遥感技术教案

《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 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