地理信息科學研究內(nèi)容范文

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地理信息科學研究內(nèi)容

篇1

1(略)

國內(nèi)在環(huán)境信息科學的一些主要論題包括環(huán)境信息系統(tǒng)、環(huán)境遙感、環(huán)境模型、環(huán)境可視化、環(huán)境信息處理等方面都開展了一些研究工作。20世紀90年代以來,環(huán)境信息化發(fā)展迅速,特別是從上至下的各級政府主管部門環(huán)境信息系統(tǒng)的建設(shè)極大地推動了這一工作的進展,環(huán)境地理信息系統(tǒng)則已成為實現(xiàn)環(huán)境信息化的主要途徑。地理信息系統(tǒng)在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用,正在從初期的信息管理、環(huán)境專題制圖發(fā)展到Gls與環(huán)境模型集成陳9]、35技術(shù)集成的多媒體環(huán)境系統(tǒng)、基于Gls的環(huán)境污染擴散模擬t‘’,‘“1、基于GIS的環(huán)境治理決策支持系統(tǒng)等。遙感技術(shù)在環(huán)境科學與工程領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用,一些主要領(lǐng)域包括大氣污染遙感、水環(huán)境遙感、固體廢棄物遙感監(jiān)測、城市熱島效應(yīng)與熱環(huán)境監(jiān)測、植被遙感、景觀格局遙感監(jiān)測、海洋環(huán)境監(jiān)測等。環(huán)境建模與模擬一直是環(huán)境工程研究的重要內(nèi)容,一方面,各種數(shù)學模型、物理模型、統(tǒng)計模型在環(huán)境信息科學中得到大量應(yīng)用,另一方面,基于環(huán)境過程機理的計算機模擬模型、元胞自動機(CA)模型、智能體(Agent)模型等也在環(huán)境領(lǐng)域受到重視。數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)是從海量數(shù)據(jù)庫中挖掘和提取對決策分析有用的、先前未知的隱含模式和規(guī)則的過程,筆者在1999年即面向環(huán)境信息化與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展,試圖將二者結(jié)合,提出“環(huán)境數(shù)據(jù)庫中的知識發(fā)現(xiàn)”并進行了初步研究??梢暬潜磉_和傳輸環(huán)境信息有效的形式,通過三維可視化、三維模擬實現(xiàn)環(huán)境現(xiàn)象、過程的真實感表達,能夠更加逼真地傳輸環(huán)境信息。近年來,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境科學與工程領(lǐng)域的應(yīng)用中受到了研究人員的重視卿]。“虛擬地理環(huán)境”是虛擬現(xiàn)實技術(shù)支持下地球科學研究的創(chuàng)新平臺,依托這一平臺,能夠進行環(huán)境科學與工程相關(guān)的理論研究、技術(shù)開發(fā)、工程實踐、模擬決策等活動。針對環(huán)境信息技術(shù)集成應(yīng)用的趨勢,聶慶華提出了“數(shù)字環(huán)境”的概念,數(shù)字環(huán)境是環(huán)境信息化的過程和結(jié)果,是三維顯示的數(shù)字虛擬環(huán)境,包括環(huán)境信息數(shù)字化、環(huán)境信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)境分析模型化和環(huán)境空間決策的智能化、環(huán)境過程和管理可視化。盡管國內(nèi)目前在環(huán)境信息科學各個分支方向的研究非?;钴S,但缺乏整體性、系統(tǒng)性的認識和探討。本文在分析環(huán)境信息科學研究進展的基礎(chǔ)上,基于環(huán)境信息流和信息分析處理構(gòu)建了環(huán)境信息科學的體系結(jié)構(gòu),并以煤礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測治理與管理為例,全面分析了環(huán)境信息科學理論、方法與技術(shù)的應(yīng)用,以期促進環(huán)境信息科學研究及其在構(gòu)建和諧社會、推進可持續(xù)發(fā)展中的應(yīng)用。

2環(huán)境信息科學的體系結(jié)構(gòu)及其在煤礦區(qū)的應(yīng)用

2.1環(huán)境信息科學的體系結(jié)構(gòu)盡管環(huán)境信息科學的概念提出已有近20年的時間,但從目前國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀來看,對于環(huán)境信息科學的概念、學科體系還缺乏明顯的定義。已有的一些環(huán)境信息科學研究計劃中界定的范疇也不盡相同。因此,從促進環(huán)境信息科學研究的視角出發(fā),首先需要對環(huán)境信息科學的體系結(jié)構(gòu)進行界定。HuangGH等川提出的環(huán)境信息科學的構(gòu)成要素及相互之間的關(guān)系見圖l,這是當前引用較多的環(huán)境信息科學體系結(jié)構(gòu)。由圖1可見,環(huán)境信息科學是多學科集成的領(lǐng)域。傳感器綜合技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展使得大尺度地面采樣技術(shù)成為可能,處理不同特征、尺度和復(fù)雜性問題的模型綜合成為新的挑戰(zhàn),包括不同模擬、優(yōu)化、評價模型以及相關(guān)信息技術(shù)與平臺的合并,不同技術(shù)輸人與輸出之間的聯(lián)接,社會經(jīng)濟因子的量化,以及大尺度集成模型的解算策略。在此基礎(chǔ)上,HuangGH等「‘〕提出基于環(huán)境信息科學研究的環(huán)境決策支持系統(tǒng)計算機系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)(圖略)USGS的研究報告’)中,將環(huán)境信息科學定義為:環(huán)境信息科學是為加強對不同復(fù)雜程度的環(huán)境現(xiàn)象的理解,并提出新的認識的,集成物理、生物學、計算機和信息科學的多學科方法的研發(fā)、試驗和應(yīng)用的學科。不同定義都強調(diào)環(huán)境信息科學的多學科交叉、以信息技術(shù)為支持、解決復(fù)雜環(huán)境問題的特點。Huang等川的觀點顯然更強調(diào)以遙感、地理信息系統(tǒng)和GPS技術(shù)為基礎(chǔ)的空間信息技術(shù)與環(huán)境科學和工程的交叉,而USGS的定義則重點強調(diào)了現(xiàn)代計算技術(shù)、人工智能等在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用,特別是USGS在其未來環(huán)境信息科學發(fā)展規(guī)劃中重點強調(diào)了計算智能等技的應(yīng)用。基于以上觀點以及國內(nèi)外研究的進展,結(jié)合我們的研究實踐與認識,以環(huán)境信息流和環(huán)境信息處理分析為主線,可以構(gòu)建環(huán)境信息科學的體系結(jié)構(gòu)及主要技術(shù)方法(圖略)。環(huán)境信息科學的理論基礎(chǔ)來源于面向環(huán)境科學與工程領(lǐng)域需求的多學科理論交叉,技術(shù)支持在于面向環(huán)境信息流的多技術(shù)手段集成,最終通過不同學科領(lǐng)域方法模型的綜合,實現(xiàn)環(huán)境科學與工程各個階段、各個過程的目標和任務(wù)。因此,需要從多學科理論交叉與多技術(shù)手段集成的角度推進環(huán)境信息科學研究。

