1、 遥感科学与技术专业 （一）课程教学大纲 城市 遥感 （双语） 课程教学大纲 Course syllabus for“ Urban Remote Sensing “ 一、基本信息 basic information 课程编号 课程中文名称 城市遥感 (双语 ) 课程英文名称 Urban Remote Sensing 课程类别 通识教育（ ）基础教育（ ）学科基础（ ） 专业基础（ ）专业技术（ ） 课程性质 必修（ ）限选（ ） 任选（ ） 适用专业 遥感科学与技术 总学时 48 （含 8 学时上机实验） 学分 3 先修课程 遥感原理、航空航天数据获取、遥感数字图像处理 并修课程 遥感技术应用
2、，高光谱遥感 开课单位 测绘与城市空间信息学院遥感工程系 二、教学目的与任务 Purpose and task （一）目的 Purpose 城市遥感是遥感科学与技术专业本科生的必修课，是一门以理论阐述为主，结合部分课内实验的专业技术课程。本课程教学突出以学生主动学习为主，教学为辅的教学理念，调动和激发学生的学习热情。本课程的教学目 的是通过本课程的学习，使学生了掌握利用遥感技术解决城市中存在的环境、生态等问题，同时掌握目前国内外常用的高分辨率遥感卫星数据以及基本的图像预处理、图像分类等知识。 Urban remote sensing is a technical course for unde
3、rgraduate students in remote sensing science and technology. The main purpose of the course is stressing on the combination between theory and practice, basic concepts and theories are given in lectures in detail. Practices for the basic technology are designed as well which is helpful for improving
4、 students abilities to resolve real urban problems. Outcomes of learning this course are supposed that the students can understand the basic concepts, major sensors, satellite image processing and information extraction technologies as well as the application of remote sensing technology in urban ar
5、ea. （二）任务 Task 本课程的学习以教师讲授为主，同时辅之以讨论、课后作业、实例演示等手段，同时，为了提高学生对理论知识的理解，设置了 8 个学时的课内实验。本课程的教学任务对城市遥感技术的基本理论知识、高分辨率影像的图像处理知识以及专题信息提取技术等，通过本课程的学习，使学生 了解本专业的前沿发展现状和趋势 ，具有扎实的遥感科学与技术专业理论与技术知识，同时 具有运用工程基础知识和本专业基本理论知识解决问题的能力 ，为学生日后从事工作奠定基础。 Formative teaching plus active learning are the major teaching methods
6、, as well as discussions, assignments and demonstration. For further understanding the knowledge in remote sensing, this course is divided into theoretical lessons with 40 hours and practical lessons with 8 hours. This kind of course design can provide students an effective way to understand the bas
7、ic principle and technological knowledge in the discipline of urban remote sensing, which is very helpful for students further acquiring the relative knowledge and resolving real problems in their further jobs. 三、教学内容与要求 Content and Requirements （一）城市遥感概述 Overview 2.0 学时 Credit hours: 2.0 1、遥感的基本概念
8、Basic concepts 2、城市遥感的内涵 What is urban remote sensing 3、城市遥感发展与趋势 Developments and trends of urban remote sensing 要求：了解城市遥感的基本概念、涉及到的遥感基础知识、技术和方法，了解城市遥感的发展现状、发展趋势和主要研究方向 Requirements: get the basic knowledge on remote sensing and its support for urban remote sensing, the state of art in urban remote
