《遥感技术及应用》教学大纲
课程代号：0707222080
课程名称：遥感技术及应用
课程英文名称：Remote Sensing Technology and Application
课内学时：48学时
学分：2.5学分
编写人：杨德明
一、课程目的与要求：
遥感技术及应用是为资源环境与城乡规划管理专业设立的专业基础课。本课程教学目的是通过课程的讲授和实验，使学习者掌握遥感科学技术的基本理论；掌握遥感信息的来源和遥感图像的成像原理；掌握遥感技术及应用的基本知识内容；基本掌握遥感在资源与环境等方面应用的技术方法；了解遥感技术的发展与应用领域。
二、课程简介：
遥感技术及应用是一门具有广泛实用性的专业基础课。该课程在遥感技术理论阐述基础之上，讲述该技术在地质、土地、海洋、农林、城市等资源环境调查、监测等方面的应用。遥感技术是当前被全世界广受重视的高新技术，在地球表层系统研究中又具广阔的应
用领域。该课程在我校是地质、资源环境、自然地理、土地资源管理、地理信息系统、环境工程的专业的必修课，受到学生的普遍欢迎，也有望成为全校一年级的公共选修课。
课程英文简介：
Remote Sensing Technology and Application is a wide-ranging pragmatic specialized basic course. Based on expounding the theory of remote sensing technology, the course tells about it’s applications of resources investigation and monitor in geology, land, ocean, agriculture, urban and so on. Nowadays, as being an advanced high technology, remote sensing technology is paid great attention by all over the world. It has a broad application field in the research of the earth’s surface system. In our school, this course has being widely taught for the specialties such as geology, resources and environment, natural geology, land resource management, GIS and environment engineering. Since it is began lecturing, students extend warm welcome, what’s more, it may be taken as a public elective course for the freshmen.
三、课程内容与学时分配：
（一）课程安排 （40学时）
第一章 绪论 2学时
一、遥感与遥感技术
（一）遥感的基本概念
讲解有关遥感的基本概念：遥感的涵义、遥感的信息源、主动遥感、被动遥感、广义遥感、狭义遥感、成像方式遥感和非成像方式遥感。
（二）遥感技术系统和特点
1.遥感技术系统涵义
2.遥感技术系统组成
（1） 遥感信息收集系统（遥感仪器和运载平台）
（2） 遥感信息传输和与处理系统（地面接受站的工作和设备）
（3） 遥感图像处理解译分析系统（处理设备和专业解译人员）
3.遥感技术特点
（1） 遥感技术观察视域广阔
（2） 遥感技术可获取丰富的地物信息
（3） 遥感技术可定时定位周期性对地观察
（4） 数字化遥感信息使计算机技术得以广泛应用
本章重点：了解遥感的基本概念和遥感技术的特点、优势，掌握遥感技术与其他地球探测方法相比有什么不同。
第一章 遥感物理基础 4学时
第一节 电磁波的基本特征
一、 电磁辐射的基本特征
（一） 电磁波的传播
（二） 电磁波的叠加和相干
（三） 电磁波的衍射
（四） 电磁波的偏振（极化）
（五） 电磁波的多谱勒效应
（六） 电磁波的波粒两象性
二、电磁波谱
电磁波谱的排列、电磁波谱段划分、遥感常用的电磁波谱
（1） 紫外光波段
（2） 可见光波段
（3） 红外光波段
（4） 微波波段
第二节 电磁辐射源
一、 电磁辐射度量与单位
二、物体的热辐射
（一） 绝对黑体及其辐射定律
黑体的定义、黑体辐射特性、斯蒂芬—玻尔兹曼常数、黑体与灰体、选择性辐射体的区别。
（二） 物体的热惯量（P）
三、太阳辐射与地球辐射
太阳表面温度、太阳辐射通量密度和分布、地球表面温度
第三节 地球大气对电磁辐射传输的影响
一 、大气的散射
（一） 瑞利（Rayleigh）散射
（二） 米氏（Mie）散射
（三） 无选择性散射
二、大气吸收
三、大气反射
