1、遙感原理與應用課程教學大綱課程英文名稱：Principle and Application of Remote Sensing 課程編號： HZ192500課程類別：專業教育平臺課程性質：必修學 分： 2.5學 時：40（其中：講課學時：32； 實驗學時：8；上機學時: 8 ）適用專業： 地理信息科學開課部門：環境與資源學院測繪與地理信息工程系先修課程：高等數學B1、高等數學B2、地理信息系統基礎A后續課程：遙感數字圖像處理、遙感解譯與地學分析、畢業設計等一、課程目標從專業人才培養需要出發，遙感原理與應用B課程系統介紹了遙感基本理論、方法和應用技術。通過該課程理論教學與上機實驗，達到以下的教學

2、目標：1、通過對遙感基本概念、遙感的物理基礎、遙感的成像機理及傳感器特性等理論知識的學習，理解所獲取的不同類型遙感圖像幾何特性和光譜特性，具備數據獲取及數據預處理能力。2、理解和掌握遙感圖像處理的基本理論知識和方法，能夠運用所學對不同類型圖像特點進行分析，具備對不同類型圖像選取恰當的方法實現數據處理和出圖的能力，能分析不同校正、增強方法對數據處理結果的影響，能在實踐中運用所學知識解決實際問題。3、掌握圖像信息提取理論知識和方法。通過學習能夠正確設計和選擇合適的圖像處理方法、信息提取方法實現對圖像目標信息的提取及制圖，具備對所提取的感興趣信息進行統計分析和評價的能力。二、課程目標與畢業要求的對應

3、關系課程目標指標點畢業要求課程目標11.3掌握地球空間信息數據采集的方法、儀器的使用與操作、數據的獲取等相關技能，具備地球空間數據采集、獲取與應用的能力。1掌握數學、自然科學、地理信息基礎和專業知識，具備地球空間數據采集、獲取與應用能力、地球空間信息數據處理與建庫能力。課程目標21.4掌握地球空間信息數據處理軟件的使用與操作、數據的處理與分析等相關技能，能夠分析、歸納、整理相關數據，并建立空間數據庫。1掌握數學、自然科學、地理信息基礎和專業知識，具備地球空間數據采集、獲取與應用能力、地球空間信息數據處理與建庫能力。課程目標33.2通過學習掌握地圖學相關理論、數字地圖設計與編繪的基本方法和過程，

4、具備地圖設計、數據輸入、數據處理以及地圖輸出等相關能力。3能夠設計針對地理信息領域的工程問題的解決方案，具備地理空間數據的綜合處理分析和應用能力、數字地圖設計與編制能力和地理信息系統的開發能力；能夠在設計和開發環節中體現創新意識。三、課程目標與教學內容和教學方法的對應關系遙感原理與應用B遙感原理與應用B實驗教學內容教學方法課程目標實驗項目課程目標教學環節訓練環節1緒論 授課2學時12遙感的物理基礎授課6學時作業1、2、313遙感成像原理與遙感圖像特征授課8學時14遙感圖像處理授課8學時上機實驗6個學時1、2遙感圖像處理軟件環境認識2學時1遙感圖像校正2學時1、2遙感圖像增強2學時5遙感圖像目視

5、解譯與制圖授課4學時上機實驗2個學時2、3遙感圖像分類2學時2、36遙感數字圖像的計算機解譯授課3學時2、37遙感應用授課1學時大作業1、2、31、2、3四、課程的主要內容及基本要求（一）理論學時部分本課程主要介紹了有關遙感的基本理論知識，通過本課程的學習，使學生掌握有關遙感的基本概念、成像原理、遙感圖像處理的基本方法及遙感圖像解譯等，了解有關遙感技術的應用及發展動態。根據未來遙感技術應用的需求，本課程在最后簡要介紹了計算機遙感圖像智能解譯和定量遙感基礎知識。有關本課程的內容安排如下：第1單元 緒論 （2學時，支撐課程目標1）知 識 點主要介紹遙感的概念、遙感的分類以及遙感技術的特點。了解遙感

6、技術的發展過程以及當前遙感技術的主要技術特點和主要發展趨勢。要求學生深刻理解遙感的概念，掌握遙感技術的基本分類和技術特點，對遙感技術的發展過程和遙感在地理學中的重要作用有一定的了解。重 點 掌握遙感的概念、技術系統、分類及遙感的特點。難 點 對遙感數據的獲取過程的理解。基本要求1、識 記： 遙感的概念、遙感技術系統的組成、 遙感的分類及遙感的特點等。2、領 會：遙感數據獲取的過程及遙感的特點。 3、簡單應用：要求學生學習后能夠理解遙感數據獲取的過程。4、綜合應用：在掌握遙感的特點的基礎上，深刻理解各個領域應用遙感技術的重要性和意義。 第2單元 遙感的物理基礎 （6學時，支撐課程目標1）知 識

