遥感教学大纲

1、遥感技术与应用本科课程教学大纲一、遥感技术与应用课程说明（一）课程代码：191310151（二）课程英文名称：RS（三）开课对象：自然地理、人文地理与城乡规划、地理科学、地理信息（四）课程性质和地位：本门课程是旅游资源与城乡规划专业必修课；本门课程在本专业课程结构体系中具有承上启下的地位，在实践教学和技能培养方面具有不可替代的重要意义。地图学、计算机基础是其前导课程，土地资源与利用、旅游资源与规划是其后续课程。（五）课程教学基本要求：遥感是一门应用性强的科学，有助于培养学生在遥感图像类型及注记特征识别方面的技能，提高其进行遥感图像解译的动手实践能力。本课程旨在使学生掌握：1.基本知识方面：遥感

2、技术的产生、发展及应用状况；遥感的原理及技术流程；遥感图像解译的基本步骤及方法；遥感图像的分类；遥感技术在地质、环境、农业、海洋、气象等学科领域应用。2.基本理论方面：遥感的科学定义及学科应用；遥感的基本理论；黑体辐射定律；地物光谱曲线；高光谱遥感；遥感图像解译的基本步骤及方法；遥感图像分类的步骤与方法。 3.基本技能方面：遥感原理的理解能力；遥感图像解译的能力；遥感图像分类的能力；遥感图像分析与应用的能力。（六）教学内容、学时数、学分数及学时数具体分配学时数：48学时学分数：3学分学时数具体分配：序号 教学内容 讲授实验/实践合 计1绪论222遥感的发展历程223遥感电磁辐射基础（一）224

3、遥感电磁辐射基础（二）225传感器及其成象方式226遥感卫星及其运行特点227航空遥感、红外遥感228微波遥感229遥感图像处理（一）2210遥感图像处理（二）2211遥感图像目视解译（一）2212期中考试2213遥感图像目视解译（二）2214遥感图像的分类2215分类精度的评价2216集成环境(1)2217集成环境(2)2218遥感图象处理(1)2219遥感图象处理(2)2220遥感图象处理(3)2221遥感图象处理(4)2222遥感图象分类(1)2223遥感图象分类(2)2224总复习22合计321648（七）教学方式讲授式、多媒体教学（八）教学方法图释法、举例法、演绎法、设问法、演示法。

4、 （九）考核方式和成绩记载说明1.考核要求：考试课。2.考核方式：笔试（闭卷）。3.考试成绩：考试成绩分三部分：平时成绩占15，期中成绩占15，期末考试成绩占70。平时成绩包括实验报告成绩、考勤情况及平时的上课表现等。二、讲授大纲与各章的基本要求第一章 绪论教学要点：遥感的概念、遥感的特点、遥感数据、遥感数据类型、遥感数据的应用以及遥感技术的发展。教学时数： 4学时教学内容：本章主要介绍遥感概念、遥感的特点、遥感数据、遥感的分类、遥感数据的应用以及遥感技术的发展现状与趋势。教学重点和难点：第一节 遥感概念 主要内容：广义遥感、狭义遥感重点：遥感概念难点：广义遥感与狭义遥感的区分第二节 遥感的特

5、性主要内容：空间特性、时相特性、波谱特性重点：遥感的特性难点：时相特性、波谱特性第三节 遥感的分类主要内容：按遥感探测对象、按遥感平台、按遥感获取的数据形式、按传感器工作方式、按遥感探测的电磁波、按遥感应用重点：遥感的分类难点：按传感器工作方式的分类第四节 遥感技术系统主要内容：遥感平台、传感器、遥感信息的接收和处理、遥感图像判读和应用重点：遥感的技术系统组成难点：传感器、遥感图像判读和应用第五节 遥感的基本术语主要内容：地物光谱差异、辐射记录差异、空间分辨差异、几何误差、像片格式与数字格式的可转换性、遥感成像系统、大气作用重点：地物光谱差异、辐射记录差异、空间分辨差异难点：几何误差、像片格式

6、与数字格式的可转换性、遥感成像系统、大气作用第六节 遥感的发展主要内容：摄影术阶段、空中气球摄影阶段飞机、摄影阶段、航空遥感阶段、卫星遥感阶段、中国的遥感发展简况重点：摄影术阶段、空中气球摄影阶段飞机、摄影阶段、航空遥感阶段、卫星遥感阶段难点：中国的遥感发展简况第七节 遥感的现状与趋势主要内容：多分辨率多遥感平台并存，空间分辨率、时间分辨率及光谱分辨率普遍提高；微波遥感、高光谱遥感迅速发展；遥感的综合应用不断深化；商业遥感时代到来重点：遥感的现状难点：遥感的趋势第八节 遥感的应用主要内容：农林方面的应用、地质、矿产方面的应用、水文、海洋方面的应用、环境保护方面的应用、测绘方面的应用、地理学方面

