遥感物理基础课程组织设计及实验教学

遥感物理基础课程是遥感科学与技术类本科专业的大类平台课,是后续专业课的基础.针对遥感物理基础课程内容在全国各高校过度差异化的问题,对课程内容进行了组织和设计建议,以电磁波原理及应用为出发点,分章节论述了相关知识点及其联系,并设计了教学实验以帮助学生理解和巩固课程的知识.同时对该课程与先修和后续课程的衔接以及教学方法进行了探讨.     

一本理论联系实际的教学科研参考书

由中国地质大学(北京)孙星和副教授编写的“宇航遥感物理基础”一书最近将由地震出版社出版。这本书,孙老师积十多年讲授“遥感物理”的经验和研究心得编写而成。 该书理论联系实际,不仅系统地阐述了电磁辐射的特性及微观机制,而且结合遥感应用介绍了电磁辐射与各种地物作用的机理及各种地物的反射、辐射特征,并概括出相应波段的“宇航遥感模式”,故不仅可供教学、科研工作参考,而且对遥感应用也有所裨益。 该书比较系统地介绍了可见光、近红外、热辐射及微波辐射特性,也介绍了相应的遥感系统和图像特征。另外还介绍了电磁辐射与大气的作用…     

岩石受力红外与微波辐射变化机理及地应力遥感关键问题

地应力遥感是遥感科学的新范式,是打开地震遥感预测大门的金钥匙;岩石受力附加电磁辐射的产生机理、感知模型及定量分离是地应力遥感的理论基础。本文简要回顾了地震红外及微波遥感异常研究的历程,系统梳理了固体力学中电磁辐射实验观测的研究成果,包括材料应力与损伤的热像分析、岩石受力破裂过程的红外成像观测、红外波谱辐射观测及微波辐射观测。系统总结了岩石受力电磁辐射变化机理研究的代表性成果,包括矿物晶体压电效应、裂纹尖端放电效应、自由电子逃逸效应、孤立系统能量平衡等岩石物理机制;分析了岩石受力附加电磁辐射变化的量子力学机理,包括晶体原子振动能级跃迁及矿物分子转动能级跃迁;讨论了岩石介电常数变化效应、地表发射率变化效应等遥感物理机制。结合地应力变化驱动下的地球系统耦合现象,分析了地壳岩体电流激发效应、地下氡气逸出效应的原理与不足,总结提出了地球系统地震响应的多尺度性。最后,面向中国地球物理卫星重大计划,提出了地应力遥感亟待突破的三大关键问题,即地应力遥感卫星的波段优选与组合配置、构造活动及地震前兆的遥感识别与复合诊断、地应力响应现象的协同观测与智能分析。     

基于星敏感器的遥感卫星姿态确定仿真系统实现

为了在地面实验中研究基于星敏感器的遥感卫星姿态自主确定相关技术,本文在基于星敏感器的遥感卫星姿态确定半物理仿真系统工作原理的基础上,对整个系统的总体及各模块进行了详细的设计,最后建立了该半物理仿真系统,为多种目的服务。整个系统的建立能够为基于星敏感器的遥感卫星姿态确定技术新方法、新思路和新方案的研究提供参考。     

青藏高原纳木错湖冰物候变化遥感监测与模拟

湖冰物候是反映区域气候变化的直观指标.由于青藏高原湖冰物候的地面观测不足,遥感与模拟成为动态监测湖冰物候变化并揭示其变化机理的重要途径.本文以纳木错为例,通过不同遥感方法获取了纳木错2000年-2015年湖冰物候的动态变化.在此基础上,将遥感与物理基础清晰的湖泊过程模型相结合,重建了纳木错1963年-2018年的湖冰物...     

一种面向网络发布的海洋遥感数据库引擎

针对海洋遥感数据的有效管理和网络发布需求，设计了面向海洋遥感数据的空间数据库引擎MRSS-DE。介绍了MRSSDE的数据逻辑结构模型、物理存储模型和性能优化方法，通过与主流数据库引擎ArcSDE的对比测试，证明了该引擎对海洋遥感数据具有存储效率高、数据上载速度及响应时间快等特点。     

中国遥感单位介绍

中国科学院上海技术物理研究所 该所从事红外物理和红外光电技术研究,其中遥感光电传感器的研究是该所的主要研究领域。该所与遥感有关的研究室有:航空红外遥感室、航天红外遥感室、红外光电探测器室、电荷耦合器件及特殊光电器件室、热敏传感器室、红外光学薄膜及透光材料室和微型致冷技术室。此外,该所已建成红外物理开放研究实验室和红外探测器材料新工艺研究室。从事红外辐射与物质相互作用和光电子物理、红外探测及跟踪、红外热象仪、红外测温、测湿、报警等研究,开拓有应用前景的红外探测器新材料等。该所研制的遥感仪器关键部件,如不同波段的红外探测器等,有良好的配套能力,并已形成一支具有高级研究人员48人,中级140人的高水平的遥感技术队伍。     

