遥感概论论文汇总十篇

时间:2023-03-22 17:30:38

遥感概论论文

遥感概论论文篇(1)

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.08.055

Abstract This paper introduced the application of interactive teaching method in the course of an introduction to remote sensing, changing the role of teachers and students, to students as the main body, with a panel discussion, special counseling, extracurricular practice etc. form improve students' curiosity and thirst for knowledge, and make the students skilled operation, the remote sensing image processing software, improve the students to the professional understanding and practical learning ability analysis, training excellent talent geography. In a certain extent completed to the cultivation of innovation spirit and practice ability of geographical science talents demand.

Key words remote sensing; interactive teaching; ERDAS; geography science

0 引言

遥感及其应用是地理科学专业学生所必须学习和熟练掌握的一门科学技术。高等教育的任务就是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才来发展科学技术文化,促进社会主义现代化建设。鉴于此,遥感概论课程注重专业基础理论知识的培养的同时,更要注重培养学生的实际操作的基本技能使其能成为地理科学的应用型人才。

通常我们将遥感概论课程分成基本理论与实践应用两个部分,其中基本理论包括概念、原理、方法等;而实践教学环节以练习遥感图像处理软件操作为主,以提高学生实际地学分析能力。传统的教学模式,要求老师必须按照教学大纲完成教学讲授任务,在教学内容上不能有任何遗漏,过于追求全面和标准化,学生理论与实践联系不够、与生产实际联系得就更少,从而影响学生对遥感概论这一课程的兴趣,进而影响教师的教学效果和教学任务的完成。

因此,遥感课程的教学内容、方法和手段等方面都急需进行有针对性的教学改革研究。而采用互动式教学方法在遥感概论课程中应用的教学理念是:将多媒体授课与启发式讨论相结合,教师结合具体实际问题,让学生主动提问以提高其学习积极性;在实验课教学过程中,教师以学生为主体,先让学生自己动手进行实际操作,再由教师对学生普遍问题予以指导进行总结和强调;互动式和教学过程中可让学生以小组为单位对实际的典型例子的数据进行探讨和处理,增强学生解决实际问题的能力。本文对遥感概论课程的互动式教学方法在教学模式、教学方式和教学效果与评价等几方面进行如下探讨。

1 互动式教学模式

1.1 教学理念与方式革新

互动式教学,就是通过营造多边互动的教学环境,在教学双方平等交流探讨的过程中,达到不同观点碰撞交融,进而激发教学双方的主动性和探索性,达成提高教学效果的教学方式。互动式教学可弥补教材内容落后于实际的不足。教师可以采用自己科研项目中的具体实际数据例子,让学生以小组的形式进行讨论来寻找解决问题的方法途径,这样不仅能跟踪最新热点问题,又锻炼了学生的实践能力。互动式教学在遥感概论课堂应用中的理论如下:

以小组方式进行讨论,活跃课堂氛围提高积极性。构建一个好的学习氛围,是能够顺利进行教学的基础和前提。首先将学生随机组合分成若干小组,学生根据教师所给的实际例子或科研项目中的具体数据进行分组讨论、搜集相关资料、寻找解决问题方案。在教学过程中,作为小组中的成员,其自身的责任感会增强学生在师生互动中的参与度,这样不仅可以激发学生的好奇心、求知欲,同时还可以提高其学习兴趣,并且能够让学生在热烈的氛围中主动思考问题、分析问题、解决问题。

注重实验课程环节,增强学生独立处理问题的能力。遥感概论课程这门课程综合性较强,其基本理论知识又晦涩难懂,理论知识理解的不透彻致使学生在实际的软件操作应用中实践能力缺失,因此教师在理论知识讲解完后最好进行配套实验课程。例如,在讲遥感影像分割时,先通过一个实例让学生明白为什么要进行影像分割,再引出遥感影像分割技术,最后介绍软件实现方法。通过实践操作,使学生加深对遥感基础理论的理解,如遥感影像的辐射校正、几何精校正、遥感影像增强等。在实践操作中,验证并理解理论知识,深化学生对遥感科学的认识,同时学生又通过自己的实际操作锻炼独立处理问题的能力。并且在实践中还可以提高学生的应用创新能力,使学生成为当今社会所需要的专业技术应用型人才。

转变师生角色地位,提高教学质量。在传统的教学过程中,教师作为主导,教师要按照教学大纲站在讲台前一味地进行讲解,为了应付考试还要人为地画出重点和难点,致使学生并不能完全参与其中,教学效果并不能达到预期目标。而在互动式的教学过程中,以学生为主体,针对不同学生的素质进行分组教学因材施教,在学生的讨论、实践过程中所遇到的问题和错误进行具体的指导帮助,之后在进行总结,使学生能够真正学好遥感概论这一门课程,理论与实践得到了紧密结合。

1.2 掌握遥感图像处理软件操作

遥感影像处理的实验课程是遥感概论课程重要的内容,同时它也是学生难以掌握的薄弱环节。在众多遥感软件中,我们以ERDAS为例,它以模块化的方式在数据转换、几何校正、图像解译、空间建模等方面具有灵活性,学生通过反复操作ERDAS软件解决实际问题来达到熟悉遥感科学知识和软件集成应用等。掌握遥感图像处理软件要注重实践环节,着重培养学生独立思考和解决问题的能力,通过理论―实践―再理论―再实践致使学生的认知水平得到进一步提升,同时学生的动手操作和编程能力也能得到较好锻炼。

1.3 熟悉遥感地学分析方法

遥感地学分析是遥感与地学交叉的边缘科学,是应用遥感的理论、方法和技术,应用遥感数据源,可实现复杂地学问题的快捷、方便、省时和省力解决。遥感地学分析方法是在学生学完遥感概论、遥感图像处理之后进行的,以巩固和深化遥感基础理论知识为主要目的,使学生从遥感的角度认识地理过程和规律。在遥感地学分析方法教学中要注意的问题有:由于现在有关遥感地学分析的相关教材较少,教师可根据遥感学科的最新进展和自己的科研项目适当地补充教学内容,增强趣味性;可采用案例教学法,用与实际生活息息相关典型的案例,激发学生探索知识的欲望,增强知识连贯性。

