陕北黄土高原地区遥感应用研究(中国科学院遥感应用研究所)思维导图
湘教版高中地理必修3 第3章第2节遥感技术及其应用
二、遥感影像的判读
遥感影像
黑白影像 彩色影像
真彩色 假彩色
（1）黑白影像：依据各物体的灰度不同 草地和林地颜色较深，建筑物为灰白色
林地与草地
（2）彩色影像包括真彩色和假彩色
真彩色：相片的色彩与天然实物的色彩十分接近。
1.遥感影像类型：黑白和彩色影像 2.遥感影响判读
三、遥感技术的应用
1.遥感与资源普查 2.遥感与环境灾害监测
1999年 黄河三角洲卫星遥感监测
2008年汶川地震滑坡体及河道监测
汶川地震前后山区滑坡体遥感监测
海啸前
海啸后
2004年12月26日印尼海啸遥感卫星监测
课堂小结
一、遥感技术概况
1.遥感的概念 2.遥感技术原理
3.遥感技术的特点 4.遥感技术系统及工作流程 5.遥感类型（按照不同的平台分类）
二、遥感影像的判读
矿产资源
地质断裂或环形构造带， 较容易借助遥感技术“发
以蕴藏矿产的区 域
现”矿产
通过遥感图像解读，提取 为农业、林业、
生物资源
植被的分布、类型、结构、城市绿化、环境
等数据
保护等部门服务
发现矿产资源
林业资源调查
幼年油棕林 (1379 trees in 11.99 ha)
成年油棕林 (594 trees in 6.47 ha)
3.2 遥感技术及其应用
马航MH370失联事故 回顾
马航客机失联位置附近油污A区卫星遥感影像监测图
一、遥感技术概况
1、遥感的概念
遥感（简称RS），就是遥远的感知， 是指借助对电磁波敏感的仪器(传感器)， 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。
西北农林遥感原理与方法课件第9章 高光谱与微波遥感
9.1 高光谱遥感
遥 ② 高光谱遥感的应用
感
●在其它领域中的应用
原 理 与
大气遥感 目前用高光谱研究大气，主要目标是水
蒸气、云和气溶胶研究。
方 法
水温与冰雪 利用高光谱成像仪可以测定沿海、江河、
RS
湖泊中的叶绿素、浮游生物、有机质、悬浮
物和水生植物等以及他们的分布。
第9章 高光谱与微波遥感
9.1 高光谱遥感
提取技术，发展新算法和完善已有的算法，并 向构成标准化应用处理算法软件包方向努力，
特别是发展针对高光谱海量数据和丰富光谱信 RS 息特点的算法和软件，以提高高光谱数据处理
效率及其分析、研究和应用水平。
第9章 高光谱与微波遥感
9.2 多角度遥感
遥
理想光滑表面的反射是镜面反射，理想粗
感 糙表面的反射是漫反射（朗伯反射）。传统的
法 物地球化学过程、大气过程及固体地球过程。
RS
第9章 高光谱与微波遥感
9.1 高光谱遥感
遥 ③ 高光谱遥感的发展前景
感
现有的航空成像光谱仪技术系统的完善。
原 例如，在传感器方面：改善其获取数据的性能，
理 提高图像数据的信噪比，增强机上实时数据处
与 理能力。
方
数据分析处理方面：强调大气订正、信息
法
以上的遥感系统定义为高光谱遥感。
RS
第9章 高光谱与微波遥感
9.1 高光谱遥感
遥 ① 高光谱遥感的基本概念
感 原
传感器：高光谱遥感的传感器是成像光谱
理
仪(Imaging Spectrometer)，它为每个像元提供＜10nm）
方
的光谱信息，能产生一条完整而连续的光谱曲
西北黄土高原区滑坡遥感解译研究——以陕西延安、宁夏彭阳等地为例
相关的地貌、滑坡和承灾体、岩土体变化呈现等级结 构，与之相对应的所要求遥感数据的时间和空间尺 度不同，黄土地貌、滑坡、承灾体分别利用ＥＴＭ＋，
Ｓｐｏｔ
５和ＱｕｉｃｋＢｉｒｄ不同分辨率数据进行识别分类，
建立解译标志，能提高解译精度，减少滑坡灾害遥感 解译的不确定性。若采用人机交互解译利用相同的 波段组合，ＱｕｉｃｋＢｉｒｄ高分辨率卫星数据能识别低空 间分辨率数据包含信息，应用更具有明显的优势。
滑坡灾害遥感解译不确定性分析
遥感解译为滑坡灾害问题的多解性研究提供新
