武漢大學遙感信息工程學院攝影測量與遙感專業(yè)簡介 正文

一、培養(yǎng)目標

為適應我國現(xiàn)代化建設的需要，培養(yǎng)德智體全面發(fā)展，能在測繪、國土、規(guī)劃、民政、水利、交通、電力、環(huán)境、生態(tài)、地質、礦產、農業(yè)、林業(yè)、人口、海洋、氣象、國防、軍事、安全、公共衛(wèi)生、重大工程等政府相關部門、科研院校、企事業(yè)單位從事攝影測量與遙感生產設計、規(guī)劃、管理、科研和教學的高級專門人才，具體要求如下：
1.掌握馬列主義、毛澤東思想、中國特色社會主義理論體系，擁護黨的路線、方針和政策，樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，遵紀守法，具有較強的事業(yè)心和責任感、良好的道德品質和學術修養(yǎng)，具備國際化視野、創(chuàng)新意識和團隊精神，愿為社會主義現(xiàn)代化建設事業(yè)貢獻力量。
2.具有堅實寬廣的基礎理論和系統(tǒng)深入的專業(yè)知識，了解攝影測量與遙感學科的進展與動態(tài)，掌握攝影測量、遙感和地理信息系統(tǒng)的高新技術及數(shù)據(jù)獲取原理和處理方法等，具備從事本專業(yè)科學研究和技術研發(fā)的能力。
3.能較熟練地利用一門外語閱讀專業(yè)文獻和撰寫科研論文。
4.具備良好的身體素質和健康的心理素質。

