發(fā)布時(shí)間:2023-03-16 15:55:30
序言:寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的遙感技術(shù)論文樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。
遙感技術(shù)是當(dāng)前水利水電工程中最常用的設(shè)備之一,其優(yōu)點(diǎn)在于能夠準(zhǔn)確的判定隱秘地點(diǎn)的情況,大范圍、多角度、立體化的分析形式,目前市場(chǎng)上廣泛利用的遙感技術(shù)是由四個(gè)部分組成,即傳感感應(yīng)設(shè)備、數(shù)據(jù)化處理設(shè)備、目標(biāo)靶向分析建模設(shè)備、自動(dòng)化圖像、模型、信息分析設(shè)備。通過這一技術(shù),能夠準(zhǔn)確的定位隱蔽地點(diǎn)的情況,通過傳感設(shè)備的探索,將具體的信息通過數(shù)字化的形式傳遞到處理設(shè)備當(dāng)中,然后進(jìn)行計(jì)算機(jī)和人工綜合建模分析,對(duì)問題進(jìn)行處理,最后綜合信息以及分析數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總,以供設(shè)計(jì)人員或施工人員商討出具體的處理方式,能夠?qū)唧w的處理事項(xiàng)進(jìn)行系統(tǒng)的判讀。
2遙感技術(shù)在水利水電工程測(cè)繪中的應(yīng)用
2.1測(cè)繪水利水電工程的構(gòu)造穩(wěn)定性
遙感技術(shù)利用聲波、光波等原理對(duì)地址構(gòu)造進(jìn)行具體的探索分析,能夠判斷出地質(zhì)構(gòu)造中的斷層情況。水利水電工程依托于山川河流建設(shè),需要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)進(jìn)行具體的判斷與測(cè)繪,但傳統(tǒng)的測(cè)繪工具智能測(cè)繪到地質(zhì)當(dāng)中是否有斷層情況,卻復(fù)發(fā)準(zhǔn)確的測(cè)繪到斷層是否是處于活動(dòng)狀態(tài)或休眠狀態(tài),因此常常造成建設(shè)工程因斷層判斷不準(zhǔn)確而停工的現(xiàn)象,造成大量的損失,而遙感技術(shù)能夠通過傳感設(shè)備,結(jié)合數(shù)字化監(jiān)測(cè)設(shè)備,隨時(shí)隨地的對(duì)當(dāng)?shù)氐臄鄬忧闆r進(jìn)行監(jiān)測(cè),將監(jiān)測(cè)的內(nèi)容進(jìn)行匯總和梳理,從而判斷這一斷層情況是否活躍,為最終的測(cè)繪報(bào)表提供有力的依據(jù)。同時(shí)遙感技術(shù)還能夠監(jiān)測(cè)地質(zhì)當(dāng)中的一些特殊情況,如是否有地下河、溶洞等特殊地理想象,而這些地理情況是否會(huì)影響到工程建設(shè)等,從側(cè)面確定地質(zhì)情況,判定地質(zhì)情況當(dāng)中的隱秘問題,幫助水利水電工程順利的完成測(cè)繪以及施工。
2.2測(cè)繪水利水電工程的滲漏可能性
水利水電工程在建設(shè)之初就注定要與古河道、溶洞、地下河、斷層等交織在一起,而這些地質(zhì)情況常常因變動(dòng)而影響水利水電工程的內(nèi)部結(jié)構(gòu),使其出現(xiàn)裂縫、滲漏的現(xiàn)象,而這些滲漏點(diǎn)主要出現(xiàn)在隱蔽工程中,無法直接發(fā)現(xiàn),而通過遙感技術(shù),這一困難迎刃而解.如通過遙感技術(shù)構(gòu)建地質(zhì)防滲漏實(shí)體趨勢(shì)分析常用的趨勢(shì)面分析方法主要有多項(xiàng)式趨勢(shì)面和二維傅立葉趨勢(shì)面兩種,在防滲漏構(gòu)造的研究中,通常運(yùn)用多項(xiàng)式趨勢(shì)面進(jìn)行擬合分析。多項(xiàng)式趨勢(shì)面是由冪級(jí)數(shù)組成的,其優(yōu)點(diǎn)是系數(shù)計(jì)算比較容易,而且根據(jù)經(jīng)驗(yàn),很多地質(zhì)變量如地層層位的高度。地下水位的高度及地層厚度等,一般用較低次的多項(xiàng)式趨勢(shì)面就能擬合得較好。使用多項(xiàng)式趨勢(shì)面并不能認(rèn)為滲漏過程就是某個(gè)多項(xiàng)式函數(shù)的變化過程,因?yàn)闈B漏對(duì)象有著很復(fù)雜的變化過程,形成具有復(fù)雜形態(tài)的曲面,多項(xiàng)式趨勢(shì)面只是用來擬合這個(gè)復(fù)雜的曲面,并不能完全真實(shí)地反映實(shí)際的滲漏形態(tài)變化過程。
3結(jié)語
論文摘 要:現(xiàn)代信息技術(shù)在水文領(lǐng)域中的應(yīng)用不斷完善和發(fā)展,特別是在最近幾年之中,ANN技術(shù)、3S技術(shù)與水文模型的整合研究的發(fā)展,有助于開創(chuàng)水文研究的新領(lǐng)域。本文主要通過對(duì)RS、ANN、GIS、GPS等技術(shù)的研究,從防汛抗旱、水文預(yù)報(bào)、保護(hù)水環(huán)境生態(tài)、水土保持這四個(gè)方面,闡述了現(xiàn)代信息技術(shù)在水文領(lǐng)域的應(yīng)用
RS技術(shù)在水文領(lǐng)域中的應(yīng)用分析
遙感技術(shù),即RS技術(shù)廣泛應(yīng)用于對(duì)旱情的檢測(cè)與評(píng)估、檢測(cè)水質(zhì)、監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)土壤侵蝕和洪澇災(zāi)害等水文領(lǐng)域之中,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。在洪澇災(zāi)害之中經(jīng)常會(huì)使用遙感技術(shù)。緊急救災(zāi)、災(zāi)后重建和快速反應(yīng)是遙感技術(shù)應(yīng)用集中的主要方面。例如,我國早在80年代就利用了MSS數(shù)據(jù)檢測(cè)到了三江平原的洪澇災(zāi)害。之后民政局、中科院和水利部門都進(jìn)行了相關(guān)的研究工作,在實(shí)踐之中取得了顯著的成效。遙感技術(shù)可以大幅度的減少洪澇災(zāi)害的損失,尤其是在災(zāi)后重建等當(dāng)面,與其他普通手段相比具有全面性、客觀性和快捷性的優(yōu)勢(shì)。遙感技術(shù)評(píng)估在災(zāi)害的監(jiān)測(cè)評(píng)估方面也有了顯著的發(fā)展。通過對(duì)土壤表面發(fā)射的電磁能量來測(cè)量估計(jì)土壤的濕度,再加上實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的支持,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)旱情的遙感監(jiān)測(cè)。同時(shí)還可以通過對(duì)作物的長勢(shì)、地表溫度的監(jiān)測(cè)來監(jiān)測(cè)旱情。通過了解不同地域的具體情況,建立針對(duì)它們的具體模型。我國目前建立在遙感技術(shù)基礎(chǔ)之上的監(jiān)測(cè)模型包括熱慣量模型、作物缺水指數(shù)模型、植被指數(shù)模型和植被地表溫度空間模型、氣象模型、水文模型和微波模型等。使用遙感技術(shù)可以更快速和更低廉的獲取大面積土壤的水分信息。因?yàn)楸O(jiān)測(cè)模型的簡(jiǎn)繁程度有很大差異,所以遙感技術(shù)的使用范圍和使用精度也有不同。我國目前已經(jīng)建立了初步的旱情遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)體系,在一些試點(diǎn)地區(qū)獲得了顯著的成效。遙感技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)之中也有很大的作用。運(yùn)用遙感監(jiān)測(cè)技術(shù),可以動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)地表水質(zhì)在時(shí)間和空間上參數(shù)的變化情況,具體表現(xiàn)在對(duì)濕地的評(píng)價(jià)、和測(cè)定水質(zhì)參數(shù)等方面。遙感技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用已經(jīng)開始在實(shí)踐生產(chǎn)之中使用,隨著它在水質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的地位更加重要,它的發(fā)展也不斷完善。
GPS技術(shù)在水文領(lǐng)域中的應(yīng)用分析
全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),即GPS技術(shù),具有自動(dòng)化、高效率、精確度高、全天候的優(yōu)點(diǎn),成功應(yīng)用于工程測(cè)量、航空攝影、資源勘測(cè)、地球動(dòng)力學(xué)、大地測(cè)量、水文領(lǐng)域之中,取得巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。水利信息與空間地理位置有很大的關(guān)系,GPS可以更準(zhǔn)確的獲取水利信息的空間位置,可以運(yùn)用在減災(zāi)防汛和水下地形測(cè)量等方面。使用全球衛(wèi)星定位技術(shù),可以及時(shí)準(zhǔn)確的定位災(zāi)害的發(fā)生地點(diǎn),尤其是在使用了無線通話功能之后,實(shí)現(xiàn)了雙向的通話功能,使指揮中心和災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)能夠自由及時(shí)的對(duì)象,方便二者進(jìn)行溝通,對(duì)緊急情況做出應(yīng)急反應(yīng)。以往在汛期來臨時(shí),在大堤上排查險(xiǎn)情,在發(fā)現(xiàn)了險(xiǎn)情隱患之后,通過對(duì)講機(jī)向指揮部門匯報(bào),耽誤了搶險(xiǎn)時(shí)間,而且無法準(zhǔn)確的描述出險(xiǎn)情發(fā)生的位置。一旦報(bào)警系統(tǒng)上運(yùn)用了GPS技術(shù),能夠在第一時(shí)間將災(zāi)害的發(fā)生地點(diǎn)和災(zāi)害類別傳送到指揮中心,可以對(duì)險(xiǎn)情做出有效的反應(yīng)。在運(yùn)送搶險(xiǎn)物資的車輛中,安裝GPS監(jiān)控系統(tǒng),編碼后的汽車可以將其定位信息傳送到指揮中心,指揮中心在接受到定位信號(hào)之后,可以將移動(dòng)的船只和車輛的位置在地圖上動(dòng)態(tài)的顯示出來。再配合電子地圖,例如公路交通圖、水系分配圖、居民區(qū)分布圖、物資倉庫分布圖等,利用網(wǎng)絡(luò)的分析功能,可以將搶險(xiǎn)物資以更快捷的方式送入受災(zāi)群眾手中。而水下地形的測(cè)量在水庫、港口、碼頭和橋梁的建設(shè)之中起著很大的作用,尤其是在減災(zāi)防洪的過程之中,會(huì)帶來巨大的社會(huì)效益。
