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2019-2020年高中地理 3.2《遙感技術(shù)的應(yīng)用》教案 中圖版必修3 【教學(xué)目標(biāo)】 1．知識(shí)與技能 （1）了解RS的概念和類型。 （2）結(jié)合實(shí)例了解遙感在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。 2．過程與方法 能夠運(yùn)用遙感影像中的直接和間接解譯標(biāo)志對(duì)遙感影像進(jìn)行簡(jiǎn)單的解譯。 3 情感態(tài)度與價(jià)值觀 關(guān)注現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)在地理科學(xué)中的應(yīng)用，思考和理解地理信息技術(shù)的應(yīng)用對(duì)協(xié)調(diào)人地關(guān)系的重要影響，培養(yǎng)學(xué)生的熱愛地理的興趣。 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 重點(diǎn) （1）遙感的概念和基本工作過程 （2）地物反射波譜特征 難點(diǎn) 遙感在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用， 遙感影像的判讀。 [第一案例] 【教學(xué)過程】 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 【導(dǎo) 入 新 課】 隨著科技的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步，人類改造自然的能力增強(qiáng)了，可是也帶來了許多問題，如水質(zhì)惡化、大氣污染、旱澇頻發(fā)、洪水泛濫、氣候變暖……人類的生存與發(fā)展面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，我們只有合理的利用自然，把一些尖端的科技運(yùn)用到對(duì)自然有利的方面，這樣才能夠使得人類能夠可持續(xù)發(fā)展。遙感等現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展就應(yīng)運(yùn)而生了，它的生命力體現(xiàn)在其應(yīng)用的范圍之廣上。人們可以借助于遙感技術(shù)獲取到大范圍、即時(shí)的地面影像資料，為生產(chǎn)生活和科學(xué)研究服務(wù)。今天我們就來學(xué)習(xí)遙感技術(shù)及其應(yīng)用。 學(xué)生認(rèn)真聽老師講述的問題 激發(fā)學(xué)生的好奇心，引導(dǎo)學(xué)生積極思考 [出示投影片]先展現(xiàn)兩幅衛(wèi)星遙感圖片，是關(guān)于山峽工程的，第一幅是山峽大壩在整個(gè)長(zhǎng)江流域的位置，第二幅是山峽大壩的局部的、小范圍的影像圖。把同學(xué)們帶入到每個(gè)人都熟悉的環(huán)境中來，有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，知道有遙感技術(shù)這么一回事。 [轉(zhuǎn)承]下面我們就打開書本第86頁(yè)學(xué)習(xí)遙感技術(shù)，看看何為遙感技術(shù)，究竟能為我們解決什么樣的問題？ 學(xué)生思考問題 [提問]先請(qǐng)大家看課本并思考兩個(gè)問題： 1.遙感技術(shù)在森林火災(zāi)中是如何發(fā)揮作用的? 2.遙感技術(shù)還能應(yīng)用于其他領(lǐng)域嗎? 學(xué)生活動(dòng)學(xué)生根據(jù)自己對(duì)遙感的課外的了解回答，答案豐富多彩。 開拓思維，激發(fā)興趣 [教師講解]要回答上面的問題通過我們下面的學(xué)習(xí)就可以輕而易舉的解決了。下面我們來看看什么是遙感技術(shù)？要知道遙感技術(shù)就必須先知道什么是遙感？ 學(xué)生自學(xué)并回答： 培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，便于基礎(chǔ)知識(shí)的掌握 [教師歸納]遙感的指借助對(duì)電磁波敏感的儀器，在不與探測(cè)目標(biāo)接觸的情況下，記錄目標(biāo)物對(duì)電磁波的輻射、反射、散射等信息，揭示目標(biāo)物的特征、性質(zhì)及其變化的綜合控測(cè)技術(shù)。 