广东财经大学：文化旅游与地理学院《遥感数字图像处理》课程教学大纲.doc_大学文库

《遥感数字图像处理》教学大纲一、课程基本信息课程代码：16021903 课程名称：遥感数字图像处理英文名称： eSensing Digital Image Processing 课程类别时：48实验学时学分：30 适用对象：人文地理与城乡规划专业老核方式，老试先修课程：遥感原理与应用、地图学、高等数学等二、课程简介本课程是人文地理与城乡规划专业学生选修的一门专业课，在掌握一定人文地理、规划知识基础上，结合地理信息系统和遥感技术解决实际应用问题。通过本课程的学习，学生可以进入国土资源、水利水电、测绘、规划等部门从事专业技术工作。该课程从给定的实际问题出发，利用计算机系统作为实验工具，以遥感理论作为实验原理，以基本的数字图像处理方法为实验内容，以实例分析、信息提取、归纳总结等为主要实验方法以实验报告、成果等最冬形以学主体的实践教学强调学生亲自动手操作和设计，体验解决问题的过程，从实验中去学习、探索和发现遥感规律。本课程要求学生掌握遥感数字图像处理的基础知识和基本理论，重点掌握遥感数字图像处理的基本方法及评价分析等内容，结合上机操作训练，使学生掌握基本遥感图像处理流程，具有遥感图像分析的基本能力，激发他们学习遥感的兴趣和应用遥感解决实际问题的意识与能力三、课程性质与教学目的课程性质：本课程主要为软件实验操作课，是以理论联系实践为主，注重运用，重视上机实践的一门课程。教学目的：通过本课程的教学，使学生了解和掌握遥感信息处理的基本知识、方法、基本技能和发展动态，养成良好的职业素养，具备基本的数据安全意识。培养学生自学、独立自主地解决实际问题的能力。通过理论学习、上机实践等环节，进一步增强学生对本课程的理解，在此基础上使学生进一步掌握遥感图像成像的基本原理基本理论及相关应用，掌握遥感数字图像处理的基本方法与流程，具有基本的遥感图像分析能力，能够热练使用ENVI软件进行数字图像处理。四、教学内容及要求通过本课程的教学，要求学生掌握遥感数字图像基础知识、遥感数字图像处理的数学、物理基础、遥感数字图像的几何处理、遥感图像处理的辐射校正、遥感数字图像增强处理、遥感图像的计算机分类、遥感数字图像信息提取等内容。经过上机实践训练，使学生学握基本的ENV软件的遥感图像处理流程，具有遥感图像分析基本的能力。第一章绪论

1 《遥感数字图像处理》教学大纲一、课程基本信息课程代码：16021903 课程名称：遥感数字图像处理英文名称：Remote Sensing Digital Image Processing 课程类别：专业课学时：48 实验学时学分：3.0 适用对象：人文地理与城乡规划专业考核方式：考试先修课程：遥感原理与应用、地图学、高等数学等二、课程简介本课程是人文地理与城乡规划专业学生选修的一门专业课，在掌握一定人文地理、规划知识基础上，结合地理信息系统和遥感技术解决实际应用问题。通过本课程的学习，学生可以进入国土资源、水利水电、测绘、规划等部门从事专业技术工作。该课程从给定的实际问题出发，利用计算机系统作为实验工具，以遥感理论作为实验原理，以基本的数字图像处理方法为实验内容，以实例分析、信息提取、归纳总结等为主要实验方法，以实验报告、成果等为最终形式，以学生为主体的实践教学活动。强调学生亲自动手操作和设计，体验解决问题的过程，从实验中去学习、探索和发现遥感规律。本课程要求学生掌握遥感数字图像处理的基础知识和基本理论，重点掌握遥感数字图像处理的基本方法及评价分析等内容，结合上机操作训练，使学生掌握基本遥感图像处理流程，具有遥感图像分析的基本能力，激发他们学习遥感的兴趣和应用遥感解决实际问题的意识与能力。三、课程性质与教学目的课程性质：本课程主要为软件实验操作课，是以理论联系实践为主，注重运用，重视上机实践的一门课程。教学目的：通过本课程的教学，使学生了解和掌握遥感信息处理的基本知识、方法、基本技能和发展动态，养成良好的职业素养，具备基本的数据安全意识。培养学生自学、独立自主地解决实际问题的能力。通过理论学习、上机实践等环节，进一步增强学生对本课程的理解，在此基础上使学生进一步掌握遥感图像成像的基本原理、基本理论及相关应用，掌握遥感数字图像处理的基本方法与流程，具有基本的遥感图像分析能力，能够熟练使用 ENVI 软件进行数字图像处理。四、教学内容及要求通过本课程的教学，要求学生掌握遥感数字图像基础知识、遥感数字图像处理的数学、物理基础、遥感数字图像的几何处理、遥感图像处理的辐射校正、遥感数字图像增强处理、遥感图像的计算机分类、遥感数字图像信息提取等内容。经过上机实践训练，使学生掌握基本的 ENVI 软件的遥感图像处理流程，具有遥感图像分析基本的能力。第一章绪论

