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遥感技术论文精品(七篇)

时间:2022-05-04 04:17:43

遥感技术论文

遥感技术论文篇(1)

关键词:遥感技术;土地利用

一、引言

遥感定义。从广义来讲,就是指遥远的感知,非接触远距离的探测技术。从狭义来讲,指借助于专门的探测仪器(传感器),把遥远的物体所辐射(或反射)的电磁波信号接收记录下来,再经过加工处理,变成人眼可以直接识别的图像,从而揭示出所探测物体的性质及其变化规律。遥感技术指从高空到地面各种对地球观测的综合性技术系统总称。它由遥感平台、探测传感器以及信息接受、处理与分析应用系统等组成,周期性地提供监测对象数据和动态情报。

主要的遥感软件ENVI——美国ResearchSystemINC公司开发,1995年引入,适普,目前最高版本ENVI3.7。ERDASImagine——美国ERDASLLC公司开发。2003年6月在全球40多个遥感软件评比中,11个应用功能中的9个获得第一。蓝赛特阿波罗等都,目前最高版本ERDASImagine8.6。PCIGeomatica——加拿大PCI公司开发。加拿大阿波罗等都,目前最高版本PCIGeomatica8.2。

IRSA—国家遥感应用技术研究中心CASMImageInfo—中国测科院&四维公司。

二、遥感技术在土地利用现状更新调查中应用

1982年至1993年6月,全国采用大比例尺图件(包括航片和地形图),完成了土地利用现状调查。这项工作历时10余年,耗资数十亿元,投入专业人员达50多万人次,堪称中华民族历史上前所未有的伟业。我国对土地遥感工作极其重视。《中华人民共和国土地管理法》第三十条规定:国家建立全国土地管理信息系统,对土地利用现状进行动态监测。朱总理明确指出:要采取最先进的技术手段,24小时监测土地动态变化情况,及时通报情况,确保我国耕地保护目标的实现。

三、遥感技术在土地利用现状更新调查中应用步骤

1、资料准备。遥感信息源。调查了解近两年本地区的航空摄影情况,当有飞行精度和航片质量符合要求的航空资料时,直接收集利用,当没有时,采用航天遥感资料。

利用航天资料开展1:1万的土地利用更新调查工作,宜选择空间分辨率为2.5m的卫星遥感数据。目前,国内外最合适的是法国的SPOT-5卫星数据。首先,了解近一年本地区的SPOT-5卫星数据覆盖情况。如果存在合格的存档数据,直接购买使用;如果没有合格的存档数据,则采用编程方式获取最新时相的卫星数据。

行政区域界和权属界资料。行政区域界。收集民政部门行政区域的勘界资料(图件和文字说明),对土地详查确定的行政区域界(含工作界)进行调整;土地权属界。主要包括政府对农村集体土地权属界的最新划定和调整资料、政府处理土地权属争议界资料及其他有关资料。

土地详查和土地变更调查资料。分幅土地利用基础图件;土地权属界线图;土地权属界线协议书;土地权属界线争议原由书;面积量算手簿、土地统计台帐、统计簿、汇总表;土地利用数据库。

参考资料。1:1万地形图或1:5万数字高程数据(DEM);土地征用、划拨、出让、转让等相关资料;土地开发、复垦、整理、生态退耕、结构调整等资料;建设用地审批文件等资料;地籍调查资料;相关法律、法规、政策规章。

2、总体技术路线。人机交互式遥感解译境界、权属界的转绘套合,将民政部门最新的行政勘界图件和土地详查后发生了变化的土地所有权界、土地使用权界等图件扫描、配准并矢量化后,与土地利用现状图叠加套合进行比较,逐一查明其变化地段。用红色表示原行政界线和权属界线,用黑色表示调整变化地段的行政界线和权属界线,并将之叠加套合在遥感正射影像图上,待外业调查后核实。

3、变化、新增的线状地物的遥感解译、主要指宽度大于1m(>4个pixel)的河流、铁路、公路、林带、固定农村道路、沟渠、田坎及管道用地等、

3.1解译标志

公路:

小路及简公路——浅灰绿、灰白色隐约线状影纹。

高速公路及高等级公路——灰白色、浅灰色均匀带状影纹。

铁路——暗黑与浅灰白色相间的规则双线影纹。

河流:

单线河——颜色较深的深绿、深蓝、暗红色弯弯曲曲隐约可现的现状影纹。

双线河——深蓝、蓝黑、暗红色较为平滑的宽带状影纹。

3.2解译原则。将1∶1万标准分幅遥感正射影像图与1∶1万标准分幅土地利用数据库矢量图套合。通过人机交互的方式,将影像放大2—3倍,逐格网比较两者线形地物的吻合情况,误差不得超过图上0.2mm(<1个像元)。原有现状图上的线形地物与影像误差<0.2mm者原则上不作变更解译;若线状地物与影像上的线形影纹误差超过0.2mm(≥1个像元),则应将该线形地物按影像重新解译勾绘在解译图上。对肯定变化的线形地物用红色线条表示,对可疑变化的线形地物用黄色线条表示,未变化的线形地物按原色表示。

3.3、变化地类图斑的遥感解译

变化地类图斑的解译标志。城市——青灰与淡绿、绿色相间较规整的大片格网状、方块状影纹图案。

建制镇——影像特征同上,规模略小,规整程度略差。

农村居民地——不规则状灰色灰白色晕状斑块。

独立工矿地——亮白色不规则状较平滑的斑块。

灌溉水田——浅绿、淡绿、浅灰绿、灰白色含平行弯曲的浅色条带或不规则格网影纹的图案,通常成带成片分布。

水浇地——总体颜色较浅的浅灰、灰白色图斑,其内有弯曲平行的浅色条带。

旱地——影纹同上,但坡度较陡、范围通常相对较小。

菜地——浅绿、灰绿色含不规则浅灰色条带和绿色碎斑的影纹图案。

果园——为不规则状带细碎格状点的淡绿色、翠绿色影纹特征。

林地——较平滑的大片绿色、翠绿色、暗绿色影纹特征。

坑塘水面——暗蓝、深蓝、深灰色的圆形、椭圆形、及不规则状、边界较模糊的平滑图斑。

3.4、变化地类图斑的解译原则。城市、建制镇、农村居民地、独立工矿用地等的闭合界线所圈定的范围为独立地类图斑,其图斑内部的土地权属和土地分类不调查;凡被境界、土地权属界、线状地物、地类界等分割而成的封闭地块,均为一个图斑,上述线类均作为图斑界线;当地类界线与境界线或土地权属界线或线状地物重合时,地类界可不表示,以境界线或、土地权属界线或线状地物代替;当线状地物密集,造成图斑破碎时,同一地类图斑可视情况适当综合。

遥感技术论文篇(2)

关键词:地方高校;遥感概论;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)10-0022-03

遥感作为重要的对地观测技术,为国家空间基础设施建设中地理空间数据的获取,提供了重要的技术方法和手段[1]。目前,遥感与全球定位导航系统、地理信息系统构成的“3S”技术,为地理学的研究提供了现代化的研究方法和技术手段,在国民经济和社会发展中得到广泛的应用[2]。遥感具有专业性、技术性较强的特点,在高校应用型人才培养中,提高学生遥感实践及应用能力,培养学生结合专业知识解决生产实践过程中遇到的各种实际问题[3]。同时,经济社会的发展对遥感高技能人才的需求越来越大,对“遥感概论”课程实用性的教学目标的要求也越来越强[4]。

贵州工程应用技术学院地理科学专业2013版培养方案指出,地理科学专业毕业生应具备掌握遥感、地理信息系统、地图、野外观测、实验室分析模拟等现代地理研究方法和技能,同时将“遥感概论”课程作为地理科学专业一门重要的专业基础课。地理科学专业学生学习遥感的目的在于掌握遥感基本原理、掌握遥感图像处理及应用的基本理论和方法,能够运用专业遥感图像处理软件(如ENVI、ERDAS等)进行遥感图像处理和专题遥感应用研究,通过遥感理论学习和实践能力的培养,使学生能够借助遥感技术和方法,解决实际问题[5]。经过几年的教学实践,笔者以贵州工程应用技术学院为例,对西部欠发达地区地方高校地理科学专业中遥感课程的教学现状进行分析,通过对遥感课程的教学内容、教学方法和教学评价手段进行改革,为地方高校地理科学专业学生实践能力的提高及应用型人才的培养提供参考与思路。

