福建农林大学3s技术教案

教案2005〜2006学年 第一学期学院、系室森林旅游与保护*系课程名称3s技术专业、年级、班级2002林学、水保主讲教师刘健（教授）福建农林大学教案编写说明教案又称课时授课计划，是任课教师的教学实施方案。任课教师应遵循专业教学计划制订的培养目标，以教学大纲为依据，在熟悉教材、了解学生的基础上，结合教学实践经验，提前编写设计好每门课程每个章、节或主题的全部教学活动。教案可以按每堂课（指同一主题连续1〜4节课）设计编写。教案编写说明如下:1、编号：按施教的顺序标明序号。2、教学课型表示所授课程的类型，请在理论课、实验课、习题课、实践课及其它栏内选择打3、题目：标明章、节或主题。4、教学内容：是授课的核心。将授课的内容按逻辑层次，有序设计编排，必要时标以”符号分别表示重点、难点或疑点。5、教学方式、手段既教学方法，如讲授、讨论、示教、指导等。教学媒介指教科书、板书、多媒体、模型、标本、挂图、音像等教学工具。6、讨论、思考题和作业：提出若干问题以供讨论，或作为课后复习时思考，亦可要求学生作为作业来完成,以供考核之用。7、参考书目：列出参考书籍、有关资料。8、日期的填写系指本堂课授课的时间。福建农林大学教案编号：01课时安排：2学时教学课型：理论课E实验课口习题课口实践课口其它口题目（教学章、节或主题）：第一章绪论一地球信息科学1.1地球信息科学狭义的3s技术遥感（RS）的概念、发展及应用教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）:.了解本课程的性质、学习目的和意义，本门课程的教学和主耍参考文献及期末成绩鉴定方式.通过本节学习掌握地球信息科学的基本概念及研究的核心内容、掌握地球信息科学的特点，熟悉地球信息科学的组成及各系统组成的特点，了解地球信息科学目前的应用现在和发展现状。3掌握狭义3s技术的内涵，了解熟悉3s技术目前的应用状况4掌握遥感的基本概念（狭义与广义）、遥感技术的构成要素，了解遥感技术的体系教学内容（注明：*重点#难点？疑点）:第一章绪论一地球信息科学球信息科学*一.地球信息科学的含义*二.地球信息科学的特点.地球信息科学的组成.地球信息科学的应用现状.地球信息科学的发展义的3s技术*一.狭义3S技术含义.3S技术应用现状§1.3遥感（RS）的概念、发展及应用*一.遥感技术定义*二.遥感技术的构成要素.遥感技术分类教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书。第一章绪论一地球信息科学二、地球信息科学的特点一、地球信息科学的含义地球信息科学的定义地球信息科学的解决问题地球信息科学研究的核心内容%间特征九时性专一_^态性三、地球信息科学的组成GIS：多种学科集成的基础平台，用来搜索、存储、管理和分析空间信息数据。RS、第一章绪论一地球信息科学二、地球信息科学的特点一、地球信息科学的含义地球信息科学的定义地球信息科学的解决问题地球信息科学研究的核心内容%间特征九时性专一_^态性三、地球信息科学的组成GIS：多种学科集成的基础平台，用来搜索、存储、管理和分析空间信息数据。RS、DPS（投影测量）、GPS：快速获取和更新地理信息的主要技术手段。地图学与图像图形学：用作地理信息的表示、分析和处理，以及地理信息成果的表达和显示。人工智能：如专家系统（ES）和人工神经网络，使数据采集、更新、分析和应用更加自动化和智能化，达四、地球信息科学的应用现状五、地球信息科学的发展人工神经网络、智能集成等研究领域是地球信息科学发展的市:要方向3S技术应用现状：地图制图 设计交通网络地下管线 绿地设施水系和利用自然资源管理监测和评价城市与区域规划交通管理 环境监测和分析§1.2狭义的3s技术一、遥感技术定义抽像：安装在平台上的传感器，借助于某种信息传播媒介来感测遥远事物的过程。具体：从不同高度的平台（如飞机、人造卫星等）使用传感器收集地物的电磁波信息，再将这些信息传输到地面并加以处理,11 44niV«4nOil11火HU +中二、遥感技术的构成要素：对像：被感测的事物传感器：能感测事物并能将感测的结果传递给使用者的仪器。信息传播媒介：在对像和传感器间起信息传播作用的媒介。平台：装载传感器并使之能有效地工作的装置。三、遥感技术分类按遥感对像、遥感平台遥感传播媒介、遥感资料获取、遥感成像方式待方式进行划分讨论、思考题、作业:思考题：地理信息科学中不同的集成各有什么特点及其用途

1.2.3.4.梅安新，彭望琼，秦其明等.遥感导论[M].北京：高等教育出版社，2001.彭望璟主编.遥感概论[M].北京：高等教育出版社，2002-3-24汤国安张友顺刘咏梅遥感数字图像处理北京：高等教育出版社，2004党安荣，王晓栋，陈晓峰等.ERDASIMAGING遥感图像处理方法[M].北京：清华大学出版社，20035.6.孙家柄等.遥感原理与应用[M].武汉：武汉大学出版社，2004童庆禧，郑立中等.中国遥感奋进20年（学术论文集）.北京：气象出版社，2001教师姓名：刘健职称：教授2005年9月06日课时安排：2学时|教学课型：理论课口 实验课口习题课口 实践课口其它口题目（教学章、节或主题）：第一章绪论—地球信息科学遥感（RS）的概念、发展及应用全球定位系统（GPS）的概念、发展和应用1.5地理信息系统（GIS）概念、发展和应用教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1掌握遥感技术的特性及地学信息的评价标准、GPS的基本概念、GIS的基本概念2了解RS、GPS,GIS的发展现状及发展方向教学内容（注明：*重点 #难点？疑点）：第一章绪论一地球信息科学遥感（RS）的概念、发展及应用四、遥感技术的特性及地学信息的评价标准五、遥感技术应用的优势六、遥感的发展史、应用和发展趋势全球定位系统（GPS）的概念、发展和应用一GPS的基本概念二GPS定位系统的组成三GPS定位系统的特性四GPS的发展五全球定位系统（GPS）的应用地理信息系统（GIS）概念、发展和应用一GIS的基本概念二GIS分类三GIS的发展现况四GIS的应用特点五全球定位系统（GPS）的应用教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书

第一章绪论一地球信息科学

§1.3遥感的概念、发展及应用四、遥感技术的特性及地学信息的评价标准三大特性：空间特性、时相特性和光谱特性三个基本标准：空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率五、优势：信息量大、受地面条件限制少：可用于自然条件更劣，地面工作困难的地区八经济效益好：降低成本，特别是灾害预报、资源探测、资源清查等、用途广、发展迅速六、遥感的发展史、应用和发展趋势§1.4全球定位系统第一章绪论一地球信息科学

