遥感概论课程教学大纲

课程名称：Introduction to Remote Sensing 

课程编号：102077

总学时数：48学时

学分：3学分

      课程类别：专业基础必修

      先修课程：遥感概论

      教    材：《遥感导论》（高等教育出版社、梅安新、彭望琭、秦其明、刘慧平）。

      参考书目：

1. 彭望琭，白振平等《遥感概论》， 高等教育出版社， 2002年

        2. 赵英时等《遥感应用分析原理与方法》，科学出版社， 2003年

        3. 日本遥感协会，《遥感精解》，测绘出版社， 1993年

4. 孙家柄等《遥感原理、方法和应用》，测绘出版社， 1999年

5. 吕国楷等《遥感概论》，高等教育出版社， 1995年

6. 张永生等《遥感图像信息系统》，科学出版社， 2000年

7. 秦其明，《遥感概论网络教程》，高等教育出版社， 2003年

《课程内容简介》：

本课程主要讲述遥感基本理论、方法和基础知识。主要内容有遥感物理基础、地物与电磁波相互作用和遥感成像机理；不同遥感器特性与遥感构像特征；遥感图像处理的方法与技术；遥感图像目视解译原理、方法和解译步骤；遥感数字图像计算机解译；根据未来遥感技术应用需求，课程最后简要介绍了遥感、地理信息系统与全球定位系统综合应用。

一、课程性质、目的和要求  

遥感概论是地理类本科生专业基础课。该课程系统介绍了遥感基本理论、方法和应用技术，是现代信息社会中地理学类专业本科生必须具备的专业基础之一。通过该课程教学与实习，达到以下的教学目标：（1）了解遥感物理基础、遥感成像机理和影像解译原理；（2）了解遥感技术系统，掌握遥感图像处理技术；（3）了解并掌握航空照片、多光谱遥感图像、热红外遥感图像、雷达图像（SAR）和高光谱遥感图像等不同类型遥感图像解译方法，以及运用遥感图像进行地学分析和综合研究方法与技能；（4）了解遥感技术进展和“3S”系统的综合应用。

课程要求：（1）基础理论与应用相结合。课程既介绍了航空照片、多光谱图像、热红外图像、雷达图像和高光谱图像成像方面的基本理论，也阐述了遥感图像解译基本方法和基本技能，通过遥感技术的应用实践加深对遥感原理的理解。为培养本科生应用技能，我们安排了遥感图像解译实习等内容。（2）系统性和前瞻性相结合。课程在系统介绍遥感物理基础、遥感成像机理、遥感图像处理和遥感图像解译原理、方法基础上，在教学内容上力求将遥感技术发展取得的新成果和遥感新理论、新方法、新技术贯穿于教学之中。（3）现代化的多媒体的教学方法与遥感影像解译实践相结合。针对课程重点和难点，采用文字，图形、图像，动画，音频，视频等多种媒体进行教学，激发学生学习兴趣，提高了教学效果。利用遥感影像库进行遥感影像解译实习，为认识不同遥感影像特征，掌握遥感影像判读方法和步骤做出了重要的贡献。

二、教学内容、要点和课时安排  

      《遥感概论》授课课时分配表

      第一章 遥感概论 

主要内容是：介绍遥感基本概念、遥感的主要技术特点与应用情况、遥感技术系统主要构成，遥感技术的发展过程及主要技术发展趋势。

第一节 遥感基本概念

    第二节 遥感技术系统

    第三节 遥感特点与作用

    第四节 遥感发展与趋势

    教学重点：了解遥感的主要技术特点与应用情况、遥感技术系统主要构成及遥感技术系统中信息获取、传输与接收、图像处理和提取与分析的完整过程。

教学难点：遥感观测对象的尺度特征。

解决办法：结合不同空间分辨率遥感影像，阐明观测对象的尺度特征，并说明它们应用范围。

    第二章 电磁波谱与地物波谱特征

主要内容是：介绍遥感物理基础中的电磁波和电磁波谱的概念，太阳辐射和地球辐射特征，大气对电磁波辐射传输的影响与大气窗口，地物反射波谱特征与测量、典型地物（植被、土壤、水、岩石等）的波谱特征。

