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《遥感概论》课程标准
一、课程说明课程名称遥感概论标准简称遥感工程测量技适用专业修读学期第四学期制订时间
2018.08术课程代码1331310课程学时64课程学分4课程类型B类课程性质必修课课程类别专业基础课先修课程《高等数学》、《摄影测量学》、《地图学》、《计算机文化基础》后续课程《地籍测量》、《工程测量》对应职业资格证或内容无人机驾驶证合作开发企业无执笔人合作者无审核人制(修)定
2018.08日期注
1.课程类型(单一选项)A类(纯理论课)/B类(理论+实践)/C类(纯实践课)
2.课程性质(单一选项)必修课/专业选修课/公共选修课
3.课程类别(单一选项)公共基础课/专业基础课/专业核心课
4.合作者须是行业企业人员,如果没有,则填无课程定位《遥感概论》是一门高职工程测量的专业基础课,随着遥感器技术、空间技术及数字图像处理技术的飞速发展,遥感技术进入了崭新的发展阶段,已经渗透到了国民经济的各个领域,它与测绘技术有着极其密切的联系《遥感概论》课程教学的目的是通过学习使学生掌握遥感基础知识、遥感基本原理和方法增强适应信息时代的素质,在实践应用和操作方面提高能力,达到能独立操作与分析的能力在内容上了解遥感发展的前沿及发展趋势,理解遥感系统的过程掌握遥感应用方法及图像处理方法《遥感概论》是地理学相关专业的工具课程,每门地理课程都要用到遥感技术手段,与每门课程联系紧密摄影测量学是本课程的前沿基础,而该课程是地理信息系统的基础,遥感手段是获取数据的主要来源,所以要先学习遥感课程,然后进行地理信息系统的分析与学习-141-附件1:授课计划审批表系部建筑工程系教师姓名\学年学期课程遥感概论班级\工程测量技术\测绘地理信息技术本课程是使学生掌握现代数字遥感图像技术的和方法,适应现代地学信息数据采集考核方式考核形式的需要,能应用数字遥感技术,完成各种数字遥感图像地理信息提取预处理,为遥感图培养目标像地理信息解译、提取应用,制作遥感数字图像专题制图等遥感技术应用打下基础口纯理论学时/项目总学时理论学时比例实践学时比例□考查口纯实践团计划学时643250%3250%0考试理论+实践本课程实际学时\\\\\在上列方框中打,教材及教学参考书(名称、版本、主编、出版社)教材《遥感技术概论》张婷婷出版社黄河水利出版社2011参考资料《遥感导论》梅安新出版社高等教育出版社2001《遥感数字图像处理》汤国安出版社科学出版社2004《摄影测量与遥感》刘广社出版社武汉大学出版社2011教研室主任审核意见系(部)主任审核意见签名签名(公章)年月日年月日-150-授课计划表周次学时授课内容目的要求作业教具备注遥感、遥感系统概念?遥感基本概念;遥感系统的组成;遥感的类12掌握遥感基本概念及相关基础知识相比其他探测技多媒体讲解、板书型;术,遥感有何优越之处?ENVI专业软件操作;掌握ENVI软件图像处理功能;完成遥感影像加12多媒体讲解与上机载与输出简述遥感与摄影掌握遥感数据类别;22测量地联系与区多媒体讲解、板书掌握遥感与摄影测量的联系与区别遥感数据类型;遥感的特点;遥感发展史别?22遥感数据认识对比掌握不同遥感数据区别无多媒体讲解与上机电磁波的传播;电磁波谱的范围;电磁辐射的度量;大气的散射有几32黑体辐射的概念;掌握电磁波波谱范围;掌握电磁辐射种类型?不同类多媒体讲解、板书太阳辐射;的概念及度量;了解太阳辐射特征型分别有什么特大气对太阳辐射的吸收;征?大气散射对太阳辐射的影响;大气透射对太阳辐射的影响-151-太阳辐射传递到地表又返回到遥掌握在真彩色与假彩色影像上对典型感传感器这一过32不同遥感影像的典型地物识别多媒体讲解与上机地物的判读程中又发生了哪些重要的物理现象?不同地物波谱特太阳辐射与地表的相互作用;地表自身的热掌握大气对太阳辐射的影响及地物的42性曲线区别与联多媒体讲解、板书辐射特征;地物的反射波谱特征;地物波谱波谱特征系?特征的测量TM影像上不同波段的波谱范围读取;不同波对比不断波段曲42掌握波谱响应曲线绘制方法多媒体讲解与上机段影像灰度值变化曲线绘制线的变化情况主要有哪些遥感遥感平台;平台?