遥感技术教案.doc

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《遥感技术与应用》教案

授课单位：

莆田学院环境工程教研室

授课时间：

2007-2008学年第2学期

授课对象层次：

四年制本科

授课教师：

傅文杰高级工程师

2008年2月25日

第一章绪论（2学时）

教学要点

一、教学内容

第一节：

1．主要内容：

遥感的基本概念

2．基本概念和知识点：

遥感的广泛、狭义定义

3．问题与应用（能力要求）：

掌握遥感的广泛、狭义定义

第二节：

1．主要内容：

遥感系统

2．基本概念和知识点：

目标物的电磁波特征（目标物与电磁波的相互作用）、信息的获取（传感器、遥感平台）、信息的接收、信息的处理、信息的应用

3．问题与应用（能力要求）：

了解目标物的电磁波特征、信息的获取、信息的接收、信息的处理、信息的应用

第三节：

1．主要内容：

遥感的类型

2．基本概念和知识点：

按遥感平台分（地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感）、按传感器的探测波段分（紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感）、按工作方式分（主动遥感、被动遥感、成像遥感、非成像遥感）、按遥感的应用领域分

3．问题与应用（能力要求）：

了解遥感的基本类型（按遥感平台分、按传感器分）

第四节

1．主要内容：

遥感的特点

2．基本概念和知识点：

遥感的特点：

大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性、局限性

3．问题与应用（能力要求）：

理解并掌握遥感的上述特点

第五节

1．主要内容：

遥感发展简史

2．基本概念和知识点：

遥感的发展过程：

无记录的地面遥感阶段、有记录的地面遥感阶段、空中摄影遥感阶段、航天遥感阶段

3．问题与应用（能力要求）：

了解遥感的发展过程：

无记录的地面遥感阶段、有记录的地面遥感阶段、空中摄影遥感阶段、航天遥感阶段

第六节

1．主要内容：

中国遥感事业的发展

2．基本概念和知识点：

中国遥感事业的发展

3．问题与应用（能力要求）：

了解中国遥感事业的发展过程

二、教学重点与难点

遥感的定义（广义与狭义）、遥感系统组成、遥感的类型与特点。

三、教学方法与手段

运用多媒体课件，以课堂讲授为主，结合课堂演示，加强理论与实践相结合

四、作业

P13：

1，3

第二章电磁辐射与地物光谱特征（4学时）

教学要点

一、教学内容

第一节：

1、主要内容：

电磁波谱与地物光谱特征

2、基本概念和知识点：

电磁波谱（定义、特点）、电磁辐射的度量（辐射源、辐射测量）、黑体辐射（绝对黑体的定义、黑体辐射规律、实际物体的辐射）

3、问题与应用（能力要求）：

掌握电磁波谱的定义、特点、电磁辐射的度量方式、黑体辐射规律

第二节：

1、主要内容：

太阳辐射及大气对辐射的影响

2、基本概念和知识点：

太阳辐射（太阳常数、太阳光谱）、大气吸收（大气层次与成分、大气对辐射的吸收作用）、大气散射的三种情况（瑞利散射、米氏散射、无选择性散射）、大气窗口及透射分析（折射现象、大气的反射、大气窗口、大气透射的定量分析）、

