《遙感原理與應(yīng)用A》課程教學(xué)大綱

1、遙感原理與應(yīng)用A課程教學(xué)大綱課程英文名稱(chēng)：Principle and Application of Remote Sensing A課程編號(hào)： HZ192510課程類(lèi)別：專(zhuān)業(yè)教育課程（專(zhuān)業(yè)核心課程）課程性質(zhì)：必修課學(xué) 分： 2學(xué) 時(shí)：32（其中：講課學(xué)時(shí)：32； 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0；上機(jī)學(xué)時(shí):0）適用專(zhuān)業(yè)： 測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)課部門(mén)： 環(huán)境與資源學(xué)院測(cè)繪與地理信息工程系先修課程：高等數(shù)學(xué)A1、高等數(shù)學(xué)A2、大學(xué)物理C后續(xù)課程：遙感數(shù)字圖像處理、畢業(yè)設(shè)計(jì)一、課程目標(biāo)該課程為測(cè)繪工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)必修課程， 從專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)需要出發(fā)，遙感原理與應(yīng)用A課程系統(tǒng)介紹了遙感基本理論、方法和應(yīng)用。通過(guò)該課程理論教學(xué)的學(xué)習(xí)

2、，達(dá)到以下的教學(xué)目標(biāo)：1、掌握遙感的基本概念、遙感的物理基礎(chǔ)、遙感的成像機(jī)理及傳感器特性等理論知識(shí)，同時(shí)能通過(guò)查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料，理解所獲取的不同類(lèi)型遙感圖像幾何和光譜特性，了解遙感的發(fā)展現(xiàn)狀。2、理解和掌握遙感圖像處理的基本理論知識(shí)和方法，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)針對(duì)不同應(yīng)用目的選取恰當(dāng)?shù)姆椒▽?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的能力，并能在實(shí)踐中運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，自行設(shè)計(jì)實(shí)踐方案、構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，為解決復(fù)雜的工程問(wèn)題提供解決方案。3、掌握?qǐng)D像信息提取理論知識(shí)和方法。通過(guò)學(xué)習(xí)能夠正確設(shè)計(jì)和選擇合適的圖像處理方法以及信息提取方法實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像目標(biāo)信息的提取及制圖，具備對(duì)所提取的目標(biāo)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、精度評(píng)定和評(píng)價(jià)等綜合應(yīng)用能力。二、課

3、程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求課程目標(biāo)112.3 了解測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的重要進(jìn)展和前沿動(dòng)態(tài)，能夠根據(jù)文獻(xiàn)資料不斷學(xué)習(xí)提升以適應(yīng)測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展。12.終身學(xué)習(xí)：樹(shù)立自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的理念，具有刻苦學(xué)習(xí)、善于鉆研、鍥而不舍的精神，具有較強(qiáng)的自我獲取、更新和拓展知識(shí)的能力。課程目標(biāo)27.2具備分析測(cè)繪工程的實(shí)踐活動(dòng)對(duì)環(huán)境保護(hù)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響并改進(jìn)實(shí)踐方案的能力；7.環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：理解測(cè)繪工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響,評(píng)價(jià)針對(duì)復(fù)雜測(cè)繪工程問(wèn)題的測(cè)繪實(shí)踐對(duì)環(huán)境與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響并改進(jìn)實(shí)踐方案。課程目標(biāo)36.2能夠評(píng)價(jià)測(cè)繪工程實(shí)踐和復(fù)雜測(cè)繪工程問(wèn)題解決方案對(duì)社會(huì)、健康

4、、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任；6.工程與社會(huì)：能夠基于工程背景知識(shí)進(jìn)行合理分析，評(píng)價(jià)測(cè)繪專(zhuān)業(yè)工程實(shí)踐和復(fù)雜測(cè)繪工程問(wèn)題在技術(shù)設(shè)計(jì)、實(shí)施過(guò)程中對(duì)社會(huì)、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。三、課程目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的對(duì)應(yīng)關(guān)系遙感原理與應(yīng)用A教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法課程目標(biāo)教學(xué)環(huán)節(jié)訓(xùn)練環(huán)節(jié)1緒論 授課2學(xué)時(shí)12遙感的物理基礎(chǔ)授課6學(xué)時(shí)作業(yè)1、2、3章節(jié)練習(xí)113遙感成像原理與遙感圖像特征授課8學(xué)時(shí)章節(jié)練習(xí)214遙感圖像處理授課8學(xué)時(shí)章節(jié)練習(xí)31、25遙感圖像目視解譯與制圖授課3學(xué)時(shí)章節(jié)練習(xí)42、36遙感數(shù)字圖像的計(jì)算機(jī)解譯授課3學(xué)時(shí)2、37遙感應(yīng)用授課2學(xué)時(shí)1、2、3

