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遥感导论》电子教案新

《遥感导论》电子教案新一、遥感技术概述1. 遥感技术的定义2. 遥感技术的发展历程3. 遥感技术的应用领域4. 遥感技术的发展趋势二、遥感器与传感器1. 遥感器的分类与工作原理2. 传感器的分类与工作原理3. 遥感器与传感器的性能指标4. 遥感器与传感器的发展趋势三、遥感图像的获取与处理1. 遥感图像的获取方式2. 遥感图像的预处理3. 遥感图像的增强与复原4. 遥感图像的分类与解译四、遥感应用案例分析1. 农业领域中的应用2. 城市规划与管理中的应用3. 环境监测与保护中的应用4. 地质调查与资源勘探中的应用五、遥感技术在我国的发展与应用1. 我国遥感技术的发展历程2. 我国遥感技术的主要成果3. 我国遥感技术的应用领域4. 我国遥感技术的发展趋势与展望六、遥感技术在其他领域的应用1. 遥感技术在林业中的应用2. 遥感技术在水资源管理中的应用3. 遥感技术在气象领域的应用4. 遥感技术在海洋监测中的应用七、遥感数据处理与分析方法1. 遥感数据预处理方法2. 遥感图像的增强与复原技术3. 遥感图像的分类与解译方法4. 遥感数据的统计分析与模型建立八、遥感技术的国际合作与交流1. 国际遥感技术的发展现状与趋势2. 我国参与的国际遥感合作项目3. 遥感技术国际标准的制定与共享4. 遥感技术国际交流的重要性与前景九、遥感技术的伦理与法律问题1. 遥感技术对个人隐私的影响2. 遥感数据的获取与使用法律规制3. 遥感技术在国际争端中的应用与限制4. 遥感技术的伦理原则与责任十、未来遥感技术的发展方向1. 新型遥感器与传感器的发展2. 遥感技术在领域的融合3. 遥感图像的高分辨率与多光谱技术4. 遥感技术的集成与应用平台发展重点和难点解析一、遥感技术概述难点解析:理解遥感技术的基本原理以及在实际应用中的具体操作方法。
二、遥感器与传感器难点解析:区分不同类型的遥感器与传感器,并理解它们在遥感技术中的作用。
三、遥感图像的获取与处理难点解析:掌握遥感图像处理的基本流程,以及如何进行有效的图像解译。
遥感导论电子教案

遥感导论电子教案教案:遥感导论教学目标:1. 了解遥感的定义、发展历史和基本原理。
2. 理解遥感在地理信息系统和环境监测方面的应用。
3. 能够解释和识别遥感图像中的特征和地物。
4. 掌握常用的遥感数据处理方法和工具。
教学重点:1. 遥感的定义和基本原理。
2. 遥感在地理信息系统和环境监测方面的应用。
3. 遥感图像的解释和地物识别。
4. 遥感数据处理方法和工具。
教学难点:1. 理解和解释遥感图像中的特征和地物。
2. 掌握常用的遥感数据处理方法和工具。
教学内容:一、遥感的定义和基本原理1. 什么是遥感?2. 遥感的发展历史。
3. 遥感的基本原理。
二、遥感在地理信息系统和环境监测方面的应用1. 遥感在地理信息系统中的应用。
2. 遥感在环境监测中的应用。
三、遥感图像的解释和地物识别1. 遥感图像的特征。
2. 地物的识别方法。
3. 遥感图像的解释和分析。
四、遥感数据处理方法和工具1. 遥感数据处理的流程。
2. 常用的遥感数据处理方法。
3. 遥感数据处理工具的使用。
教学过程:一、引入(5分钟)1. 利用幻灯片或视频引入遥感的概念,激发学生的兴趣。
二、遥感的定义和基本原理(10分钟)1. 介绍遥感的定义和基本原理。
2. 讲解遥感的发展历史,从空间探测到数字图像处理的发展过程。
三、遥感在地理信息系统和环境监测方面的应用(10分钟)1. 分析遥感在地理信息系统方面的应用,例如土地利用、城市规划等。
2. 分析遥感在环境监测方面的应用,例如气候变化、农业监测等。
四、遥感图像的解释和地物识别(15分钟)1. 介绍遥感图像的特征。
2. 讲解地物的识别方法,例如光谱分析、纹理分析等。
3. 运用实例演示遥感图像的解释和分析过程。