§1.3遥感的概念、发展及应用四、遥感技术的特性及地学信息的评价标准三大特性：空间特性、时相特性和光谱特性三个基本标准：空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率五、优势：信息量大、受地面条件限制少：可用于自然条件更劣，地面工作困难的地区八经济效益好：降低成本，特别是灾害预报、资源探测、资源清查等、用途广、发展迅速六、遥感的发展史、应用和发展趋势§1.4全球定位系统(GPS)的概念、发展和应用㈠遥感的发展史一概念：是一种可以定时和测距的空间交会定点的导航系统。二GPS定位系统的组成：GPS定位系统由三部分组成，即由GPS卫星组成的空间星座部分、由若干地面站组成的地面监控系统、以接收机为主体的广大用户部分。三GPS定位系统的特性：定位精度高、适应性强、自动化程度高、经济效益高、保密性好四GPS的发展1973年〜1978年为原理可行性验证阶段1978年2月2日-1989年间进行系统实验1989年2月14日-1994年3月9日为完成阶段24颗正式工作的GPS卫星的成功发射，标志着1、世界遥感发展史2、中国遥感发展史㈡遥感的发展趋势五全球定位系统(GPS)的应用：♦建立、改善各种规模、等级大地控制网；在地球动力学研究方面，精确测定地球板块间的活动情况；监测地球极移现象；F方便对海岛、海洋、海面地形图测绘应用工程勘测、放样、变形监测等方面3s集成集成应用在生物科学、导游、人们口常生活等§1.5地理信息系统(GIS)概念、发展和应用在计算机软件和硬件的支持下，以一定的格式输入、存贮、检索、显示和综合分析现实世界的各类空间数据及属性特征的技术系统。二GIS分类从提供性能角度、系统开发角度、系统结构角度、数据结构角度GIS相应可分为多种类型四GIS的应用特点GIS应用已成为多层次，不同尺度的格局。四GIS的应用特点GIS应用已成为多层次，不同尺度的格局。主要表现在下面几方面：GIS应用专业化GIS应用社会化三GIS的发展现况(国外)60年代是摇篮时期；70年代是GIS迅速发展时期；80年代是GIS普及应用推广时期;90年代产业化时期GIS的发展现况(国内)起步晚、发展快。70年代是GIS起步年代；80年代是G1S应用试验年代；城市地理信息系统UGIS(UrbanGlS)(1)城市规划、建设与管理(2)城市化与城市可持续发展(3)城市住宅产业发展(4)城市社会与公众服务2、政府地理信息系统GGIS(GovernmentGIS)3、企业地理信息系统EGIS(EnterpriseGIS)4、社会GIS讨论、思考题、作业：1、地球信息科学的含义2、RS概念和构成要素3、什么是主动式遥感和被动式遥感？4、RS按平台分可分为几类？5、什么是成象方式遥感？成象方式遥感分为哪两种方式？含义是什么？6、RS的特征是什么？其优势是什么？7、RS的发展和应用（了解）？8、GPS的概念、组成和特性？9、GPS的发展阶段及其应用？10、GIS的概念、分类及其发展趋势？11、GIS的应用特点以及派生应用系统为何？参考书目：.梅安新，彭望珠，秦其明等.遥感导论[M].北京：高等教育出版社，2001..彭望璟主编.遥感概论[M].北京：高等教育出版社，2002-3-24.汤国安张友顺刘咏梅遥感数字图像处理北京：高等教育出版社，2004.党安荣，王晓栋，陈晓峰等.ERDASIMAGING遥感图像处理方法[M].北京：清华大学出版社，2003.孙家柄等.遥感原理与应用[M].武汉：武汉大学出版社，2004.童庆禧，郑立中等.中国遥感奋进20年（学术论文集）.北京：气象出版社，2001教师姓名：刘健职称：教授2005年09月6日、13日课时安排：2学时| 教学课型：理论课目实验课口习题课口实践课口其它口题目（教学章、节或主题）：第二章遥感系统和遥感技术的物理基础遥感系统电磁波与电磁波谱太阳辐射与大地辐射教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1掌握遥感系统的基本组成、掌握电磁波谱的基本理论和遥感常用的波段范围2熟悉大地辐射与传感器吸收波段的关系3了解太阳辐射的相关内容教学内容（注明：*重点#难点？疑点）:第二章遥感系统和遥感技术的物理基础*§2.1遥感系统A遥感试验B遥感信息获取C遥感信息处理D遥感信息应用电磁波与电磁波谱㈠电磁波的基本概念和定义*#㈡电磁波谱太阳辐射与大地辐射㈠太阳辐射㈡大地辐射教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书。

第二章遥感系统和遥感技术的物理基础§2.2电磁波与电磁波谱遥感系统■~~■遥感系统A第二章遥感系统和遥感技术的物理基础§2.2电磁波与电磁波谱遥感系统■~~■遥感系统A遥感试验：其主要工作是对地物电磁辐射特性（光谱特性）以及信息的获取、传输及其处理分析等技术手段的试验研究B遥感信息获取：遥感信息获取是遥感技术系统的中心工作（遥感工作平台、传感器）。C遥感信息处理：通过各种技术手段对遥感探测所获得的信息进行的各种处理D遥感信息应用：遥感应用则应根据专业目标的需要，选择适宜的遥感信息及其工作方法进行，以取得较好的社会效益和经济效益一、电磁波与电磁辐射㈠电磁波的基本概念和定义1波：振动在空间的传播2电磁波：由振源发出的电磁振动在空间的传播光波、热辐射、微波、无线电波等都是由振源发出的电磁振荡在空间的传播，这些波叫做电磁波3电磁波性质：具有波动的特性（如干涉、衍射、偏振和色散等现象）；电磁波还具有粒子（量子）性。电磁辐射在传播过程中，主要表现为波动性；当电磁辐射与物质相互作用时，主要表现为粒子性，这即谓电磁波的波粒二象性。㈡电磁波谱1定义：按照波长的长短顺序将各种电磁波排列制成的一张图表叫做电磁波谱2遥感中常用的电磁波段：可见光、红外线、微波是RS中常用的三大波段§2.3太阳辐射与大地辐射太阳辐射是可见光及近红外遥感的主要辐射源，地球是远红外遥感的主要辐射源。一太阳辐射是地球上生物、大气运动的能源，是被动式遥感系统中重要的自然辐射源。二太阳辐射能主要集中在0.3—3pm段，最大辐射强度位于波长0.47pm左右，为短波辐射.三太阳常数：当地球处于日地平均距离时，单位时间内投射到位于地球大气上界，且垂直于太阳光射线的单位面积上的太阳辐射能为1385i7W/m2«此数值称为太阳常数。太阳常数不是恒定不变的，一年内约有7%的变动。大地辐射大地辐射可分为两个部分：短波（0.3—2.5pm）和长波（6pm以上）部分。地球表面平均温度27℃（绝对温度300K）,地球辐射峰值波长为9.66pmo在9—10pm之间，地球辐射属于远红外波段传感器与大地辐射的关系：①传感器接收到大于6gm波长，主要是地物本身的热辐射能量：②在3—6nm中红外波段，太阳与地球的热辐射均要考虑。所以在进行红外遥感探测时，选择清晨时间，其目的就是为了避免太阳辐射的影响③对地面目标地物进行遥感探测时，传感器接收到小于3pm波长，主要是地物反射太阳辐射的能量,而地球自身的热辐射极弱，可忽略不计讨论、思考题、作业：思考：大气窗口与遥感常用波段有何联系、异同点

1.2.3.4.梅安新，彭望琼，秦其明等.遥感导论[M].北京：高等教育出版社，2001.彭望璟主编.遥感概论[M].北京：高等教育出版社，2002-3-24汤国安张友顺刘咏梅遥感数字图像处理北京：高等教育出版社，2004党安荣，王晓栋，陈晓峰等.ERDASIMAGING遥感图像处理方法[M].北京：清华大学出版社，20035.6.孙家柄等.遥感原理与应用[M].武汉：武汉大学出版社，2004童庆禧，郑立中等.中国遥感奋进20年（学术论文集）.北京：气象出版社，2001教师姓名：刘健职称：教授2005年09月13日课时安排：2学时| 教学课型：理论课口实验课口习题课口实践课口其它口题目（教学章、节或主题）：第二章遥感系统和遥感技术的物理基础太阳辐射的传输与大气窗口地物光谱特性及其测量彩色原理及其合成教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1掌握太阳辐射的基本过程、地物的反射物性、彩色的三个基本度量2熟悉地物的发射特性、透射特性3了解加色法、减色法的基本原理教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：第二章遥感系统和遥感技术的物理基础太阳辐射的传输与大气窗口*一太阳辐射的传输*#二大气窗口地物光谱特性及其测量地物的光谱特性*#地物的反射光谱特性地物的发射光谱特性地物的透射光谱特性彩色原理及其合成#彩色合成基本原理*彩色的三个基本度量教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书。