3 GIS技術(shù)在水文領(lǐng)域中的應(yīng)用分析
地理信息系統(tǒng),即GIS,是在計(jì)算機(jī)軟件和硬件系統(tǒng)的支持下的特定的空間信息系統(tǒng),可以采集地球表層的相關(guān)地理分布數(shù)據(jù),同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存、運(yùn)算、分析、管理、描述和顯示。我國目前的地理信息系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的使用在減災(zāi)防汛、水土保持、水環(huán)境等水文領(lǐng)域。在減災(zāi)防汛的領(lǐng)域之中,GIS技術(shù)可以預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)城市的積水和退水狀況、管理更新現(xiàn)有的排水設(shè)施情況、對(duì)排水設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃。規(guī)劃城市綠地的面積和位置。分析暴雨的空間特征、對(duì)積水街道和暴雨的分布進(jìn)行可視化的顯示、儲(chǔ)存具有分辨率高、層次多、更新頻率快的數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)和管理。地理信息系統(tǒng)在再請(qǐng)?jiān)u估方面也有很大的作用,例如管理基礎(chǔ)背景數(shù)據(jù)、查詢空間和屬性數(shù)據(jù)、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、顯示和檢索。GIS技術(shù)在水土保持之中的應(yīng)用十分全面。主要包括判斷是否發(fā)生土壤侵蝕、土壤侵蝕的程度劃分、計(jì)算土壤侵蝕量、評(píng)價(jià)水土保持的效益、泥沙輸移的狀況、預(yù)測(cè)和模擬土壤的侵蝕過程等。在水土保持之中往往直接使用GIS作為建立模型的平臺(tái),這是與GIS在其他領(lǐng)域的使用中最大的區(qū)別。遙感技術(shù)、地理信息技術(shù)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),即3S技術(shù)的集成使用為空間信息的管理、分析、應(yīng)用、更新、獲取和存儲(chǔ)等方面提供了技術(shù)支撐。使用RS技術(shù)采集圖像信息,使用GPS技術(shù)提供主要的位置信息,最后使用GIS使用一些技術(shù)手段,例如分析應(yīng)用和圖像處理等。將這三個(gè)技術(shù)緊密的結(jié)合起來,可以提供精確的數(shù)據(jù)資料的文本資料,可以通過動(dòng)態(tài)電子地圖的使用查看不同水文領(lǐng)域的信息,同時(shí)可以借助人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施,對(duì)洪峰流量、降水等水文要素進(jìn)行科學(xué)、合理的分析,為減災(zāi)防汛提供科學(xué)的依據(jù)。
4 ANN技術(shù)在水文領(lǐng)域中的應(yīng)用分析
ANN技術(shù),即人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),是使用數(shù)學(xué)方法對(duì)自然神經(jīng)或人腦進(jìn)行模擬和抽象,是一種模仿人腦結(jié)構(gòu)的信息處理系統(tǒng)。在水文領(lǐng)域,ANN技術(shù)主要可以進(jìn)行洪水的預(yù)報(bào)和降雨流量預(yù)報(bào)等。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有適應(yīng)能力強(qiáng)、計(jì)算速度快和自主學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的功能。首先對(duì)輸入條件和輸出條件進(jìn)行分析。輸入條件包括降雨歷時(shí)、降雨量、降雨過程、河道基流等。輸出條件包括出口段面的流量信息。輸入層、輸出層和隱層這三個(gè)部分一起構(gòu)成了降雨徑流的預(yù)報(bào)模型。防洪的非工程性措施是洪水預(yù)報(bào),做出及時(shí)的洪水預(yù)報(bào)可以幫助相關(guān)部門制定準(zhǔn)確可行的防洪決策。ANN技術(shù)在水文預(yù)報(bào)方面的作用主要通過實(shí)測(cè)資料,使用神經(jīng)元的模擬關(guān)系,模擬影響洪水的其他因素和洪水之間的關(guān)系。
5 結(jié)語
總之,現(xiàn)代化的信息技術(shù)支持可以促進(jìn)水文信息化建設(shè),本文講述的RS技術(shù)、GIS技術(shù)、GPS技術(shù)和ANN技術(shù)都在水文領(lǐng)域之中得到了廣泛的使用。隨著社會(huì)主義現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快,國家過度重視信息的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),使水文技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)共同發(fā)展。
參考資料:
[1] 陳潔.遙感和水問題 [M].北京:人民水利水電出版社,2005,40,47.
關(guān)鍵詞:遙感地址勘查技術(shù);具體應(yīng)用;研究
中圖分類號(hào): P627 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1673-1069(2016)31-152-2
1 遙感地質(zhì)及勘查技術(shù)概述
遙感技術(shù)所取得的地面圖像和數(shù)據(jù)及相應(yīng)的數(shù)據(jù)和信息處理技術(shù)在地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用 。又稱地質(zhì)遙感。遙感地質(zhì)一般包括4個(gè)方面的研究?jī)?nèi)容:①各種地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象的電磁波譜特征。②地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象在遙感圖像上的判別特征。③地質(zhì)遙感圖像的光學(xué)及電子光學(xué)處理和圖像及有關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)字處理和分析。④遙感技術(shù)在地質(zhì)制圖、地質(zhì)礦產(chǎn)資源勘查及環(huán)境、工程、災(zāi)害地質(zhì)調(diào)查研究中的應(yīng)用。
1.1 遙感地質(zhì)勘查技術(shù)的概念
利用飛機(jī)與衛(wèi)星等遙感器對(duì)檢測(cè)地標(biāo)的地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行電磁、光譜的掃描與識(shí)別的技術(shù)稱之為遙感地質(zhì)勘查技術(shù),其在地質(zhì)勘探工作中的應(yīng)用有助于對(duì)檢測(cè)地標(biāo)的地質(zhì)特性進(jìn)行深入分析,進(jìn)而可通過摸清地質(zhì)信息與地質(zhì)特征為地質(zhì)勘探提供更為科學(xué)可靠的理論與數(shù)據(jù)。較之傳統(tǒng)地質(zhì)勘查技術(shù),遙感地質(zhì)勘查技術(shù)具有多層次、綜合性與宏觀性的特點(diǎn),因而地質(zhì)勘查檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性可得到大大提升。近些年,遙感地質(zhì)勘查技術(shù)憑借技術(shù)先進(jìn)、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)勢(shì)在現(xiàn)代地質(zhì)勘查工作中發(fā)揮了越來越重要的作用。
1.2 遙感地質(zhì)勘查技術(shù)的特點(diǎn)
1.2.1 科學(xué)性
遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查工作中的應(yīng)用為其數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)提供了大量更具科學(xué)性的理論依據(jù)。以遙感地質(zhì)勘查技術(shù)在我國的應(yīng)用為例,使用衛(wèi)星、飛機(jī)等高端遙感器可科學(xué)計(jì)算、檢測(cè)出待檢測(cè)地標(biāo)的具體地質(zhì)狀況,有效結(jié)合電磁技術(shù)、光譜技術(shù)同現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)以及現(xiàn)代化航拍器械可使地質(zhì)掃描工作更具科學(xué)性,進(jìn)而可為我國地質(zhì)勘查與地質(zhì)研究工作提供更為科學(xué)、準(zhǔn)確的勘察數(shù)據(jù)與地質(zhì)資料。
1.2.2 精確性
不斷增大的礦產(chǎn)需求量使得我國地質(zhì)勘查工作逐漸細(xì)化,這對(duì)地質(zhì)勘查技術(shù)也提出了越來越高的精細(xì)化要求。遙感地質(zhì)勘查技術(shù)可通過電磁技術(shù)與光譜技術(shù)的應(yīng)用掃描并分析地質(zhì)狀況,現(xiàn)代地質(zhì)勘查工作的精細(xì)化需求可得到滿足。遙感地質(zhì)勘查技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例顯示,其可對(duì)地質(zhì)狀況進(jìn)行全方位的檢測(cè)與計(jì)算,這對(duì)現(xiàn)代地質(zhì)勘查工作精確性以及礦產(chǎn)開采效率的提高均十分有利。
2 遙感地質(zhì)勘查技術(shù)的應(yīng)用
2.1 獲取地質(zhì)構(gòu)造信息