5、四、課程的主要內(nèi)容及基本要求（一）理論學(xué)時(shí)部分本課程主要介紹了有關(guān)遙感的基本理論知識(shí)，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握有關(guān)遙感的基本概念、成像原理、遙感圖像處理的基本方法及遙感圖像解譯等，了解有關(guān)遙感技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展動(dòng)態(tài)。根據(jù)未來(lái)遙感技術(shù)應(yīng)用的需求，本課程在最后簡(jiǎn)要介紹了計(jì)算機(jī)遙感圖像智能解譯和定量遙感基礎(chǔ)知識(shí)。有關(guān)本課程的內(nèi)容安排如下：第1單元 緒論 （2學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)1）知 識(shí) 點(diǎn)主要介紹遙感技術(shù)的概念、遙感技術(shù)的分類(lèi)以及遙感技術(shù)的特點(diǎn)。了解遙感技術(shù)的發(fā)展過(guò)程以及當(dāng)前遙感技術(shù)的主要技術(shù)特點(diǎn)和主要發(fā)展趨勢(shì)。要求學(xué)生深刻理解遙感的概念，掌握遙感技術(shù)的基本分類(lèi)和技術(shù)特點(diǎn)，對(duì)遙感技術(shù)的發(fā)展過(guò)程和遙

6、感在地理學(xué)中的重要作用有一定的了解。重 點(diǎn) 掌握遙感的概念、技術(shù)系統(tǒng)、分類(lèi)及遙感的特點(diǎn)。難 點(diǎn) 對(duì)遙感的基本概念和遙感的特點(diǎn)的理解基本要求1、識(shí) 記： 遙感的概念、遙感技術(shù)系統(tǒng)的組成、 遙感的分類(lèi)及遙感的特點(diǎn)等。2、領(lǐng) 會(huì)：遙感數(shù)據(jù)獲取的過(guò)程及遙感的特點(diǎn)。 3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：要求學(xué)生學(xué)習(xí)后能夠理解遙感獲取的過(guò)程。4、綜合應(yīng)用：在掌握遙感的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，深刻理解各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用遙感技術(shù)的重要性和意義。 第2單元 遙感的物理基礎(chǔ) （6學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)1）知 識(shí) 點(diǎn)主要介紹遙感物理基礎(chǔ)的電磁學(xué)部分。包括電磁波和黑體的概念，太陽(yáng)輻射和地球輻射特征，大氣對(duì)電磁波的影響，地物反射波譜特征與測(cè)量。由此理解地物反射

7、對(duì)遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響和用遙感數(shù)據(jù)反演地物特征的原理。最后介紹大氣窗口的形成原因等。重 點(diǎn) 掌握黑體輻射的三大定律；大氣散射對(duì)太陽(yáng)輻射的影響；地物電磁波特性。難 點(diǎn) 理解地物反射對(duì)遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響和用遙感數(shù)據(jù)反演地物特征的原理及大氣窗口與傳感器之間的關(guān)系?；疽?、識(shí) 記：黑體、太陽(yáng)輻射、地球輻射、地物電磁波譜、反射率、大氣窗口等。2、領(lǐng) 會(huì)：太陽(yáng)輻射與地球輻射特征，大氣對(duì)電磁波的影響，地物的反射波譜特征與遙感圖像的關(guān)系及大氣窗口與傳感器之間的關(guān)系。 3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：要求學(xué)生學(xué)習(xí)后能夠理解遙感獲取的過(guò)程中大氣對(duì)電磁波的影響，所獲取的遙感圖像所反映出的地物特點(diǎn)與地物反射波譜特征的關(guān)系。4、綜合應(yīng)用

8、：在掌握大氣對(duì)電磁波的影響及地物反射波譜特征的基礎(chǔ)上，能夠通過(guò)分析反射波譜曲線來(lái)識(shí)別圖像上相關(guān)地物。 第3單元 遙感成像原理與遙感圖像特征 （8學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)1）知 識(shí) 點(diǎn)主要介紹常見(jiàn)的幾種遙感平臺(tái)及其特點(diǎn)。分別講述攝影成像、掃描成像、微波成像的特點(diǎn)，最后闡述遙感圖像的基本特征。重 點(diǎn) 掌握常見(jiàn)的遙感圖像的特點(diǎn)，攝影成像與掃描成像特點(diǎn)及衡量遙感圖像質(zhì)量的指標(biāo)。難 點(diǎn) 對(duì)攝影成像與掃描成像獲取的遙感圖像的特點(diǎn)的理解和對(duì)遙感圖像特征的理解。基本要求1、識(shí) 記：遙感平臺(tái)、傳感器、攝影成像、掃描成像的概念及幾種分辨率的定義。2、領(lǐng) 會(huì)：攝影成像與掃描成像的特點(diǎn)及遙感圖像特征的理解。 3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：