四、大气窗口与遥感波段通道
大气窗口的含义、遥感常用的波段通道
第四节 地物波谱特征
一、 地物波谱曲线与波谱分析
二、地物的反射波谱和发射波谱
（一） 反射波谱、反射率
（二） 发射波谱、亮度温度、发射率
（三） 几类地物的波谱特征
1． 水体的波谱特征
2． 植被的波谱特征
3． 岩石的波谱特征
（1） 岩石的反射波谱的基本特点
（2） 样式的发射波谱
4． 土壤的波谱特征
5． 城市的波谱特征
（四） 地物波谱的时间效应和空间效应
1． 时间效应
2． 空间效应
第五节 彩色原理
一、 彩色三要素
色别、色明度、色饱和度
二、三原色原理
三原色、三间色、互补色
三、多光谱摄影
多光摄影原理和过程、滤光片性能、加色法彩色合成、减色法彩色合成、几种感光材料介绍
本章重点：掌握遥感常用电磁波谱段的划分，大气对电磁波传输的影响，典型地物的波谱特征，彩色基本原理。
第三章 遥感图像成像系统与图像类型 8学时
第一节 遥感成像技术系统
一、 遥感平台
（一） 遥感平台类型
（二） 卫星轨道主要参数和轨道类型
（三） 卫星运行姿态
（四） 几种航天平台运行特征
陆地卫星系列（Landsat）、地球观测试验卫星（SPOT）、航天飞机、国土卫星和中国资源卫星、印度和韩国卫星、俄罗斯卫星------
二、遥感仪器
（一）遥感仪器的基本组成及工作原理
1． 遥感信息收集系统
2． 遥感信息探测系统
3． 信号转换系统信息记录和存储系统
（二）遥感仪器特性参数
1． 空间分辨率
2． 波谱分辨率
3． 辐射分辨率
4． 时间分辨率
（三）遥感仪器类型和成乡像原理
1． 摄影方式遥感
2． 扫描方式遥感
三、遥感地面接受站
四、遥感信息的传输
直接回收、视频数据传输
五、遥感图像的种类
1． 光学摄影像片：常规摄影像片、非常规摄影像片
2． 扫描图像：电子扫描图像、光机扫描图像、固体自扫描图像、天线扫描图像
六、遥感图像的基本属性
（一） 波谱特性
（二） 几何特性
1． 空间分辨率
2． 影像比例尺
（三） 时间特性
第二节 光学摄影像片特性
一、 帧幅式摄影像片特性
（一） 帧幅式航空像片的种类
（二） 帧幅式航空像片的地面覆盖与影像重叠
（三） 帧幅式航空像片的空间特性
1． 投影性质与比例尺
2． 像点位移与影像畸变
3． 空间分辨率
4． 立体观察
（四） 航空像片波谱特性
1． 色调、灰阶、色彩
2． 色调和色彩的物理意义
（五） 帧幅式航空像片质量评定
二、全景式航空像片特性
（一） 全景式航空像片的空间特性
（二） 全景式航空像片的波谱特性
第三节 光机扫描图像特征
一、MSS与TM图像的空间特征
（一）MSS与TM图像的地面覆盖与图像重叠
1． MSS与TM图像的像幅面积
2． MSS与TM图像的扫描线、扫描点
3． MSS与TM图像的傍向重叠
4． MSS与TM图像的经纬度
（二）扫描的瞬时视场与图像像元
1． MSS与TM图像的瞬时视场、地面分辨率与比例尺
2． MSS与TM图像像元的形成
（三）MSS与TM图像的投影性质与图像歪斜变形
1． 投影性质
2． 图像变形
二、光机扫描图像的波谱特性
（一） MSS与TM图像的波谱意义
（二） MSS与TM图像的波谱分辨率与多波段效应
1． 波谱分辨率
2． 多波段效应
3． 多时相效应
（三） 热红外扫描图像的波谱效应
1．热红外图像的色调特征
2．热图像的热晕效应及热阴影
3．热图像的波谱分辨率
4．热图像的温度分辨率
第四节 固体自扫描图像特征
一、 SPOT卫星HRV的成像特点
（一） 垂直观察推扫成像
（二） 倾斜观察推扫成像
二、HRV的图像特征
（一） HRV的图像的空间特性
（二） HRV的图像的波谱特性
第五节 成像雷达图像特征
一、 成像雷达图像的空间特征
（一） 雷达的成像原理
1． 真实孔径侧视雷达
2． 合成孔径侧视雷达
（二） 近距离压缩
（三） 透视收缩
（四） 雷达叠掩和阴影
二、成像雷达图像色调的影响因素
（一） 成像雷达的工作波长
（二） 成像雷达的照射俯角
（三） 成像雷达的极化方式
（四） 地物表面的粗糙度
（五） 地物的复介电常数
（六） 反射角效
本章重点：了解对地观测卫星轨道的一般特点，遥感仪器四种分辨率的基本属性，中心式投影航空像片的的影像重叠和像点位移，TM、ETM图像的基本空间特性和波谱特性。
第四章 遥感图像处理 4学时
第一节 光学图像处理
一、 光学等密度分割处理
二、光学彩色合成处理
1．加色法彩色合成
2．减色法彩色合成
三、其它光学图像处理
1． 反差增强
2． 边缘增强
3． 影像相减
4． 相干光处理
第二节 数字图像处理
一、数字图像处理的基本概念
（一） 数字图像
（二） 数字图像处理
（三） 数字图像处理系统
二、图像预处理
（一） 大气校正
（二） 几何校正
（三） 数字镶嵌和数字放大
三、图像增强处理
（一） 反差增强
（二） 彩色增强
（三） 比值增强
（四） 卷积增强
（五） K-L变换
（六） IHS变换