第二章遥感系统和遥感技术的物理基础§2.5地物光谱特性及其测量太阳辐射的传输和大气窗口太大大大用用厂输作作作摘射收射?辐的的的气阳气气气大「瑞利散射4米氏散射〔非选择性散射第二章遥感系统和遥感技术的物理基础§2.5地物光谱特性及其测量太阳辐射的传输和大气窗口太大大大用用厂输作作作摘射收射?辐的的的气阳气气气大「瑞利散射4米氏散射〔非选择性散射一、.地物的光谱特性（1）地物的光谱特性的意义（2）含义：自然界中的任何地物都具有本身的特有规律，如具有反射、吸收外来的紫外线、可见光、红外线和微波的某些波段的特性；具有发射红外线、微波的特性（都能进行热辐射）；少数地物具有透射电磁波的特性电磁波在大气中传输时，通过大气层未被反射、吸收和散射的那些透射率高的波段范围，称为大气窗口①地物的反射光谱特性：A地物的反射率B地物的反射光谱曲线C典型地物的反射光谱曲线影响植物反射率的主要因素包括叶色、细胞结构和含水量等。②地物的发射光谱特性黑体热辐射定律史蒂芬-玻尔兹曼辐射定律运动维恩位移定律基尔霍夫定律三类发射体：绝对黑体、灰体、选择性发射体地物的发射波谱特性：A地物的发射率与地物表面的粗糙度、颜色和温度等有关。B地物表面粗糙或颜色发暗，其发射率就高，反之则低；C比热大、热惯性大的及有保湿作用的地物，发射率就大；反之就小③地物的透射光谱特性入射电磁波穿透物体的能量与入射总能量的比值为透射率.如水、冰、玻璃能称为透明物。可见光对大多数地物都没有透射能力，红外线只对半导体地物有一定的透射能力.微波对云、雾、冰、雪、干沙、干土和植被等具有较强的穿透能力，对岩石也能穿透一定深度，但不能穿透金属和水体。微波的波长越长，透射率越大，透射深度也越深。§2.6彩色原理及其合成1三基色：红、绿、蓝。其中任何一色都不能由三种基色中另外两种基色合成。2、彩色合成基本原理加色法：以三基色中两种以上色光按一定比例混合，产生其它色彩。红（R）+绿（G）=黄（Y）红（R）+蓝（B）=品红（M）蓝（B）+绿（G）=青（C）红（R）+绿（G）+蓝（B）=白（W）减色法：从白光中减去其中一种或两种基色光而产生色彩。黄=白一蓝，品红=白一绿，青=白一红 互补色：当两种色光相叠加成为消色（白色或黑色）时，这两种色光为互补色。彩色的三个基本度量单位：明度、色调和饱和度明度：彩色光的亮度；色调：是色彩彼此区别的特性；饱和度：彩色的纯洁性讨论、思考题、作业：1、RS技术中常用的电磁波段有那些？各有什么特性？2、什么是大气窗口？常用于RS的大气窗口有那些？了解大气窗口对遥感探测的重要意义.3、植被的反射光谱有那些特点？4、简述地物的光谱特性的意义和含义。（反射特性、发射特性和透射特性）5、什么是电磁辐射、电磁波谱？6、简述辐照度I、辐射出射度M和辐射通量密度E三者的物理意义、异同点。7、大气的散射现象有几种类型？根据不同散射现象的特点分析可见光、红外线和微波遥感的区别。8、论述太阳辐射传输到地球表面又返回到遥感传感器这一过程中所发生的物理现象。9、从地球辐射的分段特性说明为什么对于卫星影像解译必须了解地物的反射光谱特性。10、了解不同地物、相同地物不同状态下的光谱反射特征，并说明对于遥感应用中的意义。11、什么是三基色、加色法、减色法？了解颜色的三个属性。参考书目：.梅安新，彭望球，秦其明等.遥感导论[M].北京：高等教育出版社，2001..彭望球主编.遥感概论[M].北京：高等教育出版社，2002-3-24.汤国安张友顺刘咏梅遥感数字图像处理北京：高等教育出版社，2004.党安荣，王晓栋，陈晓峰等.ERDASIMAGING遥感图像处理方法[M].北京：清华大学出版社，2003.孙家柄等.遥感原理与应用[M].武汉：武汉大学出版社，2004.童庆禧，郑立中等.中国遥感奋进20年（学术论文集）.北京：气象出版社，2001课时安排：2学时教学课型：理论课目实验课口习题课口实践课口其它口题目（教学章、节或主题）：第三章遥感技术体系§3.1航空遥感教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1掌握航空像片中按倾斜角的分类、航空像片的标志；掌握航空像片的几何特性、主要的线和点；掌握航空像片中比例尺和投影差的计算2熟悉航空像片的不同分类，熟悉航空像片的物理特性及投影差规律教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：第三章遥感技术体系空遥感.航空摄影的种类二.航空像片的大小和标志#三.航空像片的特性四•航空像片的主要点和线#五.像片比例尺计算和像片纠正（1）像片比例尺（2）投影差及规律教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书。第三章遥感技术体系一.航空摄影的种类（1）第三章遥感技术体系一.航空摄影的种类（1）按像片倾斜角分类：像片倾斜角：是航空摄影机主光轴与通过镜头中心的铅垂线间的夹角a.垂直摄影、倾斜摄影。（2）按摄影的实施方式分类：单片摄影、航线摄影面积摄影：沿数条平行航线对广大区域进行的连续的摄影。注：对于航线摄影和面积摄影而言，像片之间存在着一定的重叠，包括：♦航向重叠：在同一条航线上相邻两张像片间的重叠；（纵向重叠）重叠度为53%〜60%；目的是用于相邻像片地物的互相衔接和立体观察。♦旁向垂春'：相邻航线间相邻像片的乖梯；（横向垂：叠）质叠度为15%〜30%；用于像片镶嵌等.（3）按感光胶片和所用的波段分类：普通黑白摄影、黑白红外摄影、天然彩色摄影、彩色纤外摄影、多光谱摄影。（4）按比例尺分类：0大比例尺航空摄影：比例尺大于1/1万。中比例尺航空摄影：1/3万〈比例尺W1/1万0小比例尺航空摄影：1/10万（比例尺W1/3万二.航空像片的大小和标志（1）像幅大小:18'18cm,23,23cm,3030cm等。（2）标志：0水准器：记录像片的倾斜度0压平线：感光胶片弯曲度产生的像片变形0时表：记录像片的拍摄时刻0框标：对称的两个框标的连线的交点为像片的中心点0像片编号r记录航摄区的位置、摄影时间、图幅、航线顺序等。0气压表：记录拍摄瞬间的气压或相对于设计航高的高差。三.航空像片的特性（1）物理特性：包括地物的反射特性、感光材料性能和摄影机镜头的分辨率等，是影响色调的主要因素地物的反射特性：地物的反射率：像片I:物体的色调，主要取决了物体的反射率，用亮度系数P,影响亮度系数的因素（物体的干湿程度、粗糙度以及颜色）感光材料性能对像片的影响（感光度、反差、乳剂分辨力）（2）几何特性：中心投影：空间任意点A均通过一固定点（投影中心）投影到一平面上，投影中心S、投影平面P和空间点A三者之间的关系任意。投影中心与点A的连线为一平面所截，交点为A的中心投影，平面为投影平面，镜头中心为投影中心。垂直投影：所有投影光线互相平行且垂直地投影到投影面上。中心投影与垂直投影的区别：投影距离影响比例尺，从而影响到中心投影的变化，航片比例尺变化与航高、地形起伏和像片倾斜情况有关。注：应用航片时，要统一•比例尺：地形起伏引起投影误差纠正投影误差：像片倾斜引起倾斜误差消除倾斜误差四航空像片的主要点和线像主点（O）：主光轴SO与像面的交点，即像片中心点。像底点（n）：S的铅垂线与像面的交点。等角点（c）：倾斜角a的分角线与像面的交点。主垂面：包含主垂线与主光轴的平面。主纵线（VV）：主垂面与像面的交线，通过像主点和像底点。主横线（hoho）：与主纵线垂直且通过像主点.五像片比例尺计算和像片纠正(1)像片比例尺：求小区域和点的比例尺：五像片比例尺计算和像片纠正(1)像片比例尺：求小区域和点的比例尺：—=MfH0±hh-地形起伏，H0・平均高程面。图中TO为起始面，航高为H0则有cd1CDMqab_1fABM2一eg_1“0+%2于EGM「航测部门提供的航高为像主:点的航高，称为“主:比例尺”（2）投影差：Sh=—rH,/ASaaO^ASAO0AO/.aao=—•Ao*Ao