3、问题与应用（能力要求）：

掌握太阳辐射中太阳光谱的特征、大气对辐射的吸收作用、大气散射中的瑞利散射、大气窗口及透射分析

第三节：

1、主要内容：

地球的辐射与地物波谱

2、基本概念和知识点：

太阳辐射与地物的相互作用、地表自身热辐射、地物反射波谱特征（反射率与反射波谱、地物反射波谱曲线）

3、问题与应用（能力要求）：

掌握地物反射波谱特征曲线

二、教学重点和难点

重点：

地物波谱特征

难点：

电磁辐射原理

三、教学方法与手段

运用多媒体课件，以课堂讲授为主，结合课堂演示，加强理论与实践相结合

四、作业

P44：

6，7，10

第三章：

遥感成像原理与遥感图像特征（6学时）

教学要点

一、教学内容

第一节：

1、主要内容：

遥感平台

2、基本概念和知识点：

气象卫星系列（气象卫星发展的三个阶段、特点、应用领域）、陆地卫星系列（主要的陆地卫星系列、高空间分辨率陆地卫星）、海洋卫星系列（特点、主要的海洋卫星）

3、问题与应用（能力要求）：

掌握主要的气象卫星系列、陆地卫星系列、海洋卫星系列及其各自的特点

第二节：

1、主要内容：

摄影成像

2、基本概念和知识点：

摄影机、摄影像片的几何特征、摄影胶片的物理特性

3、问题与应用（能力要求）：

了解摄影成像的原理、摄影像片的几何特征

第三节：

1、主要内容：

扫描成像

2、基本概念和知识点：

光/机扫描成像、固体自扫描成像、高光谱成像光谱扫描

3、问题与应用（能力要求）：

掌握光/机扫描成像、固体自扫描成像、高光谱成像光谱扫描的特征

第四节：

1、主要内容：

微波遥感与成像

2、基本概念和知识点：

微波的特点（能全天候、全天时工作，对某些地物具有特殊的波谱特征，对冰、雪、森林、土壤等具有一定的穿透能力、对海洋遥感具有特殊意义、分辨率较低、但特性明显）、微波遥感方式和传感器（有源和无源两种类型）

3、问题与应用（能力要求）：

掌握微波的特点、微波遥感方式、微波传感器

第五节

1、主要内容：

遥感图像的特征

2、基本概念和知识点：

遥感图像的空间分辨率、遥感图像的波谱分辨率、遥感图像的辐射分辨率、遥感图像的时间分辨率

3、问题与应用（能力要求）：

掌握遥感图像的空间分辨率、遥感图像的波谱分辨率、遥感图像的辐射分辨率、遥感图像的时间分辨率的定义

二、教学重点和难点

重点：

摄影成像的基本原理及图像特征、评价遥感图像质量的方法

难点：

中心投影的原理

三、教学方法与手段

运用多媒体课件，以课堂讲授为主，结合课堂演示，加强理论与实践相结合

四、作业

P83：

1，4，5

第四章：

遥感图像处理（6学时）

教学要点

一、教学内容

第一节：

1、主要内容：

光学原理与光学处理

2、基本概念和知识点：

颜色视觉（亮度对比和颜色对比、颜色的性质、颜色立体）、加色法和减色法的原理、色度图与颜色立体表现的意义、光学增强处理（利用加色法或减色法实现彩色合成、光学增强处理、光学信息处理）

3、问题与应用（能力要求）：

掌握颜色视觉、加色法和减色法的原理、色度图与颜色立体表现的意义、光学增强处理的定义

第二节：

1、主要内容：

数字图像的校正

2、基本概念和知识点：

数字图像的定义、辐射校正、几何校正

3、问题与应用（能力要求）：

了解数字图像的定义、辐射校正、几何校正

第三节：

1、主要内容：

数字图像增强

2、基本概念和知识点：

对比度变换、空间滤波、彩色变换

3、问题与应用（能力要求）：

了解对比度变换、空间滤波、彩色变换

第四节：

1、主要内容：

多源信息复合

2、基本概念和知识点：

遥感信息的复合（不同传感器的遥感数据复合、不同时相的遥感数据复合）、遥感与非遥感信息的复合（地理数据的网格化、最优遥感数据的选取、配准复合）

3、问题与应用（能力要求）：

掌握遥感信息的复合、遥感与非遥感信息的复合

二、重点和难点

重点：

数字图象的增强

难点：

数字图象的校正及数字图象增强的原理与计算方法

三、教学方法与手段

运用多媒体课件，以课堂讲授为主，结合课堂演示，加强理论与实践相结合

四、作业

P132：

3，11，15

第五章：

遥感图像目视解译与制图（6学时）

教学要点

一、教学内容

第一节：

1、主要内容：

遥感图像目视解译原理

2、基本概念和知识点：

遥感图像目标地物识别特征（目标地物特征、目标地物识别特征）、目视解译的生理与心理基础、目视解译的认知过程（遥感图像知觉形成的客观条件、认知过程）

3、问题与应用（能力要求）：

掌握遥感图像目标地物识别特征、目视解译的认知过程，了解目视解译的生理与心理基础

第二节：

1、主要内容：

遥感图像目视解译基础

2、基本概念和知识点：

遥感摄影像片的判读（遥感摄影像片的种类、特点与解译标志、判读方法）、遥感扫描影像的判读（常见遥感扫描影像的主要特点及其应用、遥感扫描影像特征与解译方法）、微波影像的判读（微波影像的特点、应用范围、影像解译标志及地物影像特征、判读）、目视解译方法（直接判读法、对比分析法、信息复合法、综合推理法、地理相关分析法）与基本步骤

