各类地球资源卫星数据地面站接收的卫星数据通常被实时记录到 HDDT(high density digital tape，高密度磁带) 上然后根据需要拷贝到 CCT(computer compatible tape ，计算机兼容磁带 ) 、光盘、盒式磁带等其他载体上 CCT 、光盘、盒式磁带等是记录、保存、分发卫星数据等最常用的载体。

遥感图像处理是在计算机系统支持下对遥感图像加工的各种技术方法的统称遥感图像

处理依赖于一定的图像处理设备。对于数字图像处理系统来说它包括计算机硬件和软件系统两部分。硬件部分包括：计算机 ( 完成圖像数据处理任务 ) 、显示设备 ( 高分辨率真彩色图像显示）、大容量存贮设备、图像输入输出设备等软件部分包括：由数据输入、图像校囸、图像变换、滤波和增强、图像融合、图像分类、图像分析以及计算、图像输出等功能模块。

遥感信息提取是从遥感图像（包括数字遥感图像）等遥感信息中有针对性地提取感兴趣的专题信息以便在具体领域应用或辅助用户决策。遥感信息分析指通过一定的方法或模型對遥感信息进行研究判定目标物的性质和特征或深入认识目标物的属性和环境之间的内在关系

任何物体都具有光谱特性，具体地说它們都具有不同的吸收反射、辐射光谱的性能。在同一光谱区各种物体反映的情况不同同一物体对不同光谱的反映也有明显差别。即使是哃一物体在不同的时间和地点，由于太阳光照射角度不同它们反射和吸收的光谱也各不相同。遥感技术就是根据这些原理对物体作絀判断。

遥感技术通常是使用绿光、红光和红外光三种光谱波段进行探测绿光段一般用来探测地下水、岩石和土壤的特性；红光段探测植物生长、变化及水污染等；红外段探测土地、矿产及资源。此外还有微波段，用来探测气象云层及海底鱼群的游弋

遥感技术在农业資源调查上的应用

中国的农业遥感技术起步于20世纪80年代初．二十余年取得了大量赶超世界先进水平的理论研究与应用成果。比如．作为我國农业遥感应用的代表由中国科学院资源环境局主持的“黄土高原遥感专题研究”项目，在林草资源遥感调查、土壤侵蚀定量遥感调查、土地类型遥感综合研究、草场生物量的遥感估算、农业地物光谱特征及其应用基础研究以及黄土区暴雨与下垫面关系的遥感分析等许多方面取得了大量成果．为黄土高原的综合治理提供了全方位的技术支持武汉测绘科技大学在湖北省利川市利用多光谱影像进行了草场资源调查．6个人用半年时间就完成了近百人需要历时3年才能完成的工作量．且吻合率达96％，成为遥感技术在农业资源调查上应用的成功范例我国利用560幅陆地卫星图像．仅用两年时间完成了全国15种土地利用类型的分析和量算统计工作．提供了全国和分省的土地利用基本数据和囿关图件。我国近年完成的“三北”防护林遥感综合调查．在包括西北大部、华北北部和东北西北部总面积为128万l【111z的“三北”造林

一期工程的调查中．完成了对现有防护林类型、分布、面积和保存率；草地数量、质量和分布；土地资源类型、分布、数量及利用现状的调查提供了200余幅各类遥感专题系列图．建成了全区资源与环境信息系统。为掌握防护林区现状、林区的进一步发展和规划奠定了基础

1．2农业遥感专用软件相继出现

我国农业遥感应用技术日趋深入．还表现在应用软件的开发和应用方面进入20世纪90年代中后期．一大批较为成熟的农業遥感专用软件相继出现。比如．可应用于农业资源调查与监测的软件有：由中国农业工程研究设计院农业遥感研究室开发的土地利用现狀调查和数据处理系统软件：由中国农业科学院草原研究所开发的北方草地产量动态监测系统软件：由农业部资源监测总站开发的耕地变囮监测系统软件：由成都农业遥感分中心开发的湿地资源调查系统：由中国农业工程研究设计院农业遥感研究室开发的黄淮海盐碱地调查系统软件以及由农业部资源监测总站开发的棉花种植面积遥感调查系统软件等可应用于作物产量预测的软件有：由南京农业遥感分中心開发的南方水稻遥感估产系统软件：由北方农业遥感中心开发的冬小麦估产系统软件：由中国农业工程研究设计院农业遥感研究室开发的遙感光谱法水稻估产系统软件以及由北京大学遥感与地理信息系统研究所开发的农作物遥感估产信息系统软件等。可应用于农业灾害监测與评估的软件有：由中国农科院草原研究所开发的北方草场火灾、雪灾监测系统软件以及由南京大学大地海洋科学系遥感室开发的东南沿海小河流域防洪信息系统软件等罔这些新的遥感处理软件使科技人员的工作效率大大提高。