二、研究方向

1.攝影測量定位理論與方法
攝影測量定位理論與方法的核心問題是攝影中心位置和影像姿態(tài)的恢復以及高精度的對地目標定位。其主要內容包括以點、線為匹配基元，研究影像的定向、交會及區(qū)域網(wǎng)平差等，恢復單張影像或大區(qū)域內多張影像的攝影中心位置和姿態(tài)，利用共線方程、有理函數(shù)等數(shù)學模型描述像方與物方對應關系的參數(shù)特性及誤差傳播規(guī)律等。在近景攝影測量、低空攝影測量、航空航天攝影測量等方面均有廣泛的應用。
2.數(shù)字攝影測量
數(shù)字攝影測量是將攝影測量的基本原理與計算機視覺的相關理論相結合，從數(shù)字影像中自動（半自動）提取所攝對象以數(shù)字方式表達的幾何與物理信息的攝影測量學分支。其關鍵技術強調自動化或半自動化，應用計算機技術、數(shù)字圖像處理、模式識別等理論與方法，自動或半自動地提取所攝對象的幾何信息。主要研究內容包括穩(wěn)健數(shù)字影像匹配、特征提取、目標三維重建、地物變化信息檢測與自動更新、近景與視覺測量等技術及其應用。
3.數(shù)字近景攝影測量
數(shù)字近景攝影測量一般指采用數(shù)碼相機采集影像，拍攝范圍較小的攝影測量，具有信息豐富、非接觸測量、精度高、較易實施等優(yōu)勢，其主要研究內容包括數(shù)字圖像處理和相應的攝影測量幾何處理，攝影系統(tǒng)檢校、獲取被攝目標形狀、大小和運動狀態(tài)等信息，在建筑工程、機械制造、城區(qū)規(guī)劃、地質、醫(yī)學、生物、考古、視覺檢測等領域有著廣泛的應用。
 4.微波遙感
微波遙感研究利用微波段電磁波進行遙感的理論和方法，微波遙感具有全天候全天時的特點，隨著高分辨率雷達衛(wèi)星的不斷升空，現(xiàn)已發(fā)展成為與光學遙感同等重要的一種遙感手段。其主要研究內容包括微波電磁波特性，地物與微波的相互作用，微波遙感圖像的幾何處理和輻射處理，微波遙感圖像信息提取以及雷達干涉測量基本原理等方面，在農業(yè)、林業(yè)、氣象、地質以及災害應急等領域有著廣泛的應用。
5.高光譜遙感
高光譜遙感是指在電磁波譜的可見光和紅外波段范圍內，利用成像光譜儀以非常窄的波長間隔獲取光譜連續(xù)的影像數(shù)據(jù)，并對其進行分析、處理和信息提取的技術。高光譜遙感數(shù)據(jù)包含了豐富的空間、輻射和光譜信息，能夠對在多光譜遙感中難以探測的目標信息進行分析識別，在國土資源、農業(yè)、林業(yè)、地質礦產等領域有廣泛應用。
6.熱紅外遙感
熱紅外遙感是指傳感器工作波段為熱紅外波段的遙感技術，探測區(qū)間通常在8～14微米之間。熱紅外遙感通過熱紅外探測器收集、記錄地物輻射出來的熱紅外輻射信息，并利用這種熱紅外信息來識別地物和反演溫度、發(fā)射率、濕度、熱慣量等地表參數(shù)。在植被分析、土壤調查、精準農業(yè)和海洋等領域有廣泛應用。
7.定量遙感
定量遙感主要指從對地觀測電磁波信號中定量提取地表參數(shù)的技術和方法研究，區(qū)別于僅依靠經驗判讀的定性識別地物的方法。定量遙感利用不同波段的遙感信息確定地表物質的定量的物理量和準確的空間位置，并從這些定量的遙感信息中，通過統(tǒng)計的或物理的模型將遙感信息與地學參量聯(lián)系起來，定量的反演或推算某些地學或生物學信息，在精準農業(yè)、生態(tài)環(huán)保、海洋環(huán)境等領域有廣泛應用。
8.遙感圖像處理與自動解譯
遙感圖像處理與自動解譯是指以計算機系統(tǒng)為支撐環(huán)境，根據(jù)遙感影像中目標地物的各種影像特征，利用模式識別與人工智能技術，對遙感影像進行增強、糾正、融合、特征檢測與提取等處理，并結合專家知識等進行分析和推理，實現(xiàn)對遙感影像的理解，其廣泛應用于遙感影像自動分類、變化檢測、影像檢索、目標識別與信息提取。
9.傳感器網(wǎng)絡
傳感器網(wǎng)絡是將不同平臺、不同功能類型的對地觀測領域傳感器組成分布式傳感器網(wǎng)絡，通過研究對地觀測傳感器網(wǎng)絡的體系構架、協(xié)同觀測、傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)同化、融合、智能處理與聚焦服務等理論和方法，綜合利用空天地傳感網(wǎng)的多源異質數(shù)據(jù)實現(xiàn)信息提取以及地球陸表監(jiān)測，其在城市管理、精細農業(yè)、牲畜跟蹤、交通檢測、環(huán)境監(jiān)測、搶險救災和地球物理環(huán)境檢測等領域都具有廣泛應用。
10.工業(yè)測量與計算機視覺
