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1、2013 -2014 學年 第 2 學期 地理信息科學 專業(yè) 遙感數(shù)字圖像處理 教學進度表 教材 遙感數(shù)字圖像處理教程 出版社 科學出版社 主編 韋玉春 周學時 4 學分 3 任課教師 戚鵬程 教研室主任 戚鵬程 周次 學 時 數(shù) 教 學 內(nèi) 容 講授 實驗 其他 講 授 章 節(jié) 和 課 題 主 要 內(nèi) 容 重 點 與 難 點 (注：重點為“粗體”；難點為“下劃線”；重點兼難點為“粗體加下劃線”) 1 2 第1章概論 課程介紹與上課要求、圖像、數(shù)字圖像（像素、像素的性質(zhì)）、遙感數(shù)字圖像（像素值的現(xiàn)實含義、像素值

2、的查詢操作示范）、反射與發(fā)射1st、遙感圖像處理概述、遙感數(shù)字圖像處理系統(tǒng)（常用軟件—介紹ENVI軟件、簡單介紹ERDAS 、PCI和ER Mapper）、遙感數(shù)字圖像處理技術的發(fā)展、遙感圖像處理與其它學科關系 圖像的概念、像素的概念和性質(zhì)、遙感圖像處理的主要內(nèi)容、ENVI軟件的框架 1 2 第2章遙感數(shù)字圖像的獲取和存儲（1）遙感平臺、傳感器和電磁波 遙感平臺（概念和種類、常用平臺（表2.7，介紹其分類））、傳感器（概念、與平臺的關系、分類（反射與發(fā)射2nd）、常用傳感器（表2.7，介紹其分類））電磁波（波長、波段）、主要工作波段（可見光的范圍、藍、綠、紅的中心波長、紅

3、外的范圍、近中遠紅外的界限、微波的下限）、近紅外與植被、熱紅外（反射與發(fā)射3th）、微波與土壤含水量 傳感器概念、傳感器與平臺的關系、常用平臺和傳感器、電磁波、各種波段的性質(zhì)與用途 2 2 第2章遙感數(shù)字圖像的獲取和存儲（2）分辨率、數(shù)據(jù)級別、元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)格式 4種分辨率的簡單回顧，略為深化光譜分辨率（提及高光譜遙感、展示高光譜數(shù)據(jù)、高光譜數(shù)據(jù)相關的兩個操作示范）、數(shù)據(jù)級別、元數(shù)據(jù)（以TM的頭文件為例）、BSQ與BIP（相關操作示范）、HDF數(shù)據(jù)（展示） 光譜分辨率、元數(shù)據(jù) 2 2 實驗一、深入認識遙感數(shù)字圖像和光譜曲線 （1） 通過實際操作，深化對各類遙感

4、數(shù)字圖像的認識；理解空間分辨率、輻射分辨率和光譜分辨率。（2）掌握圖像查詢的方法；學會獲知和定義圖像的空間分辨率；認識高、低空間分辨率圖像的特點。（3）學會獲知圖像的輻射分辨率。（4）認識TM圖像的基本特點（波段數(shù)、空間分辨率）。（5）掌握提取光譜曲線的方法，理解光譜曲線的含義。（6）掌握BSQ等格式之間的轉換。 （7）認識ENVI軟件的結構，常用操作技巧等。 認識像素、認識TM圖像的基本特點、 認識光譜分辨率、提取光譜曲線 3 2 3 2 第3章 圖像表示和統(tǒng)計描述（1）遙感圖像表示 遙感圖像模型（圖像的表示方法、圖像是5參數(shù)的函數(shù)、f(i,j)、像素值像素行

5、列號查詢操作示范） 5參數(shù)函數(shù)、f(i,j)、波段、列行號 4 2 第3章 圖像表示和統(tǒng)計描述（2）圖像的統(tǒng)計性表示 單波段圖像的統(tǒng)計性表示（統(tǒng)計量的含義、均值、方差），直方圖的概念、直方圖與亮度對比度的關系、多波段圖像的統(tǒng)計（相關系數(shù)與協(xié)方差）、了解紋理 均值、直方圖、相關系數(shù)與協(xié)方差 4 2 第4章 圖像顯示和拉伸（1）合成 真彩色合成（優(yōu)勢與弊端）、假彩色合成（展示不同實踐中成功的合成例子）、模擬彩色合成（SPOT數(shù)據(jù)展示、SPOT模擬真彩的操作示范） 標準假彩色合成、真彩色合成 5 2 第4章 圖像顯示和拉伸（2）拉伸 全局線性拉伸

