单元设计方案-如何实现不同图像之间的转换、融合与裁剪

1、地理信息系统应用学习情境：空间数据处理学习单元：图像之间的转换、融合与裁剪教学设计方案2012-2-20学习情境：空间数据处理学习单元：图像之间的转换、融合与裁剪一、学习单元教学目标1.掌握图像之间的转换、融合与裁剪的意义2.掌握实施图像之间的转换、融合与裁剪的方法3.能够结合具体的GIS平台开展针对案例数据的实践操作二、学习单元教学内容与建议学时学习单元名称图像之间的转换、融合与裁剪技能点：1.如何进行图像之间的转换；（1）实施不同图像格式之间的转换的方法；2.如何进行图像之间的融合；（1）能够结合具体软件对图像进行重采样；（2）实施对图像的融合方法；3.如何进行图像之间的裁减；（1）掌握常

2、用的图像裁减方式；知识点：1. 图像之间的转换、融合与裁剪的意义；2.实施图像之间的转换、融合与裁剪的方法；教学形式：学中做做中学学时：（2+2）备注重点、难点重点：1. 图像之间的转换、融合与裁剪的意义；2. 图像之间的转换、融合与裁剪的的方法；难点：1.如何进行图像裁减与融合；学习型工作任务能够根据具体项目对数据的需求，进行图像的转换、融合与裁减等工作； 三、教学单元设计方案学习单元名称图像之间的转换、融合与裁剪学时2+2学习型工作任务技能点知识点教学载体教学方法教学成果形式与考核方式备注文本产品或系统考核方式能够根据具体项目对数据的需求，进行图像的转换、融合与裁减等工作；1.如何进行图像

3、之间的转换；（1）实施不同图像格式之间的转换的方法；2.如何进行图像之间的融合；（1）能够结合具体软件对图像进行重采样；（2）实施对图像的融合方法；3.如何进行图像之间的裁减；（1）掌握常用的图像裁减方式；1.图像之间的转换、融合与裁剪的意义；2.实施图像之间的转换、融合与裁剪的方法；红、绿、蓝三波段与全色波段图像数据；需要裁减的图像；讲授法、小组工作法、案例教学法1.教师教学任务单2.学生学习任务单3.学生实践操作总结转换、融合与裁减得到的新图像。多元化评价方式：1.自我评价；2.小组评价；3.教师评价软教学资源配置教学文件（附件）1.教学情境标准简表；2.单元教学设计方案；3.教学课件；4

4、.教学设计；5.任务单、工作单；6.考核评价单资源形式1.实验数据 2.实验成果单 元 授 课 教 案学习情境：空间数据处理学习单元：图像之间的转换、融合与裁剪教学目标：1.掌握图像之间的转换、融合与裁剪的意义2.掌握实施图像之间的转换、融合与裁剪的方法3.能够结合具体的GIS平台开展针对案例数据的实践操作重点与难点：重点：1.图像之间的转换、融合与裁剪的意义；2.实施图像之间的转换、融合与裁剪的方法；难点：如何进行图像裁减与融合；教学方法：讲授法、小组工作法、案例教学法教学媒介：多媒体、课件、理论授课教师、实验机房、案例数据学习任务与学习成果：能够根据具体项目对数据的需求，进行图像的转换、融

5、合与裁减等工作；课时分配：2理论+2实践授课班次：课程执行情况：通过课间了解，学生对图像的转换、融合与裁减的意义认识深刻，学生对图像的转换、融合与裁减的方法掌握较好。能够根据具体项目对数据的需求，进行图像的转换、融合与裁减等工作；对图像融合与图像重采样之间的关系的理解有待提高。学习单元 图像之间的转换、融合与裁剪课程名称地理信息系统应用学习情境 空间数据处理工作任务（学习型工作任务）能够根据具体项目对数据的需求，进行图像的转换、融合与裁减等工作；适用年级三年级单元学习主题能对提供的图像数据进行转换、融合与裁减等工作。教学时间/学时2+2单元教学目标1.掌握图像之间的转换、融合与裁剪的意义2.掌

