Remote Sensing Principle and Application

课程编码：21A43032 学分：2.0 课程类别：专业任选课

计划学时：40 其中讲课：24 实验或实践： 上机：16

适用专业：地下水科学与工程

推荐教材：梅安新等.遥感导论.北京:高等教育出版社，2001。

参考书目：吕国楷等.遥感概论.北京:高等教育出版社，1995。

胡著智等.遥感技术与地学应用.南京:南京大学出版社，1999。

周成虎等.遥感影像地学理解与分析.北京:科学出版社，2003。

课程的教学目的与任务

《遥感原理与应用》课程是地下水科学与工程专业在先修地理信息系统课程基础上进行的专业选修课，教学目的是通过讲授利用各种平台上的传感器获取地理空间信息的原理、方法和技术，使学生掌握必要的遥感基本理论知识、常用遥感数据的特征和应用、信息提取的方法。在内容上，侧重遥感基本原理和方法介绍，使学生在掌握基本知识的基础上，进一步了解遥感技术的应用，同时通过实践教学，加强学生对理论知识的理解，培养学生的实际动手和应用能力，为从事专业技术工作和进行科学研究打下基础。

课程的基本要求

1、要求学生牢固掌握遥感技术的基本概念和基本原理。

2、要求学生掌握一定的实践技能和遥感软件应用能力，能够运用遥感技术原理、方法解释和解决实际问题。

3、了解遥感技术的前沿动态和发展趋势。

各章节授课内容、教学方法及学时分配建议（含课内实验）

第一章 绪论 建议学时：2

[教学目的与要求]通过本节教学，要求学生了解遥感技术的发展历史及趋势，掌握遥感的概念（广义、狭义）、遥感的特点、遥感的分类、遥感系统的组成。

[教学重点与难点]遥感的概念（广义、狭义），遥感的特点与分类

[授 课 方 法]多媒体教学；

[授 课 内 容]

第一节遥感的基本概念

第二节遥感系统

第三节遥感的类型

第四节遥感的特点

第五节遥感发展简史

第六节中国遥感事业的发展

第二章 电磁辐射与地物光谱特征 建议学时：6

[教学目的与要求]通过教学，要求学生掌握电磁波谱的概念、常用的遥感探测波段及其特点，理解黑体的特点，掌握黑体辐射及辐射定律，掌握大气对辐射的吸收、散射、透射作用，掌握大气窗口概念、散射类型、主要的大气窗口，理解大气成分及结构对电磁辐射的影响，了解太阳辐射的特点，掌握地球辐射的分段性特点及几种典型地物反射光谱曲线。

[教学重点与难点]遥感常用的地磁波段及特征，地物光谱特征及意义，大气对太阳辐射的影响

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节电磁波谱与电磁辐射

第二节太阳辐射及大气对辐射的影响

第三节地球的辐射与地物波谱

第三章 遥感成像原理与遥感图像特征 建议学时：4

[教学目的与要求]通过教学，要求学生掌握航空和航天遥感平台的特征，微波遥感的特征，掌握各航空及航天遥感常用的传感器及其获取的数据所具有的特征，掌握各种遥感数据成像的原理及图像特征。

[教学重点与难点]航空航天遥感数据及微波遥感数据成像原理及所具有的图像特征。

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节遥感平台

第二节摄影成像

第三节扫描成像

第四节微波遥感与发展

第五节遥感图像的特征

实验一 航空像片的立体观察及判读 建议学时：2

[教学目的与要求]了解航片上的像片重叠度并进行测量——主要是航向重叠；学会利用立体镜进行立体观察，包括观察正立体效应与反立体效应；从航片中判读主要地物，建立主要地物的判读标志。

[教 学 方 式]讲授、操作演示及仪器操作

[场所及条件要求]实验需提供立体经观测镜和航空立体像对。

[作 业 要 求]要求对实验进行总结，并书写实验报告。

[注 意 事 项]注意保持实验室安全及环境卫生；按要求进行安全操作。

第四章 遥感图像处理 建议学时：4

[教学目的与要求]通过教学，要求学生掌握遥感图像光学合成原理，数字图像概念、表示方法及特征，遥感图像辐射矫正及几何校正的原理与方法，对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换等图象增强方法的基本原理及具体应用；了解遥感影像变形的原因。

[教学重点与难点]数字图像概念、表示方法及特征，大气影响的粗略校正方法，几何校正的基本思路及具体步骤、方法及控制点的选取原则，对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换等图象增强方法的基本原理及具体应用。

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学及实验为辅。

[授 课 内 容]