6、（概念、用途、公式、操作示范）、分段線性拉伸、非線性拉伸（指數(shù)與對數(shù)） 線性拉伸的概念、原理、公式和意義，線性拉伸與對比度的關系 5 2 實驗二 圖像統(tǒng)計、圖像合成與圖像拉伸 單波段圖像的統(tǒng)計特征、多波段圖像的統(tǒng)計特征、剖面提取 制作圖像直方圖；求相關系數(shù) 6 2 第5章 圖像校正（1）輻射校正上 前言中的3個基本概念、輻射傳輸（基本概念—輻亮度和反射率、SUN-TARGET-SENSOR圖）、傳感器誤差、傳感器端的校正（增益與偏置（公式、操作示范）、表觀反射率（公式、操作示范）） 輻射校正、輻亮度、反射率、透射率、傳感器端的輻射校正（為什么需要校正、怎樣

7、校正） 6 2 第5章 圖像校正（2）輻射校正下 大氣的概念、大氣對電磁波的作用（吸收和散射）、6S、 其它幾種輻射誤差和校正略講、知識框架圖、了解（復習）幾何校正 吸收和散射的特點、6S 7 2 實驗三、波段計算與傳感器端輻射校正 代數(shù)運算、輻亮度的計算、表觀反射率的計算、應用波段計算功能對某TM影像的7個波段進行傳感器端輻射校正 代數(shù)運算的法則、變量命名規(guī)則、輻亮度的計算公式、表觀反射率計算中的參數(shù) 7 2 實驗三、波段計算與傳感器端輻射校正 8 2 實驗四、大氣校正——6S與 FLAASH 深化理解大氣校正的原理；學會

8、使用6S模型對遙感圖像進行大氣校正，了解FLAASH。 為6S模型給予合理的參數(shù) 8 2 幾何精校正 控制點、控制點數(shù)量、矯正函數(shù)的階數(shù)、重采樣的必要性 控制點數(shù)量與矯正函數(shù)的階數(shù)的關系 9 2 實驗五、幾何精校正 控制點的選擇、控制點的數(shù)量、重采樣 控制點的選擇 9 2 第6章 圖像變換（1）植被指數(shù) 光譜曲線、植被光譜曲線的特點、植被指數(shù)（概念和意義）、比值植被指數(shù)、歸一化植被指數(shù) 植被光譜曲線的特點、歸一化植被指數(shù) 10 2 實驗六 計算歸一化植被指數(shù) （1）進一步運用表觀反射率計算方法。（2）掌握歸一化植被指數(shù)的計

9、算方法。（3）認識數(shù)據(jù)類型（原始DN、輻亮度、表觀反射率）對計算歸一化植被指數(shù)的影響。（4）培養(yǎng)綜合運用多種技能的能力。 基于表觀反射率的歸一化植被指數(shù)的計算方法 10 2 第6章 圖像變換（2）主成分變換 變量之間的相關關系、信息冗余、信息量與標準差的關系、波段數(shù)多于3彩色合成的困惑、主成分變換的概念、主成分變換的原理、用途、2D散點圖中觀察圖像的相關性、主成分變換前后相關系數(shù)的變化。 變量之間的相關關系、信息冗余、主成分變換的概念、主成分變換的原理、2D散點圖 11 2 第6章 圖像變換（3）纓帽變換 纓帽變換的概念、地表反射的季節(jié)規(guī)律、纓帽變換方法

10、纓帽變換概念、地表反射的季節(jié)規(guī)律、纓帽變換方法 11 2 第7章 圖像濾波（1） 圖像平滑、各種噪聲的概念與特點、鄰域與鄰域計算、 鄰域與鄰域計算、椒鹽噪聲、高斯噪聲 12 2 第7章 圖像濾波（2） 均值濾波、演示空間域均值濾波實驗 均值濾波 12 2 第7章 圖像濾波（3） 中值濾波、演示中值濾波實驗，演示圖像銳化實驗 中值濾波 13 2 實驗七 濾波 中值濾波、均值濾波 噪聲特點、濾波原理 13 2 第9章 圖像分類（1）監(jiān)督分類的流程 復習監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類，距離量度（絕對、歐氏、馬氏，2D散點圖

11、）、訓練區(qū) 訓練區(qū)的選取原則、馬氏距離與歐氏距離的區(qū)別 14 2 第9章 圖像分類（2）具體方法 平行管道法、最小距離法、馬氏法 馬氏法 14 2 第9章 圖像分類（4）分類后處理與評價 分類后處理（合并碎斑、制圖等等）、分類結果評價（Kappa） 合并碎斑，分類結果評價 15 2 實驗六 圖像分類 訓練區(qū)、平行管道法、最小距離法、馬氏法、分類后處理（合并碎斑、制圖等等）、分類結果評價 面向對象的分類（易康） 訓練區(qū)的選擇，合并碎斑，分類結果評價，面向對象的分類 15 2 實驗六 圖像分類（續(xù)） 16 2 實

12、驗六 圖像分類（續(xù)） 16 2 遙感圖像處理研究進展一 熱紅外圖像處理等 熱紅外圖像的用途 17 2 遙感圖像處理研究進展二 高光譜遙感等 高光譜遙感的概念 17 2 遙感圖像處理研究進展三 高分辨率遙感等 高分辨率遙感處理的關鍵方法 18 2 技能考查 18 2 總復習 制表：教務科