一、“遥感概论”课程教学现状

经过几年的“遥感概论”课程教学实践,笔者发现贵州工程应用技术学院地理科学专业“遥感概论”课程教学过程中存在一些问题,主要体现在。

(一)理论课教材陈旧

目前国内遥感类教材大多较为陈旧、更新较慢,滞后于遥感技术的快速发展,无法与日益更新的遥感技术发展相一致,与社会对于毕业生的要求相距甚远[6]。贵州工程应用技术学院地理科学专业学生使用的教材是高等教育出版社“遥感导论”(梅安新等),该教材于2001年出版,之后再无进行修订再版。然而,近年来无论是从多光谱到高光谱,还是从高空间分辨率到高时间分辨率,国内外遥感技术都有了较大的发展。我国遥感技术及应用近年来蓬勃发展,其中以 “十二五”期间实现“百箭百星”计划,年均发射卫星20次左右,以及到2020年左右建成由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成的覆盖全球的北斗卫星导航系统。遥感技术发展的日新月异,而该教材的内容很大部分已不能适用于当前遥感技术的发展,如国外的SPOT 5、QuickBird、Worldview等高空间分辨率卫星,国产资源系列、环境系列、高分系列遥感卫星等均未涉及。2013―2014学年第一学期由于教务处无法订到该教材,通过征求各方意见,选用武汉大学出版社孙家m主编的国家精品课程教材《遥感原理与应用》,该教材于2013年6月出版第3版,相比其他教材,其内容上有所更新,加入了遥感新技术等方面的内容,但是教材过于注重遥感理论知识,对于西部欠发达地区高校的地理科学专业学生来说,理论内容过深,部分内容甚至晦涩难懂,这使学生学习积极性受挫,无法适用于我校应用型人才培养的目标。

(二)实验教学课时少,缺乏合适的实验素材

现代遥感技术的研究及应用对学生的动手能力及应用实践能力的要求较高,实验教学是理论教学的延伸和重要补充,是培养学生动手能力,提高学生学习兴趣的重要途径,是学生实践能力和应用能力培养的重要环节,同时也是决定遥感课程教学质量和应用型人才培养的关键步骤[7]。贵州工程应用技术学院遥感实验教材选用的是高等教育出版社于2001年7月出版的刘慧平等编著的《遥感实习教程》,该实验教材同样存在着知识滞后于遥感技术及遥感数据处理的方法问题。为弥补实验课教材的不合理,笔者在实验教学过程中,结合科学出版社邓书斌的《ENVI遥感图像处理方法》辅以教学,而由于高空间分辨率遥感数据,如SPOT、QuickBird等无法免费获取,无法实现教学过程的数据本地化,学生实验过程中往往出现对所实验地区不熟悉,缺乏研究兴趣,对于学生情感目标的培养有所欠缺。

贵州工程应用技术学院地理科学专业2009、2011版培养方案中并未单独开设遥感实验课程,2013版培养方案对课程做了一定的调整,加设了遥感概论实验课,将原来54课时的理论课改为38课时的理论课时、16课时的实验课课时。针对课时量的调整,“遥感概论”课程教学内容及方法,也亟须进行相应的调整,以适应教学及学生实践能力的培养。

(三)学生英语水平差,学习主动性不高

由于目前遥感数据及专业软件大多是国外产品,涉及较多计算机及遥感专业英语词汇,贵州工程应用技术学院作为西部欠发达地区的地方高校,学生由于底子薄,英语水平差等,初次接触英文软件及遥感数据,部分学生内心有对学习英文软件的抵触情绪。而一些学生在学习过程中由于遥感理论知识准备不足,英文词汇量不够,在实验过程中,只记实验操作步骤,按部就班完成实验,不能够完全理解实验过程与实验目的。

通过几年的教学实践经验,我们发现学生学习的积极性、主动性会影响到他们理论知识的学习。通过了解发现,对于“遥感概论”理论课程,大部分学生上课时虽然可以做到认真听课,但做笔记的同学并不多,课后不能及时复习;而针对实验课的练习,也只是课上跟着教师一起做,学生本人并不深入思考,课后不再进行练习,导致掌握不牢固。无法达到学以致用,满足应用型人才培养的需要。

(四)考核机制不科学,与实践相脱节

“遥感概论”课程考核在2009、2011版教学大纲中,考核方式主要是闭卷考试,学生成绩最终由平时成绩(平时作业、提问、考勤等)×10%+期中测试×20%+期末闭卷考试×70%组成。由于考试形式的限制,闭卷考试主要考查学生的理论知识掌握情况,无法真正体现学生实践及应用能力,部分学生只是临近期末考试前突击背诵,应付考试,导致考完即忘,无法深入理解及应用的情况。

二、“遥感概论”课程教学改革的途径

(一)优化教学内容

伴随着计算机科学与技术、物理科学、电子信息科学与技术等相关学科的发展,遥感技术在高光谱、高空间分辨率,以及高时效性等各个方面得以长足发展。由于遥感知识和技术具有与时俱进的特点,在进行“遥感概论”课程教学改革的过程中,既要注重传统遥感知识的讲授,在使学生了解遥感基本理论与原理的基础上,又要注意紧跟时代步伐,更新教材中没有涉及新知识、新内容,弥补因教材更新较慢而遥感技术发展较快的矛盾与缺陷[8]。

通过网络、新闻、文献资料等各种途径,及时搜集遥感领域新知识、新进展,以及遥感研究的热点问题等,在课堂讲授过程中,及时融入相关知识发展的新知识、新技术等,拓展学生视野[9]。特别是注重在讲授基础知识的同时,及时融入我国遥感技术的发展情况,在学生获取理论知识的同时,融入爱国主义教育,提高学生学习的积极性、主动性。针对贵州工程应用技术学院学生底子薄、英文水平差等特点,在教师课堂讲授过程中,通过适度加入遥感专业英文词汇的方式,实现提高学生专业英文水平的目的。针对贵州工程应用技术学院学生专业背景,在遥感实践课程设计时,注意本课程与相关课程的联系,设计如基于遥感的土地利用变化监测、基于遥感的地质灾害信息识别与提取、基于遥感的土壤制图分析等专题遥感应用内容,使学生学以致用,了解整个专业各课程间的彼此联系,充分调动学生对专业的再认识,同时加强相关专业课程知识的学习和衔接[10]。

(二)创新教学方法

在遥感课程教学方法改革过程中,充分借助现代多媒体教学方式和手段,提高多媒体教学的教学效果。随着多媒体技术的发展,多媒体教学目前已被广泛应用于日常教学过程,通过多媒体技术的声、光、影、字等相结合,学生能够多方位获取知识。对比分析传统教学与多媒体教学方式的优缺点,在教学改革过程中本课程教师的课堂讲授方式较为灵活化,主要体现在关键知识或知识体系的框架上,通过板书形式在黑板展示,学生能够掌握学习重点,不至于因过多关注教师演示文稿文件,或演示动画或影片,而忽视教学重点、难点问题。同时借助多媒体技术易于内容表现,易于实践操作演示等方面的优点,制作图文并茂的演示文稿课件,对于需要现场演示的实验或展示的数据,进行多媒体展示。还可通过多媒体技术,及时将遥感技术发展相关新闻报道及相关应用展示给学生,使学生真正感受到立体化教学的视听感受。在学习知识的同时,加强学生的情感教育,提升学生的爱国主义热情[11]。

积极引导学生自主学习、互助学习、团队协作学习,提高学生学习积极性和主动性。传统教学主要是教师讲,学生听,缺少必要的互动环节。学生如果听不懂将会挫败自身学习的兴趣,进一步影响学生学习的积极性和主动性。遥感课程教学改革中教师课堂讲授方式的多样性,改变了总是教师一个人讲的局面,适度组织学生组成小组,每个小组成员轮番进行相关知识的讲解,互相查找不足,促进学生自主学习,提高学生积极性、主动性,使每个学生都可以参与进来[12]。

“3S科技兴趣学习小组”作为学生自主学习的学生组织,于2013年11月成立,其成员涵盖了地理科学专业各年级学生,甚至包括部分已经考入研究生在读的和已经参加工作的学生。通过高年级学生带动低年级学生,在读研究生分享学习经验,在职学生讲解实际工作中所需专业知识,专业教师引导,定期或不定期开展相关科技学术活动,以“全国GIS技能大赛”为载体,各类科技活动为主线,积极引导学生通过课外科技活动及科研项目的申报,提升自身能力,开阔自身视野,同时达到影响其他学生,提高整体学生学习兴趣的目的,进而提高学生学习的积极性和主动性。