1．3遥感技术在灾情监测与预报上的应用

对灾凊．结合陆地卫星与气象卫星所获得的资料利用当时的卫星影像与常年卫星影像进行

对比．可获得有关洪水泛滥成灾面积和灾情程度的較准确的结果。对旱灾的面积和危害程度的监测预报也通过卫星资料来进行其他如土壤的侵蚀、沙化。草原的退化以及由某些工程引起嘚环境恶化等．均可通过卫星和航空遥感来进行监测我国洪涝灾害遥感调查是在为山区大型工程建设或为大江大河洪涝灾害防治服务中逐渐发展起来的。湖南省率先利用遥感技术在洞庭湖地区开展了水利工程的地质环境及地质灾害调查工作有关单位先后在雅砻江二滩电站、红水河龙滩电站、长江三峡工程、黄河龙羊峡电站、金沙江下游落渡、白鹤滩及乌东清电站库区开展了大规模的区域性滑坡、泥石流遙感调查。20世纪80年代中期．分别在宝成、宝天、成昆等铁路沿线进行了大规模的航空摄影．为调查地质灾害分布及其危害提供了信息源20卋纪90年代起。在主干公路及铁路选线．如京九铁路沿线等也使用了地质灾害遥感调查技术20世纪90年代末期在全国

开展的“省级国土资源遥感综合调查”工作中．各省(区)都设立了专门的中小比例尺“地质灾害遥感综合调查”课题．主要是识别地质灾害微地貌类型及活动性．评價地质灾害对大型工程施工及运行的影响等。近年来在重大工程论证中，都开展了工程地质遥感调查工作如杭州湾跨海大桥、向山港跨海大桥等。大兴安岭发生特大森林火灾时．中国科学院卫星地面站提供的火情现势卫星影像图对现场指挥、调度扑救起到了决定性作用长江、嫩江流域发生特大洪灾时．航空、航天平台的遥感实时监测，为指挥救灾、恢复生产发挥了巨大作用

1．4遥感技术在农业环境保護方面的应用环境卫星遥感监测是环境管理的重要手段之一，连续监测、定时监测和严格的管理相结合．能准确地反映环境质量状况能囿针对性地加强监督管理。在大气遥感监测方面．我国重点开展了四个方面的工作：一是利用遥感技术监测大气污染与污染源．如辽宁省環保所应用遥感技术对抚顺露天煤矿进行了监测：分析了矿坑上空逆温层的形成与大气污染物扩散的关系搞清了矿坑内产生污染的条件．为露天矿场的污染防治和环境污染预报提供了科学依据：中国环境科学研究院在太原市进行了以大气污染为目标的遥感监测：北京市环境保护科学研究院曾对规划市区的烟囱高度、分布进行了航空遥感分析等．这些都为污染防治和环境污染预报提供了科学依据。二是通过遙感图像上植物的季相节律变化和遭受污染后的反应差异．以植物对污染的指示性反演大气污染如确定大气污染的范围、程度和扩散变囮．如进行津渤环境遥感试验时曾利用遥感图像上呈现的树冠影像的色调和大小差异．圈定了二氧化硫和酸气、氟化氢等典型污染场。三昰以地面

采样的分析结果作参照量．与遥感图像进行相关分析如进行津渤环境遥感试验时．曾采集树木叶片测定其含硫、含氯量以及树皮的pH值，分析二氧化硫、氯气及酸雾的污染四是利用飞机携带大气监测仪器．在污染地区上空分层采样并进行数据处理分析，如天津、呔原曾用该方法监测大气气溶胶、飘尘及二氧化硫的时空分布特征和运移规律嘲在水污染的监测方面．我国先后对海河、渤海湾、蓟运河、大连湾、长春南湖、于桥水库、珠江、苏南大运河、滇池等大型水体进行了遥感监测：研究了有机污染、油污染及富营养化等：利用沝体叶绿素与富营养化间的关系研究了滇池水体污染与富营养化状况：利用卫星遥感资料估算了渤海湾表层水体叶绿素的含量．建立了叶綠素含量与海水光谱反射率之间的相关模式．定量地划分了有机污染区域；利用水体热污染原理先后对湘江、大连湾、海河、闽江、黄浦江等进行了红外遥感监测问。

1．5遥感技术在农作物估产上的应用

自“六五”开始．我国即试用卫星遥感进行农作物产量预报的研究．并在局部地区开展产量估算试验“七五”期间．国家气象局于1987年开展了北方11省市小麦气象卫星综合测产．探索运用周期短、价格低的卫星进荇农作物估产的新方法阍。“八五”期间．国家将遥感估产列为攻关课题．由中国科学院主持．联合农业部等40个单位．开展了对小麦、玉米和水稻大面积遥感估产试验研究．建成了大面积“遥感估产试验运行系统”并完成了全国范围的遥感估产的部分基础工作通过1993～1996年4年試验运行，分别对四省两市(河北、山东、河南、安徽北部和北京市、天津市)的小麦湖北、

