一、培养目标
智能时空信息工程微专业是华北水利水电大学首个微专业,也是河南省首个遥感学科微专业。微专业以学校水利特色和学院工科优势为依托,深度融合信息科学、大数据、人工智能、无人机遥感测绘等新兴技术,依托“华水星座”卫星资源、黄河安澜卫星遥感智能感知中心、校外实践基地和雄厚的师资力量,构建“感知—认知—决策”全链条培养体系,旨在培养具有时空信息感知、智能处理技术及相关理论基础,在水利遥感监测、国土资源调查等领域具有一定学术专业素养和行业从业能力的高素质复合型人才。
对于完成智能时空信息工程微专业课程学习并达到要求的学生可获得以下几方面的知识和能力:(1)掌握遥感数据综合处理能力:能够独立完成星地多源遥感数据的预处理、参数反演及典型应用分析,并掌握运用人工智能方法辅助遥感解译与智能化测绘的基本技能。(2)掌握无人机系统操作与航测数据处理能力:掌握无人机组装、调试与安全飞行操作,能够处理航测影像、激光雷达点云及光谱数据,完成三维建模与专题成图。(3)掌握时空信息分析与可视化能力:熟练运用GIS软件进行空间数据的组织、管理与分析,能够制作专题地图,了解人工智能在时空预测等场景中的基本应用。(4)掌握多源时空信息整合与Web三维应用搭建能力:能够融合3S技术及多源数据,完成实景三维建模,并搭建具备数据查询与基础功能的Web三维应用平台。(5)能够运用遥感、无人机、AI等技术解决水利工程、水资源管理、数字中国、智慧城市等领域的时空信息支撑问题,为国家重大战略和区域经济社会发展提供人才支撑。
二、招生规模
微专业采用小班制单独编班教学,招生规模在60人左右。
三、结业学分
学生按要求修完本方案所规定的课程和实践环节,取得规定的16学分。
四、学制及结业方式
修业年限为2学期,对完成微专业课程学习并达到要求的学生,由微专业所在学院审核后提出结业名单,报教务处审定,由学校统一授予华北水利水电大学智能时空信息工程微专业证书。
五、招生对象
智能时空信息工程微专业面向郑州市各高校在籍本科生招生(接受跨校报名)。
六、课程设置
课程名称 |
学分 |
总学时 |
学时分配 |
考核 方式 |
开课单位 |
修读学期 |
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理论学时 |
实践学时 |
线上学时 |
线下学时 |
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星地一体化遥感数据处理技术 |
2 |
32 |
12 |
20 |
10 |
22 |
考查 |
测绘与地理信息学院 |
1 |
智能化测绘遥感 |
3 |
48 |
12 |
36 |
10 |
38 |
考查 |
测绘与地理信息学院 |
2 |
无人机组装、调试和飞行综合实践 |
4 |
64 |
8 |
56 |
8 |
56 |
考查 |
测绘与地理信息学院 |
1 |
无人机遥感测绘 |
2 |
32 |
12 |
20 |
10 |
22 |
考查 |
测绘与地理信息学院 |
2 |
时空信息处理与可视化 |
3 |
48 |
12 |
36 |
10 |
38 |
考查 |
测绘与地理信息学院 |
1 |
时空信息智能创新方法 |
2 |
32 |
12 |
20 |
10 |
22 |
考查 |
测绘与地理信息学院 |
2 |
合计 |
16 |
256 |
68 |
188 |
58 |
198 |
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—— |
—— |
课 程 简 介 |
星地一体化遥感数据处理技术:本门课程注重理论和实践的紧密结合,主要讲授星地一体化遥感技术的基本概念与总体框架,包括遥感原理、遥感平台与传感器及数据的基本特性(包括星载、空基和地基);详细讲解星地一体化遥感数据处理的理论和算法模型,如遥感数据下载预处理、遥感植被指数计算、地物分类、大气参数和地表参数反演等;实践应用主要探讨遥感技术在水文水利、大气环境监测等领域的典型应用。该课程旨在培养学生掌握星地一体化遥感数据处理的基本概念、原理及综合应用能力,使学生能够理解并实施卫星与地面多源数据的处理流程,激发跨学科创新思维,具备解决实际问题的初步能力。 |
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智能化测绘遥感:本门课程包括人工智能原理、机器学习、大数据分析、遥感应用等四个模块。其中,人工智能模块主要讲解人工智能的核心思想、基本理论、基本方法与部分应用;机器学习模块重点介绍机器学习中的核心算法和理论,包括支持向量机、人工神经网络、深度学习、强化学习、传统的机器学习等;大数据分析模块涵盖基本大数据技术讲解、数据治理、决策支持、科研案例选析几个环节,配备相关的数据分析实验辅助学习;遥感应用模块主要结合人工智能技术,深入浅出地介绍测绘遥感的智能化应用,让不具备系统专业知识的学生掌握遥感信息化和智能化应用的基础能力,扩宽知识视野,启迪科学思维。 |
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无人机组装、调试和飞行综合实践:本门课程采用任务引领的教学模式,利用学生主导、老师引导的教学方法,使学生理解无人机基本构造和原理,掌握无人机组装技术,并且能对无人机进行安装、调试和飞行。本课程可培养学生诚实守信、做事严谨以及团队合作的职业品格,形成良好职业道德和职业行为,有一定行业视野和市场意识,具备相关岗位的职业能力和职业素养,并具备一定的无人机操作能力和安全意识。 |
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无人机遥感测绘:本门课程衔接无人机组装、调试与飞行等前置课程,重点聚焦航测内业数据处理与行业应用。课程采用课堂教学、案例解析与实操实训相结合的模式,系统讲解航测影像、激光雷达点云及光谱数据的处理技术,涵盖影像校正、多源数据融合、光谱信息提取、植被指数分析、三维实景建模与数字化成图等内容。课程立足生态环境、智慧水利、智慧农业、植物保护等应用领域,结合实操项目开展环境监测、病虫害识别、生态评价等训练。通过本课程学习,学生可熟练掌握无人机遥感测绘数据处理与分析技能,具备解决各领域实际项目问题的综合能力。 |
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时空信息处理与可视化:本门课程是一门融合地理信息系统(GIS)、时空大数据与人工智能应用的专业课程。课程围绕“数据如何描述世界、分析世界和预测世界”展开,系统介绍空间数据获取、组织、管理、分析与可视化表达等核心内容,帮助学生掌握GIS的基本原理与常用技术方法。通过本课程学习,学生不仅能够熟练运用GIS软件开展空间分析与地图可视化,还将了解人工智能在遥感解译、时空预测、智慧城市、生态环境监测等领域的创新应用,体验从数据处理到智能决策的完整流程。课程注重实践与案例结合,引导学生运用时空数据发现规律、解决问题,为未来从事地理信息、数字治理、智慧城市建设及相关领域工作奠定基础。 |
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时空信息智能创新方法:本门课程融合3S(遥感、全球定位系统、地理信息系统)技术、社会感知、大数据、人工智能等方法,强化时空信息实时监测能力、数据挖掘知识发现能力、全生命周期模拟仿真能力、智慧管理决策能力,并整合前期知识与实践成果,完成实景三维建模,搭建具备数据调取、信息查询、功能应用等能力的三维应用平台并实现Web端发布,提升学生时空信息数据处理的智能化水平。通过本课程的学习,使学生具备整合多源数据、构建实景三维应用系统的综合实践能力,并了解当前时空信息智能在各领域应用的进展、挑战和机遇。 |
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