《遙感導(dǎo)論》課程教學(xué)大綱

1、遙感導(dǎo)論課程教學(xué)大綱課程編號:507610課程名稱：遙感導(dǎo)論英文名稱：IntroductiontoRemoteSensing課程類型:專業(yè)核心課總學(xué)時：64講課學(xué)時：60實(shí)驗(yàn)學(xué)時：4學(xué)分：4適用對象:資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃、地理信息系統(tǒng)、地理科學(xué)先修課程：相關(guān)基礎(chǔ)課程執(zhí)筆人：湯慶新審定人：張保華一、課程性質(zhì)、目的和任務(wù)遙感導(dǎo)論是資源環(huán)境、地理信息系統(tǒng)及地理科學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。課程注重反映現(xiàn)代遙感技術(shù)的最新成果與應(yīng)用內(nèi)容，并結(jié)合經(jīng)濟(jì)建設(shè)實(shí)際，詳細(xì)介紹了遙感的基本概念、電磁輻射與地物波譜、遙感成像原理、遙感圖像特征、遙感圖像分析的原理與方法、圖像信息的提取與分類處理、遙感的應(yīng)用及實(shí)例，3S集成，

2、以及新型遙感平臺與傳感器等。該課程的目的和任務(wù)：通過本課程學(xué)習(xí)，要求學(xué)生牢固掌握遙感技術(shù)的基本概念和基本原理；掌握運(yùn)用遙感技術(shù)原理、方法解釋和解決實(shí)際問題的能力；了解遙感技術(shù)的前沿動態(tài)和發(fā)展趨勢。尤其注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手和應(yīng)用能力，為學(xué)習(xí)專業(yè)課程、從事專業(yè)技術(shù)工作和進(jìn)行科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。二、課程教學(xué)和教改基本要求1. 本課程主講授遙感基本理論。內(nèi)容比較枯燥，所以在教學(xué)中應(yīng)盡量采用通俗易懂和形象化語言表述，著重講清地物電磁波譜的基本遙感理論問題。2. 對于有關(guān)物理學(xué)公式，不須推導(dǎo)過程，重點(diǎn)理解其基本原理。3. 根據(jù)課程進(jìn)程的需要，適當(dāng)?shù)牟贾谜n外閱讀文獻(xiàn)報(bào)告和體會，以加深對所學(xué)理論知識的理解和了

3、解本學(xué)科的研究動態(tài)。三、課程各章重點(diǎn)與難點(diǎn)、教學(xué)要求與教學(xué)內(nèi)容第一章緒論一、教學(xué)重點(diǎn)：遙感的定義（廣義與狹義）、遙感系統(tǒng)組成、遙感的類型與特點(diǎn)。二、難點(diǎn):遙感系統(tǒng)組成三、教學(xué)要求：（一）從廣義與狹義兩方面掌握遙感的定義，了解遙感系統(tǒng)的組成；（二）掌握遙感的分類；（三）與常規(guī)方法相比，掌握遙感的主要特點(diǎn)；(四) 了解遙感發(fā)展簡史及我國遙感事業(yè)的成就。四、教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)遙感概述1 遙感技術(shù)是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一門綜合性探測技術(shù)。2 遙感技術(shù)與現(xiàn)代物理學(xué)、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)學(xué)和地理學(xué)密切相關(guān)。3 遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，成為地球環(huán)境資源的調(diào)查和規(guī)劃不可缺少的有效手段。第二節(jié)遙感

4、概念和遙感數(shù)據(jù)1 遙感(RemoteSensing)概念廣義：泛指一切無接觸的遠(yuǎn)距離探測，包括對電磁場、力場、機(jī)械波(聲波、地震波)等的探測遙感定義：是從遠(yuǎn)處探測感知物體，也就是不直接接觸物體，從遠(yuǎn)處通過探測儀器接收來自目標(biāo)地物的電磁波信息，經(jīng)過對信息的處理，判別出目標(biāo)地物的屬性2 遙感數(shù)據(jù)太陽輻射經(jīng)過大氣層到達(dá)地面，一部分與地面發(fā)生作用后反射，再次經(jīng)過大氣層，到達(dá)傳感器。傳感器將這部分能量記錄下來，傳回地面，即為遙感數(shù)據(jù)。第三節(jié)遙感的特性1 大面積的同步觀測。2 時效性。3 數(shù)據(jù)的綜合性和可比性。4 經(jīng)濟(jì)性。5 局限性。第四節(jié)遙感平臺1 遙感平臺是裝載傳感器的運(yùn)載工具,按高度分為：地面平臺：