2 课程设计

以专题形式归并遥感影像处理过程中的主要操作步骤,在每个专题辅导中,首先由教师先讲解专题的主要内容、算法演示、参数分析等,而对于遥感软件的实际操作部分则以学生为主体,让其以小组为单位进行自主讨论及解决问题,最后在下课前由教师针对本节专题中学生易遇到的问题和常出现的错误加以总结和指导。根据实验课的课时分配情况,我们共设计了10个专题,专题题目详见表1。

3 结束语

遥感概论是一门理论性较难、实践性较强的课程,对于师范专业的学生来说,要熟练操作遥感软件还有一定困难。本文采用了互动式教学、专题辅导、问卷调查、课外实习等方式对培养具有创新能力的应用型人才提供了一个有意义的尝试。随着遥感技术和地理信息系统在社会生活中应用得越来越广泛,具有遥感知识背景的地理科学专业学生的社会需求也越来越多。教学实践表明,培养学生独立自主的解决问题的能力至关重要,我们在加强实践环节提高学生自身技术的同时,从优化教学内容、完善教学手段、激发学生兴趣等方面对该课程进行全面的教学改革。

参考文献

[1] 龚绍琦,沈润平,祝善友,等.遥感科学与技术专业创新型人才培养模式的探索[J].测绘与空间地理信息,2015.38(11):14-17+21.

[2] 彭司萍,杨萍.探索大学数学教育中数学软件应用能力培养的新方法[J].大学数学,2010(26):115-117

[3] 那音太.“遥感图像处理”实验课程教学改革与实践[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2015.28(1):149-151.

遥感概论论文篇(2)

中图分类号:G424 文献标识码:A

0 引言

遥感概论是系统介绍遥感技术系统基本原理和方法的基础课程,其融合理论性、技术性和实践性的特点,在我国高等教育中,不仅是地理科学、地理信息科学、测绘科学等学科专业的核心基础课程,同时,在地理师范生教学体系中,尤其在推行免费师范生教育政策的六所部属高校的地理教学中,也是重要的基础理论课程之一。

随着我国对专业教师培养力度的加大,高等教育地理师范专业的培养方案趋于科学和规范。作为培养方案中的基础课程,遥感概论课程成为越来越多的地理师范生要面对的课程,以笔者所在的陕西师范大学旅游与环境学院的地理免费师范生为例,每年约有250个地理师范生要学习该课程,不仅要学,还要学好。然而,在该课程的实践教学过程中,由于地理师范专业的特殊性,笔者发现还存在诸多问题,极大地困扰着地理师范专业学生对遥感概论课程核心知识的理解与掌握,成为提高地理师范学科教育质量所亟待解决的问题。

1 遥感概论课程的“教”与地理师范生在“学”中存在问题

按照地理师范生教学大纲要求,该门课程需要学生掌握遥感的基本概念和基础理论,能力培养方面则要求了解并掌握遥感信息处理的基本原理和方法。然而,该学科是一门学科融合和交叉很强的学科,涉及测绘科学、空间信息科学、电子科学、物理学、计算机科学以及其他学科的相关知识。在针对师范生授课时,其教学内容和授课方式有别于传统的地理基础课程,在实际课堂教学过程中,笔者发现在教与学之间,存在诸多矛盾,诸如:学科交叉融合所形成的知识点众多与地理师范生基础知识储备不足的矛盾、学科知识体系与学生兴趣点不对接的矛盾、遵从科研实践案例引导教学还是遵从模式化课程体系引导教学的矛盾、海量遥感影像信息与单一课堂呈现模式的矛盾以及教学内容与师范生工作实践脱节的矛盾。

针对以上问题,笔者与学生积极互动交流,并通过抽样调查的方式,总结出针对以上矛盾的可行性较强的解决方案,以供参考。

2 解决方案探讨

2.1 深入浅出,教学初期避免提及过多专业术语

对于地理信息系统(GIS)专业学生而言,遥感概论课程的学习是建立在已经接受地图学、地理信息系统基本原理等基础课程学习的基础上的,教师使用专业术语有助于提高教学效率和增加专业素养培训。然而,在面对地理师范专业学生教授遥感概论课程时,很多的GIS专业老师忽略了知识储备层面上的差异,在教学初期,使用了大量的GIS行业术语,诸如:栅格数据、数据格式、解译等师范专业学生在日常所接触不多的术语,从而造成学生在知识理解上出现困难,产生学科交叉融合所形成的知识点众多,与地理师范生基础知识储备不足的矛盾。在与学生沟通时,很多学生均提到这一矛盾。鉴于此,希望教师在该课程授课初期,尽量避免提及大量的GIS行业的专业术语,在不可避免提到时,应尽量按照学生熟悉的理解方式,进行详尽深入的阐释,加强教学初期学生对专业术语的理解。调研结果显示超过95%的学生认可该看法。

2.2 注重PBL(Problem Based Learning)教学模式的应用,用实际问题激发学生学习兴趣

即使是GIS专业学生,在初次接触遥感概论课程时,最渴望获得解答的问题是遥感技术在实际生产生活应用和科学研究活动中,能解决什么问题。这一问题在针对师范生授课时,更加突出。如果教师不能合理地将解决问题的方法和原理告知学生,学生会失去对该学科的学习兴趣,从而出现学科知识体系与学生兴趣点不对接的矛盾。例如,对于地形起伏引起的像点位移问题,虽然经过原理解析和几何结算,但很多学生仍然存在困惑。笔者引入了在拍大头照和照镜子发现影像存在误差的生活小细节进行类比,起到了很好的教学效果。调研结果显示超过93%的学生认可该方法。