的科学依据。Ａｒｄｉｚｚｏｎｅ等口＂和ｖａｎ Ｗｅｓｔｅｒｎ等Ｈ叫 研究表明，大部分的误差来源是编目时航卫片的解 译，尤其是小比例尺航卫片的解译，一方面是因为解 译的不准确，另一方面是因为影像被植被所覆盖，应 选择一定面积进行地面填图以校准航卫片的解译结 果。承继成等‘４１１认为在计算机自动分类中，造成遥 感解译不确定性的原因有遥感数据固有的不确定性 （包括地物波谱固有的不确定性）和遥感数据的获 取、处理、传输、分类解译等过程造成的误差。 Ｍｏｒｇｅｎｓｔｅｍ一副在岩土工程实践中认为：“如果把对 确定性因素分析转向不确定性分析会提高岩土工程 实践的可靠性”。通过解译理论方法及实践研究发 现，影响遥感解译不确定主要包括数据源、波段选择 及数据融合方式、遥感解译技术（解译方式及软件、 解译人员选择）等一引。不确定性因素中，滑坡灾害 数据源选择、图像信息的地学特征，最佳时相、目标 背景等属于遥感影像背景参数分析范畴；解译方 式、软件和人员选择则属于遥感解译分析范畴。 （１）数据源 滑坡灾害遥感尺度效应分析是减少数据源选择 不确定性的首要因素。尺度是指“空间和时间被量 测的间隔”。“一种尺度，一个世界”，观测尺度不 同，所得到的结果完全不同，如同两个世界”ｋ…，在 某一空间尺度下表现为同一性质的目标在另一尺度 则呈现不同的性质。Ｇｒａｅｔｚ＿刮定义了环境变化、植 被模式等特征尺度，特征尺度指某个地理现象能被 监测到的时间、空间尺度大小。数据的采集和分析 的尺度直接影响获取信息的层次和种类，原则上通 过了解地球表面变换的相关尺度和变化尺度来指导 遥感数据的采集、分析、处理和解译。研究表明，遥 感数据解译精度的变化取决于空间分辨率和遥感数 据景的目标大小之间的对应关系。实际应用中，遥 感数据的空间分辨率的变化对解译精度的两个方面 影响是相互矛盾的。 依据西北黄土高原区滑坡灾害现象的特点，利 用滑坡灾害在多空间尺度和时间尺度下与遥感数据 分辨率的选择对应关系制图，如图１所示。 由图１分析可知，西北黄土高原区与滑坡现象
高中地理 遥感技术及其应用课件
面 板
遥感技术“发现”矿 矿产的大致区
开
产
域
关
通过遥感图像解译或 为农业、林业、
生物资源
图像处理技术，提取 植被的分布、类型、 结构、健康状况、产 量等数据
城市绿化、环 境保护等部门 服务
知识点导航
遥感技术及其应用 / / 遥感技术的应用
寻找矿产（环形构造常常表示有成矿区）
遥感技术
目
录 面
遥感图像解读
知识点导航
遥感技术及其应用 / / 遥感技术
遥感类型 （按照不同的平台分类）
航
天
目
平
录
台 >80 千米
面
板
航 高空(10-20 千米)
开
空 中空(5-10 千米)
关
平 台
低空(<5 千米)
地
面
地面目标
平 台
物
各种遥感平台示意图
航天遥感 航空遥感
近地遥感
知识点导航
遥感技术及其应用 /ห้องสมุดไป่ตู้/ 遥感技术
③ 可见光
④ 紫外线
A． ① ②
B．② ③
C． ③ ④
D．① ③
知识点导航
遥感技术及其应用 / / 课堂巩固
2. 根据图中的原理，
目 录
可用遥感技术直接( C )
面
板 开
① 划分植物类型
关 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．① ② B．② ③
C．③ ④ D．① ③
'作況指数
○作物生长状况分析 ○作物受害原因的早期发现
○经济发展预测 ○水分补给状况监视 ○农业分布／作物管理
地理必修3《区域可持续发展》整体结构和思维导图(复习用)
7.田纳西河流域的综合开发。
8.长江流域的自然环境与自然资源。
9.长江流域的社会经济概况。
10长江域的开发与整合。
11.长江三峡工程。
1.区域农业发展概况。
2.东北地区发展农业的有利条件。
3．东北地区农业布局特点
4.东北商品粮基地建设。
5.东北地区农业发展方向。
地理环境与区域发展
区域生态环境建设
区域自然资源综合开发利用
区域经济发展
区域联系与区域协调发展
地理信息系统及其应用
1.区域。2.地理环境差异对区域发展的影响-以长江三角洲和松嫩平原为例。
3.区域发展阶段与人类活动的关系。