9、 sensing and its development and research directions. （二）城市区域研究的遥感系统 Remote Sensing Systems for Urban Areas 12 学时 (含 2 学时上机， 6 学时反转课堂 ) Credit hours: 12 （ 2 hours lab experience） 1、 Landsat 系列卫星的城市应用 Landsat imagery for urban studies 2、亚米级高分辨率卫星的城市应用 Optical sub-meter high-resolution satellite remot
10、e sensing for urban applications 3、高光谱数据的城市应用 Hyperspectral remote sensing of urban features 4、高分 SAR 影像及其城市应用 Very high resolution Synthetic Aperture Radar and urban areas 5、 Lidar 数据的三维建筑物构造提取 Three-dimensional building reconstruction from lidar 6、上机：适宜城市遥感的各类遥感数据特征 Lab: Remote sensing data charac
11、teristics for urban remote sensing 要求：掌握适合于城市尺度研究与专题应用的遥感数据及其特征 Requirements: get the knowledge of satellite imagery characteristics suitable for urban remote sensing （三）城市专题信息提取技术 Image processing algorithms and techniques for urban attribute extraction 12 学时 (含 4 学时上机 ) Credit hours: 12 （ 4 hours
12、lab experience） 1、面向对象模式识别及分类 An object-oriented pattern recognition approach for urban classification 2、城市 特征亚像元分解技术 Characterizing sub-pixel composition using spectral mixture analysis 3、人工神经网络分类 Artificial neural networks for urban classification 4、多光谱影像的空间增强技术 Spatial enhancement of multispectra
13、l images on urban areas 5、上机：城市典型地表特征提取 Lab: Urban attribute extraction 要求：了解适合于城市地表典型特征的提取技术，掌握面向对象的分类方法 Requirements: get the knowledge of urban attribute extraction methods; grasp the object-oriented methods for urban classification. （四）城市环境遥感 Urban Environmental Analysis 16 学时 (含 2 学时上机 ) Credit
14、 hours: 12 （ 2 hours lab experience） 1、不透水地面遥感 Remote sensing of impervious surfaces 2、基于遥感的城市水文模型 Role of remote sensing in hydrological modeling of urban areas 3、城市化和生态多样性遥感监测 Urbanization and biodiversity 4、城市扩张监测 Measuring and defining urban sprawl 5、城市热环 境遥感 Urban thermal environment 6、城市空气质量监测
15、 Air quality modeling 7、城市景观变化遥感监测 Urban growth and landscape change modelling 要求：掌握城市环境遥感监测的主要方法和技术流程 Requirements: understand the methodologies and technical flowchart for urban environmental remote sensing; （五） 城市社会经济分析 Urban socioeconomic analysis 6 学时 Credit hours: 6 1、城市人口估算 Population estimat
16、ion with high-resolution remote sensing and Lidar 2、夜光遥感及其应用 Satellite observed nighttime lights and applications 3、环境诊断分析 Integrating GIS and RS for environmental justice analysis 要求：掌握基于遥感的城市社会经济分析方法 Requirements: understand the principles and methods for performing urban socioeconomic analysis by
17、 combining GIS and RS technology. 四、学时分配表 Credit hour allocation table 内 容 content 讲授 credit hour 实验 experiment 实践 practice 上机 Lab 课外学时 Extracurricular credit hours 小计 Total hours 概述 overview 2 2 城市区域研究的遥感系统 Remote Sensing Systems for Urban Areas 10 2 12 城市专题信息提取技术 Image processing algorithms and te