2.2環(huán)境信息科學在煤礦區(qū)綜合應(yīng)用的研究從一定意義上來講,環(huán)境信息科學并不是一門獨立存在的新興學科,而是諸多學科的交叉和集成。不同學科在研究過程中,特別是遙感與地理信息系統(tǒng)應(yīng)用、資源環(huán)境規(guī)劃與城鄉(xiāng)管理、環(huán)境影響評價、信息科學、計算機技術(shù)等領(lǐng)域都從不同的角度開展著與環(huán)境信息科學密切相關(guān)的內(nèi)容,這些學科的研究成果是促進環(huán)境信息科學發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。換言之,以前進行的研究工作往往是從環(huán)境信息科學的開展的相關(guān)論題研究,其重點還在于不同學科方向,但已經(jīng)構(gòu)成了環(huán)境信息科學研究的基礎(chǔ)層。為了促進環(huán)境信息科學的研究,需要改變從外部到內(nèi)部的“包圍型”研究模式,努力推進從核心到的“拓展型”發(fā)展模式,即從環(huán)境信息流出發(fā),組織和集成相關(guān)學科的研究,特別是在不同學科交叉鏈接的關(guān)鍵論題上開展深入研究,以便形成適應(yīng)環(huán)境信息科學體系與研究需求的理論方法體系和應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)。煤礦區(qū)作為1種以資源開采為驅(qū)動力發(fā)展起來的特殊地理區(qū)域,由于煤炭資源開采(以下僅涉及地下開采礦區(qū))破壞上覆巖層原始應(yīng)力狀態(tài),導致地下水流失、地面塌陷,進而引發(fā)土壤污染、水土流失,礦山排研形成的研石山壓占大量土地,堆積物導致嚴重大氣污染和土壤損害,甚至引發(fā)各種地質(zhì)災(zāi)害。因此,煤炭區(qū)是1種典型的由于礦山開采導致的景觀破壞、環(huán)境污染、生態(tài)退化的復(fù)雜區(qū)域,煤礦區(qū)的環(huán)境問題具有明顯的復(fù)雜性。目前,對于煤礦區(qū)生態(tài)環(huán)境主要的研究視角包括:(l)從煤礦開采損害角度出發(fā)研究開采沉陷與地表變形預(yù)計、監(jiān)測與治理;(2)從煤礦區(qū)土地資源管理角度出發(fā)研究煤礦區(qū)土地利用/覆蓋變化與生態(tài)響應(yīng);(3)從煤礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境角度出發(fā)研究礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境評價與地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防,(4)從煤礦區(qū)水資源環(huán)境角度出發(fā)研究礦井水害、水污染與水資源調(diào)控;(5)從景觀格局生態(tài)學角度出發(fā)研究煤礦區(qū)景觀格局;(6)從地理環(huán)境演變角度出發(fā)研究煤礦區(qū)地理環(huán)境演變與模擬;(7)從遙感與GIS應(yīng)用角度出發(fā)研究礦區(qū)資源環(huán)境遙感與信息系統(tǒng);(8)從大氣污染角度出發(fā)研究煤礦區(qū)大氣污染評價與控制;(9)從經(jīng)濟學角度出發(fā)研究煤礦區(qū)環(huán)境經(jīng)濟評價;(10)從管理學與可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)研究煤礦區(qū)環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境管理與可持續(xù)發(fā)展決策;等等。對以上不同視角的研究進行綜合分析,可以看出多主題、多要素的時空環(huán)境信息是其中的關(guān)鍵,任何視角的研究都需要充分的信息和數(shù)據(jù)的支持、需要環(huán)境信息和背景信息的集成、需要計算機信息系統(tǒng)和分析工具的支持、需要環(huán)境知識和其它領(lǐng)域知識的交叉和集成。因此,從環(huán)境信息科學的角度出發(fā),可以集成現(xiàn)有的研究工作,充分應(yīng)用相關(guān)學科已有研究成果,通過成果整合與集成,在推進環(huán)境信息科學研究的同時,也進一步推動相關(guān)領(lǐng)域的研究。實現(xiàn)整合的關(guān)鍵在于不同研究視角之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系構(gòu)建、鏈接邊界選擇、信息傳輸反饋、系統(tǒng)相互作用。煤礦區(qū)環(huán)境信息科學綜合研究與應(yīng)用體系框架(圖略)。按照該研究框架,煤礦區(qū)環(huán)境信息科學的重點在于多學科研究的交叉點,主要包括:(l)基于采礦環(huán)境影響機理的模型建立、參數(shù)獲取;(2)各種環(huán)境模型的建立、參數(shù)提取與模型驗證(面向環(huán)境系統(tǒng)分析的環(huán)境評價、污染擴散、環(huán)境演變模型和面向環(huán)境管理決策的規(guī)劃模型、優(yōu)化配置、動態(tài)演變模型以及環(huán)境保護治理與生態(tài)重建方案設(shè)計);(3)面向環(huán)境監(jiān)測的遙感信息源選擇與圖像處理、環(huán)境信息提取與分析,以及組織、集成與管理多種環(huán)境相關(guān)信息的數(shù)據(jù)庫設(shè)計與建立;(4)環(huán)境信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)平臺下的模型解算與解釋、分析結(jié)果可視化與應(yīng)用;(5)集成信息、模型、數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)、知識的環(huán)境決策支持系統(tǒng)(專家系統(tǒng))構(gòu)建。(6)資源一環(huán)境一人類一計算機系統(tǒng)中的信息流與信息應(yīng)用。

篇2

關(guān)鍵詞:GIS;發(fā)展;演化

一、前言

地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)是一種專門用于采集、存儲、管理、分析、和表達空間數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)。其既是表示、模擬現(xiàn)實空間世界和進行空間數(shù)據(jù)處理分析的“工具”,也可看作是人們用于解決空間問題的“資源”,同時還是一門關(guān)于空間信息處理分析的“科學技術(shù)”。

二、GIS的提出和迅速發(fā)展

50年代,由于電子計算機科學的興起和它在航空攝影測量與地圖制圖學中的應(yīng)用,使人們開始有可能用電子計算機來收集、存貯和處理各種與空間和地理分布有關(guān)的圖形和屬性數(shù)據(jù),并希望通過計算機對數(shù)據(jù)的分析來直接為管理和決策服務(wù),這樣就導致了地理信息系統(tǒng)的問世。

1956年,奧地利測繪部門首先利用電子計算機建立了地籍數(shù)據(jù)庫,隨后各國的土地測繪和管理部門都逐步發(fā)展土地信息系統(tǒng)(LIS),用于地籍管理。1963年,加拿大測量學家R.T.Tomlinson首先提出了地理信息系統(tǒng)這一術(shù)語,并建立了世界上第一個GIS—加拿大地理信息系統(tǒng)(CGIS),用于自然資源的管理和規(guī)劃。稍后,美國哈佛大學研究出SYMAP系統(tǒng)軟件。但是,由于當時計算機技術(shù)水平不高,存儲量小、磁帶存取速度慢,使得GIS帶有更多的機助制圖色彩,地學分析功能極為簡單。當時的系統(tǒng)能實現(xiàn)手扶跟蹤數(shù)字化地圖,進行地圖數(shù)據(jù)的拓撲編輯,分幅數(shù)據(jù)的拼接,并發(fā)展了基于柵格的操作方法。

進入70年代以后,由于計算機硬件和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展,尤其是大容量存取設(shè)備—磁盤的使用,為空間數(shù)據(jù)的錄入、存貯、檢索和輸出提供了強有力的手段。用戶屏幕和圖形、圖像卡的發(fā)展增強了人機對話和高質(zhì)量圖形顯示功能,促使GIS朝著實用方向迅速發(fā)展。一些發(fā)達國家先后建立了許多專業(yè)性的土地信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)。GIS這一技術(shù)成為一個引人注目的領(lǐng)域。

三、80年代的GIS—地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)

80年代是GIS在理論、方法和技術(shù)上取得突破與趨向成熟的階段。由于大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的問世,推出了第四代計算機,特別是微型計算機和遠程通訊傳輸設(shè)備的出現(xiàn),為計算機的普及應(yīng)用創(chuàng)造了條件,加上計算機網(wǎng)絡(luò)的建立,使地理信息的傳輸效率得到極大的提高。另外,軟件開發(fā)工具的廣泛應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的推廣,推動了GIS的數(shù)據(jù)處理能力、空間分析功能、人機交互對話、地圖的輸入、編輯和輸出技術(shù)的進一步發(fā)展,并逐步走向成熟。GIS的應(yīng)用從解決基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃(如道路、輸電線等)轉(zhuǎn)向更加復(fù)雜的區(qū)域開發(fā)問題。當時,GIS已跨越國界,在全世界范圍內(nèi)全面推廣,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大,并與衛(wèi)星遙感技術(shù)結(jié)合,開始應(yīng)用于全球性的問題(如全球變化、全球沙漠化監(jiān)測等)。因此,國際著名的GIS專家,即前面提到的R.T.Tomlinson認為:“如果70年代是GIS發(fā)展的鞏固時期,那么80年代則是國際上GIS發(fā)展具有突破性的年代”。這個時期,GIS還保留有地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)的含義和意思。

四、90年代的GIS—地理信息科學(Geographic Information Science,GIS)

地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用大大提高了人類處理和分析大量有關(guān)地球資源、環(huán)境、社會與經(jīng)濟數(shù)據(jù)的能力,而地理信息系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用的進一步發(fā)展則必須以地球信息機理理論為基礎(chǔ)。陳述彭院士在論述地理信息系統(tǒng)發(fā)展時強調(diào)了對于地球信息基礎(chǔ)理論的研究,并指出地球信息基礎(chǔ)理論的實質(zhì)內(nèi)容:地理信息系統(tǒng)已不僅僅限于物質(zhì)流與能量流的信息載體,而且包括研究地學信息流程的動力學機理與時空特征、地學信息傳輸機理及其不確定性(多解)與可預(yù)見性等;并認為:Geo-Informatics不同于Geomatics,在于這個Info還包括很多地學規(guī)律,其分析模型必須以地學為基礎(chǔ)。