4．区域不同发展阶段对地理环境的影响-以长江中下游为例。5.区域差异。
6.日本和英国的区域差异。
6.美国农业生产条件。
7.美国农业生产地区专门化。
8.美国农业的可持续发展。
9.工业化、城市化与区域经济的关系。
10.珠江三角洲工业化与城市化的背景和条件。
11.工业化与城市化的推进过程和遇到的问题和对策。
1.资源跨区域调配的原因。
2.西气东输工程。
3.南水北调。
4.西电东送工程。
5.晋煤南运。
6.产业转移。
7.影响产业转移的因素。
8.产业转移对区域发展的影响。
1.地理信息技术。
2.遥感。
3.全球定位系统。
4.地理信息系统。
5.3R技术之间的关系。
6.数字地球。
7.我国数字地球的组成。
7.我国三大自然区的区域差异。
8.我国三个经济地带。
9.西部大开发。
1.荒漠化的概念。
2.西北地区干旱为主的自然特征。
初中地理《黄土高原》单元教学设计以及思维导图
“黄土高原”主题单元教学设计适用年级八年级所需时间2课时主题单元学习概述(说明：简述主题单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况，单元的学习重点和难点、解释专题的划分和专题之间的关系，单元的主要的学习方式和预期的学习成果，字数300-500) 本单元的重点内是黄土高原独特地理环境，“环境与发展”是区域分析的一个重要内容，黄土高原有着独特的地理环境和独特的自然景观，这里沟壑纵横，地形破碎，塬、墚、峁等黄土高原地貌分布。
世界上最大的黄土分布区及形成原因。
黄土高原又是华夏文明的发祥地之一，形成了富有特色的“黄土风情”，黄土高原是我国水土流失最严重的地区，生态环境变得越来越脆弱，知道黄土高原是我国重的煤炭基地。
本单元黄分两节内容，本单元设计把这二节内容整合为两个专题，专题一：世界上最大的黄土分布区。
专题二：治理和开发。
以研究性学习的形式，学生借助网络、PPT软件等多种信息工具，对搜集的资料进行整理归纳，通过展示、交流，理解黄土高原独特地理环境。
“生态与环境问题”是本专题的核心内容，也是本单元的重点内容，这些专题之间联系密切，例如专题一的位与范围决定了黄土高原的过渡性，气候和地貌和悠久的文明导致了黄土高原因水土流失而沟壑纵横，沟壑纵横的表，又导致了专题二的水土流失严重，水流失问题又带来了综合治理问题，这两个专题始终围绕着人地关系这条主线展开。
预期学习成果：提高学生从各种图表、媒体中获取地理信息的能力；学生认识黄土高原独特的自然环境及造成的独特生态问题逻辑关系，初步形成正确的人地关系和可持续发展的发展观；初步会通过分布黄土高原水土流失分析出综合治理措施的思维方法。
提高处理社会问题能力。
主题单元规划思维导图主题单元学习目标（说明：依据新课程标准要求描述学生在本主题单元学习中所要达到的主要目标）知识与技能：1.运用地图说出黄土高原的位置与范围，认识黄土高原的过渡性。
2.了解黄土高原地表景观特征，理解黄土高原的形成原因。
百科知识精选遥感专题图
制作流程遥感专题地图的制作可以大致分为以下五个阶段：1，信息源的选择。
2，图像处理。
3，图像解译。
4，基础底图的编制。
5，专题解译图与地理底图的复合。
详细步骤1.信息源的选择图像的地面分辨率、波谱分辨率和时间分辨率是遥感信息的基本属性，在遥感应用中，他们通常是评价和选择遥感图像的主要指标。
（1）空间分辨率和地图比例尺的选择空间分辨率即地面分辨率，是指遥感仪器所能分辨的最小目标的实地尺寸，即遥感图像上一个像元所对应的地面范围的大小。
如Landsat-TM影像的一个像元对应的地面范围是30m*30m，那么其空间分辨率就是30m。
由于遥感制图是利用遥感图像来提取专题制图信息，因此在选择图像的空间分辨率时要考虑以下两个因素：一是解译目标的最小尺寸；二是地图的成图比例尺。
空间不同规模的制图对象的识别，在遥感图像的空间分辨率方面都有相应的要求。
遥感图像的空间分辨率和地图比例尺有着密切的关系。
在遥感制图中，不同平台的遥感器所获取的图像信息的满足成图精度的比例尺范围是不同的。
