Скачать 230.28 Kb.
|
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ института математики, естественных наук и информационных технологий Кафедра картографии и геоинформационных систем Пупырев М.А. ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕУчебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 80801.65 «Прикладная информатика в географии» очной формы обучения Тюменский государственный университет 2011 Пупырев М.А. Дистанционное зондирование. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 80801.65 «Прикладная информатика в географии» очной формы обучения. Тюмень, 2011г., 15 стр. Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки. Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: Дистанционное зондирование [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk.utmn.ru., свободный. Рекомендовано к изданию кафедрой картографии и геоинформационных систем. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета. ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой картографии и геоинформационных систем, д.т.н. Новохатин В.В. © Тюменский государственный университет, 2011. © Пупырев М.А., 2011. 1. Пояснительная записка Программа курса рассчитана на 80 часов. Из них: 16 ч. – лекций, 32ч. – лабораторных занятий, 32 ч. – самостоятельной работы. Читается курс студентам дневного обучения, обучающихся по специальности «Прикладная информатика в географии» и разработан в соответствии: - требованиям государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки направления; - учебному плану специальности «Прикладная информатика в географии» Место курса в профессиональной подготовке выпускников Дисциплина «Дистанционное зондирование» является базовой в общей профессиональной подготовке специалистов в области геоинформатики. Понимание общих положений, владение навыками технологий обработки и интерпретации данных аэрокосмического зондирования необходимо будущим специалистам для выполнения комплекса картосоставительских и научно-исследовательских работ по разработке и актуализации топографических и тематических карт, формированию картографических баз данных и специализированных геоинформационных продуктов, решению прикладных географических и экологических задач. Дисциплина дает фундаментальные знания и умения по геометрически и географически корректной интерпретации данных аэрокосмического зондирования. Курс является одним из ведущих в подготовке картографов в современных условиях. Для освоения материала дисциплины необходимы знания основ географии, физики и математики, топографии, владение информационными технологиями. Освоение дисциплины «Дистанционное зондирование» необходимо в качестве предшествующих для всех дисциплин, оперирующих данными дистанционного зондирования Земли, курсов географического картографирования, а также для прохождения учебных и производственных практик. Требование к уровню освоения содержания Освоение дисциплины «Дистанционное зондирование» необходимо в качестве дисциплины, изучение которой требуется после изучения основных географических дисциплин, так как подразумевает наличие умения у студентов работами с картами, умение их читать и оперировать пространственно распределённой информацией, как эколого-географического, так и экономико-географического направления. Цель курса Цель дисциплины «Дистанционное зондирование», как одного из основных курсов в системе подготовки специалистов в области «Прикладной информатики в географии», состоит в том, чтобы дать общие и специальные знания о дешифрировании и обработке аэрокосмических снимков Земли, возможностях применения их для решения прикладных географических задач, выработать методические и практические навыки камеральной обработки космических снимков и аэрофотоснимков. Задачи дисциплины:
Перечень необходимых навыков, приобретенных студентами при усвоении дисциплины В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать:
Уметь:
Владеть:
3. Тематический план Таблица 1.
3. Структура и содержание дисциплины Модуль 1. 1. ВВЕДЕНИЕ. Термины и определения, цель и задачи курса, связь с другими дисциплинами картографического профиля, краткий исторический обзор. 2. Факторы, влияющие на дешифровочные свойства космоснимков. Оптические характеристики объектов земной поверхности: коэффициент яркости, яркостный контраст, интервал яркости. Особенности фотографического воспроизведения объектов местности. Фотографические и геометрические параметры аэрофотосъемки, влияющие на результаты дешифрирования. Выбор оптимальных параметров и сроков аэрофотосъемки. Модуль 2. 3. Дешифровочные признаки. Изобразительные и информационные свойства снимков. Прямые и косвенные дешифровочные признаки. Индикаторы внутреннего строения ландшафта. Корреляционные связи между объектами местности. Дешифровочные эталоны. 4. Виды и методы дешифрирования Топографическое и тематическое дешифрирование. Методы выполнения топографического дешифрирования: сплошное полевое и сплошное камеральное дешифрирование, маршрутное полевое дешифрирование с последующим камеральным, камеральное дешифрирование с последующей полевой доработкой, аэровизуальное дешифрирование. Приборы, применяемые при дешифрировании. Особенности тематического дешифрирования. Основные виды тематического дешифрирования: геологическое, сельскохозяйственное, лесохозяйственное, гидрологическое. Модуль 3. 5. Генерализация при дешифрировании. Определение количественных характеристик объектов. Материалы картографического значения, используемые при дешифрировании. Установление географических названий. Особенности дешифрирования различных объектов местности. 6. Автоматизация процесса дешифрирования. Компьютерные методы дешифрирования: яркостные преобразования, определение индексов, компьютерная классификация. Приемы дешифрирования разновременных снимков. Автоматическое дешифрирование и векторизация в современных программных комплексах и векторизаторах. 7. Надежность результатов дешифрирования. Особенности фотографического воспроизведения объектов местности. Фотографические и геометрические параметры аэрофотосъемки, влияющие на результаты дешифрирования. Выбор оптимальных параметров и сроков аэрофотосъемки. 4. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 ТЕМА: Факторы, влияющие на дешифровочные свойства космоснимков. Задание 1. Вычислить базис фотографирования "В" и высоту фотографирования "Н", которые относятся к геометрическим параметрам аэрофотосъёмки, влияющим на результаты дешифрирования. Формат аэрофотоснимков равен lx х ly = 13 х 18 см. Остальные исходные данные приведены для каждого варианта в таблице.