(一)目的与要求 1.了解数字图像、数字图像处理的基本概念：遥感数字图像处理的任务和作用及发展史：遥感卫星影像应用领域：免费数据源、获取网址及遥感影像下载：了解ENVI/IDL构成模块。 2.熟悉国内外著名的高分影像：常用的遥感图像处理软件：遥感数字图像处理流程及内容感数字图像处理系统的构成要件 3.掌握数字图像与模拟图像概念、差异、相互转换方式：遥感数字图像函数形式、最小空间单位像元及其属性：遥感系统构成要素：传感器分辨率指标：元数据：遥感图像数据存储格式：ENVI安装及基本操作。 (二)教学内容 11课程 1.2图像和数字图像 1,3遥感数字图像处理 1.4常用的遥感数字图像处理软件 15ENVI软件的安装及处理基础 (三)思考与实践思考：什么是数字图像？何为模拟图像？二者区别及转换方法：模/数变换包括哪两个过程？根据灰度级差异，遥感数字图像类别？遥感系统的主要构成：传感器的分类；怎样理解辐射分辨率、光谱分辨率、空间分辨率及时间分辨率？何为元数据，包括哪些参数？ (四)教学方法与手段课堂讲授+计算机演示+板书，提问学生，进行互动教学。采用多媒体教学手段 (五)课程思政设计课程思政点： 1.国内遥感影像发展尤其是近些年高分专项取得的成绩 2.遥感在抗震救灾、环境监测等领域的应用案例授里目标，传达爱国主义以及坚持不懈的科学求索精神 2.激发同学环境保护意识和传达“知行合一、学以致用”观念第二章遥感数字图像表示、统计、显示、拉伸 (一)目的与要求：感图像的模型：窗口、邻域概念：卷积运算：滤波、纹理概念：遥感图像的真彩色和假彩色合成原理： 2,熟悉基本的统计特征：直方图应用：直方图匹配应用：灰度共生矩阵 3.掌握遥感图像的数字表示：直方图定义及表示：单、多波段的图像统计特征及意义：直方图匹配：遥感图像波段合成处理：遥感图像的特定波段真彩色和假彩色合成方法，图像单波段的各种拉伸方法。 (二)教学内容 2.1逼感图像模型 2.2逼感图像的数字表示 2.3遥感图像的统计特征 2.4遥感图像显示、拉件 (三)思考与实践思考：不同遥感数字图像的表示方法：直方图的定义及表示：单、多波段遥感图 2

2 （一）目的与要求 1. 了解数字图像、数字图像处理的基本概念；遥感数字图像处理的任务和作用及发展史；遥感卫星影像应用领域；免费数据源、获取网址及遥感影像下载；了解 ENVI/IDL 构成模块。 2. 熟悉国内外著名的高分影像；常用的遥感图像处理软件；遥感数字图像处理流程及内容；遥感数字图像处理系统的构成要件。 3. 掌握数字图像与模拟图像概念、差异、相互转换方式；遥感数字图像函数形式、最小空间单位像元及其属性；遥感系统构成要素；传感器分辨率指标；元数据；遥感图像数据存储格式；ENVI 安装及基本操作。（二）教学内容 1.1 课程概述 1.2 图像和数字图像 1.3 遥感数字图像处理 1.4 常用的遥感数字图像处理软件 1.5 ENVI 软件的安装及处理基础 (三) 思考与实践思考：什么是数字图像？何为模拟图像？二者区别及转换方法；模/数变换包括哪两个过程？根据灰度级差异，遥感数字图像类别？遥感系统的主要构成；传感器的分类；怎样理解辐射分辨率、光谱分辨率、空间分辨率及时间分辨率？何为元数据，包括哪些参数？（四）教学方法与手段课堂讲授+计算机演示+板书，提问学生，进行互动教学。采用多媒体教学手段。（五）课程思政设计课程思政点： 1. 国内遥感影像发展尤其是近些年高分专项取得的成绩 2. 遥感在抗震救灾、环境监测等领域的应用案例授课目标： 1. 传达爱国主义以及坚持不懈的科学求索精神 2. 激发同学环境保护意识和传达“知行合一、学以致用”观念第二章遥感数字图像表示、统计、显示、拉伸（一）目的与要求： 1. 了解遥感图像的模型；窗口、邻域概念；卷积运算；滤波、纹理概念；遥感图像的真彩色和假彩色合成原理； 2. 熟悉基本的统计特征；直方图应用；直方图匹配应用；灰度共生矩阵 3. 掌握遥感图像的数字表示；直方图定义及表示；单、多波段的图像统计特征及意义；直方图匹配；遥感图像波段合成处理；遥感图像的特定波段真彩色和假彩色合成方法，图像单波段的各种拉伸方法。（二）教学内容 2.1 遥感图像模型 2.2 遥感图像的数字表示 2.3 遥感图像的统计特征 2.4 遥感图像显示、拉伸 (三) 思考与实践思考：不同遥感数字图像的表示方法；直方图的定义及表示；单、多波段遥感图

