《無人機多源數據融合與應用》教學大綱課程名稱：無人機多源數據融合與應用英文名稱：IntegrationandApplicationofMulti-SourceDataforUnmannedAerialVehicles課程編號：F094091922學分：2總學時/課內實踐學時：32學時/課內實驗學時32+課內上機學時0+其他實踐學時0課程性質：選修課程開課單位：數理科學與工程學院統計系基層教學組織適應對象：應用統計學專業課程簡介無人機多元數據融合與應用是應用統計專業開設的重要專業方向拓展課，對于培養學生實踐實操能力和創新能力具有重要意義。該課程的任務是使學生了解無人機成像的基本原理、圖像解譯和多元數據融合原理和方法，熟練應用無人機技術開展對地監測和分析，有效提升學生的實操能力，為學生養成跨學科創新能力打下必要的基礎。主要內容包括：無人機基本概念、飛行與控制原理、數據成像技術、不同數據源融合方法及應用等。該課程將理論與無人機對地監測應用緊密結合，以講授法、案例教學和多媒體教學為主要教學方法，考核方式為考查。在授課過程中，介紹我國大疆無人機的先進典型和創新創業歷程，激發學生投身科技強國的歷史洪流中，增強民族自豪感和自信心，從而完成愛國主義教育。Thecourse"IntegrationandApplicationofMulti-SourceDataforUAVs"isanimportantspecializedextensioncourseofferedwithintheappliedstatisticsmajor,withsignificantimplicationsforcultivatingstudents'practicalskillsandinnovationcapabilities.ThemissionofthiscourseistofamiliarizestudentswiththebasicprinciplesofUAVimaging,imageinterpretation,andtheprinciplesandmethodsofmulti-sourcedatafusion.ItaimstoenableproficientapplicationofUAVtechnologyforterrestrialmonitoringandanalysis,effectivelyenhancingstudents'practicalskillsandlayingnecessaryfoundationsforinterdisciplinaryinnovation.KeycontentincludesUAVbasicconcepts,flightandcontrolprinciples,dataimagingtechniques,variousmethodsofdatasourcefusion,andtheirapplications.ThecoursetightlyintegratestheorywithpracticalUAV-basedterrestrialmonitoringapplications,employingteachingmethodssuchaslectures,casestudies,andmultimediainstruction,withassessmentconductedthroughexaminations.Throughouttheteachingprocess,thecourseintroducesadvancedexamplesofChineseDJIUAVs,inspiringstudentstocontributetothehistoricalsurgeofbuildingastrongcountrythroughscienceandtechnology,therebyfosteringnationalprideandconfidence,andaccomplishingpatriotismeducation.課程目標1.思政目標：加強學生動手實踐能力和科學思維方法訓練的培養，提高學生從現實生活生產中發現問題、分析問題和解決問題的能力，促進辯證唯物思想的完善。通過大疆無人機創新發展歷程的案例中，激發學生愛國主義情懷和科技報國的使命擔當。2．知識目標：掌握無人機數據獲取和多元數據融合的基本原理、相關流程和數據融合處理技能。3．能力目標：學生在無人機應用和多元數據融合方面得到進一步的培養和訓練，為學習有關專業課程和提高學生職業技能方面奠定堅實的基礎。