测绘地理信息类《4D产品制作实习》实践教学反思

邱春霞+董乾坤

摘要：4D产品制作实习是测绘地理信息类本科生开设的基础地理信息数据制作综合实习。本文通过对目前4D产品制作实习中存在问题的分析和反思，详细介绍了我校4D产品制作实习的具体实施方案。

关键词：4D产品；实习目标；实习内容划分；实习方案

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）51-0211-02

一、测绘地理信息类专业《4D产品制作实习》的主要内容和实习目标

4D产品制作主要有数字摄影测量和地形图矢量化两种方式。4D产品制作实习包括基于GIS软件、遥感图像处理软件、数字摄影测量系统等的1∶1万4D产品制作。要求学生根据指导教师的讲解，设计出1∶1万4D产品的主要技术流程；并通过不同平台的4D产品制作实践，以及相应规范的学习和了解，熟悉4D产品间的关系，总结出一套较为完善的1∶1万4D产品质量控制措施。

4D产品制作的实习目标为：使学生了解1∶1万4D产品的主要制作方法和技术流程；根据样例数据，能够选择实习数据制作4D产品的平台，并设计出技术方案和具体制作流程；能够利用设计的技术方案和制作流程，具体进行实习数据1∶1万4D产品的制作；能够在1∶1万4D产品制作实践中，不断改进和完善4D产品制作方案和流程；能够对制作的1∶1万4D产品成果精度做出评价，并根据1∶1万4D产品制作实践，获得质量控制措施。

二、测绘地理信息类专业《4D产品制作实习》存在的问题及反思

由于4D产品制作实习内容众多，制作出符合规范要求的产品数据难度较大，目前的教学实践中存在的主要问题为：（1）学生不能构建出实习的大框架。学生实习开始、实习中、实习结束前，教师要不断地帮助学生构建出实习的大框架。否则，学生的脑子中是一些七零八落的小碎知识点，觉得实习内容混乱、知识点过多，无法梳理清楚。（2）实习内容细化程度不够。4D产品制作实习涉及多种软件平台，数据类型较多，制作技术流程各不相同，需要对实习内容条理化，做好细化工作。否则，学生会觉得只是按照教师所讲，做一些机械、枯燥的数据画线工作。（3）教师对实习讲解、演示过多。一般情况下，教师担心学生不能较好地掌握数据生产的软件操作，就不停地讲解，一遍遍地演示操作。其实，教师过多地讲解和演示，导致了学生的惰性，使学生只是按照教师设定好的步骤去做，不去做一些积极的思考，更不会有创造性地发现和解决实习中出现的问题。所以，教师在实习中应将重点放在辅导上。（4）学生不能真正理解理论与实践的关系。实习是理论与实践的相结合，是学生理论知识指导实践的尝试。但是，学生因为理论知识不稳固，无法做到理论与实践的有效衔接，致使学生感觉4D产品制作实习操作太难。面对以上列出的目前4D产品制作实习中存在的四个问题，笔者经过思考认为，4D产品制作的实习对象为高年级本科生，具有一定的专业知识框架和软件操作技能，而且4D产品制作实习是一个空间数据制作综合类实习，首先应该在实习开始，就给学生做一个较为全面的课程整合和专业知识整合，然后讲解清楚实习内容的大框架，其次对大框架做必要的细化，最后还要教会学生制作、检验合格数据产品的关键技术，以及其他学习同类软件的方法，在实践中寻找理论，用理论指导实践的循环往复的学习之道。

三、我校测绘地理信息类专业《4D产品制作实习》的具体实施方案

经过多年的教学实践和教学研讨，我校测绘地理信息类专业4D产品制作实习形成了一套较为成熟的实习方案。（1）实习内容的划分。我校测绘地理信息类专业4D产品制作实习内容划分为十部分。

第一部分：实习动员及实习内容讲解。主要讲解4D产品制作实习的实习目的、意义、实习的主要内容。

第二部分：基于GIS软件的1∶1万DRG、DLG、DEM样例数据制作。要求学生了解MapGIS软件制作DRG、DLG、DEM等产品的过程；理解基于GIS软件，采用地形图扫描方式的1∶1万DRG、DLG、DEM等产品的制作方法和具体过程。

第三部分：基于遥感图像处理软件的1∶1万DOM样例数据制作。基要求学生了解ERDAS软件制作DOM产品的过程；理解基于遥感图像处理软件，采用航空影像制作1∶1万DOM产品的方法和过程。

第四部分：基于数字摄影测量系统的1∶1万样例数据4D产品制作。要求学生了解Virtuo-Zo软件制作1∶1万4D产品的过程；理解基于全数字摄影测量系统平台，采用航空影像制作1∶1万4D产品的方法和过程。

第五部分：学生自主针对实习数据进行1∶1万DRG数据制作。要求学生针对实习数据，自主设计基于ArcGIS/MapGIS软件的1∶1万DRG产品的制作方法和技术过程，能够基于测绘数据制作基本原理，按照设计的技术路线进行具体数据制作，并不斷改进和完善技术流程。

