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遥感概论论文实用13篇

遥感概论论文
遥感概论论文篇1

遥感是现代空间信息学的核心技术之一,其作为一种高效能的探测、获取、分析和处理空间信息的先进手段,广泛应用于土地管理、城市建设、林业、环境、农业等各个部门[1]。自20世纪80年代以来,随着遥感技术的发展,我国各高等院校都相继开设了遥感课程[2]。《遥感概论》课程主要介绍了遥感基本理论、方法和应用技术,是我国高等院校地学类本科生的一门专业基础课程。高等学校地理学类教学分委员会2004年工作会议把《遥感概论》和其他六门地理学基础课定为地理学类有关专业必修的核心课程[3]。遥感技术快速发展对遥感概论课程教学提出了更高要求,本文在分析信阳师范学院遥感概论课程教学情况的基础上,结合实际条件及教学目标,对遥感概论实践教学进行了一系列改革探索。

2.高师遥感课程教学现状分析

信阳师范学院城市与环境科学院于2001年开设遥感类课程,并将其列为地理信息系统专业、地理科学专业、资源环境与城乡规划管理专业的一门重要专业基础课程。我结合多年来遥感概论课程教学,发现课程的教学与用人单位对遥感技术工作的需求不能很好地衔接,主要存在以下问题。

2.1教材相对快速发展的遥感技术滞后。

我校各专业采用的《遥感导论》是教育部面向21世纪课程教材,2001年出版后至今未修订再版,除部分印刷错误影响学生学习外,对近年蓬勃发展并广泛应用的QuickBird卫星影像、高光谱遥感技术等遥感探测技术和方法涉及较少,不能满足教学需求。另外,实验教学中我们采用国际先进的ERDAS IMAGING软件,但与遥感图像处理配套的上机实验教材缺乏,需根据本校实际进行编写,同时目前实验教学中所用数据主要为Landsat和Spot影像,而缺乏社会应用较广的雷达影像、QuickBird等卫星影像。

2.2各专业教学内容不同往往顾此失彼。

我院三个专业文理兼收,学生基础不同,预备知识普遍欠缺,教师在54个学时内既要讲明理论、补充遥感技术前沿发展又要开展实验课程教学,实属不易。且遥感技术已列入高中开设的地理选修课,自然灾害与防治和城市规划与生活等课程也用到遥感技术,这对高师地理教育提出了更高的要求。目前,仅地理信息系统专业开设了为期一周的遥感综合实习,实践课程偏少,难以提高各专业学生的动手能力。

2.3教学手段相对单一。

在多媒体教学过程中,教师准备全部实践材料,详细讲解,全程示范,学生按照指导书和教师要求按部就班模仿操作,实验过程中师生互动少。以教师讲授为主的学习方式,抑制了学生主观能动性的发挥,导致学生对实验指导书过度依赖,提高实践能力无从谈起。另外,目前考核仍以笔试成绩主,教学制度不够灵活,特别是培养目标、课程结构和内容、教学模式、教学制度和评价相互脱节。

3.遥感概论实践教学内容设计

3.1研究教材,构建科学的遥感课程实践教学体系。

遥感技术是一门新的学科,新理论、新方法、新的研究领域不断出现,要求教材建设必须与时俱进,及时补充新知识,以适应学科及社会对遥感人才的需求。遥感实践教材的建设一方面教材必须针对各专业的培养目标和教学大纲的基本要求,具有较高的专业针对性。同时,要有别于其他理论教材,重点突出应用技术的特点。另一方面教材要围绕技术应用能力训练主线,注重学生的认识和学习规律,以培养学生实践能力。在《遥感概论》教学中,教师要综合国内外已有的遥感实践教材,分析比较各种教材的特色及其不足,根据专业培养目标、学生未来就业,以及遥感人才的基本要求,以新的理念构建一套内容体系和结构相对合理、能反映出学科水平和发展趋势的、适应高师院校自身特点、开放的、科学的遥感实践教学内容教学体系。

3.2适当增加课时,完善和更新教学内容。

遥感是一门理论与实践并重的课程。在遥感课时总量有限的条件下,如何协调好高师地理课堂培养学生创新精神和地理信息系统专业、资源环境与城乡规划管理专业培养动手能力和创造能力是高师院校面临的挑战。由于我院各专业文、理兼收,学生基础不同,理解遥感基本理论存在困难,在课堂上授课教师可结合Q ickbird卫星数据在第二次国土资源调查中的应用等科研案例进行教学,让学生在实践中理解遥感理论。另外,我们要充分利用现代网络技术建立课程网站,提供新型的学习环境和学习平台,挖掘教学科研资源,开展教学互动,扩展学生学习的空间。我在教学过程中发现,有很多学生反映要求增加遥感实践课时,这说明学生对新技术学习的积极性很高,若适当增加实践课时,有助于开展综合型和研究型实验的多层次综合性的实践教学,提高学生的创新精神和动手能力,以适应我国遥感科学技术的发展和高素质人才培养的需要。

3.3教学方法、教学形式多样化,实现实习单位专业化。

在教学过程中为克服遥感实践课程教学课时不足,增加学生对遥感学习的兴趣和主动性,可开展读书报告、学年论文、野外调查等课外研究性学习,让学生通过查阅文献进行简单的研究,与课堂教学形成互补,拓展更加广阔的空间。另外通过学校、院系和个人广泛联系遥感专业高等院校和应用型实习单位,如武汉大学、南京大学、北京超图软件股份有限公司、武汉中地数码科技有限公司,等等。建立双导师管理机制,让学生直接参与到实习单位的科研、开发和生产工作中,让学生主动学习知识,锻炼学生获取知识、发现问题、解决问题的能力,从而提高教学效率。

4.结语

遥感是一门技术性和实践性很强的课程,我结合多年来高师院校遥感概论课程教学,针对目前存在的主要问题进行探索,提出了适合本校实际的遥感课程教学方法和教学体系。遥感技术的快速发展对遥感概论课程教学提出了更高要求,在教学中需要结合实际不断探索与实践,进一步提高学生的独立思考能力、创新能力和实践动手能力以满足社会发展需求。

参考文献:

[1]白淑英,沈润平,王莉等.遥感科学与技术专业综合实习教学环节改革[J].中国奥创新导刊,2009,(26):174.

[2]梅安新,彭望禄,秦其明等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001:

遥感概论论文篇2

以计算机网络、多媒体等技术为代表的现代信息技术正在改变着人们的工作、生活与学习方式,同时也给教学方法、教学模式带来了新的发展方向。在网络多媒体等现代教育技术背景下,现代课程教学更加注重的是以学生为中心的新的教学模式,不仅传授一般的课程知识和技能,而且注重培养学生的自主学习能力。将网络多媒体技术应用于课程教学,在课程资源共享与整合、教学内容更新以及教学方法改革等各个方面都会产生重要影响。通过网络,教师可以随时更新教学资源,而学生也可以通过网络开展个性化的学习,师生之间的互动更加方便、快捷。这种新的教学模式以多媒体和网络技术为支撑,将传统的课堂教学与网络自主学习结合起来,教学中体现以学习者为中心的思想,同时大力发展个性化学习和自主式学习。《遥感概论》是我国高等院校地理科学类专业(包括地理、地质、地球物理、气象气候和海洋)的一门重要基础课程,也是《地理信息系统》专业必修的核心课程之一。本文采用网络多媒体技术,设计和实现了《遥感概论》多媒体教学网站,通过教学网站,将遥感数字影像的数学理论、物理基础以多媒体的形式展现出来,同时,学生可以在网络上完成数字遥感影像处理实践的全过程,较好实现了《遥感概论》课程理论与实践相结合,课堂教学与网络自主学习相结合。

一、《遥感概论》多媒体教学网站建设的必要性

传统的《遥感概论》课堂教学方式,其表现形式是:以教科书为基础,通过黑板书写和静态的图件展示完成教学。从遥感课程的课程特点来看,课程前半部分属于理论知识讲解,后半部分属于实践性较强的影像处理内容。对于后半部分影像处理章节,由于涉及到具体的影像处理过程的讲解,如果采用传统的教学模式,仅仅在课堂上通过口述的方式展示给学生,授课效率比较低,而且不能调动学生学习的积极性,影响了学生对于整个知识体系的了解和掌握。

网络多媒体的优势在于教与学的互动,现代化教学手段的充分应用与数字遥感影像的充分展现。将网络多媒体技术应用于《遥感概论》课程,可以将专业遥感软件的处理流程在网络上有效展示,将不同专业处理软件的算法及原理分步骤剖析,将遥感数字影像的预处理、辐射校正、大气校正、几何校正、信息解译等实践环节清晰表述,有利于学生迅速掌握数字影像处理的基本技巧和方法。这种网络多媒体教学方法的使用,可以使学生自主地选择学习进度和学习节奏,激发学生的主观能动性,更有利于培养学生的探索精神。因此,将网络多媒体技术引入《遥感概论》,开发基于网络的《遥感概论》多媒体教学网站尤为必要。

二、系统设计与实现

1.设计原则。①实用性的原则,多媒体教学项目的开发必须结合《遥感概论》课程的特点,依据实用性原则,在保证各项功能实用性的同时,减少一些不必要的开支,对系统进行开发。②模块化原则,模块化能够大大提高系统的可管理性和可维护性,使得整个教学系统成为一个真正清晰明了的有机系统。模块化易于修改、扩充。采用模块化设计后,在维护时可以直接对某一需要改动的模块进行修改,从而能够有效降低网站不断更新所带来的麻烦。③基础理论与应用相结合的原则,采用Web开发平台,将航空影像、多光谱影像、热红外影像、雷达影像和高光谱影像成像方面的基本理论以互动的形式进行表达,通过这种途径实现遥感技术的应用实践加深对遥感原理的理解。为培养本科生应用技能,安排相应的遥感影像解译网络实习内容。④系统性和前瞻性相结合的原则。在系统介绍遥感物理基础、遥感成像机理、遥感影像处理和遥感影像解译原理、方法的基础上,在网络多媒体上力求将遥感技术发展取得的新成果和遥感新理论、新方法、新技术贯穿其中。考虑到当前社会和未来发展的趋势,拟在网络多媒体中加入两部分内容分别阐述遥感影像计算机智能解译和定量遥感基础,这是目前国内其他同类教材尚未阐述的内容,它有助于本科生了解遥感科学与技术的最新成果并掌握遥感发展趋势。⑤交互式原则,多媒体教学网站的设计要遵循交互式原则,包括人机之间的交互交互、师生之间的交互,以及学生之间的交互。人机交互要求学生能充分利用网络环境自主学习;师生交互要求师生应有网上互动;学生之间交互要求学生能在线讨论和协作交流相关的课程知识。