在應(yīng)用遙感技術(shù)找礦的過程中,我們可通過空間信息觀察到相關(guān)地質(zhì)標(biāo)志,而提取空間信息的過程中則需應(yīng)用到遙感技術(shù)所呈現(xiàn)出的與檢測(cè)區(qū)域成礦相關(guān)的線性圖像,從推覆體以及斷裂等相似類型中提取出有用信息是這一過程中需注意的部分。遙感地質(zhì)勘查技術(shù)還可應(yīng)用于獲取酸性巖體、火山盆地等地質(zhì)的信息。由于影響遙感技術(shù)成像的因素較多,因而其在地質(zhì)勘查工作中極有可能會(huì)發(fā)生地質(zhì)圖像模糊的情況,這將直接導(dǎo)致地質(zhì)線性形跡和地質(zhì)紋理信息無法清楚顯示出來,地質(zhì)勘測(cè)工作隨之面臨困難。針對(duì)這一問題,目前主要采用人機(jī)交互、目視解譯等方式來突出顯示地質(zhì)構(gòu)造圖像中的關(guān)鍵信息。
2.2 通過獲取植被光譜來確定礦產(chǎn)位置
礦區(qū)感測(cè)區(qū)中的金屬或礦物較易因地下水文因素和地下微生物作用的影響而改變底層結(jié)構(gòu),隨之將會(huì)對(duì)土壤層中的成分造成礦物元素增加等影響,土壤成分受到的影響將直接體現(xiàn)在地表的職務(wù)上。土壤層中成分的變化將會(huì)改變地表植物對(duì)金屬元素的劇集程度和吸收程度,繼而將會(huì)使得植物內(nèi)含水量及葉綠素也發(fā)生改變,后種變化將通過植物的反射光譜特征顯示體現(xiàn)出來,遙感技術(shù)正是利用了這一系列的變化將檢測(cè)區(qū)域地表植物的反射光譜特征顯示出來,并通過分析植物異常光譜信息來確定該區(qū)域是否存在礦產(chǎn)。不同種類的植物,甚至是同種植物的不同器官在金屬含量方面將會(huì)呈現(xiàn)不同的特點(diǎn),因而需大量收集檢測(cè)礦區(qū)的植被樣品,并在分析植被光譜信息的基礎(chǔ)上統(tǒng)計(jì)出具有良好金屬吸收能力和聚集能力的植被。植物反射光譜的色調(diào)是應(yīng)用光譜特征增強(qiáng)技術(shù)處理遙感圖像的主要依據(jù)。分離提取出異常色調(diào)后,遙感技術(shù)可直觀展現(xiàn)出這些異常色調(diào),分析出植被對(duì)金屬的吸收能力和聚集能力后則可為確定礦產(chǎn)位置提供一定的依據(jù)。
2.3 利用巖礦光譜技術(shù)進(jìn)行識(shí)別
作為遙感地質(zhì)勘查技術(shù)的理論基礎(chǔ),巖礦光譜技術(shù)適用于多光譜技術(shù)與高光譜技術(shù),其主要是通過提取多光譜蝕變信息實(shí)現(xiàn)巖性識(shí)別與高光譜礦物識(shí)別的目的。多光譜技術(shù)較低的光譜分辨率使得巖礦的光譜特征表現(xiàn)力較弱,因此巖礦光譜技術(shù)在分析巖礦反射率差異時(shí)主要以圖像線性信息與圖像灰度特征為基礎(chǔ)。較之多光譜技術(shù),高光譜技術(shù)則既可獲取到連續(xù)光譜信息,也可對(duì)地質(zhì)類型加以直觀地識(shí)別。綜合使用多光譜技術(shù)與高光譜技術(shù)可對(duì)巖礦類型、與成礦作用有直接關(guān)系的礦物蝕變信息加以有效地識(shí)別,并可對(duì)蝕變強(qiáng)度進(jìn)行定量,進(jìn)而可為地質(zhì)勘探工作提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
3 加強(qiáng)遙感地質(zhì)勘查技術(shù)應(yīng)用的措施
前文筆者簡(jiǎn)要分析了遙感地質(zhì)勘查技術(shù)的概念與特點(diǎn),并探討了其在地質(zhì)勘探工作中的具體應(yīng)用。由于我國在應(yīng)用遙感地質(zhì)勘查技術(shù)過程中仍存在不少問題,因而我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用過程中還需采取合理的措施來保證其應(yīng)用效果。
3.1 加強(qiáng)對(duì)遙感技術(shù)理論研究
理論是實(shí)踐的基礎(chǔ),遙感地質(zhì)勘查技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用離不開有效的理論研究。因此我們首先需深入研究并分析大量與遙感技術(shù)相關(guān)的理論文獻(xiàn),為遙感技術(shù)的應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。除此以外,我們還需依據(jù)勘測(cè)區(qū)域的特點(diǎn)進(jìn)行理論創(chuàng)新,不斷豐富地質(zhì)勘查技術(shù)應(yīng)用的理論成果。
3.2 加強(qiáng)技術(shù)支持
技術(shù)支持在遙感地質(zhì)勘查技術(shù)應(yīng)用中處于十分關(guān)鍵的地位,因此我們首先需保持所應(yīng)用的相關(guān)遙感設(shè)備的技術(shù)先進(jìn)性,保證硬件基礎(chǔ);其次需加大引進(jìn)與培養(yǎng)先進(jìn)遙感技術(shù)人才的力度,以為遙感技術(shù)應(yīng)用的準(zhǔn)確性、合理性和科學(xué)性提供人才保證。
3.3 完善相關(guān)制度
遙感地質(zhì)勘查技術(shù)的有效應(yīng)用離不開相關(guān)制度的指導(dǎo)與規(guī)范,因此我們需積極完善諸如技術(shù)崗位責(zé)任制度的一系列制度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)遙感地質(zhì)勘查技術(shù)在應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題,以促進(jìn)我國遙感地質(zhì)勘查技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。
4 結(jié)束語
綜上所述,迅猛發(fā)展的國民經(jīng)濟(jì)使得國家對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量越來越大,這對(duì)地質(zhì)勘查技術(shù)的效率與精確度提出了越來越高的要求。對(duì)此,本文簡(jiǎn)單介紹了遙感地質(zhì)勘查技術(shù)及其在地質(zhì)勘探工作中的應(yīng)用,并提出了加強(qiáng)其應(yīng)用的具體措施,以期為相關(guān)人士提供理論參考。
參 考 文 獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù);土地調(diào)查; 土地測(cè)繪
Abstract: with the rapid development of information technology, surveying and mapping of our city has make a spurt of progress of development. Modern Gaoke technology such as GPS technology, RS technology, GIS technology, information and new technologies will be widely used in China's engineering surveying and mapping work, and to play its leading role. The brief analysis of process of land survey the author made, which shows the application of modern surveying and mapping technology in the land survey, for reference only.
Keywords: Modern Surveying and mapping technology; land survey; land surveying and mapping
中圖分類號(hào):P25文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2013)
前言
傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)存在著更新困難、精度低、效率低等缺點(diǎn),而隨著測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)代測(cè)繪可以通過全球定位系統(tǒng)、“3S”集成技術(shù)、遙感技術(shù)等新技術(shù)手段,做到高精度測(cè)量,
因而能順利地完成土地調(diào)查并能夠保證土地開發(fā)的質(zhì)量和效果,所以將現(xiàn)代化的測(cè)繪方法運(yùn)用到土地調(diào)查當(dāng)中,是維護(hù)土地市場(chǎng)秩序、順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的必然要求。現(xiàn)代化的測(cè)繪方法充分運(yùn)用現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù),具有高度的靈活性、準(zhǔn)確性和快速性,被越來越廣泛地運(yùn)用到土地調(diào)查當(dāng)中。
一、土地調(diào)查的步驟分析
1.1 土地現(xiàn)狀的調(diào)查技術(shù)路線
土地現(xiàn)狀的調(diào)查技術(shù)流程有現(xiàn)場(chǎng)勘探、平面測(cè)量、修測(cè)、圖片編輯、建筑現(xiàn)狀研究、地籍管理信息的建立與完善等。測(cè)量的具體方式是將城鎮(zhèn)的地籍調(diào)查最終數(shù)據(jù)按照1:500的比例,對(duì)不斷變化的土地進(jìn)行修測(cè)與補(bǔ)測(cè),在這一過程中運(yùn)用全站儀解析法進(jìn)行測(cè)繪,將測(cè)點(diǎn)的具置明確標(biāo)注在草圖上, 并通過相關(guān)軟件傳輸?shù)诫娔X, 運(yùn)用電腦繪圖軟件進(jìn)行編輯。在調(diào)查過程中,利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),建立完整的土地調(diào)查體系。
1.2 土地現(xiàn)狀的分析技術(shù)路線