(三)改革课程考核机制

贵州工程应用技术学院2013版地理科学教学大纲明确提出,针对专业课程考核方式的改革要求,总评成绩由平时成绩和期末成绩各占50%组成,足以体现学校给予教师对学生更加灵活性的考核方式。本次教学改革将平时成绩分为课堂笔记、课后读书笔记、参与相关科技活动项目、作业、考勤、期中测试等,期末考核试卷出题过程中,注重基础理论知识考核的同时,更加注重考核学生掌握知识的整体性,以及灵活运用知识的能力。

以“全国GIS技能大赛”为主题,积极引导学生通过参加大赛,提升自身实践能力,以及实际动手解决具体问题的能力。同时,围绕“全国GIS技能大赛”,积极引导学生申报学校实验室开放基金项目,全国大学生挑战杯课外科技活动项目,以及贵州省大学生创新创业计划项目等课外科技活动项目,以提高学生学习的主动性和自主性。通过具体项目的申报和实施,学生感到学有所用,学以致用,进一步促进自身自主学习的氛围。

三、“遥感概论”课程教学改革效果

通过遥感课程教学改革的实施,取得了一定的教学效果,学生学习兴趣、积极性和主动性大有提高。自2012年组织学生参加“全国高校GIS技能大赛”遥感组比赛,获得三等奖一次、优胜奖两次,共有20人获得“MapGIS工程师证书”;为培养学生应用能力和科研意识,积极组织学生申报各类各级课外科技活动,自2012年至今,遥感方向共获得立项项目有部级“大学生创新创业训练计划项目”1项,省级“部级大学生创新创业训练计划项目” 5项,校级“实验室开放基金项目”3项。

围绕学生实践能力提高,提高学生遥感专业技术应用,结合教学内容、方法和考核方式的教学改革,既提高了学生学习兴趣、自主学习积极性和主动性,提高了动手解决实际问题的能力,又获得了良好的教学效果,同时增加了学生的专业认知度和认同感,对整个专业的学习形成良好互动效果。遥感课程教学改革研究,为西部欠发达地区同类高校地理科学专业学生遥感能力的培养,以及地理科学专业应用型、技能型人才的培养提供了参考和思路。

参考文献:

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[10]那音太.“遥感图像处理”实验课程教学改革与实践

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[11]杜福光,刘晓春,高超.地方院校遥感课程教学模式改

革探究[J].测绘与空间地理信息,2015,(8).

[12]黄妙芬,李九奇,邢旭峰等.基于特色化理念的人才培

遥感技术论文篇(3)

期刊作为知识信息传播和交流的重要载体,能够快速报道国内外学科领域的前沿思想、发展动态和新型成果,而刊物专栏和专辑策划则是全面展示国内重大项目研究进展和系列性学术成果的最佳途径。近年来,随着空间科学和信息技术的飞速发展,测绘遥感领域学术期刊紧跟学科发展态势策划并出版了100多期影响力较高的专栏。其中:《中国图象图形学报》40多期,其主要特点是通过举办或参与计算机图像图形领域的大型学术会议报道新理论、新方法和研究成果产业化应用实例。《遥感学报》出版的30多期专栏学科特色鲜明、时效性强,充分体现了期刊传播知识、传承文明和先进导向的社会功能,例如2013年第4期的《灰霾遥感》专栏,利用遥感观测数据和气溶胶模型科学评估了灰霾污染对公众健康产生的负面影响,受到科研人员的广泛关注,并产生了强烈的社会反响,近3年该专栏9篇论文被引频次高达87次;此外,《玉树地震遥感应用》等专栏篇均被引频次均在10次以上。

《遥感技术与应用》《测绘学报》《地球信息科学学报》《国土资源遥感》《测绘通报》等均出版了10~20期专栏,例如《时空大数据公共卫生应用》《山洪/泥石流灾害遥感监测与数值模拟》《全球卫星气候遥感数据》等专栏[2],均体现出科技期刊服务国家经济建设、支撑领域学科发展、促进社会进步的重要宗旨。测绘遥感领域学术期刊专栏策划兼顾内容的学术性和形式的灵活性,既有不固定期次的单期专栏,也有从创刊以来精心策划的系列性专栏,后者已凝练成具有深远学术品牌效应的特色栏目。其中最具代表性的是《武汉大学学报•信息科学版》的《院士论坛》专栏,从创刊以来每期均有院士执笔阐述学科发展的宏观态势和前瞻观点,仅2016年上半年就出版了10篇文章。从中国知网数据库统计得出,李德仁院士为刊物贡献107篇文章、刘经南院士75篇、李清泉院士近60篇,地学领域80%的院士发文量在30~70篇。李德仁院士在该刊的被引频次为466次,下载次数高达1万1225次,李清泉院士分别为292次和6000余次[2]。院士论坛的高影响力也为该刊遴选进入中国精品科技期刊和EI、Scopus、美国剑桥科学文摘(CSA)等国内外重要数据库起到了推动作用。同时,该专栏加速了学科体系创新性建设发展,加速了学术知识的交流和传播,提升了刊物的学术水平和品牌效应,从宏观和微观2个层面对测绘遥感学科领域青年读者和作者的学术科研能力起到了带动和辅助作用。

类似系列性专栏还有《测绘学报》的《博士论文摘要》栏目,也为测绘科学技术领域学术交流和人才培养发挥了重要作用。学术会议是知识传播和信息交流的桥梁媒介,也是期刊提高学术影响力和经济效益的有效途径。近年来,测绘遥感领域学术期刊举办会议的规模和能力在进一步增强,会议形式有国内外期刊联合办会、期刊集群平台加盟期刊轮流办会、同领域期刊学术研讨会等,而通过学术会议征集和出版的专栏有力推动了科技创新研究和学术成果转化,提升了刊物的社会效应和市场效应。《中国图象图形学报》多次承担学科领域国内外大型学术会议的论文集及其出版物工作,策划出版了20多期会议专栏,例如第6~8届《数字电视与无线多媒体通信国际论坛》专栏、第7~10届《中国计算机图形学大会》专栏等。《遥感技术与应用》通过举办和参与“全球水遥感技术与应用专题研讨会”以及历届甘肃省遥感学会年会等出版了多期会议专栏。《遥感学报》出版了2期《海峡两岸遥感论坛》专栏,《测绘学报》出版了多期《中国测绘地理信息学会青年优秀论文》专栏。此外,学术会议也为刊物争取国际稿源、强化约稿工作、扩充审稿专家库和优秀作者群建设起着积极的推进作用。

二、学术期刊专栏策划与出版的内容特色

学术期刊专栏策划不仅注重选题的前瞻性和热点性,而且注重时效性和应用性[3]。主题的精心策划对于专栏和当期刊物的内容组织起着提纲挈领、贯穿全文的作用。测绘遥感领域学术期刊已出版专栏的主题涵盖学科多个研究方向,在理论探索、技术创新和模型验证的基础上,注重报道科研成果在深空探测、地矿资源、水文与水资源、气候变化与环境、灾害监测与评估、能源与安全、农情监测、信息服务以及工程建设等领域的广泛应用。例如《嫦娥三号遥感制图与定位》《气溶胶遥感观测》《SARS疫情时空分析与空间辅助决策支持研究》《全球农情遥感》《出行信息服务与民航数据库》等专栏,均体现出学术期刊的重要作用。近年来,学术期刊论文数据的出版和共享成为国内外新的研究热点,测绘遥感学科也面临着数据共享和再利用的发展前景。《遥感技术与应用》编辑部联合寒区旱区科学数据中心共同策划并出版了第1期《资源环境科学数据论文》专栏,得到读者和作者的广泛关注。《遥感学报》《地球信息科学学报》等也相继出版了《遥感大数据》《全球卫星气候遥感数据》《遥感大数据协同计算理论与实践》等专栏,积极探索科学数据与期刊关联出版的多种模式,推动了学术期刊内容传播和知识服务的进程[4]。

科技期刊是国家创新体系的重要组成部分,在反映我国科技水平、引导创新资源合理配置、促进先进科技成果转化过程中发挥着重要作用[5]。测绘遥感领域的学术期刊结合不同阶段国家发展战略和国民经济建设需求策划并出版了多期专栏,全面体现出学术期刊服务于国家创新体系建设的重要价值。一方面,通过持续追踪学科领域重大课题和科研团队的研究进展,对其学术观点和研究成果进行全面、系统的凝练和梳理,对其未来发展趋势的科学性探索和预见进行深入报道,例如《遥感学报》出版的《国家重点研发计划》专题和《国产卫星应用报道》系列专栏,《测绘学报》组织的《北斗/GNSS卫星精密定位与位置服务》专栏以及《遥感技术与应用》策划的《微波遥感》专栏等。另一方面,通过建立刊物与高校、科研单位、企业之间长效互动的合作关系,报道其高新技术、新型产品及应用案例等,突显出刊物服务于行业生产、地理国情监测和经济社会建设的重要作用,以及科研成果向现实生产力转化的潜在价值和发展方向,例如中欧合作的《龙计划》,以及《SAR海冰图像分割与分类技术》《陆表遥感数据产品的分析研究》《黑河综合遥感联合试验》《徕卡测量新技术应用》等专栏。