5、為航空和航天遙感作校準(zhǔn)和輔助工作。航空平臺：80km以下的平臺，包括飛機(jī)和氣球。航天平臺：80km以上的平臺，包括高空探測火箭、人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)。2 人造地球衛(wèi)星的類型：低高度、短壽命衛(wèi)星：150350km,用于軍事。中高度、長壽命衛(wèi)星：3501800km,地球資源。高高度、長壽命衛(wèi)星：約3600km,通信和氣象。第五節(jié)遙感數(shù)據(jù)的類型1 按平臺高度分類航空遙感、航天遙感、地面遙感2 按傳感器的工作方式分主動式遙感、被動式遙感3 按電磁波段分紫外(0.3-0.4mm)、可見光(0.4-0.7mm)、紅外(0.7T4mm)、微波(O.lTOOcm)第六節(jié)遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域1 林業(yè)：

6、清查森林資源、監(jiān)測森林火災(zāi)和病蟲害。2 農(nóng)業(yè)：作物估產(chǎn)、作物長勢及病蟲害預(yù)報(bào)。3 水文與海洋：水資源調(diào)查、水資源動態(tài)研究、冰雪監(jiān)控、海洋漁業(yè)。4 國土資源：國土資源調(diào)查、規(guī)劃和政府決策,土地利用變化。5 氣象：天氣預(yù)報(bào)、氣候預(yù)報(bào)、全球氣候演變研究。6 環(huán)境監(jiān)測：水污染、海洋油污染、大氣污染、固體垃圾等及其預(yù)報(bào)。7 測繪：航空攝影測量測繪地形圖、編制各種類型的專題地圖和影像地圖。8 城市：城市綜合調(diào)查、規(guī)劃及發(fā)展。9 考古：遺址調(diào)查、預(yù)報(bào)。10 地理信息系統(tǒng)：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、更新數(shù)據(jù)第七節(jié)遙感的發(fā)展簡況1 國外概況2 國內(nèi)概況第二章電磁輻射與地物光譜特征一、教學(xué)重點(diǎn):電磁波譜、電磁輻射、黑體輻射及黑體

7、輻射規(guī)律、實(shí)際物體輻射規(guī)律、太陽光譜、大氣吸收、大氣散射（瑞利散射、米氏散射、無選擇性散射）、大氣窗口及投射分析、地表自身的熱輻射、反射率、反射的類型及地物反射波譜特征、地物波譜特性的測量。二、難點(diǎn):黑體輻射及黑體輻射規(guī)律、大氣散射（瑞利散射、米氏散射、無選擇性散射）、大氣窗口及投射分析、地物波譜特性的測量三、教學(xué)要求（一）掌握什么是電磁波譜、電磁輻射，電磁輻射的度量；（二）掌握什么是黑體輻射、黑體輻射與實(shí)際物體輻射的規(guī)律；（三）了解太陽光譜的特點(diǎn)；（四）理解太陽輻射傳播到地表面又返回到傳感器的過程中所發(fā)生的物理現(xiàn)象；（五）掌握大氣散射的類型與其特點(diǎn)；（六）掌握大氣窗口的概念及大氣窗口的主要光

8、譜段；（七）掌握反射率及其類型；（八）理解太陽輻射與地表之間的相互作用；（九）掌握植被、土壤、水體及巖石的光譜特征；（十）地物波譜特性的測量。四教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)遙感的電磁波原理1 電磁波交互變化的電磁場在空間的傳播。2 描述電磁波特性的指標(biāo)波長、頻率、振幅、位相等。3 電磁波的特性3.1電磁波是橫波3.2在真空中以光速傳播3.3電磁波具有波粒二象性4 電磁波譜5 遙感應(yīng)用的電磁波波譜段第二節(jié)電磁輻射的度量1 輻射源2 輻射測量輻射能量(W)輻射通量(二dW/dt)輻射通量密度(E=dO/ds)輻照度(I=d©/ds)輻射出射度(M=d/ds)3 黑體輻射第三節(jié)太陽輻射與大氣的作用1 大

9、氣結(jié)構(gòu)與成分2 大氣吸收作用大氣吸收：太陽輻射通過大氣層時，大氣層中某些成分對太陽輻射產(chǎn)生選擇性的吸收，即把部分太陽輻射能轉(zhuǎn)換為本身內(nèi)能，使溫度升高。3 大氣反射作用大氣對太陽輻射的反射作用主要是水蒸氣造成的。影響最大的就是云。其影響程度與云量和云的厚度有關(guān)。4 大氣散射5 大氣窗口第四節(jié)太陽輻射與地物的作用1太陽輻射與地表的相互作用()2地物的反射率()3漫反射()4鏡面反射()第五節(jié)地物的熱輻射第六節(jié)微波與地物的作用1在電磁波譜中，波長在1mmlm范圍的波稱微波。(微波波段劃分)2 微波遙感特性：第七節(jié)各典型地物的光譜曲線1植被光譜曲線2土壤光譜曲線3 水體光譜曲線4 巖石光譜曲線5 常見