2.系统结构设计。系统采用基于Web应用的B/S三层结构,该结构模型由以下三部分组成:客户端浏览器,Web服务器和应用服务器、数据库服务器(图1)。这种基于Web的三层应用体系结构具有很多优点,客户端是浏览器,维护就相对简单,客户端与数据库隔离起来,提供了系统的安全性。应用服务层的引入减少了网络数据流量,提高了数据库的响应速度。总的来说,这种结构使应用系统的性能、安全性、扩展性有了很大的提高,也便于系统维护和管理。具体来说,系统设计以ASP、ACCESS编程等网络技术为基础,辅以authorware、flash、photoshop等多媒体工具,实现服务器端与客户端的交互式连接,完成实际教学工作。

3.系统功能设计。结合《遥感概论》课程的特点,在系统结构设计的基础上,设计了系统功能模块。Web应用层功能模块结构如图2所示。

系统共有四个模块:课程介绍、教学大纲、教学内容、教学资源。其中,课程介绍模块包括两个二级目录,即课程简介和教学手段;教学大纲模块包括两个二级目录,即课程教学大纲和实验教学大纲;教学内容模块包括理论课教学内容和实验课教学内容两个二级目录;教学资源模块包括教学介绍、教学课件、教学录像、影像资源、友情链接五个二级目录。点击相应的二级目录或者子目录,可直接链接到相应页面。其中,在教学资源模块中:(1)对于教学课件目录,其制作方法是按照教学的要求,采用Authorware 6.0作为创作平台,并用Photoshop CS5、Flash CS5和3D MAX等作为辅助工具来完成教学课件的多媒体制作。(2)教学录像目录是将《遥感概论》课程中涉及到影像处理的相关章节,比如遥感数字图像的变化与增强、遥感数字图像的分类等,利用视频剪辑软件,制作成视频片段,放到网上共享,便于学生在课外的学习。(3)影像资源目录下,列出了课程所涉及的各类遥感影像。根据教学内容将影像进行了切割,同时把典型区域、热点区域的影像导入影像数据库。影像数据库内容主要包括黑白摄影航空相片、彩色摄影航空相片、彩红外摄影航空相片,MSS影像、TM影像、SPOT影像、IKONOS影像、QuickBrid影像、热红外遥感和SAR影像等。数据库中的所有影像可以供学生免费下载使用。(4)在友情链接目录下,列出了能免费下载遥感影像的部分网址,以及与本课程类似的其他高校的网络课件,供学生学习和借鉴。

4.系统简介。本课程网站部分模块界面显示如图3。

本系统采用现代化的教学技术与手段,以网络技术为依托,将遥感数字影像的数学理论、物理基础以多媒体的形式展现出来,在网络上完成数字遥感影像处理实践的全过程,实现了《遥感概论》课程理论与实践的有机结合,为高校地理科学专业相关课程的教学改革提供了一个具体的实施方案。

参考文献:

[1]范爱,姚福安.精品课程与教学网站建设[J].电气电子教学学报,2006,28(6):86-88.

遥感概论论文篇3

遥感是现代空间信息学的核心技术之一,自20世纪80年代以来,我国各高等院校都相继开设了“遥感”方面的课程[1-2]。但现有的遥感教学存在的一些不足之处,如:(1)遥感技术的快速发展与教材更新缓慢的矛盾;(2)内容过深,与实际的生活接触有所差异;(3)遥感基本技能的培养与实践时间过少的矛盾;(4)专业素质的培养与传统的授课方式和考核方式的矛盾[3-5]。《遥感应用技术》是上海海洋大学空间信息与数字技术专业的专业必修课,其是一门理论与实践相结合且技术性很强的课程。本文结合上海海洋大学培养海洋类人才的目的,对遥感课程的教学改革进行了探讨。

一、“海洋灾害”案例驱动下的遥感课程教学改革的简介

现代海洋产业的发展离不开良好的海洋环境,良好海洋环境的维护离不开迅捷、快速准确的监测,遥感作为新兴的监测技术在海洋中将发挥重要作用[6]。而我国政府十分重视海洋观测技术的发展。在2010年两院院士大会上再次提出:“要大力发展空间和海洋科学技术,提高海洋探测及应用研究能力和海洋资源开发能力,使我国海洋技术水平进入世界前列。”

上海海洋大学的办学宗旨即与国家海洋发展的主战略衔接,为国家和区域海洋经济发展及产业需求提供技术支撑、人才服务等智力支持。设计“海洋灾害”案例驱动下的遥感课程教学改革,在学生掌握遥感技术的同时,提高学生海洋环境保护意识,增强学生的实际动手能力,锤炼学生解决实际海洋问题的能力。

二、“海洋灾害”案例驱动下的遥感课程教学改革的内容

“海洋灾害”案例驱动下的遥感课程教学改革主要是通过设计不同的海洋灾害案例(如风暴潮、海浪、海冰、赤潮、海啸以及溢油),将系统性和理论性较强的遥感基础理论融入到每个案例中,让学生在实际的海洋灾害案例中掌握系统的遥感基础理论知识。

1.“海洋灾害”遥感数据的收集。通过播放新闻报道或模拟的方式,让学生接触一场海洋灾害,以风暴潮为例,并告诉学生他们的任务是:对海洋灾害进行预测预报,做到防灾减灾的目的。在第一阶段,引导学生分析预测预报“海洋灾害”所需的数据。故此,引出遥感的基本概念、遥感系统的组成、遥感的主要类型以及遥感的主要特点等基础知识。

2.“海洋灾害”遥感数据的处理。面临收集到的海洋遥感数据,大多数初学者无从下手,也看不懂,其原因是不懂遥感数据的原理。在此,引入遥感的成像原理、电磁辐射与地物光谱特征,以及遥感图形的特征等概念。

学生们了解了遥感像素的实际意义的同时,主要培养学生的空间意识。因此加入数字图像的校正等实际操作内容,理论与实际操作相结合,边操作边讲解何为辐射校正、几何校正、图像增强以及多源信息复合等知识。

3.“海洋灾害”遥感数据的判读。以风暴潮为例,风暴潮是指由强风或气压骤变等强烈的天气系统影响而引起的海面异常升降现象。通过两景不同时段的遥感影像的判读,提取海面的异常变化,是通过遥感方式监测风暴潮的主要手段,而此时就要熟悉遥感影像的判读。为了很好地判读影像,需要对影像做一系列的处理,包括对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换等,同时对遥感图像的解译方法和过程也要熟悉掌握。

4.“海洋灾害”遥感数据的可视化。通过三维绘制引擎、地形的识别技术、场景的显示等技术,实现海洋灾害的再现。在此作为知识的扩充,讲解遥感在与其他数据(如DEM数据)融合,以及后期制图和可视化显示等知识。

三、“海冰”灾害监测案例驱动下的遥感教学示例

以“海冰”灾害监测为例,在结束的遥感教学中,对案例驱动的教学方式进行了实验。

海冰灾害主要发生在渤海和黄海北部和辽东半岛沿岸海域。海冰的主要危害上威胁船舶和海上构筑物的安全,影响渔业和航运等。2001年2月,渤海出现近20年来最严重的海冰,辽东湾最大冰厚60m,辽东湾北部港口基本处于封港状态,秦皇岛海域航标受损,40多艘船舶被困,航运中断,天津港船舶进出困难,渤海海上石油平台受到流冰严重威胁。现以渤海湾海冰预警预报为例,实现遥感的知识讲授,整体流程如图1所示。

在“海冰”监测数据需求分析阶段,通过分析渤海湾的“海冰监测”要求,分析所需数据,主要包括MODIS数据、Landsat数据、SAR数据、微波散射数据等。故此,为学生解惑,不同遥感平台、不同的探测手段等,同时,掌握遥感的基本概念、遥感系统的组成、遥感的主要类型以及遥感的主要特点等基础知识。为了实施后期操作,主要提供了同一地区三个不同时间段的数据(免费数据),如图2所示,由此可以清晰地看出该地区的海冰覆盖。

在数据的预处理阶段,主要是上面三景数据进行预处理。此时结合操作软件ENVI,讲解坐标系的定义、图像的几何纠正、图像的剪裁等。但是为了更好地理解这些操作的目的及原理,需要学生掌握遥感的成像原理、地物光谱特征和大气对辐射的影响等。

在数据的特征提取阶段,为了更好地监测海冰的边界等信息,需要对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换等。同样结合ENVI操作,在学习理论知识的同时,熟练其操作工程。最后根据不同的要求,对监测结果以出图或报表的形式数据。

四、结语

“海洋灾害”案例驱动下的遥感课程教学改革,使得遥感教学从以理论教学为主的传统遥感教学模式中摆脱出来,激发学生的学习兴趣,进而激发他们学习的主动性和创造性;通过实际海洋灾害案例的设计,培养学生海洋意识,从根本上提高教学质量,全面培养学生的实际应用能力和解决海洋问题的能力。

参考文献:

[1]白淑英,沈润平,王莉,等.遥感科学与技术专业综合实习教学环节改革[J].中国科教创新导刊,2009,(26):174.

[2]陈述彭,赵英时.遥感地学分析[M].北京:测绘科学出版社,1989.

[3]张飞,买买提・沙吾提,丁建丽.《遥感概论》精品课程的“教学与科研互动模式”探索[J].科技创新导报,2011,(3):174-174.

