遙感地質(zhì)學(xué)課程與地質(zhì)填圖實習(xí)相結(jié)合的教學(xué)研究

周文納

摘要：遙感地質(zhì)學(xué)課程有大量的實踐教學(xué)內(nèi)容，針對學(xué)生對實際應(yīng)用問題接觸較少，沒有大量的野外地質(zhì)調(diào)查實踐經(jīng)驗的問題。本論文重點闡述在課程教學(xué)中緊密結(jié)合地質(zhì)填圖實習(xí)的內(nèi)容，讓學(xué)生利用相對熟悉的地質(zhì)填圖實習(xí)野外實踐來緊密結(jié)合課程內(nèi)容，做到對遙感地質(zhì)學(xué)中巖性、構(gòu)造、地貌等地質(zhì)解譯的重點內(nèi)容更加深入、清晰的理解和掌握，從而達到已有課程實踐知識和新內(nèi)容融會貫通的目的。

關(guān)鍵詞：遙感地質(zhì)學(xué)；地質(zhì)填圖；地質(zhì)解譯

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）19-0152-02

遙感技術(shù)作為一門發(fā)展極其迅速的技術(shù)，在當今各行各業(yè)中的作用日益突顯。尤其作為“數(shù)字地球”等國際重大計劃中不可或缺的重要技術(shù)，其技術(shù)的更新日新月異。而作為地質(zhì)學(xué)類學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，遙感地質(zhì)學(xué)課程要求學(xué)生能夠掌握基本的遙感技術(shù)特點、遙感圖像解譯方法、遙感工作的基本流程、遙感地質(zhì)解譯方法等內(nèi)容，更重要的是要求學(xué)生能夠利用相關(guān)的圖像處理軟件完成一定圖像的解譯，達到能真正使用遙感技術(shù)解決實際地質(zhì)問題的目的[1-3]。作為大學(xué)三年級的本科生，雖然已經(jīng)學(xué)習(xí)了地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖等地質(zhì)學(xué)類的相關(guān)基礎(chǔ)課程。但是，因為學(xué)時、教學(xué)經(jīng)費、教學(xué)資源的限制，學(xué)生的地質(zhì)野外實踐課時非常有限，除了經(jīng)過兩次教學(xué)實習(xí)之外（大學(xué)一年級的地質(zhì)認識實習(xí)和大學(xué)二年級的地質(zhì)填圖實習(xí)），對野外的實際地質(zhì)現(xiàn)象的了解以及野外地質(zhì)問題的認識還非常局限。如果對某一研究區(qū)域毫無了解和認識，或者只是通過書本知識以及查找相關(guān)資料獲取了一定的內(nèi)容。那么在遙感地質(zhì)學(xué)的教學(xué)中，讓學(xué)生自己利用遙感技術(shù)解決相應(yīng)的地質(zhì)問題則幾乎不可能。因此，地質(zhì)解譯資料的選取，決定了在教學(xué)中能否讓學(xué)生掌握遙感地質(zhì)學(xué)的整體內(nèi)容、地質(zhì)解譯的步驟和具體的方法。為此，本文將論述在遙感地質(zhì)學(xué)課程的教學(xué)中結(jié)合野外地質(zhì)填圖實習(xí)內(nèi)容的教學(xué)方法，加深學(xué)生對地質(zhì)解譯流程、解譯方法等內(nèi)容的強化學(xué)習(xí)，為遙感地質(zhì)學(xué)的教學(xué)提供新的參考。