10、地物比較光譜曲線第三章遙感成像原理與遙感圖像特征一、教學(xué)重點(diǎn)主要的遙感平臺及各自的特點(diǎn)、攝影像片的幾何特征、微波、微波遙感及微波遙感的特點(diǎn)與方式遙感圖像的空間、時間、光譜、輻射分辨率。二、難點(diǎn):攝影像片的幾何特征、微波、微波遙感及微波遙感的特點(diǎn)與方式三、教學(xué)要求（一）掌握三大遙感平臺：氣象衛(wèi)星系列、陸地衛(wèi)星系列及海洋衛(wèi)星系列的特點(diǎn)；（二）了解攝影與掃描成像的基本原理，兩者所形成的圖像有什么區(qū)別？（三）了解攝影像片的幾何特征。掌握像片比例尺的計(jì)算方法；（四）掌握什么是微波、微波遙感，微波遙感的特點(diǎn)；（五）掌握微波遙感的方式（主動與被動）及其傳感器，什么是距離分辨力和方位分辨力；（六）掌握圖像的空

11、間分辨率、波譜分辨率、輻射分辨率與時間分辨率。四、教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)氣象衛(wèi)星系列1氣象衛(wèi)星特點(diǎn)軌道、短周期重復(fù)觀測、成像面積大，有利于獲得宏觀同步信息，減少數(shù)據(jù)處理容量、資料來源連續(xù)、實(shí)時性強(qiáng)、成本低2我國情況FY-1A（1988年9月7日，太陽同步軌道）：我國第一顆環(huán)境遙感衛(wèi)星，主要任務(wù)是獲取全球的晝夜云圖資料及進(jìn)行空間海洋水色遙感試驗(yàn)。FY-1B（1990年9月3日）：用于天氣預(yù)報(bào)、提供植被指數(shù)、區(qū)分云雪、進(jìn)行海洋水色觀測。FY-1C（1999年5月，太陽同步軌道）：獲取全球的晝夜云圖資料。FY-1D（2002年5月3 氣象衛(wèi)星資料的應(yīng)用領(lǐng)域天氣分析和氣象預(yù)報(bào)氣候研究資源與環(huán)境第二節(jié)陸地衛(wèi)星

12、系列1 Landsat：軌道及圖像特征2 SPOT：軌道及圖像特征3 CBERS：軌道及圖像特征4 EOSModis:軌道及圖像特征5 其它陸地衛(wèi)星：軌道及圖像特征第三節(jié)海洋衛(wèi)星系列1日本海洋觀測衛(wèi)星（M0S1）2 ERS（歐空局）3加拿大雷達(dá)衛(wèi)星（RADARSAT）4 海洋遙感的特點(diǎn)第二節(jié)攝影成像1攝影機(jī):分幅式攝影機(jī)全景攝影機(jī)（掃描攝影機(jī)）:縫隙式攝影機(jī)（航帶攝影機(jī)）鏡頭轉(zhuǎn)動式攝影機(jī)多光譜攝影機(jī):多相機(jī)組合型多鏡頭組合型光束分離型數(shù)碼攝影機(jī)2攝影像片的幾何特性垂直攝影:攝影機(jī)主光軸垂直于地面或偏離垂線在3°以內(nèi)。傾斜攝影:攝影機(jī)主光軸偏離垂線大于3°。垂直像片的幾何特征

13、像片的投影中心投影與垂直投影的區(qū)別中心投影的透視規(guī)律中心投影與垂直投影的區(qū)別投影距離的影響投影面傾斜的影響地形起伏的影響3像片的比例尺像片比例尺即像片上兩點(diǎn)之間的距離與地面上相應(yīng)兩點(diǎn)實(shí)際距離之比。平均比例尺:以各點(diǎn)的平均高程為起始面，并根據(jù)這個起始面計(jì)算出來的比例尺。主比例尺:由像主點(diǎn)航高計(jì)算出來的比例尺，它可以概略地代表該張航片的比例尺感光特征曲線:橫坐標(biāo)為曝光量的對數(shù)值，縱坐標(biāo)為膠片的光學(xué)密度。感光度:指膠片的感光速度。遙感需用感光度高的膠片。光學(xué)密度:指膠片竟感光顯影后，影像表現(xiàn)出的深淺程度。反差與反差系數(shù)：反差指膠片的明亮部分與陰暗部分的密度差。反差系數(shù)是指拍攝后負(fù)片影像與景物亮度差之