工業(yè)測量與計算機視覺技術是以非接觸的成像手段獲取工業(yè)零件的影像信息，以確定其形狀、大小、幾何位置以及變化狀態(tài)的技術。大批量工業(yè)產品的生產過程中，利用計算機模擬生物視覺功能代替人眼識別檢查產品可以極大地提高生產效率和產品自動化程度，其在工業(yè)零件重建、工業(yè)零件檢測、機器視覺等領域有著廣泛的應用。
11.數(shù)字城市與智慧城市
“數(shù)字城市”的概念來源于“數(shù)字地球”，是指以地理空間坐標為框架、以空間信息技術為手段，對信息資源進行整合的支撐平臺或環(huán)境，其核心研究內容為遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）的集成技術；“智慧城市”的概念來源于“智慧地球”，其主要內容是把新一代IT技術充分運用在各行各業(yè)中，即把感應器嵌入和裝備到城市的每個角落，每個地方，并且被普遍鏈接，形成所謂“物聯(lián)網(wǎng)”，通過“云計算”將“物聯(lián)網(wǎng)”整合起來，使城市居民更加精細和動態(tài)的方式管理、生產和生活，從而達到整個城市處于“智慧”狀態(tài)。
12.Lidar數(shù)據(jù)處理與應用
LiDAR（Light Detection And Ranging，激光雷達）是一種通過對目標發(fā)射激光并接收目標反射激光信號來獲取目標距離及其它屬性的遙感技術，可分為機載LiDAR和地面LiDAR兩大類。其中機載激光雷達是一種安裝在飛機上的機載激光探測和測距系統(tǒng)，通過集成GPS/IMU可直接獲取地面物體的三維坐標，在DEM/DOM生成以及數(shù)字三維城市建模方面有著大量的應用；地面LiDAR在工程目標及考古文物三維重建、物體變形檢測等方面應用廣泛。主要研究內容包括LiDAR嚴格定位模型、點云配準、點云數(shù)據(jù)濾波、點云與影像數(shù)據(jù)融合處理、物體三維模型重建、專題信息提取與應用等。
13.高性能計算理論與方法
高性能計算理論與方法是隨計算機、信息、網(wǎng)絡和遙感技術發(fā)展而產生的一個新興跨學科研究方向，該方向針對遙感數(shù)據(jù)所具有的多時空尺度、超高維和不確定性等特征的問題，研究海量遙感數(shù)據(jù)分析、處理與應用中的高性能計算理論、問題求解算法及其實現(xiàn)技術。其主要研究內容包括海量遙感數(shù)據(jù)的存儲與管理、統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)分發(fā)、影像處理與解譯、三維可視化與仿真等超大規(guī)模、高復雜性優(yōu)化問題求解以及復雜離散系統(tǒng)的可計算建模、高效算法與高性能計算（網(wǎng)格計算、GPU計算、普適計算等）。
14.云計算技術與應用
云計算是由分布式計算、并行處理、網(wǎng)格計算發(fā)展而成的一種新型計算模型，云計算技術與應用方向是在研究云環(huán)境下的云計算編程模型、數(shù)據(jù)管理技術、數(shù)據(jù)存儲技術、虛擬化技術、云計算平臺管理技術、云服務等關鍵技術的基礎上，將云計算技術應用于海量遙感數(shù)據(jù)的組織管理、快速獲取、高效處理及高性能應用等領域，為實現(xiàn)海量遙感數(shù)據(jù)及軟硬件資源的共享及高效應用提供技術支撐。
15.月球與行星測繪
月球與行星測繪是進行深空探測的關鍵技術之一。主要研究利用月球及行星的高分辨率影像、激光測高、高光譜、多光譜影像以及微波等探測數(shù)據(jù)，分析、反演、提取月球與行星表面形貌特征，構建全球高精度三維地形模型，為深空探測提供高精度的測繪技術支持。主要研究方向包括：行星光度學校正與反射率反演；目標飛行器光行差校正；探測器導航定位與姿軌優(yōu)化技術；激光測高數(shù)據(jù)與CCD影像數(shù)據(jù)融合；月球與行星影像數(shù)據(jù)自動匹配；全月球高精度控制網(wǎng)建立；月球與行星表面高精度幾何定位技術；月表形貌特征提取與和月球專題圖制作；月球與行星表面移動機器人測繪技術等。
16.空間數(shù)據(jù)分析與信息服務
空間數(shù)據(jù)分析與信息服務是地理空間信息工程與地理國情監(jiān)測的關鍵技術，研究從空間數(shù)據(jù)中提取空間信息、挖掘空間知識、提供空間信息服務的基礎理論和關鍵技術。主要研究方向包括：矢量空間數(shù)據(jù)分析、柵格空間數(shù)據(jù)分析、多維空間數(shù)據(jù)分析、空間統(tǒng)計分析、探索性空間數(shù)據(jù)分析、空間點模式分析、空間面模式分析、空間回歸分析、空間分析應用建模、空間數(shù)據(jù)挖掘、空間信息服務等。
17.對地觀測仿真與可視化