2.3 注重多媒体教学方法的使用,利用现代信息技术展示直观的数字遥感成果

遥感技术作为GIS学科中的数据采集模块,在教学过程中涉及大量的遥感影像数据,例如对于高光谱遥感原理的讲解,文字的描述显得极为乏力。因此,传统的教学手段不能很好地展示教学内容,这就要求教师必须熟练使用现代多媒体教学手段,通过数字化、全方位、立体化的展示,增加学生对遥感技术的理解和掌握。调研结果显示,几乎全部学生认可多媒体的使用。

2.4 注重科研反哺教学实践,灵活使用科研项目引导课堂教学方法

教学实践如若过分遵从模式化课程体系引导,势必会造成学生学习目的性丧失、盲从的结果。如果结合教师所从事的科研项目,按照科研项目引导教学的方式,在该课程教学中能收到很好的教学效果。笔者在实践教学中,进行了初步实验。针对在对归一化植被指数(NDVI)讲解时,结合自己的科研经历,向学生们详细讲解了如何利用该指数进行大规模的农作物估产,使学生认识到原理在实践中的应用,调研结果显示,超过85%的学生对该方式接受或认可。

2.5 寓“教”于学,注重学生教学技能的熏陶

地理师范生与GIS行业学生最大的不同,是大部分学生毕业后从事中小学的地理教学工作而非从事GIS工程或科研,从而产生教学内容与师范生工作实践脱节的问题。针对这一问题,笔者在课堂上尝试尽可能利用遥感原理去解释中学地理教材中的基本理论。例如,通过动态气象卫星数据监测洋流变化、通过热红外影像解释城市的热岛效应等,尽可能地顾及师范生的工作实践需求。调研结果显示,超过90%的学生对该方式接受或认可。

项目来源:中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(GK 201102012);江苏高校优势学科建设工程资助项目

参考文献

[1] 张国伟,赖绍聪.深化地学教学改革的探讨[J].中国大学教学,2009.12.

遥感概论论文篇(3)

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)46-0067-02

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)

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)09-0016-02

一、引言

遥感技术是环境、城市、农业、林业、海洋、地质、气象、军事等探测研究的新手段,应用越来越广泛,在许多高校相关专业学习中也受到了越来越多的重视。随着高光谱遥感、微波遥感、高分辨率影像,以及3S集成技术的应用,遥感技术得到更加深入、全面的应用和发展。遥感课程是新疆农业大学农业资源与环境专业本科生的专业选修课,拟通过该课程的学习,使学生系统全面地了解遥感技术的基本理论、技术体系、原理方法,以及图像分析处理和解译的知识,并且能利用遥感技术解决专业领域相关问题的能力。农业资源与环境专业遥感课程的开设具有非常重要的作用。

二、农业资源与环境专业开设遥感课程的必要性

农业资源与环境专业的本科生主要学习农业资源的管理及利用、农业环境保护、农业生态、资源信息技术等方面的基本理论和基本知识,要求具备农业资源调查与规划、环境监测与评价、气象观测、计算机技术等方面的能力,同时具有对农业资源和环境进行信息化管理等方面的能力。毕业后能在农业、国土、环保、农资等部门或单位从事农业资源管理及利用、农业环境保护、农业资源遥感与信息技术的科研、管理等工作。因此,要求该专业学生掌握基本的土地规划与制图、资源信息管理等方面的技术。这些都要求学生能有效的利用遥感技术方法,掌握遥感的基本技能,这也使得农业资源与环境专业开设遥感课程非常必要。

三、农业资源与环境专业遥感课程存在的问题及特点

(一)课程部分内容抽象难懂,学生专业知识储备不足

遥感课程中遥感原理章节要求学生掌握遥感的物理基础,包括地物的电磁波特性、电磁辐射与地物波谱的基本概念与性质、遥感成像原理等,涉及许多抽象的理论知识及相关定理、概念。一般要求在学习遥感课程前,具备测量学、地图学、计算机技术和相关的专业知识,而农业资源与环境专业本科生没有相关的知识储备,对许多遥感课程涉及的重要知识内容仅限于高中的地理、物理知识水平上,对计算机的掌握能力也仅限于一般的应用,这就使得在理论教学上,需要重新制定适合其能力水平的教学内容。

(二)教学方法单一,缺乏多样的教学手段

现在许多高校开设的遥感课程,仍以教师课堂讲授为主,学生被动的接收,参与度不高。这就需要改革教学手段,采取多样化的教学方式,组织小组讨论,案例分析,更有效的利用多媒体技术和网络。另一方面,高校本科生很少参加老师的项目,科研工作仍以研究生为主,调动本科生参与到教师的科研项目中,可以促进其快速的了解遥感在专业领域的应用,提高学生学习的积极性。

(三)重视度不够

农业资源与环境专业本科生在培养模式上,往往更注重农业资源的管理及利用、农业环境保护、农业生态等理论知识的学习,对配套的相应技术方法的掌握不重视;同时与本专业教师对遥感技术的掌握及重视程度也密切相关。在实习环节不设计相应的实习,要想单一的从一门遥感课程的学习中获取所需的本领面临很大困难。

四、课程简介

该课程理论课30个学时,实验上机10个学时,共计40学时。教学目标要求掌握遥感的概念、遥感的原理与方法、遥感的技术系统;熟悉遥感数据的特征和应用、不同卫星遥感数据及其影像信息提取的方法;了解遥感信息的应用以及3S(GIS,RS,GPS)技术的集成应用。教学方法以课堂讲授、讨论、案例分析相结合,并辅以实验课上机操作。考核方法为平时出勤、课堂表现、实验成绩、作业、参加讨论次数占30%; 期末考试70%,考试形式为闭卷笔试。