14、比?；异F度：未經(jīng)感光的膠片，顯影后仍產(chǎn)生輕微的密度，呈淺灰色，故稱灰霧度寬容度：指表達(dá)被攝物體亮度間距的能力。遙感攝影希望用寬容度大膠片。解像力(感光膠片的分辨力)：解像力的大小以每毫米范圍內(nèi)分辨出的線條數(shù)表示。單位：線對/毫米。4感色性黑白攝影膠片彩色膠片天然(真彩)色片：能夠真實(shí)地還原被攝物體的自然色彩。紅外彩色片：由感紅外層、感紅層和感綠層第三節(jié)掃描成像1 光/機(jī)掃描成像工作原理：掃描鏡在機(jī)械驅(qū)動下，隨遙感平臺的前進(jìn)運(yùn)動而擺動，依次對地面進(jìn)行掃描，地面物體的輻射波束經(jīng)掃描鏡反射，并經(jīng)透鏡聚焦和分光分別將不同波長的波段分開，再聚焦到感受不同波長的探測元件上。幾種光機(jī)掃描一儀紅外掃描儀：接受

15、地物的紅外輻射能量，并把它傳給探測元件。多光譜掃描儀(MSS):與紅外掃描儀基本類似，其不同之處是，外加一個分光系統(tǒng)，把來自地物的電磁波信號，分成若干個不同的波段，同時用多個探測器同步記錄相應(yīng)波段的信息。而紅外掃描儀只在紅外波段工作。專題制圖儀TM：專題制圖儀TM的成像原理與MSS致，與MSS相比，空間分辨率由80米提高到30米；探測波段由4個增加到7個。2 固體自掃描成像固體自掃描是用固定的探測元件，通過遙感平臺的運(yùn)動對目標(biāo)地物進(jìn)行掃描的一種成像方式?；緦儆诠鈱W(xué)機(jī)械式掃描。推帚式面陣列成像光譜儀3 推帚式掃描儀概念結(jié)構(gòu)常用遙感數(shù)據(jù)及其特征4 微波遙感與成像5 遙感圖像的特征遙感圖像的空間分

16、辨率(Spatialresolution)'圖象的光譜分辨率(SpectralResolution)輻射分辨率(RadiometricResolution)圖象的時間分辨率（TemporalResolution）第四章遙感圖像處理一、教學(xué)重點(diǎn):亮度對比與顏色對比、顏色的性質(zhì)、孟賽爾顏色立體、加色法與減色法、互補(bǔ)色與三原色、色度圖、光學(xué)增強(qiáng)處理、數(shù)字圖像及其輻射校正與幾何校正、數(shù)字圖像的增強(qiáng)。二、難點(diǎn):孟賽爾顏色立體、數(shù)字圖像及其輻射校正與幾何校正、數(shù)字圖像的增強(qiáng)。三、教學(xué)要求（一）了解亮度對比與顏色對比、顏色的性質(zhì)。（二）理解孟賽爾顏色立體。（三）掌握三原色、互補(bǔ)色，掌握加色法與減色法

17、的基本原理。（四）理解色度圖。（五）了解基本的光學(xué)增強(qiáng)處理方法。（六）理解數(shù)字圖像，了解數(shù)字圖像輻射校正的基本方法：直方圖最小值去除法、回歸分析法（七）掌握遙感影像幾何畸變的原因及幾何畸變的校正方法。（八）控制點(diǎn)選區(qū)的原則。（九）掌握數(shù)字圖像增強(qiáng)的幾種方法：對比度變換、空間濾波、彩色變換、圖像運(yùn)算及多光譜變換（十）了解遙感與非遙感信息復(fù)合的意義四、教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)光學(xué)原理與光學(xué)處理1 顏色視覺亮度對比和顏色對比亮度對比：對象相對于背景的的明亮程度。改變對比度，可以提高圖象的視覺效果。顏色對比：在視場中，相鄰區(qū)域的不同顏色的相互影響叫做顏色對比。兩種顏色相互影響的結(jié)果使每種顏色會向其影響色的補(bǔ)色

