KC歷屆試題 遙測 P.62-63.

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1 KC歷屆試題 遙測 P.62-63

2 遙測 遙感探測：不直接接觸物體而進行探測的方式 ，藉由觀察顏色、折射率、反射率、距離、大 小、重力等物體性質，以了解物體變化的過程 與情形。
KC歷屆試題 P.62-63 遙感探測：不直接接觸物體而進行探測的方式 ，藉由觀察顏色、折射率、反射率、距離、大 小、重力等物體性質，以了解物體變化的過程 與情形。 優點：不受地形、地面佈點資源等限制，可全 面的了解地球環境及其變化情形。 分類 主動式：是由儀器發出電磁波來進行觀測 被動式：儀器只接收目標物本身發出的電磁波 或反射其他來源的電磁波來觀測。

3 遙測的載具及常用電磁波波長 遙測載具 機載遙測：飛機攜帶感測器（CCD相機或 非數位相機等）對地面觀測
星載遙測 ：感測器放置在大氣層外的衛 星上對地面觀測。 遙測常用電磁波波長 微波 可見光-近紅外線遙測 紅外線遙測 KC歷屆試題 P.62-63

4 常用遙測方法的分類 類別 應用方式 載具 衛星軌道形式 被動式 遙測 氣象同步衛星 衛星 地球同步 氣象繞極衛星 非地球同步 海洋科學衛星
KC歷屆試題 P.62-63 類別 應用方式 載具 衛星軌道形式 被動式 遙測 氣象同步衛星 衛星 地球同步 氣象繞極衛星 非地球同步 海洋科學衛星 地球資源衛星 航空測量 飛機 — 主動式 雷射測距掃瞄(光達) 氣象雷達 地面站 雷達衛星 全球衛星定位系統

5 天才ㄉ學生對句 "床前明月光"，同學填 " 李白睡得香“… “ 三個臭皮匠”同學填 “ 味道都一樣”…
"床前明月光"，同學填 " 李白睡得香“… “ 三個臭皮匠”同學填 “ 味道都一樣”…  陶淵明“ 不為五斗米折腰”，同學寫 " 給我六 斗就可以“… “ 窮則獨善其身”，同學填“ 富則妻妾成群” "天若有情天亦老"，同學填 ”人若有情死得早" “葡萄美酒夜光杯”，同學填"金錢美女一大堆“ " 想當年，金戈鐵馬"，下一句 " 看今朝，死纏 爛打" …

6 天才ㄉ學生對句 洛陽親友如相問,同學對 " 請你不要告訴他” 兩情若是長久時”,同學對 " 該是兩人同居時“
洛陽親友如相問,同學對 " 請你不要告訴他” 兩情若是長久時”,同學對 " 該是兩人同居時“ “ 書到用時方恨少”,同學對 " 錢到月底不夠 花"  " 清水出芙蓉"，有人寫 " 亂世出英雄" … “問君能有幾多愁”,同學填“恰似一壺二鍋頭 ” 這個更絕: 日照香爐生紫煙，李白來到洗手間           小李飛刀一瞬間，李白頓成小太監

7 中央氣象局 http://www.cwb.gov.tw/V7/observe/radar/?type=1
氣象遙測 KC歷屆試題 P.62-63 一、可改善地面與高空觀測站之設立有限， 以及在海上的資料缺乏等缺憾。 二、分有地面氣象雷達與人造衛星等兩種 方式： (一)氣象雷達（主動遙測） 主要在觀測降雨情形，針對局部地區 的雲雨分布做密集的監測（例如可有 效追蹤颱風、豪雨等劇烈降雨中心）， 是即時天氣預報不可或缺的觀測工具。 中央氣象局

8 中央氣象局 http://www.cwb.gov.tw/V7/observe/radar/?type=1
氣象雷達 KC歷屆試題 P.62-63 中央氣象局

9 KC歷屆試題 P.62-63 墾丁氣象雷達內部是碟形天線。朝著不同仰角、方位轉動，並主動發出電磁波束，電磁波撞擊到空氣中的物質產生回波，雷達再自己接收回波，然後得到半徑兩百五十公里左右的水氣分布情形。也可追蹤赤腹鷹喔！ 圖片來源：

10 氣象雷達 2.原理： (1)氣象雷達發射某一特定頻率無線電 波，大氣中雲滴反射回此一特定頻率的 信號
KC歷屆試題 P.62-63 2.原理： (1)氣象雷達發射某一特定頻率無線電 波，大氣中雲滴反射回此一特定頻率的 信號 (2)由接收到反射信號的時間可推知雲 雨所在的位置。 (3)由反射信號強度分布可推知雲雨區 的結構與水分子的多寡與分布。