9、不同分辨率的遙感圖像在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用。4、綜合應(yīng)用：要求學(xué)生學(xué)習(xí)后能夠區(qū)別攝影成像與掃描成像方式獲取的遙感圖像的特點(diǎn)。第4單元 遙感圖像處理 （8學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)1、2）知 識(shí) 點(diǎn)主要介紹遙感數(shù)字影像和光學(xué)影像在分析、判讀、理解、識(shí)別前的處理過(guò)程。包括光學(xué)原理與光學(xué)處理；數(shù)字圖像的幾何校正、圖像增強(qiáng)、圖像復(fù)合等。重 點(diǎn) 掌握?qǐng)D像彩色合成原理、圖像的幾何校正的原理與方法、圖像增強(qiáng)的原理與方法及圖像復(fù)合的原理等。難 點(diǎn) 對(duì)圖像預(yù)處理操作、增強(qiáng)處理操作的原理及方法的理解?；疽?、識(shí) 記：數(shù)字圖像、數(shù)字化、輻射校正、幾何校正、圖像復(fù)合、主成分分析的概念等。2、領(lǐng) 會(huì)：圖像預(yù)處理與圖像增強(qiáng)處理的

10、操作過(guò)程。 3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單的圖像預(yù)處理與增強(qiáng)處理的操作。4、綜合應(yīng)用：要求學(xué)生學(xué)習(xí)后能夠獨(dú)立完成從圖像預(yù)處理到圖像增強(qiáng)處理的整個(gè)流程。第5單元 遙感圖像的目視解譯與制圖 （3學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)2）知 識(shí) 點(diǎn)主要介紹遙感圖像目視解譯的原理，以及攝影像片、掃描像片、微波圖像的判讀方法。在此基礎(chǔ)上，講述了遙感影像地圖以及遙感專(zhuān)題地圖的制作方法。重 點(diǎn) 掌握遙感圖像目標(biāo)地物的識(shí)別特征以及計(jì)算機(jī)輔助遙感專(zhuān)題地圖的制作方法和過(guò)程。難 點(diǎn) 對(duì)遙感解譯標(biāo)志的理解及不用影像的判讀方法的掌握?；疽?、識(shí) 記：解譯標(biāo)志、遙感影像地圖的概念。2、領(lǐng) 會(huì)：遙感圖像目標(biāo)地物的識(shí)別特征及不同影像的判讀方法。

11、 3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：能夠結(jié)合所學(xué)內(nèi)容獨(dú)立建立遙感解譯標(biāo)志。4、綜合應(yīng)用：要求學(xué)生學(xué)習(xí)后能夠獨(dú)立完成圖像目標(biāo)地物的識(shí)別及制作遙感解譯圖。第6單元 遙感數(shù)字圖像的計(jì)算機(jī)解譯 （3 學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)2、3）知 識(shí) 點(diǎn)主要介紹遙感數(shù)字圖像的計(jì)算機(jī)分類(lèi)方法以及遙感圖像解譯專(zhuān)家系統(tǒng)的組成和機(jī)理，最后分析了計(jì)算機(jī)解譯的主要技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。重 點(diǎn) 掌握監(jiān)督分類(lèi)和非監(jiān)督分類(lèi)的特點(diǎn)以及他們之間的本質(zhì)區(qū)別。難 點(diǎn) 監(jiān)督分類(lèi)與非監(jiān)督分類(lèi)的具體應(yīng)用及實(shí)施?；疽?、識(shí) 記：計(jì)算機(jī)解譯、訓(xùn)練場(chǎng)地、監(jiān)督分類(lèi)、非監(jiān)督分類(lèi)的概念。2、領(lǐng) 會(huì)：監(jiān)督分類(lèi)與非監(jiān)督分類(lèi)的特點(diǎn)。 3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：能夠結(jié)合所學(xué)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)一幅圖像的計(jì)算機(jī)解譯。4

12、、綜合應(yīng)用：要求學(xué)生學(xué)習(xí)后能夠獨(dú)立完成圖像的計(jì)算機(jī)解譯并能夠?qū)Ψ诸?lèi)后的結(jié)果進(jìn)行處理和精度評(píng)定。如果可能可與其他的分類(lèi)方法如面向?qū)ο蠓诸?lèi)、決策樹(shù)分類(lèi)等方法進(jìn)行對(duì)比分析。第7單元 遙感應(yīng)用 （2學(xué)時(shí)，支撐課程目標(biāo)1、2、3）知 識(shí) 點(diǎn)主要介紹遙感技術(shù)在地質(zhì)、土壤、植被、水資源等方面的應(yīng)用；了解高光譜遙感的主要應(yīng)用領(lǐng)域。重 點(diǎn) 掌握水體和植被的光譜特征以及遙感在植被類(lèi)型和農(nóng)作物估產(chǎn)方面的主要應(yīng)用。難 點(diǎn) 在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的具體實(shí)施過(guò)程?；疽?、識(shí) 記：植被指數(shù)。2、領(lǐng) 會(huì)：在植被遙感中的具體應(yīng)用。 3、簡(jiǎn)單應(yīng)用：能夠在圖像處理軟件中應(yīng)用NDVI植被指數(shù)。 4、綜合應(yīng)用：要求學(xué)生學(xué)習(xí)后能夠理解遙感的

