《遥感原理》是工学类本科专业“遥感科学与技术”、“测绘工程”、“空间信息与数字技术”和理学类专业“地理信息科学”及相关专业的一门专业基础核心课。课程内容不但涉及到诸如数学、物理学、地学等多个学科的理论,而且融入了电子学、光学、计算机数字图像处理技术的理论与知识。同时,该课程也是《资源环境遥感》、《遥感综合实验》等后续课程和高阶课程《遥感物理》等课程学习的先修课程,是学员从事本专业或相关专业深造或工作的基础课程。
本课程主要通过课堂讲授遥感物理基础、遥感平台和传感器、遥感图像处理、遥感图像判读与分类、遥感应用等内容,使学员掌握遥感基础知识与技能。内容上按章节间的共性划分为五个专题,共计九章,包括绪论、电磁波及遥感物理基础、遥感平台、遥感传感器、遥感图像的存储与基本处理、遥感图像的几何处理、遥感图像的辐射处理、遥感图像的判读与分类、遥感应用与发展趋势。在骨干内容上,共设计为32个知识点。本课程不仅强调学员对遥感物理基础、几何与辐射校正、遥感图像分类等传统关键知识点的融会贯通,还要求对平台与传感器、典型应用等具有深刻的理解,并了解无人机遥感等新知识。在教学方式上,充分利用文字、插图、表格、动画、视频多媒体手段,吸引学员的兴趣,帮助其对重点和难点内容的学习。
通过对本课程的学习,使学员不仅能够对遥感物理基础、几何与辐射校正、遥感图像分类等传统关键知识点融会贯通,还要求对平台与传感器、典型应用等具有深刻的理解,并了解无人机遥感等新知识,从而为利用遥感解决实际问题和进一步深造奠定基础。
第1章 绪论
第一课时 “遥感”概念及遥感技术的应用实例
第二课时 遥感门类及遥感发展简史
第2章 电磁波及遥感物理基础(上)
第一课时 电磁波谱和电磁辐射的度量
第二课时 黑体辐射三大定律
第2章 电磁波及遥感物理基础(下)
第三课时 电磁辐射在大气中的传输基础
第四课时 植被反射率波谱特性曲线
第五课时 土壤水体反射率波谱特性曲线
第二章单元测验
第二章单元作业
第1次研讨(辅助学习材料,对应课程第2章-电磁波及遥感物理基础)
第一次研讨题目
第一次研讨参考(学生制作的PPT)
第3章 遥感平台(上)
第一课时 遥感平台的种类
第二课时 卫星轨道
第3章 遥感平台(下)
第三课时 陆地卫星
第四课时 气象卫星、海洋卫星
第三章单元作业
第三章单元测验
第2次研讨(辅助学习材料,对应课程第3章-遥感平台)
第二次研讨题目
第二次研讨参考(学生制作的PPT)
第4章 遥感传感器(上)
第一课时 传感器的组成结构
第二课时 摄影成像类传感器
第4章 遥感传感器(下)
第三课时 扫描成像类传感器
第四课时 微波遥感与成像
第四章单元测验
第四章单元作业
第5章 遥感图像的存储与基本处理
第一课时 遥感图像空间/时间/辐射/光谱分辨率及遥感图像彩色合成
第二课时 遥感图像的存储基本格式及图像处理系统简介
第五章单元测验
第五章单元作业
第1次上机实验内容(辅助学习材料,对应课程第5章-遥感图像的存储与基本处理)
第一次上机实验报告参考
第一次上机实验视频演示
第一次上机实验指导书
上机实验数据
上机实验数据说明与下载
第3次研讨(辅助学习材料,对应课程第5章-遥感图像的存储与基本处理)
第三次研讨题目
第三次研讨参考(学生制作的PPT)
第6章 遥感图像的几何处理(上)
第一课时 遥感图像的几何变形
第二课时 遥感图像的几何校正1
第6章 遥感图像的几何处理(下)
第三课时 遥感图像的几何校正2
第四课时 遥感图像的自动配准和镶嵌
第六章单元作业
第六章单元测验
第2次上机实验内容(辅助学习材料,对应课程第6章-遥感图像的几何处理)
遥感图像的几何处理 - 第二次上机实验报告参考
遥感图像的几何处理 - 第二次上机实验视频演示
遥感图像的几何处理 - 第二次上机实验指导书
第4次研讨(辅助学习材料,对应课程第6章-遥感图像的几何处理、第7章-遥感图像的辐射处理)
第4次研讨题目
第4次研讨参考(学生制作的PPT)
第7章 遥感图像的辐射处理(上)
第一课时 辐射误差来源