五、教学内容、方法及考核形式的改革

(一)教学内容改革

一般农业院校农业资源与环境专业开设的遥感课程,在内容上主要包括电磁辐射及物体的波谱特性、彩色基本原理、遥感技术系统、摄影成像、扫描成像、卫星遥感及其影像、遥感图像的分析解译、遥感数字图像处理、遥感技术的应用、高光谱遥感与微波遥感,以及地理信息系统与3S技术等内容。部分章节内容较深奥,对于农业资源与环境专业学生来说,缺乏前期的专业知识储备,理解掌握困难,而且在实际中的应用性较小。因此,本人在实际教学中将该课程内容进行了整合,弱化了彩色基本原理、摄影成像、扫描成像等部分内容的学习,主要突出遥感应用部分的知识讲解,尤其是遥感技术在农业资源与环境领域的应用方面,更是增加了许多相应的实例,以案例的形式进行深入的讲解,加深学生对遥感在本专业应用的理解。把3S技术集成应用章节也做为重点,使得教学内容更加具有前沿性。另外在实验上机环节,将重点放在遥感技术的应用方面,以求更好地激发学生的学习积极性。

(二)教学方法与方式改革

在理论教学环节将传统的板书与先进的多媒体技术以及网络教学相结合,加深学生对相关概念、公式的理解,同时也提高学生兴趣,增加互动。在实验上机环节的教学过程中,有效的利用有限的上机时间,将重点放在遥感技术的应用案例分析上。提倡学生利用课余时间自学遥感常用软件的基本操作,在课堂上不把遥感软件的基本操作作为重点讲述内容。其次,要多采用引导、启发的方式,进行小组讨论,让学生参与到课堂的互动教学过程,活跃课堂气氛。

(三)考核方式改革

在考核方式上,考核方法为平时出勤、课堂表现、实验成绩、作业、参加讨论次数等平时成绩占30%,期末闭卷笔试占70%。平时成绩主要根据课堂上参加小组讨论做汇报的情况,实验上机部分的课程作业为主。在实验课的学习中,要求以遥感技术在农业资源与环境领域的某一方面的应用为内容,完成一份详实的实验报告。期末考试在考试内容上作出调整,不要求学生死记硬背深奥的概念,不设计相关复杂的计算题目,引导学生以理解为主,根据专业背景增加学生对遥感的应用及发展趋势的掌握。

六、总结

农业资源与环境专业的本科生在培养过程中要求掌握农业资源调查与规划、环境监测与评价、气象观测、计算机技术等方面的能力,要具有对农业资源和环境进行信息化管理等方面的能力。要求其必须掌握遥感的基本技能,在毕业走上工作岗位后能利用遥感技术开展土地规划与制图、资源信息管理等方面工作。因此,培养单位要重视遥感课程的教学,使其通过该门课程的学习,具备一定的遥感专业技能,更好的服务于农业资源与与环境专业领域的各项研究和管理工作。

参考文献:

[1]潘竟虎,赵军.高师遥感课程实践教学的改革[J].理工高教研究,2008,01:118-120.

[2]奚秀梅,贺凌云.遥感课程实验教学改革与设计[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2010,03:110-111.

[3]马丹.农业院校遥感课程的教学改革[J].教育教学论坛,2013,09:59-61.

遥感概论论文篇(5)

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)27-0131-02

遥感是应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术[1]。遥感技术作为信息获取与信息更新最重要的技术手段,成为地球环境资源的调查和规划不可缺少的有效手段,是实现“数字地球”的重要技术支持[2]。

遥感课程是河南财经政法大学资源与环境学院设置的必修核心课程之一,学校人才培养方案规定本科学生到大三才进行专业选择,大一、大二进行基础课学习,根据这一特点,学院将遥感课程分为《遥感概论》和《遥感图像处理》两门专业课分别进行,其中《遥感图像处理》在大二上学期进行,针对全院所有该年级的学生讲授,而《遥感概论》等学生进行专业选择后,在大三讲授,因此,《遥感图像处理》课程教授质量的好坏,对学生培养GIS专业素质、建立GIS专业课学习兴趣以及根据自身特点合理进行专业选择至关重要。

因此本文针对学校要求、课程自身特点、学生对遥感没有任何基础等现状以及未来学生如何进行专业选择等问题,分析了我校当前遥感图像处理教学中的不足,结合本校教学条件、遥感课程教学大纲及国家对地理信息系统专业人才培养要求,对进行互动式遥感图像处理课程的教学方法进行探讨。

一、传统遥感教学中存在的问题

1.教师为中心的讲授方式。传统的遥感课程讲授过程中,都以教师为主导,整堂课教师一直在讲,学生只是坐着听,多采用“灌输式”或“填鸭式”方式进行,这种常用的教学模式,在当前提倡培养学生创造力的大学教育中存在明显的不足――师生之间缺乏有效互动,课堂气氛沉闷枯燥,教师和学生,尤其是学生,在课堂上的积极性无法被充分调动和激发出来,学生一直处于被动的学习状态。另外,目前多数老师以PPT作为授课辅助方式,而PPT的制作很多时候也只是直接把课本知识点简单地抄写到PPT上,使得课件知识点过大,加上为完成教学任务,讲得速度过快,往往没有留下学生独立思考问题的时间和空间,导致学习过程中存在惰性,缺乏激情和主动性,这种情况下很多学生在课程结束后,对课程内容缺乏整体把握,对知识无法系统理解,教学效果不理想。

2.理论和实践教学环节脱离遥感是一门实践性很强的专业,需要学生具有很强的动手能力,才能满足日后的工作和学习要求。实践课程是理论与应用的桥梁纽带,与理论课相比,学生对实践课兴趣更大,因为基于理论知识进行的实践课得到实验结果,极大增强了学习的成就感。而当前教师重视理论方面的教学,过多强调理论的重要性,对实践教学课重视程度不够,理论与实践教学比例不当,实践课教学模式单调,教学模式呆板,对实践教学重要性的认识不够。据统计,我国高校GIS专业遥感课程实验课时占总课时的比重均不超过30%[3],实践课时偏少,使得学生无法真正熟练掌握实践课的基本技术和方法,导致学生无法理论联系实际,纸上谈兵,最终创新能力和动手能力被弱化甚至埋没。

