Principle and Application of Remote Sensing

课程编码：21A52011 学分：2.0 课程类别：专业基础课

计划学时：32 其中讲课：32 实验或实践：0 上机：0

适用专业：地理科学 地理科学（师范类） 自然地理与资源环境 人文地理与城乡规划

推荐教材：梅安新等，《遥感导论》，高等教育出版社，2001年。

参考书目：吕国楷等，《遥感概论》，高等教育出版社，1995年。

胡著智等，《遥感技术与地学应用》，南京大学出版社，1999年。

周成虎等，《遥感影像地学理解与分析》，科学出版社，2003年。

课程的教学目的与任务

遥感原理与应用课程主要讲授利用各种平台上的传感器获取地理空间信息的原理、方法和技术。本课程的目的是使学生对遥感技术的理论、方法和应用有全面认识。通过本课程的学习，能够使学生进一步了解遥感技术系统，同时通过遥感软件的实际操作，能够注意培养学生的实际动手和应用能力，为从事专业技术工作和进行科学研究打下基础。

课程的基本要求

1、通过学习，使学生牢固掌握遥感技术的基本概念和基本原理。

2、通过学习，使学生掌握一定的实验技能和遥感软件应用能力，运用遥感技术原理、方法解释和解决实际问题的能力。

3、通过学习，了解遥感技术的前沿动态和发展趋势。

各章节授课内容、教学方法及学时分配建议（含课内实验）

第一章 绪论 建议学时：2

[教学目的与要求] 通过本节教学，使学生了解遥感技术的发展历史及趋势，掌握遥感的概念（广义、狭义），遥感的特点，遥感系统的组成，进而对遥感探测技术有初步了解。

[教学重点与难点] 遥感的概念（广义、狭义），遥感的特点。

[授 课 方 法] 多媒体教学；利用遥感影像使学生对遥感技术有一个感性的认识

[授 课 内 容]

第一节 遥感的概念与分类

第二节 遥感特点

第三节 遥感发展简史

第四节 遥感地学应用及发展趋势

第二章 遥感的理论基础 建议学时：6

[教学目的与要求] 通过本节的教学，使学生掌握电磁波谱的概念、常用的遥感探测波段及其特点；理解黑体的特点；掌握黑体辐射及辐射定律，进而对电磁波及电磁波谱有初步了解；掌握大气对辐射的吸收、散射、透射作用，大气窗口概念，散射类型，主要的大气窗口；理解大气成分及结构对电磁辐射的影响；了解太阳辐射的特点；掌握地球辐射的分段性特点，几种典型地物反射光谱曲线。

[教学重点与难点] 黑体辐射的概念、特点及辐射定律；大气对辐射的影响，吸收、散射、透射，大气窗口概念，散射类型；地球辐射的特点，几种典型地物反射光谱曲线。

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 电磁波与电磁波谱

第二节 太阳辐射及大气对辐射的影响

第三节 地球的辐射与地物波谱

第三章 遥感技术系统 建议学时：4

[教学目的与要求] 掌握瞬时视场角、总视场角的概念；地球同步卫星和太阳同步卫星的特点；理解摄影方式遥感器的基本性质，扫描方式遥感器的工作原理及特点； 了解地面遥感平台、航空遥感平台及航天遥感平台的特点；掌握雷达、侧视雷达、合成孔径雷达的工作原理及特点；遥感图像的空间分辨率、波谱分辨率、辐射分辨率、时间分辨率的概念；了解遥感信息获取与处理的过程。

[教学重点与难点] 环境卫星轨道的类型及特点；摄影方式遥感器的基本性质；扫描方式遥感器的工作原理及特点；瞬时视场角、总视场角的概念；雷达、侧视雷达、合成孔径雷达的工作原理及特点；遥感图像的空间分辨率、波谱分辨率、辐射分辨率、时间分辨率的概念。

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 遥感平台

第二节 遥感器

第三节 遥感信息的获取与处理

第四节 遥感图像的特征

第四章 航空遥感及其遥感资料 建议学时：4

[教学目的与要求] 掌握航空遥感平台的特征，航空摄影的类型，加色法、减色法的基本原理及二者之间的区别，色度图的使用方法，航片中心投影的性质，航空像片的标志；了解航空摄影的优点，航空摄影采用的感光材料的特点；掌握中心投影与垂直投影的区别，投影差的概念、公式及规律，立体像对的概念，航空像片立体观测的条件，正立体、反立体的特点，用立体镜观测的方法；了解像片比例尺的概念及测定方法，用立体镜观察立体像对时应注意的事项。

