福建农林大学：3S技术电子教案

教案~学年第学期学院、系室森林旅游与保护系课程名称3S技术专业、年级、班级主讲教师刘健（教授）福建农林大学教案编写说明教案又称课时授课计划,是任课教师的教学实施方案。任课教师应遵循专业教学计划制订的培养目标，以教学大纲为依据，在熟悉教材、了解学生的基础上，结合教学实践经验，提前编写设计好每门课程每个章、节或主题的全部教学活动。教案可以按每堂课（指同一主题连续1~4节课）设计编写。教案编写说明如下：1、编号：按施教的顺序标明序号。2、教学课型表示所授课程的类型，请在理论课、实验课、习题课、实践课及其它栏内选择打“√”。3、题目：标明章、节或主题。4、教学内容：是授课的核心。将授课的内容按逻辑层次，有序设计编排，必要时标以“*”、“#”“？”符号分别表示重点、难点或疑点。5、教学方式、手段既教学方法，如讲授、讨论、示教、指导等。教学媒介指教科书、板书、多媒体、模型、标本、挂图、音像等教学工具。6、讨论、思考题和作业：提出若干问题以供讨论，或作为课后复习时思考，亦可要求学生作为作业来完成，以供考核之用。7、参考书目：列出参考书籍、有关资料。8、日期的填写系指本堂课授课的时间。福建农林大学教案编号：01课时安排：3学时教学课型：理论课⊙实验课□习题课□实践课□其它□题目（教学章、节或主题）：第一章3S技术概述§1.1地球信息科学的含义§1.2“3S”技术的含义及其应用领域§1.3遥感（RS）的概念、发展及应用§1.4全球定位系统（GPS）的概念、发展和应用§1.5地理信息系统（GIS）概念、发展和应用教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1.通过本节学习掌握地球信息科学的基本概念及研究的核心内容、掌握地球信息科学的特点，熟悉地球信息科学的组成及各系统组成的特点2.掌握狭义3S技术的内涵，遥感的基本概念（狭义与广义）、遥感技术的构成要素以及地学信息的评价标准、GPS的基本概念，了解熟悉3S技术目前的应用状况教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：第一章绪论—地球信息科学§1.1地球信息科学*一.地球信息科学的含义、特点二.地球信息科学的组成§1.2狭义的3S技术*一.3S技术含义二.3S技术的应用领域§1.3遥感（RS）的概念、发展及应用*一.遥感基本概念及其分类*二.遥感的特性及优势三.遥感技术的发展史及其发展趋势四、遥感的应用前景§1.4全球定位系统（GPS）的概念、发展和应用一.全球定位系统的基本概念、组成和特性二.全球定位系统的发展史及发展趋势三.全球定位系统的应用§1.5地理信息系统（GIS）概念、发展和应用一．GIS的基本概念、分类及其发展趋势二．GIS的应用特点以及派生应用系统教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书。板书设计：第一章绪论—3S技术概述§1.1地球信息科学的含义一、地球信息科学的含义地球信息科学的定义地球信息科学的解决问题地球信息科学研究的核心内容二、地球信息科学的特点动态性系统性实时性空间特征信息科学三、地球信息科学的组成GIS：多种学科集成的基础平台，用来搜索、存储、管理和分析空间信息数据。RS、DPS（投影测量）、GPS：快速获取和更新地理信息的主要技术手段。地图学与图像图形学：用作地理信息的表示、分析和处理，以及地理信息成果的表达和显示。人工智能：如专家系统（ES）和人工神经网络，使数据采集、更新、分析和应用更加自动化和智能化，达到决策层次的应用。现代通讯技术：为地理信息在各部门的传播和应用提供保证。§1.2“3S”技术的含义及其应用领域狭义3S技术含义RSGISGPS“3S”技术的应用领域地图制图交通管理工商管理城市与区域规划环境监测和分析自然资源管理、监测和评价：§1.3遥感的概念、发展及应用一、遥感技术定义抽像：安装在平台上的传感器，借助于某种信息传播媒介来感测遥远事物的过程。