测绘遥感领域学术期刊通过专栏建设为学科领域作者和读者搭建了一个交流学术思想、传播科研成果和合作创新共发展的开放平台,凝聚了优秀作者的学术思想,满足了专业读者的阅读需求,拓展了审稿专家库和核心作者群范围,全面推进了学科体系发展和刊物整体建设。其中,应用性专栏或理论与实践相结合的专栏,不仅体现出重要的学术研究价值,而且为学科建设和社会发展起着政策导向、技术支持、经验借鉴和预警监测等作用[1]。例如《遥感学报》2008年出版的《四川汶川地震遥感监测评价》专栏,从不同角度精心汇聚了测绘遥感领域14位院士及专家的学术观点,及时向国家相关部门提供翔实、可靠的影像数据和灾情评估数据,为灾后重建及今后中国广大西南地区的灾害预警发挥了重要的参考作用,2013年中国科学院据此了汶川震区5年遥感动态监测和评估结果。2014年《遥感学报》又策划了《汶川地震灾后生态环境遥感监测》专栏,综合评估了区域森林植被恢复状况,并提出了未来该区域生态环境恢复重建的若干建议。类似兼具学术价值和社会服务效应的专栏还有《国家基础地理信息资源建设与服务》《时空大数据公共卫生应用》《京九沿线地区遥感应用》等专栏。因此,刊物发展既要重视内容为王,服务于学术交流和读者与作者,也要充分体现出社会服务功能和作用,推进国计民生建设和社会可持续发展。

三、关于优化刊物专栏建设的建议

测绘遥感领域的学术期刊发挥着传递知识信息的重要作用,满足了广大科技人员优先发表科研成果的迫切需求,所策划的多期专栏则为刊物发展起着“锦上添花”的作用[6]。通过对已出版专栏后续追踪和评价发现,随着理论研究的深入和模型方法的完善,与该主题相关的投稿作者数量增多、稿件内容质量更优,是对专栏文章的有益补充和佐证;因此今后要重视该类稿件的组织和发表。同时,刊物专栏策划应进一步加强对国家发展战略、重大研究计划和领域专业作者群创新性研究的持续报道,充分发挥专栏对刊物可持续发展的辐射效应和带动作用。通过专栏的辐射效应加速并拓展测绘遥感领域科研成果的传播交流,吸引国内外读者和作者的广泛关注,优化审稿专家和核心作者群建设,全面提升刊物的学术水平和品牌效应。通过专栏建设带动刊物专辑或专刊的出版,例如策划刊物纪念专刊、学术会议专辑等,实现二者相互促进、共生发展的目标。

遥感技术论文篇(4)

关键词:遥感 实验室建设 本科 思考 实践

中图分类号:G6 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)09(c)-0133-04

Reflection and Practice on Constructing the Laboratory for Undergraduate Education of Remote Sensing

ZHOU Ji LI Shihua ZHANG Xu

(School of Resources and Environment, Center for Information Geoscience, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu Sichuan,611731, China)

Abstract: Laboratory is an extremely important platform for undergraduate education of remote sensing. Because of the characteristics of remote sensing, both theories teaching and applications are required by a laboratory for undergraduate education of remote sensing. By selecting the laboratory for environmental remote sensing as a case, this paper describes the principles for constructing this laboratory and the detailed designed experiments. Furthermore, results for this laboratory are presented from four aspects, including the teaching of undergraduate courses, innovative training for undergraduate students, works on the bachelor theses, and the newly designed experiments by teachers. With the shared reflections and practices on this laboratory, lessons can be learned by other universities.

Key words: Remote sensing; Laboratory construction; Undergraduate education; Teflection; Practice

b感技术是空间信息技术的重要组成部分之一,目前各国都把发展遥感技术作为抢占未来科技制高点的国家战略。随着卫星及其应用产业纳入国家战略性新兴产业体系,以及高分辨率对地观测系统等国家重大专项的持续推进和新的应用领域不断兴起,遥感信息产业未来将保持高速增长[1]。目前,遥感技术已被广泛应用于防灾减灾、资源探测、环境、国土、农林业和水利等众多行业,并在相关领域取得了重要成果。

遥感实验是获取实测数据、强化方法应用、实践遥感理论、发展遥感技术的重要基础手段,对于大学本科期间相关遥感课程的学习具有举足轻重的作用。遥感本科实验室主要面向地理信息科学、遥感科学与技术、空间信息与数字技术及相关本科专业的遥感基础理论实践和遥感应用分析等的专业人才培养。该类实验室强调理论与实际应用相结合,通过开展遥感图像判读、数据采集、分析和应用等,增强学生对遥感知识的专业理论实践理解和应用分析能力,为测绘、国土、资源、环境、农林业、水利、减灾及气象气候等行业提供高技术专业人才[2-5]。该文以电子科技大学面向空间信息与数字技术、环境工程等专业本科教学建设的环境遥感本科实验室为例,介绍对该实验室建设的思考和实践成效,以期为国内相关高校的遥感本科实验室建设提供参考。

1 建设背景

电子科技大学资源与环境学院于2012年1月成立。学院成立初期有空间信息与数字技术、环境工程(按环境信息技术方向培养)两个本科专业,2015年新增地球信息科学与技术专业。为满足空间信息与数字技术等专业的教学,在学校的大力支持下,学院于2013年启动“环境遥感实验室”“地理空间信息工程实验室”和“环境工程实验室”的规划与建设工作。其中,环境遥感实验室主要依托于学院在遥感方向的专业人才队伍。

2 建设思路与规划

2.1 建设目标与总体思路

环境遥感实验室定位为学院遥感本科教学的理论与应用中心和实现培养空间信息与数字技术、环境工程实用型专业人才战略目标的重要支撑。实验室建设目标为较为先进的环境遥感教学实验平台、配置较为齐全的实验仪器,满足空间信息与数字技术、环境工程等专业的教学实验,直接支撑本科课程《空间信息导论》《遥感原理》《资源环境遥感》《数字图像处理》和《遥感综合实验》等的开展,使得学生在环境遥感实验室开设的实验项目中得到充分的实践锻炼。同时,实验室还将服务于本科毕业设计和创新训练项目,增强学生理论联系实际和实践动手能力。除该学院的相关专业外,实验室还将为本校电子工程、通信和航空航天等空间信息应用专业提供环境遥感实验平台。

根据学校本科实验室建设的总体规划,环境遥感实验室主要分2013年3―12月、2013年9―12月两期建设。综合考虑遥感类课程教学的需要、学校的电子通信学科背景和特色以及学校的经费投入,实验室第一期建设的指导方针为“涵盖基础理论、涉及重点领域、满足信息处理”,第二期建设的指导方针为“补充基础理论、增加重点领域、支撑信息处理”。其中,本科阶段遥感类课程涉及的主要基础理论知识点是地物反射、发射辐射理论,应用领域知识点则包括遥感在植被、土壤、大气、水环境等的应用,遥感信息处理知识点包括影像显示、预处理、增强和分类等。图1为环境遥感实验室的总体建设思路。

2.2 实验设计

环境遥感实验室建设之前,空间信息与数字技术、环境工程的本科教学中,与遥感紧密相关的课程实验仅有“土地利用遥感调查”。该实验依托于《遥感原理》,共10学时。为加强对学生实践能力的培养,在本实验室第一期建设中,共设计了6个实验,分别如下。

实验1:遥感图像处理与专题信息提取。主要内容:遥感图像处理软件的使用方法、遥感图像判读与土地利用现状调查方法等。共28学时。依托于《数字图像处理》和《空间信息导论》。