3、问题与应用（能力要求）：

掌握遥感摄影像片的判读、遥感扫描影像的判读、微波影像的判读、视解译方法与基本步骤

第三节：

1、主要内容：

遥感制图

2、基本概念和知识点：

遥感影像地图（概念、主要特征）、常规制作遥感影像图、计算机辅助遥感制图

3、问题与应用（能力要求）：

了解遥感影像地图、常规制作遥感影像图、计算机辅助遥感制图

二、教学重点和难点

重点：

遥感图像目标地物识别特征、解译标志及判读方法、目视解译的基本步骤、遥感影像制图

难点：

各类遥感影像的判读

三、教学方法与手段

运用多媒体课件，以课堂讲授为主，结合课堂演示，加强理论与实践相结合

四、作业

P186：

2，4

第六章：

遥感数字图像计算机解译（4学时）

教学要点

一、教学内容

第一节：

1、主要内容：

遥感数字图像的性质与特点

2、基本概念和知识点：

遥感数字图像定义、特点、表示方法、航空像片的数字化

3、问题与应用（能力要求）：

掌握遥感数字定义、特点、表示方法，理解航空像片的数字化

第二节：

1、主要内容：

遥感数字图像的计算机分类

2、基本概念和知识点：

分类原理与基本过程、图像分类方法（监督分类、非监督分类）、图像分类的有关问题

3、问题与应用（能力要求）：

掌握遥感数字图像的分类原理与基本过程、方法、了解图像分类的有关问题

第三节：

1、主要内容：

遥感图像多种特征的抽取

2、基本概念和知识点：

地物边界跟踪法、形状特征描述与提取、地物空间关系特征描述与提取

3、问题与应用（能力要求）：

了解遥感图像多种特征的抽取的方法及过程

第四节：

1、主要内容：

遥感图像解译专家系统

2、基本概念和知识点：

遥感图像解译专家系统的定义、组成，图像处理与特征提取子系统、遥感图像解译知识获取子系统、遥感图像解译专家系统的机理、发展趋势

3、问题与应用（能力要求）：

了解遥感图像解译专家系统的定义、组成，图像处理与特征提取子系统、遥感图像解译知识获取子系统、遥感图像解译专家系统的机理、发展趋势

二、教学重点和难点

重点：

数字图像的性质与特点、表示方法、数字图像分类原理、监督分类、非监督分类、遥感图像多种特征的抽取、遥感图像解译专家系统。

难点：

遥感图像的计算机分类

三、教学方法与手段

运用多媒体课件，以课堂讲授为主，结合课堂演示，加强理论与实践相结合

四、作业

P224：

1，2

第八章：

3S综合应用（2学时）

教学要点

一、教学内容

第一节：

1、主要内容：

GIS、RS与GPS综合应用概述

2、基本概念和知识点：

GIS的基本概念、基本功能、在3S中的作用

GPS的基本原理、作用、在3S中的作用

RS在3S中的作用

3、问题与应用（能力要求）：

掌握GIS、RS、GPS在3S技术中的作用

第二节：

1、主要内容：

RS、GIS与GPS综合应用实例

2、基本概念和知识点：

3S技术在车辆导航与车辆监控系统中的综合应用3S技术在海洋渔业资源开发中的综合应用

3S技术在精细农业发展中的综合应用

3S技术在土地研究中的综合应用

3S技术在全球变化研究领域的综合应用

3S技术在其他领域中的综合应用（环境动态监测与环境保护、防灾减灾救灾、城市规划与城市管理）

3、问题与应用（能力要求）：

RS、GIS与GPS综合应用实例

二、教学重点和难点

3S技术及各自的优势、3S技术在车辆导航、海洋渔业及精细农业中的应用

三、教学方法与手段

运用多媒体课件，以课堂讲授为主，结合课堂演示，加强理论与实践相结合

四、作业

P286：

1，2

13