五、遥感数据处理方法和工具(15分钟)1. 分析遥感数据处理的流程。
2. 介绍常用的遥感数据处理方法,例如图像增强、分类等。
3. 演示遥感数据处理工具的使用。
六、课堂讨论(10分钟)1. 引导学生讨论遥感在其它领域的应用。
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1 单波段摄影像片的解译(1) 可见光黑白像片和黑白红外像片的解译(2) 彩色像片与彩红外像片的解译2 多光谱扫描图像的解译(1) 多光谱扫描图像的特点(2) 多光谱扫描图像的解译方法3 热红外图像的解译4 雷达图像的解译(1) 雷达图像的解译要素及其特点(2) 雷达图像的处理3 目视解译的认知过程(3) 典型地物的散射特征与图像解译第八章遥感图像的计算机分类一、章节教案1.教学目标及基本要求(1)回顾数字图像的性质与特点、表示方法;(2)掌握数字图像分类原理、监督分类、非监督分类的具体方法及两种分类方法的区别;(3)了解遥感图像多种特征的抽取;(4)了解基于知识的分类、面向对象的分类、人工神经网络分类、模糊分类等分类方法的原理与过程;(5)掌握遥感图形分类结果的误差与精度评价方法。
2.教学内容及学时分配第一节概述第二节监督分类(2学时)第三节非监督分类(2学时)第四节其他分类方法(2学时)第五节误差与精度评价(2学时)3.教学重点和难点重点:数字图像的性质与特点、表示方法、数字图像分类原理、监督分类、非监督分类、遥感图像多种特征的抽取、遥感图像分类的其他先进方法。
难点:监督分类和非监督分类。
4.教学内容的深化和拓宽利用ENVI软件和Landsat数据进行演示。
5.教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题教学方式(手段):讲授法、演示法教学过程中应注意的问题:注重培养从的软件操作能力。
6.主要参考书目及网络资源《遥感技术基础与应用》,张安定等,科学出版社,2014。
《遥感导论》,梅安新,彭望琭,秦其明,等编著,北京:高等教育出版社,2001年。
《遥感概论》,彭望碌主编著,北京:高等教育出版社,2002年。
《遥感概论》修订版,吕国楷、洪启旺、郝允充等编著,北京:高等教育出版社,1995年。
《遥感应用分析原理与方法》,赵英时等编著.北京:科学出版社,2003年。
7.思考题和习题比较监督分类和非监督分类的优缺点?二、每课时单元教案1.教学时数2学时2.教学方式(手段)讲授法、演示法3.师生活动设计教师提问,学生回答。
《遥感导论》电子教案航空

《遥感导论》电子教案-航空第一章:遥感概述1.1 遥感的定义与分类1.2 遥感技术的基本原理1.3 遥感的应用领域1.4 遥感技术的发展历程第二章:遥感平台与传感器2.1 遥感平台的分类及特点2.2 遥感传感器的分类及性能指标2.3 航空遥感平台与传感器介绍2.4 卫星遥感平台与传感器介绍第三章:遥感数据获取与处理3.1 遥感数据的获取方法3.2 遥感数据的预处理3.3 遥感数据的增强与重建3.4 遥感数据的产品与应用第四章:遥感在农业领域的应用4.1 遥感在农业资源调查与监测中的应用4.2 遥感在农业灾害监测与预警中的应用4.3 遥感在农业生态环境监测中的应用4.4 遥感在农业智能化的应用第五章:遥感在环境领域的应用5.1 遥感在大气环境监测中的应用5.2 遥感在水环境监测中的应用5.3 遥感在土地利用与覆盖变化监测中的应用5.4 遥感在自然灾害监测与评估中的应用第六章:遥感在地理信息系统中的应用6.1 遥感和GIS的关系6.2 遥感数据在GIS中的处理与分析6.3 遥感在地图编制中的应用6.4 遥感在空间格局分析中的应用第七章:遥感在城市规划与管理中的应用7.1 遥感在城市扩张监测中的应用7.2 遥感在城市绿化监测中的应用7.3 遥感在城市基础设施规划中的应用7.4 遥感在城市环境监测中的应用第八章:遥感在林业领域的应用8.1 