遥感地学分析.doc

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1、实验大纲一、实验目标《遥感地学分析》是一门快速发展的多学科融合的综合性课程。课程的难点多，在教学中采用理论教学、对比分析、野外实习与实验遥感等多种教学手段相结合，通过实验教学环节使学生加深对知识点的理解和掌握。本课程的实验教学围绕课程的重点与难点合理安排实验项目，逐步培养学生的理解能力、动手能力与创新能力。本课程的重点与难点主要包括下面几个方面：（1）区域宏观分异与遥感影像特征的关系的认识。遥感地学分析是基于区域地理分异基础上的遥感分析方法，地理分布或目标地物的差异性和相似性决定遥感影像的反射或辐射特征，是正确理解遥感地学分析的前提。（2）目标地物信息的提取模型的理解与掌握。

2、（3）综合分析能力的培养。依据上述重点与难点，在实验环节上采取以下措施：（1）强化课程野外实习。充分利用遥感影像进行野外实习是解决区域差异性与相似性认识的必要措施。本课程与相关公司合作制作了南京汤山的遥感图像，并确定该区域为课程野外实习场所，进行土地利用/覆盖、岩石类型、土壤等方面的差异性分析并结合遥感图像的影像特征认识，强化了区域差异性在遥感图像上表现的认识，从而提高学生对遥感图像的理解。（2）充分利用遥感试验场实验，提高学生对目标地物的反射与辐射特性的认识。结合遥感试验场的土壤、水体的反射光谱测定和土壤热红外辐射的测定和土壤、水体的化学成分分析，进一步认识不同组分对反射和

3、辐射的影响，从而从微观上进一步理解遥感分析方法。（3）本科学生分组参与主讲教师承担的项目，进一步提升学生的研究和综合分析能力。二、实验计划实验编号实验内容课时1目标地物反射波谱的测量32遥感图像典型地物波谱特征分析63典型土壤类型的波谱特征34水体波谱特征与水环境质量分析65植被波谱特征与叶面积指数、生物量分析66土地利用/覆盖信息提取3三、考核办法实验的考核内容是各项实验报告。评分方法主要依据实验报告的规范程度和分析问题是否有理有据。实验一：目标地物反射波谱的测量（3学时）原理与方法地物光谱反射率野外测定的原理可参看相应教材，这里不再进行赘述。实习采用垂直测量的方法，计算公

4、式如下：（1.1）式中：为被测物体的反射率，为标准板的反射率，、分别为测量物体和标准板的仪器测量值。实验仪器1可见光-近红外光谱辐射计，波长范围0.4～2.5（有0.4～1.1或1.3～2.5两种仪器），以其性能稳定，便于携带，数据的提取比较容易。表1-1列出了目前常用的光谱仪，仪器的具体使用方法可参见相关的仪器说明书。2标准参考板（白板或灰板）。表1-1常见的光谱辐射仪型号生产地波长范围/WDY-850地面光谱辐射计中科院长春光机所0.38～0.85DG-1野外光谱辐射计中科院安徽光机所0.4～1.1SRM-1200野外光谱辐射计日本0.38～1.2SE-590便携式光谱辐

5、射计美国0.38～1.1WDY-2500红外地物光谱辐射计长春0.8～2.5DG-2野外光谱辐射计安徽1.3～2.5DW地物光谱仪北京师范大学0.4～1.1ASD光谱辐射计美国0.1～1.0/0.4～2.5实验目的1学习地物光谱的测定方法；2认识地物光谱反射率的规律；3学习绘制地物反射光谱曲线；实验报告内容包括：目的、仪器、测量目标基本信息、环境参数表、测试数据表、一组反射率曲线图、误差分析等。实验二：遥感图像典型地物波谱特征分析（3学时）原理与方法太阳辐射到达地面之后，物体除了反射作用外，还有对电磁辐射的吸收作用。电磁辐射未被吸收和反射的其余部分则是透过的部分，即：太阳辐射

6、能量＝反射能量＋吸收能量＋透射能量反射能量的大小决定了不同地物在不同电磁波波段上的反射率的大小，针对实验一测量获得的典型地物波谱数据分析其不同波长上的反射和吸收特征。实验方法采用曲线分析法，分析典型地物的反射光谱峰谷变换。实习仪器学生实习机房图象处理软件（ENVI3.5）实验目的1、掌握典型地物（植被、水体、裸岩等）类型的波谱特征；2、掌握应用遥感图像处理软件进行典型地物波谱分析方法。3、重点分析不同植被类型光谱差异的影响因素实验报告内容包括：典型地物（植被、水体、裸岩等）类型的波谱特征与遥感影像的对比分析，不同植被类型光谱差异的影响因素分析。实验三：典型土壤类型的波谱特征（

7、3学时）原理与方法土壤的理化性质差异决定着反射波谱性质的差异性，通常来说自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值，它随着波长的增长反射率逐步增加，但是由于不同的土壤类型理化性质也不相同，其反射率受到土壤质地、有机质量、土壤含水量等方面的影响。土壤质地越细反射率越高，有机质含量越高和含水量越高反射率越低。因此可以通过实验的方法探讨不同土壤类型的光谱特征，以及根据光谱特征分析土壤的理化性质。实习仪器学生实习机房图象处理软件（ENVI3.5）ASD野外光谱仪实验目的1、了解典型土壤的波谱特征；2、分析不