《遙感導(dǎo)論》教學(xué)大綱蘭州大學(xué)教學(xué)內(nèi)容

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。遙感導(dǎo)論教學(xué)大綱蘭州大學(xué)-蘭州大學(xué)地理學(xué)基地課程教學(xué)大綱遙感導(dǎo)論教學(xué)大綱說明（一）課程性質(zhì)與內(nèi)容簡(jiǎn)介遙感導(dǎo)論是蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院地理科學(xué)系的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。遙感，作為采集地球數(shù)據(jù)及其變化信息的重要技術(shù)手段，在世界范圍內(nèi)以及我國(guó)的許多政府部門、科研單位和公司得到了廣泛的應(yīng)用。遙感導(dǎo)論一課，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，以

2、及新型遙感平臺(tái)與傳感器等。是學(xué)生掌握遙感專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的良師益友，同時(shí)，也是今后進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)和開展工作的必修課程。(二)教學(xué)目的該課程的主要目的是使學(xué)生掌握遙感的有關(guān)基本概念、基本原理、基本方法和一定的實(shí)驗(yàn)技能與遙感軟件應(yīng)用能力，注意培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，尤其注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)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)。（三）教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)時(shí)數(shù)與學(xué)分章號(hào)內(nèi)容課內(nèi)學(xué)時(shí)備注1緒論232電磁輻射與地物光譜特征463遙感成像原理與遙感圖像特征664遙感圖像處理1085遙感圖像目視解譯與制圖1086遙感數(shù)字圖像計(jì)算機(jī)解譯1087遙感應(yīng)用868遙感、地理信息系統(tǒng)與全

3、球定位系統(tǒng)綜合應(yīng)用43合計(jì)54本課程一共54學(xué)時(shí)，3學(xué)分，開課時(shí)間：第二學(xué)年第一學(xué)期。（四）教學(xué)方式1.面授教學(xué)暫時(shí)采用板書教學(xué)（擬于2005年改為多媒體教學(xué)，現(xiàn)已開始準(zhǔn)備工作）。以講解、討論、答疑等方式，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力。2.作業(yè)獨(dú)立完成作業(yè)是學(xué)生學(xué)好本課程的一項(xiàng)重要的、必不可少的工作。作業(yè)內(nèi)容以教材中的習(xí)題為主，通過這些習(xí)題的練習(xí)，逐步加深對(duì)課程中各種概念的理解，熟悉圖像處理與解譯方法，達(dá)到基本掌握本課程主要內(nèi)容的目的。3.實(shí)習(xí)實(shí)習(xí)是鞏固和加深所學(xué)知識(shí)的重要手段，也是培養(yǎng)學(xué)生掌握一定實(shí)習(xí)過程、具有應(yīng)用軟件和編寫實(shí)習(xí)報(bào)告能力的重要途徑。學(xué)生應(yīng)在教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成規(guī)定的實(shí)習(xí)并編寫實(shí)

4、習(xí)報(bào)告。（詳見遙感實(shí)習(xí)教程教學(xué)大綱）4.考試考試采用閉卷。題目要全面，要符合教學(xué)大綱的要求，同時(shí)要做到體現(xiàn)重點(diǎn)，題量適度、難度適中，不出難題、怪題。(五）任課教師梯隊(duì)：楊麗萍、頡耀文、劉勇本文第一章緒論一、教學(xué)內(nèi)容遙感的基本概念廣義的遙感狹義的遙感遙感系統(tǒng)目標(biāo)物體的電磁波特性信息的獲取信息的接收信息的處理信息的應(yīng)用遙感的類型1.3.1按遙感平臺(tái)分1.3.2按傳感器的探測(cè)波段分1.3.3按工作方式分1.3.4按遙感的應(yīng)用領(lǐng)域分遙感的特點(diǎn)大面積的同步觀測(cè)時(shí)效性經(jīng)濟(jì)性局限性1.5遙感發(fā)展簡(jiǎn)史1.5.1無記錄的地面遙感階段1.5.2有記錄的地面遙感階段1.5.3空中攝影遙感階段1.5.4航天遙感階段1

