《數(shù)字攝影測量》課程教學計劃

課程編號：HSAC02課程教學計劃課程名稱：數(shù)字攝影測量適用層次：軍士職業(yè)技術教育適用專業(yè)：海道測量學時：64類型：必修課授課單位：航海系編寫負責人：居向明審核人：武同元簽發(fā)人：刁仁華編寫時間：2020.12海軍士官學校2021年10月—PAGE1—第一部分課程概述《數(shù)字攝影測量》是研究攝影測量技術在海岸帶地形測量工作中應用的一門課程，是海道測量專業(yè)軍士必修的任職崗位課程。通過本課程的學習，使學員掌握攝影測量的基礎知識，熟悉數(shù)字攝影測量及無人機攝影測量的工作流程，形成利用航攝像片測制地形圖的能力。課程的教學遵循循序漸進的原則，針對海測軍士學員在以前工作中沒接觸過攝影測量工作，缺乏相應認識的實際，為了使學員更好的學習掌握攝影測量技術，有必要首先進行有關單張像片解析、立體像對解析等基礎知識的學習，在此基礎上，進一步學習數(shù)字攝影測量及無人機攝影測量的工作流程，最終形成利用航攝像片測制地形圖的能力。教學中，堅持能力本位、學員主體的教學理念，學員形成利用航攝像片測制地形圖的能力是本課程的根本目標，為此，教學緊貼海測軍士利用航攝像片測制地形圖的工作實際，以崗位能力形成為導向，實施任務式教學，通過科學設置學習任務，在教員指導下，學員自主完成工作任務，親身體驗“做什么，怎么做”的過程，使學員在自主完成工作任務過程中形成崗位能力。第二部分教學設計《數(shù)字攝影測量》課程的設計思路以“基于崗位工作任務”理念為指導，在掌握基本理論的基礎上，依據(jù)崗位工作任務實施任務式教學，使學員在完成具體任務中熟練掌握實際操作技能，體驗完整的利用航攝像片測制地形圖過程。課程教學圍繞課程目標，以崗位工作任務為牽引，注重實踐性教學環(huán)節(jié)，通過教學演示、教學實踐，積極引導學員主動參與、親身實踐。針對數(shù)字攝影測量工作站實裝數(shù)量不足的實際，教學中靈活運用啟發(fā)式、開放式、探究式等教學方法，并充分發(fā)揮現(xiàn)代化教學手段的優(yōu)勢，將圖片、動畫、視頻等教學素材貫穿于課程教學的始終。教學中，關注學員學習的過程和方法、情感、態(tài)度、價值觀，提高學員觀察問題、分析問題和解決問題的能力。第三部分教學目標（一）總體目標闡述單張像片解析、立體像對解析等基礎知識，學會數(shù)字攝影測量工作站和無人機攝影測量系統(tǒng)的操作使用與維護保養(yǎng)，形成利用航攝像片測制地形圖的能力，具有勝任崗位任職的業(yè)務素質。（二）分類目標1．知識與技能（1）知識——了解性內容：說出海岸帶攝影測量的意義；復述航攝資料的技術要求；說出像片的內、外方位元素；識別立體像對中基本的點線面；說出立體像對的相對定向元素；說出立體像對的絕對定向元素；說出像片影像的判讀特征；說出像片調繪的基本要求。——理解性內容：闡述立體像對的相對定向；闡述立體像對的絕對定向；闡述數(shù)字影像內定向；闡述數(shù)字影像核線重采樣；闡述影像匹配原理。——應用性內容：利用航攝資料的技術要求，判斷資料是否符合要求；利用像片判讀的方法，正確判讀航片中的內容；利用像片調繪的基本要求，進行像片調繪。（2）技能——操作性技能：完成DEM生成；完成DOM生成；完成DLG生成；完成DRG生成；完成航區(qū)三維模型建立?！w移性技能：靈活運用設備及軟件的操作使用技能，解決工作中遇到的實際問題。2．過程與方法經(jīng)歷知識與技能的學習與訓練，形成利用航攝像片測制地形圖任務的能力；經(jīng)歷利用航攝像片測制地形圖的過程，引導學員從實踐中歸納經(jīng)驗，總結教訓，學會應用已知的知識去解決具體問題。3．情感態(tài)度與價值觀具有為測繪事業(yè)貢獻力量的使命感和責任感；養(yǎng)成“真實、準確、細致、及時”的海測工作作風；具有與別人協(xié)同完成任務的意識。第四部分教學組織章節(jié)（專題）內容標準（重難點內容及學習要求）實施過程教學方法手段建議教學活動安排學時安排講課實作小計（一）緒論1.課程概述：說出海岸帶攝影測量的意義；說出攝影測量的發(fā)展歷程；描述攝影測量的過程；復述航攝資料的技術要求。重點：航攝資料的技術要求難點：航攝資料的技術要求教學方法：集中講授攝影測量概況、航攝資料,習題練習航攝資料技術要求。教學手段：板書、多媒體課件《緒論》。1.預習緒論。2．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。202（二）單張像片解析1.中心投影與常用坐標系：復述投影、中心投影的概念；描述中心投影的主要特征；識別中心投影中特別的點線面；描述攝影測量中常用的坐標系統(tǒng)。重點：投影、中心投影的概念、中心投影中特別的點線面難點：攝影測量中常用的坐標系統(tǒng)教學方法：集中講授中心投影與攝影測量常用坐標系，分組討論各坐標系的作用。教學手段：板書、多媒體課件《中心投影與常用坐標系》。1．課前要求學員復習航攝資料技術要求、預習中心投影與常用坐標系。2．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。2062.像片的內、外方位元素：說出像片的內、外方位元素；描述三種角元素系統(tǒng)；描述空間直角坐標系之間的變換。重點：投影、像片的內、外方位元素難點：空間直角坐標系之間的變換教學方法：集中講授像片的內、外方位元素,分組討論空間直角坐標系之間的變換。教學手段：板書、多媒體課件《像片的內外方位元素》。1．課前要求學員預習像片的內、外方位元素。2．