因此，进行遥感专题制图和普通地图的修测更新时，对不同平台的图像信息源，应该结合研究宗旨、用途、精度和成图比例尺等要求，予以分析选用，以达到实用、经济的效果。
（2）波谱分辨率和波段的选择波谱分辨率是由传感器所使用的波段数目（通道数）、波长、波段的宽度来决定的。
通常情况下，各种传感器的波谱分辨率的设计都是有针对性的，这是因为地表物体在不同光谱段上有不同的吸收、反射特征。
同一类型的地物在不同波段的图像上，不仅影像灰度有较大差别，而且影像的形状也有差异。
多光谱成像技术就是根据这个原理，使不同地物的反射光谱特性能够明显的表现在不同波段的图像上。
因此，在专题处理与制图研究中，波段的选择，对地物的针对性识别非常重要。
在考虑遥感信息的具体应用时，必须根据遥感信息应用的目的和要求，选择地物波普特征差异较大的波段图像，即能突出某些地物（或现象）的波段图像。
实际工作中有两种方法：一是根据室内外所测定的地物波谱特征曲线，直观地进行分析比较，根据差异的程度，找出与之相应的传感器的工作波段。
第二节世界上最大的黄土堆积区黄土高原
思考
黄土剖面
这么厚的黄土到底是怎么形成的？
二、风吹来的黄土
科学家的假说
水成说 风水雨相说
风成说
（图片点击可放大）
二、风吹来的黄土
黄
中亚
蒙古
土 高
原
是
风
吹
来
的
吗
？
理解：“风成说”的含义。
二、风吹来的黄土
阅读材料
黄土“风成说” 黄土高原的黄土究竟是怎样来的呢？“风成说”认为，黄土是由风从内陆干旱 地区吹到这里堆积而成的。原来，黄土的老家远在中亚、蒙古高原和我国西北部 内陆地区。那里气候干燥，地面的岩石在风化作用下不断破碎为粗细不等的颗粒。 每遇大风，往往风卷沙尘，遮天蔽日。粗大的砾石残留原地，形成了戈壁；颗粒 较粗的沙子在近处堆积，形成了沙漠；而颗粒细小的尘土，则随风东移南下，当 风力减弱或遇到山脉阻挡时，便纷纷扬扬地降落下来。经过几百万年不断地累积， 才形成了今天这样深厚的黄土层。
三、严重的水土流失
我来归纳：
1．分析水土流失的原因。
2．谈谈水土流失带来的后果。
四、水土保持
思考： 怎样才能改善黄土高原的自然环境，让
这里的社会、经济得到可持续发展？
四、水土保持
主要措施：1、植树种草，增加植被 ——大规模植被建设前后对比
四、水土保持
主要措施： 2、建梯田（ ）
修建挡土坝
四、水土保持
活动题 P27
黄土高原的地貌
（图片点击可放大）
黄土塬
黄土梁
黄土峁
不同的类型的地貌显示了黄土 地区被侵蚀的不同程度．
黄土塬：由厚层黄土组成、面积较大， 顶部平坦，侵蚀作用微弱，是良好的耕 作区。
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遥感图像分类
这种分类法在盒子重叠区域 有错分现象，错分与比较盒 子的先后次序有关
最大似然分类法
最大似然分类法
地物类数据在特征空间中构成特定的点群 每一类的每一维数据都在自己的数轴上为正态分
布，该类的多维数据就构成了一个多维正态分布 各类的多维正态分布模型各有其分布特征 利用各类的已知数据（训练区），求出均值、方
聚类过程
一般的聚类算法是先选择若干个点作为聚 类的中心
每一中心代表一个类别，按照某种相似性 度量方法（如最小距离方法）将各点归于 各聚类中心所代表的类别，形成初始分类
然后由聚类准则判断初始分类是否合理， 如果不合理就修改分类，如此反复迭代运 算，直到合理为止
聚类过程
A. 按照某个原则选择一些初始聚类中心 B. 计算像元与初始类别中心的距离，把像素分配
在没有先验类别（训练场地）作为样 本的条件下，即事先不知道类别特征， 主要根据像元间相似度的大小进行归 类合并（将相似度大的像元归为一类） 的方法
根据图像数据本身的统计特征及点群 的分布情况，从纯统计学的角度对图 像数据进行类别划分
聚类
利用事先定义的参数确定特征空间中类别的 位置，然后确定单个像元是否属于某个类别
植被 老城区 耕地 水 新城区
将样本数据在特征空间进行聚类
建立类别的判别函数
绿
255
植