Goodchild于1992年提出地理信息科學(Geographic information Science)的概念。地理信息科學主要研究在應(yīng)用計算機技術(shù)對地理信息進行處理、存貯、提取以及管理和分析過程中所提出的一系列基本問題,如數(shù)據(jù)的獲取和集成、分布式計算、地理信息的認知和表達、空間分析、地理信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、地理數(shù)據(jù)的不確定性及其對于地理信息系統(tǒng)操作的影響、地理信息系統(tǒng)的社會實踐等。地理信息科學的提出是地理信息系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展到相當水平后的必然要求,它是在人們不再滿足于僅僅利用計算機技術(shù)來對地理信息進行可視化表達及其空間查詢,而強調(diào)地理信息系統(tǒng)的空間分析和模擬能力時產(chǎn)生的;它在注重地理信息技術(shù)發(fā)展的同時,還注意到了與地理數(shù)據(jù)、地理信息有關(guān)的其他一些理論問題,如地理數(shù)據(jù)的不確定性、地理信息的認知以及社會對于地理信息技術(shù)運用于實踐的認可等。由此可見,地理信息科學在地理信息技術(shù)研究的同時,還指出了對于支撐地理信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)理論研究的重要性。 世紀之交,由于地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛,加上航空和航天遙感、全球定位系統(tǒng)、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(Internet)和地理信息系統(tǒng)等現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展及其相互間的滲透和整合,逐漸形成了以地理信息系統(tǒng)為核心的地球空間信息集成化技術(shù)系統(tǒng),為解決區(qū)域范圍更廣、復(fù)雜性更高的現(xiàn)代地學問題提供了新的分析方法和技術(shù)保證;同時,這些現(xiàn)代信息技術(shù)的綜合發(fā)展及其應(yīng)用的日益深廣,掀起了全球變化研究與對地觀測計劃的新高朝,于是時勢造英雄,促使一門新興的交叉學科“地理信息科學”的脫穎而出。這個時期,GIS己經(jīng)漸變地含有地理信息科學(Geographic Information Science,GIS)的含義和意思。

五、現(xiàn)在的GIS—地理信息服務(wù)(Geographic Information Service,GIS)

近年來,隨著地理信息產(chǎn)業(yè)的建立和地球數(shù)字化產(chǎn)品的普及應(yīng)用,GIS的發(fā)展進入到各行各業(yè)乃至各家各戶的用戶時代,成為人們生產(chǎn)、生活、學習和工作中不可缺少的工具和助手。這個時期,社會對GIS的認識普遍提高,需求大幅度增加,地理信息系統(tǒng)已成為許多機構(gòu)(特別是政府決策部門)必備的工作和決策咨詢系統(tǒng)。國家級乃至全球級的地理信息系統(tǒng)已成為公眾關(guān)注的問題,地理信息系統(tǒng)已被列入“信息高速公路”計劃,也是美國前副總統(tǒng)戈爾提出的“數(shù)字地球”戰(zhàn)略的重要組成部分。地理信息系統(tǒng)的研究和應(yīng)用正逐步形成行業(yè),具備了走向產(chǎn)業(yè)化的條件。

近來,個人數(shù)字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、移動電話的普及給新的應(yīng)用創(chuàng)造了許多機會。這樣的應(yīng)用有流動工作人員和基于位置服務(wù)。流動工作人員,顧名思義,他們工作在遠程位置,如客戶處、分公司或者野外現(xiàn)場。這些工作人員經(jīng)常要為完成某項任務(wù)下載一段所需的數(shù)據(jù),在遠端使用這段數(shù)據(jù),然后在每天工作結(jié)束的時候?qū)⒏膭痈拢ㄍ降兀┑街鲾?shù)據(jù)庫上。這種場景的一個重要方面是:客戶端保留有數(shù)據(jù),并以離線方式在本地對數(shù)據(jù)進行操作。基于位置服務(wù)的使用是近年來出現(xiàn)的一個重要趨勢,這類服務(wù)徹底改變了對用戶地理位置的依賴。隨著全球定位系統(tǒng)(GPS)的應(yīng)用,可以很容易確定任何一個客戶/使用者的精確位置,并根據(jù)用戶的地理位置提出最佳解決方案?;谖恢梅?wù)的影響和重要性促使開放GIS協(xié)會(Open GIS Consortium,OGC)提出了開放位置服務(wù)(Open Location Service,OpenLS),希望能夠?qū)⒌乩砜臻g數(shù)據(jù)和地理操作的資源集成到位置服務(wù)和電信基礎(chǔ)設(shè)施中去。美國聯(lián)邦政府已于2001年10月頒布了規(guī)定:所有蜂窩電話的位置在67%的使用時間里必須是可追蹤的,追蹤精度為 125米。這樣,一方面人們總在評述著Internet革命“消滅”了地理的概念,與此同時,對于空間技術(shù)的需求卻在不斷增長。位置服務(wù)(Location Based Service,LBS)的巨大魅力在于通過固定或移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)送GIS功能和基于位置信息,從而在任何時間應(yīng)用到任何人、任何位置和任何設(shè)備上。當前,LBS已成為科學研究、技術(shù)發(fā)展和市場開拓領(lǐng)域共同的熱點話題。此時,GIS已朝著地理信息服務(wù)(Geographic Information Service,GIS)的方向發(fā)展。

六、結(jié) 論

篇3

給自己一個愛上它的理由。老話說上知天文下知地理,地理是一門內(nèi)涵十分豐富并且貼切生活的一門學科,它不僅包括自然地理中的日月山河斗轉(zhuǎn)星移,也包括人文地理中的風土人情文化經(jīng)濟。那么接下來給大家分享一些關(guān)于高一地理怎么學能學好,希望對大家有所幫助。

高一地理怎么學能學好一、培養(yǎng)自己對地理學科的興趣,興趣是最好的老師。

如果對地理學科缺乏必要的學習興趣,一定要在學習生活中去培養(yǎng)。比如詩句中“春風不度玉門關(guān)”,那么自己就要研究一下了,古人為何會寫出如此詩句呢?明白后,原來“春風”是指影響我國的夏季風,玉門在非季風區(qū),夏季風影響不到這里,因而這里降水稀少,一片荒涼。如此這般,便可激發(fā)自己的學習興趣。

二、端正學習態(tài)度,積極主動。

作為一名學生,一定要有一個學生該有的樣子,不要相信天才怎么怎么樣,自己做好自己,踏踏實實做學問,不懂就問同學或者老師。“三人行,必有我?guī)熝伞薄@蠋煏浅O矚g粘著自己的學生,內(nèi)心會倍感欣慰,就怕不懂還愣愣的自己研究,閉門造車,那樣很可能問題越積越多。

三、課前認真預(yù)習要講的內(nèi)容,心中有數(shù);課上要認真聽講,聚精會神”課下要認真獨立完成作業(yè),查漏補缺。

課上的一時打小差兒、分心,很可能會落隊而難以彌補。有時候,當堂理解的知識,課下花幾倍的時間也可能難以突破,這時就是事倍功半了。

四、中學地理尤其是高中地理,特別強調(diào)理解記憶,硬背的方法終究沒有理解層面印象更深刻。

比如,地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)涉及到時區(qū)時差,多畫圖,多理解,多動腦才能把題目做對的。另外也可以記憶一些順口溜等,比如記憶亞歐分界線時可以這樣來記—“兩烏里大黑土地”(烏拉爾山、烏拉爾河、里海、大高加索山脈、黑海、土耳其海峽、地中海)

五、地理的學習離不開地圖的輔助。

地理的學習脫離圖來說話那是很難走遠的,多看大、小地圖,注意不同類別的圖,河流、山脈、城市等位置是需要在腦中有圖存在的。特別是初中地理離開了圖,那知識點基本也就沒有依附了,初中地理可以多描圖,比如描下長江干流及主要支流圖,然后根據(jù)圖填寫發(fā)源地和入???、沿江主要城市、流域內(nèi)主要地形區(qū)等。