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。203.單像空間后方交會與像點位移：復述共線方程的概念；描述單像空間后方交會；描述傾斜誤差和投影誤差；說出像片的比例尺。重點：投影、共線方程的概念、傾斜誤差、投影誤差難點：單像空間后方交會教學方法：集中講授單像空間后方交會與像點位移，習題練習像片比例尺。教學手段：板書、多媒體課件《單像空間后方交會》。1．課前要求學員復習像片的內、外方位元素、預習單像空間后方交會。2．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。20（三）立體像對解析1.立體像對與立體像對觀察：識別立體像對中基本的點線面；說出視差的概念；復述立體像對觀察。重點：投影、立體像對中基本的點線面難點：立體像對觀察教學方法：集中講授立體像對及基本的點線面，分組討論立體像對觀察的條件。教學手段：板書、多媒體課件《立體像對與立體像對觀察》。1．課前要求學員預習立體像對與立體像對觀察。2．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。2042.立體像對的相對定向與絕對定向：描述立體像對的前方交會；說出立體像對的相對定向元素；闡述立體像對的相對定向；說出立體像對的絕對定向元素；闡述立體像對的絕對定向。重點：立體像對的相對定向、絕對定向難點：立體像對的相對定向、絕對定向教學方法：集中講授立體像對的前方交會,演示立體像對的相對定向與絕對定向。教學手段：板書、多媒體課件《立體像對的相對定向與絕對定向》。1．課前要求學員復習立體像對與立體像對觀察、預習立體像對的前方交會。2．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。20（四）空中三角測量1.空中三角測量：說出空中三角測量的種類；完成數(shù)據(jù)預處理、項目新建、模型定向。重點：項目新建、模型定向教學方法：集中講授空中三角測量的種類；演示數(shù)據(jù)預處理、項目新建及模型定向。教學手段：板書、多媒體課件《空中三角測量》、數(shù)字攝影測量工作站。1．課前要求學員預習空中三角測量。2．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。0242.空中三角測量：完成空中三角測量。重點：空中三角測量教學方法：演示空中三角測量操作。教學手段：板書、數(shù)字攝影測量工作站。1．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。02（五）像片判讀與調繪1.像片判讀：說出像片的判讀特征；掌握像片判讀的方法；學會像片判讀。重點：像片的判讀特征難點：像片判讀的方法教學方法：集中講授像片的判讀特征、像片判讀的方法，習題練習像片判讀。教學手段：板書、多媒體課件《像片判讀》。1．課前要求學員預習像片判讀。2．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。2062.像片調繪：說出像片調繪的概念；描述調繪的綜合取舍；說出像片調繪的基本要求；復述像片調繪的基本作業(yè)程序。重點：像片調繪的基本要求難點：調繪的綜合取舍教學方法：集中講授像片調繪的概念、調繪的綜合取舍原則；演示像片調繪的基本作業(yè)。教學手段：板書、多媒體課件《像片調繪》。1．課前要求學員復習像片判讀、預習像片調繪。2．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。203.像片調繪：學會像片調繪。重點、難點：像片調繪教學方法：實地進行像片調繪。教學手段：像片實物。1．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。02（六）數(shù)字攝影測量產(chǎn)品生成1.模型定向：說出數(shù)字攝影測量工作站的組成及主要功能；說出數(shù)字影像的獲取方式；描述數(shù)字影像采樣；描述數(shù)字影像量化；闡述數(shù)字影像內定向；闡述數(shù)字影像重采樣。重點：數(shù)字影像采樣、數(shù)字影像量化、數(shù)字影像內定向難點：數(shù)字影像重采樣教學方法：集中講授數(shù)字攝影測量工作站的組成及主要功能、數(shù)字影像采樣、數(shù)字影像量化；分組討論數(shù)字影像內定向。教學手段：板書、多媒體課件《模型定向》。1．課前要求學員預習數(shù)字攝影測量工作站的組成及主要功能。2．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。20222.模型定向：完成測區(qū)建立；完成模型內定向。重點：模型內定向教學方法：演示測區(qū)建立、模型內定向。教學手段：數(shù)字攝影測量工作站。1．課前要求學員復習數(shù)字影像內定向。2．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。023.模型定向：完成模型相對定向；完成模型絕對定向。重點、難點：模型相對定向、模型絕對定向教學方法：演示模型相對定向、模型絕對定向。教學手段：數(shù)字攝影測量工作站。1．課前要求學員復習測區(qū)建立、模型內定向操作。2．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。024.數(shù)字高程模型生成：闡述數(shù)字影像核線重采樣；描述數(shù)字影像特征提??