福建农林大学：3S技术电子教案.doc

教 案 学年 第 学期学 院、 系 室 森林旅游与保护系课 程 名 称 3S技术专业、年级、班级主 讲 教 师 刘 健（教授）福 建 农 林 大 学教案编写说明教案又称课时授课计划,是任课教师的教学实施方案。任课教师应遵循专业教学计划制订的培养目标，以教学大纲为依据，在熟悉教材、了解学生的基础上，结合教学实践经验，提前编写设计好每门课程每个章、节或主题的全部教学活动。教案可以按每堂课（指同一主题连续14节课）设计编写。教案编写说明如下：1、编号：按施教的顺序标明序号。2、教学课型表示所授课程的类型，请在理论课、实验课、习题课、实践课及其它栏内选择打“”。3、题目：标明章、节或主题。4、教学内容：是授课的核心。将授课的内容按逻辑层次，有序设计编排，必要时标以“*”、“#”“？”符号分别表示重点、难点或疑点。5、教学方式、手段既教学方法，如讲授、讨论、示教、指导等。教学媒介指教科书、板书、多媒体、模型、标本、挂图、音像等教学工具。6、讨论、思考题和作业：提出若干问题以供讨论，或作为课后复习时思考，亦可要求学生作为作业来完成，以供考核之用。7、参考书目：列出参考书籍、有关资料。8、日期的填写系指本堂课授课的时间。福 建 农 林 大 学 教 案 编号：01课时安排： 3学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第一章 3S技术概述1.1地球信息科学的含义1.2“3S”技术的含义及其应用领域1.3遥感（RS）的概念、发展及应用1.4全球定位系统（GPS）的概念、发展和应用1.5地理信息系统（GIS）概念、发展和应用教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1.通过本节学习掌握地球信息科学的基本概念及研究的核心内容、掌握地球信息科学的特点，熟悉地球信息科学的组成及各系统组成的特点2.掌握狭义3S技术的内涵，遥感的基本概念（狭义与广义）、遥感技术的构成要素以及地学信息的评价标准、GPS的基本概念，了解熟悉3S技术目前的应用状况教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）： 第一章 绪论地球信息科学 1.1 地球信息科学*一.地球信息科学的含义、特点二. 地球信息科学的组成1.2狭义的3S技术*一.3S技术含义二. 3S技术的应用领域1.3遥感（RS）的概念、发展及应用*一. 遥感基本概念及其分类*二. 遥感的特性及优势三. 遥感技术的发展史及其发展趋势四、遥感的应用前景1.4全球定位系统（GPS）的概念、发展和应用一.全球定位系统的基本概念、组成和特性二.全球定位系统的发展史及发展趋势三.全球定位系统的应用1.5地理信息系统（GIS）概念、发展和应用一GIS的基本概念、分类及其发展趋势二GIS的应用特点以及派生应用系统教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书。板书设计： 第一章 绪论3S技术概述1.1 地球信息科学的含义一、地球信息科学的含义地球信息科学的定义地球信息科学的解决问题地球信息科学研究的核心内容三、地球信息科学的组成GIS：多种学科集成的基础平台，用来搜索、存储、管理和分析空间信息数据。RS、DPS（投影测量）、GPS：快速获取和更新地理信息的主要技术手段。地图学与图像图形学：用作地理信息的表示、分析和处理，以及地理信息成果的表达和显示。人工智能：如专家系统（ES）和人工神经网络，使数据采集、更新、分析和应用更加自动化和智能化，达到决策层次的应用。现代通讯技术：为地理信息在各部门的传播和应用提供保证。1.2“3S”技术的含义及其应用领域“3S”技术的应用领域地图制图 交通管理 工商管理 城市与区域规划 环境监测和分析自然资源管理、监测和评价：1.3遥感的概念、发展及应用一、遥感技术定义抽像：安装在平台上的传感器，借助于某种信息传播媒介来感测遥远事物的过程。具体：从不同高度的平台（如飞机、人造卫星等）使用传感器收集地物的电磁波信息，再将这些信息传输到地面并加以处理，从而达到对地物的识别与监测的全过程。二、遥感技术的构成要素：对像：被感测的事物传感器：能感测事物并能将感测的结果传递给使用者的仪器。信息传播媒介：在对像和传感器间起信息传播作用的媒介。平台：装载传感器并使之能有效地工作的装置。三、遥感技术分类按遥感对像、遥感平台遥感传播媒介、遥感资料获取、遥感成像方式待方式进行划分。