• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Бакалавриат 2023/2024

Основы дистанционного зондирования Земли

Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»
Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»
Направление: 05.03.02. География
Когда читается: 1-й курс, 1-4 модуль
Формат изучения: без онлайн-курса
Охват аудитории: для своего кампуса
Язык: русский
Кредиты: 5
Контактные часы: 96

Программа дисциплины

Аннотация

Дисциплина предназначена для студентов начальных курсов, знающих основы физической географии, физики, математической статистики и информатики. Курс направлен на формирование знаний о современных способах получения данных дистанционного зондирования и практических навыков сбора, цифровой обработки и тематической интерпретации аэрокосмических снимков для различных задач географических исследований. В курсе рассматриваются такие темы как технологии получения данных и физические основы дистанционного зондирования; свойства и особенности обработки снимков разного типа; основы тематической интерпретации данных дистанционного зондирования в географических исследованиях. Знания и навыки, полученные студентами в результате освоения данного курса, необходимы для изучения учебных дисциплин по тематическому дешифрированию и анализу изображений, пространственному моделированию окружающей среды; для прохождения учебной полевой практики; при подготовке курсовых и квалификационных работ в части самостоятельного подбора и обработки данных дистанционного зондирования.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Формирование знаний о современных технологиях дистанционного зондирования и о сферах их применения для тематических географических исследований на разных масштабных уровнях
  • Приобретение практических навыков сбора, автоматизированной обработки и тематической интерпретации данных дистанционного зондирования различного типа для географических исследований
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • 1. Объясняет особенности регистрации излучения от поверхности Земли в разных спектральных диапазонах и при разных способах дистанционного зондирования
  • 2. Определяет тип цифрового снимка по источнику получения, спектральному, пространственному разрешению; использует разные способы визуализации снимков
  • 3. Проводит геометрическую привязку, коррекцию и ортотрансформирование снимков
  • 4. Принимает решение о необходимости радиометрической калибровки и атмосферной коррекции снимков и непосредственно производит такую коррекцию, создает и тематически интерпретирует индексные изображения; проводит предварительную обработку радиолокационных снимков
  • 5. Обоснованно выбирает параметры съемки и обработки сверхвысокодетальных оптических данных с БПЛА в зависимости от места проведения и тематики географических исследований
  • 6. Подбирает данные, необходимые для решения конкретной тематической научной или прикладной задачи географического исследования из современного фонда аэрокосмических снимков и производных продуктов их обработки, используя все имеющиеся возможности доступа к таким данным
  • 7. Распознает и выделяет географические объекты на аэрокосмических снимках различного пространственного разрешения и типа
  • 8. Разрабатывает схемы визуального и автоматизированного дешифрирования аэрокосмических снимков различного пространственного разрешения и типа
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Введение. Значение дистанционного зондирования для географических исследований.
  • Основные технологии получения данных дистанционного зондирования
  • Физические основы дистанционного зондирования Земли.
  • Аэрокосмические снимки как пространственные данные
  • Компьютерная обработка аэрокосмических снимков в оптическом диапазоне для улучшения их изобразительных и дешифровочных свойств
  • Геометрические свойства аэрокосмических снимков
  • Особенности предварительной обработки и тематической интерпретации радиолокационных снимков
  • Современный фонд данных дистанционного зондирования
  • Основы фотограмметрической обработки аэрокосмических снимков
  • Основы дистанционного зондирования с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА)
  • Основы тематической интерпретации данных дистанционного зондирования в географических исследованиях
  • Технология и методика дешифрирования
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Практическая работа 6 "Индексные преобразования"
  • неблокирующий Экзамен
  • неблокирующий Домашнее задание 1 "Эталонирование снимков"
    По серии снимков различного пространственного и спектрального разрешения на выбранную территорию студент составляет таблицу дешифровочных эталонов различных географических объектов и пояснительную записку к ней. Домашнее задание выполняется студентом в часы самостоятельной работы. В период подготовки домашнего задания проводятся регулярные консультации с преподавателем
  • неблокирующий Практическая работа 2 "Орбитальные характеристики ресурсных и метеорологических спутников"
    Изучение орбитальных характеристик ресурсных и метеорологических спутников Земли при помощи программы Orbitron
  • неблокирующий Практическая работа 7 "Геометрическая коррекция изображений"
  • неблокирующий Практическая работа 10 "Формирование полетного задания для БПЛА"