利用上述方法得出調(diào)查技術(shù)路線,利用統(tǒng)計(jì)學(xué)技術(shù)分析出待開發(fā)土地現(xiàn)狀的數(shù)據(jù)分布、 空間分布,并且通過土地的利用強(qiáng)度、土地的利用率、土地的利用結(jié)構(gòu)等不同方面對(duì)即將開發(fā)的土地進(jìn)行評(píng)價(jià)。土地利用強(qiáng)度是指單位面積土地的開發(fā)利用度,是和其他相關(guān)區(qū)域的比較結(jié)果,它既具有時(shí)間的可量性,又具有空間的可比性。土地現(xiàn)狀的分析可以讓土地的效應(yīng)發(fā)揮到最大化,對(duì)于人類產(chǎn)生較大的效應(yīng),從經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)等角度都有較大的推動(dòng)作用。
1.3 土地潛力的分析技術(shù)路線
在經(jīng)歷過上述兩個(gè)總體步驟之后, 要進(jìn)行土地的潛力分析。待開發(fā)土地的潛力分析通常采取單指標(biāo)評(píng)價(jià)和綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)這兩種方法, 在土地功能與適宜程度方面進(jìn)行調(diào)查, 采用測(cè)繪技術(shù)得到高精度的結(jié)果,將待開發(fā)土地以功能進(jìn)行分區(qū), 從多種角度反映出土地的實(shí)際功能,并且利用電子技術(shù)將土地的潛力展現(xiàn)出來。
二、現(xiàn)代化的測(cè)繪技術(shù)在土地測(cè)繪中的具體應(yīng)用
2.1 全球定位系統(tǒng)
全球定位系統(tǒng)又稱GPS 技術(shù),其具有精度高、靈活性好、速度快等顯著特點(diǎn),通過提供的三維坐標(biāo)讓土地調(diào)查者獲得空間數(shù)據(jù),以達(dá)到空間定位的目的。GPS 技術(shù)與掌上電腦的結(jié)合,則給土地的野外調(diào)查提供了便利。將數(shù)碼的攝像頭與GPS集合到一起,運(yùn)用到掌上電腦上,最終實(shí)現(xiàn)地形的測(cè)量的變更,解決變更區(qū)域中形狀不規(guī)則、區(qū)域不明顯等不良因素,并且利用數(shù)碼攝像頭還可以對(duì)野外土地進(jìn)行拍攝,替代人工繪圖不便,減輕工作量。同時(shí),利用掌上電腦與GPS技術(shù)結(jié)合,還可以滿足野外工作中時(shí)間長的問題,達(dá)到連續(xù)工作和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的要求,并且及時(shí)滿足圖形的更新,使土地調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性提高。
2.2 “3S” 集成技術(shù)
“3S” 集成技術(shù)由地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)三者綜合而成,構(gòu)成一個(gè)整體的系統(tǒng),對(duì)于土地進(jìn)行實(shí)時(shí)的觀測(cè)、分析和應(yīng)用管理。隨著科技的發(fā)展,我國的3S技術(shù)日漸成熟,其在土地調(diào)查中發(fā)揮數(shù)據(jù)采集、處理和產(chǎn)品生成等效用,并且在土地更新調(diào)查和土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中變現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。例如:利用高分辨率的衛(wèi)星遙感技術(shù),獲得相關(guān)的影像數(shù)據(jù),然后與土地調(diào)查的更新技術(shù)進(jìn)行匯總、疊加分類,并讓專業(yè)軟件進(jìn)行分析,最終得出準(zhǔn)確的變換范圍和數(shù)據(jù)結(jié)果。這種方法從根本上解決了傳統(tǒng)調(diào)查方法工作量大、工作效率低、精度低等問題,大大加快了土地調(diào)查的速度和效率。
2.3 地理信息系統(tǒng)(GIS)
地理信息系統(tǒng)(GIS)是一種特點(diǎn)的空間信息系統(tǒng),它通過計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)支持, 對(duì)地球空間中的地理數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、分析、描繪。具體而言,他是利用計(jì)算機(jī)建立地理數(shù)據(jù)庫,將地理環(huán)境中的各種要素,包括它們的地理空間分布狀況和所具有的屬性數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)字存貯、處理和分析,建立有效的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。通過對(duì)多種要素的綜合分析,方便快速地獲取信息,滿足各種不同的應(yīng)用或科學(xué)研究的需要,并以圖形和數(shù)字的方式表示結(jié)果。經(jīng)過科技工作者的不懈努力,利用地理信息系統(tǒng)對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理已經(jīng)成為土地調(diào)查的重要組成部分。并且地理信息系統(tǒng)朝著更加標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的方向發(fā)展。
在GIS中,由于所獲取的測(cè)繪基礎(chǔ)數(shù)據(jù)詳盡、可靠、準(zhǔn)確,大大提高了城市規(guī)劃的科學(xué)性。同時(shí)計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算和具有極強(qiáng)的邏輯判斷功能,可在短時(shí)間內(nèi)提供多方案比選, 增加了規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的合理性。而且,計(jì)算機(jī)可以自動(dòng)地生成各種規(guī)劃用圖、表格和報(bào)告, 利用數(shù)據(jù)庫又易于刪補(bǔ)、更新,因而還可以實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。通過對(duì) GIS的研究和使用,還可增強(qiáng)測(cè)繪人員和城市規(guī)劃人員的協(xié)作,使信息的獲取和使用臻于統(tǒng)一,促進(jìn)城市規(guī)劃工作。
2.4 遙感技術(shù)
遙感技術(shù)是獲取信息的一種高效手段,在我國的土地調(diào)查中得到了較為廣泛的應(yīng)用。首先,遙感技術(shù)對(duì)于重點(diǎn)城市的土地勘測(cè)發(fā)揮了重要的作用,利用該技術(shù)對(duì)城市中占用耕地等情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),加強(qiáng)土地管理。然后,遙感技術(shù)對(duì)土地調(diào)查的信息更新起到了重要的作用。遙感技術(shù)利用航空、航天正射影像圖以及地形圖為資料,與原有的土地現(xiàn)狀圖進(jìn)行對(duì)比,將數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充和修改,最終達(dá)到更新的效果。
2.5 數(shù)據(jù)的處理與提取
數(shù)據(jù)的處理與提取是在遙感技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。首先,利用計(jì)算機(jī)將土地利用圖和遙感技術(shù)的影像圖相互疊加,按照類別分層處理影像中待檢測(cè)出的特征值,并且按照特定的規(guī)范,選擇出與以上數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的遙感信息特征值進(jìn)行對(duì)比,檢測(cè)出變化的區(qū)域。然后,通過近年的土地遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究,總結(jié)得出相關(guān)系列的土地變化信息的提取方案。
三、結(jié)束語
總而言之,隨著社會(huì)的進(jìn)步,科技的發(fā)展,在測(cè)繪行業(yè)中測(cè)繪新技術(shù)如雨后春筍般紛紛涌現(xiàn)出來,一個(gè)國家測(cè)繪的技術(shù)水平直接影響著國家的發(fā)展跟國防?,F(xiàn)代化的測(cè)繪方法在土地調(diào)查中是非常有必要的?,F(xiàn)代化的測(cè)繪方法可以改善傳統(tǒng)測(cè)繪方法更新困難、精度低、效率低等缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確性高、靈活性高的測(cè)量?,F(xiàn)代化的測(cè)繪方法有遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等方式,全面分析土地的類型、數(shù)量、現(xiàn)狀及分布,利用及時(shí)更新的數(shù)據(jù)解決實(shí)際的問題,以起到合理利用土地資源、保護(hù)耕地面積、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的作用。本文對(duì)土地調(diào)查的過程做出簡(jiǎn)要分析,并指出測(cè)繪的幾種方法和具體應(yīng)用。希望全文能夠給相關(guān)人員一起啟發(fā)和思考,促進(jìn)土地市場(chǎng)的管理。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】遙感影像;油氣勘探;波譜特征
1.油氣遙感探測(cè)機(jī)理
遙感影像全面、客觀、真實(shí)地記錄了地表綜合景觀的幾何特征和物理特征,因此,從遙感圖像上不僅可以獲得地表景觀的形態(tài)及其分布組合特征,而且還可以獲得物體的成分、結(jié)構(gòu)和理化特征,從而實(shí)現(xiàn)識(shí)別的目的。
1.1油氣遙感的間接探測(cè)
間接探測(cè)主要是分析遙感圖像的幾何特征,在油氣遙感勘探中已廣泛應(yīng)用。主要是判別地質(zhì)構(gòu)造和隱伏的油氣儲(chǔ)構(gòu)造。
(1)根據(jù)影像的形態(tài)、色調(diào)和影紋(形態(tài)的組合)進(jìn)行判斷,最主要的是線性構(gòu)造的識(shí)別及環(huán)影影像的識(shí)別。
出露地表的線性構(gòu)造往往具有明顯的地貌特征,如斷層、河流直線段等。對(duì)于隱伏的線性構(gòu)造,在遙感圖像上也可以清晰地顯現(xiàn),這是由于處于覆蓋層下的原始構(gòu)造對(duì)地下水的活動(dòng)產(chǎn)生很大影響,使之在線性構(gòu)造發(fā)育帶多為地下水充水帶,直接構(gòu)成地表土壤濕度及植物群落特征的差異,在遙感圖像上表明為一條明顯的線性影跡。
(2)根據(jù)水系發(fā)育的特征,來推斷區(qū)域巖性分布及區(qū)域構(gòu)造。
