《遥感技术及应用A》课程教学大纲.docx

遥感技术及应用A课程教学大纲课程代号：612137课程名称：遥感技术及应用英文名称：Remote Sensing Technology and Application开课学期：5学时/学分：48 /3 （其中实验学时：8）课程类型：学科基础必修课、选修开课专业：地理科学、土地资源管理选用教材：遥感导论梅安新等，高等教育出版社，2001主要参考书：1 .朱亮璞.遥感地质学.北京：地质出版社，1994.2 .王宇明.遥感技术及其应用.北京：人民交通出版社，1991.3 .丰茂森.遥感图像数字处理.北京：地质出版社，1994 .4 .孙家柄等.遥感原理、方法和应用.北京：测绘出版社，1999.5 .孙天纵等.城市遥感.上海：上海科学技术文献出版社，1995.6 .邓良基.遥感基础与应用.北京：中国农业出版社，2002.7 .濮静娟.遥感图像目视解译原理和方法.北京：科学出版社，1992 .9 .王西川等.环境遥感原理与图像分析.郑州：河南大学出版社，1991.一、课程简介遥感的发展为人类提供了从多维和宏观角度去认识宇宙世界的新方法和新手段。遥感技 术在资源利用与生态环境保护方面的作用越来越大，国家相关部门对资源环境遥感应用人才 的需求也十分迫切。本课程的内容主要包括：遥感基本概念，遥感物理基础，遥感数据源与 特征，遥感图像预处理，遥感数据信息提取及遥感应用等。通过本课程的学习，学生将掌握 遥感技术的基本理论、了解国内外主要的遥感数据，学习遥感图像处理方法，并综合应用遥 感技术解决资源利用、生态环境保护方面的相关问题。The development of remote sensing provides a new method and means to realize the universe from multidimensional and macro perspective for human. Remote sensing technology has become more and more important in resource utilization and protection of the ecological environment. The application talent is demanded urgently by relevant departments of the state. The contents of this course include: the basic concepts of physics of remote sensing, remote sensing data sources and characteristics, remote sensing image processing, remote sensing information extraction and remote sensing application. Through studying of this course, students w川 master remote sensing technology, understand the basic theory of remote sensing data mainly at home and abroad, study remote sensing image processing method, and the comprehensive application of remote sensing technology to solve resource utilization and protect ecological environment related issues.二、课程性质、目的与任务遥感技术及应用是为资源环境与城乡规划管理专业设立的专业基础课。本课程教学目的 是通过课程的讲授和实验，使学习者掌握遥感科学技术的基本理论；掌握遥感信息的来源和 遥感图像的成像原理；掌握遥感技术及应用的基本知识内容；基本掌握遥感在资源与环境等 方面应用的技术方法；了解遥感技术的发展与应用领域。三、教学基本要求遥感技术及应用是一门具有广泛实用性的应用技术课程。是我校地质、资源环境、自然 地理、土地资源管理、地理信息系统、环境工程的专业的必修或选修课。通过课程的讲授和 实验，使学习者掌握遥感科学技术的基本理论；掌握遥感技术及应用的基本知识内容；基本 掌握遥感在资源与环境等方面应用的技术方法；了解遥感技术的发展与应用领域。