摄影像片的几何特征与物理特征;光机扫描熟悉各种不同类型的遥感平台,掌握摄摄影成像、扫描52多媒体讲解、板书成像原理;固体自扫描成像原理;影成像、扫描成像的工作原理成像的工作原理高光谱成像光谱扫描成像原理分别是什么?二者有何区别?在ENVI软件中完掌握坐标系统和高程系统分类;掌握52自定义坐标系成一个坐标系的多媒体讲解与上机自定义坐标系过程定义微波遥感的工作微波遥感的特点;熟悉微波遥感的工作原理,熟悉不同遥原理是什么?与62微波遥感工作原理及传感器;遥感图像的分多媒体讲解、板书感图像的分辨率特征摄影成像、扫描辨率特征成像有何区别?-152-上交校正后影像62影像儿何校正掌握基于传感器GLT坐标的校正方法;多媒体讲解与上机与校正点坐标掌握MODIS传感器校正方法;掌握基于地形图对SPOT影像校正方法为什么要进行遥成像投影引起的变形;感图像的几何校地形引起的变形;正?地球曲率引起的变形;大气折射引起的变掌握遥感图像儿何变形的原因和遥感72遥感图像几何校多媒体讲解、板书形;图像几何校正方法正一般有哪些方地球自转引起的变形;法,如何操作?遥感图像几何校正的一般过程;掌握基于全色影像对多光谱影像的校对比校正后影像72TM、SPOT影像校正正操作过程;与原影像的差多媒体讲解与上机掌握流程化窗口校正程序异遥感图像重采样与内插方法;多项式校正、精确校正;如何在常用的遥镶嵌处理;感软件中进行快82快速傅里叶变换的原理;掌握遥感图像的变换处理速傅里叶变换前多媒体讲解、板书傅里叶逆变换的原理;逆变换图像处利用计算机软件进行快速傅里叶变换和逆变理换掌握基于接边线拼接与基于像元素拼接方法;上交镶嵌与裁剪82SPOT影像镶嵌;TM影像裁剪多媒体讲解与上机掌握规则图形裁剪与不规则图形裁剪后的结果图像操作过程-153-如何进行遥感图像的拼接?如何92掌握遥感图像的合成、增强处理多媒体讲解、板书遥感图像的拼接原理;空间增强处理方法;进行遥感图像的辐射增强处理方法;光谱增强处理方法增强?掌握卷积滤波、数学形态滤波以及纹上交经过空间域TM影像空间域增强处理;TM影像辐射增强处理分析空间域增强方法;92增强以及辐射增多媒体讲解与上机理掌握基于直方图拉伸以及直方图均衡强处理的影像化图像辐射增强处理过程如何在常用的遥感软件中进行多遥感信息的融合;掌握遥感图像的融合处理、遥感与非102源遥感信息以及多媒体讲解、板书遥感与非遥感信息的融合遥感数据的融合遥感与非遥感信息的融合处理?掌握基于波段比率增强方式;基于对比不同光谱增102TM影像光谱增强处理NDVI增强基本原理;波段组合显示增多媒体讲解与上机强方法优缺点强操作步骤遥感图像目视解译的原理是什遥感图像目视解译的原理;遥感图像的判掌握遥感影像目视解译的原理、标112么?多媒体讲解、板书读;目视解译的方法与步骤志、方法和步骤如何进行遥感图像目视解译?-154-掌握小波变换方法;掌握HIS变换原上交一幅最佳融112SPOT影像与QN影像融合处理理;掌握主成分变换过程;掌握乘多媒体讲解与上机合效果的影像积变换原理如何在常用的遥遥感影像地图地概念及特征;遥感影像地图感软件中进行计122的常规制作方法;遥感影像地图的计算机辅掌握制作遥感影像地图方法多媒体讲解、板书算机辅助制作遥助制作方法感影像地图?按照实验要求完TM影像非监督分类,主要采用的是聚类分类掌握非监督分类的基本方法,理解遥成实验任务,并122多媒体讲解与上机法,常用的包括分级集群法和动态聚类法感图像分类的原理上交实验成果和报告如何对沉积岩、岩浆岩、变质岩掌握地质遥感、水体遥感的应用方的影像进行if132岩性的识别;多媒体讲解、板书法别?地质构造的识别;构造运动的分析;水体的水体的光谱特征光谱特征;水体界限的确定;水体悬浮物的是什么?确定;水温、水污染和水深的探测按照实验要求完TM影像监督分类,常用的监督分类方法有最掌握监督分类的基本方法,理解遥感成实验任务,并132小距离分类法、多级切割分类法、特征曲线多媒体讲解与上机图像分类的原理上交最后分类成窗口法、最大似然比分类法果-155-植物光谱特征;不同植物类型的区分;植物生长状况的解译;142大面积农作物的遥感估产;掌握植被遥感、土壤遥感、高光谱遥感植物和土壤的光多媒体讲解、板书土壤的光谱特征;的应用方法谱特征是什么?