一般水系密度主要反映地表巖性特征,水系形態(tài)反映地下構(gòu)造環(huán)境,在油氣遙感勘探中,水系形態(tài)分析對(duì)推斷隱伏油氣儲(chǔ)集結(jié)構(gòu)有著重要意義。
1.2油氣遙感的直接探測(cè)
直接勘探主要是利用遙感技術(shù)探測(cè)烴類微滲漏的地表標(biāo)志,實(shí)現(xiàn)推斷地下油氣藏的存在。這些烴類異常的地表標(biāo)志的探測(cè)機(jī)理就是捕獲地物目標(biāo)的分子或分子群的電磁波譜特征。
2.利用遙感資料進(jìn)行地質(zhì)地貌判讀
2.1地貌判讀
地貌判讀對(duì)于地質(zhì)找礦、石油天然氣勘探、構(gòu)造分析等工作都有重要意義。地貌判讀主要從地貌學(xué)原理出發(fā),分析圖形、色調(diào)和陰影等直接判讀標(biāo)志,再根據(jù)地質(zhì)、水文、土壤、植被等地理要素的相關(guān)信息,綜合分析判讀[3]。
利用遙感技術(shù)可進(jìn)行流水地貌判讀、黃土地貌判讀、卡斯特地貌判讀、風(fēng)成地貌判讀、冰川地貌判讀、火山地貌判讀等。流水地貌判讀主要有以下內(nèi)容:河谷形態(tài)、階地、河漫灘、洪積扇、沖積扇、三角洲、牛軛湖、古河道等。流水地貌判讀對(duì)分析新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和環(huán)境演變很有幫助。
沉積地貌的發(fā)育范圍多在幾十公里甚至更大,單靠地面調(diào)查研究其演變過程比較困難,利用遙感影像從宏觀角度觀察和分析其空間演變具有很好的效果。不同的沉積相因組成物質(zhì)不同河后期地表地貌的不同,遙感影像上表現(xiàn)出不同的光譜特征[8]。因此利用遙感影像分析可以識(shí)別不同的沉積地貌。例如中科院崔衛(wèi)國等對(duì)瑪納斯河山麓沖積扇演變的遙感研究,分析了該沖積扇的演變過程并對(duì)其形成和演變?cè)蜻M(jìn)行探討。
2.2巖性判讀
組成巖石的礦物在熱紅外譜域具有選擇性發(fā)射的特性,同一礦物在不同譜域具有不同的發(fā)射率,不同礦物在同一譜域也有不同的發(fā)射率,因此,根據(jù)低發(fā)射率帶的波長位置,可以提取和識(shí)別巖石的礦物組成信息,從而判定巖石類型。
巖石色調(diào)是巖石物理化學(xué)性質(zhì)不同引起的輻射差異的反應(yīng),巖石色調(diào)的深淺主要由組成巖石的礦物顏色深淺和它們的含量所決定的[3]。影響色調(diào)的因素還包括巖石表面的濕度、粗糙度、粘度大小。此外。環(huán)境因素如植被覆蓋度、風(fēng)化殼、土壤厚度都直接影響巖石色調(diào)。巖石色調(diào)實(shí)際上是許多因素的綜合反映,必須結(jié)合實(shí)際作具體分析。在大比例尺、高分辨率影像判讀中,形狀是另一重要標(biāo)志。
另外,很多時(shí)候水系形態(tài)、地貌特征、土壤植被等都可作為巖性判讀的標(biāo)志。根據(jù)不同巖性的熱紅外特征,利用遙感航片、衛(wèi)片還可以判讀三大巖性。
2.3構(gòu)造判讀
2.3.1巖層產(chǎn)狀判讀
利用遙感圖像可以判別水平巖層和傾斜巖層。水平產(chǎn)狀的巖層層面界線與該處地形等高線平行或重合。水平產(chǎn)狀的巖層在地貌上常常構(gòu)成方山、桌狀山。如果被開墾利用,常呈套環(huán)狀梯田。傾斜巖層的解釋標(biāo)志是:地質(zhì)界線與地形等高線相交,并受地形因素的影響而發(fā)生彎曲折轉(zhuǎn),或通過山脊溝谷等不同地形。
2.3.2褶皺構(gòu)造解釋
褶皺構(gòu)造分背斜和向斜,在影像上表現(xiàn)為色調(diào)不同的條帶且對(duì)稱平行排列,其整體圖像常呈閉合的圖形,有圓形、橢圓形及不規(guī)則環(huán)帶狀等多種形態(tài)。
在遙感圖像上可以利用巖層產(chǎn)狀來確定背、向斜構(gòu)造。還可以根據(jù)褶皺轉(zhuǎn)折端的單層影像的出露寬度特點(diǎn)和組成折轉(zhuǎn)端的巖層形態(tài)來分析分析背、向斜。
2.3.3斷裂構(gòu)造判讀
斷裂構(gòu)造包括出露斷層和隱伏斷裂,前者許多斷裂要素可以直接觀察到,運(yùn)用直接標(biāo)志即可;后者則更多的運(yùn)用間接標(biāo)志,并結(jié)合其他方法才能確定。
許多斷層要素都可以在航片和衛(wèi)片上直觀地看到,如地層、巖脈、礦體、褶皺等各種地質(zhì)體被切斷、錯(cuò)開的現(xiàn)象。
對(duì)已知油氣田構(gòu)造的研究表明,它們?cè)诘匦蔚孛采暇刑卣黠@示,一個(gè)真實(shí)的隱伏構(gòu)造應(yīng)該在地表造成多種異常標(biāo)志,如水系異常、色調(diào)異常,甚至?xí)霈F(xiàn)微地貌異常[9]。
3.油氣遙感技術(shù)存在問題及展望
從油氣構(gòu)造的遙感解譯分析,到綜合遙感資料與物化探資料進(jìn)行油氣綜合評(píng)價(jià),再進(jìn)一步發(fā)展到將遙感技術(shù)與油氣化探、地面波譜測(cè)試、地磁、地溫、能譜測(cè)量以及地電化學(xué)勘探手段相結(jié)合而進(jìn)行的遙感方法直接找油,標(biāo)志著遙感技術(shù)應(yīng)用在油氣勘探領(lǐng)域的一次次重大飛躍[5]。但是利用遙感探測(cè)也存在一定的問題:
(1)遙感影像在識(shí)別巖性方面,由于火成巖的熱紅外光譜特性比其它巖類要清楚得多,所以對(duì)于火成巖的研究相對(duì)的較成熟一些。但是對(duì)于沉積巖和變質(zhì)巖的研究則相對(duì)的較少,主要是由于巖石中的不同礦物對(duì)熱紅外光譜影響較大。因此對(duì)于巖石和礦物發(fā)射光譜特性的關(guān)系及其影響因素需要進(jìn)一步的研究。
(2)將熱紅外譜域的研究延伸到3~5μm和17~25μm,目前對(duì)這兩個(gè)熱紅外譜域的巖石、礦物光譜特性還知之甚少。
油氣遙感技術(shù)不斷發(fā)展,不僅可以在前期油氣勘探中發(fā)揮作用,并將會(huì)涉及到油氣勘探的各個(gè)階段。在隱蔽油氣勘探、巖性油氣勘探、水動(dòng)油氣勘探及老油氣田的擴(kuò)大、挖潛勘探中同樣可以取得成效。
先進(jìn)的遙感探測(cè)器是油氣遙感勘探的前提,尤其遙感應(yīng)用研究是基礎(chǔ)。隨著應(yīng)用基礎(chǔ)研究的不斷深化,定會(huì)促使油氣遙感勘探技術(shù)不斷完善。油氣遙感勘探是一種有希望、有前景的勘探技術(shù)[2]。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞 教學(xué)環(huán)境 優(yōu)化 遙感導(dǎo)論
中圖分類號(hào):G642
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
任何一門課程的教學(xué)活動(dòng)都是在一定教學(xué)環(huán)境下進(jìn)行的。在教學(xué)實(shí)踐中,教學(xué)環(huán)境所包括的各種環(huán)境因素,無論有形的物質(zhì)因素還是無形的心理因素,都對(duì)教學(xué)活動(dòng)的目標(biāo)、教學(xué)活動(dòng)的過程和教學(xué)活動(dòng)的結(jié)果施加著重要影響。①
21 世紀(jì)是一個(gè)創(chuàng)新層出不窮、知識(shí)齡期越來越短、獲得信息和處理信息的手段越來越多、各種信息在人們生活中越來越重要的信息社會(huì)。②空間信息技術(shù)高速發(fā)展的今天,遙感技術(shù)作為地理科學(xué)研究領(lǐng)域和實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域中不可替代的獲取信息最先進(jìn)技術(shù)手段。從而遙感課程教學(xué)改革及營造優(yōu)良的教學(xué)環(huán)境對(duì)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才具有至關(guān)重要的作用。因此,圍繞著如何提高教學(xué)質(zhì)量,營造良好教學(xué)環(huán)境研究也是十分必要的。對(duì)遙感技術(shù)課程教學(xué)環(huán)境的提升需要從物質(zhì)到心理、外部條件到內(nèi)部動(dòng)因的全過程、全方位重新審視。也只有通過全方位深入研究教學(xué)環(huán)境對(duì)學(xué)生的遙感技術(shù)課程學(xué)習(xí)興趣的影響,尋找創(chuàng)造和優(yōu)化教學(xué)環(huán)境的途徑,才能夠達(dá)到培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的目標(biāo)。
1 準(zhǔn)確定位、明確方向
創(chuàng)新性人才培養(yǎng)是高等教育的核心,要想培養(yǎng)寬口徑、厚基礎(chǔ)、具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的復(fù)合型高素質(zhì)人才,就應(yīng)仔細(xì)解讀全國高校及本校的人才培養(yǎng)目標(biāo),分析生源、去向、社會(huì)需求等多方面的背景條件,找準(zhǔn)自己的辦學(xué)和發(fā)展定位,將人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位從傳統(tǒng)大學(xué)本科教育的以學(xué)科知識(shí)理論的學(xué)習(xí)作為基本價(jià)值尺度的人才培養(yǎng)目標(biāo),轉(zhuǎn)向以相關(guān)學(xué)科知識(shí)理論為依托,培養(yǎng)實(shí)用型、應(yīng)用型人才的目標(biāo)上。即人才培養(yǎng)活動(dòng)的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)和直接要求要發(fā)生很大變化,由原來的單一性變成多元化,從理論知識(shí)、系統(tǒng)知識(shí)為主轉(zhuǎn)變成實(shí)用性、應(yīng)用性知識(shí)、技能為主的理念。
2 優(yōu)化師資隊(duì)伍
人才培養(yǎng)目標(biāo)由可能轉(zhuǎn)向現(xiàn)實(shí)的實(shí)質(zhì)性活動(dòng)是由教師和學(xué)生共同承擔(dān)的。③而教師在培養(yǎng)人才過程中具有主導(dǎo)、堅(jiān)固、骨干作用。④因此,教學(xué)隊(duì)伍的整體水平、結(jié)構(gòu)的合理性和發(fā)展的穩(wěn)定性直接影響教學(xué)質(zhì)量和學(xué)科發(fā)展。要引進(jìn)年輕教師的同時(shí),走出國內(nèi)外院校進(jìn)行培訓(xùn)、交流的方法提高師資力量,提高師資隊(duì)伍的知識(shí)水平。從學(xué)科發(fā)展、培養(yǎng)人才的連續(xù)性角度注重學(xué)科專業(yè)梯隊(duì)的完善,形成一支具有博士、碩士學(xué)位、由遙感專業(yè)教授、副教授、講師組成的職稱、學(xué)歷、年齡、學(xué)術(shù)水平相對(duì)合理的師資隊(duì)伍。并通過積極參加各種科學(xué)研究活動(dòng)和對(duì)年輕教師的帶、幫、傳等途徑提高隊(duì)伍的教育、教學(xué)能力,為課程教學(xué)改革奠定良好的基礎(chǔ)。
