《遙感解譯與制圖》課程體系探討

許 凱，張倩倩，余添添

（1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院，湖北 武漢 430074）

《遙感解譯與制圖》課程體系探討

許 凱1，張倩倩1，余添添1

（1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院，湖北 武漢 430074）

遙感圖像解譯與制圖是遙感科學(xué)的重要發(fā)展方向，在遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息系統(tǒng)的本科教育中應(yīng)加強(qiáng)遙感圖像解譯與制圖的相關(guān)理論和方法的教學(xué)。對(duì)課程現(xiàn)狀、課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了分析和探討，為促進(jìn)遙感圖像解譯與制圖的教學(xué)和研究提供基礎(chǔ)。

遙感解譯與制圖；課程現(xiàn)狀；課程體系；教學(xué)方法

近年來，遙感圖像的應(yīng)用水平滯后于空間遙感技術(shù)的發(fā)展，其主要原因在于遙感圖像未得到充分的利用，造成了遙感圖像資源的巨大浪費(fèi)[1]。遙感圖像解譯與制圖是遙感圖像應(yīng)用的前提和基礎(chǔ)，解譯與制圖結(jié)果的好壞直接影響到遙感應(yīng)用的廣度和深度。隨著遙感技術(shù)朝著三高（高光譜分辨率、高空間分辨率、高時(shí)間分辨率）方向發(fā)展，提高遙感圖像解譯與制圖的精度和效率是目前遙感應(yīng)用的迫切要求[2]。目前，遙感圖像解譯是遙感圖像處理技術(shù)中的難題，也是公認(rèn)的具有挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域[3-4]。“遙感解譯與制圖”是遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)主干課，學(xué)生對(duì)這門課程表現(xiàn)出濃厚的興趣，然而，該課程內(nèi)容豐富，教學(xué)跨度大，需要學(xué)生先學(xué)習(xí)遙感原理與應(yīng)用、數(shù)字圖像處理、地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)等多門先導(dǎo)課程，使得教學(xué)具有內(nèi)容多、難度大等特點(diǎn)。因此，如何不斷提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，成為“遙感解譯與制圖”教學(xué)中的一個(gè)重難點(diǎn)問題。筆者根據(jù)自己的教學(xué)實(shí)踐，分析和總結(jié)“遙感解譯與制圖”的課程現(xiàn)狀、課程體系和主要內(nèi)容，并對(duì)課程的教學(xué)方法進(jìn)行了探討。

1 課程現(xiàn)狀分析

為適應(yīng)遙感學(xué)科的發(fā)展，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開設(shè)了“遙感解譯與制圖”課程。根據(jù)遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系和專業(yè)特色，確定了“遙感解譯與制圖”作為專業(yè)必修課的課程地位。然而，該課程目前還存在以下幾個(gè)問題。

1）課程體系設(shè)置不完善。“遙感解譯與制圖”涉及的內(nèi)容豐富，需要學(xué)生了解基本的遙感原理、掌握?qǐng)D像處理的技術(shù)和方法、掌握地圖學(xué)的基本原理和制圖方法，同時(shí)還要掌握遙感圖像處理的軟件操作。有些知識(shí)模塊學(xué)生已經(jīng)在先導(dǎo)課程中學(xué)習(xí)并完全掌握了，有些知識(shí)模塊在先導(dǎo)課程中學(xué)習(xí)過，但在“遙感解譯與制圖”課程中對(duì)其廣度和深度有了更進(jìn)一步的要求，還有些知識(shí)模塊在先導(dǎo)課程中以課堂講授的形式學(xué)習(xí)過，但需要學(xué)生利用遙感圖像軟件操作進(jìn)行實(shí)踐。因此需要針對(duì)課程的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生對(duì)各知識(shí)模塊掌握的程度，完善“遙感解譯與制圖”課程體系和教學(xué)內(nèi)容。

2）部分教學(xué)內(nèi)容更新不及時(shí)。近年來，隨著遙感科學(xué)技術(shù)的不斷快速發(fā)展，遙感傳感器發(fā)生了較大變化，如高分辨率衛(wèi)星遙感、高光譜衛(wèi)星遙感、LiDAR遙感、全極化SAR遙感、無人機(jī)遙感等；另一方面，遙感的應(yīng)用需求也發(fā)生了變化，越來越朝著定量化、精細(xì)化方向發(fā)展[5-6]。這些新型的遙感傳感器和遙感應(yīng)用需求的變化給遙感圖像解譯與制圖帶來了新的挑戰(zhàn)，研究?jī)?nèi)容和技術(shù)方法較傳統(tǒng)遙感有了較大的更新[6]。因此，“遙感解譯與制圖”的教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)隨之進(jìn)行調(diào)整和更新。由于教材建設(shè)具有一定的滯后性，不能及時(shí)反映新技術(shù)和新需求的變化，因此就需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行及時(shí)的更新，并適當(dāng)增加部分前沿文獻(xiàn)閱讀的教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生更加了解當(dāng)前遙感圖像解譯與制圖技術(shù)的進(jìn)展。

