华北水利水电大学 “智能时空信息工程”微专业培养方案
一、培养目标
“智能时空信息工程”微专业，以学校水利特色和学院工科优势为依托，以“华水星座”、校外实践基地和雄厚的师资力量为支撑，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）具有良好的道德修养、科学素养、安全与健康理念、国际视野与创新精神，在工作中具有高度的社会责任感和事业心。（2）具备坚实的自然科学和人文社会科学基础，掌握时空信息感知与智能处理的基础理论、方法和技能，积极服务于国家与地方经济社会发展。（3）具有严格的科学思维，具备较强的人工智能、大数据等现代信息科学技术的应用能力，能够综合运用数学、自然科学、工程基础和专业知识，分析并解决相关领域的科学与工程问题。（4）能在遥感科学与技术、测绘工程、水利工程、水文与水资源、地质工程等领域从事生产、设计、开发、研究及管理等工作，具有较强的社会竞争力。（5）具有初步的科学研究能力，一定的批判性思维能力，具备良好的团队组织与协作能力，能够做到自主学习与终身学习。
二、先修要求
《高等数学》
三、招生规模
微专业教学形式采取单独编班上课，每个微专业班级的人数不少于15人。为保证微专业的教学和培养质量，微专业招收学生的比例不超过该年级本科学生的15%。
四、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。
五、学制及结业方式
实行1~2学期弹性学制，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。
六、招生对象
“智能时空信息工程”微专业面向校内外招生。其中我校在籍的本科生，在校期间所修读主修专业的必修和限选课程平均学分绩点需达到2.50及以上，无不及格课程，无学籍处理和纪律处分记录者，均可申请修读。
七、课程设置
课程名称 |
学分 |
学时数 |
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总学时 |
理论 |
实验 |
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星地一体化遥感数据处理技术 |
2 |
32 |
20 |
12 |
|
时空信息智能创新方法 |
2 |
32 |
20 |
12 |
|
无人机遥感测绘 |
2 |
32 |
20 |
12 |
|
无人机组装、调试和飞行综合实践（校内外实践基地） |
4 |
64 |
32 |
32 |
|
时空信息处理与可视化 |
3 |
48 |
36 |
12 |
|
智能化测绘遥感（人工智能原理、机器学习、大数据分析、遥感应用） |
3 |
48 |
32 |
16 |
|
合计 |
16 |
256 |
160 |
96 |
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课 程 简 介 |
1. 星地一体化遥感数据处理技术：是智能时空信息工程微专业的核心课程。本门课程注重理论和实践的紧密结合，主要讲授星上数据处理的基本知识，包括遥感原理、卫星遥感数据特性等内容；详细讲解星上遥感数据处理的理论、数学模型及关键技术，如影像特征点检测、几何校正等；实践应用主要探讨星上遥感处理应用，如云检测、舰船检测、洪水变化检测等。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、原理及应用等方面的综合能力，使学生理解和实施卫星遥感数据的处理流程，解决实际问题。 |
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2. 时空信息智能创新方法：是智能时空信息工程微专业的核心课程。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，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，使学生全面了解时空信息智能的发展前沿，全面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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3. 无人机遥感测绘：是智能时空信息工程微专业的核心课程。本门课程注重理论和实践的紧密结合，结合最新无人机技术发展成果，采用“课堂教学+案例教学+项目实训”，强调技能培养，主要介绍无人机及遥感基础（包括无人机工作原理、遥感传感器等）、摄影测量基本原理、无人机航测数据采集、三维建模、遥感数据处理、测量成图等内容。通过本课程的学习，使学生掌握无人机遥感的基本概念、系统工作原理及其任务和应用，提升学生解决实际项目问题的能力。 |
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4. 无人机组装、调试和飞行综合实践（校内外实践基地）：是智能时空信息工程微专业的技术核心课程。该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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5. 时空信息处理与可视化：是智能时空信息工程微专业的基础课程。本门课程主要讲授地理信息系统（GIS）的基本概念、GIS数据结构、空间数据处理-组织-管理方法、GIS空间数据库基本理论、空间分析原理和应用等内容。通过本课程的学习，使学生掌握GIS基本原理、空间数据结构常见的编码方法、空间数据库的设计和建立过程，理解空间数据结构的转换、空间数据的内插等数据处理方法，理解GIS空间数据库的设计和建立过程，掌握常见空间分析方法的基本原理，熟悉常见GIS软件的基本功能并掌握常见GIS软件的基本操作，了解应用型GIS的开发过程，使学生具备从事地理信息系统的应用和研究奠定理论与技术基础，并能够在地球科学相关学科专业开展数据空间分析。 |
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6. 智能化测绘遥感（人工智能原理、机器学习、大数据分析、遥感应用）：是智能时空信息工程微专业的核心课程。本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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