第六部分：学生自主针对实习数据进行1∶1万DLG数据制作。要求学生自主设计基于ArcGIS/MapGIS软件的1∶1万DLG产品的制作方法和技术过程，并将实习任务划分，以小组形式完成DLG产品制作。通过小组讨论，不断改进1∶1万DLG产品的技术流程。

第七部分：学生自主针对实习数据进行1∶1万DEM数据制作。要求学生自主设计基于ArcGIS/MapGIS软件的1∶1万DEM产品的制作方法和技术过程，按照设计的技术路线进行DEM产品制作，并对技术流程进行改进。

第八部分：学生自主针对实习数据进行1∶1万DOM数据制作。基于ERDAS/ENVI软件，利用实习数据，制作1∶1万DOM产品。要求学生自主设计基于ERDAS/ENVI软件的1∶1万DOM产品的制作方法和技术过程，并对技术流程进行改进。

第九部分：学生基于数字摄影测量系统，自主针对实习数据进行1∶1万4D产品数据制作。基于Virtuo-Zo软件，利用实习数据，制作1∶1万4D产品。要求学生自主设计基于Virtuo-Zo软件的1∶1万4D产品的制作方法和技术过程，并改进技术流程。

第十部分：计算制作的1∶1万4D产品的精度，分析、总结4D产品的关系及质量控制措施。要求学生通过1∶1万4D产品的具体制作实践，自主分析4D产品的关系，总结出一套完整的1∶1万4D产品制作的质量控制措施。（2）实习安排。4D产品制作实习时间为3周。其中，实习动员及实习内容讲解0.5天；基于GIS软件的1∶1万DRG、DLG、DEM样例数据制作2.0天；基于遥感图像处理软件的1∶1万DOM样例数据制作0.5天；基于数字摄影测量系统的1∶1万样例4D产品制作0.5天；学生自主针对实习数据进行1∶1万DRG数据制作1.0天、进行1∶1万DLG数据制作5.0天、进行1∶1万DEM数据制作1.0天、进行1∶1万DOM数据制作1.0天；学生基于数字摄影测量系统，自主针对实习数据进行1∶1万4D产品数据制作1.5天；计算制作的1∶1万4D产品的精度，分析、总结4D产品的关系及质量控制措施，整理实习数据，撰写实习报告0.5天；参观生产单位4D产品制作1.0天；提交实习成果0.5天。（3）实习数据源及实习软件。实习数据源分：西安市周边地区1∶1万扫描地形图；西安市周边地区资源三号全色卫星影像，分辨率为2.1米；两个像对的1∶3万航空影像，扫描分辨率为21μm。实习软件为：ArcGIS/MapGIS、ERDAS/ENVI、Virtuo-Zo教育版软件。（4）实习难点内容的确定。4D产品制作实习的难点为DLG数据产品的制作。DLG数据制作中的难点一：等高线、河流、道路等要素的连通采集；难点二：植被构面；难点三：点状、线状符号的参数设置。（5）实习指导重点。4D产品制作实习使用的软件平台多样，数据产品类型多样，数据源多样，实习指导的重点是指导学生根据4D产品制作规范要求，如何制作出符合要求的4D产品，以及当数据产品质量出现问题时，如何探求产生质量问题的原因和解决方法。另外，重点指导学生构建4D产品制作的相关专业理论知识框架。（6）实习考核。实习考核由两部分组成，即笔答题和上机测试题，时间为3小时，每15个学生为一个考核小组。笔答题为10个小题，主要涉及实习中小的专业知识点或一些细小的软件操作。上机测试题为一个公里网格的DLG全要素采集。每考核小组的题目均不同。（7）参观生产单位4D产品制作。在实习内容完成之后，组织学生到我校实习基地——陕西国土测绘工程院参观，由专业技术人员讲解4D产品的生产流程。通过参观，使学生了解生产单位目前4D产品制作的软件平台、具体制作方法和技术过程，以及4D产品的成果形式。（8）实习总结，实习提交成果。实习结束前，针对整个实习、实习考核情况，以及生产单位参观等，做一次全面的实习总结，帮助学生梳理清楚实习的全部内容。每人提交一份成果，包括1∶1万4D产品成果、实习报告。实习报告分为三部分，即实习的目的意义、实习的主要内容、实习体会。要求在实习内容部分写出1∶1万4D产品的质量控制措施。

参考文献：

[1]殷华.4D产品与GIS应用[J].安徽地质，2002，12（3）：44-49.

[2]陳明东.4D产品元数据自动生成方法及实现[J].测绘与空间地理信息，2012（2）：32-36.

Reflection on Practice Teaching of "4D Product Making Practice" of Geographic Information

QIU Chun-xia1，DONG Qian-kun2

（1.College of Geomatics，Xi'an University of Science and Technology，Xi'an，Shaanxi 710054，China；

2.Shaanxi Institute of Surveying and Mapping of Land，Xi'an，Shaanxi 710054，China）

Abstract：4D products practice is a comprehensive practice of Survey and GIS graduates about basic geographic information data production. By analysing and thinking about existing problems of 4D products practice，the paper introduces in detail our practice concrete program.

Key words：4D products；practice goal；practice content divide；practice program