6、握实施图像之间的转换、融合与裁剪的方法3.能够结合具体的GIS平台开展针对案例数据的实践操作单元重点难点重点： 1.图像之间的转换、融合与裁剪的意义；2.图像之间的转换、融合与裁剪的的方法；难点：如何进行图像裁减与融合；单元教学方法讲授法、小组工作法、案例教学法教学设计教学目标内容教学组织方式期望媒介教学方法时间分钟）掌握课程学习的基本理论理解图像之间的转换、融合与裁剪的意义及方法；全班集中理论学习学生：掌握图像之间的转换、融合与裁剪的意义及方法；多媒体讲授法45教师：让学生理解实施图像之间的转换、融合与裁剪的意义及方法；掌握理论知识点的实践操作技能能够基于具体的GIS平台开展针对案例数据的实

7、践操作以小组为单位实践操作学生：如何操作软件及主要过程步骤实验机房案例教学法45教师：实践操作背后反映的理论知识内容是哪些，注意穿插讲解能利用理论及实践技能分析和解决实际问题对给定的图像数据进行转换、融合与裁减等工作；学生自我实践操作，并提交实践成果学生： 懂得如何分析问题，懂得如何根据理论知识提出解决问题的思路实训工作室小组工作法、头脑风暴、研讨、论证90（课外）教师：帮助分析建立解决问题的逻辑思路多元性的评价方法自我评价、小组评价、教师评价参考资料学习资源参考书、专业杂志、资源库学习平台步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知（教学内容、目的）复习上节课所讲的主要内容，用提问的方式

8、来检验学生是否掌握告知本次课的能力目标告知本次课的知识目标讲授（口述）板书本次课的项目名称、中英文课件展示个别回答5分钟引入（任务项目）实例：向大家展示图像之间的转换、融合与裁剪的结果形式。让学生对图像转换、融合、裁减等有个感性认识，掌握其意义。向学生介绍图像之间的转换、融合与裁剪的方法；演示启发提问个别回答成果展示课件40分钟操练（掌握初步或基本能力）（点评学生意见、教师完善方案、学生明确步骤）运用虚拟仿真动画向学生演示实践操作的主要步骤；就实践操作中的技术难点联系基本原理进行讲解教师操作示范和课件演示上机操作课件观察并记录教师的指导步骤20分钟深化（加深对基本能力的体会）请学生根据教师提示

9、的操作步骤完成案例操作；提供图像数据让学生自行思考完成检查与编辑作业启发、诱导重点讲解个别指导课件个人操作20分钟归纳（知识和能力）教师指出学生在解决新问题中，思考方式、技术方法选择与运用上存在的问题，对要掌握的能力和知识、注意从实践到理论、系统，有条理，重点突出，难点化解讲授，请个别同学演示、教师操作课件观察并记录教师的指导步骤5分钟训练巩固拓展检验提供一定的图像数据让学生自行思考完成检查与编辑作业启发、诱导、重点讲解、个别指导讨论个人操作小组操作80分钟总结归纳本次课所讲的内容，要很好的实现能力目标，大家还需要在课下多做练习，多到实践中总结经验；教师讲授或提问课件板书5分钟作业请每个学生以

10、报告的形式记录本堂课实验中所反映的主要实验步骤，对实验步骤中存在的重点和主要难点进行分析5分钟后记板书设计： 首先，复习上次课学习的知识“矢量数据误差或错误的检查与编辑”，然后，板书出本次课的题目。将黑板区域分为左右两部分，左边主要板书此次课程中的重点、难点，如：图像之间的转换、融合与裁剪的意义、及主要操作方法、过程。右边主要板书本次课所涉及到的知识点或流程图等。教学内容教学组织与教学方法知识点一图像之间的转换、融合与裁剪的意义；讲授演示相关知识在工作中经常要对图像进行预处理（图像之间的转换、融合与裁剪等），以提高工作效率以及满足软件对特定数据格式的要求。图像之间的转换主要是指对图像进行不同格

