_遥感原理与应用_教学方法的探讨

地理空间信息

ＧＥＯＳＰＡＴＩＡＬ

ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ

Ａｕｇ．，２０１１Ｖｏｌ．９，Ｎｏ．４

《遥感原理与应用》教学方法的探讨

卢晓峰，刘春国

（河南理工大学测绘与国土信息工程学院，河南焦作454000）

摘

要：结合教学经验，主要从基础理论教学和实验教学两方面对《遥感原理与应用》课程的教学方法加以探讨。在基础

理论教学方法中提出：不同专业的教学内容、教学重点和深度应有所不同；要不断更新知识点；要营造互动活跃的学习氛围。在实验教学方法中提出：把ERDAS 或ENVI 软件的使用穿插进入课堂教学中；课堂实验与集中实习相结合，验证型实验与提高综合型实验及研究设计型实验相结合。在教学过程中运用探讨的教学方法，使学生在深刻理解并掌握基础理论知识的同时，还提高了其实践能力、综合分析解决问题的能力和创新能力。关键词：遥感；测绘；教学方法中图分类号：P237.9

文献标志码:B

文章编号:1672-4623(2011)04-0162-03

收稿日期：2011-03-03

项目来源：河南省教育厅自然科学研究资助项目（2010A420004）。

随着1957年苏联第一颗人造地球卫星的发射成功，遥感技术开始迅速发展并广泛应用于测绘、国土资源调查与动态监测、城市规划与管理等各个领域。遥感对地观测技术是一种先进的获取地球空间和属性信息的重要技术，它拓宽了单靠人眼观测地球的能力，成为空间科技发展的重要数据源，是空间信息基础设施建设核心工程的一部分，是构建数字地球的重要信息基础[1]。越来越多的社会经济问题需要遥感技术来解决，这就迫切需要高级的遥感专业人才。现在许多高校开设了《遥感原理与应用》这门课程，《遥感原理与应用》成为了许多高等学校测绘工程、摄影测量与遥感、地理信息系统、地质工程及相关专业学生的专业基础必修课。培养高级的遥感专业人才需要这些相关专业的学生掌握必要的理论知识和实践技能，本文从以下几个方面探讨《遥感原理与应用》课程的教学方法。

1基础理论教学方法的探讨

1）不同专业的教学内容、教学重点和深度应有所

不同。遥感原理与应用的主要内容包括：遥感的概念及其分类，遥感的特点，遥感的过程与遥感技术系统；遥感的物理基础；遥感传感器与遥感信息获取，遥感平台；遥感数字影像处理；遥感影像分类；遥感的应用与遥感专题制图；遥感的发展前沿等内容。针对不同的学科专业，讲授内容也应有所不同和侧重，可多参考几本教材，有选择地讲解重点内容。如对于土地资源管理专业的学生对某些章节（如遥感数字影像处理章节）的相关内容可适当地降低难度，着重加强引导学生对概念的理解和对遥感数字影像处理软件的操

作[2]；遥感应用章节的相关内容可多讲解遥感在国土资源调查与动态监测，土地退化等方面的应用。而对于遥感科学与技术专业的学生，每一章的内容都要注意加强深度与广度，如遥感物理基础，遥感传感器与信息获取，遥感数字影像处理等章节在讲授过程中应加深深度，而遥感影像分类章节要多讲授几种新的分类方法，如神经网络分类法，面向对象分类法等。而且在巩固学生基础理论知识的同时，还要扩充学生的知识面，让遥感专业的学生广泛地了解遥感在测绘、国土资源调查与动态监测、地质灾害等各相关领域的应用，了解当前遥感的发展前沿与研究热点，当前研究中存在的关键问题，发展趋势等。对于测绘工程专业的学生，除了让学生掌握必要的基础理论知识，在讲解遥感的应用时，应着重使学生了解遥感在测绘制图、提取DEM 、地理信息更新等方面的应用。总之，对于不同学科专业的学生，讲授的内容应有所不同，讲授的重点和难点问题应有所侧重，讲授的深度和广度也应有所不同。

2）要注重知识点的不断更新。教师在上课前要认真充分备课，要注意知识点的不断更新，插入与遥感原理基础理论知识相关的新闻趣事、知识点等。如在讲解中国气象卫星概况时，让学生了解它的最新发展状况：2010年11月5日中国“风云三号”B 星发射升空，它与“风云三号”A 星相比，在卫星平台、有效载荷配置上没有重大变化，但是其性能要更加优越，尤其是红外分光计、微波成像仪和紫外臭氧垂直探测仪的功效发挥上更加完善。在讲解遥感在地质灾害的应