；說出影像匹配的目的；闡述影像匹配原理；說出DEM數(shù)據(jù)采集的方法；復述DEM數(shù)據(jù)處理過程。重點：數(shù)字影像核線重采樣、數(shù)字影像特征提取難點：影像匹配原理教學方法：集中講授核線影像、影像匹配、DEM基本概念，分組討論DEM數(shù)據(jù)采集的方法。教學手段：板書、多媒體課件《數(shù)字高程模型生成》。1．課前要求學員預習數(shù)字影像核線重采樣、影像匹配。2．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。205.數(shù)字高程模型生成：學會生成核線影像；完成數(shù)字影像特征提取；完成數(shù)字影像線編輯和面編輯。重點：數(shù)字影像線編輯和面編輯教學方法：演示生成核線影像、數(shù)字影像特征提取、數(shù)字影像線編輯和面編輯。教學手段：數(shù)字攝影測量工作站。1．課前要求學員復習影像匹配及DEM基本概念。2．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。026.數(shù)字高程模型生成：學會生成DEM。重點：生成DEM教學方法：演示生成DEM。教學手段：數(shù)字攝影測量工作站。1．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。027.數(shù)字正射影像圖生成：說出像片糾正的概念；學會生成DOM；學會拼接DOM。重點：生成DOM難點：拼接DOM教學方法：集中講授像片糾正，演示生成DOM、拼接DOM。教學手段：板書、多媒體課件《數(shù)字正射影像圖生成》、數(shù)字攝影測量工作站。1．課前要求學員預習像片糾正。2．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。028.數(shù)字正射影像圖生成：學會DOM修補；完成圖廓整飾。重點：圖廓整飾難點：DOM修補教學方法：演示DOM修補、圖廓整飾。教學手段：數(shù)字攝影測量工作站。1．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。029.數(shù)字線劃圖生成：復述數(shù)字線劃圖的概念；學會立體量測地物、地貌。重點：量測地物、地貌教學方法：集中講授數(shù)字線劃圖，演示立體量測地物、地貌。教學手段：板書、多媒體課件《數(shù)字線劃圖生成》、數(shù)字攝影測量工作站。1．課前要求學員預習數(shù)字線劃圖。2．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。0210.數(shù)字線劃圖生成：完成地物、地貌的注記；完成等高線的修測；完成數(shù)字線劃圖的分幅與圖廓整飾。重點：地物地貌的注記、數(shù)字線劃圖的分幅與圖廓整飾難點：等高線的修測教學方法：演示地物地貌的注記、等高線的修測、圖廓整飾。教學手段：數(shù)字攝影測量工作站。1．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。0211.數(shù)字影像柵格圖生成：復述數(shù)字影像柵格圖的概念；完成數(shù)字影像柵格圖生成。重點：數(shù)字影像柵格圖生成教學方法：集中講授數(shù)字影像柵格圖，演示數(shù)字影像柵格圖生成。教學手段：板書、多媒體課件《數(shù)字影像柵格圖生成》、數(shù)字攝影測量工作站。1．課前要求學員預習數(shù)字影像柵格圖。2．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。02（七）無人機攝影測量1.無人機攝影測量概述：描述無人機攝影測量的特點；描述無人機攝影測量的系統(tǒng)組成；描述無人機攝影測量的作業(yè)過程。重點：無人機攝影測量的系統(tǒng)組成、無人機攝影測量的作業(yè)過程教學方法：集中講授無人機攝影測量的系統(tǒng)組成、無人機攝影測量的作業(yè)過程。教學手段：板書、多媒體課件《無人機攝影測量概述》。1．課前要求學員預習無人機攝影測量的系統(tǒng)組成、無人機攝影測量的作業(yè)過程。2．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。20162.無人機攝影測量數(shù)據(jù)采集：學會無人機飛行操作。重點、難點：無人機飛行操作教學方法：演示無人機飛行操作。教學手段：無人機飛行操作訓練軟件。1．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。023.無人機攝影測量數(shù)據(jù)采集：學會無人機攝影測量系統(tǒng)的安裝；學會無人機攝影測量系統(tǒng)的參數(shù)設置。重點：無人機攝影測量系統(tǒng)的參數(shù)設置難點：無人機攝影測量系統(tǒng)的參數(shù)設置教學方法：演示無人機攝影測量系統(tǒng)的安裝、參數(shù)設置。教學手段：無人機、地面工作站。1．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)。024.無人機攝影測量數(shù)據(jù)采集：學會無人機航區(qū)拍攝。重點：無人機航區(qū)拍攝教學方法：演示無人機航區(qū)拍攝。教學手段：無人機、地面工作站。1．給學員留習題作業(yè)，要求學員課后獨立完成作業(yè)