遥感在森林资源调查中的应用8.2 遥感在森林火灾监测与评估中的应用8.3 遥感在森林植被动态监测中的应用8.4 遥感在生物多样性保护中的应用第九章:遥感在海洋领域的应用9.1 遥感在海洋环境监测中的应用9.2 遥感在海洋资源调查中的应用9.3 遥感在海洋灾害监测与预警中的应用9.4 遥感在海洋维权与执法中的应用第十章:遥感技术的未来发展10.1 遥感技术发展趋势10.2 遥感技术面临的挑战10.3 遥感技术的创新应用10.4 遥感技术在我国的发展战略重点和难点解析重点一:遥感技术的基本原理解析:遥感技术的基本原理是理解遥感技术的核心,包括辐射传输、传感器响应、图像处理等方面,需要重点关注。
《遥感导论》电子教案终稿新

《遥感导论》电子教案终稿新一、前言1. 介绍遥感技术的定义和应用领域2. 解释遥感技术在现代科技发展中的重要性3. 概述本教案的目标和内容安排二、遥感基础理论1. 电磁波谱及其在大气层中的传播特性2. 遥感的基本原理和分类3. 遥感数据的获取和处理方法三、遥感平台与传感器1. 遥感平台的类型和特点2. 常见遥感传感器的原理和应用3. 传感器参数对遥感数据质量的影响四、遥感图像的解译与分析1. 遥感图像的解译方法和技巧2. 遥感图像的分析与应用3. 遥感图像处理和分析软件介绍五、遥感技术在地理信息系统中的应用1. 介绍地理信息系统(GIS)的基本概念和工作原理2. 遥感技术与GIS的结合与应用3. 案例分析:遥感技术在自然资源调查和环境保护中的应用六、遥感在地表覆盖分类中的应用1. 地表覆盖分类的意义和作用2. 遥感地表覆盖分类的方法和算法3. 地表覆盖分类案例分析七、遥感在资源监测与管理中的应用1. 遥感在土地资源监测中的应用2. 遥感在水资源监测与管理中的应用3. 遥感在矿产资源调查与监测中的应用八、遥感在环境监测与变化分析中的应用1. 遥感在大气环境监测中的应用2. 遥感在水质监测和污染控制中的应用3. 遥感在气候变化分析和自然灾害监测中的应用九、遥感在农业和林业中的应用1. 遥感在农业资源调查和种植面积统计中的应用2. 遥感在作物生长监测和产量预测中的应用3. 遥感在森林资源调查和植被变化分析中的应用十、未来遥感技术的发展趋势与挑战1. 介绍当前遥感技术的研究热点和发展趋势2. 分析遥感技术在应对全球变化和可持续发展中的挑战3. 探讨遥感技术的未来发展方向和潜在应用领域重点和难点解析一、遥感基础理论重点关注环节:电磁波谱及其在大气层中的传播特性,遥感的基本原理和分类,遥感数据的获取和处理方法。
补充和说明:深入讲解电磁波谱的不同波段及其在大气层中的传播特性,如大气对电磁波的吸收和散射作用;详细阐述遥感的基本原理,包括反射、辐射和散射等;分类介绍不同类型的遥感技术,如被动遥感和主动遥感;讲解遥感数据的获取方法和过程,以及数据的预处理、分析和应用等。
《遥感导论》电子教案航空

《遥感导论》电子教案-航空第一章:遥感概述1.1 遥感概念遥感技术的定义遥感技术的应用领域1.2 遥感技术的发展历程遥感技术的历史回顾遥感技术的发展趋势1.3 遥感技术的基本原理遥感数据的获取方式遥感数据的反演过程第二章:遥感平台与传感器2.1 遥感平台概述遥感平台的分类遥感平台的特点与应用2.2 航空遥感平台固定翼飞机旋翼飞机2.3 传感器概述传感器的分类传感器的工作原理与性能指标2.4 航空遥感传感器多光谱相机高分辨率相机热红外传感器第三章:遥感数据处理与分析3.1 遥感数据预处理辐射校正几何校正3.2 遥感数据增强数据增强的目的是什么常用的数据增强方法3.3 遥感数据分类与提取分类算法介绍分类结果的精度评估3.4 遥感信息分析与应用遥感信息在农业领域的应用遥感信息在城市规划领域的应用第四章:航空遥感应用案例4.1 农业领域应用案例作物种植面积监测作物长势监测4.2 城市规划领域应用案例城市扩张监测城市绿化监测4.3 环境监测领域应用案例水质监测空气污染监测第五章:未来发展趋势与挑战5.1 