水循环遥感
课程编码:1802151404X1P3001H
英文名称:Remote Sensing of the Water Cycle
课时:40
学分:2.00
课程属性:专业课
主讲教师:赵天杰等
教学目的要求
"课程内容涵盖地球水循环基本概念、水循环遥感的物理基础与辐射传输机理,水循环遥感原理与方法等内容,并结合水利、农业、气象等领域介绍其应用场景与发展趋势。
通过本课程学习,学生应达到以下要求:
1.理解地球水循环的基本要素、核心过程及其与地球系统过程之间的耦合关系;
2.掌握水循环遥感的基本原理、观测对象以及主流卫星平台与传感器技术特点;
3.理解电磁波与不同水循环要素的相互作用机理、辐射传输过程、遥感理论基础;
4.掌握大气水、地表水、土壤水、地下水、冰雪水、海洋水文等关键变量以及降水、蒸散发等核心过程的主流遥感反演方法和技术途径;
5.具备对多源遥感数据进行处理、分析、验证和应用于解决实际水文、生态及资源环境问题的能力;
6.建立利用遥感手段认识全球变化背景下的水循环规律、水资源状况的科学视野和系统思维。"
预修课程
遥感导论、自然地理学、水文学原理、应用气象学、地理信息系统、数字图像处理等。
大纲内容
第一章 地球水循环绪论
第1节 水循环与地球系统 1.0学时
第2节 水循环遥感的基本概念 1.0学时
第3节 水循环遥感与全球变化 1.0学时
第二章 水循环遥感基础理论
第1节 水的物理性质与水循环要素 1.0学时
第2节 电磁辐射与辐射传输基础 1.0学时
第3节 遥感平台与传感器 1.0学时
第三章 海洋水遥感
第1节 海洋水体物理基础 1.0学时
第2节 海洋水文要素遥感方法 1.0学时
第3节 海洋水循环与应用 1.0学时
第四章 大气水遥感
第1节 大气水汽遥感物理基础 1.0学时
第2节 大气水汽遥感方法 1.0学时
第3节 水汽产品与应用 1.0学时
第五章 地表水遥感
第1节 地表水体遥感物理基础 1.0学时
第2节 水体参数遥感方法 1.0学时
第3节 水体变化监测与应用 1.0学时
第六章 土壤水遥感
第1节 土壤水分遥感物理基础 1.0学时
第2节 土壤水分遥感方法 1.0学时
第3节 土壤水分产品与应用 1.0学时
第七章 地下水遥感
第1节 地下水遥感物理基础 1.0学时
第2节 地下水遥感方法与应用 1.0学时
第八章 冰雪水遥感
第1节 冰雪遥感物理基础 1.0学时
第2节 冰雪参量遥感方法 1.0学时
第3节 冰雪产品与应用 1.0学时
第九章 植被水遥感
第1节 植被水分遥感物理基础 1.0学时
第2节 植被水分遥感方法 1.0学时
第3节 植被水分产品与应用 1.0学时
第十章 降水遥感
第1节 降水遥感物理基础 1.0学时
第2节 降水遥感方法 1.0学时
第3节 降水产品与应用 1.0学时
第十一章 蒸散发遥感
第1节 蒸散发过程与能量平衡基础 1.0学时
第2节 蒸散发遥感方法 1.0学时
第3节 蒸散发产品与应用 1.0学时
第十二章 径流遥感
第1节 径流遥感物理基础 1.0学时
第2节 径流遥感方法 1.0学时
第3节 径流产品与应用 1.0学时
第十三章 水灾害遥感
第1节 水灾害定义 1.0学时
第2节 水灾害遥感方法 1.0学时
第3节 水灾害遥感应用 1.0学时
第十四章 水循环遥感综合应用与前沿进展
第1节 综合应用 1.0学时
第2节 前沿进展 1.0学时
教材信息
1、
水文遥感
刘元波
2016年7月
科学出版社
参考书
1、
水文学
黄锡荃
1995年7月
高等教育出版社
2、
水文学原理
沈冰、黄领梅
2024年8月
中国水利水电出版社
3、
遥感导论(第二版)
梅安新、彭望琭、秦其明、刘慧平、余柏蒗
2025年4月
高等教育出版社
4、
Fundamentals of Hydrology
Tim Davie
2019年1月
Routledge
5、
Hydrology: A Science of Nature
Andre Musy、Christophe Higy
2010年12月
CRC Press
6、
Physical Principles of Remote Sensing, 3rd Edition
W. G. Rees
2012年11月
Cambridge University Press
课程教师信息
赵天杰,研究员,博导,主要从事水圈科学和对地观测研究,在滦河流域等地区开展了数次具有国际影响力的遥感综合试验,发展了土壤—植被—冰雪多介质相互作用的主被动微波遥感机理模型,提出了自主知识产权的地表冻融态判别式算法和土壤水多通道协同反演算法,构建了水文水资源关键要素定量遥感产品体系,在水利、气象和海洋等国家级卫星遥感应用部门实现业务运行,直接支撑了我国全球水循环观测卫星和陆地水资源卫星的设计论证。
曾江源,研究员,博导,长期从事微波遥感土壤水分定量反演研究。主持国家自然科学基金优秀青年基金、中科院青促会优秀会员、中科院B类先导专项项目等。担任RSE副主编和IEEE TGRS副主编,获得了ISPRS最佳青年作者奖、URSI青年科学家奖、PIERS青年科学家奖等奖励。研究成果获得中国水利部批示,被央视新闻等权威媒体报道。