H又•:ASao^AAAO0AO/.Aofi4o=—f同理，bbo=—9boHao、b。为像点到像主点的距离，即Fo；以dh表示aaO、bbO»则有：Sh=—rH投影差规律(对于水平像片)：投影差大小与像点距离像底点的距离成正比，距像底点愈远，dh愈大，像底点无像点位移；dh与h成正比，h>0时，dh>0,像点离开中心点向外移动；h<0时，dh<0,像点向着像底点移动；讨论、思考题、作业：结合实验进行航空像片的标志认识、及比例尺测定参考书目：.梅安新，彭望球，秦其明等.遥感导论[M].北京：高等教育出版社，2001..彭望球主编.遥感概论[M].北京：高等教育出版社，2002-3-24.汤国安张友顺刘咏梅遥感数字图像处理北京：高等教育出版社，2004.党安荣，王晓栋，陈晓峰等.ERDASIMAGING遥感图像处理方法[M].北京：清华大学出版社，2003.孙家柄等.遥感原理与应用[M].武汉：武汉大学出版社，2004.童庆禧，郑立中等.中国遥感奋进20年（学术论文集）.北京：气象出版社，2001教师姓名：刘健职称：教授2005年9月20日、27日课时安排：2学时| 教学课型：理论课口实验课口 习题课口实践课口其它口题目（教学章、节或主题）：第三章遥感技术体系航空遥感航天遥感教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1掌握航空像片中倾斜误和像片比例尺的测定及航空像片的判读过程；掌握陆地卫星与SPORT卫星的不同所在。2熟悉陆地卫星与SPORT卫星的基本概况教学内容（注明：*重点#难点？疑点）:第三章遥感技术体系航空遥感#（3）倾斜误差#（4）像片比例尺测定#六、航空像片判读3.2航天遥感陆地卫星法国SPORT卫星教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书。板书设计： 第三章遥感技术体系（3）倾斜误差：其中，da=aa0,板书设计： 第三章遥感技术体系（3）倾斜误差：其中，da=aa0,即像点a的位移。rc=ca,像点到等角点的距离，向径。j一等比线与像点向径间的夹角。a--像片倾斜角J焦距倾斜误差分布规律：倾斜误差的方向在像点与等角点的连线上；da与rc2（向径）成正比，即离等角点愈远，倾斜误差愈大;当甲=0。或j=180。时，da=0,即在等比线上像点不因像片倾斜而产生位移；当甲=90。或j=270。时，cSinqj=l,即在主纵线上像点的倾斜误差最大；当甲在0〜180。时，da<0,像点向着等角点方向移动;六航空像片判读1判读标志：根据影像标志可以直接从像片上辨认出地物的属性及其空间分布等特征。主要是形状、大小、色调、阴影、纹理（组合图案）等作为航空像片的解译标志2目视判读方法：原则：应遵循先整体后局部，从已知到未知，先易后难，由宏观到微观的原则进行直接判定法、对比分析法和逻辑推理法3判读过程准资料准备、I।一室上判读T像片转绘工具准备 作野外校正（4）像片比例尺测定：平坦地区：在像片四个向上选明显地物点，连接对角线，量出dl,d2及DI、D2,则1/M=（dl/Dl+d2/D2）/2.丘陵地区：分区（由于像片各处比例尺不一样），一区内选测点，量dl,d2o§3.2航天遥感1发射时间和传感器：发射了7颗卫星，最后一颗Landsat-7于1999年发射2陆地卫星上的传感器:反来光导管摄像机（RBV）多光谱扫描仪（MSS）专题制图仪（TM）3陆地卫星的运行特征：近极地，近圆形太阳同步轨道。回归周期（重复周期）:Landsatl-3为18天,Landsat4-7为16天。扫描宽度：185km'185km。轨道高度：Landsat1-3为905.5km（近地）/918km（远地）Landsat4-7为705km。地球观测实验卫星——法国SPORT卫星1986年2月22日由发射入空.传感器：SPOT1：两台相同的高分辨力可见光扫描仪（HRV）,轨道为圆形、近极地太阳同步轨道，回归周期为26天。共发射5颗卫星，不同卫星所携带的传感器各有HRV、DoRIS、PoAM-II.Vegetation,HRS等（详见课本）.HRV的光谱段：（4个通道）多谱段（相对于TM2,TM3,TM4）：XSl-0.50-0.59mm（绿）XS2—0.61〜0.68mm（红）XS3-0.79~0.89mm（近红外）全色波段：P——0.51〜0.73mm（绿〜深红），不含青、蓝、紫。.HRV地面分辨力：多谱段：20x20（m、m）全色波段：10x10（mxm）.地面幅宽：60x60（kmxkm）.轨道：近极地圆形太阳同步轨道，轨道高度839km左右6与Landsat系列相比，SPOT系列有如下特点：•几何分辨率高，SPOT5可高达2.5米;•使用CCD传感器：•运行在相同的轨道，形成星座；•维持：颗星在轨运行，保证时间分辨率讨论、思考题、作业：.垂直摄影和倾斜摄影有何区别？.按摄影的实施方式分类，航空摄影分为几类？.什么是航向重:叠和旁向堇叠？.航片的物理特征包含那些主要内容？.航片的几何特性主要包括哪些内容？.影响地物反射能力的因素有那些？.中心投影有哪些特征？.正确识别航片上主要的点和线？.航片上因地形起伏引起的投影差计算以及分布规律？.航片上倾斜误差的计算和分布规律？.航片的主要判读标志、判读过程包括哪些？.象片图包括几类？各自的特点？参考书目：.梅安新，彭望球，秦其明等.遥感导论[M].北京：高等教育出版社，2001..彭望球主编.遥感概论[M].北京：高等教育出版社，2002-3-24.汤国安张友顺刘咏梅遥感数字图像处理北京：高等教育出版社，2004.党安荣，王晓栋，陈晓峰等.ERDASIMAGING遥感图像处理方法[M].北京：清华大学出版社，2003.孙家柄等.遥感原理与应用[M].武汉：武汉大学出版社，2004.童庆禧，郑立中等.中国遥感奋进20年（学术论文集）.北京：气象出版社，2001教师姓名：刘健职称：教授2005年9月27日课时安排: 2学时 教学课型：理论课笈~实验课口~习题课口~实践课口~其它口题目（教学章、节或主题）：第三章遥感技术体系§3.2航天遥感第四章遥感图像处理技术§4.1遥感图像处理概述教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1掌握成像光谱技术的相关内容、掌握光学处理与计算机处理的差异性2熟悉遥感图像产品3了解不同系列卫星的基本概况教学内容（注明：*重点#难点 ？疑点）：第三章遥感技术体系§3.2航天遥感三、印度IRS系列卫星四、其它地球资源卫星五、我国的地球资源卫星六、其他卫星传感器七、高分辨率卫星及其传感器*#八、成像光谱技术第四章遥感图像处理技术遥感图像处理概述一、遥感图像产品*二、图像处理技术教学方式、手段、媒介:教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书。第三章遥感技术体系三印度IRS系列卫星1988年印度发射第•颗IRS卫星，此后乂发射了多颗IRS系列卫星。1994年发射的1RS-P2有•波谱的空间分辨率达到5.8m。目前中国卫星地面站代理IRS-1C,1D数据，卫星回归周期为24天四K它地球资源卫星I.加拿大Radarsat系列卫星:加拿大——雷达卫星。1980年列入计划，1989年开始研制Radarsat-1,1995年发射入轨。Radarsat运行在太阳同步轨道上，其传感器为合成孔径雷达（SAR）,多谱段扫描仪、先进甚高分辨力辐射计和非成像的散射计。RadarsatSAR入射角可选20°-50°,分辨率可选10-100m,幅宽可选45-500km.其特点是工作不受时间和'■（候条件的限制，能够全天时，全天候的工作。2日本的地球资源卫星（JERS）系列JERS-1：1992.2.11发射ADEOS（先进地球观测卫星）系列3俄罗斯的地理资源卫星“资源卫星”系列：低轨道"粗制钻石"（ALMAZ）卫星系列第四章遥感图像处理技术