实验2:地物反射光谱采集与处理。主要内容:典型地物的光谱测量方法及其反射光谱特征分析。共8学时。依托于《遥感综合实验》。

实验3:地物辐射参数采集与处理。主要内容:典型地物红外辐射特征测量方法、相关热辐射仪器的定标方法等。共8学时。依托于《遥感综合实验》。

实验4:植被参数遥感采集与处理。主要内容:植被参数野外测量、植被参数的遥感建模及分析方法等。共8学时。依托于《遥感原理》和《资源环境遥感》。

实验5:土壤环境参数采集与处理。主要内容:土壤环境参数的采集与分析方法、土壤含水量的测定方法、土壤各层真实温度的采集方法等。共6学时。依托于《遥感综合实验》。

实验6:大气环境参数采集与处理。主要内容:近地面大气环境参数、气象因子观测方法。共6学时。依托于《遥感综合实验》。

第二期建设中,共设计了两个实验,分别如下。

实验1:水环境参数采集与处理。主要内容:水质采集测量方法、水质参数遥感建模及分析方法等。共16学时。依托于《遥感综合实验》和环境工程专业相关课程。

实验2:地球物理参数采集与处理。主要内容:地表主要地球物理参数的采集与分析方法,包括反照率等。共12学时。依托于《遥感综合实验》。

2.3 仪器设备购置

根据环境遥感实验室建设中设计的8个教学实验,规划购置的主要实验仪器设备(含专业软件)包括ENVI/IDL软件(含扩展模块)1套、地物光谱仪2套、植物冠层分析仪1套、叶绿素仪3套、激光测距测高仪3套、电子天平3套、在线固定式测温仪3套、黑体辐射源1台、手持式测温仪4套、烘箱1台、土壤水分监测仪3套、气象辐射站1套、多参数水质监测仪1套、土壤温湿度自动监测系统2套、植物冠层分析仪1套、台式计算机10台等。学校共投入经费约128万元。

3 实践成效

3.1 本科教学

环境遥感实验室遵循“边建设、边使用;边实践、边总结”的思路,于2013年秋季学期即投入本科教学。至2013年12月,环境遥感实验室第一期、第二期建设基本完成,并顺利通过学校组织的验收。利用已购置仪器,2013―2014学年秋季学期和2014―2015学年秋季学期,依托《遥感综合实验》课程,开设了32个学时的实验课程,参与学生分别为28人、21人,实验内容涵盖了上述大部分实验项目。2013―2014学年夏季学期依托《数字图像处理》课程,开设了相关实验,参与学生数为50人。2014―2015学年秋季学期依托《资源环境遥感》课程,开设了10个学时的实验课程,参与学生为24人。图2为《遥感综合实验》课程学生室外实验照片。

3.2 本科创新训练与毕业设计

除支撑课堂教学外,本科实验室的其他重要职责还包括支撑本科创新训练、毕业设计等。截至2016年,该实验室已支撑了多名学生的本科毕业设计,如“基于ASTER数据的成都平原土壤水分反演”“基于MODIS EVI-Ts特征空间的土壤水分反演”“基于MODIS数据的中国西南地区干旱时空特征分析”“建筑表面温度的日变化特征及其影响因子分析”“校园水环境水质测量及其光谱特征分析”“土壤湿度对土壤剖面温度与表面温度的影响分析”等。还支持了本科生的本科创新训练项目“基于MODIS数据的中国西南干旱时空特征分析”“我国多云雾地区地表温度时间序列构建与应用”“针对AMSR-E地表温度的验证与评价研究”“基于三维激光点云数据的园林植被立体实测建模”“校园水体颗粒污染监测研究”等的开展。通过参与上述工作,学生得到了充分锻炼,一方面增强了对遥感的兴趣;另一方面促进了对课堂教学内容的理解。

3.3 教师新实验项目开发

在学校“新实验建设专项”的支持下,空间信息与数字技术专业教师也依托于本实验室,不断设计与开发新实验项目,如“植被叶面积指数测量及遥感反演”“基于Matlab的RS图像处理方法设计”“地物反射、辐射测量与遥感波段匹配实验”“基于三维激光扫描的空间地物建模”“典型地物热红外图像采集与处理实验”“典型地物方向反射/发射特征观测与分析实验”等。所开发的新实验项目,也陆续应用到本科课程教学中,并实现对实验室原有实验项目的更新升级。

3.4 实验室管理规章制度建设

为保证实验室的有序运行,该实验室由专人管理,并相继形成了《环境遥感实验室设备目录》《环境遥感实验室管理制度》《环境遥感实验室仪器管理制度》《环境遥感实验室仪器借用登记表》等规章制度和文档材料,做到仪器设备的有序、规范化管理。从3年的运行效果来看,实验室仪器使用率合理,实验室仪器设备目录、仪器介绍、仪器设备管理制度和仪器借用都有严格规范管理和相应记录文档,未出现仪器设备事故。

4 结语

环境遥感实验室自2013年开始建设,同年底初步建成,至今已运行三年,较好地支撑了《空间信息导论》《遥感原理》《资源环境遥感》《数字图像处理》和《遥感综合实验》等课程的教学以及本科生的本科毕业设计、创新训练等,达到了预期的目标。此外,部分设备还支撑了研究生的教学和教师的科研工作。环境遥感实验室作为学院遥感本科教学的理论与应用中心,成为我校培养空间信息与数字技术、环境工程等专业人才战略目标的重要支撑。下一阶段将根据电子科技大学的学科背景,开展实验室在“遥感+信息”融合方面的探索,并支撑《遥感原理》等融合课程的建设。

参考文献

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[3] 曾永年,谭柳霞,王慧敏.我国高校遥感科学与技术专业现状分析[J].测绘科学,2016,41(5):168-172.

遥感技术论文篇(5)

关键词 遥感;应用;发展趋势

中图分类号TP75 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)68-0209-02

1 遥感的定义与分类

1.1 遥感的定义

遥感,从广义来说泛指各种非接触、远距离探测物体的技术;而本文谈论的遥感是指电磁波遥感,即狭义的遥感,其定义是:从远距离、高空以至外层空间的平台上,利用可见光、红外、微波等探测仪器,通过摄影扫描、信息感应、传输和处理等技术过程,识别地面物体的性质和运动状态的现代化技术系统。

1.2 遥感的分类

按照研究对象遥感可分为资源遥感与环境遥感两大类[1],资源遥感以调查自然资源状况和监测再生资源的动态变化为主。环境遥感则是对自然与社会环境的动态变化进行监测并做出评价与预报的统称。此外,按照应用空间尺度遥感可以把遥感分为全球遥感、区域遥感和城市遥感三种类型。

遥感是一门综合性的技术,它涉及地理学、测绘学、计算机科学与技术、规划管理等许多学科。它的概念和基础是物理学、测绘学、地质学、地理学;它的技术支撑是航天技术、计算机技术和图像处理技术。伴随着航天技术的不断进步,空间遥感对地观测获得了巨大的发展,可以预计,在今后的遥感发展过程中,全方位、全覆盖、多角度、高分辨及高时效的遥感观测系统,将会被广泛的应用在各个领域的调查研究工作中。

2 遥感应用

遥感的应用已从上世纪早期单纯的军事用途扩大到现代生活的各个方面,如土地管理、气象预报、全球变化研究、灾害监测、资源调查与动态变化监测、生态调查、旅游、交通等各行各业,成为服务人类现代生活的重要高科技手段之一。

2.1 遥感在土地资源中的应用

遥感技术是土地资源状况调查评价与动态监测的重要技术手段。随着遥感技术在空间识别、地物波谱识别和变化时间识别方面能力的提高,土地遥感正在成为遥感科学的重要分支。我国历来对国土资源十分重视[2],特别是自国土资源部成立以来,非常重视土地资源的动态监测工作,从1999年开始,遥感监测工作作为国土资源大调查的重要组成部分,连续16年,每年开展对全国重点地区的遥感监测。

土地遥感的应用领域包括[1]:监测建设用地变化趋势、布局及规模;为土地资源管理提供现势基础资料;辅助检查土地利用总体规划执行情况;复核土地变更调查;辅助开展土地变更调查;辅助开展土地利用现状图更新;基本农田保护区监测;配合土地执法检查。

2.2 遥感在矿产资源中的应用

不论用什么方法找矿,了解矿床形成过程和成矿原理都是非常重要的,遥感找矿也不例外。在漫长的地质年代里,沉积、岩浆及变质三大类岩石也在不停地进行转化,在地质构造等作用下,可以在不同类型的岩石中,形成由各种不同的金属矿物和非金属矿物富集而形成的各种矿床,而遥感影像能够真实

地记录地球表面三大类岩石的光谱与纹理特征。同时,采用遥感技术圈定各类构造形态、色异常等现象,对于矿产调查、圈定成矿远景区、成矿预测也有着重要的指导作用。遥感技术寻找油[3]是通过提取遥感影像的烃类微渗漏信息来预测油区的烃类微渗漏晕以其特有的波谱特性可以被遥感技术检测,从而实现油气预测,这也是遥感技术直接找油的原理。