遥感技术的发展趋势新型遥感平台的发展新型传感器的研发5.2 遥感技术的挑战与机遇数据量的大幅增长数据处理与分析的挑战5.3 我国遥感技术的发展现状与展望我国遥感技术的发展历程我国遥感技术的发展前景第六章:遥感图像的解译与分析6.1 遥感图像解译概述遥感图像解译的意义和目的遥感图像解译的方法和步骤6.2 遥感图像解译的方法目视解译法计算机辅助解译法6.3 遥感图像分析技术边缘检测纹理分析分类算法6.4 遥感图像解译实践遥感图像解译的实际案例分析遥感图像解译的结果验证第七章:遥感技术在资源监测中的应用7.1 遥感技术在土地资源监测中的应用土地覆盖变化监测土地利用类型识别与分类7.2 遥感技术在矿产资源监测中的应用矿床识别与勘探矿产资源储量估算7.3 遥感技术在水资源监测中的应用河流流量监测湖泊水位变化监测7.4 遥感技术在森林资源监测中的应用森林覆盖率监测森林火灾监测与评估第八章:遥感技术在环境监测中的应用8.1 遥感技术在大气环境监测中的应用空气质量监测烟雾和污染layer监测8.2 遥感技术在水质监测中的应用水质参数监测水体富营养化监测8.3 遥感技术在土壤侵蚀监测中的应用土壤侵蚀类型识别土壤侵蚀程度评估8.4 遥感技术在城市热环境监测中的应用城市热岛效应监测城市绿化度监测第九章:遥感技术在自然灾害监测与评估中的应用9.1 遥感技术在地震灾害监测中的应用地震灾害评估地震次生灾害监测9.2 遥感技术在洪水灾害监测中的应用洪水淹没区域监测洪水灾害损失评估9.3 遥感技术在台风灾害监测中的应用台风路径监测台风风力监测9.4 遥感技术在地质灾害监测中的应用滑坡和泥石流监测地面沉降监测第十章:未来遥感技术的发展趋势与挑战10.1 新型遥感平台的发展趋势低轨卫星遥感平台高空无人机遥感平台10.2 新型遥感传感器的发展趋势多光谱和高光谱传感器激光雷达传感器10.3 遥感数据处理与分析的挑战大数据处理与分析在遥感领域的应用10.4 遥感技术的挑战与机遇遥感技术在气候变化研究中的应用遥感技术在可持续发展中的作用重点解析本文档详细介绍了《遥感导论》电子教案-航空的十个章节内容。
《遥感导论》电子教案新

《遥感导论》电子教案新一、课程简介1.1 课程背景遥感技术是一种获取地球表面信息的重要手段,对于资源调查、环境监测、灾害预警等领域具有重要意义。
《遥感导论》课程旨在帮助学生了解遥感技术的基本原理、方法和应用,为学生进一步学习遥感相关知识打下基础。
1.2 课程目标通过本课程的学习,使学生掌握遥感的基本概念、原理和技术,了解遥感在各个领域的应用,提高学生的遥感实际操作能力,培养学生对遥感技术的兴趣和创新能力。
二、教学内容2.1 遥感的基本概念介绍遥感的定义、特点、分类和遥感系统的基本构成。
2.2 遥感技术的基本原理讲解遥感信号的形成、传输、接收和处理的基本原理,以及遥感图像的解译和分析方法。
2.3 遥感平台与传感器介绍不同类型的遥感平台(如卫星、飞机、无人机等)和传感器(如多光谱、高光谱、雷达等)的原理和应用。
2.4 遥感数据处理与分析讲解遥感数据的预处理方法(如校正、配准、融合等)和图像分析方法(如特征提取、分类、变化检测等)。
2.5 遥感在各个领域的应用介绍遥感技术在资源调查、环境监测、城市规划、农业、林业、水利等领域的具体应用案例。
三、教学方法3.1 授课方式采用课堂讲授、案例分析、实验操作等多种方式进行教学。
3.2 实验和实践安排遥感实验和实践环节,使学生在实际操作中掌握遥感技术的基本原理和方法。
3.3 讨论与交流鼓励学生积极参与课堂讨论,分享学习心得和研究成果,提高学生的沟通能力和团队协作能力。
四、教学评估4.1 平时成绩考察学生的出勤、课堂表现、作业完成情况等,占总成绩的30%。
4.2 实验报告评估学生在实验和实践环节的操作技能和分析能力,占总成绩的30%。
4.3 课程论文五、参考教材与资源5.1 教材《遥感导论》(第三版),作者:张某某5.2 参考书目《遥感原理与应用》、《遥感图像处理与应用》、《遥感技术及其应用》等。