11 氣象雷達 KC歷屆試題 P.62-63 雷達回波圖。圖中雷達回波顏色 愈往右側 表示雲雨系統含水量愈多，但不能直接代表地面降水量的多寡。

12 KC歷屆試題 P.62-63 雷達回波圖 紅外線雲圖 　2007/10/6 KROSA 柯羅莎颱風 　　　強度颱風、中心氣壓：925百帕

13 6-1.3 遙測 3.臺灣在五分山、 花蓮、墾丁、 七股四地各設 立一座都卜勒 氣象雷達站。 KC歷屆試題 ▲臺灣的氣象雷達觀測網
6-1.3　遙測 KC歷屆試題 P.62-63 3.臺灣在五分山、 花蓮、墾丁、 七股四地各設 立一座都卜勒 氣象雷達站。 ▲臺灣的氣象雷達觀測網

14 都卜勒效應 反射回來的電磁波波長漸短（頻率漸快 、反射波漸密）→目標物靠近（朝向觀 測者而來）。
都卜勒效應（運動中的波源，它的頻率會隨著 與觀測者的相對運動狀態而改變）： 反射回來的電磁波波長漸短（頻率漸快 、反射波漸密）→目標物靠近（朝向觀 測者而來）。 反射回來的電磁波波長漸長（頻率漸慢 、反射波漸疏）→目標物遠離（背向觀 測者而去）。

15 都卜勒效應

16 氣象衛星 KC歷屆試題 從太空遙測地球，可清楚觀測雲層的變化，亦可偵測鋒面、颱風、雷雨等。 以其運行情形可分二類─同步衛星與繞極衛星。
P.62-63 從太空遙測地球，可清楚觀測雲層的變化，亦可偵測鋒面、颱風、雷雨等。 以其運行情形可分二類─同步衛星與繞極衛星。

17 不斷繞行全球各地、同一地一天兩次可以得知天氣或地球表面活動的日變化
氣象衛星 KC歷屆試題 P.62-63 衛星 種類 軌道高度 (km) 繞行週期 (時) 觀測區域及時間 解析度 拍攝 視野範圍 地球同步衛星 35800 24 固定區域、 連續觀測 低 大 繞極軌道衛星 650~1500 1.5~2 不斷繞行全球各地、同一地一天兩次可以得知天氣或地球表面活動的日變化 高 小

18 中央氣象局 http://www.cwb.gov.tw/V7/observe/satellite/Sat_T.htm
衛星雲圖 KC歷屆試題 P.62-63 3.以配置的儀器，所提供的衛星影像圖，最常用到的可分有可見光雲圖與紅外線雲圖。 中央氣象局

19 衛星雲圖 原理 顏色 KC歷屆試題 可見光雲圖 雲滴反射陽光拍攝而成，只有白天才有資料。 較厚的雲反射較強，在可見光雲圖上愈亮(愈白)
P.62-63 原理 顏色 可見光雲圖 雲滴反射陽光拍攝而成，只有白天才有資料。 較厚的雲反射較強，在可見光雲圖上愈亮(愈白) 紅外線雲圖 量測雲頂本身向外輻射的紅外線強度而成，24小時都有資料。 雲頂愈高，溫度愈低，輻射出的紅外線愈弱，在紅外線雲圖上愈亮(愈白)。

20 中央氣象局 http://www.cwb.gov.tw/V7/observe/satellite/Sat_T.htm
KC歷屆試題 可見光雲圖 VS. 紅外線雲圖 P.62-63 中央氣象局 A：雲層發展較厚，高度較高。 B：雲層發展高度較低的薄層雲。

21 衛星雲圖 兩種雲圖所代表雲的形式： 4.由於衛星不發出探測能量，而是被動地接收雲層輻射的紅外線或反射的可見光，故分類為被動遙測。
KC歷屆試題 P.62-63 兩種雲圖所代表雲的形式： 可見光雲圖 紅外線雲圖 雲的形式 黑 無雲 白 灰 雲低而密 雲高而稀 濃厚（積雨雲） 4.由於衛星不發出探測能量，而是被動地接收雲層輻射的紅外線或反射的可見光，故分類為被動遙測。

22 海洋遙測 KC歷屆試題 P.62-63 人造衛星可大規模、快速、有效地遙測地球 環境，如臭氧層濃度、海(地)面溫度(感應 紅外線)、浪高、水色(葉綠素濃度)等，掌 握及監控森林大火、臭氧洞、聖嬰、反聖嬰 、紅潮等現象，科學家現已能在聖嬰或反聖 嬰現象發生前提出預警。 衛星遙測無法探測深海與地底深層。