18、chniques for urban attribute extraction 8 4 12 城市环境遥感 Urban Environmental Analysis 14 2 16 城市社会经济分析 Urban socioeconomic analysis 6 6 总 计 Total hours 40 8 48 五、主要教学方法 Teaching methods 本课程教学主要以学生主动讨论式学习为主，讲授为辅，其中穿插实例演示、讨论、学生汇报、练习题以及上机等多种方式，做到精彩纷呈，重点突出。实验教学的安排以理论联系实际，弥补课堂教学的不足。适当布置课 外作业，对难点与重点，通过作业的形式进
19、行巩固，加深教学内容的理解。实验教学主要进行课程相关理论环节的验证性实验。 This course is given mainly in active learning by students including discussions, case studies, exercises, students presentations as well as laboratory experiences so as to attracting the students actively attending the learning of this courses with stressing on
20、 the most important contents. The lab time mainly for testing some phenomenon and creating some reflective curves for some typical land cover types. Additional a proportion of homework will be assigned for students to overview and understand the knowledge learned in class. 1、知识传授 knowledge transform
21、ation 通过课堂讲授、讨论、答疑、习题、课程实验等教学方式，传授城市遥感课程相关的基础知识。 Different kinds of teaching methods such as lectures, discussions, exercises, case studies and lab experiences to transform the basic knowledge convinced in this course. 2、能力培养 capability cultivation 通过课堂理论讲授与案例相结合，提高学生利用专业知识解决实际问题的能力；通过学生自主学习与讨论式教学相结
22、合，培养学生对本学科知识的深入理解，为学生日后相关课程的学习奠定理论基础。 Typical applications were introduced to supplement the understanding of the basic knowledge convinced in this course, which can improve the capability of students for resolving the real problems using advanced technologies; the combining of active learning and d
23、iscussion can lead to students further understanding the principles in this cause, which makes a foundation for the following courses study. 3、素质提升 student quality improvement 结合应用案例对理论知识的系统讲解，在教学中潜移默化地渗入本行业数据的敏感性，并提及我国科技发展与国外科技发展的差异，使学生在获得专业知识的同时，激发学生爱国的热情，提高学生的专业素养。 By combining case study with ba
24、sic knowledge, mentioning the sensitivity of the remotely sensed data as well as the introduction of the scientific development difference between domestic and abroad, this course can improve the students further understanding in this subject. 4、反转课堂 Active learning 通过布置作业的形式，培养学生自动学习的能力。通过网上调查、分组讨论
25、、作者展示等环节掌握目前可以用于城市遥感的卫星数据、特征及其在城市遥感中的潜在应用。 How to learn actively by student themselves is one of the teaching focuses in this course. Students will be divided into several groups and make a survey through Internet to know about the characteristics of satellite images and their possible applications