5.3 网络资源推荐学生访问相关遥感技术和应用的网站,了解最新的遥感技术动态和应用案例。
《遥感导论》电子教案终稿新

《遥感导论》电子教案终稿新第一章:遥感基本概念1.1 遥感的定义解释遥感技术的概念和基本原理强调遥感技术在获取地球表面信息方面的重要性1.2 遥感技术的分类介绍被动遥感和主动遥感的区别解释不同类型的遥感传感器及其应用1.3 遥感数据的应用领域探讨遥感技术在不同学科领域的应用,如地质学、环境科学、农业等第二章:遥感传感器与平台2.1 遥感传感器的类型介绍不同类型的遥感传感器,如光学传感器、雷达传感器等解释传感器的工作原理和特点2.2 遥感平台讨论不同类型的遥感平台,如卫星、飞机、无人机等强调平台的选择对遥感数据质量的影响2.3 传感器参数的优化探讨如何选择合适的传感器参数以满足特定应用需求解释传感器参数对遥感数据质量的影响第三章:遥感数据的获取与处理3.1 遥感数据的获取介绍遥感数据的获取方法和过程,如卫星发射、数据传输等强调数据获取中的关键技术和挑战3.2 遥感数据的预处理解释预处理过程的重要性,包括辐射校正、地理校正等介绍预处理方法的原理和应用3.3 遥感数据的处理与分析探讨遥感数据的处理和分析方法,如图像分类、目标检测等强调数据处理和分析在实际应用中的重要性第四章:遥感在环境监测中的应用4.1 环境监测概述介绍环境监测的概念和目的,以及遥感技术在环境监测中的应用4.2 遥感在土地覆盖监测中的应用探讨遥感技术在土地覆盖分类和变化监测方面的应用和挑战4.3 遥感在水体监测中的应用解释遥感技术在水体监测中的作用,如水质参数的估算、水体变化的监测等第五章:遥感在资源管理中的应用5.1 资源管理概述介绍资源管理的概念和目的,以及遥感技术在资源管理中的应用5.2 遥感在矿产资源调查中的应用探讨遥感技术在矿产资源勘探和评估方面的应用和挑战5.3 遥感在农业资源监测中的应用解释遥感技术在农业资源监测中的作用,如作物分类、产量估算等第六章:遥感在地质应用中的实例分析6.1 遥感技术在地质勘探中的应用介绍遥感技术在地质勘探中的优势,如识别地质结构、评估矿产资源等强调遥感技术在地质勘探中的重要作用6.2 遥感在地表形变监测中的应用探讨遥感技术在地表形变监测中的原理和方法,如利用InSAR技术监测地震活动等6.3 遥感在火山活动监测中的应用解释遥感技术在火山活动监测中的作用,如识别火山喷发迹象、评估火山喷发影响等第七章:遥感在环境变化监测中的应用7.1 遥感技术在气候变化研究中的应用介绍遥感技术在气候变化研究中的作用,如监测全球温度变化、评估冰川融化情况等强调遥感技术在气候变化研究中的重要性7.2 遥感在大气污染监测中的应用探讨遥感技术在大气污染监测中的原理和方法,如利用激光雷达技术监测雾霾等7.3 遥感在生物多样性监测中的应用解释遥感技术在生物多样性监测中的作用,如评估湿地生态系统变化、监测物种分布等第八章:遥感在城市规划与管理中的应用8.1 遥感技术在城市规划中的应用介绍遥感技术在城市规划中的作用,如土地利用分类、城市扩张监测等强调遥感技术在城市规划中的重要性8.2 遥感在城市基础设施管理中的应用探讨遥感技术在城市基础设施管理中的原理和方法,如道路和桥梁检测、管网分布监测等8.3 遥感在城市安全与灾害管理中的应用解释遥感技术在城市安全与灾害管理中的作用,如地震、洪水等自然灾害的监测与评估第九章:遥感数据处理与分析的先进技术9.1 遥感图像的机器学习与深度学习处理介绍机器学习和深度学习技术在遥感图像处理中的应用,如自动分类、目标检测等强调这些先进技术在提高遥感数据处理效率和准确性的重要作用9.2 遥感数据的时空分析探讨遥感数据的时空分析方法,如时间序列分析、空间插值等解释时空分析在遥感数据应用中的重要性9.3 遥感数据的融合与集成解释遥感数据融合与集成的概念和原理,如多源遥感数据的融合方法及其应用第十章:遥感技术的未来发展趋势10.1 