《遥感解译与制图》课程体系探讨
2016-12-27张倩倩余添添
许 凯,张倩倩,余添添
(1.中国地质大学(武汉)信息工程学院,湖北 武汉 430074)
《遥感解译与制图》课程体系探讨
许 凯1,张倩倩1,余添添1
(1.中国地质大学(武汉)信息工程学院,湖北 武汉 430074)
遥感图像解译与制图是遥感科学的重要发展方向,在遥感科学与技术、地理信息系统的本科教育中应加强遥感图像解译与制图的相关理论和方法的教学。对课程现状、课程体系、教学内容和教学方法进行了分析和探讨,为促进遥感图像解译与制图的教学和研究提供基础。
遥感解译与制图;课程现状;课程体系;教学方法
近年来,遥感图像的应用水平滞后于空间遥感技术的发展,其主要原因在于遥感图像未得到充分的利用,造成了遥感图像资源的巨大浪费[1]。遥感图像解译与制图是遥感图像应用的前提和基础,解译与制图结果的好坏直接影响到遥感应用的广度和深度。随着遥感技术朝着三高(高光谱分辨率、高空间分辨率、高时间分辨率)方向发展,提高遥感图像解译与制图的精度和效率是目前遥感应用的迫切要求[2]。目前,遥感图像解译是遥感图像处理技术中的难题,也是公认的具有挑战性的研究领域[3-4]。“遥感解译与制图”是遥感科学与技术专业的专业主干课,学生对这门课程表现出浓厚的兴趣,然而,该课程内容丰富,教学跨度大,需要学生先学习遥感原理与应用、数字图像处理、地图学与地理信息系统等多门先导课程,使得教学具有内容多、难度大等特点。因此,如何不断提高该课程的教学质量,成为“遥感解译与制图”教学中的一个重难点问题。笔者根据自己的教学实践,分析和总结“遥感解译与制图”的课程现状、课程体系和主要内容,并对课程的教学方法进行了探讨。
1 课程现状分析
为适应遥感学科的发展,中国地质大学(武汉)遥感科学与技术专业开设了“遥感解译与制图”课程。根据遥感科学与技术专业的课程体系和专业特色,确定了“遥感解译与制图”作为专业必修课的课程地位。然而,该课程目前还存在以下几个问题。
1)课程体系设置不完善。“遥感解译与制图”涉及的内容丰富,需要学生了解基本的遥感原理、掌握图像处理的技术和方法、掌握地图学的基本原理和制图方法,同时还要掌握遥感图像处理的软件操作。有些知识模块学生已经在先导课程中学习并完全掌握了,有些知识模块在先导课程中学习过,但在“遥感解译与制图”课程中对其广度和深度有了更进一步的要求,还有些知识模块在先导课程中以课堂讲授的形式学习过,但需要学生利用遥感图像软件操作进行实践。因此需要针对课程的教学目标和学生对各知识模块掌握的程度,完善“遥感解译与制图”课程体系和教学内容。
2)部分教学内容更新不及时。近年来,随着遥感科学技术的不断快速发展,遥感传感器发生了较大变化,如高分辨率卫星遥感、高光谱卫星遥感、LiDAR遥感、全极化SAR遥感、无人机遥感等;另一方面,遥感的应用需求也发生了变化,越来越朝着定量化、精细化方向发展[5-6]。这些新型的遥感传感器和遥感应用需求的变化给遥感图像解译与制图带来了新的挑战,研究内容和技术方法较传统遥感有了较大的更新[6]。因此,“遥感解译与制图”的教学内容也应随之进行调整和更新。由于教材建设具有一定的滞后性,不能及时反映新技术和新需求的变化,因此就需要对教学内容进行及时的更新,并适当增加部分前沿文献阅读的教学内容,使学生更加了解当前遥感图像解译与制图技术的进展。
3)学生的软件操作能力不足。传统的教学方法主要以课堂讲授为主,遥感作为一门实践性较强的学科,需要培养学生的动手能力。遥感图像解译与制图也从传统的纸质图像解译逐步发展为数字图像的解译与制图,出现了一批遥感图像处理软件,如ENVI、ERDAS、PCI、eCognition等。在数字图像解译与制图时代,遥感图像解译与制图的教学就需要更加重视学生的软件操作能力。熟练运用遥感图像处理软件进行图像解译和专题图制图,不仅有利于学生更加深入理解书本上知识,同时也使得学生在今后的学习和工作中具有更强的实践能力。