7、的应用重点：遥感的应用范围难点：遥感的应用实例考核要求： 遥感概念（了解）遥感的特性（理解）遥感的分类（掌握）遥感技术系统（掌握）遥感的几个基本术语（理解）遥感的发展历程（了解）遥感的现状与趋势（了解）遥感的应用（了解）第二章 遥感电磁辐射基础教学要点：地物的电磁波特性、辐射基本定律、太阳辐射、大气和地面与太阳辐射的相互作用、地物反射太阳光谱的特性、三种遥感模型等。教学时数： 4学时教学内容：本章主要介绍遥感的物理基础，包括地物的电磁波特性、辐射基本定律、太阳辐射、大气和地面与太阳辐射的相互作用、大气窗口的概念、地物反射太阳光谱的特性、三种遥感模型等。教学重点和难点：第一节 电磁波谱 主要内容

8、：电磁波谱的概念、各电磁波段主要特性重点：电磁波谱的概念难点：各电磁波段主要特性第二节 辐射基本定律主要内容：黑体辐射、普朗克辐射(Planck)定律、斯特潘-玻耳兹曼(Stefan-Boltzmann) 定律、基尔霍夫（Kirchho)辐射定律、维恩(Wien)位移定律重点：黑体辐射难点：辐射基本定律第三节 太阳辐射主要内容：太阳辐射能量分布、太阳光谱曲线的特性重点：太阳辐射能量分布难点：太阳光谱曲线的特性第四节 太阳辐射与大气的相互作用主要内容：大气概况、大气的吸收作用、大气的散射作用、大气窗口、大气校正重点：大气的吸收作用、大气的散射作用难点：大气窗口、大气校正第五节 太阳辐射与地面的相

9、互作用主要内容：反射作用、反射率的概念、反射光谱曲线、常见地物的光谱曲线、吸收作用、透射作用重点：反射作用、反射率的概念、反射光谱曲线难点：吸收作用、透射作用第六节 遥感的模式主要内容：可见光/近红外遥感 、热红外遥感、主动遥感重点：可见光/近红外遥感、热红外遥感难点：主动遥感考核要求： 地物的电磁波特性（了解）辐射基本定律（理解）太阳辐射、大气和地面与太阳辐射的相互作用（掌握）大气窗口的概念、地物反射太阳光谱的特性（掌握）第三章 传感器教学要点：传感器的组成、分类、各种传感器及其数据获取的成像原理和方式教学时数： 2学时教学内容：本章主要介绍传感器的组成、分类、各种传感器及其数据获取的成像原

10、理和方式以及传感器未来的发展趋势。教学重点和难点：第一节 传感器的组成主要内容：收集器、探测器、处理器、输出器重点：传感器的组成难点：探测器、处理器第二节 传感器的分类主要内容：按传感器工作方式、按传感器记录方式、按成像原理和所获取图像性质 重点：按传感器工作方式、按传感器记录方式的分类难点：按成像原理和所获取图像性质的分类第三节 摄影型传感器主要内容：航空摄影机、航天摄影机重点：航空摄影机、航天摄影机难点：摄影型传感器工作原理第四节 扫描方式的传感器主要内容：光机扫描仪、推帚式扫描仪、高光谱传感器、侧视雷达传感器重点：光机扫描仪、推帚式扫描仪难点：高光谱传感器、侧视雷达传感器第五节 传感器的

11、发展趋势主要内容：更高分辨率传感器；更精细的光谱分辨率传感器；多波段、多极化、多模式合成孔径卫星雷达传感器；可进行立体观测和测量的传感器 重点：传感器的发展趋势难点：传感器的发展趋势考核要求： 传感器的组成（理解）传感器的分类（理解）摄影型传感器（了解）扫描方式的传感器（掌握）传感器的发展趋势（了解）第四章 航空遥感数据教学要点：航空摄影原理和方法、航空像片的立体观测与立体测量以及各种类型的航空遥感数据的判读方法和步骤等。教学时数： 2学时教学内容：本章主要介绍航空遥感的发展、航空遥感平台的类型、航空摄影原理和方法、航空像片的立体观测与立体测量以及各种类型的航空遥感数据的判读方法和步骤等。教学