新型遥感传感器和技术的发展介绍新型遥感传感器和技术的发展趋势,如高光谱遥感、激光雷达等强调新型遥感技术在提高数据质量和应用领域的潜力10.2 遥感数据的应用扩展探讨遥感数据在更多领域中的应用,如生物医学、智能交通等解释遥感技术的广泛应用对社会的潜在影响10.3 遥感技术的挑战与未来发展分析遥感技术在数据获取、处理和应用等方面面临的挑战展望遥感技术的未来发展趋势和研究方向重点和难点解析重点环节1:遥感基本概念和分类重点环节2:遥感传感器与平台重点环节3:遥感数据的获取与处理重点环节4:遥感在环境监测中的应用重点环节5:遥感在资源管理中的应用重点环节6:遥感在地质应用中的实例分析重点环节7:遥感在环境变化监测中的应用重点环节8:遥感在城市规划与管理中的应用重点环节9:遥感数据处理与分析的先进技术重点环节10:遥感技术的未来发展趋势。
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1 单波段摄影像片的解译(1) 可见光黑白像片和黑白红外像片的解译(2) 彩色像片与彩红外像片的解译2 多光谱扫描图像的解译(1) 多光谱扫描图像的特点(2) 多光谱扫描图像的解译方法3 热红外图像的解译4 雷达图像的解译(1) 雷达图像的解译要素及其特点(2) 雷达图像的处理3 目视解译的认知过程(3) 典型地物的散射特征与图像解译第八章遥感图像的计算机分类一、章节教案1.教学目标及基本要求(1)回顾数字图像的性质与特点、表示方法;(2)掌握数字图像分类原理、监督分类、非监督分类的具体方法及两种分类方法的区别;(3)了解遥感图像多种特征的抽取;(4)了解基于知识的分类、面向对象的分类、人工神经网络分类、模糊分类等分类方法的原理与过程;(5)掌握遥感图形分类结果的误差与精度评价方法。
2.教学内容及学时分配第一节概述第二节监督分类(2学时)第三节非监督分类(2学时)第四节其他分类方法(2学时)第五节误差与精度评价(2学时)3.教学重点和难点重点:数字图像的性质与特点、表示方法、数字图像分类原理、监督分类、非监督分类、遥感图像多种特征的抽取、遥感图像分类的其他先进方法。
难点:监督分类和非监督分类。
4.教学内容的深化和拓宽利用ENVI软件和Landsat数据进行演示。
5.教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题教学方式(手段):讲授法、演示法教学过程中应注意的问题:注重培养从的软件操作能力。
6.主要参考书目及网络资源《遥感技术基础与应用》,张安定等,科学出版社,2014。
《遥感导论》,梅安新,彭望琭,秦其明,等编著,北京:高等教育出版社,2001年。
《遥感概论》,彭望碌主编著,北京:高等教育出版社,2002年。
《遥感概论》修订版,吕国楷、洪启旺、郝允充等编著,北京:高等教育出版社,1995年。
《遥感应用分析原理与方法》,赵英时等编著.北京:科学出版社,2003年。
7.思考题和习题比较监督分类和非监督分类的优缺点?二、每课时单元教案1.教学时数2学时2.教学方式(手段)讲授法、演示法3.师生活动设计教师提问,学生回答。
4.讲课提纲、板书设计采用多媒体教学5.教学内容第一节概述遥感图像的计算机分类,是对给定的遥感图像上所有像元的地表属性进行识别归类的过程。
1.图像分类的物理基础遥感图像是传感器记录地物发射或反射的电磁辐射的结果,遥感图像中像元的亮度是地物发射或反射光谱特征的反映。
同一类地物在同一波段的遥感图像上应该表现为相同的亮度,在同一图像的多个波段上呈现出相同的亮度变化规律。
不同的地物在同一波段图像上一般表现出互不相同的亮度,在同一图像的多个波段上呈现出各异的亮度变化规律。
在特征空间中ꎬ同一地物将会形成一个相对集中的点簇ꎬ多类地物会形成多个点簇。
2.特征变量与特征提取遥感图像分类的主要依据是图像的特征变量。
在统计学上,特征与变量是一个含义。