2 遥感图像解译与制图的课程体系
本文根据“遥感解译与制图”课程现状,设计了课程体系和主要内容。各章节的学时安排和教学目标如表1所示。
表1 各章节学时安排和教学目标
3 教学方法探讨
1)学前指导,引导讨论。在本科教学中,本科生表现出对课程浓厚的兴趣,但是又感觉到相关的理论比较难,因此在每堂课前指导学生熟悉课堂教学目标和教学内容,让学生从总体上知道学习任务和相应的知识要求。提前布置实习任务和期末考核课题,让学生明确这门课需要学什么、怎样学、必须达到的程度、期末如何考查。
在讲课过程中要求学生分组查阅国内外文献,增加更多的讨论互动环节,采用分组、分专题进行学习和讨论,培养和锻炼学生的科研探索精神。每堂课预留部分时间帮助学生解决疑难问题,使学生所学知识进一步深化、条理化,最终形成运用所学知识去分析问题、解决问题的能力。
2)改变考核方式,强调动手能力。为了强化学生对教材内容的理解,将遥感图像处理软件操作和使用纳入到整个考核中,安排了12个学时用于教学实习,主要是利用遥感图像处理软件进行遥感图像解译与制图,实习内容包括土地利用类型遥感图像解译、遥感植被覆盖率专题图制图、遥感地表温度专题图制图等。平时成绩和期末考核分别占总评成绩的40%和60%,其中平时成绩以遥感图像解译与制图实习报告作为评分依据。期末考试不再以单一的统一闭卷考试为基础,而是由学生自主选择一个课题,通过软件操作完成一个综合的遥感图像解译和制图过程,以课题报告作为评分依据。
4 结 语
对遥感图像解译与制图的课程现状、课程体系和内容进行了分析和探讨,并进行了教学方法分析和讨论。随着遥感科学技术的不断发展,可能会有更多的内容补充进来,如高分辨率遥感图像的场景解译、基于LiDAR数据的地物解译等。考虑到遥感图像解译与制图的相关理论和方法内容多、范围广、难度大,对于本科生应该以扩大学生的视野和知识面为主,让本科生对遥感图像解译与制图的理论和方法有一个比较全面的了解,同时必须加强实践能力的培养,增强学生的动手能力。总之,《遥感解译与制图》是遥感科学与技术专业的一个重要课程,具有前沿性和探索性,无论是教学工作还是学术研究,都需要我们深入研究和探索。
[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] 李德仁.论21世纪遥感与GIS的发展[J].武汉大学学报:信息科学版,2003,28(2):127-131
[3] 关泽群,刘继琳.遥感图像解译[M].武汉:武汉大学出版社,2007
[4] 宫鹏.遥感科学与技术中的一些前沿问题[J].遥感学报,2009,13(1):13-22
[5] 宫鹏,黎夏,徐冰.高分辨率图像解译理论与应用方法中的一些研究问题[J].遥感学报,2006, 10(1):1-5
[6] 李小文.定量遥感的发展与创新[J].河南大学学报:自然科学版,2005,35(4):49-56
[7] Lillesand T M, Kiefer R W.遥感与图像解译[M].北京:电子工业出版社,2007
P237
B
1672-4623(2016)06-0095-02
10.3969/j.issn.1672-4623.2016.06.031
许凯,博士,讲师,主要研究方向为高分辨率遥感图像解译。
2015-03-25。
项目来源:中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(CUG120833)。