《应用遥感技术实验》教学大纲

 

一、基本信息

课程名称	应用遥感技术实验				课程编号		ARGE3118
英文名称	Experiment in Application of Remote Sensing Technology				课程类型		专业选修
总学时	36				学分		2
实验项目数	9	验证性实验个数	1	综合性实验个数		2	设计性实验个数	6
预修课程	《应用遥感技术》				适用对象		农业资源与环境、环境科学、生态学专业
课程简介 （200字左右）	《应用遥感技术实验》课程是环境生态类专业的综合技能性课程，它是资源环境生态科学与信息科学的交叉性、边缘性学科课程。《应用遥感技术实验》课程使学生通过实验掌握遥感图像的校正、增强、分类等处理方法，同时加深对理论知识的理解；学习利用遥感技术进行资源环境生态的信息获取、信息提取、信息分析等技能；通过实验掌握常用的遥感图像处理软件的使用方法，培养学生的资源环境生态等信息处理的实际应用能力。

 

二、教学目标及任务

教学目标：《应用遥感技术实验》是在《应用遥感技术》的基础上，基于专业遥感软件（ERDAS或ENVI），使学生掌握遥感数据输入，遥感图像裁剪、校正、增强等处理技术，并进行遥感图像计算机分类与专题地图制作及建模方法。

教学任务：通过该课程学习，了解常见应用遥感技术的主流软件特点；掌握主要遥感图像数据格式及其输入输出方法；学会遥感图像的裁剪、拼接；掌握遥感图像几何校正、图像光谱增强、辐射增强、空间增强的方法；及其基于遥感图像的计算机分类与专题制图输出及遥感建模等技术。

三、学时分配

教学课时分配

序号	实验内容	学时
实验一	实验1 遥感软件介绍&视窗操作1	4
实验二	实验2 视窗操作2与数据输入输出	4
实验三	实验3 图像裁剪与拼接	4
实验四	实验4 遥感图像几何校正	4
实验五	实验5 图像辐射、空间增强	4
实验六	实验6 图像光谱增强	4
实验七	实验7 遥感图像计算机分类	4
实验八	实验8 专题制图输出	4
实验九	实验9 遥感建模	4
合计		36

 

四、教学内容及教学要求

实验一：遥感软件介绍&视窗操作1

本实验旨在使了解国内外主流遥感软件，包括ERDAS，ENVI，PCI等；熟悉ERDAS遥感软件视窗操作。

教学要求：讲解演示国内外主流遥感软件；重点讲述并演示Erdas软件功能体系与启动、关闭、菜单及图标面板；学习视窗组成与功能，文件File菜单，Utility菜单，View菜单功能及相关操作。

重点、难点：软件为纯英文界面，学生需克服陌生感；重点是逐步熟悉File、Utility、View等功能与操作方法。

实验二：视窗操作2与数据输入输出

本实验旨在使学生继续熟悉视窗相关操作，并且了解当前主要的遥感图像数据格式。

教学要求：讲解并演示Erdas软件视窗操作的AOI（感兴趣区域）、Raster（栅格）、Vector（矢量）、Annotation（注记）等菜单的功能及相关操作。普通二进制数据格式与Img影像格式的输入输出。

重点、难点：AOI、Raster、Vector功能与操作方法；普通二进制数据格式与Img影像格式的输入输出。

实验三：图像裁剪与拼接

本实验旨在使学生掌握遥感图像的裁剪与拼接方法。

教学要求：讲解并演示基于某幅.img格式遥感图像文件，使用规则、不规则多边形分幅裁剪；学会利用Subset对话框、通过查询窗口及AOI获取边界等手段进行图像的裁剪。学会图像的拼接处理。