四、遥感技术的特性及地学信息的评价标准五、优势1.4全球定位系统（GPS）的概念、发展和应用一概念：是一种可以定时和测距的空间交会定点的导航系统。二GPS定位系统的组成：空间星座部分、地面监控系统、接收机。三GPS定位系统的特性：定位精度高、适应性强、自动化程度高、经济效益高、保密性好四GPS的发展五全球定位系统（GPS）的应用：u u 建立、改善各种规模、等级大地控制网；u u 在地球动力学研究方面，精确测定地球板块间的活动情况；u u 监测地球极移现象；u u 方便对海岛、海洋、海面地形图测绘u u 应用工程勘测、放样、变形监测等方面u u 3S集成集成u u 应用在生物科学、导游、人们日常生活等u u 其他应用如国土资源调查、车辆交通管理。六、遥感的发展史、应用和发展趋势遥感的发展史1、世界遥感发展史2、中国遥感发展史遥感的发展趋势遥感应用 1.5地理信息系统概念、发展和应用、发展和应用一GIS概念在计算机软件和硬件的支持下，以一定的格式输入、存贮、检索、显示和综合分析现实世界的各类空间数据及属性特征的技术系统。二GIS分类从提供性能角度、系统开发角度、系统结构角度、数据结构角度GIS相应可分为多种类型三GIS的发展现况（国外） GIS的发展现况（国内）四GIS的应用特点1）GIS应用专业化2）GIS应用社会化3）GIS技术与其它技术的集成和渗透五GIS应用的派生系统1、城市地理信息系统UGIS(UrbanGIS) 2、政府地理信息系统GGIS （Government GIS）3、企业地理信息系统EGIS（EnterpriseGIS）4、社会GIS5、军事地理信息系统MGIS(MilitaryGIS)讨论、思考题、作业：1、地球信息科学的含义2、RS概念和构成要素3、什么是主动式遥感和被动式遥感？4、RS按平台分可分为几类？5、什么是成象方式遥感？成象方式遥感分为哪两种方式？ 含义是什么？6、RS的特征是什么？其优势是什么？7、RS的发展和应用（了解）？8、GPS的概念、组成和特性？9、GPS的发展阶段及其应用？10、GIS的概念、分类及其发展趋势？11、GIS的应用特点以及派生应用系统为何？参考书目：1.刘祖文编著3S原理与应用 中国建筑工业出版社2.刘基余等 全球定位系统原理及其应用 测绘出版社出版3.陆守一等编著 地理信息系统实用教程 中国林业出版社出版4.仇肇悦等编著 遥感应用技术 测绘出版社出版5.杜道生等编著 RS、GIS、GPS的集成与应用 测绘出版社出版教师姓名：刘健 职称：教授 年 月 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：02课时安排： 3学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第二章 空间信息技术基础2.1地球形态2.2空间与时间参考系统2.3 空间直角坐标系转换2.4 地图投影与地形图的分幅与编号2.5 大气构造教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本章学习，了解地球形态、参考椭球体的类型、掌握我国主要的坐标系统、地图投影类型和地图分幅与编号，大气对遥感电磁波辐射能的影响等基本内容。熟悉空间与时间参考系统，熟悉空间直角坐标系转换、地图投影的种类等基本理论了解大气的基本构造。教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：1. 1. 第二章 空间信息技术基础2.1地球形态一地球形态二 参考椭球体三 参考椭球的点线面#2.2空间与时间参考系统一 天球坐标系二 地球坐标系*三WGS-84坐标系和我国国家大地坐标系四 站心坐标系五 平面坐标系与高程 六、时间系统第二章 空间信息技术基础？2.3 空间直角坐标系转换一 天球直角坐标系与地球直角坐标系之间的转换二 不同地球直角坐标系之间的转换2.4 地图投影与地形图的分幅与编号一 地图投影的种类二 GIS中地图投影的选择*三 我国的地图投影*四 地形图的分幅与编号*五 地形图的公里网2.5 大气构造一 大气对电磁波传播的影响*二 大气对遥感电磁波辐射能的影响。教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书板书设计： 第二章 空间信息技术基础2.1地球形态1.5地理信息系统（GIS）概念1.5地理信息系统（GIS）概念、发展和应用、发展和应用一 地球形态铅垂线：地理空间中任意一点的重力作用线。