§4.1遥感图像处理概述一、遥感图像产品1、模拟图像产品：一是来自由遥感数樨经激光扫描输出：二是在空间遥感平台利用光学遥感系统获取的产品。2、数字图像产品：将遥感传感器获取的地面光谱图像信息以数字的方式记录在计算机兼容磁带或其它介质上。二、图像处理技术1、光学图像处理:光学增强处理是指通过光学技术手段，对图像进行的各种处理，如常见的图像光学放大等。常用的技术有：多波段彩色合成处理（光学法、彩色像纸分层曝光法、彩色印刷法）;图像相关掩膜增强处理（反差增强、边缘增强）2、计算机数字图像处理：遥感数字图像处理是指利用计算机对遥感图像及其资料进行的各种技术处理。它处理快捷、准确、客观，为遥感图像的信息提取，以及遥感的定量分析研究提供了方便和基础。亦为地理信息系统的信息及时更新和补充，提供了条件。遥感数字图像处理已成为现代遥感的重要组成部分五我国的地球资源口星中国和巴西联合研制的中巴地球资源卫星于1999年10月14日发射成功，北京、广州和乌鲁木齐三个地面接收站接收该卫星获取的我国境内的遥感数据。所接收影像的地面分辨率分别有19.5m、78m、256m等三种资源二号卫星现已在轨运行。中巴地球资源卫星（CBERS）主要是立足了国内的技术基础研制的.它兼有SPOT-1和Landsat4的主要功能。太阳同步轨道，平均轨道高度：778km,卫星寿命2年，回归周期为26天，所携带的传感器：主要是CCD、IR-MSS和WFI（详见课本）六其他I!星传感器美国的海洋卫星SEASAT,气像星NOAA：日本的海洋观测11星MOS-1,MOMO-1,欧洲遥感11星ERS中国“长征二号”火箭运载返回式RS卫星、气像卫星FY-1,2（风云一号、二号气像卫星）。FY-1：l.lkmllkm,两台AVHRR,每台5个通道。通道1〜4每24小时覆盖全球一次，通道5每12小时覆盖全球一次。七高分辨率卫星及其传感器.依科诺斯（IKONOS）是美国Spaceimage公司于1999年9月发射的高分辨率商用I1星，可采集1m分辨率的黑白影像和4m分辨率的多波段影像。.快鸟（QuickBird）是美国EarthWatchII星搭载的传感器，空间分辨率最高可达0.61米。.轨道观测一号（OrbView-1）是美国OrbitalSciences卫星可采集的分辨率为8米和1米、2米分辨率.（详见课本）八成像光谱技术：多光谱（Multispectral）：光谱分辨率在10-lmm数量级范围内（TM和法国的SPOT等）.高光谱（Hyperspectral）：光谱分辨率在10-2mm数量级范围内，且波段的连续性强。成像光谱技术：是目前高光谱技术的核心技术，将成像技术和光谱技术结合在一起，在对对像进行光谱特征成像的同时，对每个像元经色散分光形成几十个甚至上百个窄波段以进行连续的光谱覆盖，获得的图像同时包含丰富的空间、辐射和光谱三重信息。MODIS美国EOS计划中的成像光谱仪，是TerraI!星（以前叫EOSAM-1）所带的5个传感器之一，每1〜2天可以覆盖全球一次，具有对全球观测的能力MODIS有36个波段，其空间分辨率为250、500,1000三种。数据是免费的。当前美国民用对地观测I1星的限定政策0全色：0.5m空间分辨率0多光谱：2m空间分辨率。高光谱：产品8m分辨率.，原始数据20m分辨率0SAR：3m分辨率讨论、思考题、作业：了解LandsatETM+的光谱段和地面分辨力特征、回归周期、扫描宽度等？了解SPOT—HRVIR,HRG的光谱段和地面分辨力特征、回归周期、扫描宽度？了解NOAA-AVHRR、IRS、CBERS、IKONOS、QUICKBIRD、MODIS等卫星传感器的特点？参考书目：.梅安新，彭望球，秦其明等.遥感导论国］.北京：高等教育出版社，2001..彭望球主编.遥感概论［M］.北京：高等教育出版社，2002-3-24.汤国安张友顺刘咏梅遥感数字图像处理北京：高等教育出版社，2004.党安荣，王晓栋，陈晓峰等.ERDASIMAGING遥感图像处理方法［M］.北京：清华大学出版社，2003.孙家柄等.遥感原理与应用［M］.武汉：武汉大学出版社，2004.童庆禧，郑立中等.中国遥感奋进20年（学术论文集）.北京：气象出版社，2001教师姓名：刘健职称：教授2005年10月11日课时安排：2学时教学课型：理论课目实验课口习题课口实践课口其它口题目（教学章、节或主题）：第四章遥感图像处理技术遥感图像的光学增强处理遥感数字图像处理教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1掌握掩膜处理的基本方法、数字处理系统、辐射校正的基本方法、掌握图象预处理的相关内容2熟悉多波段合成处理的方法、模拟图像与数字图像的转化过程。3了解图像波段组合与如TM影像七个不同波段的关系教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：第四章遥感图像处理技术遥感图像的光学增强处理一、多波段彩色合成处理*二、图像相关掩膜增强处理遥感数字图像处理*一、数字图象与数字图象处理系统*#二、图象预处理教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书。板,设计：第四章遥感图像处理技术遥感图像的光学增强处理一、多波段彩色合成处理（一）光学法：光学法是利用彩色加色法原理进行的合成。（二）彩色像纸分层曝光法：是依减色法原理合成彩色的。（三）彩色印刷法：是利用彩色制版和印刷工艺，根据减色法原理进行的彩色合成。遥感数字图像处理

二、图像相关掩膜增强处理相关掩膜处理是利用摄影方法把原图像制成不同性质的膜片（或称为蒙片或拷片），采用膜片间相互组合叠加，达到图像增强效果的一种处理技术，又称蒙片技术。（一）反差增强1必要性：影像清晰，层次丰富，易于识别判读。2光学反差增强的方法：（1）选择适当的感光材料，并配合适宜的曝光和洗印技术措施来达到反差增强的目的。（2）相关掩膜增强处理方法：将原图像用摄影方法拷制三张或多张不同反差程度的正膜片。进行增强处理。（二）边缘增强是利用曝光后产生的底片上各种图形轮廓的界线处就会形成“镶边”的影像效果，突出显示出地物分布轮廓，达到增强目的。相关掩膜增强的处理方法多，如主题信息提取、信息复合、等密度分割等。度的布

灰色分度的布

灰色分一、数字图象与数字图象处理系统1数字图像与模拟图像模拟图像：灰度和颜色连续变化；数字图像：模拟图像经采样和量化后成为一幅由一系列灰度值不连续的、按行列有规律地排列的像元组成的图像。2模拟图像到数字图像的转化（A/D转换）：对模拟图象进行采样获得数字图象.①采样；采样周期：相邻两个像元中心的间距。香农（Shannon）采样原理：以模拟波形中所含最大频率②量化3遥感数字图象处理的优点：原始信息精确保存；处理的可重复性；能充分利用遥感图象信息；处理周期短，速度快，适于进行动态分析，和各种处理方法进行比较；处理方法多样；♦图象处理的结果可以直接以数字化形式提供给用户，或无限度可重复输出3.彩色图象合成：①基本原理：选择合适的一：个波段分别作为红、绿、蓝三个通道合成一幅彩色图像，以利于地物的识别。对于多光谱、高光谱数据源，波长范围宽，波段多，有较多的波段组合方式。应选择组合中最优的组合方案，挖掘多波段图像的信息潜力，以容纳最多的目标信息，是处理的关键内容之一。②最优波段组合基本原则:：具有最大信息量：组合波段间具有最小相关性的原则。在分类中，一般通过地物的波谱特性分析以及量化分析方法，还要考虑不同的时相、季相对判读效果影响.2数字图像处理系统二、图象预处理.必要性：使像片由于传感器本身的缺陷；平台的姿态；感知和传输中大气的影响；地形的影响以及其它因素的干扰复原到更接近于客观实体的真实图像。.信息源与最佳时相的选择：①选择依据：遥感数据的空间分辨力；遥感数据的时间分辨力；遥感图象的光谱分辨力；•次成像的覆盖范围和价格等等②基本原则：能够识别不同类型的信息；提取的信息满足应用所需的精度并且反映准确的空间位置和特征；对于动态监测，能够获得与监测周期相致的时间序列信息③最佳时相的选择根据光谱特征的时间效应，分析地物的季相变化规律，选择信息量最丰富、时相特征明显的影像，才能达到影像增强和特征信息提取的最佳效果③优化波段组合数质化分析波段信息相关？信息量分析.统计特征值分析4分卜差相关系数M-、信411关系数A确定优化波段组最大靖值法4辐射校正目的主要是消除图像的光谱畸变，•般包括：传感器校正、大气辐射校正、地形辐射校正和地物反射模型校正。方法：以红外波段的最低值校正可见光波段，回归法和相对散射模型法等讨论、思考题、作业：思考TM影像中七个波段如何选择最适合于植被的波段组合，理由何在？参考书目：.梅安新，彭望璟，秦其明等.遥感导论[M].北京：高等教育出版社，2001..彭望球主编.遥感概论[M].北京：高等教育出版社，2002-3-24.汤国安张友顺刘咏梅遥感数字图像处理北京：高等教育出版社，2004.党安荣，王晓栋，陈晓峰等.ERDASIMAGING遥感图像处理方法[M].北京：清华大学出版社，2003.孙家柄等.遥感原理与应用[M].武汉：武汉大学出版社，2004.童庆禧，郑立中等.中国遥感奋进20年（学术论文集）.北京：气象出版社，2001教师姓名：刘健职称：教授2005年10月11日

