《遥感水文学》教学大纲

1、遥感水文学Remote Sensing Application in Hydrology一、课程基本情况课程类别：专业任选课课程学分：2学分课程总学时：32 学时，其中讲课：32学时课程性质：选修开课学期：第5学期先修课程：水文学原理、水文预报、计算机基础、地理信息系统等课程适用专业：大气科学（水文气象方向）教 材：杨胜天，遥感水文（第1版），科学出版社，2015年开课单位：水文气象学院水文气象学系二、课程性质、教学目标和任务课程性质：本课程是水文学和遥感学的交叉课程，也是大气科学（水文气象方向）专业的专业课。遥感水文是当前科学研究的前沿和热点领域。遥感技术在水文学方面的应用范围是广泛的，如水

2、资源调查、水资源动态研究、蒸散发计算、冰雪研究等。本课主要从水文学和遥感科学与技术的发展历史出发，阐述水文学发展过程中空间数据获取的重要性，介绍遥感科学与水文学的基本原理，详细论述在水文水资源学应用中所需要的基本遥感技术及其处理方法，最后从不同方面介绍遥感在水文水资源中的具体应用。教学目标和任务：通过本课程的学习，使学生具有遥感水文学的基本知识，掌握遥感数据在水文水资源中的应用。应用GIS工具与方法分析和解决水文与水资源实际问题的能力，为从事地学信息分析，特别是有关水资源方面的分析和应用打下良好的基础。三、教学内容和要求第1章.绪论（2学时）1.1水文学发展（0.5学时）了解水文学发展现状与趋

3、势1.2水资源学与分布式水文模型发展（0.5学时）了解分布式水文模型应用现状与发展趋势1.3遥感水文发展现状与趋势（1学时）理解遥感水文的特点、发展现状与趋势重点：遥感水文学的特点难点：分布式水文模型应用现状与发展趋势第2章.水文学基本原理（3学时）2.1水循环与水量平衡（0.5学时）理解水循环与水量平衡2.2降水、蒸发与散发、下渗 （1.5学时）理解降水、蒸发、散发与下渗过程重点：水文循环几个主要过程的含义难点：蒸散发的具体组分（水面蒸发、土壤蒸发、植物散发）及其各个组分的含义2.3径流（1学时）理解径流产流和汇流过程重点：产汇流过程的含义难点：径流的组成，径流产流和汇流过程的规律第3章.

4、水文遥感信息处理技术基础（4学时）3.1遥感科学基本原理（2学时）了解遥感科学的基本原理概况掌握遥感科学基本原理（电磁波谱和辐射定律、自然介质的反射和发射特性等）重点：遥感科学基本原理及其相关概念的理解难点：遥感科学相关概念的理解、遥感分类3.2地理信息系统基本原理（2学时）了解地理信息系统的基本原理概况理解地理信息系统的特征及其应用情况重点：地理信息系统基本原理及其相关概念的理解难点：地理信息系统相关概念的理解、应用情况，及遥感与地理信息系统的综合应用第4章.遥感图像处理的基本原理（4学时）4.1遥感图像目视判读（1.5学时）掌握遥感图像目视判读的原理与方法步骤重点：遥感图像目视判读的原理与

5、方法难点：遥感图像目视判读的原理与方法4.2遥感图像的数字处理 （1.5学时）掌握遥感图像的数字处理方法（几何纠正图像的增强处理、图像的分类处理）重点：遥感图像数字处理方法的原理与方法难点：几何纠正图像的增强处理、图像的分类处理的方法4.3遥感数字图像处理软件（1学时）了解并熟悉常用遥感数字图像处理软件难点：常用遥感数字图像处理软件的使用第5章.水文因子遥感信息反演（10学时）5.1降水遥感计算（2学时）理解降水遥感计算：降水遥感计算原理、滑动视窗降水遥感反演、多源遥感降水数据产品、遥感降水数据降尺度重点：降水遥感估算原理与方法难点：降水遥感估算原理与方法5.2地表能量参数遥感反演（2学时）理

6、解地表能量参数遥感反演：地表反照率、地表净辐射、地表温度以及近地面气温遥感估算(GLDAS气温数据空间降尺度)重点：地表能量各参数遥感估算原理与方法难点：地表能量各参数遥感估算原理与方法5.3植被参数遥感反演（2学时）掌握植被参数遥感反演：植被指数、植被覆盖度、叶面积指数、植被截留等参数的遥感反演方法重点：植被覆盖各参数遥感估算原理与方法难点：植被覆盖各参数遥感估算原理与方法5.4蒸散发遥感估算（2学时）掌握蒸散发遥感估算：Priestly-Taylor潜在蒸散发遥感估算、Ts-NDVI蒸散发遥感估算、能量余项法蒸散发遥感估算、陆面蒸散遥感监测模型、实例介绍重点：土壤蒸散发与植被蒸腾各参数遥感

7、估算原理与方法难点：土壤蒸散发与植被蒸腾各参数遥感估算原理与方法5.5土壤水分遥感监测（1学时）掌握土壤水分遥感监测：热惯量法、作物缺水指数法、植被指数法、条件温度植被指数、微波遥感法、实例介绍重点：土壤水分遥感监测的主要方法难点：具体土壤水分遥感监测的方法的实例操作5.6融雪量估算技术（1学时）理解融雪量估算技术：冰雪覆盖、SNTHERM模型、度-日因子融雪估算重点：融雪遥感估算原理与方法难点：融雪遥感估算原理与方法第6章.缺资料区流域水文过程遥感计算（4学时）6.1缺资料流域水文研究进展（1学时）了解缺资料流域水文研究进展：缺资料流域传统水文研究方法、缺资料流域水文研究发展6.2缺资料地区

8、遥感水文模型的简介（1学时）了解几个常用的缺资料地区遥感水文模型掌握遥感水文模型各自的原理难点：遥感水文模型在缺资料地区水文模拟中的应用6.3流域水文过程遥感模拟案例（2学时）理解流域水文过程遥感模拟案例介绍掌握融雪量遥感估算、蒸发潜力遥感模拟、植被参数遥感估算、土壤水分参数遥感提取、径流过程遥感模拟结果重点：具体缺资料地区水文过程的遥感反演难点：遥感技术在缺资料地区水文模拟中的应用第7章.区域水循环过程遥感计算（3学时）7.1水循环过程遥感监测（1学时）理解水循环过程遥感监测的应用难点：遥感信息在水循环地表因子、水循环能量因子、水循环水分因子获取中的应用7.2区域水循环遥感模型原理及典型案例

9、介绍（2学时）理解区域水循环遥感模型原理及典型模型的结构、案例区概述重点：区域水循环遥感模型原理及典型模型的各部分的介绍难点：区域水循环遥感模型原理及典型模型的结构第8章.3s技术在水文水资源中的应用及其未来趋势（2学时）8.1 3S技术在水文水资源中的应用现状及应用案例介绍（1学时）了解3S技术在水文水资源中的应用现状理解部分3s技术在水文水资源中的应用案例介绍重点：3s技术在水文水资源中的应用案例介绍难点：具体应用案例中的应用思路8.2 3S技术在水文应用的未来应用趋势介绍（1学时）了解3S技术在水文应用的未来应用趋势介绍四、课程考核（1）作业等：作业,2-3次，课堂缺勤情况；（2）考核方式：课程论文；（3）总评成绩计算方式：平时成绩占30%、期末考试成绩占70%，综合计算。五、参考书目1. 杨胜天，赵长森，遥感水文（第1版），科学出版社，2015.2. 周廷刚，遥感原