具体：从不同高度的平台（如飞机、人造卫星等）使用传感器收集地物的电磁波信息，再将这些信息传输到地面并加以处理，从而达到对地物的识别与监测的全过程。二、遥感技术的构成要素：对像：被感测的事物传感器：能感测事物并能将感测的结果传递给使用者的仪器。信息传播媒介：在对像和传感器间起信息传播作用的媒介。平台：装载传感器并使之能有效地工作的装置。三、遥感技术分类按遥感对像、遥感平台遥感传播媒介、遥感资料获取、遥感成像方式待方式进行划分。四、遥感技术的特性及地学信息的评价标准五、优势讨论、思考题、作业：1、地球信息科学的含义2、RS概念和构成要素3、什么是主动式遥感和被动式遥感？4、RS按平台分可分为几类？5、什么是成象方式遥感？成象方式遥感分为哪两种方式？含义是什么？6、RS的特征是什么？其优势是什么？7、RS的发展和应用（了解）？8、GPS的概念、组成和特性？9、GPS的发展阶段及其应用？§1.4全球定位系统（GPS）的概念、发展和应用一概念：是一种可以定时和测距的空间交会定点的导航系统。二GPS定位系统的组成：空间星座部分、地面监控系统、接收机。三GPS定位系统的特性：定位精度高、适应性强、自动化程度高、经济效益高、保密性好四GPS的发展五全球定位系统（GPS）的应用：建立、改善各种规模、等级大地控制网；在地球动力学研究方面，精确测定地球板块间的活动情况；监测地球极移现象；方便对海岛、海洋、海面地形图测绘应用工程勘测、放样、变形监测等方面3S集成集成应用在生物科学、导游、人们日常生活等其他应用如国土资源调查、车辆交通管理。六、遥感的发展史、应用和发展趋势㈠遥感的发展史1、世界遥感发展史2、中国遥感发展史㈡遥感的发展趋势㈢遥感应用§1.5地理信息系统概念、发展和应用、发展和应用一GIS概念在计算机软件和硬件的支持下，以一定的格式输入、存贮、检索、显示和综合分析现实世界的各类空间数据及属性特征的技术系统。二GIS分类从提供性能角度、系统开发角度、系统结构角度、数据结构角度GIS相应可分为多种类型三GIS的发展现况（国外）GIS的发展现况（国内）四GIS的应用特点1）GIS应用专业化2）GIS应用社会化3）GIS技术与其它技术的集成和渗透五GIS应用的派生系统1、城市地理信息系统UGIS(UrbanGIS)2、政府地理信息系统GGIS（GovernmentGIS）3、企业地理信息系统EGIS（EnterpriseGIS）4、社会GIS5、军事地理信息系统MGIS(MilitaryGIS)10、GIS的概念、分类及其发展趋势？11、GIS的应用特点以及派生应用系统为何？参考书目：1.刘祖文编著《3S原理与应用》中国建筑工业出版社2.刘基余等《全球定位系统原理及其应用》测绘出版社出版3.陆守一等编著《地理信息系统实用教程》中国林业出版社出版4.仇肇悦等编著《遥感应用技术》测绘出版社出版5.杜道生等编著《RS、GIS、GPS的集成与应用》测绘出版社出版教师姓名：刘健职称：教授年月日福建农林大学教案编号：02课时安排：3学时教学课型：理论课⊙实验课□习题课□实践课□其它□题目（教学章、节或主题）：第二章空间信息技术基础§2.1地球形态§2.2空间与时间参考系统§2.3空间直角坐标系转换§2.4地图投影与地形图的分幅与编号§2.5大气构造教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本章学习，了解地球形态、参考椭球体的类型、掌握我国主要的坐标系统、地图投影类型和地图分幅与编号，大气对遥感电磁波辐射能的影响等基本内容。熟悉空间与时间参考系统，熟悉空间直角坐标系转换、地图投影的种类等基本理论了解大气的基本构造。教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：1.第二章空间信息技术基础§2.1地球形态一．地球形态二参考椭球体三参考椭球的点线面#§2.2空间与时间参考系统一天球坐标系二地球坐标系*三WGS-84坐标系和我国国家大地坐标系四站心坐标系五平面坐标系与高程六、时间系统第二章空间信息技术基础？