3.考核方式单一化。目前,学校规定该专业课程的期末考核方式是“期末闭卷考试成绩(占70%)+平时成绩(占30%)”,这种考核方式基本上还是“一张考卷定终身”,而遥感课程是实践性很强的课程,此种方式不能真正达到检验学生成绩的目的,学生只要记忆力强,肯死记硬背,完全可以得到好的分数,达到合格甚至优秀的成绩,而对于真正反映学生水平的实践能力根本无法体现,因此根据遥感图像处理课程对学生实践动手能力要求高的特点,改变以往考核方式,有针对性地制定考核内容和方式,是避免“高分低能”的有效途径。

二、互动式教学改革与实践

1.“避轻就重”式教学内容的调整。针对当前该课程在教学中的问题,结合培养目标和社会发展对GIS人才的需求,对课程的教学内容以及实践软件等方面进行了调整。在教学内容方面考虑到学生是初学,没有任何基础,重点讲授遥感的基本理论和方法,对于比较复杂的公式和概念理论让学生了解即可,该部分内容可以等学生专业选择后继续学习;同时对于新学习的基本理论和方法,匹配相关的实践操作课程,这样调整后,课程内容就会重点分明,学习起来“有的放矢”,另外,理论和实践课内容由一位教师讲解,有利于学生建立系统的知识体系,“理论联系实际”更紧密,有利于学生理解和掌握,同时易于培养学生对GIS专业遥感课的兴趣。而对于遥感软件的学习,由以往仅学习ERDAS软件,变为学习ERDAS和ENVI两个软件,这样可以让学生多掌握几种软件操作,拓宽知识面,加强技能培养。

2.“兴趣驱动和问题探究”导向下启发式教学方法的实践。兴趣是最好的老师,是学习的最大动力,因此通过培养学习兴趣提高学生学习的积极性和主动性,是有效的方法。采用“兴趣驱动和问题探究”的教学方法,可以极大地激发学生学习的积极性。课堂讲课时,结合教学内容,制作当前热点问题,比如“全球变暖”、生态环境变化等遥感图片,让学生能够从视觉和感知上认识到遥感的重要性。同时,在讲解过程中,要注重将现实生活中能体会或观察到的问题和授课内容相联系,适时提出相关问题,激发学生好奇心,然后让学生带着问题思考、听课、学习,在适当时机下,找学生回答问题,提出自己的见解和看法,在这个过程中,教师可以与学生交流讨论,循序渐进地引导学生,实现学生对知识的理解和掌握[4];另外,课程进行到一定程度,在学生对遥感课程有一定的理解基础上,教师可以提出当前与遥感相关的前沿和技术等相关问题,让学生分组学习,然后课下查阅资料,课堂上让学生上讲台进行讲解,师生共同进行讨论、交流,以培养学生自主解决问题的能力,同时较大地激发了学生积极性。

3.互动式实践教学的改革。传统的实践教学环节,一般采用教师教授完毕、学生实验的方式,很多时候,学生只是按部就班地“照猫画虎”、“按葫芦画瓢”,并不知道其中操作的理论意义。因此,采用任务驱动学习法,理论联系实际地进行互动式实践教学改革。主要过程分为:教师根据理论教学内容设置相应的学习任务,学生独立解决任务,师生互动式讨论交流,学生再次重新完成任务,学生代表讲台上演示学习结果,师生一起回顾和讨论所学实践任务[5,6]。在这个过程中,教师把数据和参考资料发给学生,让学生先自行独立思考和解决实践问题,尝试性上机解决问题,教师在一旁静静和耐心地关注学生解决问题的方法和遇到的困难,并不断鼓励学生自主解决问题,进而和学生以讨论式的方法集中讲解和分析问题。然后让一名学生,上讲台把刚才的任务在讲台上在演示一遍,共同学习,在整个教学和学习过程中,教师可以发现多数学生存在的普遍问题,针对问题进行重点讲授与解释。最终,整个学习过程结束,老师带领学生回顾实验的所有内容和整个过程,同时指出所运用的理论知识,并回答学生提出的问题。通过上述教学过程,激发学生自主学习的兴趣,培养学生独立思考和解决问题的能力,还可以加强师生之间、学生之间的团队交流合作经验。

4.采用“平时成绩(占60%)+期末开卷考试成绩(占40%)”的方式。在考核方式上,使用期末开卷成绩与平时成绩相结合的方式,其中,开卷成绩所占比例为40%,平时成绩所占比例为60%。其中,平时成绩由学生“文献总结+实验报告+小组报告+个人专题报告+平时讨论和实践表现”成绩构成[7],采用的主要方式,比如,对文献总结这部分教师先讲解如何进行,然后学生自主选题完成,写作必须严格按照河南财经政法大学本科毕业论文的格式和规范进行;对小组报告,要求每组派代表就本组专题报告进行课堂展示,接受任课教师和所有同学的提问;除此,鼓励学生就个人感兴趣的领域作专题报告。

三、结语

教与学之间的良好互动,坚持“以学生为本,培养创新精神和实践能力”,培养高素质创新人才是当前大学的根本任务。本文根据学校、学生和教师的当前现状,根据需求精心设计教学内容体系,改变传统的理论课和实践课教学方法,改革惯用的考核评价标准,激发学生的学习兴趣,培养学生独立思考和动手能力,促进学生团队协作意识培养,实现教学质量的提高。

参考文献:

[1]梅安新,彭望,秦其明,等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2010.

[2]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.

[3]郑文武.GIS专业遥感课程实践教学体系研究[J].中国电力教育,2011,(7):132-133.

[4]薄翠梅,张广明,李俊.基于兴趣驱动与问题套索的自动化专业工程实践教学方法[J].中国冶金教育,2010,(4):14-16.