5、.5.5中國(guó)遙感事業(yè)的發(fā)展二、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)。三、教學(xué)要求1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；2掌握遙感的分類；3與常規(guī)方法相比，掌握遙感的主要特點(diǎn)；4了解遙感發(fā)展簡(jiǎn)史及我國(guó)遙感事業(yè)的成就。第二章電磁輻射與地物光譜特征一、教學(xué)內(nèi)容2.1電磁波譜與電磁輻射2.1.1電磁波譜2.1.2電磁輻射的度量2.1.3黑體輻射2.2太陽(yáng)輻射及大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的影響2.2.1太陽(yáng)輻射2.2.2大氣吸收2.2.3大氣散射2.2.4大氣窗口及透射分析2.3地球的輻射與地物波譜2.3.1太陽(yáng)輻射與地表的相互作用2.3.2地表自身熱輻射2.3.3地物

6、反射波譜特征2.3.4地物波譜特性的測(cè)量二、教學(xué)重點(diǎn)電磁波譜、電磁輻射、黑體輻射及黑體輻射規(guī)律、實(shí)際物體輻射規(guī)律、太陽(yáng)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(cè)量。三、教學(xué)要求1掌握什么是電磁波譜、電磁輻射，電磁輻射的度量；2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；3了解太陽(yáng)光譜的特點(diǎn)；4理解太陽(yáng)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；5掌握大氣散射的類型與其特點(diǎn)；6掌握大氣窗口的概念及大氣窗口的主要光譜段；7掌握反射率及其類型；8理解太陽(yáng)輻射與地表之間的相

7、互作用；9掌握植被、土壤、水體及巖石的光譜特征；10地物波譜特性的測(cè)量。第三章遙感成像原理與遙感圖像特征一、教學(xué)內(nèi)容3.1遙感平臺(tái)3.1.1氣象衛(wèi)星系列3.1.2陸地衛(wèi)星系列3.1.3海洋衛(wèi)星系列3.2攝影成像3.2.1攝影機(jī)3.2.2攝影像片的幾何特性3.2.3攝影膠片的物理特性3.3掃描成像3.3.1光/機(jī)掃描成像3.3.2固體自掃描成像3.3.3高光譜掃描光譜成像3.4微波遙感與成像3.4.1微波遙感的特點(diǎn)3.4.2微波遙感方式與傳感器3.5遙感圖像的特征3.5.1遙感圖像的空間分辨率3.5.2遙感圖像的波譜分辨率3.5.3遙感圖像的輻射分辨率3.5.4遙感圖像的時(shí)間分辨率二、教學(xué)重點(diǎn)主

8、要的遙感平臺(tái)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(shí)間、光譜、輻射分辨率。三、教學(xué)要求1掌握三大遙感平臺(tái)：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)；2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？3了解攝影像片的幾何特征。掌握像片比例尺的計(jì)算方法；4掌握什么是微波、微波遙感，微波遙感的特點(diǎn)；5掌握微波遙感的方式（主動(dòng)與被動(dòng)）及其傳感器，什么是距離分辨力和方位分辨力；6掌握?qǐng)D像的空間分辨率、波譜分辨率、輻射分辨率與時(shí)間分辨率。第四章遙感圖像處理一、教學(xué)內(nèi)容4.1光學(xué)原理與光學(xué)處理4.1.1顏色視覺4.1.2加色法與減色法4.1.