水准面：自由静止的水面。大地水准面 ：与平均海水面重合，并向大陆、岛屿延伸所形成的封闭曲面 二 参考椭球体地球椭球体是可以用数学公式表示的椭圆绕其短轴旋转而成。三 参考椭球的点线面北极点、南极点；赤道面、子午面、子午线。 第二章 空间信息技术基础2.2空间与时间参考系统 1.5地理信息系统（GIS）概念1.5地理信息系统（GIS）概念、发展和应用、发展和应用一 天球坐标系黄道面：地球绕地轴(地球旋转轴)自转，同时绕太阳公转，地球绕太阳公转的平面。1、天球直角坐标系2、天球球面坐标系二 地球坐标系随地球同频转动的坐标系，即地球坐标系。1、 1、 地球直角坐标系2、 2、 地球球面坐标系三WGS-84坐标系和我国国家大地坐标系四 站心坐标系 1站心地平直角坐标系2站心地平极坐标系五 平面坐标系与高程 1平面坐标系2高程六、时间系统2.3 空间直角坐标系转换2.5 大气构造一 天球直角坐标系与地球直角坐标系之间的转换二 不同地球直角坐标系之间的转换2.4 地图投影与地形图的分幅与编号四 地形图的分幅与编号1、1:100万地形图的分幅和编号：按纬差4度，经差6度分,J-50；2、1:50万， 1:20万，1:10万地形图的分幅和编号,这三种图在1:100万地形图基础上，按经纬度划分。3、1:5， 1:2.5万，1:1万地形图的分幅和编号，这三种图在1:10万地形图基础上，按经纬度划分。五 地形图的公里网一 地图投影的种类二 GIS中地图投影的选择三 我国的地图投影（一）我国常用的地图投影（二）高斯克吕格投影(简称高斯投影)（三）兰勃特投影 一 大气对电磁波传播的影响(1)大气对GPS电磁波传播的影响 1)电离层折射；2)对流层折射。二 大气对遥感电磁波辐射能的影响1)大气反射；2)大气散射：3)大气吸收；4)大气折射。讨论、思考题、作业：1、地图投影的概念及我国常用的地图投影、高斯克吕格投影。2、大气对遥感电磁波辐射能的影响主要有哪些3、常用比例尺地形图的分幅与编号参考书目：1.刘祖文编著3S原理与应用 中国建筑工业出版社2.刘基余等 全球定位系统原理及其应用 测绘出版社出版3.陆守一等编著 地理信息系统实用教程 中国林业出版社出版4.仇肇悦等编著 遥感应用技术 测绘出版社出版5.杜道生等编著 RS、GIS、GPS的集成与应用 测绘出版社出版教师姓名：刘健 职称：教授 年 月 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：03课时安排： 3学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第三章 GPS的构成3.1 全球定位系统概述3.2 GPS的定位原理第四章 全球定位系统定位方法和测量遥感技术体系4.1 GPS定位方法4.2 GPS定位采点使用方法测量教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握GPS的全球定位系统的组成和相关概念熟悉GPS的定位方法、定位原理了解GPS的类型、接收机等基本内容 教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：第三章 GPS的构成*3.1 全球定位系统概述一 空间星座部分构成及其功能二 地面监控部分组成三 用户部分：接收机基本结构和类型3.2 GPS的定位原理*一 GPS相关概念 #？二 GPS定位原理第四章 全球定位系统定位方法和测量4.1 GPS定位方法一、单点定位二、静态相对定位三、差分定位四、定位误差影响因素*4.2 GPS定位采点使用方法测量一、GPS测量技术基础二、前期准备三、野外测量四、内业处理教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书。板书设计：第三章 GPS的构成3.1 全球定位系统概述3.2 GPS的定位原理二具体组成1GPS卫星功能：(1)接收和储存由地面监控站发来的导航信息、执行监控站的控制指令。(2)由星载微处理机进行部分必要的数据处理；(3)通过星载的高精度原子钟提供精密的时间标准；(4)向用户发送定位信息；(5)在地面监控站指令下调整卫星姿态和启用备用卫星2地面监控系统由三部分构成：主控站：设在科罗拉多。其任务是协调和管理所有地面监控系统的工作。注入站：分别设在：印度洋的迭哥加西亚、南太平洋的阿松森岛和南太平洋的卡瓦加兰。监测站：有5个，前面的主控站、注入站同时又是监测站，并在夏威夷还设有一个监测站。