一、遙感地質(zhì)學(xué)課程的性質(zhì)和主要內(nèi)容

遙感地質(zhì)學(xué)，簡單來講就是遙感技術(shù)與地質(zhì)學(xué)的結(jié)合，也就是利用遙感的技術(shù)手段來解決地質(zhì)的問題。課程最主要的內(nèi)容可以分成兩大模塊：其一為遙感技術(shù)的基礎(chǔ)知識，如遙感的基本概念、遙感的應(yīng)用、遙感的基本原理，同時還必須講解遙感的儀器、平臺以及信息獲取的整個過程，并讓學(xué)生掌握遙感圖像的處理方法和步驟。這部分內(nèi)容屬于全新的內(nèi)容，對于地質(zhì)學(xué)類的學(xué)生來說較為陌生。因此，需要花費較長的時間讓學(xué)生理解和掌握，才能為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)提供基礎(chǔ)和參考。其二為地質(zhì)解譯的主要內(nèi)容，即地貌解譯、構(gòu)造解譯、巖性解譯、遙感找礦等。這部分內(nèi)容屬于重點掌握內(nèi)容，但因為課時的限制，這部分內(nèi)容的教學(xué)主要是讓學(xué)生盡快回顧已學(xué)課程的內(nèi)容，并緊密結(jié)合前期課程的基礎(chǔ)內(nèi)容才能盡快掌握。而整個遙感地質(zhì)學(xué)的內(nèi)容，需要將上述兩部分內(nèi)容緊密地結(jié)合起來，才能進行后續(xù)的實際應(yīng)用。在后半部分實際問題的解決中，最為常見的遙感地質(zhì)問題有地質(zhì)災(zāi)害、水體、冰川等的變化研究及監(jiān)測，進而為相關(guān)災(zāi)害預(yù)警、環(huán)境變化提供幫助。這部分內(nèi)容主要在方法技術(shù)手段以及地貌解譯部分講解。雖然內(nèi)容繁多，但整體方法步驟清晰簡單。而在基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)的研究中，遙感主要用來進行構(gòu)造、巖性、地層等的解譯，進一步完成地質(zhì)規(guī)律及演化等相關(guān)內(nèi)容的深入研究。雖然學(xué)生在學(xué)習(xí)遙感地質(zhì)學(xué)之前，已經(jīng)具備了地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)知識體系，可以在野外識別地質(zhì)現(xiàn)象、巖性、構(gòu)造等。同時，學(xué)生也可以利用簡單的地質(zhì)現(xiàn)象對地質(zhì)規(guī)律、地質(zhì)問題進行描述和解釋。然而，遙感地質(zhì)學(xué)和其他很多基礎(chǔ)地質(zhì)科學(xué)不同，遙感地質(zhì)學(xué)必須在學(xué)習(xí)概念、理論的基礎(chǔ)上掌握具體的操作，并讓學(xué)生會針對性地進行地質(zhì)解譯。因此，實踐教學(xué)是其中重要的一個環(huán)節(jié)。為了更加有效地學(xué)習(xí)課程后半部分地質(zhì)解譯的內(nèi)容，必須讓學(xué)生熟悉整個解譯過程（包括室內(nèi)和野外的結(jié)合）。而大多數(shù)的教學(xué)中，都是根據(jù)課程的需要通過教師給學(xué)生練習(xí)的數(shù)據(jù)完成室內(nèi)教學(xué)內(nèi)容。但是通常給出的數(shù)據(jù)區(qū)域，學(xué)生往往比較陌生或者對研究區(qū)的地質(zhì)狀況所知不深，難以達到野外和室內(nèi)相結(jié)合的目的。在這種情況下，學(xué)生在遙感技術(shù)的學(xué)習(xí)和地質(zhì)學(xué)的學(xué)習(xí)容易脫節(jié)，根本無法很好地將二者聯(lián)系起來。因此，學(xué)生往往反饋遙感在進行地質(zhì)解譯時困難較大，無從下手。