用时，把有关汶川地震、玉树地震和舟曲泥石流的电

视录像及相关报导插入PPT，制作声、图、文并茂的PPT，使学生形象深刻地了解遥感在地质灾害中的应用。在讲解遥感的分类时，可讲授新的分类方法如面向对象分类法，讲授面向对象分类法是主要针对高分辨率遥感影像而言的，它的主要原理与分类步骤，它的优点及存在的问题等。在介绍遥感应用及遥感的发展趋势时，介绍什么是高光谱遥感及高光谱遥感的应用，并使学生了解当前遥感发展的前沿问题及最新发展趋势。总之要进行知识点的不断更新，使学生吸收最新的知识，这就要求课前认真踏实地备课，大量阅读书籍、文献等相关资料；并要求教师在教学的同时要进行科学研究，把科学研究的成果应用于课堂教学，从而充实并更新教学内容和教学案例[3]。例如在讲解遥感在国土资源动态监测中的应用时，可以广州市1990-2002-2009年的城市扩展项目为例，从遥感影像数据的收集，影像预处理，信息提取到城市扩展的时空分异规律，做成图文并茂的PPT进行演示，这样可使学生加深对基础理论知识的理解与掌握，并形成对实践项目的整体意识，提高学生学习的兴趣和积极性。

3）营造互动活跃的学习氛围。传统的以教师为中心的教学模式，学生可能很好地掌握教师上课所教的内容，但学生的思维、创新能力却被禁锢了。互动式教学注重培养学生的思维能力和创新能力，鼓励学生积极参与到课程教学中去，是一种主动的学习，学生在整个教学过程中处于中心地位[4]。那么如何营造互动活跃的学习氛围呢？第一，在课堂上要善于提问题，提问要根据本节课的教学目标和学生的实际情况而定。例如在讲述地物的反射特性时，提问：草地、树林为什么是绿色的？为什么有的同学的衣服是红色的，而有的是蓝色的，有的是灰色的，有的是白色的，有的却是黑色的？这个问题综合了什么是消色物体，什么是选择性反射体，以及植被的反射特性曲线等多个知识点，可培养学生主动思考问题、解决问题的能力，巩固基础理论知识，调动学生学习的主动性，激发学生的求知欲。教师要尽量注意在每节课刚上课的前几分钟内都要提问问题，作为对上节课所学内容的回顾和对本节课所学内容的衔接，并可集中学生的注意力，使学生的思绪尽快回到课堂中来。当然在课堂中也要巧妙地多提问题，增强与学生的互动，调动学生的积极性。第二，在每节课结束时，要布置作业，要求学生完成作业并上交，作业可以是考查学生对学过的多个知识点的掌握情况，也可以是考查学生收集资料，整理资料的综合能力，如讲解遥感的应用时，要求学生收集资料写一篇遥感应用的综述文章，并在课堂上讲给其他同学听，然后老师进行总结，并指出学生理解错误的地方加以改正，这样可增强学生之间、学生与老师之间的互动，同时提高了学生总结资料的综合能力。还可以让学生收集下节课所学内容的相关资料，例如在讲解遥感目视解译的章节时，可根据沿海地形、群岛、沙漠、河流、火山、热带雨林、冰川、平原、岩石等各方面对学生分组，每组学生分别收集相关资料交给老师，老师在课堂上进行总结，这样可使学生清楚地了解目视解译的解译标志等，同时增强了学生与老师之间的互动，调动了学生学习的兴趣和积极性。

2实验教学方法的探讨

1）注重实验教学，把ERDAS或ENVI软件的使用穿插进入课堂教学中，培养学生动手操作软件的能力。在基础理论知识灌输的过程中，虽然通过图文并茂的PPT，给学生讲解什么是数字影像，影像的存储和常见的数字影像格式，真假彩色合成原理，但只能使学生对遥感影像形成初步的感性的认识，学生并不真正理解影像的来源，真假彩色影像是如何合成的。在遥感数字影像处理一章中，怎样对数字影像进行几何精校正，怎样对数字影像进行直方图均衡化和直方图匹配，直方图均衡化和直方图匹配后的效果如何，以及影像平滑和锐化的操作过程及效果如何，怎样对影像进行K-L和K-T变换，以及怎样提取影像的纹理信息等，单靠在课堂上使用图文并茂的PPT，并不能使学生深刻地理解遥感数字影像处理的原理及操作步骤，学生学习的效率不高，效果不好。因而要把遥感数字影像处理软件ERDAS或ENVI软件的使用穿插进入课堂教学中，使理论教学与实验教学完美结合[5]。在电脑上首先安装ERDAS或ENVI软件，在课堂上先讲数字影像处理的原理，再利用ERDAS或ENVI软件一步步地进行演示。例如，在讲真假彩色的合成原理时，可利用ERDAS或ENVI软件把红、绿、蓝三波段的原始黑白影像分别放入红、绿、蓝三通道进行合成就形成真彩色影像，把近红外、红、绿三波段的原始黑白影像分别放入红、绿、蓝三通道就合成标准假彩色影像，此时植被在影像上显示鲜艳的红色，但如果改变三波段原始黑白影像的合成次序，则植被的颜色也随之改变，可向同学们提问怎么合成真假彩色影像，植被在不同的彩色合成影像上应该显示什么颜色，为什么？这样可使学生深刻地理解什么是数字影像，什么是真假彩色合成，而且还使学生掌握了利用ERDAS或ENVI 软件导入原始黑白影像和彩色影像的方法，效果良好。在讲解数字影像几何精校正的原理和步骤时，利用ER-