3 提升教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境
教學(xué)軟硬件環(huán)境對(duì)教學(xué)起著很重要的支撐作用,也對(duì)學(xué)生的技能培養(yǎng)起著關(guān)鍵的作用。⑤遙感實(shí)踐的數(shù)據(jù)采集、輸入、處理、分析到輸出的整個(gè)過程對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境方面提出了四個(gè)方面的要求:硬件、軟件、遙感數(shù)據(jù)和管理。加大投入,大大改善多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境,滿足學(xué)生一人一臺(tái)高配置計(jì)算機(jī)是開展各專業(yè)遙感實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)硬件要求。軟件方面要擁有ERDAS、PCI、ENVI和ArcGIS、MapGIS、ArcViwe、Arcinfo、Mapinfo等專業(yè)軟件,使學(xué)習(xí)的環(huán)境與研究環(huán)境一致,為培養(yǎng)實(shí)用型人才服務(wù)。遙感數(shù)據(jù)是遙感實(shí)踐教學(xué)必備的基本資料,是教師教學(xué)的素材,學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐的物質(zhì)基礎(chǔ)??赏ㄟ^網(wǎng)上搜索、購買和與科研相結(jié)合具備不同空間分辨率的影像系列、同一地區(qū)不同時(shí)間分辨率和時(shí)間序列的影像系列、不同教學(xué)內(nèi)容的典型影像系列等,滿足各項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實(shí)踐、研究的需求。管理上打破針對(duì)固定對(duì)象,在固定時(shí)間集中實(shí)習(xí)的教學(xué)管理模式,改為專業(yè)開放、時(shí)間開放、內(nèi)容開放的開放式管理模式,給學(xué)生提供充足的時(shí)間、寬松的空間,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
4 健全教學(xué)效果評(píng)價(jià)機(jī)制
對(duì)教學(xué)效果的評(píng)價(jià)是整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)中不可缺少的環(huán)節(jié),是檢驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)是否實(shí)現(xiàn)的重要手段。評(píng)價(jià)教學(xué)效果的形式有多種,每一種方式的考核各有特點(diǎn),各有其適用的范圍。為了保證遙感類技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量,必須加強(qiáng)對(duì)課堂教學(xué)、平時(shí)的復(fù)習(xí)與鞏固、課上操練、課后思考等多個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)控,建立全面的教學(xué)效果評(píng)價(jià)機(jī)制。為了教學(xué)各環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行和保證效率,開學(xué)第一節(jié)課就必須向?qū)W生講清楚教學(xué)與學(xué)習(xí)全過程各環(huán)節(jié)的目的與要求、最終成績(jī)?cè)u(píng)定的方法與比例,引起學(xué)生的重視和注意。實(shí)際考核中可采用如下方式:終成績(jī)=課堂成績(jī)?.5+實(shí)踐成績(jī)?.5;其中,課堂成績(jī)=平時(shí)成績(jī)?.3+期末考試?.7;實(shí)踐成績(jī)=實(shí)踐過程?.3+實(shí)踐報(bào)告或論文?.7。平時(shí)成績(jī)又由出勤率、作業(yè)成績(jī)構(gòu)成。期末考試主要測(cè)試學(xué)生掌握基本概念、基礎(chǔ)知識(shí)的程度;實(shí)踐過程主要評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)實(shí)踐操作的態(tài)度、掌握技術(shù)的熟練程度和完成任務(wù)的進(jìn)度;實(shí)踐報(bào)告或論文是指將實(shí)踐操作的目的、過程、結(jié)果、結(jié)論等以報(bào)告形式或論文形式提交的成果,反映學(xué)生對(duì)操作項(xiàng)目目的、過程的認(rèn)識(shí)和分析問題、處理問題的綜合能力。
5 激發(fā)教學(xué)動(dòng)力
教師、學(xué)生是教學(xué)動(dòng)力的載體,教師教的動(dòng)力和學(xué)生學(xué)的動(dòng)力的合力形成教學(xué)動(dòng)力。⑥
教師是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)者、發(fā)動(dòng)者、執(zhí)行者和管理者,維持活動(dòng)的進(jìn)行和發(fā)展。因而教師的教學(xué)目的、動(dòng)力對(duì)教學(xué)活動(dòng)具有指導(dǎo)性作用。不同教師的工作目的因其需求從最低層次的混一口飯的生存到被人尊重、自我實(shí)現(xiàn)的最高層次的差異而教學(xué)動(dòng)力有也有弱有強(qiáng)。充分調(diào)動(dòng)教師的教學(xué)動(dòng)力要在發(fā)揚(yáng)積極上進(jìn)的優(yōu)良傳統(tǒng)的同時(shí),從改善教學(xué)環(huán)境、鼓勵(lì)和資助教學(xué)研究活動(dòng)、明確目標(biāo)、加強(qiáng)責(zé)任感等方法措施提高教師教學(xué)動(dòng)力的層次,加強(qiáng)強(qiáng)度。
學(xué)生是學(xué)習(xí)活動(dòng)的發(fā)動(dòng)者和維持者,只有學(xué)生有意識(shí)有目的地從事學(xué)習(xí)活動(dòng),這種活動(dòng)才能持續(xù)不斷地進(jìn)行和發(fā)展。學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力來自學(xué)生個(gè)體的興趣、需要、態(tài)度、情緒情感、好奇心、自尊心、求知欲、性格、意志和動(dòng)機(jī)等。學(xué)校、學(xué)院和相關(guān)任課教師應(yīng)從學(xué)生入學(xué)第一天起通過入學(xué)教育、專業(yè)思想教育、道德信念、職業(yè)理想教育和學(xué)術(shù)講座、師生座談、參觀教師們的科研成果,讓學(xué)生適當(dāng)參與研究項(xiàng)目等不同側(cè)面、不同形式提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性,使學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力從對(duì)遙感課程的學(xué)習(xí)興趣提升到在遙感課程學(xué)習(xí)過程中獲得樂趣,進(jìn)而發(fā)展成志趣這一更高層次。
教學(xué)動(dòng)力不等于教的動(dòng)力和學(xué)的動(dòng)力的并集,而是兩者的交集。教的動(dòng)力和學(xué)的動(dòng)力在教學(xué)過程中都向積極的方向相互影響、相互作用、相互轉(zhuǎn)化才能夠形成理想的教學(xué)動(dòng)力。遙感教學(xué)過程中要充分利用遙感技術(shù)的先進(jìn)性、實(shí)用性和操作性的特點(diǎn)和已取得的教師及學(xué)生遙感應(yīng)用研究成果來調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,依據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況設(shè)置恰當(dāng)?shù)恼T因誘發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),引起學(xué)習(xí)行為。學(xué)生受激發(fā)后的學(xué)習(xí)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng),積極參與教學(xué)活動(dòng),專心聽課,質(zhì)疑問難,認(rèn)真努力完成任務(wù),額外撰寫學(xué)術(shù)論文,這些又對(duì)教師的教學(xué)行為產(chǎn)生積極的影響,強(qiáng)化教師的工作動(dòng)力,促使教師挖掘教學(xué)潛力,以更加積極的姿態(tài)傳道、授業(yè)、解惑。
幾年來,通過社會(huì)大環(huán)境到學(xué)校、學(xué)院、班級(jí)小環(huán)境,硬件環(huán)境到軟件環(huán)境的改革與建設(shè),我校遙感導(dǎo)論課程建設(shè)收到了良好的成效。教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明文中所提的課程教學(xué)環(huán)境改革創(chuàng)新思路,對(duì)進(jìn)一步推進(jìn)遙感導(dǎo)論及其相關(guān)課程教學(xué)改革有一定指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。
注釋
① 田慧生.論教學(xué)環(huán)境[J].西北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),1992.6:58-63.
② 錢樂祥,秦奮.GIS 專業(yè)教育的實(shí)踐與再思考[C].首屆地理信息系統(tǒng)專業(yè)教育研討會(huì)論文集,2003.8:104-110.
③ 林兆其.高等教育學(xué)[M].貴州教育出版社,1995.
④ 李成良,顧美玲.大學(xué)教學(xué)理論與方法[M].貴州教育出版社,1995.