3用户部分一、基本概念1、高电平：在数字逻辑电路中，将电路输出电压在5V并维持一个单元时间称之，定义为“1”。2、低电平：在数字逻辑电路中，将电路输出电压在0.350.00V并维持一个单元时间称之，定义为“0”。3、二进制数字码序列：将高、低电平按照时间顺序连续排列构成的码序列称之。4、码元（即bit）：二进制数字码序列中的一个电平二进制数称之。5、调制：将低频信号（不仅是二进制数字码序列信号，也可以是不规则的人的声音信号、音乐信号）“装载”到高频电磁波的过程。6、解调：从带有高频电磁波载波信号中解译释放出原信号的过程。7二进制随机序列有3个特点：（1）该序列是非周期性序列，不能预先确定，不能复制。（2）每一码元的二进制值非“0”即“1”完全随机.（3）具有良好的相关性。8、随机码：凡是具有3个特点的二进制数字码序列的码称之。9、伪随机码：凡是具有周期性的而又有良好自相关特性的数字码称之。10、伪距(Pseudo range)：将接收机中GPS复制码对准所接收的GPS码所需要的时间偏移并乘以光速化算的距离。二GPS的基本定位原理是：卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。一、单点定位（1）静态定位包括静态测码伪距单点定位和静态测相伪距单点定位（2）动态单点定位 包括动态测码伪距单点定位和动态测相伪距单点定位二、静态相对定位三、差分定位（1）伪距差分 （2）位置差分（3）位置差分载波相位差分四、定位误差影响因素：1）卫星相关误差2）信号传播误差3）接收机相关误差4）其他误差第四章 全球定位系统定位方法和测量4.1 GPS定位方法一、GPS测量技术基础二、前期准备（1）采点勘测路线设计： （2）接收机参数设置（3）数椐字典设置三、野外测量四、内业处理一SA技术： 有意识地在广播星历中加入误差，使星历精度降低，称之为技术。 有意识地在卫星钟的钟频信号中加入误差，变化周期降低观测值精度，称之为技术。二AS技术：就是对P码(精码)的码结构进行保密，以防敌对方进行电子干扰和电子诱骗。4.2 GPS定位采点使用方法测量讨论、思考题、作业：1、了解本章的基本概念2、全球定位系统的主要组成部分及各部分的功能。3、GPS定位的特点及定位原理是什么？4、GPS用户接收机的采点使用方法 参考书目：1.刘祖文编著3S原理与应用 中国建筑工业出版社2.刘基余等 全球定位系统原理及其应用 测绘出版社出版3.陆守一等编著 地理信息系统实用教程 中国林业出版社出版4.仇肇悦等编著 遥感应用技术 测绘出版社出版5.杜道生等编著 RS、GIS、GPS的集成与应用 测绘出版社出版 教师姓名：刘健 职称：教授 年 月 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：04课时安排： 3学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第四章 全球定位系统定位方法和测量遥感技术体系 4.3 美国政府的GPS政策及中国对策 第五章 遥感系统和遥感技术的物理基础5.1 遥感系统5.2 电磁波和电磁波谱5.3 太阳辐射与大地辐射5.4 太阳辐射的传输与大气窗口教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1、通过本章学习，了解遥感系统的物理基础和相关概念，2、掌握大气空间、电磁波、电磁波谱等基本概念，掌握遥感系统的组成部分，掌握美国政府的GPS政策及中国对策3、熟悉太阳辐射的传输和太阳辐射的基本情况教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）： 第四章 全球定位系统定位方法和测量* 4.3 美国政府的GPS政策及中国对策 一、SA和AS技术二、SA和AS技术及中国对策第五章 遥感系统和遥感技术的物理基础* 5.1 遥感系统* 5.2 电磁波和电磁波谱一、电磁波的概念及其特性二、电磁波谱的概念及其特性5.3 太阳辐射与大地辐射一、太阳辐射的基本情况# 二、电磁辐射的概念及其特点5.4 太阳辐射的传输与大气窗口一、太阳辐射在传输过程中所受的大气的影响？二、大气窗口的概念及遥感中常用的大气窗口教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书。