第一节光学原理与光学处理

第二节数字图像的校正

第三节数字图像处理

第四节多元信息复合

实验二 遥感图像的光学合成原理 建议学时：2

[教学目的与要求]理解遥感图像的光学合成原理，通过实习光盘加强对补色彩色基本特性及其相互关系、三原色、补色和加色法、补色、色度图、彩色正负像片产生过程的认识。

[教 学 方 式]观看光盘

[场所及条件要求]计算机、CAI光盘

[作 业 要 求]要求对实验进行总结，并书写实验报告。

[注 意 事 项]注意保持实验室安全及环境卫生；按要求进行安全操作。

实验三 几何校正 建议学时：4

[教学目的与要求]加强学生对遥感数据进行几何变形处理的能力,使学生掌握遥感数据几何校正基本处理方法，并理解基本原理。

[教 学 方 式]教师讲授、操作演示及学生独立操作练习

[场所及条件要求]要求学生在计算机机房操作完成，每台计算机要求安装遥感图像处理软件。

[作 业 要 求]要求对实验进行总结，提交实验结果，并书写实验报告。

[注 意 事 项]注意保持实验室安全及环境卫生；按要求进行安全操作。

实验四 彩色合成 建议学时：2

[教学目的与要求]加强学生对遥感数据进行遥感图像彩色合成增强处理的能力，使学生掌握对遥感数据进行彩色合成基本增强处理方法，并理解其基本原理。

[教 学 方 式]教师讲授、操作演示及学生独立操作练习

[场所及条件要求]要求学生在计算机机房操作完成，每台计算机要求安装遥感图像处理软件。

[作 业 要 求]要求对实验进行总结，提交实验结果，并书写实验报告。

[注 意 事 项]注意保持实验室安全及环境卫生；按要求进行安全操作。

实验五 图像运算 建议学时：2

[教学目的与要求]加强学生对遥感数据进行遥感图像图像运算增强处理的能力，使学生掌握对遥感数据进行图像运算基本增强处理方法，并理解其基本原理。

[教 学 方 式]教师讲授、操作演示及学生独立操作练习

[场所及条件要求]要求学生在计算机机房操作完成，每台计算机要求安装遥感图像处理软件。

[作 业 要 求]要求对实验进行总结，提交实验结果，并书写实验报告。

[注 意 事 项]注意保持实验室安全及环境卫生；按要求进行安全操作。

第五章 遥感图像目视解译与制图 建议学时：2

[教学目的与要求]掌握遥感摄影像片的判读标志及解译方法，遥感扫描影像的判读及解译方法；微波影像的判读及解译方法；目视解译方法；理解目视解译的认知过程；了解遥感图像目视解译步骤。

[教学重点与难点]遥感摄影像片的判读标志及解译方法，遥感扫描影像的判读及解译方法；微波影像的判读及解译方法；目视解译方法。

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节遥感图像目视解译原理

第二节遥感图像目视解译基础

第三节遥感制图

第六章 遥感数字图像计算机解译 建议学时：4

[教学目的与要求]掌握监督分类和非监督分类的基本原理与方法，二者的区别；了解图像分类的有关问题，了解遥感图像多种特征抽取的方法，了解遥感图像解译专家系统的组成及功能。

[教学重点与难点]监督分类和非监督分类的基本原理与方法及二者的区别。

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学及实验为辅。

[授 课 内 容]

第一节遥感数字图像的性质与特点

第二节遥感数字图像的计算机分类

第三节遥感图像多种特征的抽取

第四节遥感图像解译专家系统

实验六 遥感数字图像计算机解译——图像分类 建议学时：4

[教学目的与要求]加强学生利用计算机进行遥感数字图像进行计算机解译的能力，使学生掌握对遥感数字图像进行监督分类、非监督分类及分类后处理等基本解译方法，并理解其基本原理。

[教 学 方 式]教师讲授、操作演示及学生独立操作练习

[场所及条件要求]要求学生在计算机机房操作完成，每台计算机要求安装遥感图像处理软件。

[作 业 要 求]要求对实验进行总结，提交实验结果，并书写实验报告。

[注 意 事 项]注意保持实验室安全及环境卫生；按要求进行安全操作。

第七章 遥感应用 建议学时：2

[教学目的与要求]了解遥感及高光谱遥感的在地质、水体、植被、土壤研究中的应用价值，掌握地不同地质、水体、植被及土壤在遥感数据中的图像特征。

[教学重点与难点]不同地质、水体、植被及土壤在遥感数据中的图像特征。

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

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

撰稿人：李晓印 审核人：桑国庆