Ideologicalandpoliticalgoals1:Strengtheningstudents'hands-onpracticalskillsandtraininginscientificthinkingmethodsaimstoenhancetheirabilitytoidentify,analyze,andsolveproblemsarisingfromreal-lifeproductionscenarios,therebypromotingtherefinementofdialecticalmaterialistthinking.ThroughcasestudiesonDJI'sinnovativedevelopmentjourneyinUAVtechnology,studentsareinspiredtoembracepatriotismandupholdthemissionofservingthecountrythroughscienceandtechnology.Knowledgegoals2:Masteringthefundamentalprinciples,relevantprocesses,andskillsindataacquisitionbyUAVsandthefusionofmulti-sourcedata.Abilitygoals3:FurthercultivatingandtrainingstudentsintheapplicationofUAVsandthefusionofmulti-sourcedataestablishesasolidfoundationforstudyingrelatedspecializedcoursesandenhancingstudents'professionalskills.課程目標與畢業要求對應關系本課程的課程目標對應用統計學專業畢業要求指標點的支撐情況如表1所示：表1課程目標與畢業要求對應關系畢業要求指標點課程目標畢業要求1：知識要求1.1具有扎實的數學基礎，受到比較嚴格的科學思維訓練。21.2掌握統計學的基本思想和收集數據的方法，并能夠根據數據的特點選用恰當的統計方法進行分析、推斷和預測；了解統計學理論與方法的發展動態及其應用前景。2畢業要求2：能力要求2.4具有理論聯系實際的能力和一定的創新能力，具備自主學習、知識更新和自我發展的能力。32.5掌握中外文資料查詢、文獻檢索及應用現代信息技術獲取相關信息的基本方法，具有初步的科學研究和實際應用能力。3畢業要求3：素質要求3.1思想道德素質。具有良好的政治思想素質、道德品質、法制意識、誠信意識和團隊合作精神；具有良好的心理素質和積極的人生觀。13.2知識素質。具有扎實的統計專業理論功底，具備與統計工作密切相關的數據分析和數據處理知識。3課程教學安排課程共有3項教學內容，具體安排如下。表2：課程教學安排表序號教學內容思政元素課堂教學學時實驗/實踐教學學時學時小計1無人機成像的基本原理、圖像解譯原理及流程職業教育、愛國教育、辯證唯物思想培養882無人機多元數據融合原理和方法科學精神培養12123無人機多元數據融合綜合案例科學精神培養1212合計3232教學安排1.無人機成像的基本原理、圖像解譯原理及流程教學要求：掌握無人機數字成像的基本原理，能夠熟練操作無人機開展對靶標監測，獲取實施動態無人機影像數據，了解無人機圖像預處理（圖像去噪、裁剪、拼接等），熟悉無人機圖像數據處理的具體流程。教學重點：無人機成像及解譯的基本原理教學難點：無人機影響預處理方法思政元素：通過講述我國大疆無人機發展歷程和先進性能，激發學生的民族自豪感，提振學生在學習和科研中永攀高峰的自信心，實現對學生進行生動的愛國主義教育。教學內容：無人機成像的基本原理無人機影像的解譯原理和流程（3）無人機影像數據預處理方法介紹2.無人機多元數據融合原理和方法教學要求：了解無人機影像數據的來源與特征，掌握無人機多元數據融合的數學原理及方法，能夠利用對地監測影響數據，基于專業影像處理軟件完成無人機多元數據融合。比較不同融合方法的效率和數據產品質量。教學重點：無人機多元數據融合的數學原理及方法教學難點：無人機多元數據方法的適用性和精度評價思政元素：通過課程教學，培養學生的批判性思維能力，在開展無人機對地監測和探索自然過程中，實現對學生惟實惟真的科學精神培養。教學內容：（1）無人機影像數據的來源與特征（2）無人機多元數據融合的數學原理（3）無人機多元數據融合方法概述（4）無人機多元數據融合方法的實效性和精度評價3.無人機多元數據融合綜合案例教學要求：依托學校優勢專業平臺，選定合適的無人機對地監測區域，開展無人機遙感監測，獲取高精度監測影像數據；利用專業數據處理軟件，完成無人機多元數據有效融合，形成綜合案例。教學重點：無人機監測區域選擇、無人機飛行控制和影像數據獲取與預處理教學難點：無人機多元數據融合方法選擇與精度控制思政元素：在開展無人機對地監測和評價中，提升學生理論聯系實際，數據服務生產的綜合實踐能力，強化對學生科學精神和為社會主義服務素養的培育。教學內容：（1）無人機對地監測對象選擇和監測區域框定（2）無人機飛行軌跡設計與控制（3）高精度無人機監測影像數據獲取與數據預處理（4）無人機多元數據融合方法選擇和實施（5）多元數據融合產品的質量精度評價課內實踐教學內容及要求無課程考核與評價表4：成績評