卢晓峰等：《遥感原理与应用》教学方法的探讨

地理空间信息

第９卷第４期

167

图1测绘生产过程的质量管理流程图

7加强质检力度，保证产品合格

质量检查分过程检查和最终检查两步，这两步检

查的细致程度直接影响到测绘产品质量。质检员在检查中，发现并督促作业人员改正的问题越多，则越有利于提高测绘产品质量。

质量检查人员必须做到，思想作风端正、作业水平高、坚持原则、秉公办事，以国家颁发的《测绘生产质量管理规定》、《测绘产品检查验收规定》、《测绘质量监督管理办法》、各种规范、图式、技术设计书为依据，对测绘产品质量进行严格地、客观地、公正地检查验收。同时，

质检人员也必须加强自身的学习，特别要尽快掌握高新技术，提高理论水平和检查验收水平，以适应测绘生产技术发展的需要。

质量检查人员对产品质量负责，并有权对质量进行否决，不受各级领导的干预。测绘单位必须建立内部质量审核制度。测绘产品经过过程检查后，还必须通过质量检查机构的最终检查评定质量等级，编写最

终检查报告。

8

结语

测绘产品质量保障在工业、农业、国防等工程建

设乃至整个国民经济发展中占有极其重要的地位，国

土资源部和国家测绘局非常重视测绘产品质量。近几年来，各测绘单位和测绘工作者的质量意识有显著增强，促进推动了测绘产品质量的提高。

社会主义市场经济已将测绘单位逐渐推向了市场，市场经济法则是公平竞争，优胜劣汰。因此，如果测绘单位不用质量、信誉去占领市场，不用科学管理来提高效益，就无法适应这种变化，必将被市场所淘汰。在社会主义市场经济下，测绘单位必须从战略高度上重视测绘产品质量管理。可以这样说，测绘单位靠质量求生存。

参考文献

[1]《中华人民共和国测绘法》，2002年8月29日颁布实施

[2]国家测绘局：《测绘行业贯彻GB/T19000－ISO9000族标准

指导手册》，2002年7月出版[3]国家技术监督局：《质量专业基础理论与实务》，2001年10月出版

[4]国家测绘局：《测绘生产质量管理规定》，1999年7月23日发布

[5]国家测绘局、国家技术监督局：《测绘质量监督管理办法》，1997年8月6日发布

[6]国家测绘局：《测绘产品检查验收规定》，1995年12月01日发布

[7]

国家测绘局：《测绘产品质量评定标准》，1995年12月01日发布

作者简介：黄杰云，国家注册质量工程师，测绘工程师，主要从事城市测绘技术管理工作。

（上接第1页）

参考文献

[1]孙家

.遥感原理与应用[M ].武汉

:

武汉大学出版社，2003

[

2]

奥勇

.《遥感图像处理》

课程教学探究[

J

]

.测绘科学，

2007

，32

(5

)

:195-196

[3

]

张安定，张丽，孔祥生.精品课程教学基本建设与教学改革研究-以《遥感概论》省级精品课程建设为例[J ].测绘科学，2008，33:277-278[4]

徐丽华.STS 理念下的《遥感图像信息处理》教学探索-以土地资源管理专业为例[J ].西南农业大学学报：社会科学版，

2008，6(3):159-161

[5]

叶勤，程效军，陈鹰，等.关于摄影测量与遥感双语教学的实

践与思考[J ].测绘通报，2006，(2):70-73[6]张安定，衣华鹏，崔青春.《遥感原理》研究性教学的探索与

实践[J ].测绘通报，2005(12):59-61[7]

陈星彤，童洁，刘春红.遥感原理在测绘专业教学改革探索[J ].矿山测量，2008(2):79-80

第一作者简介：卢晓峰，主要从事遥感科学与技术的教学与科研工作。

黄杰云：测绘产品质量管理

地理空间信息Ｉｎｄｅｘ（Ｖｏｌ．９，Ｎｏ．４）