第一节 电磁波与电磁辐射 

    第二节 太阳辐射及大气对辐射的影响

    第三节 地球的辐射及地物波谱

教学重点：典型地物波谱特征及大气对电磁波辐射传输的影响。

教学难点：电磁辐射在地表-大气与遥感器之间的辐射传输过程、地物与电磁波谱相互作用机理。

解决办法：分散难点，分别从可见光与近红外、热红外、微波波段阐明作用机理，结合事例介绍辐射传输。

第三章 遥感成像和影像特性

主要内容是：介绍可见光、近红外、热红外和SAR成像机理，遥感器的类型及其特性对遥感构像的影响，评价遥感影像的主要指标等。

第一节 遥感成像机理

    第二节 遥感器类型

    第三节 不同遥感图像特点

    教学重点 ：遥感器与遥感构像特性，评价遥感影像的主要指标（空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率）。

教学难点：（可见光与近红外、热红外、微波波段）遥感成像机理。

解决办法：运用不同遥感图像，对比分析可见光与近红外、热红外、微波波段遥感影像构像特性，分别阐明可见光与近红外、热红外、微波波段遥感成像机理。

第四章 遥感图像处理

主要内容是：介绍遥感数字图像处理基础，包括遥感图像彩色合成（真彩色合成、假彩色合成等）的原理与方法，图像校正（辐射校正和几何校正），图像变换（傅立叶变换和小波变换），图像增强（空域增强、频域滤波增强和彩色增强），图像监督分类和非监督分类等。

    第一节 遥感图像校正

    第二节 图像变换 

    第三节 图像增强 

第四节 遥感图像融合

第五节 彩色合成

教学重点：数字图像彩色合成原理与遥感图像几何纠正。

教学难点：图像变换与遥感图像融合。

解决办法：分解图像变换与遥感图像融合的难点，选择图像变换与遥感图像融合的实际范例，进行直观教学，讲明图像变换与遥感图像融合的方法和关键技术。

第五章 遥感影像目视解译

主要内容是：介绍遥感影像目视解译原理与方法，目视解译标志，目视解译过程与步骤，以及摄影像片、扫描像片、微波图像的判读方法与技巧。在此基础上，讲述了遥感影像目视解译专题地图的制作方法。

    第一节 目视解译标志

    第二节 目视解译方法

    第三节 目视解译过程

    第四节 不同类型遥感图像的判读

    第五节 遥感制图

教学重点：目视解译的方法和遥感图像解译技能。

教学难点：遥感图像目视解译原理。

解决办法：通过具体遥感图像目视解译实际例子说明目视解译原理。

第六章 遥感影像地学分析与应用

主要内容是：介绍遥感地学分析的方法与遥感应用，其中重点介绍了植被信息、土壤信息、水体信息、地质地貌信息和人造地物信息的地学分析与抽取方法，以及具体遥感地学应用。

第一节 遥感影像地学分析方法 

    第二节 地质地貌信息抽取

第三节 水体信息抽取

第四节 植被信息抽取

第五节 土壤信息抽取

第六节 人造地物信息抽取

第七节 高光谱遥感

第八节 城市遥感与动态监测

第九节 其他遥感应用

教学重点：遥感影像的地学分析与主要遥感应用。

教学难点：遥感图像专题信息提取方法。

解决办法：通过课题图像专题信息提取方法演示，进行直观教学，讲述遥感图像专题信息提取的主要方法。

第七章 遥感影像计算机解译

主要内容是：介绍遥感影像计算机解译的基本方法和过程，本章针对遥感图像多种特征抽取、特征描述、模式匹配方法和技术，遥感专家知识库和智能理解等内容作了重点阐述。

第一节 遥感数字图像的性质与特点

    第二节 遥感数字图像的自动分类

    第三节 遥感图像多种特征的抽取

    第四节 遥感图像解译专家系统 

教学重点：遥感影像计算机解译的基本方法和关键技术。

教学难点：目标地物特征抽取与描述。

解决办法：通过水体特征的抽取与描述进行目标地物特征抽取与描述内容的教学。

第八章 “3S”综合应用

主要内容是：介绍遥感、地理信息系统与全球定位系统综合应用的概念与方法，简要介绍“3S”技术的综合应用实例。

    第一节 “3S”综合应用概论 

    第二节 “3S”综合应用实例

    教学重点 ：遥感、地理信息系统和全球定位系统在“3S”技术中的作用。

 三、教学方法

     课堂讲授，辅助以多媒体教学手段，结合实验。

 四、成绩考核方式

     平时成绩（作业＋实验）占20%，课程考核占80%。

                                                           大纲执笔者：张照录

                                                           大纲审定者：李涯丽

                                                   分管教学负责人签字：

                                                              编写时间：2006年 9 月 5日