對地觀測仿真與可視化是綜合計算機圖形技術、計算機仿真技術、顯示技術等多學科領域用于航空、航天等視景仿真領域的新興技術。其研究內容主要包括衛(wèi)星對地觀測的空間技術、虛擬現(xiàn)實、仿真可視化等方面的理論、模型、方法研究，建立對地觀測系統(tǒng)衛(wèi)星發(fā)射、入軌、運行、機動、測控、觀測等全鏈路過程進行全方位的模擬與仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)遙感衛(wèi)星觀測仿真、大系統(tǒng)仿真、遙感衛(wèi)星模擬與仿真。
18.高分辨率對地觀測技術
高分辨率對地觀測技術是建立天空地一體化的對地觀測系統(tǒng)，其主要研究內容包括高分辨率遙感影像的輻射處理方法、遙感傳感器的定標、幾何模型構建及對地目標定位算法，多源遙感數(shù)據(jù)的聯(lián)合平差理論與方法，多維對地觀測信息的提取及智能分析，大區(qū)域海量數(shù)據(jù)的快速處理、管理和分發(fā)服務等。
19.低空遙感技術
低空遙感技術是近年來在攝影測量與遙感技術基礎上迅速發(fā)展起來的地理空間數(shù)據(jù)快速獲取技術，主要利用飛艇、無人飛機和輕型飛機等低空飛行器搭載航空數(shù)碼相機進行低空航空攝影，具有機動靈活、高效快速、精細準確、可云下攝影等特點。主要研究內容包括低空遙感系統(tǒng)設計與制造、自主飛行控制、低空遙感影像的穩(wěn)健幾何處理、數(shù)字城市三維建模與可視化、大比例尺地形測圖等，在政府行政決策、城鄉(xiāng)規(guī)劃管理、突發(fā)災害應急響應等方面有廣泛的應用。
20.地面移動測量技術
地面移動測量技術是傳統(tǒng)航空攝影測量和遙感的重要的補充，它是一種動態(tài)的基于多傳感器集成定位和空間信息采集的測量技術，以非接觸測量方式，動態(tài)瞬間獲取目標的大量物理屬性信息和幾何信息。該技術同時具有動態(tài)定位測量速度快和近景攝影測量信息量大的特點，可提高地理空間信息采集和更新的效率，極大地提升測繪保障服務的能力。主要研究內容包括多傳感器集成、動態(tài)導航定位、多源數(shù)據(jù)融合、專題信息提取、三維建模、大范圍場景三維可視化等。
21.地理國情監(jiān)測技術
地理國情監(jiān)測是對地理國情的動態(tài)變化的監(jiān)管和檢測，是獲取國家自然、經濟、人文的動態(tài)變化信息并分析其變化的合理性與驅動力，對將來的趨勢進行預測；以多種形式反映各類資源、環(huán)境、生態(tài)、經濟要素的空間分布及其發(fā)展變化規(guī)律，通過多種渠道報告地理空間、人文、社會、經濟的動態(tài)變化和實時狀態(tài)。研究內容包括：地理國情監(jiān)測的基礎理論、基本方法與技術體系。從技術上講，其研究內容有：地理國情監(jiān)測的質量控制理論與方法，地理國情監(jiān)測時空動態(tài)建模理論與方法，空天地一體化地理國情調查技術，多時相、多尺度、多源數(shù)據(jù)動態(tài)變化檢測技術，地理國情時空數(shù)據(jù)動態(tài)更新與一致性維護技術，地理國情動態(tài)監(jiān)測的空間統(tǒng)計和時空過程分析技術，地理國情動態(tài)預警技術，地理國情監(jiān)測高性能計算技術，地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)與系統(tǒng)的集成和互操作技術和地理國情監(jiān)測標準體系。
22.地學計算
地學計算是將現(xiàn)代地理科學理論與數(shù)學模型、計算方法及3S技術結合在一起，以高性能計算機和網(wǎng)絡計算環(huán)境為支撐，針對“整體性”和“大容量”數(shù)據(jù)所表征的復雜地理問題，進行多角度、全方位綜合研究的理論與方法體系。主要研究內容有：地理空間統(tǒng)計分析、地學線性規(guī)劃、多目標規(guī)劃、非結構化的地學戰(zhàn)略決策分析、地理網(wǎng)絡分析等。
23.空間感知與認知
空間感知與認知是研究人們理解地理空間，進行地理分析和決策，包括地理信息的知覺、編碼、存儲，以及解碼等一系列心理過程，屬于認知科學與地理空間信息科學的交叉。主要研究方向包括：空間感知的理論與方法、地理知覺、地理表象、地理概念化、地理知識編碼、空間認知、地理本體、地理知識存儲、地理知識解碼、地理知識工程等。
24.地理空間推理
地理空間推理是指利用空間理論和人工智能技術對空間對象進行建模、描述和表示，并據(jù)此對空間對象間的空間關系進行定性或定量分析和處理的過程和方法。主要研究方向包括：空間關系推理、案例推理、模糊推理、證據(jù)推理、可信度推理、貝葉斯推理、概率推理、不確定性推理、時空推理等。