六、我做題實戰(zhàn),是騾子是馬,到題目上見。

題目浩如煙海,一定要多注意自己薄弱環(huán)節(jié)所設(shè)計的題目,做題當中一定要獨立完成,切忌翻書抄襲等,自欺欺人害得還是自己啊!老師講解完題目后要學會反思,多問幾個為什么,自己為什么會做錯這道題呢?是粗心大意還是真有知識漏洞存在呢?粗心大意失荊州,一定要告誡自己不要再犯此低級的錯誤!真有漏洞的話也不可怕,可怕的是不去總結(jié)整理,比如某地的農(nóng)業(yè)發(fā)展條件,那就包括自然條件和社會經(jīng)濟條件兩大類,自然條件又包括氣候、地形、土壤、水源等;社會經(jīng)濟條件包括市場、交通、農(nóng)業(yè)技術(shù)、國家政策、勞動力等,如果答題丟了某一點,要在筆記本上有所體現(xiàn),后不再犯。

七、自己要經(jīng)常我做階段性總結(jié),要有自己的學習計劃。

在周考或者月考等考試結(jié)束后,要針對自己在考試中暴露出來的問題有所總結(jié),分析一下自己最近的學習情況,多和老師同學溝通交流,從而進行調(diào)節(jié)和完善。

高考地理選擇題答題技巧一、直選法

直選法主要是針對一些考查識記性知識的試題而言的,這類高考地理試題往往考查考生對教材中基礎(chǔ)知識的記憶和基本原理的理解,解題時根據(jù)自身對知識的記憶情況,高考地理選擇出正確選項即可。雖然高考越來越重視對考生能力的考查,但知識是能力的基礎(chǔ),不少試卷中還是會出現(xiàn)一些需用直選法來解答的選擇題。

二、圖文轉(zhuǎn)換法

圖是地理學科的一大特色,教材中的不少知識點都是以圖的形式呈現(xiàn)的,這就要求同學們在學習過程中,要關(guān)注教材中的圖表,認真分析圖表中隱含的信息,學會分析各種類型圖的一般方法。對于教材中一些以文字描述的結(jié)論、原理,可試著將它們轉(zhuǎn)繪成圖形,以便記憶和理解,如轉(zhuǎn)繪出某日全球正午太陽高度的分布圖、某日全球各地晝長的分布圖等。在答題時,要注意適時地進行圖文轉(zhuǎn)換,使題中所給的圖(或文)信息朝我們比較熟悉的文(或圖)去轉(zhuǎn)換,這將極大地提高高考地理答題效率。

三、排除法

大多數(shù)同學在解答高考地理選擇題時多采用排除法。所謂排除法,就是在認真閱讀、分析題干所給條件的基礎(chǔ)上,對題目所給的四個選項逐一分析排除。高考地理解題時可先從自己最熟悉、最有把握的選項開始,然后把比較有把握的選項排除,直至最后剩下唯一的選項。找準解題的關(guān)鍵點,根據(jù)這個關(guān)鍵點進行排除,不僅可以正確解題,也可大大節(jié)約寶貴的考試時間。

高中地理學的好適合報什么專業(yè)1.人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)

在我國,如何解決人口、資源、環(huán)境的問題,已經(jīng)被作為基本國策提出,三者成為各級政府施政綱領(lǐng)中必不可少的部分。人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃研究的內(nèi)容就是通過城鄉(xiāng)規(guī)劃和管理,合理利用資源和環(huán)境,促進城鄉(xiāng)人口和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,該專業(yè)的社會需求將在很長一段時間內(nèi)保持旺盛勢頭。

2.地理信息科學專業(yè)

地理信息科學專業(yè)原名地理信息系統(tǒng)專業(yè)。是一門集地理學、計算機、遙感技術(shù)和地圖學于一體的邊緣學科,主要培養(yǎng)具備地理信息科學與地圖學、遙感技術(shù)方面的基本理論、基本知識、基本技能、通俗點可以理解為就是把地圖信息存儲到計算機里,制成電子地圖,使人們通過計算機迅速查詢到目標。比如,應(yīng)用這種技術(shù)可以制成城市電子地圖,我們在查詢公共汽車路線時,只需輸入起點和終點的名稱,就可以查詢出相關(guān)車次,并獲取沿途經(jīng)過的道路和換乘車站等地理信息。

3.地理科學專業(yè)

地理科學專業(yè)是一門從各種角度對地質(zhì)、地表形態(tài)等地理特征進行深入研究,同時也研究地域與人們生活關(guān)聯(lián)的一門學問。研究大致分為兩大領(lǐng)域,即以地形、地質(zhì)、氣候、海洋等自然環(huán)境為對象的自然地理學和以人口、城市、交通、文化等為對象的人文地理學。除此之外,還要進行大量地理應(yīng)用方面的研究,學習者會接觸到有關(guān)地質(zhì)、勘探、地圖繪制、地理信息系統(tǒng)、城鄉(xiāng)規(guī)劃等等多方面的知識。

4.自然地理與資源環(huán)境專業(yè)

篇4

關(guān)鍵詞: 測繪地理信息系統(tǒng) 建設(shè)

中圖分類號:C922 文獻標識碼:A 文章編號:

前言

地理信息系統(tǒng)簡稱G IS )是隨著計算機技術(shù)、和地理科學的發(fā)展而發(fā)展起來的一個學科。在計算機發(fā)展史上, 計算機輔助設(shè)計技術(shù)(C A D ) 的出現(xiàn)使人們可以用計算機處理圖形數(shù)據(jù)。圖形數(shù)據(jù)的標志之一就是圖形元素有明確的位置坐標, 不同圖形之間有各種各樣的拓撲關(guān)系。用計算機把這些數(shù)據(jù)管理起來, 就成為一個簡單的地理信息系統(tǒng)的雛形。地理信息系統(tǒng)是利用計算機建立地理數(shù)據(jù)庫, 將地理環(huán)境中的各種要素, 包括它們的地理空間分布狀況和所具有的屬性數(shù)據(jù), 進行數(shù)字存貯、處理和分析, 建立有效的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。通過對多種要素的綜合分析, 方便快速地獲取信息, 滿足各種不同的應(yīng)用或科學研究的需要, 并以圖形和數(shù)字的方式表示結(jié)果。

一、地理信息系統(tǒng)(GIS)的概述與特點

1 地理信息系統(tǒng)(GIS)的概述

地理信息系統(tǒng)( GIS) 是集計算機科學、空間科學、信息科學、測繪遙感科學、環(huán)境科學和管理科學等學科為一體的新興學科,主要是利用計算機建立地理數(shù)據(jù)庫,將地理環(huán)境中的各種要素,包括它們的地理空間分布狀況和所具有的屬性數(shù)據(jù),進行數(shù)字存貯、處理和分析,建立有效的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。 地理信息系統(tǒng)( GIS) 技術(shù)是先對多種要素進行綜合分析,然后快速地獲取信息,并能滿足各種不同領(lǐng)域的應(yīng)用或科學研究的需要,最后以相應(yīng)的圖形和數(shù)字方式表示結(jié)果,突現(xiàn)其準確化、標準化、數(shù)字化的特點。

2 地理信息系統(tǒng)(GIS)的基本特點

地理信息系統(tǒng)( GIS) 的技術(shù)優(yōu)勢不僅表現(xiàn)在具有地理數(shù)據(jù)采集存儲、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數(shù)據(jù)流程的特點,還體現(xiàn)在它的空間提示、預(yù)測預(yù)報和輔助決策功能。GIS 具有以下的基本特點:

( 1) GIS 是公共的地理定位基礎(chǔ)

地理空間框架是一個存放與地理空間位置有關(guān)的各種信息的架構(gòu),是整合這些信息的地理定位基礎(chǔ)。 地理空間框架的核心就是基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫,因為這些數(shù)據(jù)庫為各個領(lǐng)域的信息化建設(shè)和人們處理自然、人文社會、經(jīng)濟環(huán)境等各種各樣的信息資源,提供科學化、標準化、統(tǒng)一化的基礎(chǔ)地理信息公共平臺。

( 2) GIS 是多維結(jié)構(gòu)

在二維空間的基礎(chǔ)上實現(xiàn)多專題的第三維結(jié)構(gòu),而各個專題型實體型之間的聯(lián)系是通過屬性碼進行的,這就為地理系統(tǒng)各圈層之間的綜合研究提供了可能。

( 3) GIS 的數(shù)據(jù)具有數(shù)字化

GIS 在外業(yè)實測、電子手簿的自動記錄和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中,采用數(shù)字化儀器對已有成圖進行數(shù)字化,并完成數(shù)據(jù)采集; 最后對數(shù)據(jù)進行編輯處理后,形成數(shù)字地圖。 數(shù)字地圖可進行縮放編輯形成任意比例尺的可視圖; 還可以進行分層編輯,針對不同層次的地圖儲存不同的地圖要素。 然后,按照不同層次的內(nèi)容輸出、組合,可以編制出不同用途的專業(yè)用圖,修測十分方便。 在AUTOCAD環(huán)境下,還可以對基礎(chǔ)圖內(nèi)容實行特殊的配置注記,進行設(shè)計、量算和修改。