四、各章节内容及学时分配第一章绪论（2学时）一、遥感与遥感技术（-）遥感的基本概念（-）遥感技术系统和特点二、遥感科学技术的发展历史和前景（-）遥感科学技术发展历史（-）遥感科学技术发展前景三、遥感技术的应用领域第二章遥感物理基础（4学时）第一节电磁波的基本特征一、电磁辐射的基本特征（-）电磁波的传播（二）电磁波的叠加和相干（三）电磁波的衍射（四）电磁波的偏振（极化）（五）电磁波的多谱勒效应（六）电磁波的波粒两象性二、电磁波谱第二节电磁辐射源一、电磁辐射度量与单位二、物体的热辐射（-）绝对黑体及其辐射定律（-）物体的热惯量（P）三、太阳辐射与地球辐射第三节地球大气对电磁辐射传输的影响一、大气的散射（）瑞利（Rayleigh）散射（-）米氏（Mie）散射（三）无选择性散射二、大气吸收三、大气反射四、大气窗口与遥感波段通道大气窗口的含义、遥感常用的波段通道第四节地物波谱特征一、地物波谱曲线与波谱分析二、地物的反射波谱和发射波谱(-)反射波谱、反射率(-)发射波谱、亮度温度、发射率(三)几类地物的波谱特征(四)地物波谱的时间效应和空间效应第五节彩色原理一、彩色三要素色别、色明度、色饱和度二、三原色原理三原色、三间色、互补色三、多光谱摄影第三章遥感图像成像系统与图像类型(8学时)第一节遥感成像技术系统一、遥感平台(-)遥感平台类型(-)卫星轨道主要参数和轨道类型(三)卫星运行姿态(四)几种航天平台运行特征二、遥感仪器(-)遥感仪器的基本组成及工作原理(-)遥感仪器特性参数(三)遥感仪器类型和成乡像原理三、遥感地面接受站四、遥感信息的传输五、遥感图像的种类六、遥感图像的基本属性(-)波谱特性(-)几何特性(三)时间特性第二节光学摄影像片特性一、帧幅式摄影像片特性(-)帧幅式航空像片的种类(-)帧幅式航空像片的地面覆盖与影像重叠(三)帧幅式航空像片的空间特性(四)航空像片波谱特性(五)帧幅式航空像片质量评定二、全景式航空像片特性(-)全景式航空像片的空间特性(-)全景式航空像片的波谱特性第三节光机扫描图像特征一、MSS与TM图像的空间特征(-)MSS与TM图像的地面覆盖与图像重叠(-)扫描的瞬时视场与图像像元(三)MSS与TM图像的投影性质与图像歪斜变形二、光机扫描图像的波谱特性(-)MSS与TM图像的波谱意义(-)MSS与TM图像的波谱分辨率与多波段效应(三)热红外扫描图像的波谱效应第四节固体自扫描图像特征一、SPOT卫星HRV的成像特点(-)垂直观察推扫成像(二)倾斜观察推扫成像二、HRV的图像特征()HRV的图像的空间特性(-)HRV的图像的波谱特性第五节成像雷达图像特征一、成像雷达图像的空间特征(-)雷达的成像原理(-)近距离压缩(三)透视收缩(四)雷达叠掩和阴影二、成像雷达图像色调的影响因素(-)成像雷达的工作波长(-)成像雷达的照射俯角(三)成像雷达的极化方式(四)地物表面的粗糙度(五)地物的复介电常数(六)反射角效第四章遥感图像处理(4学时)第一节光学图像处理一、光学等密度分割处理二、光学彩色合成处理三、其它光学图像处理第二节数字图像处理一、数字图像处理的基本概念(-)数字图像(-)数字图像处理(三)数字图像处理系统二、图像预处理(-)大气校正(-)几何校正（三）数字镶嵌和数字放大三、图像增强处理（-）反差增强（二）彩色增强（三）比值增强（四）卷积增强四、图像分类处理（-）图像分类的依据（-）非监督分类（三）监督分类第五章遥感图像解译标志与解译方法（4学时）第一节资源与环境解译目的与内容一、资源与环境解译目的二、资源与环境解译内容第二节资源与环境解译标志一、图像的色调与色彩二、地物的几何形态三、地物的阴影四、水系类型和水系分析五、地貌类型和形态六、植被标志七、土壤标志八、人类工程活动标志九、综合影纹图案第三节解译原则与方法一、解译原则二、分析方法第六章岩石、土层遥感解译（4学时）第一节岩岩浆岩的解译一、中酸性岩体解译二、基性、超基性岩（铁镁质岩）解译三、脉岩解译第二节沉积岩解译一、沉积岩基本解译标志二、主要类型沉积岩的解译三、松散沉积物的解译第三节变质岩的解译一、区域变质岩的解译二、构造变质岩的解译三、接触变质岩的解译第四节岩性识别方法与解译要领一、岩性解译特点二、岩性解译要领三、岩性识别的主要方法第五节遥感地层分析与岩性编图一、地层角度不整合接触关系解译二、岩性变化遥感分析三、遥感地质图件的编制第七章地质构造解译与编图（6学时）第一节岩层产状解译一、不同产状岩层的图像特征二、岩层产状的测定第二节褶皱构造的解译一、褶皱构造的解译标志二、褶皱构造地质特征遥感分析第三节断裂与线性构造解译一、断裂与线性构造二、断裂与线性构造的解译标志三、断裂构造的地质特征分析四、断裂与线性构造解译资料的分析方法第四节环行构造解译一、环行影像与环行构造二、环行构造的图像特征第五节隐伏构造与活动构造的解译一、隐伏构造的解译二、活动构造的解译第六节遥感构造编图一、遥感构造编图的精度二、遥感构造编图的种类三、遥感构造编图基本方法第八章城市遥感（2学时）第一节城市遥感信息识别提取一、城市的电磁波谱与影像特征第二节城市用地遥感图像特征分析一、城市占地位置的遥感图像特征二、城市空间用地结构特征三、城市内部各组成单元影像特征第三节城镇居民点信息提取与识别一、居民地及背景地物光谱分析二、居民地及背景地物光谱均值特征分析三、基于光谱分析的居民地的提取模型第四节 