遥感概论论文篇4

面对新的人才需求形势,以 “一实二高三强四会”的人才培养为目标,改革现有的教学模式、完善教学环境、改进教学内容、优化教学方法手段势在必行。笔者在分析我院《遥感概论》课程教学过程中存在的问题的基础上,提出了具体改进措施。

一、 课程教学过程中存在的问题

通过几年的教学实践,笔者发现遥感概论课程的教学存在以下几个方面的问题。

(一)实践课时不足

我国师范类高校遥感课程实验课时占总课时的比例均为不超过30%,有限的实验课时难以保证学生基本技能的掌握。而我院遥感课程实践教学课时仅为8课时,占总课时的17%,远远低于师范类高校遥感实验课时比例,不能满足课堂教学的要求。

(二)教学手段不够丰富,学生参与不够

在之前的遥感教学中主要以教师的讲解为主,课堂中学生的主体地位未能发挥,对学生的启发、引导不够,学生大多数情况下都是被动地接受知识,虽然教学过程较为完整,也有面向学生的设问,但问题的设计和实施仍存在一些问题,这些都制约了学生参与教学的积极性,导致对课程的学习兴趣不足。

(三)实验条件落后

遥感课程基本实验条件包括数据、软件、硬件、师资等必要条件。我院由于发展历程较短、师资短缺、资金条件的限制等因素的影响,遥感课程实验条件落后。具体表现在以下几个方面:

1.教学资料

新购买了遥感图像处理软件ENVI,但还缺乏必要的教学仪器(地物光谱辐射计等)和数据(TM遥感数据),对于完成教材中全部实习内容存在一定困难。

遥感教学必用的遥感数据类型单一,部分内容陈旧,滞后于遥感的快速发展和遥感教学的需要。目前实验教学中所用遥感数据只有少量的Land sat TM数据,而spot影像、IKONOS影像、快鸟高分辨率遥感影像数据及雷达影像等均是缺乏的。

2.硬件条件

在硬件条件上虽有了较大的改善,但遥感的实验中心仍和其他课程共用一个实验室,导致每台计算机上安装的软件数量较多,影响了遥感软件的顺利和快速运行,给遥感课程实践教学的顺利展开带来了不利影响。

3.师资、科研条件

师资匮乏也是制约遥感课程有效开展的重要因素。科研对遥感课程的支持力度不够,我院现有的课题同遥感的相关性较低,因此由课题组用于科研而购买的影像数据非常有限,而无法应用于遥感教学,这也是造成实验课程所需遥感资料缺乏的原因之一。

二、教学改革的基本内容与途径

(一)课程教学环境建设

1.师资队伍建设

我院与其他高校遥感课程的师资团队相比,无论是在数量上、学历层次、职称层次还是专业素养上,都存在较大的差距,因此,师资队伍建设就成为我院改革和建设的重点,也是最有发展潜力的方面。只要学院重视起,教师重视起,一定能够取得较大进步。

2.教学软硬件建设

经过近几年学院对实验教学投入的增加,在教学软、硬件条件上有了较大改善,基本能够满足教学要求。但要想使教学活动能够较为完美地完成还需加大力度对教学软硬件条件的建设,具体有:改善遥感课程实验中心的硬件条件,及时淘汰已满足不了教学条件的计算机;创造浓郁的科学研究氛围,鼓励更多的年轻人投身科学研究中来,为科学研究的开展创造有利条件,促进教学和科研的有效结合,使教学和科研能够相互促进;加大投入力度购进遥感实验所需的各类遥感影像数据。

通过师资队伍建设、教学软硬件建设和科研环境的建设,通过有效实施可以丰富学生的理论知识,提高学生解决实际问题的能力,可以取得较好的教学效果。

(二)教学方法手段改革

教师授课与启发式讨论相结合。教师在课堂授课,主要是进行知识传授,结合具体问题,启发学生主动思考,有助于活跃课堂气氛,提高学生的学习兴趣,加深对教学内容的理解。

进一步完善多媒体课件,在课件中体现教学大纲的相关内容,如内容提要、重点、难点,便于学习者了解整个课程结构特点,构筑知识框架,掌握重点,抓住难点。利用多媒体手段可灵活展现文字、图形、图像、动画、音频、视频等特点,充分运用多种媒体表现方法,激发学生学习兴趣,提高教学效果。

(三)加强实践教学

遥感概论论文篇5

遥感(Remote Sensing,RS)是当代空间信息科学的核心技术之一,是信息获取与更新的重要技术手段,在经济建设及社会发展中的作用日趋重要[1]。同时遥感也是一门实践性很强的技术,遥感应用技术素质已成为地理信息系统、测绘、城乡规划、地质等专业工作人员的基本要求。遥感技术作为现代前沿科学技术之一,随着航空航天技术的发展不断在提高与完善,这就要求教学不断调整内容与方法,做到与时俱进。分析国内外遥感技术的发展需求及遥感课程教学,发现课程教学并未很好地适应社会对遥感应用型人才的需求,其中尤以实践教学环节薄弱的问题突出。针对当前现状,本文详细分析了遥感课程实践教学中存在的具体问题,并探讨了相应的改革措施,以期为遥感课程的教学改革,培养社会应用型、创新型人才提供参考。

一、目前遥感课程实践教学中存在的问题

1.缺乏合适的理论和实践课程教材

理论教学是实践教学的基础,选取合适的理论课教材,对确保教学内容合理,培养社会应用型人才至关重要。选取教材的原则是“理论与应用的结合;基础知识与前沿技术兼顾”[2]。近年来,国内先后出版了一些可作为大学本科遥感课程理论内容教材的书籍,但并不能满足遥感技术发展的需求。《遥感导论》、《遥感概论》和《遥感技术导论》出版时间较早,内容有些陈旧;《现代遥感导论》在应用方面涉及较少;《遥感原理与应用》在理论和应用方面都兼顾,而且在2009年出版了第二版,但此书内容相对较深,需要学生具备摄影测量、电磁场理论、模式识别等课程的基础。

目前,国内尚未见到普适性较强的遥感实践课程教材。与《遥感导论》配套的上机教材,未采用国际主流软件,无法满足实践教学的需要。《ERDAS IMAGINE遥感图像处理教程》、《ENVI遥感图像处理方法》等书,内容系统,但受学时限制,不适合作实践教学的指导书。

2.实践教学薄弱

遥感课程一门实践性较强的课程。遥感实践教学是理论教学的深化和补充,是学生通过理论与实践的相结合来感悟抽象的理论知识的学习过程[2]。课程实践教学环节包括两个大的方面,一个是课内实践,另一个是综合实习。目前,国内大多院校的课内实践学时偏少[3],而且多以教师演示教学为主,学生实践能力得不到提高。“3S”(RS、GIS和GPS)技术集成,是空间信息科学发展的趋势,有必要加强学生的“3S”综合应用能力,然而这种多学科的综合实习普遍较少。另外,数据类型单一、内容陈旧,也使实践教学滞后,缺乏时代性和现时性。

3.考核方法不合理

课程考核,考察的不仅是学生对知识的记忆情况,更应该是学生对知识的综合应用能力。然而,目前遥感课程的考核方法,多以笔试为主,对实践能力考察的关注较少。这种考核方式不仅不能对学生进行综合考核,而且不利于调动学生学习的主动性和综合素质的培养。因此,有必要改进考核方法,建立考察学生全面素质的考核体系。

二、遥感课程实践教学改革措施

1.不断更新理论教学内容

在新技术突飞猛进的今天,具有前沿性的遥感技术发展愈加迅速,对教学内容选取提出了新的挑战。由于教材受出版周期限制,这就要求遥感知识更新途径除了选择合适的新教材外,更应充分利用网络、中、英文期刊或国际会议文献等媒介,传递最新讯息,增强课程的时代性和现时性。如在讲述不同卫星平台轨道参数时,教材受出版周期限制,其内容始终与最新的遥感卫星发展有差距,备课时需要到相关网站查阅最新的参数信息,补充到课堂教学中,让学生了解遥感卫星的最新发展动态[4]。同时,引导学生在课外通过多种途径,查阅参考资料,培养生自主学习的能动性和积极性,有利于拓宽学生的知识面,提高综合素质。

2.完善实践教学体系

(1)自编符合实际的实验课教材。目前国内尚未见到普适性较强的遥感上机实践课教材,并且各大院校使用的实验教材多为自编。对实践内容进行完善和更新,从简单的验证性实验向综合性实验以至于研究设计型实验过渡,形成较为稳定的实验教学内容体系;并建立和完善遥感实验课数据库及习题库,及时更新和补充资料,包括案例、科研论文、学科前沿发展动态等,以拓宽学生的知识面,提升学生兴趣,达到优化和丰富教学过程、提高学生实践能力的目的。

(2)建立全方位的实验教学模式。通过构筑包括“验证性实验”、“综合性实验”和“研究性实验”的“三层次一体化”的实践教学模式,将实践教学由“有解实验”变为“求解实验”,由“知识积累”变为“智能开发”,为学生自主实验营造个性化的学习环境。同时针对不同专业教学内容和方式有所侧重,如对于地理信息系统专业的学生,可以适当增加遥感与地信相结合的实验课,如“3S”集成技术,培养学生综合能力[5]。

(3)创造实习机会。由于实践课程受学时、实验条件等限制,使学生的实验机会较少、而且实验内容单一。在教师的指导下,参加研究性学习,深入到实际科研工作中,成为锻炼实践能力有效途径[6]。另外,寻找相关的实习单位,直接参与到实习单位的科研、开发、生产工作中,与实习单位建立双导师制管理机制,可以更有效地提高学生的适应社会需求能力。

3.丰富课程考核方式

建立科学的考察学生综合知识、综合素质、综合能力的实践考核体系,采取灵活多样的考试方式,加大读书报告、论文考核、野外(或社会)调查、创新考核、综合实习等的比重。同时应根据不同专业特点,做相应的调整。如对于地理信息系统专业的学生,应当适当加强3S集成等综合性知识的考核;对于地质、环境科学等专业的学生,则应侧重遥感技术在该领域新的应用等方面的知识的考核。

三、结语

通过分析目前社会发展对遥感人才的需求和遥感课程教学存在的问题,本文认为遥感课程实践教学改革应从不断更新理论教学内容,完善实践教学体系及丰富课程考核方式三个方面进行。理论教学内容的不断更新,体现了遥感技术的前沿性,使教学能够做到与时俱进;完善实践教学体系,体现了培养应用型人才的宗旨,适应了社会的需求;丰富课程考核方式有利于培养学生学习的主动性,全方位锻炼学生综合素质。综上,加强遥感课程的实践教学改革有利于培养社会应用型、创新型人才,这既是现实社会发展的需要,也是学生自身发展的需要。

参考文献:

[1] 梅安新,彭望琭,秦其明,等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2] 赵银娣.课程教学改革探析[J].中国成人教育,2008(10)168-169.

[3] 黄秋燕.GIS专业遥感概论课程实验教学改革探索[J].科技信息,2008(27):352-353.