    Формирование полетного задания для БПЛА мультироторного типа с различными параметрами съемки выбранного объекта или участка территории
  • неблокирующий Практическая работа 9 "Стереофотограмметрическая обработка изображений"
    Выполнение наземной фотограмметрической съемки одиночного объекта и стереофотограмметрическая обработка полученных данных.
  • неблокирующий Коллоквиум "Современные фонды аэрокосмических снимков"
    Коллоквиум проводится в формате устного представления и обсуждения результатов отчетов ранее выполненных домашних заданий. Преподаватель устанавливает регламент выступлений, представляющих проект и время на общее обсуждение всех прослушанных докладов.
  • неблокирующий Домашнее задание 4 "Визуальный анализ и автоматизированное выявление изменений"
    Визуальный анализ и автоматизированное выявление изменений земельного покрова/землепользования по серии разновременных мультиспектральных снимков
  • неблокирующий Практическая работа 1 "История дистанционного зондирования"
  • неблокирующий Экзамен
  • неблокирующий Практическая работа 4 "Свойства и способы визуализации мультиспектральных снимков"
  • неблокирующий Домашнее задание 2 "Визуальное дешифрирование"
    Составление схемы визуального тематического дешифрирования мультиспектрального снимка высокого разрешения на выбранную территорию Домашнее задание выполняется студентом в часы самостоятельной работы. В период подготовки домашнего задания проводятся регулярные онлайн-консультации с преподавателем.
  • неблокирующий Домашнее задание 3 "Автоматизированное дешифрирование и классификация изображений"
    Автоматизированное дешифрирование типов земельного покрова/землепользования по снимкам Sentinel-2 с использованием различных алгоритмов классификации изображений
  • неблокирующий Домашнее задание ""Фонды аэрокосмических снимков"
    Работа с электронными фондами аэрокосмических снимков. Анализ обеспеченности аэрокосмическими снимками и производными продуктами их обработки выбранной территории на заданный временной интервал; подготовка каталога метаданных и оценка применимости собранных данных для географических исследований данной территории. Домашнее задание выполняется студентом в часы самостоятельной работы. В период подготовки домашнего задания и представления его результатов на коллоквиуме проводятся регулярные онлайн-консультации с преподавателями.
  • неблокирующий Практическая работа 5 "Радиометрическая калибровка и атмосферная коррекция снимков"
  • неблокирующий Практическая работа 3 "Спектральные образы природных и антропогенных объектов"
  • неблокирующий Практическая работа 8 "Радиолокационные изображения"
    Получение, предварительная обработка и интерпретация радиолокационных изображений
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • 2023/2024 учебный год 1 модуль
    0.1 * Практическая работа 1 "История дистанционного зондирования" + 0.2 * Практическая работа 2 "Орбитальные характеристики ресурсных и метеорологических спутников" + 0.2 * Практическая работа 3 "Спектральные образы природных и антропогенных объектов" + 0.2 * Практическая работа 4 "Свойства и способы визуализации мультиспектральных снимков" + 0.3 * Экзамен
  • 2023/2024 учебный год 3 модуль
    0.2 * Домашнее задание ""Фонды аэрокосмических снимков" + 0.05 * Коллоквиум "Современные фонды аэрокосмических снимков" + 0 * Практическая работа 5 "Радиометрическая калибровка и атмосферная коррекция снимков" + 0.1 * Практическая работа 6 "Индексные преобразования" + 0.1 * Практическая работа 7 "Геометрическая коррекция изображений" + 0.15 * Практическая работа 8 "Радиолокационные изображения" + 0.1 * Практическая работа 9 "Стереофотограмметрическая обработка изображений" + 0.3 * Экзамен
  • 2023/2024 учебный год 4 модуль
    0.2 * Домашнее задание 1 "Эталонирование снимков" + 0.25 * Домашнее задание 2 "Визуальное дешифрирование" + 0.25 * Домашнее задание 3 "Автоматизированное дешифрирование и классификация изображений" + 0.2 * Домашнее задание 4 "Визуальный анализ и автоматизированное выявление изменений" + 0.1 * Практическая работа 10 "Формирование полетного задания для БПЛА"
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Emilio Chuvieco. (2020). Fundamentals of Satellite Remote Sensing : An Environmental Approach, Third Edition. CRC Press.
  • Fundamentals of satellite remote sensing : an environmental approach, Chuvieco, E., 2020
  • James B. Campbell, & Randolph H. Wynne. (2011). Introduction to Remote Sensing, Fifth Edition: Vol. 5th ed. The Guilford Press.
  • Аэрокосмические методы географических исследований : учебник для вузов, Книжников, Ю. Ф., 2004

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Margarita N. Favorskaya, & Lakhmi C. Jain. (2017). Handbook on Advances in Remote Sensing and Geographic Information Systems : Paradigms and Applications in Forest Landscape Modeling. Springer.
  • Sam J. Purkis, & Victor V. Klemas. (2011). Remote Sensing and Global Environmental Change. Wiley-Blackwell.
  • Siamak Khorram, Cynthia F. van der Wiele, Frank H. Koch, Stacy A. C. Nelson, & Matthew D. Potts. (2016). Principles of Applied Remote Sensing (Vol. 1st ed. 2016). Springer.
  • Steven M. de Jong, & Freek D. van der Meer. (2004). Remote Sensing Image Analysis: Including the Spatial Domain. Springer.