12、重点和难点：第一节 航空遥感平台主要内容：航空遥感平台一般在海拔12km以下的大气（平流层、对流层），主要包括气球和飞机两种。重点：航空遥感平台的分类难点：航空遥感平台的地狱范围第二节 航空摄影主要内容：航空摄影机、航空摄影的类型、航空摄影测量、航空扫描成像重点：航空摄影测量难点：航空扫描成像 第三节 航空像片主要内容：航空像片的物理特性、航空像片的几何特性、航片分辨率重点：航空像片的物理特性、航空像片的几何特性难点：航片分辨率第四节 航空像片的立体观测与立体测量主要内容：立体观察原理、像对立体观察、用立体镜进行像对立体观察、航片的立体量测 重点：立体观察原理、像对立体观察难点：用立体镜进行像

13、对立体观察第五节 航空像片的目视判读标志、方法和步骤主要内容：判读标志、判读方法、航片的目视判读步骤重点：航空像片的目视判读标志、判读方法难点：航片的目视判读步骤 第六节 常见地物的像片判读主要内容：水体判读、植被判读、居民地判读、道路判读 重点：常见地物的像片判读难点：水体判读、植被判读考核要求：航空遥感平台的类型（理解）航空摄影原理和方法（理解）航空像片的特性（掌握）航空像片的立体观测与立体测量（了解）各种类型的航空遥感数据的判读方法和步骤（掌握）第五章 地球资源卫星数据教学要点：Landsat等地球资源卫星的基本原理、数据的基本特征和图像数据目视解译的方法等。 教学时数： 2学时教学内容

14、：本章主要介绍Landsat等地球资源卫星和气象卫星的基本原理、数据的基本特征和图像数据目视解译的方法等。 教学重点和难点：第一节 陆地资源卫星概况 主要内容：主要的陆地资源卫星重点：Landsat(陆地）卫星的概况难点：Landsat(陆地）卫星的概况第二节 Landsat(陆地）卫星简介主要内容：Landsat(陆地）卫星的特性重点：Landsat(陆地）卫星的特性难点：Landsat(陆地）卫星的特性第三节 Landsat(陆地）卫星轨道主要内容：Landsat(陆地）卫星的运行特征、轨道特征、运行周期重点：Landsat(陆地）卫星轨道难点：Landsat(陆地）卫星的运行特征、轨道特

15、征、运行周期 第四节 Landsat(陆地)卫星工作系统主要内容：Landsat(陆地)卫星的工作系统的组成重点：Landsat(陆地)卫星的工作系统难点：Landsat(陆地)卫星的工作系统的组成 第五节 Landsat(陆地）卫星数据特征主要内容：灰阶、光谱效应、空间分辨率、成像季节对图像判读的影响重点：灰阶、光谱效应、空间分辨率难点：成像季节对图像判读的影响 第六节 卫星遥感数据的目视判读主要内容：卫星图像的判读标志、卫星图像的判读方法、卫星图像的判读步骤、常见地物的目视判读重点：卫星图像的判读标志、卫星图像的判读方法难点：卫星图像的判读步骤第七节 其它地球资源卫星数据主要内容：法国地球

16、资源卫星数据（SPOT）、印度资源卫星数据（IRS）、中巴地球资源卫星数据（CBERS）、日本地球资源卫星数据（JERS）、IKONOS卫星数据、QuickBird卫星数据 重点：法国地球资源卫星数据（SPOT）难点：IKONOS卫星数据、QuickBird卫星数据 第八节 气象卫星数据主要内容：NOAA卫星系列（美国）、FY气象卫星系列（中国）、GMS气象卫星系列（日本） 重点：NOAA卫星系列（美国）难点：FY气象卫星系列（中国）、GMS气象卫星系列（日本） 考核要求：Landsat地球资源卫星的特性（了解）Landsat地球资源卫星的工作系统（理解）Landsat(陆地）卫星数据特征（掌

17、握）卫星遥感数据的目视判读标志、方法（掌握）其它地球资源卫星数据（了解）第六章 微波遥感数据教学要点：雷达遥感成像原理、数据的获取和图像特点、激光雷达的含义。教学时数： 2学时教学内容：本章主要介绍主动微波遥感数据，重点是雷达遥感成像原理、数据的获取和图像特点，最后介绍了激光雷达。教学重点和难点：第一节 主动微波遥感 主要内容：主动微波传感器、机载雷达遥感系统（SLAR）、星载雷达遥感系统重点：主动微波传感器难点：机载雷达遥感系统（SLAR）、星载雷达遥感系统第二节 雷达图像的特点主要内容：雷达图像的亮度、波长、穿透力、极化、几何特性、辐射特征、应用 重点：雷达图像的特点难点：雷达图像的应用第