遥感概论论文篇(6)

中图分类号TP7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)71-0204-02

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 遥感教学在地理科学和城乡规划教学现状分析

遥感是湖北大学地理科学、资源环境与城乡规划专业的必修课,通过近几年的本科及研究生教学实践及学术反馈意见,发现学生对于遥感在本专业的应用认识不足,突出表现在对于解决实际问题存在困难,无从下手。主要存在如下原因:

1.1 学生基础知识背景不一致

湖北大学地理科学专业、城乡规划专业有悠久历史,但是本科专业招收学生不分文理科,每个学生基础不同,而遥感导论采用的教材是梅安新的《遥感导论》[1],内容以理工为基础设定的,着重于遥感基本原理和方法的介绍,文科背景的学生对于遥感原理中涉及的数学和物理知识基础薄弱,在学习过程中存在困难。

1.2 其它课程不能有效衔接密切

遥感在多个行业学科中都有较广泛的应用,如地质、水文、植被、土壤等方面,学生提前具备这些相关知识对于了解遥感的应用非常重要。但在很多教学计划中将遥感设置为早期专业基础课,而其它相关课程要么同时开设,要么安排得更晚,这种时间安排上的错位,导致学生无法理解遥感的具体应用,加上对理论知识无法深入领会,导致学习遥感课程缺乏兴趣,教学达不到效果。

1.3 课程实践安排不够多

目前的遥感课程设置仍主要以基本原理理解为主[2,3],教材中对实际应用方面缺乏具体指导,导致大部分学生无法将理论与实践衔接,从而在实际问题解决上存在困难,难以培养学生对遥感的认知和动手能力。

1.4 实践教学无法与专业挂钩

学院专业任课老师主要是地理信息系统专业背景,缺乏地理科学实际应用项目的支撑[4],无法从专业角度上给予更加生动丰富的例子进行说明遥感的重要性。从目前教育现状来看,高校遥感老师对各行业的应用知识体系并不完备,要清楚介绍遥感在其它学科中的具体应用,是存在难度的。

1.5 教学方式互动性不足

教学中主要以教师讲授为主,虽然配合使用了多媒体教学[5],但缺乏相关学科的融会贯通和实际项目的操作,并缺乏学生的主动参与过程,导致多数学生认为该专业较难,学习兴趣和积极性不高。从而在衔接研究生课程阶段,无法正常使用遥感、GIS工具,动手能力不强,不足以支撑自主创新性研究,不利于科研人才培养。

2 实践教学改革的基本内容与途径

根据目前教学中存在的问题,结合遥感和地理科学专业的特点,提出了一系列的教学改革方法:

2.1 构建以学生为本的遥感教学体系

遥感原理中大量的数学、物理基础对于文科学生是相当困难的。课堂教学中,学生无法在短时间内迅速掌握所有的数学及物理基础[6],因此针对文理学生兼有情况,简化遥感基础的描述,规避大量数学、物理公式,把主要精力放在重点上,让学生通过实践操作体会遥感原理。在实践操作中,适时补充说明原理及用途,结合软件教学,说明书中的知识难点。

2.2 构建实践型学习的遥感实践课程

实践课程重点是对遥感图像进行基本处理,结合书本重点,让学生熟练掌握基本操作,主要内容包括数据前期处理、数据图像处理、影像分类。加大实践课程的比重,规避大量文字及语言、公式的学习过程,能在较短时间让学生理解遥感课程的内容。

2.3 拓展学生思维,增强空间科学相关的理解

地理科学及城乡规划专业是认知性和实践性都非常强的专业。地理概念和地理要素的理解对学生的抽象思维和认知能力要求较高,传统的理论知识讲授方式都难以真实、形象的展现在学生面前,因而使教学效果受到一定程度的影响。目前地理科学课程教学的实践机会不多,难以经常性的外出认知真实的地理要素。结合GIS和三维遥感技术[7-8],利用arcgis软件,实现三维,从三维角度,提高学生兴趣,让学生从现实角度理解遥感和GIS空间科学专业。

2.4 丰富完善互动式教学手段

教学手段的丰富能够提升学生的兴趣。实际教学中,结合学生感兴趣区域,引导学生掌握不同遥感数据类型,查阅资料及掌握网上数据下载方式,如自己的家乡为分析区,从数据理解到处理及应用,逐步完成遥感教学课程内容。引导学生在课堂外通过多种途径,查阅参考资料,培养学生自主学习的能动性,调动学习的积极性,拓宽学生的知识面,提高综合素质。

2.5 结合丰富的实际项目,提高学生的综合能力

笔者所在的资源环境学院能有机会参加自然地理及城乡规划相关项目,因此结合实际项目经验,分专业进行综合操作:

(1)地理科学专业,更加关注自然环境、生态环境,因此实习中侧重对地物的理解,例如植被类型图的制作,水系图的制作等应用。通过这个过程,使学生对遥感图像的前期数据准备、数据几何纠正,影像分类过程有较好理解。

(2)城乡规划专业,更加关注土地利用现状和城市格局变化。因此在实习中,为加强对规划相关内容的理解,如要求其土地利用现状图的制作,结合GIS统计各项土地利用情况及现状分析;或者以某项目布局进行设计,结合高分遥感影像和GIS,完成功能布局以及一些统计量,或对城市景观格局变化结合遥感高分影像及分析数据进行总结。

3 教改效果分析

近学期年来,通过一系列的遥感实践教学探索,已取得了一些阶段性成果,主要表现在:

(1)学生已经能够独立解决一些跟遥感相结合的专业操作,提高了动手能力及解决问题的能力,为他们今后的工作打下坚实的基础。

(2)有一部分学生对遥感产生了浓厚的兴趣,在研究生期间选择以此为研究方向进行继续攻读地理/规划方面的研究生。

4 总结

较好的完成遥感课程在各专业的教学中是一项复杂有难度的工作,如何结合遥感学科的特点适应各专业需求是需要不断探索的问题。以上笔者仅在实践教学中提出了一些经验和想法,为更好的使用社会需求,立足于当前社会发展,需要不断提高遥感实践教学水平。

【参考文献】

[1]梅安新,彭望f.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2]竞霞,胡荣明,琚存勇.《遥感原理与应用》课程教学模式改革探讨[J].教育论坛,2013,6:157-160.

[3]孔祥生,钱永刚,张安定.《遥感概论实验》课程教学改革与实践[J].测绘科学,2013,38(1):183-186.