多光谱遥感图像各个波段的像元值是分类的最原始的特征变量,这些原始特征变量经过一定的处理,如各种图像运算、K-T变换、K-L变换等,可以产生一系列新的特征变量。
特征变量可分为全局统计特征变量和局部统计特征变量。
在实际应用中,对特征变量的选择随应用目的、研究区特点、遥感图像特征、地物类型等的不同而变化。
总的原则是: ①数量适度并尽可能少;②独立性强、相互之间的相关性低;③类内个体间差异小、类间差别大。
3.图像分类的方法遥感图像计算机分类的方法纷繁多样,归纳起来有以下几种划分方法:基于分类的依据,遥感图像的计算机分类可分为两种: 一种是分类单纯依赖像元在各波段的亮度值及其组合或变换的结果;另一种是除考虑像元的光谱特征外ꎬ还要利用像元和其周围像元之间的空间关系,如纹理、形状、方向性等。
基于分类过程中人工参与的程度,可分为监督分类、非监督分类和两者相结合的混合分类。
基于分类的对象,可分为逐像元分类和面向对象分类。
基于输出结果的明确程度,有硬分类和模糊分类之分。
第二节监督分类监督分类也称训练分类法,是指用选定的已知类别的样本去识别其他未知类别像元的过程ꎮ已被确认类别的样本像元是指那些位于训练区的像,其类别属性是预先通过对工作区图像的目视解译、实地勘察等方法确定的。
1 训练样本的选择与评价(1) 训练样本的选择(2) 训练样本的评价2 分类算法(1) 多级切割法(2) 最小距离法(3) 最近邻域法(4) 最大似然法(5) 光谱角分类法1.教学时数2学时2.教学方式(手段)讲授法、演示法3.师生活动设计教师提问,学生回答。
4.讲课提纲、板书设计采用多媒体教学5.教学内容第三节非监督分类非监督分类也称聚类分析或点群分析ꎬ是在没有先验样本的条件下,即预先不知道图像中地物的类别特征,由计算机根据像元间光谱特征的相似程度进行归类合并的分类方法。
1.K-均值算法概念:基本思想:基本流程:2.迭代式自组织数据分析算法概念:基本思想:基本流程:3.监督分类与非监督分类的比较1.教学时数2学时2.教学方式(手段)讲授法、演示法3.师生活动设计教师提问,学生回答。
4.讲课提纲、板书设计采用多媒体教学5.教学内容第四节其他分类方法1.基于知识的遥感图像分类基于知识的遥感图像分类模型实际上就是一个图像分类专家系统。
其过程就是一个知识的发现、表达和推理判断的过程,它包括两个核心内容,即知识库( knowledgebase)和推理机(inferenceengine )知识库包括知识的发现和知识的表达。
知识的发现依赖于一个包含空间数据、属性数据和光谱数据的GIS知识库;知识的表达是知识库的核心,是知识应用的基础,对知识的获取和推理机制也有直接影响。
2.面向对象的分类现有的计算机自动分类大多采用基于像元的分类方法,即以图像的光谱信息作为分类的依据。
这些方法存在两个共同的不足:一是以同类地物具有相同的光谱特征而不同地物在光谱空间中具有可分性为分类的假设前提,事实上这一假设经常不成立;二是忽略了像元之间的相互关系和大量的空间信息,有些方法虽然也用到了一些辅助信息,但也仅限于地形、纹理等少数信息的使用,且其目的还是为了提高像元的分类精度。
面向对象的遥感图像分类的处理单元不再是像元,而是图像分割后所形成的对象。
对象是图像中同质像元构成的大小不等的单元。
其分类过程是:首先对图像进行多尺度分割;然后建立不同尺度的分类层次,在每一层次上分别定义不同类别的多种特征并赋予不同的权重,构建分类规则,由粗到细,完成对图像的分类。
由于在分类时除光谱特征外,更多地应用了形状、结构、纹理等空间特征,从而有效地克服了基于像元分类的不足,分类精度更高,更适合于高分辨率图像的分类。
3.人工神经网络分类人工神经网络(artificialneuralnetwork,ANN),是由大量的处理单元( 神经元) 互相连接而形成的复杂网络结构,是对人脑组织结构和运行机制的某种抽象、简化和模拟。