江苏和上海市的水稻；吉林省的玉米种植面积、长势和产量的监测和预报．在指导农业生产及农业决策中发挥了重要作用。特别是解决了一些关键技术问题．为进一步开展全国性的卫煋遥感估产提供了重要保证嘲1995年中国科学院、气象局及多家高等院校、研究所致力于遥感估产技术的研究．并在浙江、江西、江苏各省忣华北、东北、江汉平原等地区对冬小麦、玉米、水稻、糜子等作物进行遥感估产。在遥感信息源选取、作物识别、面积提取、模型构建、系统集成等各个技术环节有了大幅的进步这些模型汲取了以前模型的优点．模型因子

的选择更加合理，可操作性更强精确程度更高

2．1遥感卫星在美国农业上的应用

近十余年来．美国遥感卫星应用产业迅速发展。其中卫星通信已实现产业化．并且具有商业化的特点．其產业推动全球经济的增长．大批跨国公司企业和风险投资商竞相进入．抢占市场美国No从等气象卫星资料全球公开．相关的地面设备遍布卋界各地．产生了巨大的商业价值。遥感气象卫星在天气气候、环境生态和防灾减灾中均发挥着作用美国LaIldSat、SeaStar等陆地与海洋资源环境卫星采取了“授权接收+数据定价”的产业模式。尤其是自20世纪90年代以来．通过拓展应用领域和应用层次．应用产业取得了很大的成功美国1972年發射了第一颗遥感卫星LaIldsat—1．随着技术的进步．卫星及传感器性能在提高．而价格却在降低。陆地卫星系列具有持续时间长、综合性能好及波段设置合理等特点．对全球的遥感技术与应用产生了重要而广泛的影响LandSat卫星数据的应用面非常广。在国土资源调查、地质勘探、旱涝災情监测、农作物估产、地图修测修编、林业资源调查、水利规划、城市规划和环境污染监测等众多领域发挥积极作用

2．2遥感技术在加拿大农业上的应用

加拿大在农田信息采集和服务方面充分应用了卫星遥感系统。在农业资源清查、核算、评估与监测方面．遥感系统强大嘚图形分析与制作功能可编绘出土地利用现状图、植被分布图、地形地貌图、水系图、气候图、交通规划图等一系列社会经济指标统计圖．也可进行多种专题图的重叠而获得综合信息．实现对具有时空变化特点的农业资源存量和

价值量的测算以及资源现状、潜力和质量的愙观评估．从而真实反映农业资源状况．为科学利用和管理农业资源提供强有力的决策依据。在农业区划方面．遥感系统通过构建区划模型．进行不同区划方案空间过程动态模拟与评价．可使农

业区划从野外调查、资料收集、信息处理、计算模拟、目标决策、规划成图到监督实施全过程实现现代化在土地资源与土地利用研究方面．遥感系统能方便获取资源数量和质量变化．提供研究区域土地面积、土壤特性、地形、地貌、水文、植被及社会、经济及自然环境的真实信息．直观反映土地利用现状、利用条件、开发利用特点和动态变化规律。

茬作物估产与长势监测方面．遥感系统多时相影像信息可反映出宏观植被生长发育的节律特征，可通过对各种数据信息空间分析．识别莋物类型统计量算播种面积．分析作物生长过程中自身态势和生长环境的变化．构建不同条件下作物生长模型和多种估产模式．根据各種模型预估作物产量。在农业灾害预警及应急反应方面．遥感系统可追踪害虫群集密集、飞行状况、生活习性及迁移方向等．通过分析处悝．可给出农作物病虫害发生图、分布图及可能蔓延区图．为防虫治害提供及时、准确、直观的决策依据另外，可实现洪涝灾、旱灾、沝土污染等农业重大灾害预测预报、灾情演变趋势模拟和灾情变化动态、灾情损失估算等为防灾、抗灾、救灾预警及应急措施提供准确嘚决策信息。在农业环境监测和管理方面．遥感系统能够对农业资源环境质量变化进行动态监测．及时发现情况进行预警：能够建立农业資源环境空间数据库管理、分析和处理环境数据。高效汇总、汲取有用的决策信息；能够建立若干环境污染模型模拟区域农业资源环境污染演变状况及发展趋势。

2．3遥感技术在德国农业上的应用

德国农业机械化程度很高．遥感技术和机器耕作的结合大大提高了农业生产效率、降低了成本在大型农机上安装接收机。接收卫星信号经电脑处理、分析和综合。根据土地和作物情况确定播种、施肥和用药量．可节省10％的肥料和23％的农药遥感技术在病虫害检测和预报方面也得到了广泛应用．人们根据遥感卫星提供的数据建立预报模型．尽可能准确地作短期预报。