關(guān)于遙感技術(shù)系統(tǒng)與遙感類型： 學(xué)生完成以下填空：（地物）→（ ）→信息傳輸裝置→數(shù)字或圖像處理設(shè)備 按遙感平臺(tái)高度（運(yùn)載工具）分：地面遙感、航空遙感、（ ） 電磁波段分：可見光遙感、（ ）、微波遙感 按：傳感器的工作形式：（ ）（接收來自地物的電磁波）、主動(dòng)式（發(fā)射訊號(hào)，接收目標(biāo)物反射這種輻射波的強(qiáng)度，如側(cè)視雷達(dá)） 培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，便于基礎(chǔ)知識(shí)的掌握 轉(zhuǎn)入： 遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、地理、海洋、水文、氣象、測(cè)繪、環(huán)境保護(hù)和軍事偵察等許多領(lǐng)域，具有明顯的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益，下面我們重點(diǎn)看一下遙感在資源普查和環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用： 學(xué)生閱讀課本P91--94討論。 [活動(dòng)]閱讀課本P92活動(dòng)題后思考題。 [教師點(diǎn)拔] 要理解遙感技術(shù)在資源調(diào)查和環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，必須要先了解一些關(guān)于地物反射波譜特征的相關(guān)知識(shí)由于重度病害在紅外區(qū)反射率較弱，顯顏色較淡，而健康植物顏色呈鮮紅色。 學(xué)生討論并回答 分析問題，解決問題 [活動(dòng)] 閱讀課本P93活動(dòng)題后思考題 [教師點(diǎn)拔]要能利用三幅圖片提煉出黃河三角洲地區(qū)的地理事物變化的時(shí)空特征，另外要求要會(huì)運(yùn)用地理學(xué)原理和方法去分析地理事物發(fā)展變化的原因，同時(shí)要關(guān)心科學(xué)技術(shù)—特別的遙感技術(shù)的最新發(fā)展以及在地理學(xué)上的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景。 學(xué)生討論并回答 分析問題，解決問題 【板書設(shè)計(jì)】 [第二案例] 【教學(xué)過程】 【導(dǎo) 入 新 課】 [探索活動(dòng)] 獲取土地利用信息要?jiǎng)佑么罅咳肆εc物力，經(jīng)十年才作出一幅圖。但現(xiàn)在利用遙感花得少的時(shí)間與金錢卻能得到更好的效果。 “人眼的波段太窄、許多信息看不到，而人的雙腳又由于許多因素限制，許多地方不能涉足”。而遙感突破了這些限制，它真正成為了人的“千里眼和順風(fēng)耳”。 一、遙感： 1、概念與發(fā)展： 遙感：指借助對(duì)電磁波敏感的儀器，在不與探測(cè)目標(biāo)接觸的情況下，記錄目標(biāo)物對(duì)電磁波的輻射、反射、散射等信息，揭示目標(biāo)物的特征、性質(zhì)及其變化的綜合控測(cè)技術(shù)。 [設(shè)問]怎樣感知？ [教師點(diǎn)拔]測(cè)量電磁波特征：不同的地物反射與吸收電磁波存在巨大差異。遙感不僅可以通過可見光進(jìn)行感知，同時(shí)也可以通過紅外線、微波、等。 [提問]為什么要分波段呢？ [教師歸納]因?yàn)椴煌ǘ尾煌匚锏姆瓷渎逝c吸收率等有很大差異。 2、分類：按遙感平臺(tái)高度（運(yùn)載工具）分：地面遙感、航空遙感、航天遙感 按：電磁波段分：可見光遙感、紅處線遙感、微波遙感 按：傳感器的工作形式：被動(dòng)式（接收來自地物的電磁波）、主動(dòng)式（發(fā)射訊號(hào)，接收目標(biāo)物反射這種輻射波的強(qiáng)度，如側(cè)視雷達(dá)） 二、應(yīng)用： 1．遙感的特點(diǎn) [提問]從監(jiān)測(cè)的范圍、速度，人力和財(cái)力的投入等方面看，遙感具有哪些特點(diǎn)? [教師歸納] 與實(shí)地測(cè)繪相比，遙感具有探測(cè)范圍大，獲得資料速度快，周期短，受地面條件限制少，成本低，效益大的特點(diǎn)。 （1）.探測(cè)范圍大：我國(guó)只要600多張左右的陸地衛(wèi)星圖像就可以全部覆蓋。 （2）.獲取資料的速度快、周期短：實(shí)地測(cè)繪幾年、十幾年甚至幾十年重復(fù)一次。航空攝影測(cè)量數(shù)年才能重復(fù)測(cè)量一次。陸地衛(wèi)星每16天可以覆蓋地球一遍。 （3）.受地面條件限制少：對(duì)于自然條件惡劣、地面工作難以開展的地區(qū)，如高山、冰川、沙漠、沼澤等，或因國(guó)界限制不易到達(dá)的地區(qū)，用遙感，特別是航天遙感方法，則比較容易獲取資料。 （4）.手段多，獲取的信息量大：選用不同的波段和不同的遙感儀器，取得所需的信息。 用途廣：遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、地理、海洋、水文、氣象、測(cè)繪、環(huán)境保護(hù)和軍事偵察等許多領(lǐng)域，具有明顯的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。 2、資源普查： 勘測(cè)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。 [設(shè)問]人們?nèi)绾卫眠b感判定植物的生長(zhǎng)狀況呢？ 學(xué)生思考 [教師點(diǎn)拔] 根據(jù)不同健康程度植物的反射波譜特征的不同 [思考問題] 在遙感技術(shù)中，可以根據(jù)植物的反射波譜特征判斷 植物的生長(zhǎng)狀況。讀圖回答（1）-（2）題。 （1）、右圖中，重度病害植物反射率高于健康植物反射率 的波段是：①紅外線 ②X光 ③可見光 ④紫外線 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ （2）、根據(jù)右圖的原理，可用遙感技術(shù)直接 ①劃分植物類型 ②判讀植物生長(zhǎng)的土壤類型 ③監(jiān)測(cè)樹木的生長(zhǎng)狀況 ④估計(jì)糧食作物的產(chǎn)量 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ [教師點(diǎn)拔] 此題主要考查遙感技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。（1）題可直接從圖中找出健康植物與重度病害植物反射波率曲線的交點(diǎn)，向橫坐標(biāo)作垂線，可以看出重度病害植物反射率高的波段大致是0.55～0.80微米，結(jié)合下面的光譜波段圖很容易確定選D。（2）題具體考查遙感技術(shù)對(duì)植物生長(zhǎng)狀況的監(jiān)測(cè)功能，圖中反映的原理是植物的健康狀況可通過遙感技術(shù)來判斷。糧食作物的產(chǎn)量高低也與作物的健康狀況有關(guān)，即選C。 3、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè) [活動(dòng)] 閱讀課本P93活動(dòng)題后思考題 學(xué)生思考 [教師點(diǎn)拔] 1． 見課本提示 2． 中國(guó)的自然災(zāi)害問題種類多，災(zāi)情重，如：地震、旱災(zāi)、澇災(zāi)、臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮、寒潮等。環(huán)境問題也比較嚴(yán)重如：大氣污染、水體污染、沙塵暴、海洋污染、生物滅絕等 【板書設(shè)計(jì)】 第二節(jié) 遙感技術(shù)及其應(yīng)用 一、遙感： 1．概念與發(fā)展 2．技術(shù)系統(tǒng)和類型 二、應(yīng)用： 1．特點(diǎn) 2．資源普查： 3．環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè) 【教學(xué)反思】 遙感技術(shù)是國(guó)土整治和區(qū)域發(fā)展研究中應(yīng)用較廣的技術(shù)手段之一，我國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)走在了世界的前列。我國(guó)的大部分土地已經(jīng)獲得了大比例尺的航空影像資料，成功發(fā)射了回收式國(guó)土資源衛(wèi)星，自行研制發(fā)射了“風(fēng)云”衛(wèi)星。