板书设 第五章 遥感系统和遥感技术的物理基础5.1 遥感系统一、遥感系统A遥感试验B遥感信息获取C遥感信息处理D遥感信息应用 二、遥感信息地学评价的三个基本标准：（1）空间分辨率（2）时间分辨率（3）光谱分辨率5.2 电磁波与电磁波谱一、电磁波与电磁辐射电磁波的基本概念和定义1波：振动在空间的传播2电磁波：由振源发出的电磁振动在空间的传播光波、热辐射、微波、无线电波等3电磁波性质：具有波动的特性和粒子性。电磁波谱1定义：按照波长的长短顺序将各种电磁波排列制成的一张图表叫做电磁波谱2遥感中常用的电磁波段：可见光、红外线、微波是RS中常用的三大波段5.3 太阳辐射与大地辐射一、太阳辐射是地球上生物、大气运动的能源，是被动式遥感系统中重要的自然辐射源。二、太阳辐射能主要集中在0.33m段，最大辐射强度位于波长0.47m左右，为短波辐射。三、太阳常数：当地球处于日地平均距离时，单位时间内投射到位于地球大气上界，且垂直于太阳光射线的单位面积上的太阳辐射能为13857W/m2。大地辐射大地辐射可分为两个部分：短波（0.32.5m）和长波（6m以上）部分。传感器接收到大于6m波长，主要是地物本身的热辐射能量；在36m中红外波段，太阳与地球的热辐射均要考虑。对地面目标地物进行遥感探测时，传感器接收到小于3m波长，主要是地物反射太阳辐射的能量，而地球自身的热辐射极弱，可忽略不计5.4 太阳辐射的传输与大气窗口太阳辐射的传输和大气窗口电磁波在大气中传输时，通过大气层未被反射、吸收和散射的那些透射率高的波段范围，称为大气窗口4.3美国政府的GPS政策及中国对策三、SA和AS及中国对策美国政府自己内部用户使用精码测距和未降低精度的星历实施定位，获得较高定位精度的服务（SA）；其余用户则是利用C/A码(粗码)测距和降低了精度的星历(广播星历)实施定位（AS）全世界范围内展开了对抗SA和AS的研究，主要对策有：差分定位系统的建立 建立独立的卫星测轨系统建立独立自主的卫星导航定位系统和不同卫星定位系统的联合定位对AS实施解密计：讨论、思考题、作业：1、什么是AS技术与SA技术？各国采取的对抗对策有哪些？2、遥感技术系统的概念及其组成部分。3、电磁波和电磁波谱的概念，RS中常用的波段有哪些？4、大气窗口的概念及遥感常用大气窗口。5、太阳辐射的传输受到大气哪些作用？6、遥感信息地学评价的基本标准是什么？参考书目：1.刘祖文编著3S原理与应用 中国建筑工业出版社2.刘基余等 全球定位系统原理及其应用 测绘出版社出版3.陆守一等编著 地理信息系统实用教程 中国林业出版社出版4.仇肇悦等编著 遥感应用技术 测绘出版社出版5.杜道生等编著 RS、GIS、GPS的集成与应用 测绘出版社出版教师姓名：刘健 职称：教授 年 月 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：05课时安排： 3学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第五章 遥感系统和遥感技术的物理基础5.5 地物光谱特性及其测量第六章 遥感技术系统6.1航空遥感第一章 第一章教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：了解地物光谱的类型，掌握地物光谱的测量方法、航空遥感的相关概念和基本知识。教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：第五章 遥感系统和遥感技术的物理基础5.5 地物光谱特性及其测量一、地物的反射光谱特性二、地物的发射光谱特性 三、地物的透射光谱特性第六章 遥感技术系统6.1航空遥感一、航空摄影的种类和相关基本概念*二、航空像片的大小和标志*#三、航空像片的特性教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书。第六章 遥感技术体系遥感技术体系6.1 航空遥感一.航空摄影的种类（1）按像片倾斜角分类 ： 垂直摄影 倾斜摄影。（2）按摄影的实施方式分类： u u 航向重叠u u 旁向重叠（3）按感光胶片和所用的波段分类： 普通黑白摄影、黑白红外摄影、天然彩色摄影、彩色红外摄影、多光谱摄影。（4）按比例尺分类 二. 航空像片的大小和标志（1）像幅大小:1818cm，2323cm，3030cm等。 （2）标志: 水准器：记录像片的倾斜度 压平线：感光胶片弯曲度产生的像片变形 时 表：记录像片的拍摄时刻 框 标：对称的两个框标的连线的交点为像片的中心点 像片编号：记录航摄区的位置、摄影时间、图幅、航线顺序等。 