[教学重点与难点] 航空遥感平台的特征；掌握中心投影与垂直投影的差别，航片的几何特征。

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 航空摄影及其资料

第二节 航空像片的几何特性

第三节 航空像片的立体观察与量测

第五章 航天遥感及其遥感资料 建议学时：3

[教学目的与要求] 掌握气象卫星的特点及主要气象卫星资料的特点；美国陆地卫星主要传感器的类型及特点，太阳同步轨道和地球同步轨道的概念，瞬时视场角、总视场角的概念；了解气象卫星发展阶段及应用领域，美国陆地卫星的主要产品及影像特征；掌握SPOT卫星传感器的特点，影像特征，高分辨率地球资源卫星传感器特点及类型，高光谱遥感卫星传感器的特点，海洋卫星的特点、工作原理；了解我国资源一号卫星及其他资源卫星特点，海洋卫星的分类及应用。

[教学重点与难点] 各类航天遥感平台的特征，瞬时视场角、总视场角的概念，太阳同步轨道和地球同步轨道的概念；SPOT卫星传感器的特点，影像特征，高分辨率地球资源卫星传感器特点及类型，高光谱遥感卫星传感器的特点，海洋卫星的特点、工作原理。

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 气象卫星及其遥感资料

第二节 地球资源卫星及其遥感资料

第三节 海洋卫星及其遥感资料

第六章 遥感图像处理 建议学时：5

[教学目的与要求] 掌握亮度对比的概念，颜色的三个性质，区别真彩色合成和假彩色合成，数字图像的概念及与光学图像的差别，光学图像向数字图像的转换，数字图像的表示方法，大气影响的粗略校正方法；理解大气影响的定量分析原理；了解简单的光学图像处理方法。掌握几何校正的基本思路及具体步骤、方法及控制点的选取原则，对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换等图象增强方法的基本原理及具体应用；了解遥感影像变形的原因。

[教学重点与难点] 亮度对比，颜色的性质，区别真彩色合成和假彩色合成；数字图像的概念及与光学图像的差别，光学图像向数字图像的转换，数字图像的表示方法，大气影响的粗略校正方法；几何校正的基本思路及具体步骤、方法及控制点的选取原则；对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换等图象增强方法的基本原理及具体应用。

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 遥感光学图像处理

第二节 遥感数字图像处理

第七章 遥感图像目视解译与数字图像计算机解译 建议学时：4

[教学目的与要求] 掌握遥感摄影像片的判读标志及解译方法，遥感扫描影像的判读及解译方法；微波影像的判读及解译方法；目视解译方法；理解目视解译的认知过程；了解遥感图像目视解译步骤。掌握监督分类和非监督分类的基本原理与方法，二者的区别；了解图像分类的有关问题。

[教学重点与难点] 遥感摄影像片的判读标志及解译方法，遥感扫描影像的判读及解译方法；微波影像的判读及解译方法；目视解译方法；监督分类和非监督分类的基本原理与方法，二者的区别。

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 遥感图像目视解译与制图

第二节 遥感图像目视解译基础

第三节 遥感数字图像计算机分类

第八章 遥感应用 建议学时：4

[教学目的与要求] 掌握各种地貌类型在遥感影像中的影像特征，影像中岩性的识别，水体的光谱特性，河流、水系的判读；了解简单的地质构造的识别；掌握影响植被光谱特征的因素，几种主要植被群落类型的判读，居民地判读，道路判读；理解植物的光谱特性；了解植被判读的特点，遥感植被解译的应用，遥感信息在城市规划管理中的应用。

[教学重点与难点] 各种地貌类型在遥感影像中的影像特征，影像中岩性的识别，水体的光谱特性，河流、水系的判读；影响植被光谱特征的因素，几种主要植被群落类型的判读，居民地判读，道路判读。

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 地质遥感

第二节 水体遥感

第三节 植被遥感

第四节 城市遥感

撰稿人：董芳 审核人：解伏菊