13、不同應(yīng)用目的其波譜特征的差別，并能夠通過(guò)植被指數(shù)來(lái)提取圖像中的植被信息。 學(xué)時(shí)分配 知識(shí)單元理論學(xué)時(shí)第一章 緒論2第二章 遙感的物理基礎(chǔ)6第三章 遙感成像原理與遙感圖像特征8第四章 遙感圖像處理8第五章 遙感圖像的目視解譯與制圖3第六章 遙感數(shù)字圖像的計(jì)算機(jī)解譯3第七章 遙感應(yīng)用2合計(jì)32五、教學(xué)方法與手段1、堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)方法，將實(shí)際應(yīng)用中遇到的具體問(wèn)題引入到課堂中，不斷提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力。2、堅(jiān)持傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合，教學(xué)內(nèi)容安排要突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，化繁為簡(jiǎn)，努力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。3、注重應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)、開(kāi)展課堂討論等教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生積極思考問(wèn)題、分析

14、問(wèn)題，拓展學(xué)生的思維。4、注重課后練習(xí)，配合實(shí)驗(yàn)課程，大力培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手、獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。六、考核要求、方式與成績(jī)?cè)u(píng)定考核要求：需覆蓋大綱中各知識(shí)單元全部教學(xué)內(nèi)容，主要是教材中重要的基本原理和基本方法，亦會(huì)少量涉及到補(bǔ)充的內(nèi)容或布置的參考資料內(nèi)容。 考核形式：考試+考查成績(jī)?cè)u(píng)定：課程考核選擇百分制模式，平時(shí)考查與期末考試相結(jié)合。課程考核總評(píng)成績(jī)主要由兩部分構(gòu)成，即期末考試成績(jī)（50%）和平時(shí)成績(jī)（50%），其中平時(shí)成績(jī)主要由章節(jié)練習(xí)（占50%）構(gòu)成。期末考試采取閉卷考試方式，主要考試內(nèi)容為教材中重要的基本原理和基本方法。期末考試范圍不超過(guò)大綱的內(nèi)容，考試時(shí)間為100分鐘，成績(jī)定為百分制

15、。評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)評(píng)估課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求平時(shí)成績(jī)（50分）章節(jié)練習(xí)1課程目標(biāo)112.3章節(jié)練習(xí)2課程目標(biāo)112.3章節(jié)練習(xí)3課程目標(biāo)1、212.3、7.2章節(jié)練習(xí)4課程目標(biāo)2、37.2、6.2期末考試（50分）填空題名詞解釋簡(jiǎn)答題綜合題或問(wèn)答題等課程目標(biāo)1、2、36.2、7.2、12.3 平時(shí)成績(jī)由章節(jié)練習(xí)成績(jī)來(lái)評(píng)定，章節(jié)練習(xí)由填空題、判斷題、簡(jiǎn)答題和問(wèn)答題等形式構(gòu)成，成績(jī)根據(jù)學(xué)生答題的準(zhǔn)確性進(jìn)行評(píng)定。評(píng)分參考標(biāo)準(zhǔn)如下表：平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)考核內(nèi)容90-100分75-89分60-74分低于60分按時(shí)提交作業(yè)（權(quán)重0.3）按時(shí)完成并提交。按時(shí)提交，但作業(yè)提交不全。補(bǔ)交作業(yè)，作業(yè)齊全。補(bǔ)交作業(yè)，且作業(yè)資料不齊成果質(zhì)量（權(quán)重0.7）答題準(zhǔn)確率90%,書(shū)寫(xiě)或排版工整答題準(zhǔn)確率75%,書(shū)寫(xiě)或排版較工整答題準(zhǔn)確率60%,書(shū)寫(xiě)或排版基本滿(mǎn)足要求答題準(zhǔn)確率60%,書(shū)寫(xiě)或排版不滿(mǎn)足要求七、選用教材、講義和主要參考書(shū)1、推薦教材遙感原理與應(yīng)用，第一版，周軍其、葉勤、邵永社等編著，武漢大學(xué)出版社，2014年11月。2、推薦參考書(shū)遙感原理與應(yīng)用，第一版， HYPERLINK /book/search.asp?type=9003&writer=孫家抦 t _self 孫家抦，武漢大學(xué)出版社，2003年遙感原理與應(yīng)用，第一版，李小文主編，科學(xué)出版社，2008年