( 4) GIS 具有豐富的信息

隨著計算機技術(shù)和通訊技術(shù)的迅速發(fā)展,GIS 向多樣化和分布式處理邁進。 在側(cè)重數(shù)據(jù)庫建立、信息存儲、查詢檢索、統(tǒng)計分析和自動制圖等基本功能的基礎(chǔ)上,GIS 逐步進入開發(fā)分析、評價、預(yù)測、決策支持模型以及增加智能化功能的發(fā)展階段,進一步獲得豐富的信息。

二、系統(tǒng)建設(shè)的目標和內(nèi)容

1 系統(tǒng)建設(shè)的目標

系統(tǒng)的功能應(yīng)當是科學有效的管理傳統(tǒng)測繪數(shù)據(jù),首先實現(xiàn)傳統(tǒng)的測繪數(shù)據(jù)的管理功能,如制圖等。在此基礎(chǔ)上增加GIS專題信息,為土地管理、城市建設(shè)、海洋漁業(yè)等部門提供輔助決策支持的基礎(chǔ)信息,拓寬測繪的服務(wù)范圍。

2 系統(tǒng)建設(shè)的內(nèi)容

整個管理系統(tǒng)可針對不同情況分成三個基礎(chǔ)類別:大地測量數(shù)據(jù)系統(tǒng)、城市測繪數(shù)據(jù)系統(tǒng)、海洋測繪數(shù)據(jù)系統(tǒng)。各分系統(tǒng)之間又可相互支持、互相調(diào)用。

(1)大地測量數(shù)據(jù)系統(tǒng)主要存放國家大地測量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),首先應(yīng)包括國家大地水準網(wǎng)和控制網(wǎng)的數(shù)據(jù),滿足大地測量成果資料管理和對外提供數(shù)據(jù)的需要。

(2)城市測繪數(shù)據(jù)系統(tǒng)功能是為城市規(guī)劃、市政建設(shè)及其他相關(guān)部門提供直觀、準確的相關(guān)信息。所存儲數(shù)據(jù)應(yīng)包括該城市的大比例尺地圖、地籍圖、遙感影像圖、人口綠化等專題圖,以進行疊加、統(tǒng)計等操作,以為空間決策提供支持。

(3)海洋測繪數(shù)據(jù)系統(tǒng)應(yīng)包含海洋測量的控制網(wǎng)、水深測量、海洋重力測量情況等,同時要包括洋流、潮汐、海洋氣象等專題信息。這些信息經(jīng)過分析處理可以為導航、變化監(jiān)測等應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。

其實,三種系統(tǒng)在GIS操作方面應(yīng)具有相同的基本功能,所不同的是它們各自的數(shù)據(jù)內(nèi)容和可應(yīng)用范圍。

3 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)應(yīng)具備的基本功能包括以下幾個方面:

GIS中的數(shù)據(jù)包括圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),其數(shù)據(jù)源主要是專題地圖。圖形數(shù)據(jù)的輸入方式主要是數(shù)字化。人工跟蹤圖上的線段,形成由一串坐標連接的矢量,就成為一種直觀的圖形特征的數(shù)字描述。屬性數(shù)據(jù)可在數(shù)字化過程中同時輸入或單獨建立。對輸入的數(shù)據(jù),一般系統(tǒng)獨具有較完善的交互編輯、檢查錯誤、修飾圖幅和檢驗結(jié)果的功能,并在圖形輸入后自動建立拓撲關(guān)系。

數(shù)據(jù)庫的建立和管理

GIS中數(shù)據(jù)庫除屬性數(shù)據(jù)外,還有地理要素空間分布的位置數(shù)據(jù),即空間數(shù)據(jù)庫??臻g數(shù)據(jù)用拓撲數(shù)學模型來管理,而屬性數(shù)據(jù)則用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS。GIS在兩種數(shù)據(jù)之間建立的某種聯(lián)系以實現(xiàn)圖形與屬性之間的相互之間的操作。空間數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)基本上分為柵格結(jié)構(gòu)與矢量結(jié)構(gòu)兩類。矢量結(jié)構(gòu)表示圖形與常規(guī)一致,數(shù)據(jù)量小,位置的精確性好,數(shù)據(jù)綜合分析能力較容易,地圖輸入也精確美觀,但數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,存儲和操作也復(fù)雜,費用較高。柵格結(jié)構(gòu)是許多點子設(shè)備獲取數(shù)據(jù)和顯示數(shù)據(jù)的原始形式,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單,功能直觀,開發(fā)費用低,但用較長像元以減少數(shù)據(jù)量時,精度較差。隨著GIS的發(fā)展,許多GIS提供兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的混合處理能力,兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并存,相互補充。

數(shù)據(jù)檢索

包括對指定任意地區(qū)、任意屬性的數(shù)據(jù)進行查詢,以及數(shù)據(jù)庫有關(guān)數(shù)據(jù)項的邏輯運算檢索等。

數(shù)據(jù)分析與處理

GIS的主要注意力集中在空間實體的關(guān)系上。對地圖的點、線、面特征間的拓撲關(guān)系分析,是GIS的重要內(nèi)容。此外,GIS的分析和操作還包括建立特征緩沖區(qū);圖形疊加的各種邏輯操作,并對結(jié)果作類型歸并,冗余消除,使其保持邏輯上的一致;地圖投影變換;計算面積、距離,最近鄰選擇;建立數(shù)學地形模型;以及屬性數(shù)據(jù)的操作和統(tǒng)計,標號和注記操作,根據(jù)屬性提取圖形特征等。

(5) 數(shù)據(jù)輸出:分析或查詢結(jié)果的輸出是GIS的一個重要功能。GIS的輸出可是屏幕顯示,繪圖、制表紙,拷貝等。大多GIS提供的圖形圖像編輯,符號生成,矢量漢字標記,等功能,可輸出二維或三維彩色圖形,以滿足不同圖件的制圖要求。

結(jié)束語

在80 年代初期,測繪業(yè)進行了對傳統(tǒng)測繪手段和生產(chǎn)工藝的技術(shù)改造,開展了數(shù)字化測圖、機助地圖制圖、地理信息系統(tǒng)( GIS) 、人衛(wèi)激光測距( SLR) 、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)( GPS) 、遙感( RS) 等方面的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。 其中最為突出的是GPS、GIS 和RS 技術(shù)的結(jié)合,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,相互滲透,形成一個自然的發(fā)展趨勢。 GPS與RS 能為GIS 提供區(qū)域信息及空間定位信息,而GIS 可以從GPS 和RS 提供的批量數(shù)據(jù)中提取有用的信息進行相應(yīng)的空間分析,并將其有用數(shù)據(jù)進行綜合集成,最終成為科學的決策依據(jù).。

參考文獻

[1] 宋朝.地理信息系統(tǒng)在房產(chǎn)測繪行業(yè)的應(yīng)用[J]. 科技資訊. 2010(04)

[2] 吳江南,王根英.淺談3S技術(shù)在水利工程地質(zhì)勘測中的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 科技資訊. 2010(17)

篇5

關(guān)鍵詞 空間信息 數(shù)字技術(shù) 學科

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A

1起源

在國內(nèi)空間信息與數(shù)字技術(shù)這門學科的起步時間并不早,2004年武漢大學邊馥苓教授首創(chuàng)此專業(yè),掛靠于國際軟件學院。當然這與武漢大學擁有著亞洲最強、世界第三的測繪遙感專業(yè),一流的國內(nèi)軟件工程專業(yè)是密不可分的。武漢大學的空間信息與數(shù)字技術(shù)實際上是遙感專業(yè)與軟件工程的一個交叉學科。這里空間信息與數(shù)字技術(shù)應(yīng)該稱為(地理)空間信息與數(shù)字技術(shù),看起來空間信息與數(shù)字技術(shù)是并列關(guān)系,實際上(地理)空間信息是處理對象,數(shù)字技術(shù)是處理方法,主要研究方向為將空間信息進行數(shù)字化處理,更加偏向于軟件應(yīng)用的方向。因而在課程開設(shè)上這個學科不僅要學習軟件工程的專業(yè)課程,還要學習GIS、RS、GPS等專業(yè)課。也就是說空間信息與數(shù)字技術(shù)學科是一門較為寬泛的學科。在2007年廈門理工學院、2008年成都理工大學、2009年山東農(nóng)業(yè)大學相繼開設(shè)此專業(yè),都是按照武漢大學的模式教學,學習的內(nèi)容基本相同。