11、式的转换。TiffJpgMSIBMPGRD常见的图像格式遥感技术的发展为人们提供了丰富的多源遥感数据。这些来自不同传感器的数据具有不同的时间、空间和光谱分辨率以及不同的雷达极化方式。单一传感器获取的图像信息量有限，往往难以满足应用需要，通过图像融合，可以从不同的遥感图像中获得更多的有用信息，补充单一传感器的不足。图像融合是指将多源遥感图像按照一定的算法，在规定的地理坐标系中生成新的遥感图像的过程。多光谱图像全色图像融合融合图像既结合了多光谱信息，又提高了图像的分辨率实际工作中，经常会得到一幅覆盖较大范围的图像，而我们需要的数据只覆盖其中的一小部分。为了节约磁盘存储空间、减少数据处理时间，常常需

12、要对图像进行裁剪处理。知识点二实施图像之间的转换、融合与裁剪的方法；讲授相关知识1.图像之间的转换在MapGIS软件中，图像格式之间的转换主要是通过“图像处理”模块下的“图像分析”来实现的。选择“数据输入”，该选项用来将其他格式的影像数据转换成MSI，可对单一影像进行转换或同时对多个影像进行批量转换。“数据输出”将MSI转换成其他格式。“输入RAW”用于将原格式数据转换成MSI。以“数据输入”为例介绍图像转换的操作步骤。操作步骤:第一步：选择转换数据类型列表，从中选择需要进行转换的数据类型，目前支持的影像文件类型包括：Bmp、Tiff、GeoTif、Dom、JPG、RBM 和 GRD 等。第二

13、步：点击“添加文件”或“添加目录”按钮，添加所要转换的文件。点击添加文件时弹出文件选择对话框，从中选择需要进行转换的文件；点击添加目录则弹出目录选择对话框，从中选择转换文件所在目录，则系统会将选取目录下所有符合转换数据类型的文件添加至转换文件列表中。若要删除转换文件列表中的某一文件时，在转换文件列表中选择该文件，然后点击删除按钮即可。第三步：选择目标文件目录，弹出目录选择对话框，从中选择转换后的MSI文件存放的目录。第四步：点击“转换”按钮，系统自动对转换文件列表中的文件进行转换，当弹出“转换完毕”对话框时，则文件全部转换完毕。转换成功的文件将在转换文件列表中的状态项显示成功，否则显示失败。2

14、.图像之间的融合影像融合是一种将不同类型传感器获取的同一地区的影像数据空间配准后采用一定算法将各影像的优点有机结合从而产生新影像的技术。融合后的影像较融合前单一影像在光谱特征和分辨率等方面均有所增强,在土地动态监测,影像判读等方面都有着广泛的实际应用。影像融合在MapGIS中通过“数据预处理”下的“影像融合”实现。对进行融合处理的影像要求分辨率一致，因此对于不同分辨率的影像在进行融合处理前，需要采用影像处理中的影像重采样将它们重采样成同一分辨率的影像。 影像重采样处理在保证影像的大地坐标范围不变的情况下改变影像的行列数,在一定程度上相当于改变影像的分辨率的操作。第一步：选择高分辨率影像。高分辨

15、率影像，进行影像融合的高分辨率影像文件。第二步：选择多光谱影像。进行融合的多光谱影像文件。第三步：选择融合后影像存放的目录。第四步：选择融合方法。包括加权融合法，IHS彩色空间融合法，基于小波的IHS融合法和基于小波的特征融合法。加权融合权值：进行加权融合时R,G,B各分量所占的比例。该参数仅在选用加权融合法时有效。3.图像之间的裁减图像裁剪就是根据需要裁剪得到所需要的数据。MAPGIS系统提供了两种图像裁剪方法，即可利用AOI区编辑进行任意形状图像的裁剪，也可以利用已有的MAPGIS区文件进行裁剪。（1）AOI区裁剪AOI区(感兴趣区)裁剪是利用AOI区编辑中添加的裁剪区域信息进裁剪。AOI区编辑提供了在影像中定义感兴趣区(AOI区)的功能，通过定义不同类型的AOI区可以进行相关的影像处理，比如定义分类训练区域AOI进行分类分析；定义裁剪区域AOI进行裁剪处理。（2）区文件裁剪利用已有的MAPGIS矢量区文件对图像进行裁剪处理。课后作业1.图像之间的转换、融合与裁剪的意义有哪些？2.图像之间的转换、融合与裁剪的方法有哪些？3.在MapGIS中如何实现对图像的转换、融