通过本章学习,了解遥感技术的发展,遥感在我国的发展概况。掌握遥感的概念,遥感技术系统的主要组成部分,遥感技术的特点。教学重点是遥感的概念及特点、遥感技术系统和发展趋势,教学难点是遥感技术系统。
●1.1遥感与遥感技术系统
本节主要介绍遥感和遥感技术系统两个概念。遥感的概念从狭义和广义来理解。遥感技术系统包括目标物的电磁波信息、信息的获取、信息的传输、信息的处理和信息的应用五个方面。
●1.2遥感分类
本节主要从四个角度来介绍遥感的分类体系。第一个是按遥感平台高度分,第二个是按电磁波段分,第三个是按传感器是否发射电磁波来分,第四个是按应用领域分。
●1.3遥感特点与应用
本节主要介绍遥感技术相对于传统观测手段的优缺点,也就是遥感的特点。同时列举了几个例子来展示遥感技术的最新应用现状。
第二章电磁辐射与地物光谱特征
通过本章学习,掌握电磁波谱的概念及常用电磁波的波长,了解大气对太阳辐射的影响,掌握几个主要的大气窗口,掌握地物的反射光谱特性,掌握几种典型地物如水、植被、岩石、城市地物的反射光谱曲线,了解地物的发射光谱特性和地物的透射光谱特性。教学重点:电磁波、电磁波谱、黑体、大气窗口、反射率和亮度系数等基本概念,黑体热辐射定律和基尔霍夫定律。大气对电磁辐射传输特性,影响地物光谱反射率变化的因素。教学难点:沙石、植物、水等几种典型地物的反射率随波长变化的规律。
●2.1电磁辐射物理基础
本节首先介绍电磁波谱的概念及其划分范围和特点,度量辐射能量大小的六个物理量。然后基于黑体辐射公式,分析黑体辐射的3个特点,并推导出两个扩展规律(斯忒藩—玻尔兹曼定律和韦恩位移定律),最后结合实际地物的比发射率和基尔霍夫定律来探讨实际物体的发射能力。
●2.2辐射传输基础
本节从太阳常数的定义出发,介绍了大气层的结构分层和主要颗粒物。结合电磁辐射与不同粒径颗粒物的相互作用规律,详细介绍了大气吸收、散射、折射和反射四种物理作用。并给出了大气窗口的概念和应用举例。
●2.3地物反射波谱特征
本节介绍了地物所发生的的三种反射类型的条件及规律,讲授了水体、植被和土壤的反射波谱特征,并将其与遥感应用相结合。
第三章遥感成像原理与遥感图像特征
通过本章学习,遥感平台及其得了解航空像片的成像过程,掌握感光材料的主要性能指标。熟悉航空摄影的种类,掌握中心投影的概念;中心投影成像特征,掌握像主点和像底点的概念;掌握中心投影和垂直投影的区别。理解像片比例尺的概念,掌握航空像片的主要判读标志,熟悉航空像片判读的步骤,掌握其它航空遥感图象的特征,了解侧视雷达成像的基本过程。掌握陆地卫星传感器多光谱扫描仪、专题制图仪TM、增强型专题制图仪ETM的成像过程和特点,陆地卫星运行特征,掌握陆地卫星TM图象和MSS图象的光谱效应,陆地卫星图象空间分辨率的概念,掌握陆地卫星图象的几何特性,熟悉陆地卫星图象的符号及注记,掌握SPOT卫星的轨道特征,了解SPOT5号卫星主要性能指标,极轨气象卫星及其图象特征
●3.1遥感平台
本节首先介绍遥感平台的类别,然后重点介绍卫星轨道,其中包括卫星轨道的参数、轨道类型和特点。最后介绍常用资源陆地卫星的基本信息。
●3.2遥感图像特征参数
●3.3摄影成像
本节主要介绍摄影成像的概念,摄影机类型、摄影方式下像片的几何变形以及摄影像片上目标地物的色调特征。
●3.4扫描成像
本节介绍光机扫描成像和CCD固体自扫描成像,给出两种方式下的空间分辨率的大小。
●3.5微波遥感与成像
本节主要介绍解微波遥感的特点和优点,掌握典型传感器的工作原理侧视雷达系统和合成孔径雷达,以及两者的空间分辨率大小。