四、图像分类处理
（一） 图像分类的依据
（二） 非监督分类
（三） 监督分类
本章重点：遥感图像光学彩色合成的基本原理，数字图像基本概念，常用的数字图像增强处理原理和方法。
第五章 遥感图像解译标志与解译方法 3学时
第一节资源与环境解译目的与内容
一、 资源与环境解译目的
二、资源与环境解译内容
第二节 资源与环境解译标志
一、 图像的色调与色彩
二、地物的几何形态
三、地物的阴影
四、水系类型和水系分析
五、地貌类型和形态
六、植被标志
七、土壤标志
八、人类工程活动标志
九、综合影纹图案
第三节 解译原则与方法
一、 解译原则
二、 分析方法
本章重点：掌握主要地物的遥感解译标志和解译方法。
第六章 遥感图像的地貌景观解译 3学时
第一节 流水地貌解译
第二节 岩溶地貌解译
第三节 沙丘及黄土地貌解译
第四节 海岸地貌解译
第五节 冰川地貌解译
本章重点：常见地貌的遥感影像特征和解译标志。
第七章 地质资源环境的遥感应用 4学时
第一节 岩石类型解译
第二节 地质构造解译
第三节 矿产资源解译
第四节 地质灾害解译
本章重点：了解三大类岩石的主要遥感影像特征，掌握活动性构造的遥感解译标志，主要类型地质灾害的影像特征。
第八章 海洋资源环境的遥感应用 2学时
第一节 海洋遥感技术
一、 海洋遥感技术特点
二、海洋遥感的基本过程与技术系统
第二节 海洋遥感应用
一、 海水观测
二、浅海水深测量
三、海面叶绿素测定
四、海洋环境监测
五、海面悬浮泥沙测定
六、海洋鱼情预报
七、滩涂资源调查
本章重点：了解海洋资源环境遥感的特点优势， 海洋资源环境遥感应用的方法和实例。
第九章 农林资源环境的遥感应用 4学时
第一节 农业资源环境的遥感应用
一、 农作物类型和分布遥感调查
二、 农作物产量估算
三、 农作物灾情遥感预报及调查
四、土地利用遥感调查与监测
第一节 林业资源环境的遥感应用
一、 森林资源遥感调查
二、森林火灾遥感探测
四、 森林病虫害的遥感调查
本章重点：了解农林资源环境遥感的特点优势，估产和灾情预报的遥感应用实例。
第十章 城市环境遥感应用 4学时
第一节 城市人口的遥感估算
一、 人口遥感估算的可行性
二、人口遥感估算的研究现状
三、 城市人口遥感估算方法
第二节 城市环境遥感调查
植被的主要波谱和影像特征，农作物
一、 城市大气环境与热场的遥感调查
二、城市环境污染的遥感调查
第二节 城市土地利用的遥感应用
一、 城市土地利用及变化遥感分析
二、城市变迁的遥感监测
三、城市规划遥感应用
本章重点：了解遥感技术的城市人口方法和优势及实例，遥感研究城市环境污染和土地动态变化的方法和实例。
第十一章 遥感、地理信息系统和全球定位系统的集成与应用 2学时
第一节 地理信息系统
一、地理信息系统的概念
二、地理信息系统的研究与应用现状
三、地理信息系统在资源环境研究中的应用
第二节 卫星定位导航系统
一、 卫星定位导航系统的基本概念
二、美、俄卫星定位导航系统简介
三、卫星定位导航系统在资源环境研究中的应用
第三节 遥感、地理信息系统和全球定位系统的集成与应用
一、 遥感与地理信息系统的集成
二、遥感与全球定位系统的集成
三、遥感、地理信息系统和全球定位系统的整体集成
五、 遥感、地理信息系统、全球定位系统、数字摄影测量系统和专家系
统的结合—5S集成系统
本章重点：了解遥感与地理信息系统的关系，了解遥感、地理信息系统和全球定位系统的集成与应用。
（二）实验课安排 共计8学时
实验一 航空像片立体观察，人文地理要素遥感图像解译 2学时
内容：学会航空像片立体像对的观察方法，了解人文地理要素的遥感图像特征，掌握
人文地理要素遥感解译方法。
实验二 地貌、地质灾害遥感图像解译 2学时
内容：掌握主要类型地貌单元、地质灾害的遥感图像特征和解译方法。
实验三 农林资源与灾害的遥感图像解译 2学时
内容：掌握主要农作物、森林植被与农林灾害的遥感图像特征和解译方法。
实验四 土地资源、土地动态变化的遥感图像解译 2学时
内容：掌握主要类型土地资源、城市土地动态变化的遥感图像特征和解译方法。
四、教学参考书：
1．梅安新等，遥感导论，高等教育出版社，2001
2．朱亮璞，遥感地质学，地质出版社，1994
3．王宇明，遥感技术及其应用，人民交通出版社，1991
4．丰茂森，遥感图像数字处理，地质出版社，1994
5．孙家柄等，遥感原理、方法和应用，测绘出版社1999
6．胡著智等，遥感技术与地学应用，南京大学出版社，1999
7．孙天纵等，城市遥感，上海科学技术文献出版社，1995
8．陈丙咸，城市遥感分析，南京大学出版社，1991
8．濮静娟，遥感图像目视解译原理和方法，科学出版社，1992
9．王西川等，环境遥感原理与图像分析，河南大学出版社，1991
10．李树楷，全球环境、资源遥感分析，测绘出版社，1992
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容