遥感概论论文篇6

1遥感制图概论

遥感制图是指通过对遥感图像目视判读或利用图像处理系统对各种遥感信息进行增强与几何纠正并加以识别、分类和制图的过程。遥感图象有航空遥感图象和卫星遥感图象,制图方式有计算机制图与常规制图。目前应用最多及着重研究的是利用Landsat的MSS图象制图。由于多波段的卫星图象具有信息量丰富、现势性强,利用它编图周期短等优点,在制图方面得到了广泛的应用。简单地说是通过对遥感图像目视判读或利用图像处理系统对各种遥感信息进行增强与几何纠正并加以识别、分类和制图的过程,可作为新编地形图的重要信息来源。

传统地图的制图方法是测绘,编绘。随着计算机及相关输入、输入设备的使用,出现了计算机地图制图,实现了工艺上和技术上的变革,产生了数字地图。遥感技术的兴起使传统的地图编制理论与方法发生了深刻的变革。因为遥感技术可以通过多平台、多波段、多时相的信息源,快速、真实地提供了丰富的制图信息。遥感技术在地图学领域的应用,也大大缩短了地图的成图周期。

2遥感制图方法分类

遥感技术的出现,使得制图方法拓宽,从而丰富了地图类型以及地图内容。从广义的概念上讲,遥感影像制图是由遥感影像加以特定地图要素的符号,比如境界线、风向、等压线,再辅以注记、说明、图廓、图框、图名、图例等成图。

2.1常规方法

常规方法制作遥感影像地图过程与步骤上与普通地图编制、生产流程基本相同,但是又有所区别,遥感影像地图主要用影像表现信息,需要进行影像处理,如滤波和变换;而且制图综合简单许多。

生产流程上包括:设计、选图像、选底图、影像纠正、制版、套印。

展开来讲,设计阶段:根据任务要求进行影像地图设计,确定资料,专题要素表示方法的选择,图面配置要求,生产流程,生产技术措施,质量管理方法等等;

选图像:要根据制图专题内容,选择恰当时相和波段的图像,对选好的图像进行预处理,对专题内容进行目视解译;

选底图:所选择的基础底图要反映出区域地理背景,对影像进行位置纠正,选择的底图范围要与制图范围相适应,比例尺与制图比例尺一致,要素相对要全面;

影像纠正:即要求影像与底图具有一致的坐标系统;

制版:使遥感影像解译形成的线划注记版,影像套合地图的基本要素有经纬网、高程点、等高线、交通网、境界线、居民点。

套印:分色、分色片、套印。

2.2计算机辅助制图方法

在计算机系统支持下,根据地图制图原理,应用数字图像处理技术和数字地图编辑加工技术,实现遥感影像地图制作和成果表现的技术方法。

需要计算机的软硬件设备进行处理,硬件设备包括输入设备、处理设备、输出设备。软件包括图像处理软件,地图编辑处理软件,专用制图软件。

生产流程包括:选图像、数字化,选底图,数字化,影像纠正与图像处理,影像镶嵌、地图拼接,影像与地图复合,制作符号注记层,图面配置,图件输出。

展开来讲,选图像、数字化:根据制图内容和要求选图像,包括时相、波段、多景图像来源尽可能统一图像质量,对于摄影胶片,需“数字化”黑白扫描,彩色扫描;

选底图:所选择的基础底图要反映出区域地理背景,对影像进行位置纠正,选择的底图范围要与制图范围相适应,比例尺与制图比例尺一致,要素相对要全面;

数字化:底图数字化的方法包括手扶跟踪数字化、屏幕数字化、扫描矢量化,步骤包括分幅、分层数字化,又要编辑、检查;

影像纠正与图像处理:几何纠正使得影像具有底图一致的坐标系统,方法上使用控制点纠正;图像处理上要做到消除噪音、去云、信息增强;方法上采用对比度变换、图像平滑、锐化、彩色合成、主成分变换等方法。

影像镶嵌、地图拼接:几何校正以及边缘灰度处理;

影像与地图复合:将统一区域的图像与图形准确套合;

制作符号注记层:即地图符号与注记的选择;

图面配置:图名、图例、图框、比例尺、指北针等等;

图件输出:利用设备输出

总结来讲:遥感制图包括遥感图像输入、数据预处理、图像识别分类、几何投影变换、影像图形输出等步骤。

2.3遥感制图中重要步骤

图像镶嵌:为了便于镶嵌,镶嵌要有足够宽的重叠区,最好不少于图像的1/5,如果过于狭窄,会影像镶嵌精度,特别是图像边缘会出现扭曲。镶嵌时最好先进行图像校正,这样精度会高些。

图像变换和增强:要注意综合使用各类方法,来突出相关的专题信息,提高图像视觉效果。综合使用光谱增强、彩色增强和空间增强。

3 发展前景

遥感制图按照表现内容可以分为普通影像地图和专题影像地图。按照获取遥感信息传感器可以分为航空摄影影像地图,扫描影像地图,雷达影像地图。

遥感影像地图在现代化的应用中具有明显的优势。其信息量丰富,与传统地图相比,遥感影像地图上没有信息空白区域。传统地图往往经过制图综合,地物分布信息被高度概括。形象直观,影像是经过“自然概括”的,而不是“人为综合、抽象”的。能直观形象地反映地势起伏等形态,增加了地图的可读性。具有一定的数学基础,与一般的遥感影像相比,遥感影像地图具有较为严密的数学基础,可以方便确定地理位置、进行地图量测与定量分析。现势性强,遥感技术可以快速、准确、动态地获取信息,遥感制图成图周期短。目前应用最多及着重研究的是利用Landsat的MSS图像制图。由于多波段的卫星图像具有信息量丰富、现势性强,利用它编图周期短等优点,在制图方面得到了广泛的应用。

4结论

随着数字环境和软硬件设备的飞速发展,遥感制图具有广阔的发展前景,多层次、多元化、系统化的遥感制图体系必将形成。

参考文献

遥感概论论文篇7

1 遥感地质及勘查技术概述

遥感技术所取得的地面图像和数据及相应的数据和信息处理技术在地质学的应用 。又称地质遥感。遥感地质一般包括4个方面的研究内容:①各种地质体和地质现象的电磁波谱特征。②地质体和地质现象在遥感图像上的判别特征。③地质遥感图像的光学及电子光学处理和图像及有关数据的数字处理和分析。④遥感技术在地质制图、地质矿产资源勘查及环境、工程、灾害地质调查研究中的应用。

1.1 遥感地质勘查技术的概念

利用飞机与卫星等遥感器对检测地标的地质数据进行电磁、光谱的扫描与识别的技术称之为遥感地质勘查技术,其在地质勘探工作中的应用有助于对检测地标的地质特性进行深入分析,进而可通过摸清地质信息与地质特征为地质勘探提供更为科学可靠的理论与数据。较之传统地质勘查技术,遥感地质勘查技术具有多层次、综合性与宏观性的特点,因而地质勘查检测结果的精准性可得到大大提升。近些年,遥感地质勘查技术凭借技术先进、检测结果准确等优势在现代地质勘查工作中发挥了越来越重要的作用。

1.2 遥感地质勘查技术的特点

1.2.1 科学性

遥感技术在地质勘查工作中的应用为其数据采集环节提供了大量更具科学性的理论依据。以遥感地质勘查技术在我国的应用为例,使用卫星、飞机等高端遥感器可科学计算、检测出待检测地标的具体地质状况,有效结合电磁技术、光谱技术同现代化计算机技术以及现代化航拍器械可使地质扫描工作更具科学性,进而可为我国地质勘查与地质研究工作提供更为科学、准确的勘察数据与地质资料。

1.2.2 精确性

不断增大的矿产需求量使得我国地质勘查工作逐渐细化,这对地质勘查技术也提出了越来越高的精细化要求。遥感地质勘查技术可通过电磁技术与光谱技术的应用扫描并分析地质状况,现代地质勘查工作的精细化需求可得到满足。遥感地质勘查技术的应用实例显示,其可对地质状况进行全方位的检测与计算,这对现代地质勘查工作精确性以及矿产开采效率的提高均十分有利。

2 遥感地质勘查技术的应用

2.1 获取地质构造信息

在应用遥感技术找矿的过程中,我们可通过空间信息观察到相关地质标志,而提取空间信息的过程中则需应用到遥感技术所呈现出的与检测区域成矿相关的线性图像,从推覆体以及断裂等相似类型中提取出有用信息是这一过程中需注意的部分。遥感地质勘查技术还可应用于获取酸性岩体、火山盆地等地质的信息。由于影响遥感技术成像的因素较多,因而其在地质勘查工作中极有可能会发生地质图像模糊的情况,这将直接导致地质线性形迹和地质纹理信息无法清楚显示出来,地质勘测工作随之面临困难。针对这一问题,目前主要采用人机交互、目视解译等方式来突出显示地质构造图像中的关键信息。

2.2 通过获取植被光谱来确定矿产位置

矿区感测区中的金属或矿物较易因地下水文因素和地下微生物作用的影响而改变底层结构,随之将会对土壤层中的成分造成矿物元素增加等影响,土壤成分受到的影响将直接体现在地表的职务上。土壤层中成分的变化将会改变地表植物对金属元素的剧集程度和吸收程度,继而将会使得植物内含水量及叶绿素也发生改变,后种变化将通过植物的反射光谱特征显示体现出来,遥感技术正是利用了这一系列的变化将检测区域地表植物的反射光谱特征显示出来,并通过分析植物异常光谱信息来确定该区域是否存在矿产。不同种类的植物,甚至是同种植物的不同器官在金属含量方面将会呈现不同的特点,因而需大量收集检测矿区的植被样品,并在分析植被光谱信息的基础上统计出具有良好金属吸收能力和聚集能力的植被。植物反射光谱的色调是应用光谱特征增强技术处理遥感图像的主要依据。分离提取出异常色调后,遥感技术可直观展现出这些异常色调,分析出植被对金属的吸收能力和聚集能力后则可为确定矿产位置提供一定的依据。

2.3 利用岩矿光谱技术进行识别

作为遥感地质勘查技术的理论基础,岩矿光谱技术适用于多光谱技术与高光谱技术,其主要是通过提取多光谱蚀变信息实现岩性识别与高光谱矿物识别的目的。多光谱技术较低的光谱分辨率使得岩矿的光谱特征表现力较弱,因此岩矿光谱技术在分析岩矿反射率差异时主要以图像线性信息与图像灰度特征为基础。较之多光谱技术,高光谱技术则既可获取到连续光谱信息,也可对地质类型加以直观地识别。综合使用多光谱技术与高光谱技术可对岩矿类型、与成矿作用有直接关系的矿物蚀变信息加以有效地识别,并可对蚀变强度进行定量,进而可为地质勘探工作提供强有力的技术支持。

