測(cè)繪地理信息類《4D產(chǎn)品制作實(shí)習(xí)》實(shí)踐教學(xué)反思

邱春霞+董乾坤

摘要：4D產(chǎn)品制作實(shí)習(xí)是測(cè)繪地理信息類本科生開(kāi)設(shè)的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)制作綜合實(shí)習(xí)。本文通過(guò)對(duì)目前4D產(chǎn)品制作實(shí)習(xí)中存在問(wèn)題的分析和反思，詳細(xì)介紹了我校4D產(chǎn)品制作實(shí)習(xí)的具體實(shí)施方案。

關(guān)鍵詞：4D產(chǎn)品；實(shí)習(xí)目標(biāo)；實(shí)習(xí)內(nèi)容劃分；實(shí)習(xí)方案

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）51-0211-02

一、測(cè)繪地理信息類專業(yè)《4D產(chǎn)品制作實(shí)習(xí)》的主要內(nèi)容和實(shí)習(xí)目標(biāo)

4D產(chǎn)品制作主要有數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量和地形圖矢量化兩種方式。4D產(chǎn)品制作實(shí)習(xí)包括基于GIS軟件、遙感圖像處理軟件、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)等的1∶1萬(wàn)4D產(chǎn)品制作。要求學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)教師的講解，設(shè)計(jì)出1∶1萬(wàn)4D產(chǎn)品的主要技術(shù)流程；并通過(guò)不同平臺(tái)的4D產(chǎn)品制作實(shí)踐，以及相應(yīng)規(guī)范的學(xué)習(xí)和了解，熟悉4D產(chǎn)品間的關(guān)系，總結(jié)出一套較為完善的1∶1萬(wàn)4D產(chǎn)品質(zhì)量控制措施。

4D產(chǎn)品制作的實(shí)習(xí)目標(biāo)為：使學(xué)生了解1∶1萬(wàn)4D產(chǎn)品的主要制作方法和技術(shù)流程；根據(jù)樣例數(shù)據(jù)，能夠選擇實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)制作4D產(chǎn)品的平臺(tái)，并設(shè)計(jì)出技術(shù)方案和具體制作流程；能夠利用設(shè)計(jì)的技術(shù)方案和制作流程，具體進(jìn)行實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)1∶1萬(wàn)4D產(chǎn)品的制作；能夠在1∶1萬(wàn)4D產(chǎn)品制作實(shí)踐中，不斷改進(jìn)和完善4D產(chǎn)品制作方案和流程；能夠?qū)χ谱鞯?∶1萬(wàn)4D產(chǎn)品成果精度做出評(píng)價(jià)，并根據(jù)1∶1萬(wàn)4D產(chǎn)品制作實(shí)踐，獲得質(zhì)量控制措施。