土壤类型的确定;高光谱遥感在地质调查、植被研究以及其他领域的应用按照实验要求完掌握基于知识和专家系统的解译方法;成实验任务,并142遥感影像计算机解译多媒体讲解与上机与传统的分类方法对比有何优势上交实验成果和报告如何在常用的遥遥感数字图像的性质与特点;遥感数字图像掌握遥感图像特征提取的基本原理与感软件中进行遥152多媒体讲解、板书的计算机分类;遥感数字图像的特征提取;方法;感数字图像分类遥感数字图像解译的专家系统了解遥感图像解译专家系统建设方法以及特征提取?按照实验要求完掌握DOM图像制作方法;掌握DLG生成实验任务,并152数字正射影像图(DOM)、DLG制作流程多媒体教学与上机成方法上交实验成果和报告遥感、地理信息系统与全球定位系统概念;简述如何利用3S掌握3s系统各自的概念、熟悉遥感、3S系统在交通及海洋中的应用实例;技术进行土地利162地理信息系统与全球定位系统综合应多媒体教学、板书3S系统在土地变化中的应用实例;用/覆盖变化应用用的集成方法3S系统在全球变化中的应用实例研究?-156-掌握遥感技术进行土地利用动态监测按照实验要求完原理;成实验任务,并162基于TM影像土地利用现状图制作多媒体教学与上机掌握土地利用现状图制作方法与过上交实验成果和程报告-157-附件2工程测量技术专业遥感概论指导书建筑工程系测绘教研室二一八年八月-158-1目录实验
三、设计思路工程测量技术与测绘地理信息技术根据职业能力分析结果,以市场需求为出发点,以职业能力培养为核心,以工作过程为导向,以工作任务为载体构建课程体系该课程的设计符合高等职业院校高技能人才培养目标和专业相关领域职业岗位群的任职要求课程体系设计以摄影测量的工作领域为基础,以服务于遥感技术方面的生产任务为载体,考虑该专业毕业生所面向的相关领域的职业岗位群将工程测量技术与测绘地理信息技术专业课程分为三部分公共基础课程,体现高等职业院校毕业生必备的基本公共素质和能力需求;专业课程,体现毕业生在外业测量,内业遥感影像数据处理各阶段的能力要求;专业拓展课程,体现该专业毕业生在相关行业、领域从事遥感技术方面工作和可持续发展的能力需求三种课程相互配合,相互促进,最终形成工程测量技术与测绘地理信息技术专业毕业生的职业能力课程培养目标知识目标掌握遥感基本概念;熟悉遥感系统平台的构成;掌握遥感数字图像的概念;掌握数字图像判读的基本方法;掌握影像专题图的制作原理专业能力识别数字影像图能利用ENVI软件对数字图像进行儿何校正、辐射校正、镶嵌、拼接、增强、及分类的处理;能利用ENVI软件制作遥感影像专题图方法能力具备使用计算机的能力;具备资料搜集整理的能力;具备制定、实施工作计划的能力;具备综合分析判读的能力社会能力具备能迁移和应用知识的能力以及善于创新和总结经验的能力;具备较快适应环境的能力;具备诚实守信和爱岗敬业的职业道德;具备团队协作的能力
五、课程内容、要求及教学设计-142-实习概述遥感是空间信息获取的重要手段之一本实习的目的是通过短期的集训式训练,使学生熟悉遥感影像获取原理,理解从遥感影像中获取各种信息的处理流程和方法,并熟练掌握ENVI
5.1专业应用软件操作
一、实习目的经过两年的专业知识积累,利用本次集中学习过程,为学生的后续学习打下基础
①进一步加深对相关专业理论知识的学习和理解;
②掌握遥感影像处理的一般流程;
③熟悉专业软件的使用方法;
④培养一丝不苟的工作态度和团队合作精神
二、实习内容
1.影像几何校正及正射影像制作;
2.影像增强;
3.遥感影像解译;
4.影像分类;
5.土地利用遥感动态监测
三、学生实习要求
1.实习纪律学生在本次实习中必须遵守的纪律:服从实习指导教师和机房管理人员安排;按照学院安排的时间实习,不得无故缺席;独立完成指导教师分配的任务;
④按要求提交实习报告;
⑤抄袭作业的学生,将取消其实习成绩;
⑥实习过程中,禁止做与实习无关的事情,如上网、玩游戏等