9、3光學(xué)增強(qiáng)處理4.2數(shù)字圖像的校正4.2.1數(shù)字圖像4.2.2輻射校正4.2.3幾何校正4.3數(shù)字圖像增強(qiáng)4.3.1對(duì)比度變換4.3.2空間濾波4.3.3彩色變換4.3.4圖像運(yùn)算4.3.5多光譜變換4.4多源信息復(fù)合4.4.1遙感信息的復(fù)合4.4.2遙感與非遙感信息的復(fù)合二、教學(xué)重點(diǎn)亮度對(duì)比與顏色對(duì)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)。三、教學(xué)要求1了解亮度對(duì)比與顏色對(duì)比、顏色的性質(zhì)。2理解孟賽爾顏色立體。3掌握三原色、互補(bǔ)色，掌握加色法與減色法的基本原理。4理解色度圖。5了解基本的光學(xué)增強(qiáng)處理方

10、法。6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。7掌握遙感影像幾何畸變的原因及幾何畸變的校正方法。8控制點(diǎn)選區(qū)的原則。9掌握數(shù)字圖像增強(qiáng)的幾種方法：對(duì)比度變換、空間濾波、彩色變換、圖像運(yùn)算及多光譜變換10了解遙感與非遙感信息復(fù)合的意義四、教學(xué)難點(diǎn)數(shù)字圖像的校正與數(shù)字圖像的增強(qiáng)。第五章遙感圖像目視解譯與制圖一、教學(xué)內(nèi)容5.1遙感圖像目視解譯原理5.1.1遙感圖像目標(biāo)地物識(shí)別特征5.1.2目視解譯的生理與心理基礎(chǔ)5.1.3目視解譯的認(rèn)知過程5.2遙感圖像目視解譯基礎(chǔ)5.2.1遙感攝影像片的判讀5.2.2遙感掃描影像的判讀5.2.3微波影像的判讀5.2.4目視解譯

11、方法與基本步驟5.3遙感制圖5.3.1遙感影像地圖5.3.2常規(guī)制作遙感影像圖5.3.3計(jì)算機(jī)輔助遙感制圖二、教學(xué)重點(diǎn)遙感圖像目標(biāo)地物識(shí)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。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)難點(diǎn)各類遙感影像的判讀第六章遙感數(shù)字圖像計(jì)算機(jī)解譯一、教

12、學(xué)內(nèi)容6.1遙感數(shù)字圖像的性質(zhì)與特點(diǎn)6.1.1遙感數(shù)字圖像6.1.2遙感數(shù)字圖像的表示方法6.1.3航空像片的數(shù)字化6.2遙感數(shù)字圖像的計(jì)算機(jī)分類6.2.1分類原理與基本過程6.2.2圖像分類方法6.2.3圖像分類的有關(guān)問題6.3遙感圖像多種特征的抽取6.3.1地物邊界跟蹤法6.3.2形狀特征描述與提取6.3.3地物空間關(guān)系特征描述與提取6.4遙感圖像解譯專家系統(tǒng)6.4.1遙感圖像解譯專家系統(tǒng)的組成6.4.2圖像處理與特征提取子系統(tǒng)6.4.3遙感圖像解譯知識(shí)獲取子系統(tǒng)6.4.4遙感圖像解譯專家系統(tǒng)的機(jī)理6.4.5計(jì)算機(jī)解譯的主要技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)二、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

13、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)。三、教學(xué)要求1了解數(shù)字圖像的性質(zhì)與特點(diǎn)、表示方法；2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；3了解遙感圖像多種特征的抽取；4了解遙感圖像解譯專家系統(tǒng)的組成。四、教學(xué)難點(diǎn)遙感圖像的計(jì)算機(jī)分類第七章遙感應(yīng)用一、教學(xué)內(nèi)容7.1地質(zhì)遙感7.1.1巖性的識(shí)別7.1.2地質(zhì)構(gòu)造的識(shí)別7.1.3構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的分析7.2水體遙感7.2.1水體的光譜特征7.2.2水體界限的確定7.2.3水體懸浮物的確定7.2.4水溫的探測(cè)7.2.5水體污染的探測(cè)7.2.6水深的探測(cè)7.3植被遙感7.3.1植物的光譜特征7.