18、變化。在兩種顏色的邊界，對比現(xiàn)象更為明顯。因此，顏色的對比會產(chǎn)生不同的視覺效果。2 加色法與減色法顏色相加原理顏色相減原理3 學(xué)增強(qiáng)處理彩色合成加色法彩色合成減色法彩色合成光學(xué)增強(qiáng)處理光學(xué)信息的處理圖像的相加和相減遙感黑白影象的假彩色編碼第二節(jié)數(shù)字圖像增強(qiáng)1 數(shù)字圖像及其直方圖2 數(shù)字圖像增強(qiáng)2.1 對比度變換又稱反差增強(qiáng)、輻射增強(qiáng)主要通過改變圖像灰度分布態(tài)勢，擴(kuò)展灰度分布區(qū)間，達(dá)到增強(qiáng)反差的目的。通過調(diào)整直方圖來實(shí)現(xiàn)調(diào)整后的直方圖應(yīng)達(dá)到：分布好（較均勻），沒有大量暗或亮的象元集中分布直方圖均衡非線性的增強(qiáng)方法；直方圖匹配2.2 空間濾波圖像卷積運(yùn)算平滑：均值平滑、中值濾波平滑2.3 彩色變換

19、單波段彩色變換2.4 圖像運(yùn)算差值運(yùn)算：兩幅同樣行、列數(shù)的圖像，對應(yīng)像元的亮度值相減就是差值運(yùn)算。2.5 多光譜變換其變換的本質(zhì):對遙感圖像實(shí)行線性變換，使光譜空間的坐標(biāo)按一定規(guī)律進(jìn)行旋轉(zhuǎn)K-L變換K-T變換2.5 多源信息復(fù)合1）遙感信息復(fù)合2）遙感與非遙感數(shù)據(jù)復(fù)合第三節(jié)遙感圖像的校正1 遙感圖像的輻射校正遙感圖像的輻射誤差主要有三個因素：2 遙感圖像的幾何畸變遙感影像幾何變形的原因遙感器的內(nèi)部畸變：由遙感器結(jié)構(gòu)引起的畸變。遙感平臺位置和運(yùn)動狀態(tài)變化的影響地形起伏的影響地球表面曲率的影響大氣折射的影響3 遙感圖像的幾何校正幾何粗校正：幾何精校正：利用地面控制點(diǎn)進(jìn)行的幾何校正稱為幾何精校正。具

20、體步驟：重采樣的兩種方法：內(nèi)插計(jì)算（確定亮度）控制點(diǎn)的選取4 遙感圖像的配準(zhǔn)圖像配準(zhǔn)的定義圖像配準(zhǔn)的必要性圖像配準(zhǔn)的方式圖像配準(zhǔn)的一般過程第五章遙感圖像目視解譯與制圖一、教學(xué)重點(diǎn):遙感圖像目標(biāo)地物識別特征、攝影像片的種類、解譯標(biāo)志及判讀方法,掃描影像的種類、解譯標(biāo)志及判讀方法、微波影像的特點(diǎn)、解譯標(biāo)志及判讀方法、目視解譯的基本步驟、遙感影像制圖。二、難點(diǎn):掃描影像的種類、解譯標(biāo)志及判讀方法、微波影像的特點(diǎn)、解譯標(biāo)志及判讀方法三、教學(xué)要求1 理解遙感圖像目視解譯與計(jì)算機(jī)解譯；2 掌握攝影像片的種類、解譯標(biāo)志及判讀方法。重點(diǎn)掌握熱紅外像片的判讀；3掌握掃描影像（MSS,TM.SPOT）的特征、解譯

21、標(biāo)志及判讀方法；4 掌握微波影像的特點(diǎn)、解譯標(biāo)志及判讀方法；5 了解目視解譯的基本步驟四、教學(xué)內(nèi)容；第一節(jié)遙感圖像的目視解譯原理1 目標(biāo)地物的特征色：指目標(biāo)地物在遙感影像上的顏色，包括色調(diào)、顏色和陰影。形：指目標(biāo)地物在遙感影像上的形狀，包括形狀、紋理、大小、圖形等。位：指目標(biāo)地物在遙感影像上的空間位置，包括目標(biāo)地物分布的空間位置、相關(guān)布局等。2 目標(biāo)地物識別特征色調(diào)：全色遙感圖像中從白到黑的密度比例叫色調(diào)（也叫灰度）顏色：是彩色圖像中目標(biāo)地物識別的基本標(biāo)志。陰影：是圖像上光束被地物遮擋而產(chǎn)生的地物的影子。據(jù)此可判讀物體性質(zhì)或高度。形狀：目標(biāo)地物在遙感圖像上呈現(xiàn)的外部輪廓。紋理：也叫內(nèi)部結(jié)構(gòu)，指