气压表：记录拍摄瞬间的气压或相对于设计航高的高差。三. 航空像片的特性（1）物理特性：包括地物的反射特性、感光材料性能和摄影机镜头的分辨率等，是影响色调的主要因素（2）几何特性： 中心投影：空间任意点A均通过一固定点（投影中心）投影到一平面上，投影中心S、投影平面P和空间点A三者之间的关系任意。投影中心与点A的连线为一平面所截，交点为A的中心投影，平面为投影平面，镜头中心为投影中心。垂直投影：所有投影光线互相平行且垂直地投影到投影面上。中心投影与垂直投影的区别：投影距离影响比例尺，从而影响到中心投影的变化，航片比例尺变化与航高、地形起伏和像片倾斜情况有关。注：应用航片时，要统一比例尺： 地形起伏引起投影误差纠正投影误差；像片倾斜引起倾斜误差消除倾斜误差 地物的反射光谱特性地物的发射光谱特性地物的透射光谱特性5.5 地物光谱特性及其测量 四航空像片的主要点和线像主点（O）：主光轴SO与像面的交点，即像片中心点。像底点（n）：S的铅垂线与像面的交点。等角点（c）：倾斜角a的分角线与像面的交点。主垂面：包含主垂线与主光轴的平面。主纵线（VV）：主垂面与像面的交线，通过像主点和像底点。主横线（hoho）：与主纵线垂直且通过像主点。等比线（hchc）：通过等角点且垂直于主纵线，等比线上比例尺不变。五像片比例尺计算和像片纠正（1）像片比例尺：求小区域和点的比例尺：h-地形起伏，H0-平均高程面。图中T0为起始面，航高为H0，则有航测部门提供的航高为像主点的航高，称为“主比例尺”板书设计：讨论、思考题、作业：1、地物的反射光谱特性和反射光谱曲线。2、垂直摄影和倾斜摄影有何区别？3、按摄影的实施方式分类，航空摄影分为几类？4、什么是航向重叠和旁向重叠？5、航片的物理特征包含那些主要内容？航片的几何特性主要包括哪些内容？6、影响地物反射能力的因素有那些？7、中心投影有哪些特征？8、正确识别航片上主要的点和线?9、航片上因地形起伏引起的投影差计算以及分布规律？10、航片上倾斜误差的计算和分布规律？11、航片的主要判读标志、判读过程包括哪些？ 参考书目：1.刘祖文编著3S原理与应用 中国建筑工业出版社2.刘基余等 全球定位系统原理及其应用 测绘出版社出版3.陆守一等编著 地理信息系统实用教程 中国林业出版社出版4.仇肇悦等编著 遥感应用技术 测绘出版社出版5.杜道生等编著 RS、GIS、GPS的集成与应用 测绘出版社出版 教师姓名：刘健 职称：教授 年 月 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：06课时安排： 3学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第六章 遥感技术系统6.2 航天遥感第七章 遥感图像处理技术7.1 遥感图像处理概述7.2 数字图像与数字图像处理系统教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1、熟悉比较航天遥感各种卫星系列的优缺点。2、掌握数字图像与数字图像处理系统3、了解航天遥感各种卫星系列的主要参数教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：第六章 遥感技术系统6.2 航天遥感三、印度IRS系列卫星四、其它地球资源卫星五、我国的地球资源卫星六、其他卫星传感器七、高分辨率卫星及其传感器第七章 遥感图像处理技术7.1 遥感图像处理概述一、遥感图象主要产品二、遥感图像主要的处理技术7.2 数字图像与数字图像处理系统一、多波段彩色合成的处理方法*二、图像相关掩膜增强处理的方法*三、数字图像与数字图像处理系统教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书。板书 第六章 遥感技术体系6.2 航天遥感三、印度IRS系列卫星四、我国的地球资源卫星五、其它地球资源卫星六、高分辨率卫星及其传感器七、成像光谱技术第七章 遥感图像处理技术7.1 遥感图像处理概述一、遥感图像产品1、模拟图像产品：一是来自由遥感数椐经激光扫描输出；二是在空间遥感平台利用光学遥感系统获取的产品。2、数字图像产品：将遥感传感器获取的地面光谱图像信息以数字的方式记录在计算机兼容磁带或其它介质上。二、图像处理技术1、光学图像处理:光学增强处理是指通过光学技术手段，对图像进行的各种处理，如常见的图像光学放大等。 