26、in urban remote sensing, results will be displayed in presentation. 六、实践教学内容与要求 Contents and requirements of practice teaching 课内实验 lab time 通过 8 学时的演示验证性实验，使得学生能够使用遥感图像处理软件完成遥感图像特征识别、专题信息的提取、以及遥感在城市环境监测中的应用等内容。 8 credit hours of demonstration-type experiments are designed for students to familiar w
27、ith the characteristics of remote sensing data, information extraction of the urban attributes, and the possible application of remote sensing in urban environment monitoring and analysis. 七、考核与成绩评定 Assessment and Grading 成绩评定按百分制，其中平时成绩占总成绩的 50%，期末考试占总成绩的 50%； 平时成绩中主要包括出勤（ 20%）、课堂表现 主要包括回答问题满意的程度、参
28、与讨论的积极程度等、课堂练习是否给出正确答案（ 20%）、上机练习主要包括操作的熟练程度、结果是否正确、实验报告是否完整（ 20%）、作业及调查成果展示（ 40%） 期末考试中客观题（ 80%），主观题（ 20%），以闭卷形式考试 The course adopts the hundred-mark system. It uses a variety of assessment methods integration, and there is multi-faceted assessment for students to grasp the situation. Specific meth
29、ods: Total score=Usual50%+final exam50% Usual score are based on the usual performance including the attendance, homework, experiment results, and so on. Final exam: We do close-book examination. This exam focuses on checking the students ability in understanding the basic principles concern in GIS
30、including 80% subjective questions and 20% objective questions. 八、大纲编制说明 Instructions of Editing Outline 本课程教学大纲编撰的依据： 1. 北京建筑大学测绘工程专业 2014 版培养方案； 2. 北京建筑大学 .关于做好 2014 版本科教学大纲、课程简介修订工作的通知 (教字 201419 号 )； 3. 中国工程教育认证协会 .工程教育认证标准 . 2012.7； 4. 2012 年高等教育本科专业目录 . 高等教育出版社 .2012.10 The outline is written
31、mainly based on teaching plans in version number 2014 and contents of this course in National Top Quality Curriculums as well as the standard for the engineering education. 九、教材及参考书目 Textbooks and references （一）教材（或建议教材） Textbook Yang Xiaojun, Urban remote sensing, Wiley-blackwell, 2011 （二）参考书目 杜培军等
32、，城市环境遥感的方法与时间，科学出版社， 2013 邵振峰，城市遥感，武汉大学出版社， 2009 十、其他可以利用的学习资源 Other available learning resources 无 十一、本大纲主要起草人、审阅人 Main Drafters and Reviewers of Outline 主要起草人：蔡国印 审阅人： 吕书强 沈 涛 日期： 年 月 日 遥感原理与应用（双语） 课程教学大纲 一、基本信息 课程编号 20324014 课程中文名称 遥感原理 课程英文名称 Principles of Remote Sensing 课程类别 通识教育（ ）基础教育（ ）学科基础（
33、 ） 专业基础（ ）专业技术（ ） 课程性质 必修（ ）限选（ ）任选（ ） 适用专业 测绘工程、地理信息科学、遥感科学与技术 总学时 32 学分 2 先修课程 专业概论、自然地理学 并修课程 高等数学 A，普通物理 B 开课单位 测绘与城市空间信息学院遥感工程 系 二、教学目的与任务 （一）目的 遥感原理与应用测绘工程、地理信息科学和遥感科学与技术专业的必修课，是一门以理论阐述为主，结合部分课内实验的学科基础课程。本课程教学突出以学生主动学习为主，教学为辅的教学理念，调动和激发学生的教学热情。本课程的教学目的是通过本课程的学习，使学生了解遥感的基本特点、主要应用领域、发展历程及发展趋势，掌握