7、點主要介紹遙感物理基礎的電磁學部分。包括電磁波和黑體的概念，太陽輻射和地球輻射特征，大氣對電磁波的影響，地物反射波譜特征與測量。由此理解地物反射對遙感數據產生影響和用遙感數據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 掌握黑體輻射的三大定律；大氣散射對太陽輻射的影響；地物電磁波特性。難 點 理解地物反射對遙感數據產生的影響和用遙感數據反演地物特征的原理及大氣窗口與傳感器之間的關系。基本要求1、識 記：黑體、太陽輻射、地球輻射、地物電磁波譜、反射率、大氣窗口等。2、領 會：太陽輻射與地球輻射特征，大氣對電磁波的影響，地物的反射波譜特征與遙感圖像的關系及大氣窗口與傳感器之間的關系。

8、3、簡單應用：要求學生學習后能夠理解遙感獲取的過程中大氣對電磁波的影響，所獲取的遙感圖像所反映出的地物特點與地物反射波譜特征的關系。4、綜合應用：在掌握大氣對電磁波的影響及地物反射波譜特征的基礎上，能夠通過分析反射波譜曲線來識別圖像上相關地物。 第3單元 遙感成像原理與遙感圖像特征 （8學時，支撐課程目標1）知 識 點主要介紹常見的幾種遙感平臺及其特點。分別講述攝影成像、掃描成像、微波成像的特點，最后闡述遙感圖像的基本特征。重 點 掌握常見的遙感圖像的特點，攝影成像與掃描成像特點及衡量遙感圖像質量的指標。難 點 對攝影成像與掃描成像獲取的遙感圖像的特點的理解和對遙感圖像特征的理解。基本要求1、

9、識 記：遙感平臺、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 會：攝影成像與掃描成像的特點及遙感圖像特征的理解。 3、簡單應用：不同分辨率的遙感圖像的具體應用領域的認識。4、綜合應用：要求學生學習后能夠區別攝影成像與掃描成像方式獲取的遙感圖像的特點。第4單元 遙感圖像處理 （8學時，支撐課程目標1、2）知 識 點主要介紹遙感數字影像在分析、判讀、理解和識別的過程。包括數字圖像輻射校正處理；數字圖像的幾何校正、圖像增強和圖像復合等。重 點 掌握圖像輻射校正、幾何校正的原理與方法、圖像增強的原理與方法及圖像復合的原理等。難 點 對圖像預處理、增強處理的原理及方法的掌握。基本要求1、

10、識 記：數字圖像、數字化、輻射校正、幾何校正、圖像復合、主成分分析的概念等。2、領 會：圖像預處理與圖像增強處理的操作過程。 3、簡單應用：能夠實現簡單的圖像預處理與增強處理的操作。4、綜合應用：要求學生學習后能夠獨立完成從圖像預處理到圖像增強處理的整個流程。第5單元 遙感圖像的目視解譯與制圖 （4學時，支撐課程目標2、3）知 識 點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。在此基礎上，講述了遙感影像地圖以及遙感專題地圖的制作方法。重 點 掌握遙感圖像目標地物的識別特征以及計算機輔助遙感專題地圖的制作方法和過程。難 點 對遙感解譯標志的理解及不用影像的判讀方法

11、的掌握。基本要求1、識 記：解譯標志、遙感影像地圖的概念。2、領 會：遙感圖像目標地物的識別特征及不同影像的判讀方法。 3、簡單應用：能夠結合所學內容獨立建立遙感解譯標志。4、綜合應用：要求學生學習后能夠獨立完成圖像目標地物的識別及制作遙感解譯圖。第6單元 遙感數字圖像的計算機解譯 （3學時，支撐課程目標2、3）知 識 點主要介紹遙感數字圖像的計算機分類方法以及遙感圖像解譯專家系統的組成和機理，最后分析了計算機解譯的主要技術發展趨勢。重 點 掌握監督分類和非監督分類的特點以及他們之間的本質區別。難 點 監督分類與非監督分類的具體應用及實施。基本要求1、識 記：計算機解譯、訓練場地、監督分類、非

12、監督分類的概念。2、領 會：監督分類與非監督分類的特點。 3、簡單應用：能夠結合所學內容實現一幅圖像的計算機解譯。4、綜合應用：要求學生學習后能夠獨立完成圖像的計算機解譯并能夠對分類后的結果進行處理和精度評定。如果可能可與其他的分類方法如面向對象分類、決策樹分類等方法進行對比分析。第7單元 遙感應用 （ 1 學時，支撐課程目標1、2、3）知 識 點主要介紹遙感技術在地質、土壤、植被、水資源等方面的應用；了解高光譜遙感的主要應用領域。重 點 掌握水體和植被的光譜特征以及遙感在植被類型和農作物估產方面的主要應用。難 點 在各個領域應用的具體實施過程。基本要求1、識 記：植被指數。2、領 會：在植被