常用的技术有：多波段彩色合成处理（光学法 、彩色像纸分层曝光法 、彩色印刷法 ）；图像相关掩膜增强处理 （反差增强 、边缘增强）2、计算机数字图像处理：遥感数字图像处理是指利用计算机对遥感图像及其资料进1数字图像与模拟图像模拟图像：灰度和颜色连续变化；数字图像：模拟图像经采样和量化后成为一幅由一系列灰度值不连续的、按行列有规律地排列的像元组成的图像。2模拟图像到数字图像的转化（A/D转换）：对模拟图象进行采样获得数字图象.采样；量化7.2 数字图像与数字图像处理系统2数字图像处理系统3遥感数字图象处理的优点：u u 原始信息精确保存；u u 处理的可重复性；u u 能充分利用遥感图象信息；u u 处理周期短，速度快，适于进行动态分析，和各种处理方法进行比较；u u 处理方法多样；u u 图象处理的结果可以直接以数字化形式提供给用户，或无限度可重复输出设计：讨论、思考题、作业：1、了解Landsat ETM+的光谱段和地面分辨力特征、回归周期、扫描宽度等?2、了解SPOTHRVIR,HRG的光谱段和地面分辨力特征、回归周期、扫描宽度?3、了解NOAA-AVHRR、IRS、CBERS、IKONOS、QUICKBIRD、MODIS等卫星传感器的特点?4、遥感数字图象处理的一般过程。5、比较数字图象和模拟图象的区别。6、遥感数字图象处理的优点参考书目：1.刘祖文编著3S原理与应用 中国建筑工业出版社2.刘基余等 全球定位系统原理及其应用 测绘出版社出版3.陆守一等编著 地理信息系统实用教程 中国林业出版社出版4.仇肇悦等编著 遥感应用技术 测绘出版社出版5.杜道生等编著 RS、GIS、GPS的集成与应用 测绘出版社出版教师姓名：刘健 职称：教授 年 月 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：07课时安排： 3学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第七章 遥感图像处理技术7.3 图像预处理7.4 多源信息复合7.5 遥感解译第八章 GIS的组成和功能 8.1地理信息系统的组成和功能教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1、掌握图像预处理、多源信息复合、地理信息系统的组成等基本理论和处理方法2、熟悉遥感调查的基本过程、遥感解译的基本过程3、了解地理信息系统的基本功能教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：第七章 遥感图像处理技术7.3 图像预处理一、辐射校正*#二、几何校正三、图像增强7.4多源信息复合一、遥感与遥感信息间的复合二、遥感与非遥感信息的复合7.5 遥感解译*一、目视解译二、计算机自动分类第八章 GIS的组成和功能8.1地理信息系统的组成和功能*一、GIS的组成 二、地理信息系统的功能教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书。板书 第七章 遥感图像处理技术7.3图像预处理一 辐射校正目的主要是消除图像的光谱畸变，一般包括：传感器校正、大气辐射校正、地形辐射校正和地物反射模型校正。方法：以红外波段的最低值校正可见光波段，回归法和相对散射模型法等。二.几何校正：l粗校正2精校正三图象增强1目的：图像增强是专题特征信息提取的基础，是根据应用目标对图像做增强处理，突出主要的感兴趣的信息，抑制次要的不需要的信息。2.方法：一般分为频域法和空域法精校正过程7.4多源信息复合一、遥感信息的复合遥感信息的复合主要指不同传感器的遥感数据的复合，以及不同时相的遥感数据的复合。1、不同传感器的遥感数据复合 配准 复合 2、不同时相的遥感数据复合 配准 直方图调整 复合二、遥感与非遥感信息的复合1、地理数据的网格化 1)、网格数据生成 2)、与遥感数据配准 2、最优遥感数据的选取 3、配准复合 1)、栅格数据与棚格数据 2)、栅格数据与矢量数据设计：7.5 遥感解译一目视解译：二.计算机自动分类：与目视判读解译不同的是计算机自动解译的主要依据是地物的光谱特征进行统计判别，具体方法包括有监分类和无监分类方法，分类结果的可靠性需要通过严格的分类精度统计分析以及野外调查进行验证分类（监督）的一般过程：三一般分类方法：有监分类无监分类新的分类方法：专家系统分类，神经元网络分类方法等等遥感制图的基本过程第八章 GIS的组成和功能8.1地理信息系统的组成和功能一、GIS的组成1、计算机硬件系统2、计算机软件系统3、地理信息系统的空间数据库4、系统管理应用人员二、地理信息系统的功能1、数据的采集、检验与编辑2、数据处理3、空间数据库的管理4、基本空间分析5、应用模型的构建方法6、结果显示与输出讨论、思考题、作业：1、空域增强和频域增强的主要区别是什么？