2.实习成果每人提交一份实习成果报告(打印文稿和电子文档各一份)实验报告中应包含本次实习的心得体会,包括每一阶段数据处理的目的和作用,遇到问题时的解决方法等
六、实习报告实习总结要求书面报告,内容包括实习时间、地点、指导教师、实习内容、实习过程的基本情况以及实习的收获、感想、建议等实习中产生的电子文档以学生“姓名+学号”命名,提交给实习指导教师,最后以光盘方式存档备查、实习考核
1.评分标准
①出勤情况占15%
②实习纪律占
③;实习报告占15%;
2.成绩分类70%实习成绩按百分制o计分,由指导教师综合评定下列情况之一者,实习成绩为不及格:
①缺席达1/3以上或旷课1天以上者;-160-
②外业或内业资料不合格又拒绝重做者;
③实习表现极差又不听劝告或严重违反实习纪律并造成恶劣影响者
五、实验项目、内容提要及时间分配实验时间(天)序号实验项目名称内容提要实验要求影像几何校正及正射影利用控制点校正遥感影像必修1像制作
0.52影像增强对影像进行各类增强处理1必修遥感影像解译在遥感影像上解译各类地物目必修3标14影像分类非监督分类、监督分类1必修土地利用遥感动态监测利用遥感影像监测土地利用变必修5化16实习总结资料整理与撰写实习报告
0.5必修-161-实验
一、影像几何校正及正射影像制作几何校正指消除由于各种因素引起的几何变形,把遥感图像转换到某个地图投影系统,生成一幅新图像的过程几何校正处理过程包括两个环节一是像素坐标的变换,即将图像坐标转变为地图或地面坐标;二是对坐标变换后的像素亮度值进行重采样在ENVI
5.1中一般用多项式校正影像,二次多项式至少需要6个控制点,三次多项式至少需要10个控制点控制点需均匀分布正射影像制作一般是通过在像片上选取一些地面控制点,并利用已有数字高程模型DEM数据,对影像同时进行倾斜改正和投影差改正,将影像重采样成正射影像
一、实训目的
①掌握遥感图像几何纠正的原理、方法;
②掌握遥感图像几何纠正的主要过程;
③熟悉几何纠正中控制点的选择方法和要求;
④了解制作正射影像的一般过程
二、实训内容利用ENVI
5.1软件校正QuickBird IKONOS或SPOT5遥感影像,并制作正射影像
三、设备软件及资料准备软件ENVI
5.1资料QuickBird、IKONOS或SPOT5遥感影像
四、实训步骤1几何校正
①显示图像文件打开两个视窗viewerl和viewer2,在viewerl中打开需要纠正的图像;在viewer2中打开作为地理参考的校正过的图像;
②启动几何校正模块在viewerl中,raster-geometric correction选择多项式几何校正计算模型polynomial—ok—-在polynomial modelproperties对话框中,定义多项式模型参数及投影参数,polynomial order为2―apply-close;
③在打开的GCP toolreference setup对话框中,选择existing viewer―ok-打开viewer selectioninstructions指示器,在viewer2中点左键一打开reference mapinformation对话框—ok;
④采集地面控制点在viewerl中选中一个控制点GCP后,紧接着在viewer2中选一个位置相对应的点采集若干GCP,直到满足所选定的几何校正模型为止;
⑤图像重采样在geo correctiontools对话框中选择image resample图标,打开对话框,定义参数重采样方法resample method选择nearest neighbor,其他默认即可,ok;
⑥保存模式文件在geo correctiontools对话框中点击exit按钮退出几何校正过程,按照系统提示保存图像几何校正模式,并定义模式文件*.gms,以便下次直接使用;
⑦检验校正结果同时在两个视窗中打开两幅图像,其中一幅是校正以后的图像,一幅是当时的参考图像,通过视窗地理连接geolink\unlink功能及查询光标inquire cursor功能-162-进行目视定性检验
(2)正射影像制作(以SP0T5影像为例)