Задание 2. ОБЪЯСНИТЬ, каким образом высота фотографирования и базис фотографирования оказывают влияние на результаты дешифрирования. Для вычисления использовать формулы, известные из курса фотограмметрии: 1. Н = fк * m, где fк – фокусное расстояние съемочной камеры, m – знаменатель масштаба аэрофотосъемки; 2. b = * (100 – Р %), B = b*m, где b – базис фотографирования в масштабе аэрофотосъемки, Р % - продольное перекрытие. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2 ТеМА: Дешифровочные признаки ЗАДАНИЕ 1. Изучение дешифровочных признаков объектов на аэро- и космических снимках. Задание 2. Определение количественных характеристик объектов по аэроснимкам. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3 ТЕМА: Виды и методы дешифрирования ЗАДАНИЕ 1 Дешифрирование функциональных зон городской территории по космическим снимкам сверхвысокого пространственного разрешения. Обработка изображений проведена с использованием программного продукта ENVI 4.3. Исходные материалы представляют собой комплекты панхроматических и мультиспектральных изображений с пространственным разрешением 1 и 4 м соответственно. Исходные снимки с использованием технологии паншарпенинга (pan-sharpening) приведены к пространственному разрешению 1 м. Динамический диапазон изображений составляет 11 бит, размерность спектрального пространства снимков равна четырем (голубой, зеленый, красный и инфракрасный диапазоны съемки). ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 ТЕМА: Генерализация при дешифрировании. ЗАДАНИЕ. Определить длину, ширину и высоту постройки по измерениям, выполненным на аэрофотоснимках. Исходные данные для каждого варианта приведены в таблице.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5 ТЕМА: Автоматизация процесса дешифрирования. Задание 1. Применяя компьютерные методы дешифрирования: яркостные преобразования, определение индексов, компьютерная классификация, провести исследования снимков сверхвысокого разрешения. Задание 2. Автоматизированное дешифрирование растительности и объектов гидрографии, анализ различных методов классификации с обучением, заложенных в ENVI (параллелепипедов, евклидова расстояния, расстояния Махаланобиса, максимального правдоподобия, спектрального угла) для этой задачи. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 ТЕМА: Надежность результатов дешифрирования. ЗАДАНИЕ. На аэрофотоснимке 1 : м = 1 : 5000 выполнить дешифрирование топографических объектов, указанных в таблице для каждого варианта. Результаты дешифрирования вычертить на аэрофотоснимке условными знаками. Объяснить, какие дешифровочные признаки использованы для опознавания объектов. Для выполнения работы потребуются условные знаки масштаба 1:5000.
5. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ 1. Дешифрирование антропогенных комплексов, по снимкам Quickbird, WorldView-1, WorldView-2, GeoEye-1. 2. Автоматическое и полуавтоматическое дешифрирование данных дистанционного зондирования в современных программных продуктах.3. Дешифрирование классов бонитета и типов леса по цветным и черно-белым аэрофотоснимкам. 6.ТЕМЫ ДОКЛАДОВ И РЕФЕРАТОВ 1. История развития съемки Земли из космоса. 2. Развитие космической фотографической съемки 3. Сканерная съемка. Технология получения и особенности обработки изображений. 4. Специфика ПЗС-съемки. История развития и особенности изображений. 5. Спектральные характеристики компонентов природной среды (по выбору). Особенности дешифрирования. 6. Дешифрирование антропогенных объектов по данным дистанционного зондирования. 7. Индикационное дешифрирование и его применение при изучении природных и антропогенных объектов. 8. Роль аэрокосмических снимков в комплексных исследованиях природной среды и социально-экономической сферы. 9. Роль аэрокосмических снимков в геоэкологических исследованиях. 10. Дистанционные исследования динамики атмосферы. 11. Дистанционные исследования динамики вод океанов. 12. Исследования динамики дельт рек по космическим снимкам. 13. Дистанционные исследования изменений ледового покрова Земли. 14. Исследование динамики процессов рельефообразования по космическим снимкам. 15. Исследование и картографирование динамики лесов по космическим снимкам. 16. Аэрокосмические исследования динамики использования земель. 17. Синтезированные космические фотоизображения и фотокарты. 18. Сочетание свойств карты и космического фотоснимка при создании и использовании космических фотокарт. 7. ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ 1. Факторы, влияющие на дешифрируемость аэрокосмических снимков 2. Влияние условий съемки на дешифровочные свойства снимков 3. Спектральная отражательная способность природных объектов 4. Спектральная яркость растительности 5. Спектральная яркость почв 6. Спектральные свойства водных объектов 7. Пространственная отражательная способность природных объектов 8. Влияние сезонной изменчивости объектов земной поверхности дешифрируемость снимков 9. Прямые дешифровочные признаки 10. Геометрические дешифровочные признаки (форма, размер, тень) 11. Структурные дешифровочные признаки (текстура, структура, рисунок) 12.