第四章遥感图像处理
●4.1光学原理与光学处理
●4.2数字图像入门
本节介绍了数字图像的定义、数字化方法、像素属性的特点以及图像直方图等几个概念。
●4.3大气校正
本节主要介绍如何去除大气层对遥感图像的影响。通过分析太阳辐射穿透大气层所发生的的物理作用,理论到处大气会降低遥感图像的对比度。在去除大气影响时,采用粗校正方法,主要用到的办法由直方图最小值去除法和回归分析法。
●4.4几何校正
本节从五个方面分析了引起遥感图像几何畸变的原因,给出了进行几何纠正的一般步骤和方法,主要用到的方法有:最近邻域法、双线性内插法和三次卷积内插法。
●4.5信息复合
本节给出了为什么要进行图像复合、图像复合的意义和概念。并针对多源遥感数据给出了多种具体的图像复合方法。
第五章遥感图像目视解译与制图
通过本章学习,掌握目视解译标志和方法、解译人员的知识结构、航空影像的立体观察及仪器、各种类型影像的判读方法、以及如何制作遥感专题图。
●5.1遥感图像目视解译
本节介绍遥感图像目视解译的基本概念、目视解译标志以及目视解译的认知过程。
●5.2遥感摄影像片的判读
本节主要介绍摄影像片的判读方法、涉及到的解译标志和不同类型摄影像片的特点。在热红外影像上,热阴影和冷阴影要注意理解。
●5.3遥感扫描像片的判读
本节介绍扫描像片的判读规律。
●5.4目视解译方法与基本步骤
本节包括目视解译的五个方法和目视解译的基本步骤。
●5.5遥感制图
本节介绍了遥感制图的概念、特点和方法。
第六章遥感数字图像增强
通过本章学习,掌握遥感数字图像的增强处理原理。针对于不同的信息提取要求,进行对应的图像处理方法,已实现部分信息的增强。主要包括对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算和多光谱变换。
●6.1对比度变换
本节介绍了对比度变换的主要目的,指出对比度变换有线性变换、非线性变换、对数变换和指数变换。
●6.2空间滤波
本节介绍空间卷积的概念,指出空间滤波是在空间域上对图像进行处理的一种方法。利用不同的卷积运算模板可以实现图像平滑去除噪声和图像锐化,提取地物边界。
●6.3彩色变换
本节主要介绍图像增强里的彩色变换,包括单波段彩色变换、多波段彩色变换和RGB与HLS的坐标转换。
●6.4图像运算
本节介绍图像运算的基本法则,给出比值运算和差值运算的基本形式,并介绍NDVI归一化植被指数。
●6.5多光谱变换
本节主要介绍多光谱变换,包括K-L变换和K-T变换。
第七章遥感数字图像计算机解译
通过本章学习,掌握遥感数字图像计算机解译的基本概念和基础方法。涉及到:图像分类的原理、特征提取、监督分类的定义和方法以及非监督分类的方法过程。
●7.1遥感数字图像的性质与特点
本节介绍多波段遥感数据的存储格式BSQ、BIP、BIL。
●7.2遥感图像分类原理
本节介绍遥感图像分类的定义、原理和数学表现形式。
●7.3监督分类
本节介绍监督分类的定义、方法、和非监督分类的区别。
●7.4非监督分类
本节介绍非监督的定义、动态聚类分析法以及分类后处理。
第八章气溶胶卫星遥感
通过本章学习,主要介绍气溶胶卫星遥感的基本内容,包括气溶胶的定义、常规监测方法、利用遥感技术监测气溶胶的反演原理和目前常用的气溶胶遥感监测方法。
●8.1气溶胶卫星遥感
本小节主要介绍气溶胶卫星遥感的基本内容,包括气溶胶的定义、常规监测方法、利用遥感技术监测气溶胶的反演原理和目前常用的气溶胶遥感监测方法。