23 海洋遙測 KC歷屆試題 海洋水色 P.62-63 一、利用人造衛星觀察比對河流出海口與大洋的水色：較乾淨的海水是藍色，而靠近陸地的淺海處看起來偏黃綠色，藉此可了解河流挾帶懸浮泥沙或受到海底泥沙被波浪、潮流攪拌的情形。 二、海水表層葉綠素的濃度可反映在水色上，有 助於掌握漁業資源，以及研究海流的運輸情 形。 三、陸源溶解物質大量排入海中提供藻類養分， 便可能造成「藻華」，使葉綠素濃度升高。 藉由衛星影像觀察水色可辨識河口陸源溶解 物質隨海流擴散的情形。

24 海洋遙測 KC歷屆試題 海洋水色 P.62-63

25 海洋遙測 KC歷屆試題 海面水位、波高和風場 P.62-63 人造衛星發射雷達微波(主動遙測)至海面並接收回波，測量雷達波往返的時間可推算出海面水位高度→可得波浪的特徵→進一步推算海面的風向和風速 　

26 海洋遙測 KC歷屆試題 海水表面的溫度 P.62-63 利用人造衛星量測海面　 　的輻射強度可推算海面水溫的高低→同一時間大範圍海面的水溫分布→作為研究上層海水流動情形的重要參考。 ▼正常時期與聖嬰時期的海水溫度 紅外線

27 海底地形 一、原理：海底地形較高地區或海底物質密度較大海域可吸引較多的海水，海面因此較高；海底地形較低窪或海底物質密度較小地區，則海面較低。
海洋遙測 KC歷屆試題 海底地形 P.62-63 一、原理：海底地形較高地區或海底物質密度較大海域可吸引較多的海水，海面因此較高；海底地形較低窪或海底物質密度較小地區，則海面較低。 二、人造衛星測量海面高度及重力值後可推算出海底地形的起伏。

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29 大地遙測 (1)航空遙測－地表高解析度照相、雷達探測 、雷射測距掃描。 (2)地球資源衛星－地表多波段照相、雷達探 測。
KC歷屆試題 P.62-64 (1)航空遙測－地表高解析度照相、雷達探測 、雷射測距掃描。 (2)地球資源衛星－地表多波段照相、雷達探 測。 (3)全球衛星定位系統－監測地表變形、地殼 變動量。

30 全球衛星定位系統（GPS） 分佈：全球目前有 24顆GPS衛星，分佈六個軌 道面 高度： 20,200公里 週期：11小時58分
KC歷屆試題 P.62-64 分佈：全球目前有 24顆GPS衛星，分佈六個軌 道面 高度： 20,200公里 週期：11小時58分 無論何時何地在地表 任一點，只要不被遮 蔽物掩蓋，都可至少 接收到四顆以上的衛 星訊號，且不受天候 的影響。

31 全球衛星定位系統（GPS） GPS定位系統可以包含三個部分：地面控制系 統、GPS衛星及接受器三個部分。
KC歷屆試題 P.62-64 GPS定位系統可以包含三個部分：地面控制系 統、GPS衛星及接受器三個部分。 原理：利用GPS接受器內含時鐘(高精度的銣原 子鐘及銫原子鐘)，在接受訊號後，可得到GPS 衛星的位置與接受器至各衛星間的距離。 至少需接受三 顆GPS衛星，其 交集點即可推 出接受器的位 置所在。(原理 同震央定位)

32 (x-x1)2+(y-y1) 2+(z-z1) 2=光速× (t2-t1)
全球衛星定位系統（GPS） KC歷屆試題 P.62-64 發射時間t1 , 位置(x1,y1,z1) 距離=速度×時間 (x-x1)2+(y-y1) 2+(z-z1) 2=光速× (t2-t1) <<教材內容>>GPS定位系統可以包含三個部分：地面控制系統、GPS衛星及接受器三個部分，而定位原理是採用GPS接受器內含時鐘，在接受GPS衛星所傳送出之訊號，將衛星傳送的訊號解碼後，可以得到GPS衛星的天空位置與接受器至各衛星間的距離，至少需要接受三顆GPS衛星，其交集點即可推出接受器的位置所在。 現在出外只要手中擁有一台接收機，不論在地球的任何地方，任何人都可輕易且免費接收全球衛星定位系統的衛星所發射的訊號，進而得到正確的位置、運動速度及時間資料，目前民用系統的即時定位精度在10～100公尺，使用起來相當方便。 接收時間t2 (x,y,z) =(經度,緯度,高度) 32