Яркостные дешифровочные признаки (фототон, яркость, цвет, спектральный образ) 13. Косвенные дешифровочные признаки. Индикаторы объектов, их свойств и движения 14. Индикационное дешифрирование 15. Классификация аэрокосмических снимков по способу их получения 16. Классификация аэрокосмических снимков по спектру регистрируемого излучения 17. Свойства радиолокационных снимков 18. Свойства тепловых инфракрасных снимков 19. Технологическая схема процесса дешифрирования 20. Полевое дешифрирование 21. Камеральное дешифрирование 22. Яркостные преобразования цифровых снимков. Синтез цветного изображения 23. Методы автоматизированного дешифрирования - кластеризация и классификация 24. Дешифрирование разновременных снимков 25. Надежность результатов дешифрирования 8. Учебно-методическое обеспечение дисциплины 8.1 ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА
8.2 ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
8.3 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ Программе обеспечение - PHOTOMOD, Ракурс. Лицензионный продукт для обработки аэрокосмических материалов и оформления результатов. - ERDAS Imagine, ESRI. Лицензионный продукт для обработки аэрокосмических материалов и оформления результатов - MultiSpec. Purdue Research Foundation, Ink. http://cobweb.ecn.purdue.edu/~biehl/MultiSpec/ свободно распространяемый программный пакет для обработки растровых изображений - ILWIS (Integrated Land and Water Information System) http://52north.org/downloads/ilwis свободно распространяемый программный пакет для обработки растровых изображений и создания векторных карт - Графические программы (CorelDraw, Adobe Illustrator и т.п.) Интернет-ресурсы - Каталог Геологической службы США (http://earthexplorer.usgs.gov), - Каталог портал центров НАСА (https://wist.echo.nasa.gov/~wist/api/imswelcome/) - Каталог Совзонда (http://www.sovzond.ru) - Генеральный каталог российского Научного центра оперативного мониторинга Земли (НЦ ОМЗ) (http://sun.ntsomz.ru/data_new/) - Геопортал GoogleEarth (http://www.googleearth.com) - Геопортал Космоснимки (http://www.kosmosnimki,ru) 9.Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины
ПЛАНИРОВАНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
|
Пояснительная записка Программа курса рассчитана на 70 часов. Из... Сунцова Е. Н. История земельных отношений. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 80801. 65... | Пояснительная записка Программа курса рассчитана на 50 часов. Из... Чубарева И. С. Фотограмметрия. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 020500. 62 «Картография... | ||
Пояснительная записка Программа курса рассчитана на 90 часов. Из... Новохатин В. В. Топография. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 020601. 65 «Гидрология» очной... | Пояснительная записка Программа курса рассчитана на 120 часов. Из... Новохатин В. В. Топография. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 020804. 65 Гео экология очной... | ||
Пояснительная записка Программа курса рассчитана на 50 часов. Из... Новохатин В. В. Теория геоизображений. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 020500. 62 «География... | Пояснительная записка Программа курса рассчитана на 92 часов. Из... О. А. Столярова. Основы социальной информатики: Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 020500.... | ||
Пояснительная записка Программа курса рассчитана на 50 часов. Из... Пупырев М. А. Полевые геоинформационные технологии в дистанционном зондировании. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа... | Программа курса рассчитана на 400 часов. Из них: 106 ч лекций, 106ч... ... | ||
Пояснительная записка Программа курса рассчитана на 50 часов. Из... Артемова Н. П. Правовые основы картографического производства. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления... | Пояснительная записка Программа курса рассчитана на 80 часов. Из... Новохатин В. В. Глобальные системы позиционирования. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 020500.... | ||
Учебно-методический комплекс дисциплины гсэ. В сша: общество и культура... Курс по выбору «сша: общество и культура» читается студентам 3 курса специальности «История» в форме лекционных занятий и семинаров.... | Рабочая программа ♫ Тематика и планы семинарских занятий ♫ Элективный курс «История западноевропейской музыки» читается студентам-культурологам IV года обучения. Программа предусматривает... | ||
Высшая школа экономики Курс рассчитан на студентов 3 курса Факультета мировой экономики, читается в течение 1 и 2 модулей и складывается из лекций, семинарских... | Правительство Российской Федерации Министерство образования и науки Российской Федерации Дисциплина читается студентам магистерской программы «Демография». Курс по выбору. Продолжительность курса 40 учебных часов, в том... | ||
Программа курса пояснительная записка Учебный курс предназначен для студентов, обучающихся по специальности высшего профессионального образования «юриспруденция». Объем... | Программа курса Пояснительная записка Продолжительность и структура курса: всего 126 ч. (62 ауд ч., из них 42 ч лекций, 20 ч семинаров, с р. 64 ч.), читается на 4 курсе... |