同樣為空間信息與數(shù)字技術(shù)專業(yè),西安電子科技大學在2005年開設(shè)此本科專業(yè),掛靠于西安電子科技大學實力最強的通信工程學院。西電的此專業(yè)與太空有關(guān)系,是我國僅此一家研究太空的空間信息與數(shù)字技術(shù)專業(yè)。從上世紀90年代便開始依托綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)理論與關(guān)鍵技術(shù)國家重點實驗室的多個課題組長期從事相關(guān)領(lǐng)域的科學研究。特別在近幾年承擔了衛(wèi)星通信新體制、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與交換等項目的研究,為我國的國防建設(shè)和國家信息化建設(shè)做出了較大的貢獻。

2發(fā)展

首先在本世紀網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展達到了一個空前的快速時期,而越來越多和我們生活息息相關(guān)的方面需要我們所處的地理詳細信息以及導航的應(yīng)用。于是作為軟件與遙感的交叉學科空間信息與數(shù)字技術(shù)以一種社會亟需的應(yīng)用學科在武漢大學首創(chuàng)。美國副總統(tǒng)戈爾于1998年1月21日提出了數(shù)字地球的概念之后,中國學者特別是地學界的專家認識到“數(shù)字地球”戰(zhàn)略將是推動我國信息化建設(shè)和社會經(jīng)濟、資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要武器,并于1999年11月29日至12月2日在北京召開了首屆國際“數(shù)字地球”大會。從這之后,與“數(shù)字地球”相關(guān)相似的概念層出不窮?!皵?shù)字中國”、“數(shù)字省”、“數(shù)字城市”、“數(shù)字化行業(yè)”、“數(shù)字化社區(qū)”等名詞充斥報端和雜志,成了當前最熱門的話題之一。甚至許多省、市把它作為“十五”經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展的一個重要戰(zhàn)略來抓。國家測繪局在2000年全國局長干部會議上明確提出,測繪局系統(tǒng)今后一個時期的主要任務(wù)是構(gòu)建“數(shù)字中國”的基礎(chǔ)框架;海南、湖南、山西、福建等省都已正式立項啟動“數(shù)字海南”、“數(shù)字湖南”、“數(shù)字山西”、“數(shù)字福建”工程,其他省區(qū)的立項也在緊鑼密鼓地籌劃之中,而數(shù)字城市的立項更是如火如荼。而在2000年5月13日,中國近百位市長與百名IT精英企業(yè)聚首“二十一世紀數(shù)字城市論壇”,共商推動中國城市數(shù)字化進程大計。中國建設(shè)部部長俞正聲在論壇開幕致辭時指出,所謂“數(shù)字城市”與“園林城市”、“生態(tài)城市”一樣,是對城市發(fā)展方向的一種描述,是指數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要滲透到城市生活的各個方面。建設(shè)數(shù)字城市能夠制止猖獗的違法建筑,并避免制約工程招標和房地產(chǎn)建設(shè)中的大量弊端。從某種意義來講空間信息與數(shù)字技術(shù)專業(yè)的產(chǎn)生是一種現(xiàn)實的需求。

因此作為時代實用性的專業(yè),它具有很寬廣的實用領(lǐng)域。 綜合研究空間信息數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化和智能化的工程理論與技術(shù)科學。它將空間信息的各種載體向數(shù)字載體轉(zhuǎn)換,通過網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)加載到各個專業(yè)領(lǐng)域,支持當今社會的各行各業(yè)數(shù)字工程的實現(xiàn),具體的應(yīng)用領(lǐng)域有:數(shù)字國防、數(shù)字政府、數(shù)字國土數(shù)字規(guī)劃、數(shù)字電力、數(shù)字水利、數(shù)字公安、數(shù)字交通、數(shù)字農(nóng)業(yè)等等。換言之當今社會的越來越多的領(lǐng)域與“數(shù)字”這兩個字息息相關(guān)。

那究竟這個專業(yè)方向的學生應(yīng)該在大學學習哪些課程呢?以武漢大學為例,武漢大學空間信息與數(shù)字技術(shù)專業(yè)旨在培養(yǎng)具有深厚軟件工程理論和空間信息技術(shù)、通信技術(shù)以及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),有一定的管理和經(jīng)濟知識基礎(chǔ),能運用數(shù)字工程技術(shù)對環(huán)境、人文、社會、經(jīng)濟等各類信息進行數(shù)字化處理,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化傳輸、可視化表達、智能化決策的復(fù)合型空間信息產(chǎn)業(yè)、技術(shù)與應(yīng)用的高級專門人才。

3前景

要了解這個專業(yè)的前景,我們不得不首先了解一下這個專業(yè)的研究內(nèi)容,空間信息與數(shù)字技術(shù)專業(yè)是“3S”的技術(shù)集成即GIS、GPS、RS三位一體。全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)和遙感三項技術(shù)是自然地集成到一起的,它們的集成是功能互補、技術(shù)融合的有機集成:遙感技術(shù)以影像形式提供數(shù)據(jù)源;全球定位系統(tǒng)以離散點位的形式提供輔助信息源;而地理信息系統(tǒng)則容納前兩項技術(shù)的數(shù)據(jù)成果外加其他數(shù)據(jù),包括大量地物屬性數(shù)據(jù),加以統(tǒng)一管理,并進行空間的綜合分析。

因此對于空間信息與數(shù)字技術(shù)的本科學生畢業(yè)后可以從事信息和通信系統(tǒng)、數(shù)字化國土、數(shù)字化城市的研究設(shè)計和制造工作,也可以政府管理部門、軍事、經(jīng)濟、科學研究部門從事系統(tǒng)管理工作,就業(yè)去向是國內(nèi)IT企業(yè)、電信運營商及科研院所,同時可以選擇空間信息科學與技術(shù)和通信與信息系統(tǒng)為深造學科。

參考文獻

篇6

關(guān)鍵詞:專業(yè)規(guī)范;高師;課程體系;實踐教學

高等師范院校的地理科學專業(yè)是一個傳統(tǒng)專業(yè),改革開放30多年來人才培養(yǎng)模式幾無變化。但目前面臨新形勢,其一,教育部頒布了中學教師標準,賦予教師及教育新的內(nèi)涵;其二,地理科學專業(yè)規(guī)范幾經(jīng)討論已形成共識并試行,對地理科學專業(yè)的課程體系、實踐體系設(shè)置、專業(yè)素質(zhì)、特色辦學進行了規(guī)范;其三,中學全面實施素質(zhì)教育對專業(yè)教師也提出了新要求[1,2]。高師地理科學專業(yè)人才培養(yǎng)必須進行改革,才能有效提升人才培養(yǎng)質(zhì)量,適應(yīng)國家經(jīng)濟社會發(fā)展對地理科學專業(yè)人才和基礎(chǔ)教育人才的需求。本文以地方高師中具有代表性的重慶師范大學為例,剖析地理科學類專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題,探討新形勢下地理科學專業(yè)人才職業(yè)關(guān)鍵能力、課程體系優(yōu)化設(shè)置、實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)、特色辦學等問題。

一、地理科學類專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題

1.通識教育與專業(yè)素能培養(yǎng)協(xié)調(diào)問題

通識教育是建立在各個知識大類基礎(chǔ)上,以培養(yǎng)學生能力和提升學生綜合素質(zhì)為主導的教育體系,在傳統(tǒng)的以專業(yè)技能為導向的教育思維中,忽視通識教育傾向明顯。實際上,在信息爆炸和科技快速發(fā)展的今天,教授學生掌握專業(yè)基本原理、概念和應(yīng)用知識點固然重要,但在有限的教學時間、教學條件和學校教學環(huán)境下,不可能完備地將所有地理教學與科研及管理可能用到的專業(yè)知識教授給學生,專業(yè)培養(yǎng)更應(yīng)該突出對學生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的素能培養(yǎng),這正是通識教育致力達到的目標。因此,從培養(yǎng)方案制定出發(fā),對地理科學類專業(yè)的通識教育和專業(yè)通識教育進行改革研究是人才培養(yǎng)體系改革的重要一環(huán)。