13、遙感中的具體應用。 3、簡單應用：能夠在圖像處理軟件中應用NDVI植被指數。 4、綜合應用：要求學生學習后能夠理解遙感的不同應用目的其波譜特征的差別，并能夠通過植被指數來提取圖像中的植被信息。 學時分配 知識單元理論學時第一章 緒論2第二章 遙感的物理基礎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4第六章 遙感數字圖像的計算機解譯3第七章 遙感應用1合計32（二）實驗學時部分實驗總共8學時：遙感圖像處理軟件集成環境介紹2遙感圖像的輻射校正、幾何糾正2遙感圖像增強處理2遙感影像分類處理2合計8實驗教學環節作用及目的遙感原理與應用B課程是地理信息系

14、統專業本科生必修課，通過本課程理論知識的學習，使學生掌握必要的圖像預處理、增強處理、信息提取的方法與操作，熟悉遙感圖像處理軟件的實用。能夠將理論與實踐緊密結合起來，掌握圖像處理的整個流程。 實驗教學環節培養學生能力標準 在實驗教學過程中培養學生的實踐動手能力和獨立思考能力，使學生能熟練運用圖像處理的理論知識和方法，根據不同應用目的、不同需求解決實際問題。能獨立完成從數據獲取、處理到信息提取的整個流程，完成相應的實驗內容。實驗項目、內容、學時分配及實驗類型1、必開實驗(8學時)序號實驗項目實驗內容學時實驗類型(演示、驗證、綜合、設計研究)組數每組學生人數1遙感圖像處理軟件集成環境介紹軟件的安裝，

15、工作界面、影像數據的讀取與存儲；投影參數設置等。2驗證性學生人數12遙感圖像的輻射校正、幾何糾正遙感圖像輻射校正和幾何糾正的處理流程和操作方法；2驗證性學生人數13遙感圖像增強處理各種圖像增強處理命令及操作方法，總結各種增強方法的增強效果，自行設計增強方案。2驗證性學生人數14遙感影像分類處理監督、非監督分類及分類后處理、精度分析和統計分析等內容。 2驗證性學生人數12、主要儀器設備計算機、遙感圖像處理軟件五、教學方法與手段1、堅持理論聯系實際的教學方法，將實際應用中遇到的具體問題引入到課堂中，不斷提高學生發現、分析和解決問題的能力。2、堅持傳統教學手段與現代教學手段相結合，教學內容安排要突出

16、重點和難點，化繁為簡，努力提高學生的學習興趣。3、注重應用啟發式教學、開展課堂討論等教學方法，引導學生積極思考問題、分析問題，拓展學生的思維。4、注重課后練習，配合實驗課程，大力培養學生動腦、動手、獨立解決問題的能力。六、考核要求、方式與成績評定考核要求：需覆蓋大綱中各知識單元全部教學內容，主要是教材中重要的基本原理和基本方法，亦會少量涉及到補充的內容或布置的參考資料內容。 考核形式：考試+考查成績評定：課程考核選擇百分制模式，平時考查與期末考試相結合。課程考核總評成績主要由兩部分構成，即期末考試成績（50%）和平時成績（50%），其中平時成績包含有平時作業（占10%），實驗操作（占20%）和

17、大作業（占20%）三個部分。期末考試采取閉卷考試方式，主要考試內容為教材中重要的基本原理和基本方法。評價環節評估課程目標對應畢業要求平時成績（50分）平時作業課程目標11.3上機實驗課程目標2、31.3、1.4、3.2大作業課程目標1、2、31.3、1.4、3.2期末考試（50分）填空題名詞解釋簡答題綜合題等課程目1、2、31.3、1.4、3.2平時成績評定標準環節評定項目內容分值總分值平時作業課程目標1問答題理論闡述不夠充分，計算題方法正確但計算結果錯誤；5-6分10分問答題理由闡述較充分，計算題方法正確，計算結果正確；6-8分問答題理由闡述充分，計算題方法正確，計算結果正確。8-10分上機

18、實驗課程目標2,3 能夠根據實驗步驟，基本完成實驗內容，實驗報告內容撰寫基本完整，但實驗結果較差10-15分20分能夠根據實驗步驟，完成實驗內容，實驗報告內容撰寫完整，邏輯清晰，語句通順，實驗結果較好15-18分實驗內容完成效果較好，實驗報告內容撰寫完整，邏輯清晰，語句通順，實驗效果好18-20分大作業課程目標1,2,3數據處理及信息提取方案設計基本合理，但數據處理及信息提取效果不理想，結果分析不準確，大作業內容撰寫基本完整；10-15分-20分數據處理及信息提取方案設計合理，數據處理及信息提取效果較理想，結果分析基本正確，大作業內容撰寫過程完整，語句通順；15-18分數據處理及信息提取方案設計合理，數據處理及信息提取效果理想，結果分析完全正確，作業內容撰寫過程完整，語句通順，層次清晰；18-20分七、選用教材、講義和主要參考書1、推薦教材遙感原理與應用，第一版，周軍其、葉勤、邵永社等編著，武漢大學出版社，2014年11月。遙感數字圖像處理與分析ENVI 5.x實驗教程第2