22、遙感圖像中目標(biāo)地物內(nèi)部色調(diào)有規(guī)則變化造成的影像結(jié)構(gòu)。大?。褐高b感圖像上目標(biāo)物的形狀、面積與體積的度量。位置：指目標(biāo)地物分布的地點(diǎn)。圖形：目標(biāo)地物有規(guī)律的排列而成的圖形結(jié)構(gòu)。相關(guān)布局：多個目標(biāo)地物之間的空間配置關(guān)系。3 目視解譯的認(rèn)知過程自下向上的過程自上向下的過程4 目視解譯方法直接判讀法:使用的直接判讀標(biāo)志有色調(diào)、色彩、大小、形狀、陰影、紋理、圖案等。對比分析法:同類地物對比分析、空間對比分析、時相動態(tài)對比法。信息復(fù)合法:綜合推理法5.遙感圖像目視解譯步驟野外驗(yàn)證與補(bǔ)判目視解譯成果的轉(zhuǎn)繪與制圖第二節(jié)遙感圖像的目視解譯基礎(chǔ)1 遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的種類可見光黑白全色像片黑白紅外像片彩

23、色像片彩紅外像片多波段攝影像片遙感攝影像片特點(diǎn)與解譯標(biāo)志遙感攝影像片的判讀方法2 遙感掃描影象的判讀常見遙感掃描影像的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用遙感掃描影像特征與解譯方法遙感掃描影像特征宏觀綜合概括性強(qiáng)：空間分辨率越低，對地面景觀概括性越強(qiáng)，對景物細(xì)節(jié)的表現(xiàn)力越差。信息量豐富：遙感掃描影像采用多波段記錄地物的電磁波信息，每個波段都提供了豐富的信息。動態(tài)觀測：資源衛(wèi)星進(jìn)入太空，就一刻不停地繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，以一定周期重復(fù)掃描地球表面，并及時向地面發(fā)送最新所獲掃描影像。2遙感掃描影象的判讀遙感影像主要解譯方法先圖外后圖內(nèi)：先了解影像圖框外提供的各種信息。先整體后局部：先整體觀察，綜合分析目標(biāo)地物與周圍環(huán)境的關(guān)系。

24、勤對比，多分析：多個波段對比；不同時相對比；不同地物對比。3 微波影象的判讀第三節(jié)遙感圖像人工判讀1判讀設(shè)備的分類2遙感圖像專題判讀第四節(jié)遙感制圖1遙感影像地圖1.1 遙感影像地圖的特點(diǎn)豐富的信息量直觀形象性具有一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)現(xiàn)勢性強(qiáng)1.2 遙感影像地圖的發(fā)展趨勢電子影像地圖多媒體影像地圖：直觀、形象的影像信息再配以生動的聲音解說等。立體全息影像地圖：是利用從不同角度攝影獲取的區(qū)域重疊的兩張影像，構(gòu)成像對。2.常規(guī)制作遙感影像圖2.1 影像地圖的設(shè)計(jì)2.2 遙感影像的選擇、處理和識別2.3 地理基礎(chǔ)底圖的選取:一般選地形圖作為地理基礎(chǔ)底圖。2.4 影像幾何糾正2.5 制作線劃注記版2.6 遙感

25、影象地圖的制印3 計(jì)算機(jī)輔助遙感制圖第六章遙感數(shù)字圖像計(jì)算機(jī)解譯一、教學(xué)重點(diǎn):數(shù)字圖像的性質(zhì)與特點(diǎn)、表示方法、數(shù)字圖像分類原理、監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類、遙感圖像多種特征的抽取、遙感圖像解譯專家系統(tǒng)。二、難點(diǎn):監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類三、教學(xué)要求（一）了解數(shù)字圖像的性質(zhì)與特點(diǎn)、表示方法；（二）掌握數(shù)字圖像分類原理、監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類的具體方法及兩種分類方法的區(qū)別；（三）了解遙感圖像多種特征的抽?。唬ㄋ模┝私膺b感圖像解譯專家系統(tǒng)的組成。四、教學(xué)內(nèi)容；第一節(jié)遙感數(shù)字圖像的性質(zhì)與特點(diǎn)遙感數(shù)字圖像1遙感數(shù)字圖像是以數(shù)字表示的遙感圖像,其最基本的單元是像素.像素是成像過程的采樣點(diǎn),也是計(jì)算機(jī)處理圖像的最小單元