關(guān)鍵詞: ERDAS軟件 教學(xué)改革 中學(xué)地理隨著新課改革的不斷推進(jìn),傳統(tǒng)教學(xué)模式已不能滿足現(xiàn)代教學(xué)的需求[1]。遙感技術(shù)的應(yīng)用可在很大程度上豐富中學(xué)地理教學(xué)模式[2]-[3],因而,很多論文介紹遙感技術(shù)在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用。但從網(wǎng)上下載的原始遙感影像傳統(tǒng)看圖軟件較難直接打開。因此,本文介紹一款遙感圖像處理專業(yè)軟件,并闡述其在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用。該軟件為ERDAS IMAGINE,是美國ERDAS公司開發(fā)的專業(yè)遙感圖像處理軟件,將其應(yīng)用到中學(xué)地理教學(xué)中,可強(qiáng)化課堂教學(xué)效果,從而構(gòu)建活躍開放的地理課堂。
一、利用ERDAS調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性
信息時(shí)代的中學(xué)生具有知識(shí)面廣、獲取網(wǎng)絡(luò)知識(shí)便捷等特點(diǎn),傳統(tǒng)的多媒體技術(shù)已不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情?;贓RDAS軟件的互動(dòng)式教學(xué),可以讓學(xué)生參與其中獲取知識(shí)。例如,《地理》(人教版第3冊(cè))第四章區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,在“工業(yè)化和城市化”教學(xué)中,學(xué)生通過軟件的實(shí)踐操作,利用ERDAS軟件窗口的疊加顯示功能,可動(dòng)態(tài)顯示學(xué)校所在城市年代際(如10a間隔尺度)遙感影像,可主動(dòng)了解城市建成區(qū)的擴(kuò)展,感受城市化的動(dòng)態(tài)過程(圖1)。這種直觀展現(xiàn)地理教學(xué)信息,改被動(dòng)接受者為主動(dòng)參與人,從而激發(fā)學(xué)生地理學(xué)習(xí)興趣、明確地理學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。
二、利用ERDAS強(qiáng)化教學(xué)效果
中學(xué)地理教學(xué)中常會(huì)遇到晦澀難懂的知識(shí)點(diǎn),這些抽象的問題單靠教師講解尚難以讓學(xué)生理解?;贓RDAS遙感軟件輔助教學(xué),能讓學(xué)生直觀地了解地理事物的空間分布特征及規(guī)律,地理現(xiàn)象的形成發(fā)育及演化過程,并培養(yǎng)學(xué)生的地理時(shí)空思維[4],可觀察和識(shí)別地理事物的發(fā)展變化。例如,《地理》(人教版第5冊(cè))“中國的自然災(zāi)害”學(xué)習(xí)中,講到臺(tái)風(fēng)災(zāi)害時(shí),教師可指導(dǎo)學(xué)生利用軟件打開衛(wèi)星云圖,追蹤臺(tái)風(fēng)的形成、發(fā)展過程,從而引導(dǎo)學(xué)生思考如何進(jìn)行防災(zāi)減災(zāi)。
三、利用ERDAS建立開放自主的地理課堂
目前,教師在課堂教學(xué)實(shí)踐中不能完成所有知識(shí)點(diǎn)的講授。因此,開放式的地理課堂十分重要。即將部分學(xué)習(xí)任務(wù)交給學(xué)生課后自主完成,學(xué)生根據(jù)提供的影像資源下載網(wǎng)址,自主收集所需的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù),并利用ERDAS軟件進(jìn)行有針對(duì)性的地學(xué)分析,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生自主探究式學(xué)習(xí)能力。在開放式學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生利用ERDAS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí),也可與其他同學(xué)進(jìn)行深入的交流探討,分享自己遇到的難題及解決方案,一方面培養(yǎng)學(xué)生之間相互溝通、團(tuán)結(jié)協(xié)作的處事方式,另一方面提高他們發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力。
四、提高學(xué)生的外語水平及動(dòng)手操作能力
ERDAS軟件以英語作為顯示語言,學(xué)生在多次操作過程中,有助于加強(qiáng)對(duì)不同功能模塊專有名詞的記憶,從而可積累大量的遙感專業(yè)領(lǐng)域的外文關(guān)鍵詞。比如,為提高衛(wèi)星遙感影像的對(duì)比度,需用直方圖匹配(Histogram Matching)和直方圖均衡化(Histogram Equalization)模塊,學(xué)生可通過具體操作掌握與直方圖相關(guān)的專業(yè)外語名詞并在操作過程中區(qū)分意義相近的名詞。
五、結(jié)語
基于ERDAS遙感軟件的地理教學(xué),可使得教師更便捷地展開教學(xué)實(shí)踐。其直觀生動(dòng)的圖像展現(xiàn)形式,使中學(xué)地理教學(xué)內(nèi)容以更加豐富的形式呈現(xiàn)出來,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)地理的濃厚興趣。ERDAS軟件憑借友好靈活的界面和易操作性等優(yōu)勢(shì),以及在中學(xué)地理教學(xué)中的應(yīng)用潛力,能夠有效培養(yǎng)學(xué)生地理時(shí)空思維能力,與新課改理念相契合,達(dá)到促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的終極目的。隨著遙感技術(shù)的飛速發(fā)展,以及在地理教學(xué)中的進(jìn)一步應(yīng)用,ERDAS軟件必將成為可成功輔助中學(xué)地理教學(xué)的關(guān)鍵技術(shù)手段。
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關(guān)鍵詞:地理信息系統(tǒng);遙感數(shù)字圖像處理;教學(xué)改革
作者簡(jiǎn)介:劉春國(1973-),男,河南上蔡人,河南理工大學(xué)測(cè)繪與國土信息工程學(xué)院,講師;盧曉峰(1981-),女,河南洛陽人,河南理工大學(xué)測(cè)繪與國土信息工程學(xué)院,講師。(河南焦作454000)
基金項(xiàng)目:本文系河南理工大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):2008JG035)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2012)10-0081-02
當(dāng)前,遙感已經(jīng)或正在走向全面應(yīng)用階段。國際遙感應(yīng)用發(fā)展的實(shí)用化、業(yè)務(wù)化、產(chǎn)業(yè)化、精細(xì)化特征明顯,但我國遙感應(yīng)用水平還不高,根本原因是基礎(chǔ)研究薄弱,缺乏多學(xué)科人才共同努力。[1]培養(yǎng)一大批經(jīng)過系統(tǒng)知識(shí)培訓(xùn)、熟練掌握遙感科學(xué)理論和應(yīng)用技能的地理信息科學(xué)人才,滿足社會(huì)對(duì)地理遙感信息高技術(shù)人才的迫切需求,是高等教育的責(zé)任所在。
1998年教育部新增地理信息系統(tǒng)本科專業(yè)后,我國GIS教育發(fā)展形勢(shì)空前活躍。經(jīng)過10余年的教學(xué)實(shí)踐和探索,逐步形成了比較穩(wěn)定的GIS專業(yè)課程體系與課程設(shè)置方案。[2-5]遙感系列課程(遙感物理與技術(shù)、遙感數(shù)字圖像處理、遙感地學(xué)分析與應(yīng)用)成為GIS專業(yè)課程體系中的重要模塊,說明GIS學(xué)科建設(shè)的負(fù)責(zé)人已認(rèn)識(shí)到培養(yǎng)掌握遙感技術(shù)的GIS人才的重要性。遙感數(shù)字圖像處理是遙感過程的重要一環(huán)。充分利用各種圖像處理算法從遙感數(shù)據(jù)中獲取各種生物物理參數(shù)和土地覆被/利用信息,可以為自然和人文生態(tài)系統(tǒng)的空間分布式模型提供輸入?yún)?shù),在遙感技術(shù)應(yīng)用中占有十分重要的地位。近幾年河南理工大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我?!保〨IS專業(yè)開設(shè)了“遙感數(shù)字圖像處理”課程。圍繞如何提高“遙感數(shù)字圖像處理”課程教學(xué)質(zhì)量,筆者從革新課程體系、協(xié)同教學(xué)、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、豐富實(shí)踐教學(xué)手段等方面進(jìn)行了一系列探索。
一、革新遙感課程體系,突出“遙感數(shù)字圖像處理”課程地位
隨著遙感技術(shù)及其應(yīng)用的迅速發(fā)展,很多專業(yè)開設(shè)了“遙感原理與應(yīng)用”課程,內(nèi)容分為三大模塊:遙感基礎(chǔ)、遙感圖像處理及分析方法和遙感專題應(yīng)用。這種課程設(shè)置模式比較適合早期GIS專業(yè)遙感課程教學(xué)或選修遙感科學(xué)技術(shù)的某些專業(yè),對(duì)于當(dāng)前GIS專業(yè)遙感教學(xué)則存在明顯缺點(diǎn)。主要問題是對(duì)“遙感數(shù)字圖像處理”教學(xué)重視程度不夠,對(duì)數(shù)字圖像處理在整個(gè)遙感過程中的重要性體現(xiàn)不足,與遙感地理信息系統(tǒng)融合集成的一體化趨勢(shì)不相適應(yīng),與國民經(jīng)濟(jì)各部門遙感業(yè)務(wù)日益普及的態(tài)勢(shì)不相適應(yīng),與社會(huì)信息化深入發(fā)展的狀況不相適應(yīng)。人才培養(yǎng)滯后于社會(huì)需要,不能滿足對(duì)高素質(zhì)地理遙感科技人才的需求。
我校GIS專業(yè)總結(jié)多年遙感課程教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),革新了遙感課程體系,設(shè)置了“遙感概論”、“遙感數(shù)字圖像處理”、“遙感應(yīng)用分析”、“遙感數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)”等遙感相關(guān)課程,規(guī)劃了遙感系列課程的主體教學(xué)內(nèi)容?!斑b感概論”要求學(xué)生掌握遙感及其應(yīng)用的基本科學(xué)工程背景知識(shí),重點(diǎn)內(nèi)容是電磁波與地表物質(zhì)相互作用的基本原理、遙感數(shù)據(jù)采集、傳輸和成像機(jī)理,從可見光-近紅外、熱紅外、微波(主動(dòng)方式和被動(dòng)方式)波譜段介紹遙感信息的獲取特點(diǎn)和技術(shù)發(fā)展,適當(dāng)涉及大氣遙感、海洋遙感等應(yīng)用領(lǐng)域和典型案例?!斑b感數(shù)字圖像處理”要求學(xué)生掌握基于數(shù)字圖像處理方法獲取地球資源有用信息的科學(xué)與技術(shù)。由于學(xué)科交叉融合,數(shù)字圖像處理方法眾多,新理論、新方法不斷推出,課程重點(diǎn)主要著眼于圖像處理基本知識(shí)和遙感圖像處理常用算法,對(duì)一些探索性、前沿性和跨學(xué)科的內(nèi)容從原理上予以概括介紹,如圖像亞像元分類、模糊分類和面向?qū)ο髨D像處理等等。“遙感應(yīng)用分析”采用理論、方法和實(shí)例相結(jié)合,選擇不同遙感應(yīng)用領(lǐng)域的典型案例介紹,培養(yǎng)學(xué)生遙感專題分析技能,深化學(xué)生對(duì)于遙感科學(xué)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和廣闊前景的認(rèn)識(shí)?!斑b感數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)”課程著眼于培養(yǎng)學(xué)生圖像處理技能,鞏固和深化理論課程教學(xué)內(nèi)容,提高動(dòng)手能力和理論聯(lián)系實(shí)際解決問題的能力。