二、測(cè)繪地理信息類專業(yè)《4D產(chǎn)品制作實(shí)習(xí)》存在的問(wèn)題及反思

由于4D產(chǎn)品制作實(shí)習(xí)內(nèi)容眾多，制作出符合規(guī)范要求的產(chǎn)品數(shù)據(jù)難度較大，目前的教學(xué)實(shí)踐中存在的主要問(wèn)題為：（1）學(xué)生不能構(gòu)建出實(shí)習(xí)的大框架。學(xué)生實(shí)習(xí)開(kāi)始、實(shí)習(xí)中、實(shí)習(xí)結(jié)束前，教師要不斷地幫助學(xué)生構(gòu)建出實(shí)習(xí)的大框架。否則，學(xué)生的腦子中是一些七零八落的小碎知識(shí)點(diǎn)，覺(jué)得實(shí)習(xí)內(nèi)容混亂、知識(shí)點(diǎn)過(guò)多，無(wú)法梳理清楚。（2）實(shí)習(xí)內(nèi)容細(xì)化程度不夠。4D產(chǎn)品制作實(shí)習(xí)涉及多種軟件平臺(tái)，數(shù)據(jù)類型較多，制作技術(shù)流程各不相同，需要對(duì)實(shí)習(xí)內(nèi)容條理化，做好細(xì)化工作。否則，學(xué)生會(huì)覺(jué)得只是按照教師所講，做一些機(jī)械、枯燥的數(shù)據(jù)畫(huà)線工作。（3）教師對(duì)實(shí)習(xí)講解、演示過(guò)多。一般情況下，教師擔(dān)心學(xué)生不能較好地掌握數(shù)據(jù)生產(chǎn)的軟件操作，就不停地講解，一遍遍地演示操作。其實(shí)，教師過(guò)多地講解和演示，導(dǎo)致了學(xué)生的惰性，使學(xué)生只是按照教師設(shè)定好的步驟去做，不去做一些積極的思考，更不會(huì)有創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)習(xí)中出現(xiàn)的問(wèn)題。所以，教師在實(shí)習(xí)中應(yīng)將重點(diǎn)放在輔導(dǎo)上。（4）學(xué)生不能真正理解理論與實(shí)踐的關(guān)系。實(shí)習(xí)是理論與實(shí)踐的相結(jié)合，是學(xué)生理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐的嘗試。但是，學(xué)生因?yàn)槔碚撝R(shí)不穩(wěn)固，無(wú)法做到理論與實(shí)踐的有效銜接，致使學(xué)生感覺(jué)4D產(chǎn)品制作實(shí)習(xí)操作太難。面對(duì)以上列出的目前4D產(chǎn)品制作實(shí)習(xí)中存在的四個(gè)問(wèn)題，筆者經(jīng)過(guò)思考認(rèn)為，4D產(chǎn)品制作的實(shí)習(xí)對(duì)象為高年級(jí)本科生，具有一定的專業(yè)知識(shí)框架和軟件操作技能，而且4D產(chǎn)品制作實(shí)習(xí)是一個(gè)空間數(shù)據(jù)制作綜合類實(shí)習(xí)，首先應(yīng)該在實(shí)習(xí)開(kāi)始，就給學(xué)生做一個(gè)較為全面的課程整合和專業(yè)知識(shí)整合，然后講解清楚實(shí)習(xí)內(nèi)容的大框架，其次對(duì)大框架做必要的細(xì)化，最后還要教會(huì)學(xué)生制作、檢驗(yàn)合格數(shù)據(jù)產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)，以及其他學(xué)習(xí)同類軟件的方法，在實(shí)踐中尋找理論，用理論指導(dǎo)實(shí)踐的循環(huán)往復(fù)的學(xué)習(xí)之道。

三、我校測(cè)繪地理信息類專業(yè)《4D產(chǎn)品制作實(shí)習(xí)》的具體實(shí)施方案

經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)研討，我校測(cè)繪地理信息類專業(yè)4D產(chǎn)品制作實(shí)習(xí)形成了一套較為成熟的實(shí)習(xí)方案。（1）實(shí)習(xí)內(nèi)容的劃分。我校測(cè)繪地理信息類專業(yè)4D產(chǎn)品制作實(shí)習(xí)內(nèi)容劃分為十部分。

第一部分：實(shí)習(xí)動(dòng)員及實(shí)習(xí)內(nèi)容講解。主要講解4D產(chǎn)品制作實(shí)習(xí)的實(shí)習(xí)目的、意義、實(shí)習(xí)的主要內(nèi)容。

第二部分：基于GIS軟件的1∶1萬(wàn)DRG、DLG、DEM樣例數(shù)據(jù)制作。要求學(xué)生了解MapGIS軟件制作DRG、DLG、DEM等產(chǎn)品的過(guò)程；理解基于GIS軟件，采用地形圖掃描方式的1∶1萬(wàn)DRG、DLG、DEM等產(chǎn)品的制作方法和具體過(guò)程。

第三部分：基于遙感圖像處理軟件的1∶1萬(wàn)DOM樣例數(shù)據(jù)制作?；髮W(xué)生了解ERDAS軟件制作DOM產(chǎn)品的過(guò)程；理解基于遙感圖像處理軟件，采用航空影像制作1∶1萬(wàn)DOM產(chǎn)品的方法和過(guò)程。

第四部分：基于數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的1∶1萬(wàn)樣例數(shù)據(jù)4D產(chǎn)品制作。要求學(xué)生了解Virtuo-Zo軟件制作1∶1萬(wàn)4D產(chǎn)品的過(guò)程；理解基于全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)平臺(tái)，采用航空影像制作1∶1萬(wàn)4D產(chǎn)品的方法和過(guò)程。