①建立新的OrthoBASE项目文件;
②选择获取数据的传感器模型(对于SPOT5选择Generic PushBroom);
③定义正射影像图的投影信息;
④定义水平和垂直方向的单位;
⑤上述参数指定后,进入OrthoBase图形操作界面,利用第一个图标添加需要纠正的图像;®为不同的数据(
2.5米全色,5米、10米多光谱)指定参数;
⑦指定传感器模型模拟的属性参数;
⑧选择控制点(至少5个XYZ控制点);
⑨设置与空三计算有关的属性参数;⑩检查计算结果当上述两项满足要求后选择Accept〃即可进行下一步填好参数后,选择0K,即可产生正射影像图五.提交的资料
(1)几何校正的原图和结果图;
(2)正射影像原图和结果图;
(3)几何校正结果精度检验;
(4)制作的正射影像的精度检验实验
二、影像增强影像增强是指按特定的需要突出一幅图像中的某些信息,同时,削弱或去除某些不需要的信息的处理方法其主要目的是处理后的图像对某些特定的应用比原来的图像更加有效图像增强技术主要包含直方图修正处理、图像平滑处理和图像锐化处理等在实际应用中,常常是几种方法联合处理,以便达到预期的增强效果从纯技术上讲,影像增强技术基本上可分成两大类一类是频域处理法、一类是空间域处理法频域处理法的基础是卷积定理它采用修改图像傅立叶变换的方法实现对图像的增强处理空间域处理法是直接对图像中的像素进行处理,基本上是以灰度映射变换为基础的,所用的映射变换取决于增强的目的例如增加图像的对比度,改善图像的灰度层次等处理均属于空间域处理法一.实习目的
①掌握在ENVI
5.1中影像增强的一般方法;
②熟悉在MATLAB中图像增强的方法;
③了解各种图像增强方法的原理—.实习内容利用ENVI
5.1工具,完成各种典型的增强方法;使用MATLAB函数,实现部分增强方法-163-三.设备(软件)及资料准备软件ENVI
5.
1、MATLAB资料遥感影像么!
(1)从遥感影像中裁剪一块典型区域;
(2)参考《ENVI遥感图像处理方法》,在ENVI中完成影像的空间增强、辐射增强和光谱增强;
(3)参考《MATLAB辅助图像处理》,以MATLAB为工具,完成图像增强的部分内容五.提交的资料
(1)包括各种增强方法的原图和结果图;
(2)报告中要对各种方法的原理、用途进行分析;
(3)用各方法进行实验时,必须对模型的参数进行变化,了解不同的参数对处理结果的影响;
(4)尝试将多种增强方法进行组合,对同一幅图像进行处理,观察其效果,并进行分析实验
三、遥感影像解译遥感影像解译指专业人员通过直接观察或借助计算机在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程一.实习目的
①认识不同地物在遥感影像上的形态特征;
②分析同一地物或同类地物在不同分辨率遥感影像上形态差异,理解遥感影像分辨率的含义—.实习内容以不同分辨率的遥感影像为对象,正确识别遥感影像上的各类地物三.设备(软件)及资料准备软件ENVI资料多分辨率、多光谱遥感影像四.实验步骤
(1)室内判读影像,即室内进行初步判读,在影像上选择需要判读的地物目标;
(2)判读地物包括道路、林地、草地、水体、农地、果园、居民地;
(3)每类地物选择1个典型的样本,测出地物在多光谱影像中各波段影像上的对应灰度值,并建立各类地物的解译样本;
(4)根据解译结果,分析各类地物的色调、色彩、大小、形状、阴影、纹理、图案、位置关系等,将各类地物的解译结果进行对比分析;
(5)根据室内外解译,从图像上裁剪一块典型区域,作为解译样本;
(6)在ENVI中将目标区域中各类地物的边界勾绘出来,并标注其属性-164-五.提交的资料
(1)参照下表总结解译结果彩色图波段」波段二波段三判读依据道林草影水像农果居说明
①每种遥感影像用一个表格总结;
②需说明表中的彩色图由哪几个波段构成,后面的波段
一、波段
二、波段三是影像的哪一个波段;
③表中第一列的〃影像〃用遥感影像的名称替代;
(4)表中3至6列的内容是地物样本图