城市人口的遥感估算一、人口估算的可行性二、城市人口的遥感估算方法三、南京市人口遥感估算试验（案例）第九章土地资源及农业和林业遥感应用（2学时）第一节遥感技术在农业上的应用方向概述第二节遥感土地调查及土地资源动态监测一、概述二、遥感土地资源调查特点三、遥感土地资源调查的程序和方法四、遥感土地调查基本程序第三节农业、林业典型遥感图像分析一、农业、林业典型遥感图像分析二、黄河三角洲土地动态变化遥感监测实例分析第十章环境监测遥感应用（2学时）第一节洪水灾情预报遥感监测典型图像分析 第二节大气环境遥感监测典型图像分析 第三节森林火灾遥感监测典型图像分析 第四节火山活动遥感监测典型图像分析 第五节海洋环境及水污染遥感监测典型图像分析 第六节土地荒漠化遥感监测典型图像分析 第七章地质灾害遥感监测典型图像分析第十一章遥感、地理信息系统和全球定位系统的集成与应用（2学时）第一节地理信息系统一、地理信息系统的概念二、地理信息系统的研究与应用现状三、地理信息系统在资源环境研究中的应用第二节卫星定位导航系统一、卫星定位导航系统的基本概念二、美、俄卫星定位导航系统简介三、卫星定位导航系统在资源环境研究中的应用第三节遥感、地理信息系统和全球定位系统的集成与应用一、遥感与地理信息系统的集成二、遥感与全球定位系统的集成三、遥感、地理信息系统和全球定位系统的整体集成四、遥感、地理信息系统、全球定位系统、数字摄影测量系统和专家系统的结合一5S 集成系统五、实验1 .实验目的与任务实验课是完成本课程教学的重要环节。其目的是使学生了解地质资源、水资源、农林资 源、土地资源和自然与人文环境及自然灾害等的遥感图像特征，掌握资源环境的遥感信息提 取、遥感信息成因机理综合研究方法。通过课程的讲授和实验，使学习者掌握遥感科学技术 的基本理论；掌握遥感技术及应用的基本知识内容；基本掌握遥感在资源与环境等方面应用的技术方法；了解遥感技术的发展与应用领域C2 .实验教学基本要求学会航空像片立体像对的观察方法，了解人文地理要素的遥感图像特征，掌握人文地理 要素遥感解译方法；掌握主要类型地貌单元、地质灾害的遥感图像特征和解译方法；掌握主 要农作物、森林植被与农林灾害的遥感图像特征和解译方法；掌握主要类型土地资源、城市 土地动态变化的遥感图像特征和解译方法3 .实验教材或指导书遥感技术及应用实习指导书杨德明，吉林大学地球科学学院4 .实验项目一览表序 号实验项目内容提要实验 类型学时 分配主要仪器 设备实验地点1航空像片立体观 察与人文地理要 素遥感图像解译学会航空像片立体像对的观察 方法，了解主要人文地理要素 的遥感图像特征和解译方法。验证性2航空反光 立体镜地球科学学院教 学楼224房间2自然地理要素遥 感图像解译掌握主要类型自然地理要素遥 感图像特征和解译方法。验证性2航空反光 立体镜地球科学学院教 学楼224房间3地貌、地质灾害遥 感图像解译掌握主要类型地貌和滑坡、崩 塌等地质灾害的遥感图像特征 和解译分析方法。验证性2航空反光 立体镜地球科学学院教 学楼224房间4农林、土地资源的 遥感图像解译掌握主要农作物、森林植被与 土地利用类型的遥感图像特征 和解译分析方法。验证性2航空反光 立体镜地球科学学院教 学楼224房间六、考核方式考核分为平时考核和期末考核。平时考核为课堂作业和实验报告，二者成绩占总成绩的 30%o其末考核为闭卷考试，其成绩占总成绩的70凯作业评定标准如下：(1) 7-10分：思路清晰、能合理分析要解决的问题、所采用方法正确、结论正确、 报告表述清晰；(2) 4-6分：思路不太清晰、没有完全理解要解决的问题、部分方法不正确、部分操 作有误、结论不正确、报告表述一般；(3) 0-3分：思路不正确、不能正确分析要解决的问题、方法不正确、操作有误、结 论不正确、报告表述不清晰。七、审核人王锡魁教授学院审定程序说明在课题组讨论基础上执笔人编写大纲，由同专业教授、教研室审核后提出修改建议，课 题组和执笔人进行修改后，提交学院教学委员会审定定稿。