卫星遥感火点监测应用和研究进展

卫星遥感在自然灾害管理和应对中发挥了越来越多的作用。火点遥感在火灾频发的时候也被寄予厚望。梳理了火山、环境、气候、火灾等方面对火点遥感的需求,中国火灾监测的行业用户对时空分辨率需求迫切程度不同;概述了用于火点遥感监测的卫星数据源特点,光谱维度上以热红外敏感波段最重要,卫星轨道特点也是影响火点遥感监测能力重要因素;在分析火点遥感物理原理和方法的基础上,综述了当前火点遥感方法的研究进展及优缺点。按照火灾发生的灾前、灾中、灾后3个阶段,分别讨论了当前火点遥感提供信息支撑的能力。火点遥感用于发现火灾仍需要与地面监测等手段联合使用。     

关于遥感实验场数字孪生体构建的思考

遥感机理模型构建、地表参数反演、遥感产品生产以及真实性检验等均离不开完备的地面先验知识支持，然而目前实验观测、模型模拟等均难以满足观测的完备性需求。目前，基于遥感实验场的数字孪生体生成遥感先验知识以支持遥感基础研究的思路逐渐成熟：突破物理遥感实验场的协同观测技术瓶颈，实现场景三维结构的数字重建；耦合辐射传输、能量平衡和植物生长模型，实现遥感实验场模拟的动态演进；基于物理遥感实验场数字孪生体驱动和约束地表观测数据，通过同化观测与模拟数据反馈优化机理模型，生成精度高、时间连续的完备观测数据集作为先验知识，以支撑遥感机理模型、遥感反演方法和真实性检验等研究。遥感实验场数字孪生体构建方法有望成为小尺度地球系统数字孪生体构建理论的雏形，进而推动地球科学各个学科全面、协同发展。     

多波段多极化被动微波遥感地震应用研究进展与前沿方向探索

被动微波遥感卫星具有多波段多极化观测能力,其全天候、高灵敏度特性契合了地壳活动及地震的监测分析需求。近年来,地震孕育和发生过程中的热异常遥感监测与分析得到了广泛关注。本文从星载被动微波传感器发展和地震被动微波遥感应用两方面,梳理了多波段多极化被动微波卫星遥感用于地震监测与异常识别的研究现状,剖析了微波数据选择、异常分析方法、观测粗差剔除和信息机理认知等方面的进展与不足。总结了近年微波遥感地震应用的研究进展,阐明了多波段多极化被动微波卫星遥感用于地震异常识别的科学逻辑与复合链条。提出了地震遥感的两个前沿探索方向,即地震微波异常的可靠识别、地应力场变化微波遥感的信息物理。指出了遥感-岩石力学基础试验研究和地震遥感综合分析层面亟待解决的关键问题。进而呼吁,多学科联合、交叉乃至融合是地震遥感科学与技术向纵深发展的必由之路。     

地方院校遥感课程教学模式改革探究

随着社会对遥感人才需求的不断增长,遥感学概论课程在高等院校中越来越受到重视,然而原来陈旧的教学内容、教学方法等已无法适应现代遥感技术的飞速发展。鉴于此,本文以唐山师范学院为例,结合多年遥感课程教学经验,在分析该校遥感课程教学现状的基础上,针对存在的问题,从教学内容、教学环境、教学方式等方面对遥感课程改革进行探讨,构建了唐山师范学院遥感课程的内容体系,并结合学生实际情况,提出了将分层教学法运用于遥感课堂理论教学以及将室内与室外相结合、实践与科研相结合的思路运用于实践教学的遥感教学新思路,在遥感课程教学中取得了较好的效果。     

开源软件辅助下“微波遥感”实践教学改革与探索

针对“微波遥感”教学中存在的学生动手能力差、实践能力培养欠缺等问题,探索利用开源软件进行实践教学辅助的教学改革。分析了开源软件在实验教学中的优缺点,介绍了微波遥感中常用的开源软件及主要功能。在此基础上,构建了一套开源软件辅助下的“微波遥感”实践教学项目,建立了标准实验数据集,编写了实验指导材料,并通过百度云盘等方式实现了网络共享。通过教学改革,拓展了学生的实践教学途径,提高了学生的实践动手能力及微波遥感数据处理能力。     

"定量遥感"课程教学与实践改革

根据遥感专业发展特点及高校学生具体情况,在分析了"定量遥感"课程现状的基础上,确定了该课程的教学大纲与教学内容.针对该课程教学与实践中的教学方法和教学手段进行了总结与探讨,使该课程能够适应我国遥感科学技术的发展和人才培养的需要.     