3）學(xué)生的軟件操作能力不足。傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要以課堂講授為主，遙感作為一門實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，需要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。遙感圖像解譯與制圖也從傳統(tǒng)的紙質(zhì)圖像解譯逐步發(fā)展為數(shù)字圖像的解譯與制圖，出現(xiàn)了一批遙感圖像處理軟件，如ENVI、ERDAS、PCI、eCognition等。在數(shù)字圖像解譯與制圖時(shí)代，遙感圖像解譯與制圖的教學(xué)就需要更加重視學(xué)生的軟件操作能力。熟練運(yùn)用遙感圖像處理軟件進(jìn)行圖像解譯和專題圖制圖，不僅有利于學(xué)生更加深入理解書本上知識(shí)，同時(shí)也使得學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)和工作中具有更強(qiáng)的實(shí)踐能力。

2 遙感圖像解譯與制圖的課程體系

本文根據(jù)“遙感解譯與制圖”課程現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了課程體系和主要內(nèi)容。各章節(jié)的學(xué)時(shí)安排和教學(xué)目標(biāo)如表1所示。

表1 各章節(jié)學(xué)時(shí)安排和教學(xué)目標(biāo)

3 教學(xué)方法探討

1）學(xué)前指導(dǎo)，引導(dǎo)討論。在本科教學(xué)中，本科生表現(xiàn)出對(duì)課程濃厚的興趣，但是又感覺到相關(guān)的理論比較難，因此在每堂課前指導(dǎo)學(xué)生熟悉課堂教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生從總體上知道學(xué)習(xí)任務(wù)和相應(yīng)的知識(shí)要求。提前布置實(shí)習(xí)任務(wù)和期末考核課題，讓學(xué)生明確這門課需要學(xué)什么、怎樣學(xué)、必須達(dá)到的程度、期末如何考查。

在講課過程中要求學(xué)生分組查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，增加更多的討論互動(dòng)環(huán)節(jié)，采用分組、分專題進(jìn)行學(xué)習(xí)和討論，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的科研探索精神。每堂課預(yù)留部分時(shí)間幫助學(xué)生解決疑難問題，使學(xué)生所學(xué)知識(shí)進(jìn)一步深化、條理化，最終形成運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析問題、解決問題的能力。

2）改變考核方式，強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力。為了強(qiáng)化學(xué)生對(duì)教材內(nèi)容的理解，將遙感圖像處理軟件操作和使用納入到整個(gè)考核中，安排了12個(gè)學(xué)時(shí)用于教學(xué)實(shí)習(xí)，主要是利用遙感圖像處理軟件進(jìn)行遙感圖像解譯與制圖，實(shí)習(xí)內(nèi)容包括土地利用類型遙感圖像解譯、遙感植被覆蓋率專題圖制圖、遙感地表溫度專題圖制圖等。平時(shí)成績(jī)和期末考核分別占總評(píng)成績(jī)的40%和60%，其中平時(shí)成績(jī)以遙感圖像解譯與制圖實(shí)習(xí)報(bào)告作為評(píng)分依據(jù)。期末考試不再以單一的統(tǒng)一閉卷考試為基礎(chǔ)，而是由學(xué)生自主選擇一個(gè)課題，通過軟件操作完成一個(gè)綜合的遙感圖像解譯和制圖過程，以課題報(bào)告作為評(píng)分依據(jù)。

4 結(jié) 語

對(duì)遙感圖像解譯與制圖的課程現(xiàn)狀、課程體系和內(nèi)容進(jìn)行了分析和探討，并進(jìn)行了教學(xué)方法分析和討論。隨著遙感科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，可能會(huì)有更多的內(nèi)容補(bǔ)充進(jìn)來，如高分辨率遙感圖像的場(chǎng)景解譯、基于LiDAR數(shù)據(jù)的地物解譯等?？紤]到遙感圖像解譯與制圖的相關(guān)理論和方法內(nèi)容多、范圍廣、難度大，對(duì)于本科生應(yīng)該以擴(kuò)大學(xué)生的視野和知識(shí)面為主，讓本科生對(duì)遙感圖像解譯與制圖的理論和方法有一個(gè)比較全面的了解，同時(shí)必須加強(qiáng)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力。總之，《遙感解譯與制圖》是遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一個(gè)重要課程，具有前沿性和探索性，無論是教學(xué)工作還是學(xué)術(shù)研究，都需要我們深入研究和探索。

[1] 梅安新,彭望琭,秦其明,等．遙感導(dǎo)論[M]．北京:高等教育出版社,2001

[2] 李德仁．論21世紀(jì)遙感與GIS的發(fā)展[J]．武漢大學(xué)學(xué)報(bào):信息科學(xué)版,2003,28(2):127-131

[3] 關(guān)澤群,劉繼琳．遙感圖像解譯[M]．武漢:武漢大學(xué)出版社,2007

[4] 宮鵬．遙感科學(xué)與技術(shù)中的一些前沿問題[J]．遙感學(xué)報(bào),2009,13(1):13-22

[5] 宮鵬,黎夏,徐冰．高分辨率圖像解譯理論與應(yīng)用方法中的一些研究問題[J]．遙感學(xué)報(bào),2006, 10(1):1-5

[6] 李小文．定量遙感的發(fā)展與創(chuàng)新[J]．河南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2005,35(4):49-56

[7] Lillesand T M, Kiefer R W．遙感與圖像解譯[M]．北京:電子工業(yè)出版社,2007

P237

B

1672-4623（2016）06-0095-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.06.031

許凱，博士，講師，主要研究方向?yàn)楦叻直媛蔬b感圖像解譯。

2015-03-25。

項(xiàng)目來源：中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目（CUG120833）。