18、三节 激光雷达主要内容：激光雷达的内涵重点：激光雷达的含义难点：激光雷达的内涵考核要求：雷达遥感成像原理（理解）雷达图像的特点（掌握）激光雷达的含义（了解）第七章 热红外遥感数据教学要点：热红外遥感探测的原理、热红外遥感图像的解译、热容量制图系统、热红外遥感数据特征。 教学时数： 2学时教学内容：本章将主要介绍的是615m的热红外遥感探测的原理、热红外遥感图像与解译、热容量制图系统、热红外遥感数据特征及其应用等。 教学重点和难点：第一节 热红外遥感原理 主要内容：热红外探测器、热红外扫描、地物热特性重点：热红外探测器、热红外扫描难点：地物热特性第二节 热红外遥感图像的解译主要内容：热红外扫描图

19、像的特点、的辐射定标、成像时间、成像波段、常见地面的热特性、热红外图像的解译 重点：热红外扫描图像的特点难点：热红外图像的解译第三节 热容量制图系统主要内容：热容量制图系统的内涵重点：热容量制图系统难点：热容量制图系统的内涵第四节 Landsat TM热红外数据的内涵和特征主要内容：Landsat TM热红外数据的内涵重点：Landsat TM热红外数据的内涵难点：Landsat TM热红外数据的特征第五节 热红外遥感数据的应用主要内容：区域地质、水文地质、地热调查、土壤水分研究、环境污染监测、灾害调查、海洋调查 重点：热红外遥感数据应用范围难点：热红外遥感数据应用实例考核要求： 热红外遥感探

20、测的原理（了解）热红外遥感图像的解译（理解）热红外遥感数据特征（掌握）热红外遥感数据应用（了解）第八章 高光谱遥感数据教学要点：高光谱遥感的基本概念、原理和特点，高光谱遥感独特的分析方法和技术及在植被调查和地质调查中的应用。教学时数： 2学时教学内容：本章主要介绍高光谱遥感的基本概念、原理和特点。重点介绍了高光谱遥感独特的分析方法和技术，并给出其在植被调查和地质调查中的应用。教学重点和难点：第一节 高光谱遥感的内涵主要内容：高光谱遥感的含义、高光谱遥感与传统遥感的区别重点：高光谱遥感的含义难点：高光谱遥感与传统遥感的区别第二节 高光谱遥感的原理主要内容：高光谱遥感的基本概念、特点重点：高光谱遥

21、感的基本概念难点：高光谱遥感的特点第三节 高光谱遥感的传感器主要内容：成像光谱仪的工作原理 重点：成像光谱仪的工作原理难点：成像光谱仪的工作原理第四节 高光谱遥感影像分析主要内容：影像立方体、光谱数据库、光谱匹配、混合光谱分解技术重点：影像立方体、光谱数据库难点：光谱匹配、混合光谱分解技术第五节 高光谱遥感的应用主要内容：高光谱遥感在植被调查、地质调查的应用重点：高光谱遥感的应用范围难点：高光谱遥感的应用实例考核要求： 高光谱遥感的基本概念（了解）高光谱遥感与传统遥感的区别（理解）成像光谱仪的工作原理（掌握）高光谱遥感影像分析（掌握）高光谱遥感的应用（了解）第九章 遥感数字图像处理基础教学要点

22、：数字图像数据的主要存储格式、统计特征、输入输出的方式，几种常用的遥感图像处理软件和主要功能。教学时数： 2学时教学内容：本章主要介绍遥感数字图像数据一些基本知识，包括数字图像数据的主要存储格式、统计特征、输入输出的方式，最后介绍了几种常用的遥感图像处理软件和主要功能。教学重点和难点：第一节 遥感数字数据存储格式主要内容：遥感数字数据常用的4种存储格式重点：数字图像数据的主要存储格式难点：遥感数字数据常用的4种格式第二节 遥感数字图像输入输出方式及统计特征主要内容：图像输入与输出、数字图像的统计特征 重点：图像输入与输出的方式难点：数字图像的统计特征第三节 遥感图像处理软件简介主要内容：常用遥