《遥感概论实验》课程教学改革与实践

本文结合"遥感概论实验"课程的具体实践,以突出地物反射特性、地物热辐射特性和后向散射特性三条主线为出发点,基于互联网免费卫星遥感数据,建设遥感教学资源数据库,并科学构建实践教学内容体系,开展以项目教学为引导的遥感课堂教学方法和新的考核方式改革等手段,促进学生创新思维和综合运用遥感能力的培养,提高遥感实践课程的教学质量。     

定量遥感课程有效教学方法探索与实践

定量遥感是遥感科学与技术专业的核心必修课程之一,其涉及内容广泛、基础模型复杂、核心算法众多,采用何种有效教学方法才能顺利完成本科教学目标与要求,成为目前教学过程中的重点和难点。本文提出了一套“知识转化率模型”的教学方法,认为单位学时内学生习得的知识量为教师输出量、学生接受量及学生知识转化率三者的乘积,只有每一单项均达到最优,最终的教学效果才能达到最优。文中详细列举了典型的具体教学措施,以促使“知识转化率模型”中每个单项达到最优化状态。结合“遥感地表温度与植被盖度空间”模型这一定量遥感知识点,阐述了上述教学方法的应用实践。本文研究有助于提升遥感科学与技术专业的教学质量与人才培养水平,也可为其他相关课程的教学提供参考。     

高校GIS专业遥感类课程教学改革探索

阐述了遥感课程的特色及国内开设现状,对该课程的教学改革提出了一些建议。认为学习课程之前需要适当增加相关基础课程;课程体系需要进行优化,各门遥感课程要合理安排教学次序,选择合适的配套教材;注重补充学科前沿知识,扩充学生视野;教学方式需要以形象化教学为主,启发学生创造性思维,提高学生实践能力。     

卫星+AI时代遥感专业模式识别课程的教学实践与改革

在人工智能时代深化遥感产业发展背景下,遥感专业人才培养需要与时俱进,以提高人工智能应用能力。本文针对目前遥感科学与技术专业人工智能核心课程模式识别教学现状及存在的问题,提出面向遥感专业应用导向的模式识别课程建设思路,从教学内容和实践环节两个方面设计了以提高遥感专业学生人工智能应用能力为目的的教学方案。从教学反馈结果来看,本文提出的教学思路不仅激发了学生对模式识别课程学习的兴趣,而且提高了学生应用模式识别方法进行遥感信息解译的能力。     

Google Earth在《城市遥感技术》教学中的应用

Google Earth软件具有免费、开放、简单易用等特点,对丰富教学资源和改善教学方法具有重要意义。基于GoogleEarth平台,在《城市遥感技术》教学中,对于遥感成像和影像特征、遥感解译标志及方法、城市遥感影像的信息提取、城市遥感专项调查等章节的理论教学,应重点运用遥感影像的搜索、标注和显示等功能;对于遥感影像地图制作、地类信息提取、演变信息提取等实验教学,应重点运用采集、存储、查询、分析、显示和输出等集成功能。实践表明,Google Earth值得在地学教育模式革新中推广。     

新工科背景下遥感实验教学CDIO-OBE模式改革

新工科建设是新科技、新产业、新经济形势下我国规划人才战略的重要部署,开拓了我国工程教育改革的新路径。本文介绍了遥感实验教学与新工科教育理念相对接,按新工科建设要求探索工程教育人才培养的新模式改革。遥感实验教学借鉴国际工程教育最新模式CDIO及美国工程教育通用模式OBE,将二者结合实施CDIO-OBE模式教学实践,包括：借鉴《华盛顿协议》体系和欧盟EUR-ACE体系及我国工程教育专业认证标准,制定实验教学整体学习产出;基于课程与学习产出匹配矩阵,优化实验课程体系;根据课程学习产出,设计教学内容;按CDIO组织课程教学,实现教学产出。CDIO-OBE模式以学习产出驱动CDIO下项目和团队的整体训练,通过实现预期学习产出,促进新工科背景下遥感工程人才的培养。     

摄影测量与遥感技术专业实训教学改革与实践

实训教学质量是实现高职人才培养目标的重要环节,本文通过对高职摄影测量与遥感技术专业培养目标的分析,从营造实训环境、加强实训教学队伍建设、开创创新型实训项目、实施实训教学评价四个方面对高职摄影测量与遥感技术专业实训教学进行改革,通过实践,证明了该改革有利于提高高职摄影测量与遥感技术专业实训教学质量。