26、.像素具有空間特征和屬性特征.像素的屬性特征采用亮度值來表達(dá).正像素;混合像素2遙感數(shù)字圖像的特點(diǎn)便于計(jì)算機(jī)處理與分析圖像信息損失少抽象性強(qiáng)3 遙感數(shù)字圖像的表示方法遙感數(shù)字圖像是以二維數(shù)組來表示的.遙感圖像按照波段數(shù)量分為:多波段數(shù)字圖像的三種數(shù)據(jù)格式4 航空像片的數(shù)字化空間采樣：將航空像片具有的連續(xù)灰度信息轉(zhuǎn)化為每行有m個單元，每列有n個單元的像素組合。屬性量化：可得到每個像元的數(shù)字模擬量，與航空像片中對應(yīng)位置上的灰度相對應(yīng)。第二節(jié)遙感數(shù)字圖像的自動分類1 分類基本過程根據(jù)圖像分類目的選取特定區(qū)域的遙感數(shù)字圖像，需考慮圖像的空間分辨率、光譜分辨率、成像時間、圖像質(zhì)量等。根據(jù)研究區(qū)域，收集與

27、分析地面參考信息與有關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)分類要求和圖像數(shù)據(jù)的特征，選擇合適的圖像分類方法和算法。制定分類系統(tǒng)，確定分類類別。找出代表這些類別的統(tǒng)計(jì)特征為了測定總體特征，在監(jiān)督分類中可選擇具有代表性的訓(xùn)練場地進(jìn)行采樣，測定其特征。在非監(jiān)督分類中，可用聚類等方法對特征相似的像素進(jìn)行歸類，測定其特征。對遙感圖像中各像素進(jìn)行分類。分類精度檢查。對判別分析的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。2圖像分類方法遙感圖像計(jì)算機(jī)分類方法監(jiān)督分類法最小距離分類法多級切割分類法特征曲線窗口分類法最大似然分類法(MaximumLikelihood)非監(jiān)督分類非監(jiān)督分類的主要方法是聚類分析。分級集群法動態(tài)聚類法監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類方法比較根本區(qū)

28、別在于是否利用訓(xùn)練場地來獲取先驗(yàn)的類別知識。監(jiān)督分類的關(guān)鍵是選擇訓(xùn)練場地。訓(xùn)練場地要有代表性，樣本數(shù)目要能夠滿足分類要求。此為監(jiān)督分類的不足之處。非監(jiān)督分類不需要更多的先驗(yàn)知識，據(jù)地物的光譜統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行分類。當(dāng)兩地物類型對應(yīng)的光譜特征差異很小時，分類效果不如監(jiān)督分類效果好。3)圖像分類中的有關(guān)問題未充分利用遙感圖像提供的多種信息提高遙感圖像分類精度受到限制大氣狀況的影響：吸收、散射。下墊面的影響：分類方法改進(jìn)傳統(tǒng)最大似然法的改進(jìn)多源輔助數(shù)據(jù)綜合分類第三節(jié)遙感圖像多種特征的抽取1 地物邊界跟蹤法1.1 點(diǎn)狀地物與面狀地物的邊界跟蹤1.2 線裝地物信息檢測與跟蹤2 形狀特征描述與提取1.1 地物形

29、狀特征的描述1.2 地物形態(tài)特征的提取3 地物空間關(guān)系特征描述與提取不同地物之間的空間關(guān)系：方位關(guān)系、包含關(guān)系、相鄰關(guān)系、相交關(guān)系、相貫關(guān)系?？臻g關(guān)系特征提取與描述方位關(guān)系的提取包含關(guān)系特征提取與描述相鄰關(guān)系特征抽取相交關(guān)系特征抽取相關(guān)關(guān)系特征的提取第四節(jié)遙感圖像解譯專家系統(tǒng)1遙感圖像解譯專家系統(tǒng)的組成1.1 圖像處理與特征提取子系統(tǒng)：包括圖像處理、地形圖數(shù)字化、精糾正、特征提取，結(jié)果存貯在遙感數(shù)據(jù)庫內(nèi)。1.2 遙感圖像解譯知識獲取系統(tǒng)：獲取遙感圖像解譯專家知識，并把專家知識形式化表示，存貯在知識庫中。1.3 狹義的遙感圖像解譯專家系統(tǒng)。2圖像處理與特征提取子系統(tǒng)2.1 圖像處理：2.2 分類