2.地理科學類專業(yè)平臺課程優(yōu)化問題

依據(jù)1998年教育部頒布的地理學類專業(yè)標準,許多學校設(shè)置了學科類平臺課程,我?,F(xiàn)有地理科學與地理信息科學兩個專業(yè),也初步建立起共同的平臺基礎(chǔ)課程,并作了教學內(nèi)容規(guī)范。但按照新的專業(yè)規(guī)范,地理科學類四個專業(yè)的共同基礎(chǔ)課程有變化,而且該規(guī)范明確提出各類學??梢赃m當考慮特色而設(shè)置特色課程,同時我校原有平臺課程設(shè)置本身也存在不足,平臺課程比較少,而且課程名稱、內(nèi)容要求等差異大,因此,新的培養(yǎng)方案在平臺課程、學分、學時及課程體系上必須做出相應(yīng)的調(diào)整和規(guī)范。

3.課程體系及內(nèi)容與專業(yè)規(guī)范要求的知識體系的契合問題

在已調(diào)研的國內(nèi)高師地理科學類專業(yè)培養(yǎng)方案中,課程體系和課程內(nèi)容組織仍然存在隨意和混亂現(xiàn)象[3-5],而且存在課程及課程內(nèi)容相近、重疊明顯,課程標準不明確、差異大或甚至沒有,導致不同的教師對同課程的要求大相徑庭。為了契合新頒布專業(yè)規(guī)范以知識領(lǐng)域和知識點為單元構(gòu)建知識體系的要求,課程體系在設(shè)置時就不能僅停留于按課程名稱或傳統(tǒng)教學內(nèi)容的組織方式,而應(yīng)兼顧知識領(lǐng)域的配置與知識點的布局,從總體上協(xié)調(diào)優(yōu)化課程體系與專業(yè)規(guī)范的知識體系,同時需要確立各課程的課程標準。

4.實踐教學如何適應(yīng)專業(yè)規(guī)范與職業(yè)素質(zhì)及創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求

實踐教學是實現(xiàn)地理科學類專業(yè)培養(yǎng)目標的重要保證[6]。新的專業(yè)規(guī)范確定綜合實踐類課程為必修環(huán)節(jié),包括課堂實驗、課程實習、野外綜合實習、科研和論文訓練等,合計不少于20學分,其中畢業(yè)論文不少于12周,著重培養(yǎng)學生掌握野外調(diào)查和室內(nèi)實驗技術(shù)與技能、科學研究能力、文獻查閱與論文寫作能力,地理科學師范專業(yè)還包括教育見習、教育實習等環(huán)節(jié)。這與目前人才培養(yǎng)方案有較大距離,特別是實踐技能訓練明顯不足,培養(yǎng)的人才的社會適應(yīng)性也不強,因此,改革優(yōu)化實踐教學是當務(wù)之急。

二、地理科學專業(yè)人才培養(yǎng)目標與職業(yè)關(guān)鍵能力

1.地理科學專業(yè)人才培養(yǎng)目標與要求

面對專業(yè)規(guī)范、中學教師規(guī)范的新要求和國家對創(chuàng)新型人才的需求以及激烈的市場競爭,作為西南地區(qū)的地方高師地理科學專業(yè),人才培養(yǎng)不能單一化,應(yīng)堅持“厚基礎(chǔ)、寬口徑、廣適應(yīng)”的人才培養(yǎng)策略。因此,本專業(yè)人才培養(yǎng)目標定位為:培養(yǎng)具有現(xiàn)代公民素養(yǎng)和健全身心素質(zhì),具備堅實的地理科學基本知識、基本理論以及自主獲取知識的能力,既掌握地理科學基本思維方法和基本實踐技能,又懂得現(xiàn)代教育基本理論與技巧,并具有一定科研創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才,畢業(yè)生可以在中學、中等專業(yè)學校從事地理與資源環(huán)境等相關(guān)學科的教育教學工作,也可在企事業(yè)單位從事資源環(huán)境和國土規(guī)劃管理等方面的工作,優(yōu)秀畢業(yè)生可以報考高等院校及科研機構(gòu)的碩士研究生。因此,基本要求是:學生通過四年學習,掌握自然科學與人文科學的基本知識和方法、掌握地理學基本理論與方法、掌握教育教學基本理論與方法、掌握英語及計算機基本知識和信息技術(shù);具備自主獲取知識、運用知識進行創(chuàng)新的能力;具有良好的思想道德修養(yǎng)、人文與科學素養(yǎng)、專業(yè)素質(zhì)和身心素質(zhì)。

2.地理科學專業(yè)職業(yè)關(guān)鍵能力

地理科學專業(yè)畢業(yè)生主要從事基礎(chǔ)教育工作,部分畢業(yè)生在企事業(yè)單位從事地理學科應(yīng)用工作或繼續(xù)攻讀碩士學位。其應(yīng)具備的職業(yè)關(guān)鍵能力有四方面:其一,地理學科知識應(yīng)用能力,包括理論聯(lián)系實際、野外工作和綜合分析能力。地理學的實踐應(yīng)用性在經(jīng)濟社會發(fā)展中已越來越顯現(xiàn),地理學的獨特的野外調(diào)研和綜合分析方法是其他學科遠不能及的,在解決當今人類社會發(fā)展面臨的綜合性難題時地理學獨領(lǐng);其二,自主學習和終生學習能力,包括良好的自學習慣及能力、交流表達與信息技術(shù)應(yīng)用能力,學習方法掌握和習慣養(yǎng)成至關(guān)重要;第三,教師職業(yè)勝任能力,學生有較強的中學地理教育教學及教研的能力,這是中學實施素質(zhì)教育和中學教師規(guī)范的要求,未來教師應(yīng)該是教育家;第四,具有較強的創(chuàng)新能力,包括具有一定創(chuàng)造性思維、開展科學實驗與研究的能力,創(chuàng)新思維意識和動手能力培養(yǎng)是著力點。

三、地理科學專業(yè)課程體系優(yōu)化設(shè)置

以地理科學專業(yè)規(guī)范、中學教師專業(yè)標準、中學地理課程標準、人才培養(yǎng)目標定位、目前人才培養(yǎng)存在問題等為依據(jù),以學生為中心,以專業(yè)素質(zhì)、實踐創(chuàng)新能力、職業(yè)勝任力等“三素能”提升為重點,構(gòu)建“通識教育課程+學科平臺基礎(chǔ)課程+專業(yè)主干課程+專業(yè)方向課程+獨立實踐環(huán)節(jié)+教師教育課程”課程體系,課程體系設(shè)置著力于增強人才社會適應(yīng)性、培養(yǎng)要求多元化、分流培養(yǎng)突出特色、強化實踐能力培養(yǎng)、發(fā)揮專業(yè)導師和學生主體作用等方面的改革,共設(shè)置165學分,必選修比例為74%、26%,理論與實踐比例為72%、實踐28%。

通識教育內(nèi)容涵蓋人文社會科學、自然科學、外語、計算機信息技術(shù)、體育等知識體系,包括必修38.5學分、選修7學分。學科平臺基礎(chǔ)課程設(shè)置考慮地理科學專業(yè)類(包括地理科學、地理信息科學等專業(yè)),構(gòu)建學科基礎(chǔ)平臺課程,包括高等數(shù)學、人文地理學、地圖學、地質(zhì)學基礎(chǔ)、經(jīng)濟地理學、遙感概論、地理信息系統(tǒng)等,必修16.5學分、選修6學分;專業(yè)主干課程包括氣象學與氣候?qū)W、地貌學、水文學、土壤與植物地理學、中國地理、世界地理等,必修學分28.5,學科平臺基礎(chǔ)課程和專業(yè)主干課程為本專業(yè)核心課程,涉及的專業(yè)知識體系、知識領(lǐng)域符合教育部新專業(yè)目錄和專業(yè)規(guī)范規(guī)定的核心課程要求,課程名稱進一步規(guī)范。