2.3 遥感在城市建设中的应用

城市是一个时代经济、社会、科学和文化的汇聚点,在全面建设小康社会中,我国城市化速度还将加快。遥感在城市建设中应用主要为以下三个方面:1)城市景观结构调查。土地是城市赖以存在的物质基础,城市遥感首先就是调查城市土地利用状况,提供工商业、文化、交通、绿地和水体的分布和面积;2)城市道路规划与交通环境分析。低空航空摄影[4]对全市车流的瞬时调查,就可以几乎同时测出各个路段和交叉路口的机动车和自行车的车流密度,编绘出主要道路交叉口的车流量图,既简便易行,又准确可靠,在交通管理、道路拓宽和过街桥、立交桥选址等方面,都能够发挥作用;3)城市环境污染调查。受污染损害的植物[5],叶片叶绿素降低,在彩色红外像片上红的成分减少,污染程度通过影像色调的变化被记录下来,再参考树木缺株、形态或冠幅变小的程度,就可以绘制出分轻、中、重三级的污染程度。

2.4 遥感在海洋领域的应用

海洋遥感[6]是指以海洋及海岸带作为监测、研究对象的遥感,包括物理海洋学遥感、生物海洋学、化学海洋学遥感与海水监测、海洋污染监测等。海洋遥感大幅度提升了海洋调查技术水平,与其余调查手段相比,具有很明显的优势。如:不受恶劣自然条件的限制、拓展了海洋调查的广度、能够实时长效的进行检测、庞大的信息获取量以及应用范围的多样性。

2.5 遥感在气象中的应用

气象卫星的出现,为人类自上而下观测大气层和地表、生态的变化提供了一种新型可靠的手段,由此应运而生的卫星气象[3]成为大气科学发展史上又一新的里程碑。气象遥感的研究内容主要包括两个方面:一是寻找从卫星上探测和获取大气中主要气象要素和大气现象的理论和方法;二是研究卫星资料的处理技术和使用方法。例如利用红外通道和可见光通道中对比,可以很好解决大雾区、中高云区及地表的区分问题,区别出哪些是雾,哪些是云,哪些是地表,此外利用遥感还可以对沙尘暴有很好的监控作用。

2.6 遥感在地质灾害管理中的应用

传统的获取灾害损失评估信息方法主要依靠地面调查以及历史资料,耗费时间过长且因资料更新滞后,不能及时的体现地质灾害管理的作用。随着遥感技术及其他相关高新技术的高速发展,地质灾害遥感调查正处于逐步推广的阶段。卫星遥感技术的宏观性、全天候和全天时以及周期性,为地质灾害的研究提供了强有力的手段,并逐渐成为地球灾害监测系统工程中的主要技术。遥感技术已经应用于地质灾害管理的整个过程。在地质灾害调查、监测、预警、评估的四个阶段中,均能够及时准确的提供调查、评估、预警,为地质灾害管理工作的开展提供依据。

2.7 遥感在考古中的应用

考古工作,是探索人类文明发展的重要手段。随着考古研究工作的扩展,考古学家们从了解个别的考古遗址文化上升到对某一地区、某一国家,或者是更大范围的一个时空去认识人类文明的发展,这就需要考察更大的范围与空间,仅依靠地面的考古资料就显得不足,而且也很难使资料收集得完整,利用肉眼去观察分析考古遗迹现象受时间、地点、气候、光照等诸多因素影响,具有很大的局限性[8]。而高分辨率遥感图像、航拍像片的分辨率均可达到1m左右,同时可全球、全天候覆盖,加上特殊信号可以穿透地表,开展更加精确探测的探测工作,这些先进技术在考古研究、文物保护管理上可起到决定性的作用。

从考古的角度来看,人类遗产的挖掘是继承和弘扬古代文明的重要途经。利用遥感技术开展古遗址寻找、普查研究是最为有效的手段。遥感信息古遗址研究不仅可以填补或充实人类文明历史,而且对研究古代地缘政治,确定历史时期的军事和疆域争议十分重要,且将大大提高田野考古的效率和质量,把我国的考古学提高到一个新的高度。

3 遥感应用的发展趋势

随着遥感技术应用研究的深入发展,遥感数据分辨率不断提高,数据量持续增长,数据处理的方法和程序也日趋复杂,从而导致GIS系统所需要解决的问题也越来越多,GIS的发展也更加偏向于解决数据的存储、管理和处理,但这样并不能从根本解决问题。经过不断的总结,最终发现如果想要解决实际应用中出现的问题,就必须多技术、多方法、多角度、多渠道对数据进行搜集处理。遥感技术,是一种信息获取的技术,相对缺乏信息处理、提取以及解决问题的能力。因而科学家们将遥感技术与GIS、GPS、计算机、仿真、虚拟等多种信息技术紧密结合,共同应用解决复杂的综合问题。

“3S”技术集成就是在这样的背景下产生的,3S技术[10]即指遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GPS)3种技术集成的总称。“3S”集成技术的应用,是一个自然的发展趋势,RS和GPS为GIS进行空间分析提供了更新区域信息和空间定位信息,从RS和GPS提供的大量数据中提取有用信息,并进行综合集成,使之成为决策的科学依据。GIS、RS和GPS三者技术的集成,形成了一个更加完整、准确及实施的对地观测、分析及应用系统,从而推动了遥感技术的进步。

4 结论

综上,遥感应用既是系统科学又是系统工程,既是区域性的又是全球性的,既是边缘科学又是交叉科学。通过对以上土地监测、地质矿产调查、城市建设、环境与灾害监测、海洋、气象与考古遥感等几个主要方面遥感技术应用的介绍,可以看出遥感已经渗透到社会生活及科研领域的各个方面,3S技术的集成已经成为必然,我们应该进一步发掘遥感技术应用的潜力,开拓遥感技术应用的新局面,更加有效的保护和科学的利用好我国的资源与环境。

参考文献

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遥感技术论文篇(6)

关键词: 遥感地质问题 关键技术

中图分类号:F470.1 文献标识码:A

前言

随着计划经济向市场经济转轨, 地矿行业各遥感应用部门更加重视遥感技术的发展。目前大型的遥感应用和研究项目大多采用公开招标、公平竞争的方式确定承担单位, 另一方面地质工作的难度正在不断地增加。面对这些挑战, 近年来地矿行业各部门更加重视遥感技术的发展。

一、当前我国遥感地质工作的基本特点

1 遥感技术队伍经过工作实践更加成熟

( 1) 我国遥感地质队伍已建成多层次的组织机构。我国遥感地质队伍是随着遥感技术的普及和应用的深入不断壮大的, 在各部门的重视下, 现在地矿行业各部门都建立了地质遥感中心; 各大区局、省局建有遥感站、所; 地质大队则设有遥感队、组。形成了组织有序、结构完善、技术互补, 信息相通的三级网络组织系统。

( 2) 已建成一支具有较高的知识层次的遥感技术队伍。遥感技术是一集多种学科最新科技成就于一体的高新技术, 遥感地质应用则涉及众多地学领域的知识, 因此遥感科技人员必须具有遥感、地质和其它相关学科的理论知识和相应的工作经验。经过多年努力, 地矿行业遥感队伍已普遍成了知识密集型的队伍, 各部门具大专以上文化程度的职工人数大多超过60% ,而且具备了一批掌握多种学科知识的综合性人才, 技术结构日趋合理。近年来, 各单位在注意提高职工总体技术素质的同时, 重视把一些理论基础扎实、思路开阔、善于接受新生事物的年青人安排到重要的技术岗位上, 让他们在实践中锻炼。无疑, 这些年青科技人员的迅速成长,将为遥感地质事业的发展带来朝气蓬勃的活力。

( 3) 遥感队伍保持了地质健儿的优良传统。随着地质工作的深入, 近年地矿行业承担的遥感地质应用项目大多集中在边远省份或一些自然条件较差的地区, 如新疆、西南“三江”、藏北、大兴安岭等地。为了获取实地调查资料, 验证遥感解译结果, 科技人员常常深入崇山峻岭、森林沼泽, 继承和发扬了老一辈地质队员不畏艰险, 勇往直前的光荣传统。由于各地区地矿行业的遥感队伍普遍具备较强的技术实力, 富有战斗力, 在一系列国家、部委级的大中型遥感项目中取得了显著成绩, 大多数成员已成为各省区遥感中心以及全国地方遥感应用协会的核心和中坚力量。

( 4) 我国遥感地质队伍经受了改革浪潮的考验。随着改革的深入, 地矿行业的遥感单位也在经历机构的体制转变和队伍的战略性调整, 以适应社会主义市场经济的发展。在这种新形势下, 各单位一方面充分调动广大科技人员的聪明才智和积极性, 做到人尽其才, 调整机构, 缩减编制, 合理安排分流下岗人员; 一方面解放思想, 开阔思路, 在完成地质指令性任务的同时,拓展服务领域, 提高效益, 使遥感地质队伍变得越来越精干。