第二课时 遥感图像的辐射校正1
第7章 遥感图像的辐射处理(下)
第三课时 遥感图像的辐射校正2
第四课时 遥感图像的辐射增强
第七章单元测验
第七章单元作业
第3次上机实验内容(辅助学习材料,对应课程第7章-遥感图像的辐射处理)
第3次上机实验报告参考
第3次上机实验视频演示
第3次上机实验指导书
第3次上机所需实验数据
第8章 遥感图像的判读与分类(上)
第一课时 遥感图像目视判读
第二课时 遥感图像数据统计特征
第8章 遥感图像的判读与分类(下)
第三课时 遥感图像非监督聚类
第四课时 遥感图像监督分类
第五课时 遥感图像分类后评价
第八章单元作业
第八章单元测验
第4次上机实验内容(辅助学习材料,对应课程第8章-遥感图像的判读与分类)
第4次上机实验报告参考
第4次上机实验指导书
第5次研讨(辅助学习材料,对应课程第8章-遥感图像的判读与分类)
第5次研讨题目
第5次研讨参考(学生制作的PPT)
第9章 遥感应用与发展趋势
第一课时 土地覆被变化、气候变化、自然灾害监测
第二课时 无人机遥感、中国遥感的发展
第九章单元作业
先修课程:计算机基础;高级语言程序设计;地理信息系统(或类似课程)
1.梅安新, 彭望琭, 秦其明, 刘慧平. 遥感导论. 高等教育出版社, 2001.
2. 彭望琭, 白振平, 刘湘南, 曹彤. 遥感概论. 高等教育出版社, 2002.
3. 孙家抦. 遥感原理与应用(第三版). 武汉大学出版社, 2013.
4. 李小文, 刘素红. 遥感原理与应用. 科学出版社, 2008.
5. 赵英时. 遥感应用分析原理与方法. 科学出版社, 2003.
6. 梁顺林著, 范闻捷等译. 定量遥感. 科学出版社, 2009.
7. 学术期刊:Remote Sensing of Environment、IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing、International Journal of Remote Sensing、遥感学报等.
8. 遥感类机构网站:美国宇航局(NASA)、美国国家海洋与大气管理局(NOAA)、欧洲空间局(ESA)、欧洲气象卫星开发组织(EUMETSAT)、中国国家航天局、国家遥感中心等.
Q:除了“预备知识”中所列出的先修课之外,我还需要其它课程基础吗?
A:高等数学是必须的。此外,如果你学习了大学物理方面的课程,将有助于对遥感物理基础部分的理解。如果你学习了电子电路方面的课程,将有助于对传感器部分的理解。考虑到不同专业课程体系的差异,后二者不是必须的。
Q:遥感物理基础部分较难,有什么好的办法掌握?
A:本课程已设计了相应的教学内容,帮助学员更好地掌握这部分知识。另外,建议:1)多查阅本课程所列出的参考资料中的教材(尤其是遥感物理基础部分);2)从数学的角度去理解基本知识;3)尝试写一些简单的程序或计算,演练基础知识部分,例如,可以计算黑体的分谱辐射出射度(或光谱辐亮度)。
Q:本课程设计了上机吗?
A:考虑到线上教学的特殊性,本课程没有设计该环节。
在电子科技大学每年秋季学期开设的《遥感原理》线下课程中,安排有4个上机环节,包括遥感图像的基本处理、几何处理、辐射处理、分类。为了便于学员们自学,本课程上传了上述4次上机环节的实验指导书等材料。学员可根据自身的情况,通过网络下载常见的卫星遥感图像,并在ENVI/IDL环境中进行上机操作。
Q:本课程的课时安排是怎样的?
A:本课程安排了32个知识点,在内容上大致对应线下课程的32个学时。线上课程中每个知识点的讲授时间安排在10-20分钟左右。学员提问则通过MOOC平台提供的相关功能进行。此外,学员们还需要抽出一些时间完成相关章节的作业、测验和期末考试。
Q:本课程还提供了其他的学习材料吗?
A:是的。课程团队承担了电子科技大学每年秋季学期开设的《遥感原理》线下课程。因此,已将线下课程的两方面资料上传,供学员们学习,包括:1)5次研讨环节的相关材料;2)4次上机环节的相关材料。