3 加强遥感地质勘查技术应用的措施

前文笔者简要分析了遥感地质勘查技术的概念与特点,并探讨了其在地质勘探工作中的具体应用。由于我国在应用遥感地质勘查技术过程中仍存在不少问题,因而我们在实际应用过程中还需采取合理的措施来保证其应用效果。

3.1 加强对遥感技术理论研究

理论是实践的基础,遥感地质勘查技术的实际应用离不开有效的理论研究。因此我们首先需深入研究并分析大量与遥感技术相关的理论文献,为遥感技术的应用打下坚实的理论基础。除此以外,我们还需依据勘测区域的特点进行理论创新,不断丰富地质勘查技术应用的理论成果。

3.2 加强技术支持

技术支持在遥感地质勘查技术应用中处于十分关键的地位,因此我们首先需保持所应用的相关遥感设备的技术先进性,保证硬件基础;其次需加大引进与培养先进遥感技术人才的力度,以为遥感技术应用的准确性、合理性和科学性提供人才保证。

3.3 完善相关制度

遥感地质勘查技术的有效应用离不开相关制度的指导与规范,因此我们需积极完善诸如技术岗位责任制度的一系列制度,及时发现遥感地质勘查技术在应用过程中出现的问题,以促进我国遥感地质勘查技术的可持续发展。

4 结束语

综上所述,迅猛发展的国民经济使得国家对矿产资源的需求量越来越大,这对地质勘查技术的效率与精确度提出了越来越高的要求。对此,本文简单介绍了遥感地质勘查技术及其在地质勘探工作中的应用,并提出了加强其应用的具体措施,以期为相关人士提供理论参考。

参 考 文 献

[1] 王润生,熊盛青,聂洪峰,等.遥感地质勘查技术与应用研究[J].地质学报,2011,11:1699-1743.

[2] 易飞.遥感地质勘查技术探究与分析[J].住宅与房地产,2016,18:265.

遥感概论论文篇8

关键词 :研究型教学;遥感数字图像处理;教学模式;建构

DOI:10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.04.024

中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1671—1580(2015)04—0052—02

基金项目:甘肃省自然基金(编号145RJZA163);甘肃农业大学重点课程建设项目(遥感数字图像处理);甘肃农业大学教学研究项目“地理信息科学专业实践教学模式的改革与实践”资助。

收稿日期:2014—10—19

作者简介:吴静(1973— ),女,四川道孚人。甘肃农业大学资源与环境学院,副教授,博士,研究方向:遥感教学。

李纯斌(1972— ),男,湖北长阳人。甘肃农业大学资源与环境学院,副教授,博士,研究方向:3S技术与应用。

付彩菊(1981— ),女,甘肃定西人。甘肃农业大学资源与环境学院,讲师,硕士,研究方向:遥感教学。

闫培洁(1985— ),女,甘肃白银人。甘肃农业大学资源与环境学院,讲师,硕士,研究方向:遥感教学。

大学研究型教学以主体教育思想、素质教育思想、创新教育思想为理论指导,注重培养学生可持续发展的能力,如自主能力、创新能力、交往合作能力等,能够很好地体现现代大学教学的本质,[1]因此,研究型教学思想自美国在20世纪80年代提出以来,得到了包括中国在内的各国教育界的积极响应和发展,取得了瞩目的成就,成为高校推崇的教育理念之一。[2]

目前,我国高校的在校学生一般都是“90后”,他们在开放的网络环境中成长,通过网络获取信息的能力较强,更希望在学习中掌握主动权,[3][4][5]适合“以学生为主体、以教师为主导”的研究型教学模式。[6]

甘肃农业大学遥感数字图像处理重点课程建设项目以研究型教学思想为指导,进行了研究型教学模式建构的探索和实践,并取得了较好的效果。

大学研究型教学的基本特点包括:教学时空的开放性;教学主体的互促性;教学方法、手段的多样性、灵活性;教学过程的探索性;教学氛围的民主性;教学评价的综合性。基于上述理念,笔者结合学生的特点和课程特征,贯穿开放意识、问题意识、探究意识和能力培养意识,[7]在遥感数字图像处理课程教学实践中建构研究型教学模式。

一、开放意识

(一)教学时空开放

遥感图像资料是遥感处理的对象,如何根据需求获取合适的遥感图像是本课程的最基本技能,也是对学生首要的素质要求。然而,下载遥感图像耗时较长,而且必须通过网络下载,鉴于课堂学时不足,同时学院实验室机房没有开通互联网,所以,我们设计了一个课外实验:要求学生利用课余时间和网络资源,下载一景遥感图像(不限平台、传感器、时间、地点等);说明下载的过程,包括网站信息、数据查询条件设置、数据下载的方式等。通过这个实验,达到让学生掌握下载遥感图像的流程、了解相关网站的目的。由于该实验具有一定的挑战性,而且最后结果明确(是否下载到图像),学生克服各种阻力完成之后,会有一种成就感。此外,由于实验中没有限制平台、传感器、时间、地点,结果也不是全班统一的,有的学生下载了学校所在城市的影像,有的下载了家乡的影像,有的下载了自己向往地点的影像,等等,体现了自己的独特性。通过教学时空的开放,达到了对实验条件扬长避短、充分调动学生积极性的效果。

(二)资源开放

1.网络资源。收集整理各种获取遥感图像资料的途径,让学生亲自去体验获取影像资料的过程,使其对不同平台、不同处理级别、不同价位、不同格式、不同内容的资料有直观认识,并熟悉网站资源和数据申请流程,及时跟进网站的更新进度,了解业界的最新动态。

2.文献资源。遥感图像处理具有一定的不确定性,而且处理方法多样,因此,在教学过程中,应为学生提供各种相关的期刊文献供其参考,让他们不仅自己会操作、与同学探讨处理过程和结果,还能看到相关专业领域的学者如何进行遥感图像处理研究。

(三)课程开放

遥感数字图像处理与遥感概论、遥感概论教学实习两门课程内容相关,但各有侧重。遥感概论侧重介绍遥感相关理论以及遥感图像处理方法及原理;遥感数字图像处理课程侧重处理的基本操作;遥感概论教学实习则是在具体给定项目中,在所学理论方法指导下,贯穿各种基本操作,实现项目目标。遥感数字图像处理每一次实验所培养的技能就像一颗颗打磨好的、散落的珍珠,遥感概论教学实习就像一条线,将每颗珍珠贯穿到一起,形成一条美丽的项链。三门课程相互衔接,前后呼应,学习、巩固、提高,不断提升学生对遥感学科的理解。

二、问题意识

以问题为导向,在实验设计中强调利用所学知识和技能解决实际问题,通过每个实验的设计以及不同实验之间的相互呼应体现问题意识。

(一)单个实验要求分两个层次

每一次实验对学生提出两个层次的要求,首先是要求其完成基本操作;在此基础上,提出任务要求,要求用基本操作解决具体问题,加深对操作的熟悉程度,同时要对此操作的目的和意义有进一步的思考和理解。

综合两个层次的练习,不仅能让学生学会操作,而且能够明白操作的目的和意义。

(二)各个实验互动呼应

如综合“实习一ERDAS视窗操作”和“实习六空间建模”设计一个习题,要求学生利用实习一的作业二的结果作为输入,运用实习六的操作完成对图像的分类。这样一方面可以加深学生对实习一的内容的理解,用更积极、深入的方式激活学生对前面所学实验的回忆;另一方面还能增强学习的趣味性,激发学生思考的积极性,达到了由实验六激活实验一的效果。

期中开设习题课,综合所学,提出思考题,引导学生想办法利用所掌握的操作技能,完成思考题,解决问题。

三、探究意识和能力培养意识

将课程与其他相关的专业学习活动联系起来,学研结合,培养学生的探究意识。指导学生参加学生科研训练项目(SRTP)、进行毕业设计与毕业论文研究,利用本课程中学到的技能和方法解决一些实际问题,完成图像的获取、预处理、增强处理、运算、得出结果和结论的全过程,并用论文的方式进行总结。鼓励学生参加国际、国内相关内容的比赛,按一定要求和规则完成相应任务。

一般来说,在SRTP、毕业设计和各种比赛中,学生们需要解决的问题比课堂上要多,包括数据的下载、数据的格式、数据的运算、各种不同来源数据之间的协同等,或者是海量数据的处理等各种问题。在解决问题的过程中,往往要求学生查阅大量文献或者需要在课程教学所用到的平台或相关软件平台的基础上进行二次开发,达到按需处理数据的目的。这个过程非常锻炼学生,能使学生在心理素质的培养、学识的积累、处理问题的能力培养等方面获益良多。

综上所述,只要根据课程特点采用研究型教学模式,将双主体意识、开放意识、问题意识、能力培养意识和探究意识贯穿于教学之中,挖掘学生学习的积极性,就能够使他们学得轻松、快乐。

参考文献]

[1]罗秋明,梁美华,易斌.大学研究型教学理论、方法与模式[M].徐州:中国矿业大学出版社,2005.

[2]何云峰.大学“研究性教学”的发展路向及模式建构[J].中国大学教学,2009(10).

[3]王晓雪.针对“90后”学生特点的大学英语个性化教学研究[J].科技信息,2013(10).

[4]薛晶心.认识90后大学生特征,寻求有效的教学对策[J].大学(学术版),2011(1).

遥感概论论文篇9

文章编号:1671-489X(2014)24-0023-03

Study on Teaching Methodology for Remote Sensing based on Characteristic Key Subjects in Guizhou//LI Song, DENG Baokun

Abstract This paper discussed a teaching methodology for remote sensing to environmental specialty of Characteristic Key Subjects in Guizhou from both contents and methodology, aimed at those who are not major in remote sensing. Integrated subject orientation analysis of remote sensing and education of applied talents, this paper developed a 2+1 remote sensing teaching modes for aspects including technology and science views. Here 1 was the aim of education of applied talents, and 2 means that teaching of remote sensing which could be developed from views of technology and science views. Consequentially,integrated use of multi-approach based on multimedia and multi-method could improve teaching effect obviously. Finally, we gained experience in the practices of teaching.

