海洋遥感技术实验教学大纲
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海洋遥感技术实验教学大纲
一、 制定本大纲的依据
根据2005级海洋技术专业（遥感与信息处理）培养计划和海洋遥感技术（1）课程的教学大纲制订。
二、 本实验课程的具体安排
实验项目的设置及学时分配
序号 实验项目名称 内容简介（50字左右） 实验学时 实验要求 实验类型 实验类别 每组人数
1 编写IDL程序 简介IDL语言，语法基础，让学生掌握简单的输入输出，并着重介绍对HDF数据的读取。 4 必修 演示
专业 1（每人一机）
2 利用IDL读取SST数据 掌握SST数据的读取，显示，输出，并注意colorbar等的显示。并以一年12月份的全球SST为题进行实践。 8 必修 演示
综合 专业 1（每人一机）
3 利用BEAM读取Envisat/MERIS卫星数据 进一步熟悉BEAM软件的功能，并掌握Envisat/MERIS的数据格式，能进行简单的数据读取，显示，输入与输出，并能进行基于软件的叶绿素、悬浮物、有色可溶有机物质的反演。 6 必修 验证 专业 1（每人一机）
4 利用BEAM读取Envisat/ASAR卫星数据 进一步熟悉BEAM软件，并了解Envisat/ASAR的数据读取格式，能进行简单的数据读取，显示，输入与输出，以及基于软件的内波反演。 6 必修 验证 专业 1（每人一机）
备注：实验要求：填必修、选修。实验类型：填演示、验证、综合、设计。实验类别：基础、专业等
三、 本实验课在该课程体系中的地位与作用
海洋遥感技术课程是一门理论性和实践性都较强的课程。本实验课是课堂授课过程的一个重要环节，是对理论知识的进一步理解和深化，是培养学生实践能力不可或缺的一个环节。其作用是通过专业语言的学习和编程，达到对本课程重要概念、遥感原理的掌握。目的是通过对学生应用能力的训练上，使学生能够结合所学知识解决实际问题。
四、 学生应达到的实验能力与标准
1、 对IDL语言有一定程度的掌握，能编写100行左右的程序；
2、 以卫星数据的读取为例，掌握IDL对科学数据的简单读取，并能进一步对科学数据进行简单的编辑；
3、 以卫星数据的读取为例，掌握专业软件对科学数据的简单读取，并能进一步对科学数据进行简单的编辑；
4、 熟悉MODIS、QuikScat、SeaWiFs、TMI等卫星传感器，并进一步掌握卫星数据格式以及卫星数据的接收、传输、输入、输出、反演等基本过程；
5、 通过对卫星数据的读取，能对海洋要素比如SST（海表温度）、叶绿素、海面风场的方向与风速等基本的海洋现象，做基本的显示与反演。
五、 讲授实验的基本理论与实验技术知识
实验一 熟悉并编写IDL语言
1、 实验的基本内容
简介IDL语法基础，通过编写IDL程序掌握IDL读取不同的数据格式采用的不同语法规则，着重介绍对HDF数据的读取与理解。另外，通过对IDL语言的介绍，引导学生对其他的语言编写程序触类旁通，举一反三。
主要包括：
（1）IDL简介与IDL语法基础，着重介绍数组的大小、数组的重排列、数组大小的调整等；
（2）编写IDL程序，包括控制语句、全局变量等；
（3）输入和输出，包括有格式与无格式的输入输出，以及读写HDF文件等；
（4）数据的图形显示与图像显示，并创建图形输出。
2、 实验的基本要求
应达到的实验技术要求，通过实例以及PPT的演示，在两节课里让学生对IDL有初步了解。掌握IDL语言的着重点在什么地方。 实验二 利用IDL读取SST数据
1、 实验基本内容
（1） 以实验一为基础，进一步了解MODIS中SST数据格式的特点；
（2） 了解SST在红外波段反演的原理；
（3） 做出做周平均、年平均数据的全球SST的反演，并进行图形图像的显示。
2、 实验基本要求
了解MODIS反演SST的原理，让学生通过具体的SST的读取，真正理解海洋要素的反演，同时加深在红外波段里SST的反演原理，以便与实验五中通过TMI数据对SST的微波反演做比较。
实验三 利用BEAM读取Envisat/MERIS卫星数据
1、 实验的基本内容
（1） 熟悉BEAM软件，掌握BEAM针对不同传感器数据的不同方法；
（2） 掌握Envisat/MERIS的数据格式；
（3） 利用BEAM对Envisat/MERIS的数据读取，显示，输入与输出；
（4） 利用BEAM对Envisat/MERIS包含的海洋要素如叶绿素、悬浮物、有色可溶有机物质等可见光范畴进行反演。
2、 实验的基本要求
通过BEAM对Envisat/MERIS传感器中海色三要素的反演，进一步与SeaDAS软件对SeaWiFS卫星传感器的三要素的反演比较，分别了解其异同及其原理比较。
实验四 利用BEAM读取Envisat/ASAR卫星数据
1、 实验的基本内容
（1） 进一步熟悉BEAM软件，掌握BEAM针对不同传感器数据的不同方法；
（2） 并了解Envisat/ASAR的数据读取格式；
（3） 利用BEAM对Envisat/ASAR的数据读取，显示，输入与输出；
（4） 利用BEAM对Envisat/ASAR的内波反演。
2、 实验的基本要求
让学生进一步了解针对同一颗卫星的不同传感器BEAM软件的不同反演功能，重点掌握BEAM对Envisat/ASAR在内波(internal wave)、海浪方向谱(ocean wave directional
spectrum)、浅海地形(shallow water topography)等方面的应用
该实验涉及的主要仪器设备及耗材：
1、 硬件设备：微机；
2、 操作系统：Linux系统或Windows 2k以上系统；
3、 软件开发工具：IDL语言及BEAM软件
六、实验的考核与成绩评定：
上机测试：通过IDL对卫星数据的应用实例操作，考察学生编程语言的基本操作和对卫星数据的获取、显示以及对相关海洋要素的反演功能。根据学生的上机操作态度、速度和实验最终结果的完成情况综合评定成绩，评分标准分优秀、良好、中等、及格、不及格，实践成绩占总成绩的20%
优：考勤全勤；操作熟练；上机作业齐全、正确。
良：考勤全勤；操作熟练；上机作业齐全、无重大错误。
中：考勤全勤；操作较熟练；完成速度稍慢；上机作业齐全，有小错误。
及格：考勤全勤；操作欠熟练；完成速度较慢；上机作业齐全，有小错误。
不及格：缺勤两次以上；操作不熟练；完成速度慢；上机作业不全。
七、主要参考书
1．IDL可视化工具入门与提高，机械工业出版社，闫殿武编著，2003
2. 卫星海洋遥感导论，武汉大学出版社，刘良明编著，2005. 10
3． Selected topics of coastal zone color scanner evaluation,In REMOTE SENSING
Application in Marine Xcience and Technology,Cracknel A.P.(ed),Robinson[著]，1985
4．高度计海洋遥感研究与应用，科学出版社，何宜军、陈戈、郭佩芳等编著，2002.6
5．合成孔径雷达海面风场、海浪和内波遥感技术，海洋出版社，杨劲松，2005
6．遥感与图像解译，第四版，电子工业出版社，(美)Thomas M.Lillesand，(美)Ralph
W.Kiefer著，彭望琭等译，2003
7．An Introduction to Atmospheric Radiation. Liou[著]，气象出版社，周秀骥等译，1985
8．电磁散射和热辐射的遥感理论，科学出版社，金亚秋，1993
9．http:\\www.esa.ini.