30、與特征提取子系統(tǒng)3 遙感圖像解譯知識獲取子系統(tǒng)3.1 遙感圖像解譯知識獲取系統(tǒng)的主要功能是知識獲取.3.2 知識獲取有三個層次:3.3 遙感圖像解譯描述性知識可以采用框架式方法表示3.4 過程性知識采用產(chǎn)生式規(guī)則知識表示方法4 遙感圖像解譯專家系統(tǒng)的機(jī)理4.1 遙感圖像數(shù)據(jù)庫包括遙感圖像數(shù)據(jù)和每個地物單元的不同特征，由數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)管理。4.2 解譯知識庫包括專家解譯知識和背景知識，由知識庫管理系統(tǒng)管理。4.3 推理機(jī)采用正向推理和反向推理相結(jié)合的方式進(jìn)行遙感圖像解譯。5 計(jì)算機(jī)解譯的主要技術(shù)發(fā)展趨勢5.1 抽取遙感圖像多種特征對高分辨率衛(wèi)星圖像的自動解譯來說，一般分別對目標(biāo)地物采用地、中、高三

31、個層次進(jìn)行特征抽取和表達(dá)。5.2逐步完成GIS各種專題數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，利用GIS數(shù)據(jù)減少自動解譯中的不確定性5.3 建立適用于遙感圖像自動解譯的專家系統(tǒng)，提高自動解譯的靈活性5.4 模式識別與專家系統(tǒng)相結(jié)合5.5 計(jì)算機(jī)解譯新方法的應(yīng)用第七章遙感應(yīng)用一、教學(xué)重點(diǎn):巖石、水體、植被及土壤的光譜特征，水體遙感、植被遙感二、難點(diǎn):植被及土壤的光譜特征三、教學(xué)要求（一）掌握巖石、水體、植被及土壤的光譜特征。（二）掌握水體識別的內(nèi)容。（三）掌握植被遙感的具體應(yīng)用。（四）掌握高光譜遙感及其與傳統(tǒng)遙感的區(qū)別。四、教學(xué)內(nèi)容；第一節(jié)地質(zhì)遙感1巖性的識別、巖石的反射光譜特征：沉積巖的影像特征及其識別巖漿巖的影像特征

32、及其識別2地質(zhì)構(gòu)造的識別構(gòu)造運(yùn)動的分析上升運(yùn)動，在地貌上表現(xiàn)為山地的抬升及河流的切割；地殼的下沉區(qū)在地貌上表現(xiàn)為負(fù)地形。兩者接觸帶上往往有斷裂存在。在水系上，上升區(qū)表現(xiàn)為放射狀水系；下降區(qū)則表現(xiàn)為匯聚狀水系。第二節(jié)水體遙感1水體的光譜特征：2水體界線的確定在近紅外圖像上，水體呈黑色；在雷達(dá)圖像上，水體呈黑色。3水體懸浮物的確定3.1 泥沙的確定波譜反射峰值向長波方向移動。（“紅移）隨著懸浮泥沙濃度的加大，可見光對水體的透射能力減弱，反射能力加強(qiáng)。波長較短的可見光，如藍(lán)光和綠光對水體的穿透力較強(qiáng)，可反映出水面下一定深度的泥沙分布狀況。3.2 葉綠素的確定水體葉綠素濃度增加，藍(lán)光波段的反射率下降，

33、綠光波段的反射率增高；水面葉綠素和浮游生物濃度高時，近紅外波段仍存在一定的反射率。4 水溫的探測白天水體為暗色調(diào)，夜晚為淺色調(diào)。5 水體污染的探測5.1 水體污染物濃度大且使水色顯著地變黑、紅、黃等，與背景水色有較大差異時，在可見光波段的影像上可識別出來。5.2 水體高度富營養(yǎng)化，可在近紅外波段影像上識別出來。5.3 水體受到熱污染，可在熱紅外波段影像上被識別。5.4 水上油溢污染可使紫外波段和近紅外波段的反射率增高，可被探測出來。6 水深的探測7 水環(huán)境監(jiān)測8 洪澇災(zāi)害監(jiān)測9 泥沙淤積調(diào)查第八章遙感、地理信息系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng)的綜合應(yīng)用一、教學(xué)重點(diǎn):3S技術(shù)及各自的優(yōu)勢、3S技術(shù)在車輛導(dǎo)航、海洋漁業(yè)及精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用二、難點(diǎn)：3S技術(shù)在車輛導(dǎo)航、海洋漁業(yè)及精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用三、教學(xué)要求（一）了解3S技術(shù)及各自的優(yōu)勢；（二）了解3S技術(shù)在車輛導(dǎo)航、海洋漁業(yè)及精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。四、教學(xué)內(nèi)容；第一節(jié)遙感、地理信息系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng)綜合應(yīng)用概述1地理信息系統(tǒng)及其在3S技術(shù)中的作用1.1 地理信息系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，應(yīng)用地理信