Key words Guizhou; remote sensing; teaching; applied talents

遥感出现了“多传感器、多平台、多角度、高空间分辨率、高光谱分辨率、高时相分辨率”的趋势[1]。随着数理统计、计算机和空间科学技术的进步,遥感作为空间信息科学的核心技术之一,已经成了各部门、各领域最重要的信息获取手段,并在数字技术中占有重要的地位。尤其2008年的汶川大地震以来,遥感也成了一个热门甚至时髦的词汇,从专业领域进入人民大众的视野,遥感课程也引起越来越多的重视。

在综合整合多种资源的基础上,从2013年7月1日到2015年底,利用优于1 m分辨率的多源遥感影像,利用以遥感为基础支撑的中国地理国情普查项目,调查地形地貌、植被、水域、荒漠及裸地、交通网络、居民地及设施、地理空间等,查清中国自然和人文地理要素现状和空间分布,提高地理国情信息对政府、企业和公众的服务能力。在这样的背景下,本文探讨面向贵州师范学院的贵州省环境特色重点学科建设的、针对非遥感专业的遥感课程教学及考核现状和改革方法。

1 遥感课程现状

遥感是一种以物理方法、数学方法和地学分析为基础的综合性探测技术[2],具有很强的理论性和实践性,是中国发展最迅速的学科之一。由于遥感应用需求的增长,在武汉大学率先开设遥感专业后,越来越多高校纷纷开设遥感专业,如南京信息工程大学、山东科技大学、长安大学等。在没有开设遥感专业的学校,遥感也成为重要的专业必修课程,在人才培养中占用重要的地位。课程的理论性和实践性都很强,学习难度大。

遥感学科性质和课程特征显著影响遥感课程教学方法。关于遥感是科学还是技术的争论,目前还缺乏统一的认识。著名遥感学者、中国科学院李小文院士更倾向于将遥感界定为一门科学[3]。李德仁院士则更多地倾向于将遥感定义为一种先进的信息技术[4]。

本文认为,遥感是一门理论性极强的技术课程,并采用2+1模式进行遥感课程教学设计。其中,“1”即应用型人才培养目标,“2”是从理论和技术两方面进行教学设计。

第一阶段的教学需要扎实的理论基础,同时教学还需要围绕遥感的技术性特征。第一阶段安排36个学时进行理论教学。

第二阶段安排18个课时,在理论教学基础上,围绕应用型人才培养目标,基于遥感软件有针对性地进行教学。第二阶段主要以上机和实践课程形式开设,在GIS(地理信息系统(Geographic Information System或Geo-Infor-mation System)实验室完成,在教师演示的基础上通过师生互动的形式完成教学。

2 遥感课程教学内容

遥感教材比较多,面向21世纪教材《遥感导论》[5]和《遥感概论》[6]作为一个系列,相互补充使用,作为遥感课程教学的优选教材,配合《遥感基础与应用》[7]进行遥感课程教学。

对于遥感机理部分,借鉴《遥感应用分析原理与方法》[8]《遥感物理》[9]《遥感原理与应用》[10]《定量遥感理念与算法》[11],适当补充遥感机理教学。遥感前沿性内容主要来自于国内外最新研究论文。由于课时的限制,遥感课程以《遥感导论》为指导教材,并开列相关参考书目,由学生根据兴趣进行选择性学习。教学内容包括遥感概述、遥感基本原理、遥感图像处理、遥感目视解译和计算机分类、遥感应用。

遥感技术课程以上机和实践课形式开出,在ENVI遥感软件上进行,主要包括相关处理和遥感应用。相关处理包括几何校正、辐射校正、图像增强、影像融合、目视解译和计算机分类,包括精度验证。

课时分配见表1。

3 教学方法探索

遥感课程教学遵循基础性与开放性相结合、技术性和理论性相结合、应用性和前沿性相结合等原则,进行课程教学内容和方法设计。基础性和开放性相结合,就是要求学生掌握基础的知识,同时增加一些重要但有一定难度的内容,扩展学生的视野和知识面;技术性和理论性相结合的原则,就是结合2+1教学模式,以应用型人才培养为基础,从理论和技术两个层面进行课程教学;应用性和前沿性相结合就是应用能力培养注意跟踪前沿性的基础知识。

考核方法主要在教学大纲和考试大纲的范围内,根据学校的相关规定,基于基础性、开放性、导向性、验证性、应用性等原则进行考核。基础性就是要考核时以基础知识为主,开放性就是尽量避免死记硬背的考法,导向性和应用性就是要能够学以致用。考核综合成绩为期末卷面成绩×70%+平时成绩×30%,其中平时成绩的30%包括作业、考勤等方面,70%可以包括笔试和机验。

1)综合式多媒体教学。遥感理论部分采用多媒体为主,结合传统教学方法的综合式多媒体教学方法进行。多媒体教学可以利用强大的网络资源,具有信息量巨大、演示形式丰富多样、图文声光电并茂、动静结合、直观简洁明了的特点,便于学生接受课程教学内容,是一种不可多得的现代化教学方法[12]。实践课程在GIS实验室教学,以ENVI软件为基础,结合遥感理论课程和实验大纲的安排,分专题进行软件操作演示,针对学生存在的问题进行师生互动,解答学生专题学习和软件操作中的问题。

遥感是与计算机相关联的学科,课程教学适合于多媒体教学方法。但是多媒体教学方法常常局限于“以课件为中心,教师充当播音员甚至放映员”,这种“照屏宣科”变成现代版的“照本宣科”[13],容易导致师生互动失调、极大降低学习积极性和主动性[14]。因此,在课程准备和教学设计时,应尽量做到幻灯片趣味性和知识性结合,应增加师生互动环节,提高学生的主动性和积极性。同时,在教学手段方面,必要时应结合传统教学方法,增强教学效果。注意教学方法多样化,针对不同内容采取不同的教学方法。如遥感机理部分的辐射传输原理,属于补充内容,难度较大,但有助于学生理解遥感机理。课程教学还需要学生具有较好的空间抽象思维,必要时结合教具进行。在教学过程中采取多媒体结合传统教学方法,可以弥补抽象思维能力较差的缺陷,结合板书解析辐射传输过程,对增强教学效果有积极作用。在此基础上,以暗目标法(或暗像元法)为例,讲解相对辐射校正以及基于ENVI平台的辐射校正过程。并结合喀斯特地区地形起伏较大的特点,在辐射校正的基础上进行地形辐射校正教学。

2)启发式教学。与传统“填鸭式”教学相比,启发式教学方法有利于培养学生创新思维和发散思维,是增强教学效果和提高教学质量的有效方法,可以作为多媒体教学方法的有效补充,有效捕捉学生的学习思维。在教学准备过程中,应进行问题设计,通过必要的师生问答,提高学生的学习积极性,培养学生独立思考和创新的能力。利用启发式教学,结合平时作业考核指标,给学生预留问题,通过图书资料和网络查询,有利于学生掌握系统性的遥感知识。

如在针对热红外遥感内容的教学中,分别引入美国对中国的限制以及东北大小兴安岭林区的话题,通过问题设计激发学生的学习兴趣,增强热红外遥感教学效果:为什么美国会如此限制中国在遥感尤其是热红外遥感方面的发展?东北大小兴安岭发生了火灾,在当地尚不知情的情况下,为什么北京反而会知晓并电话告知?让学生带着问题学习,能够显著提高教学质量。

3)项目式教学。大多数教学方法都是学生被动接受知识的过程。项目式教学方法赋予学生主动吸取知识的热情。结合科研项目,在教师进行项目分解的前提下,学生结合项目方案,通过知识学习,有针对性地进行遥感知识的掌握,在科研项目的支撑下,学生的被动学习可以有效转化为主动学习。

遥感是完成第一次地理国情项目的基本前提。在遥感教学的基础上,学生进入项目组后,可以发现自己知识的盲点,有针对性地查缺补漏,极大地增强学习效果。在地理国情普查项目中,学生的主要工作是室内作业,以及必要的外业验证,所利用的知识点是遥感目视解译。遥感解译需要大量的先验知识储备,由于课时的限制,课程教学的目视解译内容不足以支撑项目的完成。所以,项目对学生的基本要求只限于图斑界限的提取。但是,参加项目的学生都表现出极大的学习热情和积极性,主动认识各种地物类型的遥感解译标志,尽量争取外业任务。

几何校正部分,先通过理论知识的学习,学生掌握几何畸变的来源及相应的校正方法,在此基础上进行校正模型教学。校正模型的学习主要包括二维和三维的几何校正。在相对高差不大于1000 m的情况下[15],针对一般的应用目的,可以忽略高程对几何畸变的影响,采用二维几何校正方法,是教学过程中应精讲的内容。由于课时限制,教学重点是多项式几何校正。不能忽略高程影响时需要使用三维几何校正的方法,在多项式二维几何校正的基础上讲解有理函数模型,归纳有理函数的一般模型。学生在实际应用任务过程中加深对二维和三维几何校正的理解。

4 结束语

遥感是一门难度较大的课程。遥感和GIS专业的教学,除了遥感导论课程外,有专门的定量遥感、遥感地学分析、遥感图像处理等课程,理论和实践课时都比较充足。对于非遥感专业背景下的贵州省环境特色重点学科中的遥感课程建设,在有限课时内很难达到理想的教学效果。由于学生的计算机和数理基础都比较差,应注意教学内容的难度控制,实际教学课时也会明显大于教学大纲的控制学时。在此基础上,教学科研相结合,充分调动学生的积极性和主动性,利用课堂之外的时间学习遥感知识,可以取得较好的效果。但是,结合科研项目的教学方法目的性太强,知识系统性较差,从效果和作用上都不能取代主体教学方法。因此,增开一门遥感导论的补充课程,是解决问题的根本途径。

参考文献

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遥感概论论文篇10

近年来,空间科学、信息科学、计算机科学、物理学、等科学技术的进步和发展,为遥感技术奠定了必要的技术基础,此外,由于人类活动不断向深度和广度方面发展,遥感技术得到了广泛的应用,从而使得赢得了飞跃的发展,遥感技术在发达国家和一些发展中国家已经成为一个高度重视的科学技术。在地质工作中,遥感数字图像处理属于新的工作方法,充分结合了当前的计算机技术信息技术。在地质工作中主要是通过对一个地区岩性,构造的状况分析后服务与地调填图,矿产普查,工程地质,水文地质及地质灾害治理方面,有着其特殊的高效性,空间性和优势所在。中国遥感事业自70年代至今发生了巨大的变化,在国民经济中的应用也日渐普遍。相对国际发达国家,中国遥感事业与其尚存在较大差距,这也正证明了在学科应用教学方面的前景性和挑战性。本文结合“遥感地质”课程的学习,浅谈下其在未来地学相关工作中的应用。