1.教学时数2学时2.教学方式(手段)讲授法、演示法3.师生活动设计教师提问,学生回答。
4.讲课提纲、板书设计采用多媒体教学5.教学内容第五节误差与精度评价1 误差及其来源任何分类都会产生不同程度的误差。
分类误差主要有两类: 一类是位置误差,即各类别边界的不准确;另一类是属性误差,即类别识别错误。
分类误差的来源很多,遥感成像过程、图像处理过程、分类过程以及地表特征等都会产生不同程度和不同类型的误差。
误差来源:遥感成像过程中,遥感平台翻滚、俯仰和偏航等姿态的不稳定会造成图像的几何畸变;传感器本身性能和工作状态也有可能造成几何畸变或辐射畸变;大气中的雾、霾、灰尘等杂质必然造成图像中的辐射误差;地形的起伏会使图像中产生像点位移造成几何畸变;坡度也会影响地表的接收辐射和反射水平,造成辐射误差。
地表各种地物的特征直接影响分类的精度。
一般来说,地表景观结构越简单,越容易获得较高的分类精度,而类别复杂、破碎的地表景观则容易产生较大的分类误差。
分析发现,分类误差在图像中并不是随机分布的,而是与某些地物类别的分布相关联,从而呈现出一定的系统性和规律性。
2 精度评价的方法遥感图像分类精度的评价是将分类结果与检验数据进行比较以得到分类效果的过程。
精度评价最好是比较分类图和参考图像上所有像元之间的一致性。
但这种做法往往是不现实的。
精度评价一般都是通过采样的方法来完成的,即从检验数据中选择一定数量的样本,通过样本与分类结果的符合程度确定分类的准确度。
(1) 采样方法常用的概率采样方法包括简单随机采样、分层采样和系统采样等。
(2) 样本容量样本容量也称样本数,指样本必须达到的最少数目,是保证样本具有充分代表性的基本前提。
(3) 混淆矩阵与精度指标目前最常用的精度评价方法是混淆矩阵法,即通过混淆矩阵计算各种统计量并构建精度评价指标,最终给出分类的精度值。
基本的精度指标:–总体精度–用户精度–制图精度第九章遥感技术的应用一、章节教案1.教学目标及基本要求(1)掌握岩石、水体、植被及土壤的光谱特征。
(2)掌握水体识别的内容。
(3)掌握土地利用信息的提取方法。
(4)掌握土地利用动态监测的方法。
(5)掌握农作物遥感估产的原理和方法。
(6)掌握“”3S”技术在解决实际问题中的综合运用。
(7)了解遥感技术在资源调查、生态环境监测和灾害监测三个方面应用思路和方法流程。
2.教学内容及学时分配第一节遥感在资源调查与研究中的应用(2学时)第二节遥感在生态环境监测与研究中的应用(2学时)第三节遥感在灾害监测与研究中的应用(2学时)3.教学重点和难点重点:岩石、水体、植被及土壤的光谱特征,水体遥感、植被遥感,地质遥感在水土流失监测、海洋溢油污染监测、城市热岛监测、农作物估产、洪涝灾害监测、地质灾害监测、气象灾害监测等领域的应用的原理、思路和技术流程。
难点:影像分类方法、动态监督方法及3S技术的在水资源调查与监测、生态环境监测和灾害监测中的综合应用。
4.教学内容的深化和拓宽利用曾经参与的横向课题及数据进行演示,阐述针对具体应用问题的解决方案。
5.教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题教学方式(手段):讲授法、演示法教学过程中应注意的问题:注重培养学生针对具体应用问题撰写解决方案的能力。
6.主要参考书目及网络资源《遥感技术基础与应用》,张安定等,科学出版社,2014。
《遥感导论》,梅安新,彭望琭,秦其明,等编著,北京:高等教育出版社,2001年。
《遥感概论》,彭望碌主编著,北京:高等教育出版社,2002年。
《遥感概论》修订版,吕国楷、洪启旺、郝允充等编著,北京:高等教育出版社,1995年。
《遥感应用分析原理与方法》,赵英时等编著.北京:科学出版社,2003年。
7.思考题和习题深入思考和总结可见光近红外遥感数据、雷达数据、热红外数据的优势应用领域?二、每课时单元教案1.教学时数2学时2.教学方式(手段)讲授法、演示法3.师生活动设计教师提问,学生回答。