课程简介：
遥感，作为采集地球及其变化信息的重要技术手段，在世界范围内的许多政府部门、科研单位和社会各行业得到广泛的应用。本课程是地理信息系统、海洋技术和测绘工程专业的专业主干课程。通过该课程的学习，掌握遥感成像原理、图像特征、遥感图像增强处理及解译等方面的理论与方法，并在此基础上培养学生综合利用遥感技术获取各种专题信息的能力。使学生能够利用遥感方法建立地理信息数据库、专题信息数据库，完成各种遥感测量制图。通过该课程使学生对“3S”技术有更深的理解，也为全面掌握“3S”技术打下较好的基础。
实验背景：
遥感影像分类是遥感教学和科研工作中的重要内容，其中植被分类尤其具有体表性，多门课程都在教学大纲中设计了分类尺度和精细度不同的植被遥感分类和植被结构调查的内容。
植被的光谱特征分析和植被计算机自动分类是植被调查基础的实验内容，对植被结构精细尺度调查、定量分析以及植被遥感的进一步的创新实践项目和科研工作具有重要的意义。
海洋技术与测绘学院目前已建成遥感实验室，主要用于摄影测量，在遥感概论等课程中可用于摄影成像实验，但由于各种地物模型的形式展示，尤其山区植被模型的状况与真实的植被结构不一致，且其光谱特征与真实的地物类型相差较远，如果用于卫星遥感分类实验还需要进一步细化，如果利用虚拟仿真技术对其中有代表性的区域进行细化。将增强该实验的使用效率，提高遥感分类及相关教学内容的实验教学效果，增强其创新实践应用性。
目前需要遥感分类的课程主要包括《遥感概论》《数字遥感图像增强处理》《遥感地学分析》《遥感软件应用》《土地资源遥感监测与评价》《高光谱遥感及应用》《环境遥感》等课程。涉及地理信息科学、遥感科学与技术、测绘工程和海洋技术多个专业、2到4年级的多门课程。
该项目将选择连云港云台山林场植被类型最丰富的区域，该区域植被结构丰富且具有独特性，对江苏海岸带生态环境有重要的指示作用，是海岸带生态环境研究中的重要内容，也遥感分类教学的基础内容。由于很多植被分布在人不容易到达的区域，外业调查费时、费力且具有危险性，该区域的选择对遥感类课程教学和海岸带植被调查研究都具有重要的意义。
设计原则：
为形象生动地传授遥感分析相关的知识，本项目团队遵循“学生为本-循序渐进-容错优化-科教融合”的设计原则，自主开发了山区植被遥感调查虚拟仿真实验。
（1）坚持以学生为本、自主学习探究的教学理念。
坚持以学生为中心，以任务驱动为导向，科学合理地设置实验教学环节。实验基于三维虚拟仿真技术，真实还原了山区植被生长状况，并提供了内容详实的知识点和知识角，引导学生围绕任务开展自主式的学习和探究，身临其境地通过“沉浸式”交互式操作，高效有序地开展实验。
（2）设置科学合理、循序渐进的实验环节。
实验依据《遥感概论》课程大纲和关键知识点建立了多层次、多模块的实验教学体系，使学生逐步完成“基础认知、分析设计、应用探索”三个层面的实验，循序渐进地开展“基本原理知识学习、设计分析能力训练、创新工程思维培养”的实践学习过程，充分掌握植被遥感调查的物理基础和分类算法原理，初步构建遥感植被调查的知识体系。
（3）实现容错探究、修正优化的实践操作。
实验结果错误或不理想时，学生可根据提示和评估结果进行多次尝试，实现实验结果的修正和优化，从而使学生充分感受到探索、解决问题的乐趣，提升求知欲和探索能力，培养学生建立理论设计、仿真验证、反复优化的工程设计思维，以及设计计算、实践操作和工程应用的能力。
（4）坚持科教融合、立德树人的教育理念。
遥感植被调查是我国生态建设的前提和基础，尤其在当前碳中和大环境下，遥感技术在植被调查中的作用和优势越来越凸显，加强生态建设，保护好青山绿水是当代青年学生使命和责任，通过该课程让学生充分了解遥感技术在生态建设中的重要性，潜移默化地激发学生投身海洋强国建设的情怀和使命感。
实验目标：
（1）了解植被影像特征形成基本原理和理论基础。包括成像的原理、植被光谱特征理论、不同植被结构影像纹理特征形成原理，在此基础上完成不同植被影像光谱特征分析实验。
（2）通过仿真虚拟平台认识了解各植被类型。通过仿真系统对植被进行较全面的了解，了解其生长特征、植被结构特征，并能与影像特征进行对应。
（3）完成植被分类样本和验证的选择。利用样本库对各种分类算法进行训练，线下完成植被分类，利用线上样本和评价方法完成分类结果的精度评价，
（4）实验成绩考核。对不同样本区、不同时相、不同传感器、不同算法进行分析对比，并生成实验报告，对实验结果考核。
（5）提升创新思维能力。
该实验对植被的光谱特征的成因、影响因素和特征结合实际植被类型进行学习，在此基础上学习影像的分类，学生通过该实验，对遥感分类有深入的理解，对如何提高影像分类精度有更综合的分析，提升创新思维能力，激发学生的专业认同感以及对美好山河和大自然的热爱。
实验要求：
（1）专业与年级要求
本实验属于江苏海洋大学地理信息科学专业二年级学生的专业基础课《遥感概论》课程的授课内容。
鉴于本实验课程中的样本区可以用于学习者其它影像的样本选择的参考，也可以基于该样本区设计完成更多的植被分类实验。
（2）基本知识和能力要求
具备一定的遥感理论和处理技术，有一定的计算机使用能力，具有自主学习能力和一定的自主探索能力，能够在基础认知、分析设计、应用探索三个层次的实验中总结分析特定实验结果背后的原因，将专业理论知识活学活用。
（3）实验注意事项
本实验为综合设计型课程实验，具有较强的高阶性、创新性和挑战度。为确保教学质量，提出以下实验注意事项。
①实验前，学生应认真阅读实验指导书，观看教学引导视频和操作视频，在教师指导下明确实验目的及各环节的知识点和重难点，奠定实验理论基础；
②请选择符合“实验教学相关网络”条件要求的软硬件实验环境开展实验，以保证实验操作的流畅性。
③实验过程中，请仔细阅读各环节任务要求，并根据步骤引导开展实验。当实验结果不理想时，请根据系统提示认真修改；同时，还可通过微信群、论坛、服务热线等方式寻求在线指导。
④请充分利用知识角，通过知识点课件库开展拓展阅读，扩充自己的专业知识。
⑤完成实验后，请务必点击“完成并提交”以生成实验报告，并在关闭实验界面前，点击界面右下角的“实验报告”链接进入课程平台查看，并结合实验报告认真回顾实验过程，针对不足查找原因，并积极开展互动交流，以进一步巩固理论知识、提升创新思维能力。