遙感技術(shù)為我國(guó)自然資源開發(fā)與利用提供了大量的有用的資料，在我國(guó)農(nóng)業(yè)估產(chǎn)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、礦產(chǎn)勘察、土地利用、環(huán)境管理與城鄉(xiāng)規(guī)劃中起到了非常重要的作用。在講解本節(jié)內(nèi)容時(shí)要注意多舉一些現(xiàn)實(shí)的例子，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。 鞏固練習(xí) 3．2.遙感技術(shù)的應(yīng)用 一、選擇題 1、航天遙感裝載傳感器的平臺(tái)為（ ） A、航天飛機(jī) B、探空氣球 C、人造衛(wèi)星 D、無人駕駛飛機(jī) 2、4米分辨率指的是，影像上的一個(gè)像元能夠詳細(xì)區(qū)分的地面上的范圍為（ ） A、0．25平方米 B、4平方米 C、8平方米 D、16平方米 3、下列分辨率所獲得的遙感影像顯示的地物細(xì)節(jié)最清晰具體的是（ ） A、0．61米 B、1米 C、4米 D、30米 4、下列人類活動(dòng)主要運(yùn)用遙感技術(shù)的完成是（ ） ①土地利用狀況調(diào)查 ②臺(tái)風(fēng)路徑監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào) ③精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作 ④“非典”疫情發(fā)布 A、①②　　B、③④　　C、①②③　　D、①②③④ 5、傳感器記錄地物信息的方式為（ ） ①電磁波 ②光譜 ③數(shù)據(jù)磁帶 ④影像膠片 A、①②　　B、③④　　C、①②③　　D、①②③④ 6、下列遙感影像最符合人的認(rèn)知習(xí)慣的是（ ） A、黑白影像 B、真彩色影像 C、假彩色影像 D、紅外線遙感影像 讀下列四個(gè)重要都市：北京、巴黎、漢堡、華盛頓遙感影像圖，完成7——10題 ① ② ③ ④ 7、圖中序號(hào)①②③④依次對(duì)應(yīng)的城市為（ ） A、北京、漢堡、巴黎、華盛頓 B、北京、巴黎、漢堡、華盛頓 C、巴黎、漢堡、北京、華盛頓 D、漢堡、北京、華盛頓、巴黎 8、圖中分辨率最高的一幅遙感影像是（ ） A、①　　 B、② 　 C、③　　 D、④ 9、圖中比例尺最大的一幅遙感影像是（ ） A、①　　 B、② 　 C、③　　 D、④ 10、圖③中顯示的主要用地類型為（ ） A、工業(yè) B、住宅 C、交通 D、綠化 二、雙項(xiàng)選擇題 在遙感技術(shù)中，可以根據(jù)植物的反射波譜特征判斷植物的生長(zhǎng)狀況。讀圖回答： 11、圖中重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波 段是（ ） A．紅外線　B．X光　C．可見光　D．紫外線 12、根據(jù)圖示的原理，可用遙感技術(shù)直接（ ） A．劃分植物類型　 B．判讀植物生長(zhǎng)的土壤類型 　C．監(jiān)測(cè)樹木的生長(zhǎng)狀況　 D．估計(jì)糧食作物的產(chǎn)量 13、不同的地物和地物的不同狀況也有不同的反射率，根據(jù)這個(gè)原理，可以利用遙感的工作有（ ） A．判斷水體污染　B．判斷人口分布　C．分析城市大氣污染　D．估算工業(yè)生產(chǎn)總值 三、綜合題： 讀臺(tái)風(fēng)“卡努”衛(wèi)星云圖（甲）和路徑圖（乙），回答11——13題： 14、在彩色衛(wèi)星云圖上，藍(lán)色一般表示___________(海洋或陸地)，其對(duì)太陽(yáng)輻射的反射作用較______(強(qiáng)或弱)；白色一般表示________，其對(duì)太陽(yáng)輻射的反射作用較______(強(qiáng)或弱)，白色逾亮，表示逾厚、降水可能逾__________(多或少)。 甲 乙 15、甲乙兩圖主要是根據(jù)______________所測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制而成的，同時(shí)運(yùn)用了__________________、__________________地理信息技術(shù)將圖層疊加。