第五部分：學(xué)生自主針對(duì)實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行1∶1萬(wàn)DRG數(shù)據(jù)制作。要求學(xué)生針對(duì)實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)，自主設(shè)計(jì)基于ArcGIS/MapGIS軟件的1∶1萬(wàn)DRG產(chǎn)品的制作方法和技術(shù)過(guò)程，能夠基于測(cè)繪數(shù)據(jù)制作基本原理，按照設(shè)計(jì)的技術(shù)路線進(jìn)行具體數(shù)據(jù)制作，并不斷改進(jìn)和完善技術(shù)流程。

第六部分：學(xué)生自主針對(duì)實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行1∶1萬(wàn)DLG數(shù)據(jù)制作。要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)基于ArcGIS/MapGIS軟件的1∶1萬(wàn)DLG產(chǎn)品的制作方法和技術(shù)過(guò)程，并將實(shí)習(xí)任務(wù)劃分，以小組形式完成DLG產(chǎn)品制作。通過(guò)小組討論，不斷改進(jìn)1∶1萬(wàn)DLG產(chǎn)品的技術(shù)流程。

第七部分：學(xué)生自主針對(duì)實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行1∶1萬(wàn)DEM數(shù)據(jù)制作。要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)基于ArcGIS/MapGIS軟件的1∶1萬(wàn)DEM產(chǎn)品的制作方法和技術(shù)過(guò)程，按照設(shè)計(jì)的技術(shù)路線進(jìn)行DEM產(chǎn)品制作，并對(duì)技術(shù)流程進(jìn)行改進(jìn)。

第八部分：學(xué)生自主針對(duì)實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行1∶1萬(wàn)DOM數(shù)據(jù)制作?；贓RDAS/ENVI軟件，利用實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)，制作1∶1萬(wàn)DOM產(chǎn)品。要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)基于ERDAS/ENVI軟件的1∶1萬(wàn)DOM產(chǎn)品的制作方法和技術(shù)過(guò)程，并對(duì)技術(shù)流程進(jìn)行改進(jìn)。

第九部分：學(xué)生基于數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)，自主針對(duì)實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行1∶1萬(wàn)4D產(chǎn)品數(shù)據(jù)制作?；赩irtuo-Zo軟件，利用實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)，制作1∶1萬(wàn)4D產(chǎn)品。要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)基于Virtuo-Zo軟件的1∶1萬(wàn)4D產(chǎn)品的制作方法和技術(shù)過(guò)程，并改進(jìn)技術(shù)流程。