[4]邓磊,赵文吉,胡德勇.遥感课程实践教学模式探索与教改实践[J].科技创新导报,2012(7):136-137.

[5]马丹.农业院校遥感课程的教学改革[J].教育教学论坛,2013,9:59-61.

遥感概论论文篇(8)

1.教学分析

教材分析:中图版地理必修3教材第三章共有四部分内容,总体顺序是:全球定位系统的应用遥感技术地理信息系统数字地球。本节内容是前面内容的延续,又为下一节内容做好铺垫,起着承前启后的作用。遥感技术属于地理信息技术中的重要技术,也是现代高科技信息化的产物,其运作原理涉及多个学科知识,要能理解卫星工作的模式,除了要有足够的知识储备之外,还要有足够的空间想象力。因此,对于高中阶段的学生来说理解和学习遥感技术有一定困难,是本节学习的最大难点。

教学对象:本节课的教学对象是高中二年级学生,有较好的理解能力和一定的知识储备。因此,对本节课学习内容有很好的准备。

教学目标:①知识与技能:了解RS的概念和类型。结合实例了解遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用。②过程与方法:能够运用遥感影像中的直接和间接解译标志对遥感影像进行简单解译。③情感、态度与价值观:关注现代化科学技术在地理科学中的应用,思考和理解地理信息技术的应用对协调人地关系的重要影响,培养学生热爱地理的兴趣。

教学重难点:通过对实例进行分析,了解遥感特点、分类、判读以及应用。

教学方法:学生通过课前观看教师录制好的教学视频,学习本节课的教学内容,做好课前预习工作;课堂上,学生组成小组,共同讨论,协作完成教学任务,小组合作不能解决的问题也可以向教师请教;最后由小组代表与班级同学将自己小组成果与大家共同分享。

2.制作课件

在对教学内容分析的基础上,备课组教师协商讨论,搜集相关资料,将授课内容制作成ppt课件,制作课件时尽量考虑色彩和内容,力求图文并茂、生动形象,能吸引学生的注意力。同时,针对本节课的教学内容,搜集一些相关的拓展性资源,可在百度视频里搜索遥感技术的相关视频,如新科技三分钟“科学千里眼――遥感”。同时,编写相关的练习题,供学生在课前预习后自我检测。

3.视频录制

视频的制作方式很多,可通过电脑或手写板将课件内容录制,生成视频课件。视频内容可以是教师对ppt课件内容进行讲解、展示或注释;还可以由主讲教师像平常上课一样直接讲课,由技术人员用摄像机进行录制生成视频;或者教师在学习网站上搜集查找本节课的教学视频。视频的时长一般保持在15分钟左右,过长会导致学生没有足够时间观看,过短又不能将教学内容全部呈现。最后由教师将准备好的学习资源上传到学习资源库中,供学生下载观看。

4.观看视频

学生下载学习资源库中的视频资源进行观看,可控制视频的播放进度,对于简单部分可以快进或跳过,对于较难部分可以重复观看,还可以暂停来记录笔记。在视频观看结束后,学生可登录作业平台做相关习题,检测预习效果,还可在网络平台上与同伴进行简单交流。

二、课中实施

1.针对问题,合作探究

课堂上首先对各个小组自主学习及习题检测中存在的问题进行汇总交流,让大家共同讨论、合作探究。

学生观看视频后做习题,各小组存在的问题主要集中在:遥感的原理理解不透彻;遥感影像中的像元、分辨率与图像内容清晰度之间的关系理解不到位;遥感影像的判断把握不到位;遥感技术的应用和其它技术容易混淆等。针对以上学生存在的问题,可通过创设情境,激发兴趣,让学生合作探究解决问题。如突破遥感原理的难点时,可给学生创设问题情境:遥感可以打假!曾经有报道,北京中关村某高科技厂家在建设厂房时要求用一种高科技合成材料(具有质轻、防晒等功能)作为房顶,但施工方在施工过程中为获取更多利润,有些房顶只使用一般材料,由于从外观看不出差异,厂家被蒙在鼓里。一年后北京某遥感专业实习学生在判读中关村多种波段的遥感图像时,发现这家工厂的厂房屋顶材质不同,于是向厂方了解,厂方否认用了不同质材,经实习学生的进一步解释,厂方终于明白施工方用了劣质材料,因此,施工方不得不承认这一事实,并加以赔偿。为什么肉眼难以分辨,遥感却具有“火眼金睛”。通过此情境的创设,学生学习遥感原理的兴趣油然而生。

2.总结提炼,概括升华

创设情境、合作探究后,学生构建了自己的知识网络,教师在此基础上,再总结提升、概括升华,达到有效掌握知识、形成能力之目的。如总结遥感原理如下:不同地物在同一波段其反射率不同;同一地物在不同波段其反射率不同;同一地物在不同状态反射波普特征也不同。

除了把学生学习中的问题解决之外,针对文科生的学习,还可把该内容上升到高考的高度。3S图像资料在高考命题中出现的频率较高,几乎每年都有涉及,主要考查遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)的原理及应用,其中遥感影像图片资料由于在考查其它地理知识时也常用到,故出现频率最高,进而对遥感影像图片的判读方法概括总结。

3.真题训练,强化能力

概括升华后,可选取这部分近三年有代表性的高考真题,让学生感受命题思路和考点,加深对这部分内容的掌握,形成思维,提升能力。

三、深化反思

翻转课堂是在宽松环境下进行的学习,同时有实验视频和情境素材的融入,使学生的预习内容由单调、呆板的文字变成有声有色的视频,更能激发学生学习的欲望和兴趣。

由于学习节奏和时间由学生自己安排,可以反复观看视频或跳过已经听懂的部分,避免学习的时间和节奏被教师主宰的现象,真正实现“我选择、我做主、我学习”,有利于培养学生自主学习的能力,是一种真正意义上的分层次学习。

翻转课堂的教学方式可丰富教学内容,扩大教学信息量,学有余力的学生可通过平台获取大量课外延伸学习资源,对拓展学生视野、培养学生综合素质起到显著作用。

相对纸质资源而言,网络和多媒体资源可供学生随时查阅、复习,有利于学生保存和利用学习资源。实验视频可以反复再现,避免教师演示完毕、学生看完热闹却什么也不知或遗忘的现象,更好促进学生掌握知识,也对学生掌握现代地理信息技术有重要帮助。

遥感概论论文篇(9)

中图分类号:G652 文献标识码:A

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

[1]李德仁.利用遥感影像进行变化检测[J].武汉大学学报:信息科学版,2003,8(S1):7-12.