§2.3空间直角坐标系转换一天球直角坐标系与地球直角坐标系之间的转换二不同地球直角坐标系之间的转换§2.4地图投影与地形图的分幅与编号一地图投影的种类二GIS中地图投影的选择*三我国的地图投影*四地形图的分幅与编号*五地形图的公里网§2.5大气构造一大气对电磁波传播的影响*二大气对遥感电磁波辐射能的影响。教学方式、手段、媒介：教学方式和手段以课堂讲授为主，教学媒介主要为教材、所制作教学幻灯片和教学参考书板书设计：第二章空间信息技术基础§2.1地球形态§1.5地理信息系统（GIS）概念§1.5地理信息系统（GIS）概念、发展和应用、发展和应用一地球形态铅垂线：地理空间中任意一点的重力作用线。水准面：自由静止的水面。大地水准面：与平均海水面重合，并向大陆、岛屿延伸所形成的封闭曲面二参考椭球体地球椭球体是可以用数学公式表示的椭圆绕其短轴旋转而成。三参考椭球的点线面北极点、南极点；赤道面、子午面、子午线。第二章空间信息技术基础§2.2空间与时间参考系统§1.5地理信息系统（GIS）概念§1.5地理信息系统（GIS）概念、发展和应用、发展和应用一天球坐标系黄道面：地球绕地轴(地球旋转轴)自转，同时绕太阳公转，地球绕太阳公转的平面。1、天球直角坐标系2、天球球面坐标系二地球坐标系随地球同频转动的坐标系，即地球坐标系。1、1、地球直角坐标系2、2、地球球面坐标系三WGS-84坐标系和我国国家大地坐标系四站心坐标系1站心地平直角坐标系2站心地平极坐标系五平面坐标系与高程1平面坐标系2高程六、时间系统§2.3空间直角坐标系转换§2.5大气构造一天球直角坐标系与地球直角坐标系之间的转换二不同地球直角坐标系之间的转换§2.4地图投影与地形图的分幅与编号四地形图的分幅与编号1、1:100万地形图的分幅和编号：按纬差4度，经差6度分,J-50；2、1:50万，1:20万，1:10万地形图的分幅和编号,这三种图在1:100万地形图基础上，按经纬度划分。3、1:5，1:2.5万，1:1万地形图的分幅和编号，这三种图在1:10万地形图基础上，按经纬度划分。五地形图的公里网一地图投影的种类二GIS中地图投影的选择三我国的地图投影（一）我国常用的地图投影（二）高斯—克吕格投影(简称高斯投影)（三）兰勃特投影一大气对电磁波传播的影响(1)大气对GPS电磁波传播的影响1)电离层折射；2)对流层折射。二大气对遥感电磁波辐射能的影响1)大气反射；2)大气散射：3)大气吸收；4)大气折射。讨论、思考题、作业：1、地图投影的概念及我国常用的地图投影、高斯—克吕格投影。2、大气对遥感电磁波辐射能的影响主要有哪些3、常用比例尺地形图的分幅与编号参考书目：1.刘祖文编著《3S原理与应用》中国建筑工业出版社2.刘基余等《全球定位系统原理及其应用》测绘出版社出版3.陆守一等编著《地理信息系统实用教程》中国林业出版社出版4.仇肇悦等编著《遥感应用技术》测绘出版社出版5.杜道生等编著《RS、GIS、GPS的集成与应用》测绘出版社出版教师姓名：刘健职称：教授年月日福建农林大学教案编号：03课时安排：3学时教学课型：理论课⊙实验课□习题课□实践课□其它□题目（教学章、节或主题）：第三章GPS的构成§3.1全球定位系统概述§3.2GPS的定位原理第四章全球定位系统定位方法和测量§4.1GPS定位方法§4.2GPS定位采点使用方法测量教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握GPS的全球定位系统的组成和相关概念熟悉GPS的定位方法、定位原理了解GPS的类型、接收机等基本内容教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：第三章GPS的构成*§3.1全球定位系统概述一空间星座部分构成及其功能二地面监控部分组成三用户部分：接收机基本结构和类型§3.2GPS的定位原理*一GPS相关概念#？二GPS定位原理第四章全球定位系统定位方法和测量§4.1GPS定位方法一、单点定位二、静态相对定位三、差分定位四、定位误差影响因素*§4.2GPS定位采点使用方法测量一、GPS测量技术基础二、前期准备三、野外测量四、内业处理教学方式、手段、媒介：