课时安排：2学时教学课型：理论课目实验课口习题课口实践课口其它口题目（教学章、节或主题）：第四章遥感图像处理技术§4.3遥感数字图像处理§4.4图象解译及专题图编制教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1掌握几何精校正的基本过程和方法、掌握数字图像解译的基本方法和有监分类的基本过程；图象镶嵌的主要步骤；有监分类和无监分类的差异所在。2熟悉图像增强的目的和基本过程、基本方法；频域法和空域法的基本思想；3了解计算机图像分类的基本原理教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：第四章遥感图像处理技术遥感数字图像处理*#5.几何校正三、图象增强图象解译及专题图编制*一、目视解译二、计算机自动分类*三、一般分类方法教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书。第四章遥感图像处理技术

§4.3遥感数字图像处理高通滤波、、灰度扩展、直方图均衡化、分段线性对比度拉伸直方图匹配技术、比值增强处理、卷积滤波、三图象增强1目的：图像增强是专题特征信息提取的基础，是根据应用目标对图像做增强处理，突出主要的感兴趣的信息，抑制次要的不需要的信息。2.方法：一般分为频域法和空域法Crisp第四章遥感图像处理技术

§4.3遥感数字图像处理高通滤波、、灰度扩展、直方图均衡化、分段线性对比度拉伸直方图匹配技术、比值增强处理、卷积滤波、三图象增强1目的：图像增强是专题特征信息提取的基础，是根据应用目标对图像做增强处理，突出主要的感兴趣的信息，抑制次要的不需要的信息。2.方法：一般分为频域法和空域法Crisp滤波和领域增强的思想：对原始图像的傅立叶变换频谱进行各种改造，通过设置滤波器，使得高频和低频成分的比例发生变化，突出或抑制特定频率范围的信息，经过傅立叶反变换得到增强了的图像空域增强的思想：空域增强是在原来的图像灰度空间上直接运算处理，通常针对像元逐个进行处理精校正过程多项式'线性、非线性>其他类型正射校正等一选择位置变换计算模型卷积立方遥呈前要、,吐M灰度值广何几何校正仆准察择遥感小像感制图5.几何校正：步骤：1粗校正：由接收部门根据遥感平台、地球、传感器的各种参数进行；1精校正：用户根据使用目的的不同或投影及比例尺进行区域裁剪、加注公里网、比例尺、方向标志、主要地物注记、图例

§4.4图象解译及专题图编制一目视解译:收集工作区的地形图利相关的自然、经济等情况，报告、必要参考文献等各种资料利用形态、大小、色调、阴影等建立解译标志进行初步解译，转绘成专题图略图A图象预判和编制专题制略图分类（监督）的一般过程:预处理-

选择遥感-像精—统计执行分类选择训A§4.4图象解译及专题图编制一目视解译:收集工作区的地形图利相关的自然、经济等情况，报告、必要参考文献等各种资料利用形态、大小、色调、阴影等建立解译标志进行初步解译，转绘成专题图略图A图象预判和编制专题制略图分类（监督）的一般过程:预处理-

选择遥感-像精—统计执行分类选择训A野外调查与地学验证分类图编制室内解译v编绘成图v野外实况调杳和地学验证据预判结果和野外调查资料，清绘成图，面积量测及其他数'了统计特征分析据初译结果，进行野外调查，修正错判或漏判使结果客观可靠三一般分类方法：有监分类：是建立通过训练区，作为各类型的度量标准，然后根据判别规则将图像的各象元分到一定的类别中。常用的判别规则有贝叶斯判别、最大似然判别和最小距离判别等。无监分类：无监分类是直接利用象元灰度值的统计特征进行类别划分，常无监分类方法有逐步聚类方法、系统聚类法等等新的分类方法：专家系统分类，神经元网络分类方法等讨论、思考题、作业：1、了解遥感数字图象处理的一般过程。2、比较数字图象和模拟图象的区别。3、遥感图象预处理主要包括哪些内容？4,选择遥感信息源的主要依据是什么？5、彩色图象合成的原则是什么？6,了解常用的优化波段组合的数量化方法。7、遥感图象几何校正的原因、目的、步骤和方法。8、空域增强和频域增强的主要区别是什么？各有哪些常用的增强方法？9、比值处理的主要作用是什么？10、图象镶嵌的主要步骤是什么？11、有监分类的一般过程。12、有监分类和无监分类的特点是什么? 参考书目：.梅安新，彭望琼，秦其明等.遥感导论国］.北京：高等教育出版社，2001..彭望琼主编.遥感概论［M］.北京：高等教育出版社，2002-3-24.汤国安张友顺刘咏梅遥感数字图像处理北京：高等教育出版社，2004.党安荣，王晓栋，陈晓峰等.ERDASIMAGING遥感图像处理方法［M］.北京：清华大学出版社，2003.孙家柄等.遥感原理与应用［M］.武汉：武汉大学出版社，2004.童庆禧，郑立中等.中国遥感奋进20年（学术论文集）.北京：气象出版社，2001教师姓名：刘健职称：教授2005年10月18日课时安排：2学时|教学课型：理论课同实验课口习题课口 实践课口 其它口题目（教学章、节或主题）：第五章全球定位系统统组成PS定位原理国政府的GPS政策及中国对策 教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1掌握GPS的系统组成、GPS定位的基本概念、SA、AS技术2熟悉GPS定位的基本原理3了解各国对SA、AS技术技术的对策教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：第五章全球定位系统统组成—GPS系统二GPS组成部分PS定位原理一基本概念二GPS的基本定位原理国政府的GPS政策及中国对策—SA技术-AS技术三、SA和AS及中国对策教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书。第五章全球定位系统注解监控部分P帝星座部分用户设备部分§5.2GPS定位原理--、基本概念1、高电平：在数字逻辑电路中，将电路输出电压在5V并维持一个单元时间称之，定义为"I"。2、低电平：在数字逻辑电路中，将电路输出电压在0.35〜0.00V并维持一个单元时间称之，定义为“0”。3,二进制数字码序列：将高、低电平按照时间顺序连续排列构成的码序列称之。4、码元(即bit)：二进制数字码序列中的一个电平二进制数称之。5、调制：将低频信号(不仅是二进制数字码序列信号，也可以是不规则的人的声音信号、音乐信号)“装载”到高频电磁波的过程。6、解调：从带仃高频电磁波载波信号中解译释放出原信号的过程。二具体组成1GPS卫星功能：(1)接收和储存由地面监控站发来的导航信息、执行监控站的控制指令.(2)由星载微处理机进行部分必要的数据处理；(3)通过星载的高精度原子钟提供精密的时间标准；(4)向用户发送定位信息；(5)在地面监控站指令下调整卫星姿态和启用备用卫星2地面监控系统由三部分构成：①主控站：设在科罗拉多。其任务是协调和管理所有地面监控系统的工作.还有以下功能：(1)根据所有观测资料推算编制各卫星的星历，卫星钟差、大气层的修正参数等。(2)提供全球定位系统的时间基准。(3)调整偏离轨道的卫星，使之沿预定轨道运行.(4)启用备用卫星以代替失效的卫星②注入站：分别设在：印度洋的迭哥加西亚、南太平洋的阿松森岛和南太平洋的卡瓦加兰。主要任务是：在主控站的控制下，将主控站推算和编制的卫星星历、钟差、导航电文和其它控制指令每天一次地注入相应卫星的存储系统，并监测注入信息的正确性。③监测站：有5个，前面的主控站、注入站同时又是监测站，并在夏威夷还设有一个监测站。监测站是在主控站的直接控制下的数据自动采集中心，站内设有P码GPS接收机、精密艳钟、计算所、环境数据传感器等，对所接收的卫星进行连续的P码伪距跟踪测量，并将每隔1.5s的观测结果、电离层和气象数据，采取平滑方法，获得每15min的结果数据，传送到主控站。其特点是无需人看守，采用现代化的通讯网络联系。3用户部分7二进制随机序列有3个特点：(1)该序列是非周期性序列，不能预先确定，不能复制。(2)每一码元的二进制值非“0”即"1”完全随机.(3)具有良好的相关性。8、随机码：凡是具仃3个特点的二进制数字码序列的码称之。9、伪随机码：凡是具有周期性的而又有良好自相关特性的数字码称之。10、伪距(Pseudorange)：将接收机中GPS复制码对准所接收的GPS码所需要的时间偏移并乘二GPS的基本定位原理是：卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。t-bi)=d?(Xjt-taa)-d)2t-ITGPS接收机的基本结构+<?"(t-求解未定位定时-一线