像的各种统计参数的特征及其意义：不同类型的遥感数字图像的彩色合成：单、多波段遥感图像的波段线性拉伸和非线性拉伸以及直方图均衡化。实践：遥感数据波段合成处理、统计、利用直方图提取某特定地物类别、彩色合成显示 (四)教学方法与手段采用课堂讲授、多媒体教学和上机实习相结合的教学方法第三章图像校正 (一)目的与要求 1了解辐射校正的含义、目的及涉及基本概念：系统辐射误差校正 2熟悉电磁波的大气传输：传感器端的辐射校正：地面辐射校正：大气校正方法：控制点选取 3.掌握图像校正原因：影响辐射传输因素：辐射传输方程：辐射误差定义及产生原因：大气校正定义：几何精校正的原理、实现及技术方法：图像重采样方法：利用 ENVI辐射校正、大气校正和几何校正流程、方法 (二)教学内容 3.1辐射校正 3.1,1辐射传输（辐射校正的含义、辐射传输方程、辐射误差产生的原因、辐射校正的目的) 3.1.2辐射误差（因传感器的灵敏度特性引起的辐射误差校正、因大气影响引起的辐射误差校正、因太阳辐射引起的辐射误差校正、其他辐射误差校正) 3.2大气校正 3.3几何校正 3.3.1遥感数字图像几何处理概述（遥感图像的几何变形误差的影响因素） 3.3.2几何精校正的原理和方法（遥感数字影像几何纠正的一般过程） (巨)思考与实践在不同波谱段的辐射传输方程、辐射误差定义、产生的原因：何为大气校正？几何精校正原理：遥感图像的重采样方法有哪些？以及各自优缺点：实我：幅射定标、大气校正、正射校正 (四)教学方法与手段采用课堂讲授、多媒体教学和上机实习相结合的教学方法， (五)课程思政设计课程思政点： 1.我国遥感定标场基本情况及最新进展授课目标： 1.感悟祖国的强大，激发同学爱国热情第四章图像配准融合 (一)目的与要求： 1了解图像配准用途、方法：图像融合意义、发展 2,熟悉不同层次融合定特点及目标：遥感图像融合方法及评价 3掌握遥感数字图像配准概念、步骤、变换模型：遥感图像融合概念、层次：遥感图像融合的关键技术：利用ENVI软件对遥感图像进行配准、融合流程方法 3

3 像的各种统计参数的特征及其意义；不同类型的遥感数字图像的彩色合成；单、多波段遥感图像的波段线性拉伸和非线性拉伸以及直方图均衡化。实践：遥感数据波段合成处理、统计、利用直方图提取某特定地物类别、彩色合成显示（四）教学方法与手段采用课堂讲授、多媒体教学和上机实习相结合的教学方法。第三章图像校正（一）目的与要求： 1.了解辐射校正的含义、目的及涉及基本概念；系统辐射误差校正 2.熟悉电磁波的大气传输；传感器端的辐射校正；地面辐射校正；大气校正方法；控制点选取 3.掌握图像校正原因；影响辐射传输因素；辐射传输方程；辐射误差定义及产生原因；大气校正定义；几何精校正的原理、实现及技术方法；图像重采样方法；利用 ENVI 辐射校正、大气校正和几何校正流程、方法。（二）教学内容 3.1 辐射校正 3.1.1 辐射传输（辐射校正的含义、辐射传输方程、辐射误差产生的原因、辐射校正的目的） 3.1.2 辐射误差（因传感器的灵敏度特性引起的辐射误差校正、因大气影响引起的辐射误差校正、因太阳辐射引起的辐射误差校正、其他辐射误差校正） 3.2 大气校正 3.3 几何校正 3.3.1 遥感数字图像几何处理概述（遥感图像的几何变形误差的影响因素） 3.3.2 几何精校正的原理和方法（遥感数字影像几何纠正的一般过程） (三) 思考与实践在不同波谱段的辐射传输方程、辐射误差定义、产生的原因；何为大气校正？几何精校正原理；遥感图像的重采样方法有哪些？以及各自优缺点；实践：辐射定标、大气校正、正射校正（四）教学方法与手段采用课堂讲授、多媒体教学和上机实习相结合的教学方法。（五）课程思政设计课程思政点： 1. 我国遥感定标场基本情况及最新进展授课目标： 1. 感悟祖国的强大，激发同学爱国热情第四章图像配准融合 (一) 目的与要求： 1.了解图像配准用途、方法；图像融合意义、发展 2.熟悉不同层次融合定义、特点及目标；遥感图像融合方法及评价 3.掌握遥感数字图像配准概念、步骤、变换模型；遥感图像融合概念、层次；遥感图像融合的关键技术；利用 ENVI 软件对遥感图像进行配准、融合流程方法