新城区
老城区
被
• •
水
•
耕地
•
0
•
255 红
255 蓝
主要的监督分类方法
距离判别函数和距离判别规则
◦ 最小距离分类法 ◦ 最近邻分类算法 ◦ 平行六面体分类法
南大遥感-第七章 遥感应用
中国东部沿海地 区海水污染等级
分布图
太湖水质状况遥感影像图
第二节 水体遥感
六、水深的探测
1. 蓝光波段影像上的灰度可反映水深。 2. 当水体含沙量时，可以利用蓝光波段与绿光波段的
比值求出相对水深。 3. 水深探测受泥沙、污染及气候条件影响较大，应用
时应综合考虑，根据不同条件建立分析模型
某海域海洋及水深遥感调查
➢ 在水系上，上升区表现为放射状水系；下降区 则表现为汇聚状水系。
四、地质灾害
➢ 滑坡、泥石流等 地质灾害的遥感 监测与识别
汶川映秀镇
汶川映秀镇
➢ 滑坡、泥石流等 地质灾害的遥感 监测与识别
四川省汶川县航空遥感影像图
四、地质灾害
➢ 滑坡、泥石流等 地质灾害的遥感 监测与识别
四、地质灾害
➢ 滑坡、泥石流等 地质灾害的遥感 监测与识别
50 0 mg/l
15
Percent Reflectance
10
5
0 mg/l 0
b. 40 0 500
600
700
800
90 0
Wavelength (nm)
分光辐射度计测得的清洁水体 和附着有藻类的水体的光谱反 射曲线 在蓝光波段（400-500nm）水 体中的叶绿素吸收蓝光比较强 烈，使水体反射率下降
第七章 遥感应用
目录
第一节 地质遥感 第二节 水体遥感 第三节 植被遥感 第四节 土壤遥感 第五节 高光谱遥感的应用
第一节 地质遥感
一、岩性的识别
1、岩石的反射光谱特征：
➢ 与岩石本身的矿物成分和颜色密切相关 ➢ 组成岩石的矿物颗粒大小和表面粗糙度的影响 ➢ 岩石表面湿度的影响。 ➢ 风化物颗粒越细，反射率越高。 ➢ 岩石表层土壤和植被的覆盖程度和特点对光谱有
〖2021年整理〗《遥感技术的应用》教材图表解读
《遥感技术的应用》教材图表解读[图表展示]教材P82图3－2－3 不同分辨率遥感影像的比较[解图精要]由图可知，随着从左到右的影像分辨率的减小，三幅图的清晰度逐渐增加；像元数值越小，分辨率就越高，影像显示地表信息细节的能力就越强。
[图表应用]读图可知，分辨率、像元、影像信息三者之间的关系是A．像元越多，分辨率越高，影像越清晰B．像元越少，分辨率越高，影像越清晰C．像元越多，分辨率越高，影像越模糊D．像元越少，分辨率越高，影像越模糊【解析】相同图幅中，像元数目越多，一个像元所代表的实际尺寸越小，分辨率就越高，影像就越清晰。
【答案】 A[图表提示]1．图3－2－2遥感卫星接收不同地物反射信息示意读图可知，遥感的关键装置是传感器，图中传感器装载在卫星上，属于航天遥感。
该图所描绘的是传感器接收物体反射太阳辐射的电磁波。
太阳辐射到达地表，不同地物如图中的建筑物、路面、裸露的地面、草丛、水体、树木等在同一波段其反射率不同，同一地物在不同的波段，其反射率也不同，据此就可对传感器获取记录和传输的图像、数据进行判读、分析。
2图3－2－4 由美国卫星“快鸟”Quicbird于2021年9月10日拍摄的伊拉克首都巴格达市的遥感影像图3－2－9北京天安门广场的黑白遥感影像黑白遥感影像根据物体的灰度不同而呈现的，一般建筑物为灰白色，而草地和森林颜色较深。
如图3—2—4由美国卫星“快鸟”拍摄的伊拉克首都巴格达市区的遥感影像和图3—2—9北京天安门广场的黑白遥感影像。
3．图3－2－7黄河三角洲假彩色遥感影像图3－2－8黄河某河段真彩色遥感影像遥感彩色影像有真彩色和假彩色之分。
真彩色影像上地物颜色能够真实反映实际地物的颜色特征，如图3—2—8黄河某河段真彩色遥感影像，图中含沙量较大呈黄色的黄河河道及弯曲情况，黄河南岸绿色的植被、北岸浅灰色的道路、聚落清晰可见。
假彩色影像上，草、树和庄稼覆盖地区通常为红色，而水是灰色和蓝色的，城市是蓝灰色的，如图3—2—7黄河三角洲假彩色遥感影像，图中的黄河及三角洲，渤海及莱州湾，海陆轮廓，红色的植被、蓝灰色的城市及聚落也清晰分明。