天信号处理器微处理器信息传播振荡器和电源§5.3美国政府的GPS政策及中国对策GPS接收机的类按用途分-按性能分E《用电子器件一一至通道方式*-安工作原理分*收卫星信号餐率分按编码置分-SA技术：①有意识地在广播星历中加入误差，使星历精度降低，称之为e技术。②有意识地在卫星钟的钟频信号中加入误差，变化周期降低观测值精度，称之为6技术。二AS技术：就是对P码(精码)的码结构进行保三、SA和AS及中国对策美国政府自己内部用户使用精码测距和未降低精度的星历实施定位，获得较高定位精度的服务（SA）：其余用户则是利用C/A码（粗码）测距和降低了精度的星历（广播星历）实施定位（AS）全世界范围内展开了对抗SA和AS的研究，主要对策有：①差分定位系统的建立②建立独立的卫星测轨系统③建立独立自主的卫星导航定位系统和不同卫星定位系统的联合定位讨论、思考题、作业：思考GPS的应用范围参考书目：.李天文.GPS原理及应用[M].北京：科学出版社，2003.李星照.GPS技术应用与数据处理[M].云南：中南林学院，2002.施闯.大规模高精度GPS网平差与分析理论及其应用[M].北京：测绘出版社，2002.中国人民解放军总装备部军事教材编辑工作委员会.GPS技术与应用[M].国防工业出版社，2004.姜景山.主编.空间科学与应用[M].科学出版社，2001.刘经南，陈俊勇，张燕平等.广域差分GPS原理与方法[M].测绘出版社，1999教师姓名：刘健职称：教授2005年10月1811课时安排：2学时|教学课型：理论课口实验课口习题课口实践课口其它口题目（教学章、节或主题）：第五章全球定位系统GPS用户接收机采点使用方法林GPS控制网建网理论与技术教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1掌握GPS采点的使用方法、掌握森林GPS控制网理论与技术2、了解GPS的应用现状、熟悉GPS控制网的等级教学内容（注明：*重点#难点？疑点）:第五章全球定位系统GPS用户接收机采点使用方法一前期准备工作二野外测量三内业整理林GPS控制网建网理论与技术一森林GPS控制网的布设原则二森林GPS控制网的等级与布网方案设计教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书

第五章全球定位系统GPS用户接收机采点使用方法林GPS控制网建网理论与技术GPS用户接点使用方法应用范围：森林GPS基础控制网应在林业资源管理、生产经营、环境监测、科学研究、测量工程、防火、防病、防虫、防灾中发挥定位、导航、授时等多种功能和作用乍数据字典设・工卷收机*第五章全球定位系统GPS用户接收机采点使用方法林GPS控制网建网理论与技术GPS用户接点使用方法应用范围：森林GPS基础控制网应在林业资源管理、生产经营、环境监测、科学研究、测量工程、防火、防病、防虫、防灾中发挥定位、导航、授时等多种功能和作用乍数据字典设・工卷收机*效设置暨“点勘烈路线内业整理F系设置M标基准设置■间间隔rr点溜试采点位置坐标设・基准站.据传输、数据的换、差分后处理一户选择坐标系的1森林GPS控制网的布设原则（林区GPS控制网应按国家《GPS测量规范》布设为A、B级的加密，至于选择C、D、E级）林区面积的大小、尽可能利用林火探测望台、考虑森林资源调杳、管理、环境监测对GPS网点精度的要求、考虑GPS网点功能、考虑现有装备的测程、考虑进一步发展加密的方便性、考虑地形及环境对GPS定位的影响（视场内隙碍物的高度角不超过10°）、等级选择与国家《GPS测量规范》一致性、充分利用国家等级三角点、GPSA、B级点的成果、考虑林区多种误差来源及影响二森林GPS控制网的等级与布网方案设计1等级选择2布网方案3GPS森林控制网实施I静态相对定位模式①接收机选择②遵照C、D、E级控制网作业基本技术规定③野外数据检核II快速静态、准动态作业模式在林区中部选择一已知点为基准点，安置GPS接收机。另一接收机在每一待定点观测5~15分钟，以载波相位为观测值，同步观测5颗以上卫星，一般精度可达±5cm级水平。III内业处理开］始

▼

各测站数据j件传入微机

启动基线向邛:理及网平笫软件

每条基线三差解算周跳探狈*J修复♦求双差浮动解，j求整周模糊度

输出双差固定解及浮动解

基线成果合土检核与剔除基线成上格检核与剔除讨论、思考题、作业:1、了解本章的基本概念2、全球定位系统的主要组成部分及各部分的功能。3、GPS定位原理是什么？4、什么是AS技术与SA技术？各国采取的对抗对策有哪些？5、GPS用户接收机的采点使用方法参考书目：.李天文.GPS原理及应用[M].北京：科学出版社，2003.李星照.GPS技术应用与数据处理[M].云南：中南林学院，2002.施闯.大规模高精度GPS网平差与分析理论及其应用[M].北京：测绘出版社，2002.中国人民解放军总装备部军事教材编辑工作委员会.GPS技术与应用[M].国防工业出版社，2004.姜景山.主编.空间科学与应用[M].科学出版社，2001.刘经南，陈俊勇，张燕平等.广域差分GPS原理与方法[M].测绘出版社，1999教师姓名：刘健职称：教授2005年10月25FI课时安排：4~学时 教学课型：理论课口~实验课口~习题课口~实践课口~其它口题目（教学章、节或主题）：第六章地理信息系统概论理信息系统的组成和功能§6.2常用地图投影§6.3地形图的分幅与编号§6.4空间数据表达格式教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：.通过本节学习，要求学生掌握地理信息系统的组成和功能、掌握地图投影的概念，熟悉地形图的分幅和编号。.掌握空间数据表达的两种格式及其相互之间的区别。.熟悉我国地图投影的主要方式。教学内容（注明：*重点 #难点？疑点）:第一节地理信息系统的组成和功能一、GIS的组成二、地理信息系统的功能第二节地图投影#地图投影的概念一、地图投影的种类二、GIS中地图投影的选择三、我国的地图投影第三节地形图的分幅与编号一、地形图的分幅与编号二、地形图的公里网第四节空间数据表达格式一、空间数据的特征二、空间数据表达的两种格式教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以多媒体讲授为主，教学媒介主要为计算机、自编教材、教学参考书及有关的影像资料。板书设计：第六章地理信息系统概论§6.1地理信息系统的组成和功能板书设计：第六章地理信息系统概论§6.1地理信息系统的组成和功能§6.2常用地图投影§6.3地形图的分幅与编号§6.4空间数据表达格式一、地图投影的种类二、GIS中地图投影的选择三、我国的地图投影（-）我国常用的地图投影（-）高斯一克吕格投影（简称高斯投影）一、GIS的组成1、计算机硬件系统2、计算机软件系统3、地理信息系统的空间数据库4、系统管理应用人员二、地理信息系统的功能1、数据的采集、检验与编辑2、数据处理3、空间数据库的管理4、基本空间分析5、应用模型的构建方法6、结果显示与输出一、地形图的分幅与编号1、1:100万地形图的分幅和编号：按纬差4度,经差6度分J-50；2、1:50万，1:20万，1:10万地形图的分幅和编号，这三种图在1:100万地形图基础上，按经纬度划分。3、1:5,1:2.5万，1:1万地形图的分幅和编号,这三种图在1:10万地形图基础上,按经纬度划分。一、空间数据的特征空间特征、属性特征、时间特征。二、空间数据表达的两种格式1、网格格式：又称栅格格式2、矢量格式3、两种数据格式的比较4、矢栅数据一体化结构讨论、思考题、作业：1、地理信息系统的组成和功能。2、地图投影的概念及我国常用的地图投影、高斯一克吕格投影。3、常用比例尺地形图的分幅与编号。4、空间数据特征、表达的两种格式及其优缺点。参考书目：.梅安新，彭望球，秦其明等.遥感导论[M].北京：高等教育出版社，2001..彭望琼主编.遥感概论[M].北京：高等教育出版社，2002-3-24.陆守一主编.地理信息系统[M].北京：高等教育出版社，2004.汤国安张友顺刘咏梅遥感数字图像处理北京：高等教育出版社，2004.党安荣，王晓栋，陈晓峰等.ERDASIMAGING遥感图像处理方法[M].北京：清华大学出版社，2003.孙家柄等.遥感原理与应用[M].武汉：武汉大学出版社，2004.童庆禧，郑立中等.中国遥感奋进20年（学术论文集）.北京：气象出版社，2001教师姓名：刘健职称：教授2005年10月25日——11月01日