二、遥感地质在地学方面的意义和作用主要表现在以下几个方面

1.区域地质调查方面

在地质调查方面,我国青藏高原地区明显体现出了遥感数字图像处理的意义和作用。青藏高原空白区是我国存在最大的空白区,因为青藏高原独特的海拨,积雪,压力,缺氧以及交通等因素给地质工作者在这一地区开展工作造成了极大的困难,尤其在藏北,属于“世界屋脊”这一片区域,是生命的,地质工作者很难实地进入,实施开展。青藏高原所占面积巨大,为我国地学,生物学,资源与环境科学提供了富有特色的研究领域和天然的实验室,其研究开发价值极大。近年来国土资源部先后开展了多次地质调查,如1:25万区域地质调查。安多地区平均海拨4700多米,气候已变,极寒,其中部分地区很难进入。中国地质大学(北京)地球科学与资源学院教师承担的地质调查局“安多1:25万安多多幅区域地质调查项目”中就充分利用了遥感数字图像处理技术的优势。

2.构造地质方面

遥感地质技术在构造地质学方面的应用从空间宏观角度着手,“宏观看构造,微观看结构”。构造地质学在经历了近一个半世纪的发展后,在研究方法和研究程度上都取得了很大的进步。由于构造地质学强调野外实地观测,它的研究精度是随着科学技术的发展而不断提高的。20世纪60年代以后遥感技术的运用,对地质构造的研究产生了极高的效益。虽然遥感技术引入到构造地质学领域已经近半个世纪,但其本身的发展以及构造地质学对其利用的不充分,使得遥感数字图像处理在构造地质学领域还有很大的发展空间。利用好遥感数字图像处理能够使得不同尺度构造的研究有可能在成因和演化及运动学、动力学上结合得好,研究得更深入。

3.矿产勘查方面

伴随着“358”和四部委联合找矿突破行动的实施,遥感找矿将会在今后几年的地质矿产工作中升级为一热点。在矿产勘查方面,利用遥感影像波谱的不同,根据具体岩性波谱可宏观分析该地矿产分布和密集特点。在室内计算机遥感图像数字处理后,再根据具体结果配合以野外实地勘查将大大降低勘查的经济投入和地质工作者的负担,同时也将勘查工作推向了高效性。

3.1遥感找矿模型的建立

矿床模型的地质环境发生在矿床,矿床产出的时空规律、矿床特征等高度概括了矿床模型的特点,覆盖整个矿产地质形成和保全的各个因素,显示出了现在的矿产地质科学研究程度,也显示了理论化矿产资料这一观念认识水平。利用遥感技术在大面积区域寻找找矿化集中区,将图像上的色、线、环、影纹图像与旷田构造的基本要素(成矿岩体、控矿断裂、围岩蚀变)相结合,提取遥感地质矿藏信息,寻找区域找矿标志,通过矿床模型来识别矿床赋存的遥感影特征,建立矿床模型,遥感找矿在1990年代以来,已经成为重点研究研究热点之一。这可以开拓矿床图像分析的新的思路,将矿床地质遥感研究推进到一个新的水平。

3.2综合成矿预测

遥感技术对区域性和全球性成矿带、成矿域研究方面有着极其重要的意义对大量不同来源、不同内容的图像或非图像子量进行综合处理,把原来的地学理论和逻辑思维转换成三维的直观和形象化得、时间和空间模型,把原来的定性概念转化为定量的观念和分析方法,进行多元化地学综合成矿。地物化资料与遥感资料的综合研究提高了地质解译与综合分析的效果与效率,已成为寻找巨型、大型矿床最为有效的找矿方法,也是当前世界找矿趋势。

4.地质灾害方面

遥感数字图像处理可完全应用与地质灾害预报和灾后治理救援方面。汶川地震所引发的堰塞湖,山体坍塌,泥石流等具多。汶川8.0级地震发生后,诸多交通线路中断,信息瘫痪,救灾队伍难以第一时间摸清里面灾害情况,而此时遥感技术将是处理一连续事情的最佳选择手段。遥感数字图像处理对灾后抢救和治理过程中的突发地质灾害的的观测起到了不可磨灭的作用。治理和预测地质灾害是我国迫在眉睫的件大事,故遥感人才是国家急需的专业性技术人才。

三、结语

遥感地质是一个理论和技术相结合的课程,实际可操作性强,我们需要巩固理论基础知识,并不断应用。总之,随着地质信息技术的不断提高,遥感技术实际工作中的应用也会不断增多。通过短期课程,很难掌握遥感地质这门课程的所有知识,真正的掌握遥感技术还需要在以后的课程里不断的学习。通过学习,我们可以全面了解遥感技术在我国的应用前景,在国民经济发展扮演的重要角色,以及对未来地质工作的重要意义,初步了解计算机数字图像处理技术和相关遥感技术。

参考文献

[1]田淑芳,邝生爱;浅析遥感地质学教学方法[J].中国地质育,2010.

[2]赵鹏大等;矿产勘查理论技术与方法,中国地质大学出版社,2009.

[3]梅安新等;遥感导论;高等教育出版社.

遥感概论论文篇11

关键词 :遥感图像;监督分类;分类精度

1 概述

遥感就是远离地表,借助于电磁波来收集、获取地表的地学、生物学、资源环境等过程和现象的科学技术。遥感技术系统由四部分组成:遥感平台、传感器、遥感数据接收及处理系统、分析系统。遥感数据就是用遥感器探测来自地表的电磁波,通过采样及量化后获得的数字化数据。

2 传统遥感图像分类方法

2.1 非监督分类方法

非监督分类方法也称为聚类分析。进行非监督分类时,不必对遥感图像影像地物获取先验类别知识,仅依靠遥感图像上不同类别地物光谱信息进行特征提取,根据图像本身的统计特征的差别来达到分类的目的。主要的算法有:K-均值聚类(K-means)算法和迭代自组织数据分析法(Iterative Self-organizing Data Analysis Techniques A, ISODATA)等。

2.2 监督分类方法

对于监督分类,训练区的选择要求有代表性,训练样本的选择要考虑到遥感图像的地物光谱特征,而且样本数目应能够满足分类的要求,否则,一旦样本数目超过一定的阈值时,分类器的精度便会下降。主要的算法有:最大似然分类(Maximum Likelihood classification, MLC)、最小距离分类、K-近邻分类等。

3 基于新理论的遥感图像分类方法

3.1 基于人工神经网络的遥感图像分类

在遥感图像的分类处理中,人工神经网络的输入层神经元表征遥感图像的输入模式。每一个输入层神经元对应于一个光谱波段,每一个输出层神经元则对应于一种土地覆盖类型。其中,主要的神经网络分类方法包括BP神经网络、径向基函数(Radial Basis Function, RBF)神经网络等。

3.2 遥感图像的复合分类方法

这种方法分类时,首先用监督分类法(或非监督分类法)将遥感图像概略地划分成几个大类,再用非监督分类法(或监督分类法)对第一步已分出的各个大类进行细分,直到满足要求为止。如靳文戟等提出的分级复合分类方法,结合了多层神经网络BP模型和非监督分类算法K-means算法。这样不仅避免了多层神经网络在识别类别多时学习速率慢,不易收敛的缺点,还使得迭代次数减少。

3.3 基于模糊理论的遥感图像分类方法

模糊理论是1965年扎德提出的,模糊理论往往用于对不确定性事物的描述。模糊模式分类是依据隶属原则进行判别。这种方法的关键是确定适当的隶属度函数。在实际的模式分类问题中,要分类的对象往往不是论域中的某个确定元素,而是论域中的模糊子集,此时研究的不是某元素对集合的隶属程度,而是两个模糊子集之间的贴近程度。

3.4 基于小波理论的遥感图像分类方法

小波分析是上个世纪80年代迅速发展起来的应用数学分支。小波理论具有良好的时频局部特性,从而能够从时域和频域的角度精确描述图像的特征。小波函数可以看作是一个带通滤波器的系统响应,小波变换是将原始信号用一组多尺度带通滤波器进行滤波,将信号分解到多个频带上分析。因而小波分析在图像降噪、分类、分割和压缩等领域得到了广泛的应用。

3.5 基于支持向量机的遥感图像分类方法

支持向量机是基于两类问题提出的,遥感图像涉及的一般是多类问题,需要将两类SVM进行扩展才能适合于多类别分类问题。为此不少学者提出了几种改进方法,①对于多类SVM,可以组合几个二类分类器;②构造一个更大的最优化问题来进行分类。

4 结束语

在遥感技术的研究中,提高遥感图像的分类精度是一个关键问题,具有十分重要的意义。虽然上述方法以及分类思想的出现比传统的方法在分类精度上有明显的提高,也无疑为遥感图像分类的发展注入了新的活力,但是这些方法同时存在一定的不足。所以还需要在此基础上进行改进,达到较好的分类效果。笔者认为可以从以下几个方面得到改进:

①BP算法与Cauchy训练的结合的方法。由于BP算法容易陷入局部极小点,而Cauchy训练是随机调整权值,可能背离寻找全局极小点。所以,将二者结合可以互相补充取得较好的效果。

②优化距离度量方法。

③选择多个代表类别的特征。如,将光谱体征和纹理特征相结合。基于像元的分析与基于光谱分析相结合。

④基于核函数的分类方法。在核函数上进行突破。

⑤遥感与地理信息系统一体化。

⑥基于小波的神经网络分类方法的进一步研究以及基于模糊理论的神经网络的分类方法的研究。

总之,为了进一步提高分类精度,综合利用各种方法进行遥感图像分类是提高遥感图像分类精度的一种有效方法。

参考文献:

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遥感概论论文篇12

(1)课时安排问题。遥感课程作为一门动手操作性较强的课程,若课时不足则很难满足教学要求。在遥感教学过程中,教师需要安装并讲解Arcgis、ENVI/IDL或ERDAS IMAGINE软件,影像数据也多种多样,如光学遥感影像、热红外影像、雷达影像,而每种数据的处理与解译方法均不相同。这些教学内容,难以在短时间内完成并演示给学生看。因为课时有限,也难以让学生在课堂上花时间进行模拟实验,不利于培养学生的实际操作能力。

(2)教学内容问题。遥感课程内容广泛,不仅涉及传感器捕捉影像的基本原理、采集影像的基本影响因素、影像的校正(大气辐射校正、几何校正、正射校正等),还涉及影像解译、数据提取及数据分析、遥感地面验证等,这些均需要学生掌握一定的软件应用能力和基本仪器操作技能。为此,单纯的理论讲授难以提高学生动手能力,必须结合大量的上机实践课。