(2)分析同一地物或同类地物在不同分辨率遥感影像下表现形态的差异及其成因实验U!、影像分类遥感影像分类一般包括非监督分类和监督分类两种非监督分类是指在没有先验类别(训练场地)作为样本的条件下,即事先不知道类别特征,仅根据像元间相似度的大小进行归类合并(即相似度的像元归为一类)的方法非监督分类的一般步骤聚类过程始于任意聚类平均值或一个已有分类模板的平均值;聚类每重复一次,聚类的平均值就更新一次,新聚类的均值再用于下次聚类循环ISODATA实用程序不断重复,直到最大的循环次数已达到设定阈值,或者两次聚类结果相比有达到要求百分比的像元类别已经不再发生变化监督分类法选择具有代表性的典型实验区或训练区,用训练区中已知的各类地物样本的光谱特性来训练”计算机,获得识别各类地物的判别函数或模式,并以此对未知地区的像元进行分类处理,分别归入到已知的类别中监督分类可更多的受用户控制,常用于对研究区域比较了解的情况实习目的
①了解图像分类、非监督分类及监督分类的含义;
②掌握图像分类中最基本的处理方法—.实习内容对遥感影像进行非监督分类和监督分类三.设备(软件)及资料准备软件ENVI-165-资料TM影像、高分辨率的QuickBird或IKONOS影像Ui实验步骤将影像分为道路、林地、草地、水体、农地、果园、居民地等7类
(1)对试验区影像进行校正、增强、裁剪处理;
(2)对影像进行非监督分类,其过程如下
①初始分类初始分类数在实际工作中一般取值为最终分类数的2倍以上;
②专题判别判别粗分的每一类的属性;
③合并将相同类别合并在一起;
④色彩确定给每类赋上相应的颜色;
(5)分类后处理小图斑合并处理等;
⑥色彩重定义;
⑦分类评价可应用分类叠加的方法,或者对比原始影像,或者实地考察,检查分类精度
(3)对影像进行监督分类,其过程如下
①选择可以直接识别或能借助其他信息断定其类型的像元建立模板;
②基于该模板使计算机自动识别具有相同特性的像元,根据分类结果再对模板进行修改,多次反复执行来建立一个比较准确的模板;
③分类;
④色彩确定给每类赋上相应的颜色;
⑤分类评价可应用分类叠加的方法,或者对比原始影像,或者实地考察,检查分类精度
(4)根据分类结果,分析对比两种方法的分类精度及原因五.提交的资料
(1)需对中分辨率和高分率影像分别进行非监督分类和监督分类,并分析其差异和原因;
(2)各种影像的分类结果图注意将教师提供的遥感影像校正后,每一小组需从中裁剪一块区域进行数据处理,避免出现一致的实习成果实验
五、土地利用遥感动态监测土地利用遥感动态监测是指将具有广域性、周期性、经济性特点的遥感数据作为信息源,结合地面辅助资料,运用计算机图像处理技术,对土地利用状况及其动态变化进行全面系统地反映和分析的科学方法监测内容包括土地利用及变化的类型、数量、空间位置或区域,以及与土地利用相关的环境要素变化监测对象和监测目的表现为对耕地及建设用地等土地利用变化情况进行及时、直接、客观的定期监测,检查土地利用总体规划及年度用地计划执行情况,重点核查每年土地变更调查汇总数据,为国家宏观决策提供比较可靠、准确的土地利用变化资料;对违法或涉嫌违-166-法用地的地区及其他特定目标等进行快速的日常监测,对违法用地查处及突发事件处理提供依据实习目的
①利用计算机自动发现遥感影像中土地利用发生变化的区域;
②学习土地利用遥感动态监测的一般过程二.实习内容对多个时相的遥感影像进行处理,从中自动发现土地利用方式发生变化的区域,并将其区域边界提取出来三.设备软件及资料准备软件ENVI数据多时相遥感影像Ui.监测方法1光谱特征变异运用多源数据的融合技术,将不同时相、来自不同传感器的遥感数据进行融合,使变化区域呈现特殊影像特征的一种方法2差值法将两个时相的遥感影像按波段进行逐像元相减,从而生成一幅新的、代表两个时相间光谱变化的差值影像3分类后比较法在对两个时相遥感数据分别分类的基础上,对分类结果比较或相减得到变化信息4主成分分析法主成分分析是基于变量之间的相互关系,在尽量不丢失信息的前提下利用线性变换的方法实现数据压缩在使用主成分分析法时,一般都要对不同时相的数据做主分量变换,以压缩数据中的信息,突出主要的信息部分根据主成分变换具体操作的不同,该方法又分为差异主成分法、多波段主成分变换法和主成分差异法等差异主成分法对前后影像求差,取绝对值,再进行主成分变换两影像求差时应选择波段光谱范围一一对应,否则会影响精度-167-多波段主成分变换法将前后时相分别为nl、n2波段的多波段文件组合成一个nl+n2波段的多波段文件,然后进行主成分变换,将变换后的几个分量波段组合成假彩色影像,显示变化信息主成分差异法将前后时相影像分别进行主成分变换,再求差取绝对值,以提取变化信息-168-五.实验步骤