课时安排：4学时教学课型：理论课口实验课口习题课口实践课口其它口题目（教学章、节或主题）：第七章空间数据的获取GIS的数据源GIS空间数据的表示GIS空间数据的结构GIS空间数据的采集GIS空间数据的质量GIS空间数据的分层组织教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本章的学习，使学生掌握GIS数据源类型及其获取途径，了解空间数据质量分析的目的和GIS空间数据质量的误差来源及评价，掌握GIS空间数据的两种主要结构并熟悉这两种数据结构的特征和编码。教学内容（注明：*重点#难点？疑点）:*第一节GIS的数据源（-）图形图像数据（二）文字数据（三）媒体数据第二节GIS空间数据的表示一、GIS空间数据的空间性的内含二、GIS空间数据的类型三、空间实体的几何特征及其关系四、GIS空间数据的测量尺度*第三节GIS空间数据的结构一、栅格数据结构二、矢量数据结构*#第四节GIS空间数据的采集一、GIS数据源类型二、数据获取三、空间数据的输入第五节GIS空间数据的质量#一、空间数据质量标准二、空间数据质量控制三、空间数据质量分析的目的四、空间数据质量评价五、空间数据误差六、GIS数据的检查第六节GIS空间数据的分层组织空间数据的分层教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以多媒体讲授为主，教学媒介主要为计算机、自编教材、教学参考书及有关的影像资料。二、二、GIS空间数据的类型1、空间要素数据；2、面域数据；3、网络数据；4、样本数据；5、曲面数据；6、文本数据；7、符号数据；8、图象数据；9、多媒体数据。三、空间实体的几何特征及其关系(-)空间实体的几何特征(二)空间实体间的关系四、GIS空间数据的测量尺度板书设计：第七章空间数据的获取G1S的数据源GIS空间数据的表示GIS空间数据的结构GIS空间数据的采集GIS空间数据的质量GIS空间数据的分层组织需要先修改的各种错误1、图形图像数据：2、文字数据；3、媒体数据。一、GIS空间数据的空间性的内含1、从数据的空间性隐含了数据的空间地理分布特征2、数据的空间性具有非结构化数据的特征3、空间数据之间存在着拓扑关系4、空间数据是海量数据二、GIS空间数据的类型1、空间要素数据；2、面域数据；3、网络数据；4、样本数据；5、曲面数据；6、文本数据；7、符号数据；8、图象数据；9、多媒体数据。三、空间实体的几何特征及其关系(-)空间实体的几何特征(二)空间实体间的关系四、GIS空间数据的测量尺度一、栅格数据结构1、定义栅格结构：用规则的网格阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织形式。具体的说，将地理空间划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个象元，地理实体的位置由其所在的网格的行和列来定义，地理实体的属性山网格的代码决定。2、特点：属性明显，定位隐含3、获取途径(1)目读法或手工法件。(2)矢量数据获取：(3)扫描数字化(4)影象输入：4、编码1)链码2)游程长度编码3)块码4)四叉树5)直接栅格编码二、矢量数据结构1、定义：矢量结构2、特点3、获取途径4、编码1)点实体2)线实体3)多边形(1)坐标序列法(2)树状索引编码法(3)拓扑结构编码法DIME编码系统一、GIS数据源类型1、地图数据2、遥感数据3、测量数据4、野外采集数据5、调查统计数据6、法律文档数据7、已有系统数据等等二、数据获取1、地图数据的获取2、遥感数据的获取1）目视法2）将RS影像作为基础层输入3）将RS直接进入3、摄影测量数据的获取4、属性数据的获取5、其它野外采集数据三、空间数据的输入1、手工输入图形数据2、手扶跟踪数字化仪输入3、自动扫描数字化输入4、数字化测图输入一、空间数据质量标准（1）数据情况说明（2）位置精度或定位精度（3）属性精度（4）时间精度（5）逻辑一致性（6）数据完整性（7）表达形式的合理性二、空间数据质量控制1、传统的手工方法2、元数据方法3、地理相关法三、空间数据质量分析的目的四、空间数据质量评价五、空间数据误差一）空间数据误差的来源二）空间数据误差主要种类六、GIS数据的检查1、逻辑及正确性检查2、数据检核空间数据的分层1、空间数据分层的方法2、空间数据按专题分层例讨论、思考题、作业：1、GIS空间数据的基本特征。2、空间实体的类型及表示方法。3、矢量和栅格数据结构的定义、获取及编码。4、矢量与栅格数据结构的比较。5、图形数据的输入方法。6、空间数据质量的内容。7、空间数据误差来源及控制途径。8、空间数据的分层组织方式。9、GIS的数据源。参考书目：.梅安新，彭望球，秦其明等.遥感导论[M].北京：高等教育出版社，2001..彭望球主编.遥感概论[M].北京：高等教育出版社，2002-3-24.陆守一主编.地理信息系统[M].北京：高等教育出版社，2004.汤国安张友顺刘咏梅遥感数字图像处理北京：高等教育出版社，2004.党安荣，王晓栋，陈晓峰等.ERDASIMAGING遥感图像处理方法[M].北京：清华大学版社，2003.孙家柄等.遥感原理与应用[M].武汉：武汉大学出版社，2004.童庆禧，郑立中等.中国遥感奋进20年（学术论文集）.北京：气象出版社，2001教师姓名：刘健职称：教授2005年11月01日——11月08日课时安排：4~学时 教学课型：理论课口~实验课口~习题课口~实践课口~其它口题目（教学章、节或主题）：第八章空间数据的管理一DB及DBMS数据及数据管理模式数据库及数据模型空间数据管理中的数据库技术空间数据库及其管理教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本章的学习，了解数据及数据管理模式、数据库的管理方式，掌握空间数据模型及空间数据管理中的数据库技术，掌握SQL查询语言（结构化查询语言）的杳询方法，了解空间数据库的建库技术。教学内容（注明：*重点#难点？疑点）:第一节数据及数据管理模式一、数据（Data）二、数据管理的几个阶段三、数据文件第二节数据库及数据模型一、数据库（Database,简称DB）二、数据库系统（DatabaseSystem,DBS）三、数据模型（DataModel）四、空间数据库特点第三节空间数据管理中的数据库技术一、关系数据库技术二、SQL查询语言（结构化查询语言）三、面向对象的数据库管理系统四、对象一关系数据库技术五、网络数据库技术#第四节空间数据库及其管理一、数据库管理系