(3)教学方法问题。遥感课程具有理论与实践相结合的特点,要求教师不仅对遥感基本理论非常熟悉,而且对相关软件如Arcgis、ENVI/IDL或ERDAS IMAGINE也非常熟悉。在基本遥感软件操作过程中,学生可能遇到很多新问题。比如校正影像与实际地理位置特征差异较大,可能是数据控制点选择问题、或是采用的基准图(地形图)问题、或是野外实际观测点记录问题、或是野外测量仪器误差问题等引起的。如何在短暂的课堂教学中解决学生实际应用时可能面临的一些基本问题,是教师必须认真研究的课题。

二、地方师范院校遥感教学改革的建议

(1)注重课时调整。要根据实际教学内容,合理安排教学计划。例如,依据教学章节与内容的差异,“绪论与基本概念”可以安排1课时~2课时,但如果“遥感影像的解译与校正”计划安排2课时的话,学生只能了解基本概念,无法理解相关软件的功能及其优缺点,也无法理解各相关命令的作用及成图效果,更无法做到熟练操作与练习。因此,根据实际教学需求进行课时调整显得十分迫切。但有时也存在一些问题:a.学生专业培养方案及计划问题。原计划32课时或48课时,且经过学科评估论证,如何再更改?b.课时得到延长,软件操作遇到连续性问题。比如,数据校正操作需要连续5课时~8课时,而一般院校排课2课时~3课时一次,因此,学生会遇到教室被占用的问题。

(2)注重教学内容的更新。随着科学技术的发展,遥感影像种类及分辨率发展较快。比如,1986年的spot1卫星重复覆盖周期为26天,分辨率??60km×60km,后续发射的6颗卫星中,2014年发射的是spot7,重复覆盖周期为0.5天,与Spot6及两颗昴宿星(Pleiades 1A和1B)组成四星星座,针对特定目标区域可以提供0.5m×0.5m的分辨率影像。高分影像的不断改进,为人们利用现代技术认识自然地理规律提供可靠的保障。因此,教师要注重自身知识体系的更新以及教学内容的更新。而更新自身知识体系,存在以下两个方面的问题:一是教师的不断学习问题,教学、备课、科研与家庭时间的再分配问题和新知识的接受能力问题;二是资料来源问题,这是当前困扰师范院校教师的难点之一,高分影像价格较高,经费问题如何解决?是靠个人通过科研项目的立项获取经费,还是靠院校拨款?随着现代存储设备的发展,多校联合购买与共享,也是降低教育成本的方法之一。

(3)注重教学方法与教学思路的调整。高、精、尖技术发展速度很快,但年龄、家庭、认知体系与认知条件等因素,在一定程度上限制部分教师的遥感教学方法和教学思路的改进。例如,在利用Arcgis软件进行遥感影像校正中的野外验证教学时,由于遥感影像覆盖面积较大,覆盖地形种类、下垫面、植被覆盖率等存在差异,教师会遇到以下问题。1)验证数据采集耗时长。遥感仪器操作的学习与验证种类、面上验证点的选择与测量均耗时较多,教师如何在教学、科研、家庭方面进行协调?进行大面积验证时,学生在校外的安全问题如何保障?2)传统课堂讲授与现场操作教学方法的差异。现场操作教学不仅要求教师具备扎实的理论基础,还要求教师具备过硬的操作实践及演示能力。3)传统的单人授课模式与多人授课模式问题。以30人为一个班级为例,在进行单人仪器操作与演示教学过程中,教师会发现多数学生看不到示范过程、或出现理解能力与理解速度存在差异的问题。为此,教师可以采用多人操作演示的方法,这样一方面能更好地教导学生,另一方面也能相对集中学生的课堂注意力。

(4)关注云时代与大数据,重视多媒体教学。遥感科学是在传统地理学与现代计算机科学交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新兴学科,计算机硬件与软件的快速发展,为遥感课程教学提供新的机遇与挑战。当前,教师要关注云时代与大数据,重视多媒体教学。要充分重视大数据与遥感课程教学的结合,关注大数据对不同行业的影响,从原有的单一利用遥感解决自然问题,转向利用遥感解决社会问题如物流、人口迁移、区域发展评估等问题。要重视基于大数据的个性化学习,避免传统的“一刀切”教育,要以学生的发展需求为中心,用大数据技术和思维合理地构建学生的知识体系,促进学生个性化发展。

遥感概论论文篇13

现阶段随着我国经济快速、稳定、健康的发展,国内矿产资源需求旺盛,一些大宗矿产、稀缺有色矿产供需矛盾日益突 。现有产出25种主要金属矿产的4l5座大中型矿山中,192座(占46.2%)面临不同程度的资源危机。尽快实现地质找矿重大突破,有效缓解资源瓶颈,已经成为新形势下地质工作的重大使命[1]。

遥感技术在预测找矿有利地段,优选找矿靶区,尤其是在中小比例尺成矿预测方面已取得明显效果;GPS定位技术以其精度高,全天候,成本低,效率高等特点被广泛应用于测绘及其它领域。它作为野外定位的最佳工具,在户外运动中有着广泛的应用,尤其在野外地质找矿方面的一些应用越来越受到野外一线技术人员的重视和青睐;以GIS为核心的3S技术集成构成了对空间数据适时进行采集、更新、处理、分析及为各种实际应用提供科学决策的强大技术体系,正为地质上这种需求提供了可适用的技术方法和手段,3S技术在地质找矿中的应用变得越来越重要。

1 3S概述

“3S”技术即遥感,地理信息系统和全球定位系统。遥感技术是其中发展较快较早,也较成熟的技术。

1.1 遥感

遥感不直接接触物体,从远处通过探测仪器接收地物的电磁波信息(一般是电磁波的反射、辐射),通过对信息的处理,从而识别地物。探测物体电磁波的传感器一般选用卫星或飞机作为传感器的遥感平台,按照承载传感器的平台不同可分为航天遥感和航空遥感。

遥感技术在地质研究领域的应用促进了我国矿产资源的发现。2O世纪8O年代,航空与卫星遥感广泛应用参与大型地质找矿,取得了许多辉煌的业绩。2O世纪90年代以后遥感技术发展迅猛。遥感数据的空间分辨率已由千米级、百米级提高到厘米级;光谱分辨率由原来的几微米、几十纳米提高到几纳米;时间分辨率由原来的几周、几天,提高到几小时[2]。

1.2 全球定位系统

GPS主要由空间卫星星座、地面监控站及用户设备三部分构成[3]。

(1) GPS地面监控站主要由分布在全球的一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。主控站根据各监测站对GPS卫星的观测数据,计算各卫星的轨道参数、钟差参数等,并将这些数据编制成导航电文,传送到注入站,再由注入站将主控

站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。

(2) GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备(如计算机)等组成。GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,跟踪

卫星的运行,并对信号进行交换、放大和处理,再通过计算机和相应软件,经基线解算、网平差,求出GPS接收机中心(测站点)的三维坐标。

GPS以高精度并快速地测定各级控制点的坐标,它以其精度高、速度快、费用省、操作简便等优良特性广泛应用于地质工程测量方面。

1.3 地理信息系统

地理信息系统(Geographil Information System)简称GIS。是指各类空间数据(反映整个地球表面或深部、整体或区域之资源、环境的现势和变迁)和表达其特征的属性数据,以及这些数据在计算机中的采集、存储、管理、建模、输出的技术系统或基础平台。它是一种集地理、地质、测绘、遥感、环境、应用数学等为一体的综合性科学。

地理信息系统由数据、用户、软件和硬件组成,其中数据是研究的核心,用户是工作的方向和目的,软件和硬件是GIS的基础。地理信息系统作为一种基础平台,由数据输入子系统、数据(图形和属性)编辑子系统、数据库管理子系统、空间分析和查询子系统及输出子系统五大基础部分组成[4]。

2 勘查技术

地质勘查是根据经济建设、国防建设 科学技术发展的需要,对一定地区内的岩石、地层构造、矿产、地下水、地貌等地质情况进行重点有所不同的调查研究工作。

2.1 国外发展

(1)物探技术

物探技术方法全面进步。物探技术进步主要体现在两方面:一是新发明,二是对已有技术的完善升级和更新

换代,使测量的精确度和准确度不断提高。新的更强大、更复杂的航空物探方法(Falcon、MegaTEM、SPECTREM、TEMPEST、H OISTEM 、NEW TEM 、Scorpion等等)巳成为矿产勘查的重要生力军,从而使区域填图和靶区圈定的丁作效率得到极大的提高(The NorthernMiner,2007)。

(2)化探技术

化探主要表现为分析技术的进步。化探已逐渐成为现代矿产勘查技术的支

柱之一,尤其是在各种覆盖区和隐伏区内进行化探扫面后快速圈定勘查靶区的应用方面十分有效。近年来,化探的发展主要体现在地球化学分析技术的进步,测试的灵敏度和精确度不断提高。

2.2 国内发展

在物探技术发展的进程中,我国的步伐相对而言比较缓慢, 目前还主要处

于技术引进阶段,这与我国矿产勘查的快速发展形势很不适应。目前,国家提出要加快自主开发科学实验仪器设备的步伐,物探技术方法的自主研发也应成为这一战略目标的重要组成部分。

经实践,找矿技术方法中的地质方法、地球化学方法、地球物理方法、遥感方法、丁程技术方法五大类在我国地质找矿工作中得到广泛运用。要实现深部找矿突破更应该采用新技术新方法,全面利用计算机技术和各类找矿软件。

3应用流程图

3S技术在地质找矿中的应用流程图如下所示:

图1 3S技术在地质找矿中的应用流程图

4 3S应用分析

4.1 RS应用分析

遥感图像中蕴含着丰富的地质矿产信息,即包含了与成矿作用直接相关的“色”异常构造(成矿蚀变带或蚀变类型的遥感识别模式),同时也包括与控矿作用密切相关的“线”状构造以及成矿有利部位或容矿构造的“块”状构造,而且还综合了区域成矿特征,建立“带”状、“环”状构造。利用先进的图像处理和信息提取技术,可以将这些信息有效地提取出来,识别出研究区赋矿地层及与成

矿密切相关的花岗岩类侵人体,火山构造和火山通道等,结合已有的成矿、控矿理论,为地质找矿提供新的信息源和重要依据。

遥感地质找矿是在地质成矿理论指导下的矿产探测活动。含矿信息的分析方法有二种途径:

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