三、學習年限

學制三年，最長學習年限不超過四年。申請?zhí)崆爱厴I(yè)者在校最低學習年限不低于兩年。

四、課程設置及學分

本專業(yè)碩士研究生應修滿的總學分不少于42學分。其中課程總學分不少于30學分（公共必修課7學分，學科通開課8學分，研究方向必修課不少于4學分，其余為選修課學分）；實踐環(huán)節(jié)2學分（委培類研究生可免修）；學位論文10學分。
跨專業(yè)入學和以同等學力入學的研究生，須補修本方案指定的本科生必修課至少2門并取得合格以上成績，該成績不計入學分。

五、學位論文

1.論文選題：論文應在導師指導下選擇學科前沿領域課題，應密切結合學科發(fā)展與國家經濟和社會建設需要，具有一定的理論創(chuàng)新與應用價值，并經導師審核同意。
2.開題報告：選題后，學生應擬定研究計劃，在第五學期結束前在指導小組內進行開題報告，開題報告內容主要包括：論文選題的意義；國內外研究現(xiàn)狀；本人的研究計劃（研究目標、內容、擬解決的關鍵問題、實驗方案、創(chuàng)新與特色等）。參加論文開題報告的老師應不少于3名（包括導師）。經指導小組討論通過后，方可正式進行資料搜集、專題研究和論文撰寫工作。開題報告若未通過，報告人必須依據(jù)評議意見進行修改、完善，直至指導小組評議通過。
3.論文撰寫：進入論文撰寫階段后，導師應不定期檢查論文進展情況；論文應符合武漢大學碩士學位論文寫作規(guī)范，表述清楚、資料翔實、論證有據(jù)、試驗充分、結論可信、邏輯嚴謹。學位論文完成并經導師審核同意后，在論文答辯前一個月提交給2位論文評閱人評閱。評閱人須是具備教授、副教授或相當職稱的同行專家，且至少有一位校外專家。評閱意見在合格以上者，方可進入論文答辯環(huán)節(jié)。
4.答辯資格：本專業(yè)碩士研究生在讀期間應完成課程的學習并修滿學分；完成實習實踐環(huán)節(jié)；在導師指導下至少參與一項課題研究；參加10次以上學術交流活動（包括參加國內外學術會議、聽取學術報告等）并填寫《武漢大學學術型碩士研究生參加學術交流活動及實習實踐考核表》；以第一作者（或導師為第一作者，研究生為第二作者）身份且署名單位以武漢大學為第一完成單位，公開發(fā)表學術論文至少1篇。申請?zhí)崆爱厴I(yè)的碩士研究生必須完成培養(yǎng)方案規(guī)定的全部課程和其他培養(yǎng)環(huán)節(jié)的考核，成績全部優(yōu)秀，具有較強的創(chuàng)新能力，以第一作者（或導師為第一作者，研究生為第二作者）身份且署名單位以武漢大學為第一完成單位，公開發(fā)表學術論文至少2篇，或在SCI源刊上發(fā)表論文至少1篇。
5.論文答辯：在每年5月底或ll月底前完成。論文答辯委員會由不少于5位相同專業(yè)的專家組成。經全體委員三分之二以上(含三分之二)同意，論文方為通過。

六、其他必修環(huán)節(jié)

1.實踐環(huán)節(jié)：本專業(yè)碩士研究生應在導師指導下深入企事業(yè)單位開展教學輔導、社會調查、科研實習等，總時間不少于三個月。參加實習實踐的情況需詳細填寫在《武漢大學學術型碩士研究生參加學術交流活動及實習實踐考核表》上，并提交實習實踐總結報告。經學院審核合格并報研究生院培養(yǎng)處審批備案后，方可進入答辯環(huán)節(jié)并計2學分（委培類研究生可免修）。
2.中期考核：第三學期進行，實行淘汰制，根據(jù)研究生學習及科研情況，結合專業(yè)成績，確認其具體流向，包括碩博連讀、繼續(xù)攻讀碩士學位以及退學等。

七、培養(yǎng)方式

1.研究生培養(yǎng)采取以導師為中心組成集體指導小組，鼓勵與校內外專家合作進行聯(lián)合指導，鼓勵雙導師制。
2.積極搭建研究生培養(yǎng)的國際合作平臺，努力推動聯(lián)合培養(yǎng)、課程互認、海外實習等研究生國際化培養(yǎng)進程。
3.在課程教學中，加強實踐教學環(huán)節(jié)，重視課題研究、專題研討、學術報告等學術訓練環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮研究生的主動性和自覺性。
4.導師（或研究生指導小組）根據(jù)培養(yǎng)方案要求，針對研究生的專業(yè)背景，在其入學后一個月內制訂出具體的個人培養(yǎng)計劃，包括課程學習、實踐活動、學術活動、科學研究與學位論文工作等的具體安排。

武漢大學

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