23、感图像处理软件的一般功能重点：常用遥感图像处理软件的一般功能难点：常用遥感图像处理软件的特殊功能考核要求：数字图像数据的主要存储格式（掌握）数字图像数据的统计特征（理解）数字图像数据的输入输出的方式（理解）常用的遥感图像处理软件和主要功能（了解）第十章 遥感数据预处理教学要点：遥感数据获取过程中产生的辐射畸变、几何畸变的原因和校正的方法，多幅遥感数据的拼接处理方法。教学时数： 2学时教学内容：本章主要分析遥感数据获取过程中产生的辐射畸变、几何畸变的原因和校正的方法，多幅遥感数据的拼接处理方法。教学重点和难点：第一节 特征提取主要内容：特征提取的含义重点：特征提取的含义难点：特征提取的含义第二节

24、 辐射预处理主要内容：辐射预处理的概念、大气引起的辐射预处理方法 重点：辐射预处理难点：大气引起的辐射预处理方法第三节 几何校正主要内容：几何校正的类型、方法、步骤、影像配准、地面控制点的选取重点：几何校正的方法和步骤难点：影像配准、地面控制点的选取第四节 卫星影像的地图投影主要内容：卫星影像的地图投影的内涵重点：卫星影像的地图投影的内涵难点：卫星影像常用地图投影方式第五节 数据融合主要内容：数据融合的概念、类型重点：数据融合的概念难点：数据融合的类型考核要求：特征提取的含义（理解）辐射预处理含义及方法（掌握）几何校正的方法和步骤（理解）卫星影像的地图投影（了解）数据融合的概念、类型（理解）

25、第十一章 遥感图像的增强处理教学要点：遥感图像的增强处理方法，如彩色合成、直方图对比调整、图像间算术运算、多波段压缩。教学时数： 2学时教学内容：本章主要介绍遥感图像的计算机增强处理方法，如彩色合成、直方图对比调整、图像间算术运算、多波段压缩。教学重点和难点：第一节 彩色合成主要内容：彩色合成的原理重点：彩色合成的原理难点：彩色合成的原理的主要内容第二节 直方图对比度调整主要内容：调整直方图对比度的常用方法重点：调整直方图对比度的常用方法难点：调整直方图对比度的其他方法第三节 密度分割和灰度颠倒主要内容：图像密度分割原理重点：图像密度分割原理的含义难点：图像密度分割原理的内容第四节 邻域法增强

26、处理主要内容：邻区法增强处理的方法重点：邻区法增强处理的方法的含义难点：邻区法增强处理的方法的内容第五节 图像间的运算主要内容：图像间的运算的内涵重点：图像间的运算的内涵难点：图像间的运算的运用第六节 多波段压缩处理主要内容：多波段压缩的目的、方法重点：多波段压缩的目的难点：多波段压缩的方法考核要求：彩色合成的原理（了解）直方图对比度调整（掌握）密度分割和灰度颠倒（理解）邻域法增强处理（理解）图像间的运算（了解） 第十二章 遥感图像的分类教学要点：遥感图像的计算机主要分类方法监督分类和非监督分类、分类的精度、辅助数据和其它相关问题。教学时数： 2学时教学内容：本章主要介绍遥感图像的计算机分类方

27、法，主要是监督分类和非监督分类，还简要介绍了其它几种的分类方法。最后分析了分类的精度、辅助数据和其它相关问题。教学重点和难点：第一节 遥感影像分类的内涵主要内容：遥感影像分类的内涵重点：遥感影像分类的内涵难点：遥感影像分类的内涵第二节 信息类别和光谱类别主要内容：信息类别和光谱类别的含义重点：信息类别的含义难点：光谱类别的含义第三节 非监督分类主要内容：非监督分类的含义、特点、方法、步骤重点：非监督分类的含义、特点、方法难点：非监督分类的步骤第四节 监督分类主要内容：监督分类的含义、特点、方法、步骤重点：监督分类的含义、特点、方法难点：监督分类的步骤第五节 其他分类方法主要内容：其他分类方法的介绍重点：其他分类方法难点：其他分类方法的介绍第六节 不同分类方法的精度差异主要内容：不同分类方法的精度差异重点：不同分类方法的精度难点：不同分类方法的精度差异第七节 分类中应用的辅助数据主要内容：辅助数据的含义重点：分类中应用的辅助数据难点：分类中应用的辅助数据的含义第八节 图像分类的相关问题主要内容：提高遥感图像分类精度受到的限制重点：图像分类的有关问题难点：提高遥感图像分类精度受到的限制考核要求： 遥感影像分类的内涵（了解）信息类别和光谱类别的含义（理解）非监督分类的方法、步骤（掌握）监督分类的方法、步骤（掌握）其他分类方法的介绍（了解）提高遥感图像分类精度受到的限