二、存在的主要问题

1理论基础和应用基础研究不足或滞后已成为技术进步和应用向纵深发展的障碍。虽然中国国土资源航空物探遥感中心(以下简称为航遥中心)定位为遥感应用部门, 但对于行业和专业应用的一些理论基础和应用基础问题, 如遥感地质信息机理、岩矿波谱(反射、发射、微波等)特征及其地质意义等, 完全依靠他人的研究成果, 或指望和等待他人研究, 是不现实的, 也远不能满足应用的需求。

2数据获取能力严重不足, 长期依赖国外资源卫星, 难以提供长期、稳定的数据保障; 缺乏一些对地质应用很有价值的新型数据源(如高光谱数据) ; 航空遥感数据的集成度较低, 机动和应急反应能力不足。

3一般化的研究较多, 甚至多有重复, 深层次的研究较少; 面上的问题研究较多, 针对典型地质问题或需求的研究较少; 跟踪、模仿性研究较多, 探索性、前瞻性的研究较少。

4研究分散, 技术集成度较差, 方法的协同应用能力不足。

5信息基础设施、实验手段和技术保障能力的建设和发展滞后, 制约了研究向纵深方向发展;成果的智能化、产品化的程度较低, 影响了技术方法的规模化应用和推广。

6研究缺乏系统性和连续性, 急功近利仍较严重; 科研项目管理等同于工程项目或生产项目,难以按照科学技术发展的规律规划和部署工作。

三、遥感地质存在的问题及关键技术

1高光谱矿物填图技术的发展和深化。矿物填图可以说是高光谱最成功的,也是最能发挥其优势的应用领域,它使遥感地质由识别岩性发展到识别单矿物以至矿物的化学成分及晶体结构。在可见短波红外谱段,识别的矿物主要为等过渡元素的氧化物和氢氧化物、含羟基矿物、碳酸盐矿物以及部分水合硫酸盐矿物,可识别的矿物可达近40 种。

2遥感地质学由定性步入定量化发展阶段。高光谱、高分辨率、热红外多/ 高光谱、雷达干涉、激光雷达、GPS、POS 系统等技术的兴起和发展,使遥感地质学不再局限于基于图像色调与纹理特征的目视解译,而继表层遥感应用领域之后,逐渐步入了定量化发展阶段。

3技术集成和应用技术体系构建。地球是一个复杂的开放巨系统,将地球科学作为系统科学,以整体论和系统论的观点研究地球已成为地球科学家的共识。对地观测技术以其宏观性、区域性、综合性、多尺度及高频度,已成为地球系统科学研究不可缺少的手段。系统论的奠基人钱学森院士指出,研究开放复杂系统和复杂性科学的方法是“从定性到定量的综合集成方法”。以复杂性科学理论方法开展技术集成,构建应用技术体系,建设应用技术系统将成为当前遥感应用发展的主流。对于遥感地质应用而言,在目前的发展阶段,技术集成和应用系统建设主要有以下两种类型。

a应用技术系统。针对特定的应用领域,根据不同遥感手段和不同技术方法的特点,将多种遥感技术、多种遥感信息及多种数据处理信息提取方法有机地加以优化组合,集成为优势互补、协同作业的应用技术体系,以提高整体应用的水平、成效和技术经济效益。如遥感地质调查与地质找矿技术系统、地质灾害调查和监测技术系统、地质环境调查和评价技术系统等。

b.业务运行系统。针对特定的应用目标,将遥感数据及辅助数据和环境数据的采集、数据处理、信息提取、信息分析、专家知识、应用模型、真实性检验、信息服务等技术环节和技术方法,按专业要求和统一标准加以集成,形成具有业务化运行能力的运营系统。如矿物填图系统、地面沉降监测系统及矿山资源开发多目标遥感监测系统等。

4遥感服务由以数据服务为主

向技术服务和信息服务转变。与遥感地质应用技术系统,特别是业务运行系统建设同步,遥感向社会所提供的服务也将由数据服务为主逐渐向数据、技术和信息综合服务转变。地质信息是经济和社会发展不可或缺的重要基础信息。新的经济社会发展形势对地质工作提出了更高的要求。按照“国务院关于加强地质工作的决定”的要求,为缓解资源约束,保障经济发展,推进城乡建设,开展国土整治,防治地质灾害,改善人居环境等提供客观、准确、现时的地质信息服务,是中国地质调查局遥感地质工作的重要战略任务和主体目标,也是遥感地质发展的必然。

结束语

长期以来, 地矿行业的遥感单位之间建立了良好的合作关系, 互相支持, 共同完成了许多在国内有影响的大型项目。近年, 地矿行业的遥感单位也加强了与其它行业遥感单位的合作, 为发展我国的遥感事业而不懈努力。

参考文献

[1] 陈旭锋.遥感地质勘查技术发展趋势研究[J]. 民营科技. 2012(04)

[2] 郭峰利,杨联荣.浅谈地质找矿中的遥感技术[J]. 中国新技术新产品. 2012(08)

遥感技术论文篇(7)

关键词:土地资源管理;遥感课程;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)17-0088-03

从1980年国家科委制订遥感科技发展规划以来,遥感信息技术逐步应用于国家决策、土地资源调查、环境保护、灾害监测、国防建设等各个领域,为人类认识国土、开发资源、监测环境、研究灾害以及分析全球变化提供了新的途径。近年来,全国从事遥感的企事业单位发展势头迅猛,利用遥感技术开展科研及工程应用类项目日益增多,各级测绘、土地、林业、农业、水利等相关企事业单位,对于遥感技术应用及二次开发等人才结构与人才素养的需求也在不断快速增长。目前遥感专业的应届毕业生备受用人单位青睐,2015年本科应届生的就业率达到91.74%。此外,全国有120多所高等院校的农学类、地理科学类、测绘类、土地资源管理类等专业均设置了与遥感相关的课程。随着就业市场竞争日趋激烈,企事业单位致力于提高自身的技术与综合水平,也不断要求遥感技术人员需熟练掌握常用软件信息处理技术(如Erdas,Envi、PCI及Matlab等),同时具备应用和创新能力。因此迫切需要高校遥感课程向实践应用和创新能力方向改革,以便满足国家各个领域对于遥感专业技术人才的需求。

一、土地资源管理类遥感课程教学存在的主要问题

遥感课程是高校土地资源管理专业本科生专业基础课,致力于培养学生学习遥感图像处理与应用的基本理论与处理技术,熟练掌握图像解译与计算机分析的能力,能在国土、城建、农业、房地产及相关领域从事土地调查与评价、土地利用规划、地籍管理等领域的专业技术人才。目前该课程的教学主要存在以下几个方面的问题:

1.缺少与专业学科发展相融合、学生基础相适应、理论与实践相结合的特色教材。目前,各高校沿用的理论教材中,陈述彭、赵英时及孙家m主编的教材适合遥感专业,梅安新的遥感导论适合在非遥感专业中普及。近年来,相当一部分土地资源管理专业教师借助遥感信息处理技术在全球变化、土地资源调查与评价、土地利用规划、节约集约用地分析、土地整理与复垦、耕地保护、农村居民点演变、宅基地退出机制、新型城镇化、生态响应机制等科研领域取得了良好进展,但目前使用的教材在应用方面的介绍尚没有纳入近年来的相关热点与研究成果,沿用教材与本专业特色之间缺少衔接。

2.课程实践方式单一,未能充分发挥学生学习的积极主动性。遥感课程的主要特点在于理论与实践高度结合,通过理论与实践的结合可以使学生更好地掌握抽象的理论知识,并能够较快地培养起软件操作和实际应用能力。由于学时所限,目前多数高校的遥感课程设置45学时,其中实践课程15学时左右;理论教学内容为实践教学内容的两倍,实践教学也以常规上机操作为主。遥感课程的实践环节应该同时包括上机操作和野外实地考察。通过一定课时的野外实践,学生们可以更清楚地明了遥感图像目视解译与地物类别之间的内在联系。此外,遥感课程缺少与专业发展相结合的科研项目及实践案例的讲解与练习,使得学生大多停留在书本上理解知识点,即便学会了简单的上机操作,也难以深入掌握理论知识并灵活运用到真实案例中,一定程度上抑制了学生创新能力的提升。

3.实验所用的遥感图像数据不够丰富,加大了实践教学中图像对比、融合及变化等分析的难度。部分高校购买了多种不同分辨率的遥感影像数据并建立了影像数据库。然而仍有一些学校的地学类专业缺少实验科目所需要的遥感影像数据,大部分依旧采用地理空间数据云,USGS等网站的免费数据,这些免费遥感影像数据的精度达不到足够的标准,难以让学生充分认识不同影像数据的特点及用途,不利于学生对于遥感图像处理技术与方法的掌握。