14、3.2不同植物類型的區(qū)分7.3.3植物生長(zhǎng)狀況的解譯7.3.4大面積農(nóng)作物的遙感估產(chǎn)7.3.5遙感植被解譯的應(yīng)用7.4土壤遙感7.4.1土壤的光譜特征7.4.2土壤類型的確定7.5高光譜遙感的應(yīng)用7.5.1高光譜遙感在地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用7.5.2高光譜遙感在植被研究中的應(yīng)用7.5.3高光譜遙感在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用二、教學(xué)重點(diǎn)巖石、水體、植被及土壤的光譜特征，水體遙感、植被遙感三、教學(xué)要求1掌握巖石、水體、植被及土壤的光譜特征。2掌握水體識(shí)別的內(nèi)容。3掌握植被遙感的具體應(yīng)用。4掌握高光譜遙感及其與傳統(tǒng)遙感的區(qū)別。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)內(nèi)容8.1遙感、地理信息系統(tǒng)與全

15、球定位系統(tǒng)的綜合應(yīng)用概述8.1.1地理信息系統(tǒng)及其在3S技術(shù)中的應(yīng)用8.1.2全球定位系統(tǒng)及其在3S技術(shù)中的應(yīng)用8.1.3遙感技術(shù)及其在3S技術(shù)中的應(yīng)用8.2遙感、地理信息系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng)的綜合應(yīng)用8.2.13S技術(shù)在車輛導(dǎo)航與車輛監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用8.2.23S技術(shù)在海洋漁業(yè)資源開發(fā)中的綜合應(yīng)用8.2.33S技術(shù)在精細(xì)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的綜合應(yīng)用8.2.43S技術(shù)在土地研究中的綜合應(yīng)用8.2.53S技術(shù)在全球變化研究領(lǐng)域的綜合應(yīng)用8.2.63S技術(shù)在其他領(lǐng)域的綜合應(yīng)用二、教學(xué)重點(diǎn)3S技術(shù)及各自的優(yōu)勢(shì)、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1了解3S技術(shù)及各自的優(yōu)勢(shì)；2了解3S技術(shù)在

16、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)參考書目陳述彭、趙英時(shí)，遙感地學(xué)分析，測(cè)繪出版社，1990劉慧平、秦其明、彭望琭、梅安新，遙感實(shí)習(xí)教程，高等教育出版社，2001盧國(guó)銘、姜遵富、方永綏，遙感技術(shù)基礎(chǔ)，科學(xué)出版社，1984呂國(guó)楷、洪啟旺、郝允充、王文明，遙感概論修訂版，高等教育出版社，1995呂斯驊，遙感物理基礎(chǔ)，商務(wù)印書館，1981梅安新、彭望琭、秦其名、劉慧平，遙感導(dǎo)論，高等教育出版社，2001彭望琭，遙感數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)處理與地理信息系統(tǒng)，北京師范大學(xué)出版社，1991濮靜娟，遙感圖像目視解譯原理與方法，中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，1992日本遙感研究會(huì)編，劉勇衛(wèi)、賀雪鴻譯，遙感精解，測(cè)繪出

17、版社，1993葉樹華、任志遠(yuǎn)，遙感概論，陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1993周成虎等，遙感影像地學(xué)理解與分析，科學(xué)出版社，1999注：本教學(xué)大綱由楊麗萍副教授于2004年4月編制。遙感實(shí)習(xí)教程教學(xué)大綱一說明課程性質(zhì)與任務(wù)遙感導(dǎo)論是蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院地理科學(xué)系的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。遙感實(shí)習(xí)教程是為了配合遙感導(dǎo)論的學(xué)習(xí)而專門設(shè)立的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。內(nèi)容上緊密結(jié)合當(dāng)今遙感數(shù)據(jù)、遙感設(shè)備、計(jì)算機(jī)圖像處理工具軟件等的最新現(xiàn)狀與技術(shù)，主要包括五大部分十個(gè)實(shí)習(xí)，即電磁輻射與地物波譜、遙感成像原理與遙感圖像特征、遙感圖像處理、遙感圖像目視解譯與制圖、遙感數(shù)字圖像計(jì)算機(jī)解譯。教學(xué)目的該課程的主要目的是力圖通過學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐

18、，使之對(duì)遙感的原理、概念、應(yīng)用有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和理解。旨在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力。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)。（三）實(shí)習(xí)內(nèi)容、時(shí)數(shù)與學(xué)分序號(hào)實(shí)習(xí)名稱學(xué)時(shí)實(shí)習(xí)一地物光譜反射率的野外測(cè)定2實(shí)習(xí)二航空像片的立體觀測(cè)與高程測(cè)量2實(shí)習(xí)三遙感圖像的光學(xué)合成原理1實(shí)習(xí)四遙感圖像的幾何校正1實(shí)習(xí)五遙感圖像的增強(qiáng)2實(shí)習(xí)六遙感圖像的變換2實(shí)習(xí)七航空像片的判讀2實(shí)習(xí)八熱紅外圖像判讀2實(shí)習(xí)九掃描圖像判讀2實(shí)習(xí)十圖像分類非監(jiān)督分類與監(jiān)督分類218本課程一共18學(xué)時(shí)，0.5學(xué)分，開課時(shí)間：第二學(xué)年第一學(xué)期。（四）實(shí)習(xí)方式實(shí)習(xí)是鞏固和加深所學(xué)知識(shí)的重要手段，也是培養(yǎng)學(xué)生掌握一定實(shí)習(xí)

19、過程、具有應(yīng)用軟件和編寫實(shí)習(xí)報(bào)告能力的重要途徑。每次實(shí)習(xí)之前，教師先將實(shí)習(xí)內(nèi)容做一詳細(xì)介紹，必要時(shí)先演示具體操作過程，后由學(xué)生親自操作，教師予以現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。學(xué)生應(yīng)在教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成規(guī)定的實(shí)習(xí)并編寫實(shí)習(xí)報(bào)告。（五）考試考試以平時(shí)出勤情況、實(shí)習(xí)情況和實(shí)習(xí)報(bào)告質(zhì)量綜合衡量，不再單獨(dú)考試。（六）任課教師梯隊(duì)：楊麗萍、頡耀文、劉勇實(shí)習(xí)內(nèi)容簡(jiǎn)介實(shí)習(xí)一：地物光譜反射率的野外測(cè)定學(xué)習(xí)地物光譜的測(cè)定方法；認(rèn)識(shí)地物光譜反射率的規(guī)律；學(xué)習(xí)繪制地物反射光譜曲線。實(shí)習(xí)二：航空像片的立體觀測(cè)與高程測(cè)量掌握使用立體鏡進(jìn)行航空像片立體觀察的方法；掌握在航片上測(cè)量高差的方法。實(shí)習(xí)三：遙感圖像的光學(xué)合成原理了解彩色的基本特性和相互關(guān)系掌握三原色及其補(bǔ)色，掌握加色法；認(rèn)識(shí)和了解色度圖；認(rèn)識(shí)正負(fù)像片的產(chǎn)生過程。實(shí)習(xí)四：遙感圖像的幾何校正掌握遙感圖像幾何校正的主要過程；學(xué)習(xí)幾何校正中控制點(diǎn)的選擇、方法選擇等。實(shí)習(xí)五：遙感圖像的增強(qiáng)認(rèn)識(shí)遙感圖像的基本結(jié)構(gòu)，了解數(shù)字圖像；學(xué)習(xí)掌握?qǐng)D像直方圖變化與圖像亮度變化的關(guān)系；掌握?qǐng)D像線性拉伸的方法和過程。通過計(jì)算機(jī)中彩色合成的演示，了解加色法的原理；掌握選用不同的合成方案產(chǎn)生不同的合成效果的方法，從而達(dá)到突出不同