33 全球衛星定位系統（GPS） 長時期的GPS定位相當精準，可達公釐級的精 度。(目前民用衛星定位精度約10~100公尺)
KC歷屆試題 P.62-64 長時期的GPS定位相當精準，可達公釐級的精 度。(目前民用衛星定位精度約10~100公尺) 目前臺灣大部分地區都架有GPS測站，故可對 臺灣地區做完整的地表變形監測。

34 921地震前 921地震後 車籠埔斷層 <<教材內容>>臺灣中部地區921集集大地震震前及震後，由GPS所測出水平方向速度圖。顏色代表位移量大小，箭號代表位移方向及大小。 34

35 空載光達 飛機作為載具，以雷 射光束對目標物進行 精密的掃描量測。
KC歷屆試題 P.62-64 飛機作為載具，以雷 射光束對目標物進行 精密的掃描量測。 原理：將測距儀裝置 在飛機上，利用飛機 上GPS定出即時位置， 測距儀則記錄光束之 發射角度、接收之時 間差與回波訊號強弱 ，再推算出目標物的 位置及反射面性質。 不同高度的物體，反射回來的訊號先後不同。 樹葉、樹枝、土壤等不同材質的物體，反射訊號強弱不同。

36 空載光達 KC歷屆試題 P.62-64 測距儀具有接收「多重 反射」能力，一個光束 脈衝至多可接收四個反 射回波訊號，藉由光束 反射強度及時間可以同 時量測多層高度模型， 或是穿透樹林之地表高 度模型 一般平地精度可達5～ 15公分等級，有助於計 算山地崩塌量或侵蝕量 、辨識活動斷層

37 KC歷屆試題 P.62-64 反射信號 <<教材內容>>測距儀具有接收「多重反射」能力，發射一個光束脈衝而至多可接收四個反射回波訊號，藉由光束反射強度及時間可以同時量測多層高度模型，或是穿透樹林之地表高度模型。 37

38 航照正射影像 LiDAR 影像- -除去植被 LiDAR 影像- -含植被 KC歷屆試題 P.62-64
<<教材內容>>此技術一般平地精度可達5～15公分等級，有助於計算山地崩塌量或侵蝕量、辨識活動斷層。 圖片取自: 數值地形模型（Digital Terrain Model，簡稱DTM）， 航照正射影像 LiDAR 影像- -除去植被 LiDAR 影像- -含植被 38

39 合成孔徑雷達影像 KC歷屆試題 P.62-64 一、利用微波波段之雷達測距原理，用以 量測目標物的高程。 二、不同位置朝向同一目標物進行多次測 量，相當以一個極大口徑的天線接收目標 所反射的訊號，如此就得到大面積地表之 高精度地形資料。

40 KC歷屆試題 P.62-64 <<教材內容>>合成孔徑雷達影像技術是利用微波波段之雷達測距原理，並使用以不同位置朝向同一目標物進行多次測量，相當以一個極大口徑的天線接收目標所反射的訊號，如此一來就得到大面積地表之精密至公分的資料，主要用以量測目標物的高程，能產生高精度地形模型；更能利用兩次以上資料得到某一段時間內的雷達波資料差異，可以用來監測地表變化情形（圖2-31），目前主要應用於地層下陷、火山監測、地震地表變形偵測等方面的研究。 <<補充資料>>合成孔徑雷達的基本原理，是在衛星運行時，藉由快速地重複發射雷達波，再把這些連續且重疊的回波資料加以解算，而達到提升影像解析力的效果，這個方法有點像在太空中，沿著人造衛星運行的方向，建造一座龐大的虛擬天線一樣。有了這座龐大的虛擬「合成孔徑天線」，雷達的解析力可大大提高千倍以上！如此則提升了衛星雷達監測地表變形的可行性。具有合成孔徑雷達酬載且目前正在運轉的遙測衛星，主要有歐洲太空總署研發的 ERS-2 和 ENVISAT，以及加拿大的 RADARSAT 衛星。 取自: 取得高精度 地形模型 40

41 合成孔徑雷達影像 KC歷屆試題 P.62-64 三、還能利用兩次以上資料得到某一段時 間內的雷達波資料差異，可以用來監測地 表變化情形。 四、目前主要應用於地層下陷、火山監測、 地震地表變形偵測等方面的研究。

42 921地震中 地表變形 <<教材內容>>合成孔徑雷達影像偵測921地震中車籠埔斷層一帶地表變形（圖例為地表高程位移量） 42

43 The end