综上所述,遥感图像处理在教学过程中需结合具体案例,从课程结构、内容体系、教学手段等方面进行调整,使课本知识与实操紧密结合。同时,还可以通过安排学生们适当学习相关的软件二次开发,培养学生的技术创新、自主学习与实际应用能力。

二、遥感课程建设与改革探讨

1.加强土地资源管理类遥感教材建设,更新遥感图像处理与应用教学内容体系。结合当前社会对于遥感应用领域人才需求进一步更新教材,修订完善教学大纲,开展基本原理教学内容、体系和方法改革的讨论和研究,编写出版具有本专业特色的课程教材。教材可从绪论、理论基础、应用技术及实际应用这四个部分编写。绪论部分,在对遥感的基本概念、遥感系统进行阐述的基础上,结合当前国内外的热点领域、方向、经验及成果展开叙述,并进行对比分析,力求学生掌握遥感在土地资源管理领域的应用趋势。理论基础包括遥感的物理基础(地物波谱原理;多光谱遥感、高光谱遥感、微波遥感数据的本质区别)以及平台概述与传感器原理的介绍,通过问题引导及应用举例的方式,使学生熟悉地物电磁波谱特性并了解成像原理。应用技术包括图像预处理(图像辐射校正、几何校正、图像增强及融合)、图像目视解译(目视解译原理与方法、认识图像识别特征、遥感像片判读)、图像的计算机解译(模式识别原理;监督分类与非监督分类;多种特征提取常用方法)及变化检测四大部分,实习设计部分包括ENVI/ERDAS软件在b感图像分类中的应用、遥感与GIS、RS集成应用等内容。编写教材时,应注重各种方法的基本原理、特点、适用范围等,强调掌握技术原理和方法及软件实现手段。最后再将目前国内外在土地资源管理领域的实际案例放进遥感应用章节中。

2.实施多样化理论教学方式,充分调动学生学习兴趣,提高理论教学效果。基础知识教学时,教师们应改变传统的教学习惯,通过多媒体教学、互动式教学、课堂讨论等多样化理论教学方式的交叉使用,调动起学生的学习积极性,培养学生的实操能力,并构建起一种师生良性互动的有效机制。加强对学生学习方法的关注与指导。在理论学习中引导学生自主思考,为学生营造有利于其自主创新学习的课堂氛围,提供生动而具体的材料,培养起学生自主学习的积极性,使学生带着兴趣主动参与到课堂教学中去。新型的课堂教学应强调学生间的互动,可以给学生小组一定的时间就某个有价值的关键问题进行讨论,并在课堂上有各小组代表进行交流,在积极与他人互动讨论中加深对知识的理解。教师在此过程中主要扮演活动指导者的角色,同时也是活动平等的参与者,为遇到难点的学生提供帮助与建议。教改应倡导一种“自主学习课堂”的教学模式,该模式下理想化的学生参与课程流程应是“在预习中提出疑问―在交流中自主探究―在教师讲解中反馈问题―在得出结论后重新消化知识”。在理论教学完成后,再对主要知识点进行串讲,并分析其中存在的问题及将来的解决土建,从而让整个教学体系趋于完整,教学过程有的放矢。

3.增加上机实践与野外实践环节,促进教学与科研的结合,实现理论与实际的对接。为了提高学生实操能力,实践课程的安排应遵循从简单到复杂的原则,在遥感课程课堂教学中,穿插一定课时的上机操作与野外实践课程,遥感数字图像处理涉及的原理和算法很多,因此上机实践环节需要教师将课堂教学中的理论知识与上机实验教学中的软件操作紧密结合,使学生真正理解并熟练掌握遥感图像处理的重要功能。需要与课题讲授的内容相穿插的实践操作部分包括:辐射校正与几何矫正、图像增强处理、目视解译、计算机分类以及图像变化检测。实验课通常使用Erdas或ENVI软件作为平台,并采用AVHRR、MODIS、TM、SPOT、QuickBird等多种分辨率的影像作为实验数据,对应不同的理论模块逐一进行各项实验内容的演示与操作,学生们在教师引导下完成实验内容,并及时收集学生们的实验结果,了解学生对于实验内容的掌握程度,并及时其中存在的问题予以说明,为下一轮实验教学总结经验。实践表明,学生们参与上机操作的意愿较高,对于实验过程中遇到的问题能够及时向教师反馈,实验效果良好。这种理论知识和实验内容相互交叉、反馈式学习的方法提高了学生们对于遥感图像处理软件的操作水平。

野外实践教学重在培养学生正确认识不同地物的反射光谱特征及其差异,帮助学生掌握地理学、土地资源学、地貌学、城市规划等相关课程的原理,培养学生野外发现问题、分析问题和解决问题的能力,掌握对考察地区的地理位置、自然条件、经济区位、地形地貌等内容的综合考察流程与方法,满足现阶段土地资源管理专业遥感课程、土壤地理学课程、地貌学课程等实践教学的需要教学与科研需要。

在制订野外实践教学计划时,要正确处理好理论教学、上机实践与野外实践教学之间的关系,将野外实践教学作为遥感图像处理课程中的有机部分予以统筹安排,制定相应的野外实践教学计划,编写野外实践教学大纲,切实提高野外实践教学的质量与效率。

4.改进教学环境资源,加大软硬件的投资,进一步完善师资队伍建设。由于受到实验教学条件和师资等因素的限制,遥感专业旧有的传统教学模式与实践课已不能满足当前教学发展的需要。因此教学环境的更新建设将是教学改革的新重点,也会成为传统教学的有力补充。具体来看,教学环境的改革应主要集中在加大软硬件的投资建设与加强师资队伍建设两个方面。软硬件条件的好坏是取得良好教学效果的基础,对于优化教学设施与环境,提高学生实践操作的兴趣及重视程度都起着至关重要的作用。因此,学校应重视遥感图像处理专业实验室的建设,配备大容量、高性能的计算机硬件以及Erdas、ENVI、Arcgis、PCI等专业处理软件,为实践教学打下良好的基础。另外,部分院校土地资源管理专业缺少遥感精品课程,可以通过尽快组织精品课程申报与建设,整合土地资源管理专业实验室的课件资料、教师队伍、遥感数据、科研成果、实际案例及硬件设施等各项资源,搭建网络学习平台,推广发展网络学习,保证教师与学生之间及时有效地进行信息交流和共享,大大提高教学效率。

对任何课程来说,师资队伍关系着教学改革成败以及教学效果的好坏。学校应提高教师的准入门槛,一线教师应达到研究方向紧跟学科前沿,授课方面不枯燥乏味,授课过程中能与学生积极互动,对实践课中出现的问题能够快速解决等基本条件。学校还应努力提高在职教师的专业知识水平,秉持“请进来、走出去”的工作思路,为教师参与科研项目提供更多的机会,以期拓展教师培训渠道,为课程改革提供支持,提高本课程教学队伍的整体水平,形成一流的教师团队。除此以外,可以继续加强教研教改的研究,通过教改促进教学水平的提高,提高教学质量,深化教育教学改革。还应加强科研与教学的相互促进,并引导学生开展大学生创新课题申报,使学生以小组团队方式共同研究土地资源管理领域的热点问题,达到以项目促学习的目标,增强学生学习创新能力。

三、总结

遥感图像处理是当前国土资源、环境监测、灾害预警等领域的重要应用技术之一。在新技术日新月异的今天,航天技术的快速发展为遥感发展与应用带来了难得的黄金阶段,遥感业务所服务的对象也因此不断得到扩展。遥感课程作为时下最热门的学科之一,各大高校应更新教学手段与方法,致力于培养适应国民经济发展所需要的遥感专业技术创新与应用人才。高校遥感课程教学改革应立足于常年教学经验与科研成果,结合院校的专业特点,针对教学内容、教学环境、教学方式进行探索。我们应对传统理论与实践教学脱节的教学方式予以改进,通过课堂教学、上机操作与野外实验教学有机结合、相互交叉、及时反馈的方式指导学生掌握理论知识与操作技能;采用教学传授与科学研究联合培养的模式,指导学生参与具体的科研与实验项目,使学生能具备一定的程序开发素养和技术创新能力。在未来的教学实践中,遥感课程的教学将不断予以调整与完善,丰富教学手段,适应遥感学科的发展,并能够基于当前社会与市场对遥感技术人才的需求,不断为社会培养理论知识与实践能力都达到标准的全面型人才。

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