(1)对两个时相的遥感影像进行几何校正、影像增强处理须保证两影像精确配准,即同一目标在两幅影像上的空间坐标要基本一致
(2)对两幅影像进行处理,以自动发现变化信息
(3)将土地利用发生变化的区域用手工的方式勾绘出来
(4)对比分析各方法监测结果,并进行分析六.提交的资料
(1)各方法监测结果图,包括影像图和矢量数据;
(2)各方法优缺点分析注意将教师提供的遥感影像校正后,每一小组需从中裁剪一块区域进行数据处理,避免出现一致的实习成果-169--课程整体设计序号学习情境知识目标专业能力方法能力社会能力学时培养学生严谨、耐掌握遥感地概念及特征;具有遥感应用于实际1遥感概念掌握遥感基本概念及相关基础知识心、细致的工作作4熟知遥感特点生产能力风培养学生实事求是的掌握电磁辐射概念及度量;工作态度;培养学生了解太阳辐射特性;掌握遥感系统作业的基本具备遥感原理的基本2遥感原理求真务实、一丝不苟4掌握大气对太阳辐射的影响及地物的波过程知识的工作精神;培养学谱特性生严谨、耐心、细致的工作作风掌握常见遥感数据类型,具备不同类型遥感数培养学生严谨、耐3遥感数据了解遥感数据获取类型了解数据获取基本原理与据分辨和读取的能心、细致的工作作4过程力风掌握遥感数字图像的处理具备遥感影像判读的培养学生严谨、耐了解遥感技术系统、遥感特性和分类遥4遥感图像过程和遥感图像的判读方能力,能够进行遥感心、细致的工作作8感的基本原理、地物波谱特性法影像明显地物区分风-143-序号学习情境知识目标专业能力方法能力社会能力学时了解遥感数据格式转换的方法;掌握遥感数字图像的辐射校正与几何校能对遥感数字图像进行辐正的基本含义与方法;掌握遥感影像辐射校射校正与几何校正处理;正与几何校正的原理培养学生在实际生产掌握遥感数字图像的拼接与镶嵌处理的能对遥感数字图像进行拼与方法;中分析问题、解决问遥感数字图像接与镶嵌处理;5掌握遥感影像进行拼题的能力;处理基本含义可方法;28能对遥感数字图像进行增接处理的过程;掌握具有良好的团队作风掌握遥感数字图像的增强处理基本含义强处理;遥感影像分类的几种和协作能力能对遥感数字图像进行分与方法;方法原理类处理掌握遥感数字图像的分类处理基本原理与方法培养学生实事求是的工作态度;培养学生求真务实、一丝不苟遥感专题图制掌握遥感土地利用的制作原理和方法;能利用ENVI软件制作遥感具备遥感土地利用图的工作精神;68作土地利用图制作的能力培养学生严谨、耐掌握专题图制作的原理和方法心、细致的工作作风-144-序号学习情境知识目标专业能力方法能力社会能力学时能够应用遥感影像解答相了解遥感技术的工作原理及遥感在资源培养对祖国科技发展关问题;掌握遥感技术的应用7遥感应用普查,环境和灾害监测中的应用;能够关注的习惯,激发对祖4了解我国卫星遥感发展现领域国科技成就的自豪感进行遥感影像图解译状掌握3S系统各自的概念,熟悉遥感、具有及时了解本行业3S技术集成与掌握3S技术综合应用的实掌握3S集成的方法与8地理信息系统与全球定位系统综合应用发展现状和趋势的能4应用例手段力的集成方法掌握ENVI