34、太阳辐射、地球辐射特征，典型地物的特征光谱信息，以及主要地物的波谱特性及地物波谱的测量方法，同时了解目前国内外常用的遥感卫星数据以及基本的图像预处理、图像分类等知识。 （二）任务 本课程的学习以教师讲授为主，同时辅之以讨论、课后作业、实例演示等手段，同时，为了提高学生对理论知识的理解，设置了 8 个学时的课内实验和为期 1 周的课程实习。本课程的教学任务对遥感技术的基本理论知识、基本的图像处理知识以及图像分类技术等，通过本课程的学习，使学生 了解本专业的前沿发展现状和趋势 ，具有扎实的测绘学科基本理论和工程专业理论与技术知识，同时 具有运用工程基础知识和本专业基本理论知识解决问题的能力 ，为学
35、生日后学习其他课程奠定基础。 三、教学内容与要求 （一）遥感概述 4.0 学时 1、遥感基本概念 2、遥感技术系统 3、遥感特点与作用 4、遥感发展与趋势 要求：了解遥感的主要技术特点与应用情况、遥感技术系统的主要构成及遥感技术系统中信息获取、传输与接收、图像处理和提取与分析的完整过程 （二）电磁波谱与地物波谱特征 8 学时 1、电磁波与电磁辐 射 2、太阳辐射及大气对辐射的影响 3、地球辐射 4、典型地物波谱特征及测量方法 要求：掌握太阳辐射与地球辐射的基本原理；掌握大气对辐射的影响；典型地物波谱特征及测量方法。 （三）遥感卫星及其运行轨道 4.0 学时（反转课堂） 1、遥感卫星、空间轨道及
36、其运行特征 2、遥感平台及其轨道特征 3、国内外常用的遥感数据及应用 要求：了解遥感平台、主要的遥感卫星及其轨道参数，掌握不同分辨率的遥感数据及其 潜在应用 （四）遥感成像和影像特性 2.0 学时 1、遥感成像机理 2、传感器类型及扫描特征 3、不同传感器图像特点 要求：掌握传感器扫描及遥感构像特性、评价遥感影像的主要指标（主要包括空间分辨率、光谱分辨率和辐射分辨率） （五）遥感图像预处理 6 学时 1、遥感图像预处理的 必要性及意义 2、遥感图像几何纠正 3、遥感图像辐射纠正 4、遥感软件及图像预处理介绍 要求：掌握遥感图像几何纠正和辐射纠正的基本原理 （六）遥感图像分类及后处理 6 学时
37、1、图像分类的概念及原理 2、非监督分类 2、监督分类 3、分类后处理方法 要求：掌握遥感图像监督分类和分监督分类的异同及各自的主要算法 （七）分类图像精度评定 2.0 学时 1、精度评定地面数据获取方法 2、精度评定指标及计算方法 要求：掌握分类后图像精度评定的指标和计算方法 四、学时分配表 内 容 讲授 实验 实践 上机 课外学时 小计 遥感概述 4 4 电磁波与电磁辐射 8 8 遥感卫星及其运行轨道 4 4 遥感成像和影像特性 2 2 遥感图像预处理 6 6 遥感图像分类及后处理 6 6 分类图像精度评定 2 2 总 计 32 32 五、主要教学方法 本课程教学主要以学生主动讨论式学习为
38、主，讲授为辅，其中穿插实例演示、讨论、学生汇报、练习题等多种方式，做到精彩纷呈，重点突出。实验教学的安排以理论联系实际，弥补课堂教学的不足。适当布置课外作业，对难点与重点，通过作业的形式进行巩固，加深教学内容的理解。 实验教学主要进行课程相关理论环节的验证性实验。 1、知识传授 通过课堂讲授、讨论、答疑、习题、课程实验等教学方式，传授遥感原理与应用课程相关的基础知识。 2、能力培养 通过课堂理论讲授与案例相结合，提高学生利用专 业知识解决实际问题的能力；通过学生自主学习与讨论式教学相结合，培养学生对本学科知识的深入理解，为学生日后相关课程的学习奠定理论基础。 3、素质提升 结合应用案例对理论知
39、识的系统讲解，在教学中潜移默化地渗入本行业数据的敏感性，并提及我国科技发展与国外科技发展的差异，使学生在获得专业知识的同时，激发学生爱国的热情，提高学生的专业素养。 4、反转课堂 通过布置作业的形式，培养学生自动学习的能力。通过网上调查、分组讨论、作业展示、回答问题等环节掌握目前国内外的高、中、低分辨率的卫星及其波段特征和潜在的应用等。 六、实践教学内容与要求 1、课程实习 通过一周时间的实习，使学生掌握遥感技术基础的基本流程，熟悉遥感技术基础过程中涉及到的遥感数据的基本处理方法，包括典型地物的光谱测量方法及光谱对比和建库及入库方法，结合采集的地图光谱，利用已有遥感数据实现对遥感数据的图像读写
40、、彩色合成、几何校正、辐射纠正、图像裁剪、图像镶嵌、图像分类及精度评定等方法。使学生对遥感技术的基础及其简单应用有一个全面的了解，加深对课堂理论知识的理解，熟悉常用的专业遥感图像处理软件。 七、考核与成绩评定 成绩评定按百分制，其中平时成绩占总 成绩的 50%，期末考试占总成绩的 50%； 平时成绩中主要包括出勤（ 40%）、课堂表现主要包括回答问题满意的程度、参与讨论的积极程度等、课堂练习是否给出正确答案（ 20%）、作业及反转课堂的课业准备及参与状况（ 40%） 期末考试中客观题（ 80%），主观题（ 20%），以闭卷形式考试 八、大纲编制说明 本课程教学大纲编撰的依据： 5. 北京建筑大
41、学测绘工程专业 2016 版培养方案； 6. 北京建筑大学 .关于做好 2014 版本科教学大纲、课程简介修订工作的通知 (教字 201419 号 )； 7. 中国工程教育认证协会 .工程教育认证 标准 . 2012.7； 8. 2012 年高等教育本科专业目录 . 高等教育出版社 .2012.10 九、教材及参考书目 （一）教材（或建议教材） 蔡国印 杜明义等，遥感技术基础双语讲义，武汉大学出版社， 2016 孙家 炳，遥感原理与应用（第二版），武汉大学出版社， 2009 （二）参考书目 1、 孙家 炳，遥感原理与应用（第二版），武汉大学出版社， 2009 2、梅安新、彭望 琭 、秦其明、刘慧平，遥感导论，高等教育出版社， 2001 3、秦其明 遥感概论网络教程，高程教育出版社， 2003 4、日本遥感协和，遥感精解，测绘出版社， 1993 十、其他可以利用的学习资源 国家精品课程资源网 十一、本大纲主要起草人、审阅人 主要起草人：蔡国印 审阅人： 沈 涛 王荣华 日期： 年 月 日