二、地質(zhì)填圖實習(xí)主要內(nèi)容

地質(zhì)填圖實習(xí)，是大學(xué)二年級暑假之前進行的教學(xué)實習(xí)，通常選取自然條件好，便于觀察和描述巖石露頭以及地層的研究區(qū)進行。在地質(zhì)填圖實習(xí)階段，學(xué)生已經(jīng)通過前期的課程掌握了一定的地質(zhì)專業(yè)基礎(chǔ)理論。地質(zhì)填圖實習(xí)的目的在于通過教師的指導(dǎo)，讓學(xué)生可以在一定程度上獨立開展地質(zhì)工作。其主要內(nèi)容是從整體上進行地質(zhì)特征、構(gòu)造的認識和分析，并通過巖性的識別、鑒定以及地層的描述，最終完成地質(zhì)填圖[4]。主要步驟有踏勘、剖面測制、路線調(diào)查以及室內(nèi)制圖和報告編程。首先由帶隊教師帶領(lǐng)所有學(xué)生進行踏勘，對整個區(qū)域的地質(zhì)地貌及構(gòu)造進行總體的把握，然后分組進行剖面測制，對填圖區(qū)域進行地層以及巖性的基本了解。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生進行路線調(diào)查完成整個區(qū)域的地質(zhì)情況調(diào)查和描述。在具體的剖面測制以及路線調(diào)查中，學(xué)生需獨立進行觀察并記錄，對觀察到的地質(zhì)現(xiàn)象進行詳細描述，并根據(jù)地形圖勾勒地質(zhì)地層分界線、巖性界限、典型的構(gòu)造位置等。這樣才能進行最后的室內(nèi)制圖和報告編寫。以筆者所在單位為例，整個過程是三周的野外實踐和一周的室內(nèi)資料整理及報告編寫。通過四周的實習(xí)訓(xùn)練，學(xué)生對整個研究區(qū)的地質(zhì)概況、地貌、地層劃分、巖性等內(nèi)容有了整體的了解。

三、利用地質(zhì)填圖內(nèi)容完成遙感地質(zhì)學(xué)實踐課程教學(xué)

以上的內(nèi)容可以看出，野外地質(zhì)填圖所涉及到的內(nèi)容，主要有巖性的識別、構(gòu)造的識別、地層的識別等內(nèi)容，這和遙感地質(zhì)學(xué)所要掌握的重點解譯內(nèi)容幾乎一樣。因此，結(jié)合已有的野外地質(zhì)調(diào)查資料進行遙感內(nèi)容的學(xué)習(xí)，可以起到事半功倍的效果。學(xué)生已經(jīng)在野外進行了三周的地質(zhì)填圖實習(xí)，并進行了一周的室內(nèi)資料和報告編寫，對研究區(qū)的地層、巖性和構(gòu)造有了較為深入的了解。同時，通過前期的遙感技術(shù)部分的學(xué)習(xí)，掌握了遙感圖像處理的基本方法和步驟。在此基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)遙感地質(zhì)學(xué)后面的地質(zhì)解譯內(nèi)容時，只需要下載相關(guān)研究區(qū)的遙感數(shù)據(jù)，并在課堂上利用遙感的手段對遙感圖像進行解譯即可。因?qū)W生對研究區(qū)的地質(zhì)情況比較熟悉，很快就可以和遙感內(nèi)容相結(jié)合。學(xué)生主要進行解譯流程的掌握，從遙感圖像的導(dǎo)入到圖像的輻射定標和大氣校正，然后進行幾何校正。同時，結(jié)合不同的處理方法，進行圖像的增強、彩色變換、分類等處理即可。

四、總結(jié)

遙感地質(zhì)學(xué)作為基礎(chǔ)專業(yè)課，具有較強的實踐性。雖然課程沒有明確要求野外教學(xué)實踐部分，但是遙感地質(zhì)學(xué)的地質(zhì)解譯往往必須結(jié)合野外才能成為完善的解譯流程。

參考文獻：

[1]徐凱，劉剛，吳沖龍，何珍文.基于CDIO工程教育理念的“遙感地質(zhì)學(xué)”創(chuàng)新型實驗設(shè)計研究[J].中國地質(zhì)教育，2017，26（04）：67-69.

[2]劉曉，鄭家文，張照錄，孫榮濤，張超.Google Earth在遙感地質(zhì)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國地質(zhì)教育，2017，26（02）：52-55.

[3]田淑芳，鄺生愛.淺析遙感地質(zhì)學(xué)教學(xué)方法[J].中國地質(zhì)教育，2000，（03）：43-44.