5.1专业软掌握遥感影像处理的一般使学生熟悉遥感影像获取原理;流程;件使用方法;影像儿何校正及正射影像掌握正射影像图制作《遥感概论》理解从遥感影像中获取各种信息的处理9制作过程;方法;培养一丝不苟的工作26综合实训态度和团队合作精神流程和方法土地利用遥感动态监测过掌握影像分类基本原程理;掌握土地利用现状图制作方法合计讲授30学时、实践32学时、复习与习题课2学时,共64学时-145--课程学习单元内容与要求学习单元情境设计单元名称遥感概念学时4通过理论讲授,要求学生掌握遥感的基本概念,区分摄影测量与遥感的联系与区学习要求别任务1遥感概念任务分解任务2遥感发展简史学习单元情境设计单元名称遥感原理学时4学习要求通过理论讲授,使学生掌握遥感工作原理,掌握遥感的波谱特性原理任务1遥感原理任务分解任务2地物波谱特性学习单元情境设计单元名称遥感数据学时4通过理论讲授与上机操作,结合案例教学和课堂讨论,掌握遥感数据类型,并结学习要求合实际生产,了解遥感数据应用范围任务1遥感系统任务分解任务2遥感数据学习单元情境设计单元名称遥感图像学时8通过理论讲授与实践操作,结合案例教学,要求学生掌握遥感图像处理、影像判学习要求读与调绘基本原理、过程任务1遥感图像处理任务分解任务2遥感图像判读任务3遥感图像调绘-146-学习单元情境设计单元名称遥感数字图像处理学时28学习要求通过理论讲授,上机实践操作,小组讨论法,要求学生掌握遥感数字图像的辐射校正与几何校正、拼接与镶嵌、融合、增强及分类处理,学会遥感软件的使用任务1遥感数字图像的预处理任务2遥感数字图像校正处理任务分解任务3遥感数字图像融合处理任务4遥感数字图像增强处理任务5遥感数字图像分类处理学习单元情境设计单元名称遥感专题图制作学时8通过理论讲授,结合上机实践操作,学生掌握遥感土地利用图的制作原理和方学习要求法,能够利用ENVI
5.1软件进行土地利用图制作任务1遥感土地利用图制作方法任务分解任务2土地利用现状图制作学习单元情境设计单元名称遥感应用学时4通过理论讲授与上机,学生掌握遥感工作原理,能够进行遥感影像的判读,熟练学习要求掌握遥感技术的应用范围任务分解任务1遥感应用领域学习单元情境设计单元名称3S技术集成与应用学时4通过理论讲授与上机操作,学生掌握GIS、RS与GPS系统集成的概念,理解3s学习要求系统在实际生活中的应用变化任务13S技术集成方法任务分解任务23S技术应用任务3RS与GIS集成使用-147-学习单元情境设计单元名称《遥感概论综合实训》学时26学习要求掌握遥感影像处理的一般流程;影像几何校正及正射影像制作过程;影像增强与分类方法以及土地利用现状图制作步骤任务1遥感影像处理任务2正射影像图制作任务分解任务3遥感影像分类与解译任务4土地利用现状图制作
六、课程考核与评价
1、考核方式和成绩构成本课程采用过程性考核和终结性考核相结合的考核方式,过程性考核方式包括平时成绩和实践成绩,分别占总成绩的30%和40%,终结性考试成绩占总成绩的30%o如下表所示:平时成绩总评成绩实践成绩期末成绩出勤平时作业100%10%20%40%30%小计30%40%30%
(1)平时成绩包括出勤、平时作业、实践操作出勤占总成绩10%o迟到、早退一次扣1分,缺勤一次扣5分正常请假不扣分平时作业占总成绩20%,共计5次,另有一次调研报告五次作业每次15分计算,调研报告按25分计算作业成绩等级分A、B、C、D四类独立完成、书写工整,结论正确为A;独立完成、书写工整,结论有少量错误为B;书写笔记难以辨认,结论有较多错误为C;作也不完整为Do实践操作占总成绩40%o共计10次实训、实践独立完成为A,在他人指导下完成为Bo期末成绩为理论考试成绩考试方式为闭卷试卷中含超纲题目分值不低于3分,不高于10分终结性考核标准项目序号考核目标考核方式考核比重遥感概念、遥感原理、遥感考试60%光谱特征、遥感图像处理、遥感应用范围遥感数字图像处理操作40%-148-合计100%
七、教材及相关资源使用教材《遥感技术概论》著译者张婷婷出版日期2011年07月出版社黄河水利出版社定价¥
30.00ISBN9787550900561参考资料《遥感导论》梅安新出版高等教育出版社2001社:《遥感数字图像处理》汤国安出版社科学出版社2004《摄影测量与遥感》刘广社出版社:武汉大学出版社2011准备开发教学资源《遥感概论》课件遥感概论习题库
八、任课教师要求学历学位授课经历技能水平硕士研究生有一年以上测绘类专业教学经验讲师
九、教学实训场所
1、多媒体教学设备一套
2、一体化实训机房一个
3、ERDAS
9.2与ENVI
5.1软件各一套
十、其它说明-149-。