我校GIS遙感系列課程設(shè)置方案把“遙感數(shù)字圖像處理”與“遙感數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)”單獨(dú)設(shè)課,提升課程地位,加大課程學(xué)時(shí),強(qiáng)化實(shí)踐技能訓(xùn)練,對(duì)提高“遙感數(shù)字圖像處理”課程的教學(xué)成效很有益處。這種課程設(shè)置模式有助于培養(yǎng)GIS專業(yè)學(xué)生采用圖像分析方法解決遙感應(yīng)用問題的能力,比較契合我國GIS專業(yè)本科教育遙感課程設(shè)置的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
二、培育遙感系列課程教學(xué)群體,分工協(xié)作提高“遙感數(shù)字圖像處理”課程教學(xué)質(zhì)量
GIS專業(yè)遙感系列課程設(shè)置要求具備一定規(guī)模的師資力量。遙感是多學(xué)科的綜合,交叉性強(qiáng),研究方法不斷補(bǔ)充和更新,課程教學(xué)內(nèi)容豐富。遙感系列課程的設(shè)置決定了課程之間存在密切的內(nèi)部聯(lián)系。要提高“遙感數(shù)字圖像處理”課程教學(xué)質(zhì)量,必須打破教師個(gè)人單兵作戰(zhàn)的慣常做法,加強(qiáng)與相關(guān)課程教師之間的協(xié)調(diào)和交流。培育組建了承擔(dān)遙感系列課程教學(xué)任務(wù)的教學(xué)群體。遙感課程教學(xué)組圍繞課程建設(shè),整合優(yōu)化課程體系,充實(shí)更新教學(xué)內(nèi)容,保證了課程之間教學(xué)內(nèi)容的連貫性和相關(guān)性。課程教學(xué)組成員互相學(xué)習(xí)、借鑒、交流,協(xié)同規(guī)劃各課程教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)要求和學(xué)時(shí)分布,課程內(nèi)容更加先進(jìn),課程結(jié)構(gòu)更加協(xié)調(diào),教學(xué)方法更加有效,教學(xué)手段更加豐富,實(shí)踐教學(xué)得以充實(shí),教學(xué)科研聯(lián)系更加密切。遙感課程教學(xué)組的建立和協(xié)作對(duì)提高“遙感數(shù)字圖像處理”課程教學(xué)質(zhì)量起了明顯的作用。
三、匯聚國內(nèi)外優(yōu)秀教材成果,整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容體系
教學(xué)內(nèi)容和課程體系涉及高等教育人才培養(yǎng)的模式,決定了高等學(xué)校人才培養(yǎng)的規(guī)格,在很大程度決定了人才培養(yǎng)的質(zhì)量和水平。[6]教學(xué)中適度引進(jìn)世界著名高校的名牌課程教材和教學(xué)參考用書,是高等教育國際化的重要舉措。[7]遙感課程教學(xué)組重視遙感數(shù)字圖像處理課程教材和教學(xué)內(nèi)容建設(shè),收集了國內(nèi)近些年出版的如戴昌達(dá)、章孝燦、湯國安、韋玉春、朱述龍等編寫的遙感數(shù)字圖像處理教材教參,注意引用吸收國外著名高校的遙感圖像處理相關(guān)教材教參,參考了John R. Jensen、John A. Richards、Robert A. Schowengerdt、Jay Gao、John R. Schott、Brandt Tso等人的遙感數(shù)字圖像處理著作,認(rèn)真研討不同教材特點(diǎn)及其開課對(duì)象,針對(duì)遙感數(shù)字圖像處理理論性強(qiáng)、概念抽象、方法多樣、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn),根據(jù)教學(xué)對(duì)象和課程學(xué)時(shí),按照系統(tǒng)性和前瞻性結(jié)合、理論與應(yīng)用結(jié)合的要求,制訂了教學(xué)主體內(nèi)容。課程內(nèi)容分為11個(gè)部分:圖像基本知識(shí)、遙感圖像成像過程與數(shù)據(jù)特征、遙感圖像輻射校正、遙感圖像幾何變換與校正、遙感圖像增強(qiáng)、遙感圖像變換、遙感圖像分割、遙感圖像融合、遙感圖像分類、數(shù)字變化檢測(cè)、遙感圖像應(yīng)用處理。優(yōu)化后的課程教學(xué)內(nèi)容注意了與“遙感概論”、“遙感應(yīng)用分析”等課程內(nèi)容的有機(jī)銜接。對(duì)于與“遙感概論”課程有重疊的內(nèi)容只做簡(jiǎn)單回顧,如遙感成像過程、機(jī)理與數(shù)據(jù)特征,以少數(shù)典型應(yīng)用案例揭示遙感數(shù)字圖像處理方法在遙感應(yīng)用分析中的作用和地位;避免與先開課程內(nèi)容重復(fù),為后續(xù)課程做適度鋪墊。數(shù)字圖像處理方法多樣,課程重點(diǎn)介紹常用算法,使學(xué)生能掌握數(shù)字圖像處理原理,夯實(shí)基礎(chǔ)。對(duì)一些發(fā)展中的、前沿性的算法著重介紹算法的思想和原理,教導(dǎo)學(xué)生注重算法但不應(yīng)局限于具體算法,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維、學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維。教學(xué)中適當(dāng)區(qū)分遙感數(shù)字圖像系統(tǒng)處理和應(yīng)用處理的差別。
四、重視實(shí)踐教學(xué),多手段豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容
實(shí)踐教學(xué)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的重要環(huán)節(jié),對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能和理論實(shí)踐結(jié)合能力、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和探索精神、提升科研能力,有著重要意義。GIS專業(yè)“遙感數(shù)字圖像處理”教學(xué)高度重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),從課程體系設(shè)置、實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目、畢業(yè)設(shè)計(jì)、大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃和教師科研課題等幾個(gè)方面為學(xué)生提供多樣化的實(shí)踐途徑,豐富了實(shí)踐教學(xué)體系。
從課程設(shè)置體系上,“遙感數(shù)字圖像處理”單獨(dú)設(shè)課,緊密聯(lián)系課程理論教學(xué)內(nèi)容附設(shè)6個(gè)單元的基礎(chǔ)驗(yàn)證性課堂實(shí)驗(yàn)(見表1),增強(qiáng)學(xué)生對(duì)各種遙感圖像處理算法及其效果的感性認(rèn)識(shí)。“遙感數(shù)字圖像處理”實(shí)驗(yàn)課程單獨(dú)設(shè)課,結(jié)合“遙感數(shù)字圖像處理”課程和“遙感應(yīng)用分析”課程知識(shí),設(shè)置綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)6個(gè)模塊,培養(yǎng)和提高學(xué)生對(duì)知識(shí)與技能的綜合運(yùn)用、自主學(xué)習(xí)的能力。
積極利用各種平臺(tái),提供實(shí)踐課題,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。我校為了培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開放,設(shè)置了實(shí)驗(yàn)室開放基金。在實(shí)驗(yàn)室開放基金平臺(tái)支持下,設(shè)計(jì)了一些探索研究型實(shí)驗(yàn)課題,鼓勵(lì)學(xué)生組團(tuán)選擇實(shí)驗(yàn)課題、查閱文獻(xiàn)、擬定實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)施實(shí)驗(yàn)過程、撰寫實(shí)驗(yàn)論文。大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃和本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)也是培養(yǎng)本科生創(chuàng)新能力的平臺(tái)。在實(shí)施學(xué)校大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃的年度,遙感課程組每年設(shè)計(jì)幾個(gè)遙感應(yīng)用分析研究小課題,供學(xué)生參與大學(xué)生科研訓(xùn)練,并從科研課題中提煉一些問題作為大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)選題,引導(dǎo)學(xué)生參與到教師科研課題中。學(xué)生通過參與實(shí)驗(yàn)室開放基金課題、大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目和教師科研課題,檢驗(yàn)了專業(yè)知識(shí),培養(yǎng)了探索精神、創(chuàng)造思維和合作能力。
五、結(jié)束語
本文總結(jié)了我校遙感課程教學(xué)組圍繞GIS專業(yè)“遙感數(shù)字圖像處理”課程教學(xué)實(shí)施的一系列教學(xué)改革措施。這些措施已經(jīng)取得較好的成效,有不少GIS學(xué)生積極參與校實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目、大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目和教師科研項(xiàng)目,每年GIS專業(yè)有近1/3的學(xué)生選擇與遙感圖像處理及遙感應(yīng)用分析有關(guān)的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。人才培養(yǎng)是項(xiàng)長期復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要從師資、設(shè)備、教學(xué)等一系列軟硬件教學(xué)條件上予以保障。
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