利用地理信息技術(shù)，我們還可以監(jiān)測(cè)的自然災(zāi)害有_______________、_______________、_____________等。 16、甲圖衛(wèi)星影像顯示，臺(tái)風(fēng)中心正位于___________省東北附近洋面；通過實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)分析，在圖乙中顯示臺(tái)風(fēng)中心正在向________方向移動(dòng)，并將在__________省直接登陸。 在分析20世紀(jì)90年代以來上海彩紅外遙感圖像時(shí)，發(fā)現(xiàn)外環(huán)線周邊地區(qū)的紅色塊狀區(qū)域面積越來越小，而藍(lán)灰色區(qū)域面積越來越大。據(jù)此，結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答14——15題： 17、根據(jù)上述遙感圖像信息，可以判斷上海地區(qū)________________用地面積在縮小，而_________________用地面積在擴(kuò)大。 18、在區(qū)域地理研究中，傳統(tǒng)的工作方法經(jīng)常是從_______、_______實(shí)地觀測(cè)入手，逐漸過渡到________上的分析研究。運(yùn)用遙感技術(shù)，則可以首先從______上的分析研究入手，然后有重點(diǎn)地選擇若干________、_______進(jìn)行野外驗(yàn)證和檢查。這樣，不僅可以提高研究工作的__________和___________，而且可以節(jié)省_________、__________，提高效率。 19、（上海高考題，文字材料略）請(qǐng)你設(shè)計(jì)用遙感技術(shù)對(duì)我國(guó)太湖水質(zhì)狀況監(jiān)測(cè)的方案，并提出治理的措施。 [答案及解析]1、C 航天遙感的裝載平臺(tái)為人造衛(wèi)星。 2、D 分辨率數(shù)值代表的是像元的邊長(zhǎng)，而像元的面積應(yīng)為邊長(zhǎng)的平方。 3、A 分辨率數(shù)值越小，顯示地物細(xì)節(jié)的能力越強(qiáng)。 4、A “精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作”主要運(yùn)用GPS技術(shù)，“非典”疫情發(fā)布主要運(yùn)用GIS技術(shù)。 5、B 電磁波或光譜是來自地物的信息，傳感器接收后以數(shù)據(jù)磁帶或影像膠片的形式記錄。 6、B 真彩色影像能夠真實(shí)反映實(shí)際地物的顏色特征。 7、B 從影像反映的城市空間結(jié)構(gòu)來看：①呈方型，為北京的紫金城；②中心的塔型建筑清晰可見，為巴黎的艾菲爾鐵塔；③中心黑色區(qū)域?yàn)樗?，隱約可見大型船舶，應(yīng)為港口城市漢堡；④五角大樓的輪廓非常清晰。 8、D 分辨率越高，顯示地物細(xì)節(jié)的能力越強(qiáng)。圖④顯示的地物范圍最小，分辨率最高。 9、D 相同圖幅的地圖，比例尺越大，實(shí)際范圍越小。圖④顯示的地物實(shí)際范圍最小。 10、C ③為港口城市漢堡，用地類型為交通用地。 11、AC 12、 CD 13、AC。 14、海洋 弱 云層 強(qiáng) 多 15、遙感（或RS） 地理信息系統(tǒng)（或GIS） 全球定位系統(tǒng)（或GPS） 16、臺(tái)灣 西北 浙江 17、農(nóng)業(yè) 建筑（或非農(nóng)業(yè)） 18、點(diǎn) 線 面 面 點(diǎn) 線 精度 質(zhì)量 人力 財(cái)力 19、提出方案：（1）獲取太湖水質(zhì)狀況遙感影像資料（或建立太湖水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)）；（2）對(duì)水質(zhì)出現(xiàn)的異常狀況進(jìn)行分析，對(duì)污染的程度和污染發(fā)展的趨勢(shì)提出預(yù)報(bào)（或根據(jù)遙感信息對(duì)水質(zhì)狀況分析預(yù)測(cè)，提出措施）。 治理措施：保護(hù)太湖周邊的生態(tài)環(huán)境；對(duì)已污染的水體用人工或生化方法進(jìn)行治理；查清污染物的主要來源及其類型，從源頭治污等。