重点、难点：灵活运用多种方法对图像进行裁剪。

实验四：遥感图像几何校正

本实验是遥感实验课程的重要一环，通过该实验可以使学生掌握遥感图像的几何校正方法。

教学要求：简单复习梳理几何精校正的定义、原理、方法；演示并讲解利用Erdas几何校正模块，实现利用高分辨率遥感影像（已具备投影信息）对低分辨率遥感影像（不具有投影信息）的几何校正。主要流程包括：显示图像文件；启动几何校正模块；启动控制点工具；采集地面控制点；采集地面检查点；图像重采样；保存几何校正模型；检验校正结果等步骤。

重点、难点：几何校正的原理与方法是重点；校正过程中控制点的选取是难点。

实验五：图像辐射、空间增强

通过该实验使学生掌握遥感图像常用的辐射增强与空间增强实现理论及软件实现方法。

教学要求：学习理解遥感数字图像辐射增强与空间增强的相关理论；学习并掌握ERDAS中辐射增强的直方图均衡化、直方图匹配等方法，了解其它辐射增强方法。学习并掌握ERDAS中空间增强的空间分辨率融合方法，了解其它空间增强方法。

重点、难点：辐射增强中的对比度的变换；空间增强中的分辨率融合是重点和难点。

实验六：图像光谱增强

通过该实验使学生掌握遥感图像常用的光谱增强实现理论及软件实现方法。

教学要求：学习理解遥感数字图像光谱增强的相关理论；学习并掌握ERDAS中光谱增强的彩色合成、色彩变换与色彩逆变换、主成分变换与主成分逆变换等方法；了解其它辐射增强方法，如去相关拉伸、缨帽变换、指数计算等。

重点、难点：彩色合成是重点；主成分变换与逆变换是难点。

实验七：遥感图像计算机分类

通过该实验使学生掌握遥感图像计算机分类的理论及软件实现方法。

教学要求：学习理解遥感数字图像计算机分类的相关理论；掌握利用监督分类与非监督分类进行遥感数字图像计算机分类的ERDAS实现方法。监督分类的主要步骤包括：定义分类模板、评价分类模板、执行监督分类、评价分类结果。非监督分类主要包括启动分类、执行分类、分类评价与分类后处理等步骤。

重点、难点：遥感图像监督分类是重点；监督分类中模板的选择与评价是难点。

实验八：专题制图输出

通过该实验使学生掌握利用遥感软件对土地利用分类结果或其他专题要素进行专题制图的技能。

教学要求：理解专题地图制作的意义与流程；学习专题地图制作过程，掌握图面整饰要素的布置与编辑，掌握专题地图的输。专题地图编辑过程包括：准备专题制图数据、专题制图文件生成、专题制图范围确定、图面整饰要素放置、专题地图打印输出。

重点、难点：图面要素的整饰是重点与难点。

实验九：遥感建模

通过本实验要求学生掌握空间建模的基本操作与软件实现过程以及基本的应用方法。

教学要求：熟悉遥感建模环境；以植被指数的计算为例，学习理解利用Erdas的建模工具实现遥感数据输入、遥感数据运算、运算结果输出。

重点、难点：模型运算公式的修改是难点。

五、考核方式及要求

采用平时实验成绩与实验报告评价相结合的方式考察学生本课程实践能力掌握的程度，其中实验报告占总成绩70％，平时成绩占总成绩30％。

六、推荐教材及教学参考书

教材：《遥感数字图像处理学实践》（讲义），姜小三编著，美高梅官网正网遥感与信息系统实验室，2010年修订。

参考书：

《ERDAS遥感数字图像处理实验教程》，汤国安编著，科学出版社，2013年，ISSN：9787030234179。

《ERDAS IMAGINE遥感图象处理方法》，党安荣等，清华大学出版社，2003；ISSN：9787302218616。

七、说明

应用遥感技术实验是一门实践性、综合性、交叉性很强的边缘学科，在全国农业院校率先开设，要求学生在课堂做好实验和实践，掌握基本技能与方法的同时，应该加强课堂以外练习与实践，提高动手能力。

 

大纲修订人：李兆富

大纲审定人：李荣

修订日期：2015年4月28日