2、遥感制图基本过程？3、遥感图象预处理主要包括哪些内容？4、比值处理的主要作用是什么？5、图象镶嵌的主要步骤是什么？6、有监分类的一般过程。7、有监分类和无监分类的特点是什么？8、遥感图象几何校正的原因、目的、步骤和方法。9、GIS的组成主要有哪几部分参考书目：1.刘祖文编著3S原理与应用 中国建筑工业出版社2.刘基余等 全球定位系统原理及其应用 测绘出版社出版3.陆守一等编著 地理信息系统实用教程 中国林业出版社出版4.仇肇悦等编著 遥感应用技术 测绘出版社出版5.杜道生等编著 RS、GIS、GPS的集成与应用 测绘出版社出版教师姓名：刘健 职称：教授 年 月 日福 建 农 林 大 学 教 案 编号：08课时安排： 3学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第八章 GIS的组成和功能 8.2空间数据表达格式 8.3 空间数据的获取第九章 空间数据的结构 9.1空间数据结构 9.2 GIS空间数据的质量教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1、掌握空间数据的表达格式、空间数据的特征2、熟悉空间数据的来源、获取，空间数据的质量控制基本理论和方法。3、了解GIS数据的检查内容教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：第八章GIS的组成和功能8.2空间数据表达格式一、空间数据源*二、空间数据的特征*三、空间数据表达的两种格式8.3 空间数据的获取第九章 空间数据的结构*9.1空间数据结构一、栅格数据结构二、矢量数据结构三、栅格结构与矢量结构的比较9.2 GIS空间数据的质量一、空间数据质量指标二、空间数据质量控制三、空间数据质量分析的目的四、空间数据质量评价五、空间数据误差 六、GIS数据的检查教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书。板书 第八章 GIS的组成和功能8.2空间数据表达格式一、空间数据源二、空间数据的特征空间特征、属性特征、时间特征。三、空间数据表达的两种格式1、网格格式：又称栅格格式2、矢量格式3、两种数据格式的比较4、矢栅数据一体化结构一、GIS 数据源类型 1、地图数据 2、遥感数据 3、测量数据 4、野外采集数据 5、调查统计数据 6、法律文档数据 7、已有系统数据等等二、数据获取1、地图数据的获取2、遥感数据的获取1）目视法2）将RS影像作为基础层输入3）将RS直接进入3、摄影测量数据的获取4、属性数据的获取5、 其它野外采集数据三、空间数据的输入1、手工输入图形数据2、手扶跟踪数字化仪输入3、自动扫描数字化输入4、数字化测图输入8.3 空间数据的获取第九章 空间数据的结构9.1空间数据结构一、栅格数据结构1、定义2、特点：属性明显，定位隐含3、获取途径（1）目读法或手工法件。（2）矢量数据获取：（3）扫描数字化（4）影象输入：4、编码1）链码2）游程长度编码3）块码4）四叉树5）直接栅格编码二、矢量数据结构 1、定义：矢量结构 2、特点3、获取途径4、编码1） 点实体2） 线实体3）多边形（1）坐标序列法（2）树状索引编码法（3）拓扑结构编码法（4）DIME编码系统一、空间数据质量指标（1）数据情况说明（2）位置精度或定位精度（3）属性精度（4）时间精度（5）逻辑一致性（6）数据完整性（7）表达形式的合理性二、空间数据质量控制1、传统的手工方法2、元数据方法3、地理相关法三、空间数据质量分析的目的四、空间数据质量评价五、空间数据误差六、GIS数据的检查1、逻辑及正确性检查2、数据检核9.2 GIS空间数据的质量设计： 讨论、思考题、作业：1、GIS空间数据的基本特征。2、空间实体的类型及表示方法。3、矢量和栅格数据结构的定义、获取及编码。4、矢量与栅格数据结构的比较。5、图形数据的输入方法。6、空间数据质量的内容。7、空间数据误差来源及控制途径。8、GIS的数据源。参考书目：1.刘祖文编著3S原理与应用 中国建筑工业出版社2.刘基余等 全球定位系统原理及其应用 测绘出版社出版3.陆守一等编著 地理信息系统实用教程 中国林业出版社出版4.仇肇悦等编著 遥感应用技术 测绘出版社出版5.杜道生等编著 RS、