[2]朱旭龙,张占睦.遥感图像获取与分析[M].北京:科学出版社,2000:1-3.

[3]李小文.定量遥感的发展与创新[J].河南大学学报,

2005,35(4):49-56.

[4]李德仁.浅论21世纪遥感与GIS的发展[J].东北测绘,

2002,25(4):3-5.

[5]梅安新,彭望,秦其明,等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2013.

[6]彭望,白振平,刘湘南,等.遥感概论[M].北京:高等教育出版社,2009.

[7]邓良基.遥感基础与应用[M].北京:中国农业出版社,

2005.

[8]赵英时.遥感应用分析原理与方法[M].北京:科学出版社,2008.

[9]徐希孺.遥感物理[M].北京:北京大学出版社,2005.

[10]李小文,刘素红.遥感原理与应用[M].北京:科学出版社,2011.

[11]梁顺林,李小文,王锦地.定量遥感理念与算法[M].北京:科学出版社,2013.

[12]阎波杰.组件式地理信息系统开发课程的教学改革探讨[J].测绘与空间地理信息,2011,34(6):4-6.

[13]王行风.《遥感原理与应用》课程教学及改革初探[J].文教资料,2006:52-53.

[14]陈优良,徐昌荣,陈淑婷.GIS专业面向对象程序设计[J].教学改革与探讨,2010,8(1):151-153.

遥感概论论文篇(10)

中图分类号:TP79 文献标识码:A

矿场资源是众多自然资源的一种,是人类来意生存的重要的物质资源。由于我国人口基数较大,对矿产资源的使用量需求较高,所以,如何有效开发利用、合理使用、以及后备资源的补充等方面的研究逐渐成为我国研究的重点。2010年,国土资源部提出了“地质找矿358”行动,旨在提升国家资源保障力,缓解国内对资源的大量需求。随着科技的不断发展,遥感技术也逐渐应用在地质找矿方面。本文则是对基于ASTER数据的遥感技术讨论其在地质找矿中的应用研究。

1研究进展

从二十世纪70年代开始,遥感数据就已应用在岩石的蚀变区分研究中,此后,基于遥感技术的比值+主成分变换法、选择性分析法、比值法等先后被应用于矿产蚀变异常机理的研究中。同时,也通过遥感技术也经过Rowan、Griffiths等人的研究,开始在线环构造解译方面的研究。随后,由加拿大地质调查所开始利用遥感技术进行地质信息综合成矿研究。我国在基于遥感技术在地质成矿研究中的起步虽晚,但是研究开展的比较多,而且有较为成熟的理论与技术。

2技术路线

在本研究中,所需要的数据包括研究区的地质、矿产资料,以及ASTER遥感数据,通过干扰识别的研究,建立干扰分级,完成矿化蚀变进行光谱特征分析,之后利用主成分分析法完成蚀变的异常信息提取,进行研究区线性构造和环形构造的解译工作,根据之前的矿化蚀变数据利用证据法进行地质成矿研究。技术路线图如图1。

3研究方法

3.1遥感数据处理与线环构造解译

利用GIS软件,选取质量较好、图像清晰的ASTER数据进行处理,经过波段组合选取、波段彩色合成、几何校正、影像镶嵌等步骤,制作遥感彩色合成影像。

根据区域构造特征以及研究区内的断裂构造,利用GIS软件进行线性构造和环形构造的解译工作,构建解译标志,并开展线性构造与矿化关系的研究。

3.2矿化蚀变异常信息提取

矿化蚀变有很多种,本文中主要针对铁染蚀变、羟基蚀变、碳酸盐化蚀变和硅化蚀变进行讨论。通过对遥感影像的处理,进行干扰识别并进行等级划分,及高度干扰区、中度干扰区和相对无干扰区,之后,根据主成分分析法,在不同干扰区分别进行铁染、羟基和碳酸盐化异常信息提取。对于硅化蚀变,需根据式1进行反演:

SiO2%=28.76*log[6.56*B13*B14/(B10*B12)](式1)

式中B13、B14为波段。经过运算得到SiO2%≥56%,在滤波优选之后提取硅化异常信息提取。

3.3综合成矿预测

二十世纪80年代,加拿大学者Agterberg基于Bayes理论提出了一种的地学统计方法--证据权法,来进行矿产资源预测。

在本研究中,以证据权法为研究基础,利用MRAS和GIS系统,进行综合成矿预测,需从以下几个步骤进行:建立目标图层和专业图层,划分单元网格,经过含矿单元的设置以及证据因子的选择,进行图层的空间叠置分析,然后对证据因子进行先验概率计算、权重计算、条件独立性检验以及后验概率计算,并提取找矿远景区分级,最后根据分级结果、断裂构造、和矿化蚀变异常发育信息,对成矿有利密度进行讨论,分析研究区成矿的有利地域。

结语

利用多光谱遥感图像对矿化蚀变进行提取与分析是一个较为复杂的过程。通过对ASTER遥感数据的处理与分析,进行线性构造和环形构造的解译,提取了基于铁染、羟基、碳酸盐化与硅化的异常信息,并以此为基础,利用证据权法进行综合成矿预测。该方面的研究在实际生产应用中有着较高的科学研究价值,有着较好的适用性,值得推广与应用。但在遥感影像的处理与干扰区的分级过程中,由于多种原因有数据会有缺失,所以,对于信息提取以及数据精度的研究方法都需要完善。

参考文献

上一篇: 远程监控技术论文 下一篇: 初中论文
相关精选
相关期刊