第十部分：計(jì)算制作的1∶1萬(wàn)4D產(chǎn)品的精度，分析、總結(jié)4D產(chǎn)品的關(guān)系及質(zhì)量控制措施。要求學(xué)生通過(guò)1∶1萬(wàn)4D產(chǎn)品的具體制作實(shí)踐，自主分析4D產(chǎn)品的關(guān)系，總結(jié)出一套完整的1∶1萬(wàn)4D產(chǎn)品制作的質(zhì)量控制措施。（2）實(shí)習(xí)安排。4D產(chǎn)品制作實(shí)習(xí)時(shí)間為3周。其中，實(shí)習(xí)動(dòng)員及實(shí)習(xí)內(nèi)容講解0.5天；基于GIS軟件的1∶1萬(wàn)DRG、DLG、DEM樣例數(shù)據(jù)制作2.0天；基于遙感圖像處理軟件的1∶1萬(wàn)DOM樣例數(shù)據(jù)制作0.5天；基于數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的1∶1萬(wàn)樣例4D產(chǎn)品制作0.5天；學(xué)生自主針對(duì)實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行1∶1萬(wàn)DRG數(shù)據(jù)制作1.0天、進(jìn)行1∶1萬(wàn)DLG數(shù)據(jù)制作5.0天、進(jìn)行1∶1萬(wàn)DEM數(shù)據(jù)制作1.0天、進(jìn)行1∶1萬(wàn)DOM數(shù)據(jù)制作1.0天；學(xué)生基于數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)，自主針對(duì)實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行1∶1萬(wàn)4D產(chǎn)品數(shù)據(jù)制作1.5天；計(jì)算制作的1∶1萬(wàn)4D產(chǎn)品的精度，分析、總結(jié)4D產(chǎn)品的關(guān)系及質(zhì)量控制措施，整理實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)，撰寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告0.5天；參觀生產(chǎn)單位4D產(chǎn)品制作1.0天；提交實(shí)習(xí)成果0.5天。（3）實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)源及實(shí)習(xí)軟件。實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)源分：西安市周邊地區(qū)1∶1萬(wàn)掃描地形圖；西安市周邊地區(qū)資源三號(hào)全色衛(wèi)星影像，分辨率為2.1米；兩個(gè)像對(duì)的1∶3萬(wàn)航空影像，掃描分辨率為21μm。實(shí)習(xí)軟件為：ArcGIS/MapGIS、ERDAS/ENVI、Virtuo-Zo教育版軟件。（4）實(shí)習(xí)難點(diǎn)內(nèi)容的確定。4D產(chǎn)品制作實(shí)習(xí)的難點(diǎn)為DLG數(shù)據(jù)產(chǎn)品的制作。DLG數(shù)據(jù)制作中的難點(diǎn)一：等高線、河流、道路等要素的連通采集；難點(diǎn)二：植被構(gòu)面；難點(diǎn)三：點(diǎn)狀、線狀符號(hào)的參數(shù)設(shè)置。（5）實(shí)習(xí)指導(dǎo)重點(diǎn)。4D產(chǎn)品制作實(shí)習(xí)使用的軟件平臺(tái)多樣，數(shù)據(jù)產(chǎn)品類型多樣，數(shù)據(jù)源多樣，實(shí)習(xí)指導(dǎo)的重點(diǎn)是指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)4D產(chǎn)品制作規(guī)范要求，如何制作出符合要求的4D產(chǎn)品，以及當(dāng)數(shù)據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，如何探求產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的原因和解決方法。另外，重點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建4D產(chǎn)品制作的相關(guān)專業(yè)理論知識(shí)框架。（6）實(shí)習(xí)考核。實(shí)習(xí)考核由兩部分組成，即筆答題和上機(jī)測(cè)試題，時(shí)間為3小時(shí)，每15個(gè)學(xué)生為一個(gè)考核小組。筆答題為10個(gè)小題，主要涉及實(shí)習(xí)中小的專業(yè)知識(shí)點(diǎn)或一些細(xì)小的軟件操作。上機(jī)測(cè)試題為一個(gè)公里網(wǎng)格的DLG全要素采集。每考核小組的題目均不同。（7）參觀生產(chǎn)單位4D產(chǎn)品制作。在實(shí)習(xí)內(nèi)容完成之后，組織學(xué)生到我校實(shí)習(xí)基地——陜西國(guó)土測(cè)繪工程院參觀，由專業(yè)技術(shù)人員講解4D產(chǎn)品的生產(chǎn)流程。通過(guò)參觀，使學(xué)生了解生產(chǎn)單位目前4D產(chǎn)品制作的軟件平臺(tái)、具體制作方法和技術(shù)過(guò)程，以及4D產(chǎn)品的成果形式。（8）實(shí)習(xí)總結(jié)，實(shí)習(xí)提交成果。實(shí)習(xí)結(jié)束前，針對(duì)整個(gè)實(shí)習(xí)、實(shí)習(xí)考核情況，以及生產(chǎn)單位參觀等，做一次全面的實(shí)習(xí)總結(jié)，幫助學(xué)生梳理清楚實(shí)習(xí)的全部?jī)?nèi)容。每人提交一份成果，包括1∶1萬(wàn)4D產(chǎn)品成果、實(shí)習(xí)報(bào)告。實(shí)習(xí)報(bào)告分為三部分，即實(shí)習(xí)的目的意義、實(shí)習(xí)的主要內(nèi)容、實(shí)習(xí)體會(huì)。要求在實(shí)習(xí)內(nèi)容部分寫(xiě)出1∶1萬(wàn)4D產(chǎn)品的質(zhì)量控制措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]殷華.4D產(chǎn)品與GIS應(yīng)用[J].安徽地質(zhì)，2002，12（3）：44-49.

[2]陳明東.4D產(chǎn)品元數(shù)據(jù)自動(dòng)生成方法及實(shí)現(xiàn)[J].測(cè)繪與空間地理信息，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