專業(yè)方向?qū)嵭蟹至髋囵B(yǎng),分別設(shè)置系列課程。分兩個方向:一是學科應(yīng)用方向,強調(diào)專業(yè)拓展、實踐應(yīng)用能力培養(yǎng);二是學科教學方向,強調(diào)與基礎(chǔ)教育結(jié)合、重教學教研能力培養(yǎng)。專業(yè)方向及課程設(shè)置充分發(fā)揮學校和學院優(yōu)勢,突出特色,并采取請進來走出去方式與中學及企事業(yè)單位合作開放辦學,著力提升實踐創(chuàng)新和職業(yè)能力,兩方向各設(shè)置30學分,學生選修22學分,為學生個性化與未來發(fā)展提供充分的空間,如跟蹤學科與專業(yè)發(fā)展前沿,增設(shè)自然地理進展、人文地理進展、地理信息科學進展、文獻檢索與科研論文寫作、基礎(chǔ)地理教育改革、基礎(chǔ)教育名師講座、地理研究性學習專題等學科發(fā)展前沿講座或基礎(chǔ)教育發(fā)展與改革前沿講座,實踐環(huán)節(jié)包括基礎(chǔ)實踐、專業(yè)實踐、綜合實踐,強化實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)是新方案重要的改革創(chuàng)新,詳見下文,設(shè)置必修23.5學分、選修創(chuàng)新學分至少2學分,以前創(chuàng)新學分為任意選修,本方案要求選修2-5學分,創(chuàng)新學分獲得嚴格按照相關(guān)要求評定。教師教育課程包括發(fā)展與教育心理學、普通教育學、教育科研方法、學科教學論、中學地理教學設(shè)計、現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用、教師禮儀與溝通、書寫技術(shù)、微格教學等,必修15.5學分、選修4.5學分,同時增加實踐課時,進一步突出實踐技能訓練。

四、地理科學專業(yè)實踐教學體系與實施

1.實踐教學體系設(shè)置

地理科學專業(yè)實踐教學體系包括三大類即課程實踐(少于一周的課程實習、實驗)、獨立實踐環(huán)節(jié)(教育實習、專業(yè)實習等)、第二課堂(系列課外活動)與第三課堂(頂崗實習和創(chuàng)業(yè)實踐等)實踐,三層次即基礎(chǔ)實踐、專業(yè)實踐、綜合創(chuàng)新實踐。

2.實踐教學內(nèi)容安排

相關(guān)實踐教學內(nèi)容采取集中與分散有機結(jié)合、全程式推進實踐教學。第一學年以專業(yè)體驗、認同與興趣培養(yǎng)為主,包括第一學期專業(yè)基礎(chǔ)實驗實習,專業(yè)認同體驗,第二學期專業(yè)實驗、專業(yè)實習、教育教學見習及訓練并行;第二學年以專業(yè)學習深化及實踐技能培養(yǎng)為主,第三、四學期加強專業(yè)實習、學科教學技能訓練、科研實踐訓練;第三學年以實踐技能與創(chuàng)新能力提升為主,第五、六學期強化專業(yè)實習、教育教學技能訓練與檢測、教育實習、科研創(chuàng)新實踐;第四學年以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐與就業(yè)考研引導為主,第七、八學期專業(yè)深化實踐、教育教學技能拓展訓練、科研創(chuàng)新實踐,見表1。

3.實踐教學實施保障

為保障實踐教學的順利開展,采取了系列改革舉措。第一,實行“5+1”和“16+2”排課制保障實踐教學時間?!?+1”中的“1”即周六安排通識課程及相關(guān)實踐教學,“16+2”即每個學期只安排16周課堂教學,余下2周用于安排部分專業(yè)實踐環(huán)節(jié);第二,充分發(fā)揮學生和專業(yè)導師“雙主體”作用,特別是強化專業(yè)導師制,保障實踐教學實施主體責任制,有效推進實踐教學;第三,加大開放辦學力度,特別是教育見習、研習、實習、課程實習、綜合實習、創(chuàng)新實踐等環(huán)節(jié)與基礎(chǔ)教育單位、科研單位、機關(guān)企事業(yè)深化合作,形成實踐創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的合力機制;第四,依托學校學院省級教學科研平臺、科普基地、學生社團協(xié)會、國際地理節(jié)日(世界氣象日、水日、地球日、人口日、減災(zāi)日、糧食日、環(huán)境日等)、實踐實習基地等,深化第二、三課堂,提升學生實踐創(chuàng)新和職業(yè)勝任力;第五,推行課程組和課程負責人制度,專業(yè)核心課程和實踐環(huán)節(jié)均由3位以上教師組成課程組,設(shè)課程組長,全面負責課程建設(shè),包括編制課程標準、課程資源建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)平臺、實踐基地建設(shè)等,保障實踐教學質(zhì)量,不斷提高實踐教學效果。

參考文獻:

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篇7

關(guān)鍵字:測繪;國土資源管理;服務(wù)。

一、測繪與國土資源管理的關(guān)系

測繪工作是國土資源管理工作的基礎(chǔ)支持,彼此相互依托、相輔相成。由于國土資源管理具有高度的組織性、權(quán)威性和法律性,在管理過程中對于所使用的一些測繪資料、數(shù)據(jù)成果以及其它地理信息在科學性和精確性上都有著極高的要求。國土資源管理是以維護社會主義土地公有制、維護土地所有者和使用者的合法權(quán)益、科學合理地開發(fā)利用土地、保護耕地為基本原則,與測繪息息相關(guān),具體表現(xiàn)在以下幾個方面:

1.確定土地的權(quán)屬。確定土地的所有權(quán)和使用權(quán)是國土資源地籍管理工作的重要內(nèi)容,這其中所使用的一些基礎(chǔ)性文件如地籍圖,必須通過測繪來取得。

2.解決土地糾紛問題。最科學、有效的解決土地糾紛的方法就是在當?shù)卣蛧临Y源管理部門以及當事雙方代表共同在由通過測繪取得的精確的圖文資料上進行協(xié)商,并且附加具有法律效力的簽字。

3.解決土地變更的問題。伴隨著土地在使用面積上的變化以及不動產(chǎn)的增減、更新和權(quán)屬的變化,通過基礎(chǔ)測繪可及時提供更加準確、詳實的土地信息資料。

4、基礎(chǔ)測繪應(yīng)急保障。測繪是防災(zāi)、抗災(zāi)、救災(zāi)和災(zāi)后復(fù)產(chǎn)重建、應(yīng)急指揮的重要保障,可能存在的應(yīng)急保障測繪需求有:地震、臺風、山體滑坡等災(zāi)害發(fā)生后,快速獲取影像實時數(shù)據(jù)供災(zāi)情分析、救援布置等救災(zāi)應(yīng)急使用;城市安全突發(fā)事件發(fā)生后,需要事件地點詳細的地形信息數(shù)據(jù)供科學決策分析使用。

在社會發(fā)展和國民經(jīng)濟建設(shè)的過程中,測繪工作“基礎(chǔ)先行、服務(wù)保障、應(yīng)急救急、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、管理監(jiān)督、維護安全”等作用越來越凸顯。通過提供與地理位置有關(guān)的各種綜合或?qū)n}信息,廣泛服務(wù)于經(jīng)濟建設(shè),國防建設(shè)、科學研究、文化教育、行政管理、人民生活等各個領(lǐng)域。只有不斷強化測繪在國土資源管理中的服務(wù)功能,才能為國土資源管理提供更加全面和有效的服務(wù)。

二、運用現(xiàn)代測繪技術(shù)建立國土資源信息系統(tǒng)

現(xiàn)代化信息技術(shù)在測繪工作中的應(yīng)用為國土資源信息獲取、處理以及分析提供了可靠的技術(shù)保證。同時,也為國土資源的管理、決策以及開發(fā)利用提供了更加科學、合理的服務(wù)。現(xiàn)代化的測繪技術(shù)就是以GIS、RS、GPS為代表的測繪技術(shù)和測繪成果。

GIS地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),在計算機軟硬件的支持下,運用信息科學和系統(tǒng)工程的相關(guān)理論,對具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)進行科學的管理和綜合的分析,進而為為國土資源的管理提供相應(yīng)的決策、管理的技術(shù)系統(tǒng)。簡言之,地理信息系統(tǒng)就是綜合處理和分析地理空間數(shù)據(jù)的一種技術(shù)系統(tǒng),它在地理學、測量學的基礎(chǔ)上,對國土資源的管理起著十分重要的作用。

RS遙感技術(shù)可用來進行大范圍的數(shù)據(jù)資料的獲取,并且獲取數(shù)據(jù)的速度快、周期短、不受地面條件的限制,獲取信息的手段較多,通常我們都采用可見光進行物體的探測,同時也可利用紫外線、紅外線和微波等進行物體的探測,達到獲取數(shù)據(jù)的目的。

GPS即全球定位系統(tǒng),它在陸地、海洋、航空航天領(lǐng)域都有著非常重要的作用。由于GPS技術(shù)具有全天候、自動測量和高精度等優(yōu)點,在國土資源的管理過程中,通常作為先進的測量手段,輔助GIS系統(tǒng)對國土資源的管理工作。

隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的快速發(fā)展,我們已經(jīng)進入了信息化的時代,與此同時國土資源管理也進入了數(shù)字化的時代,完善土地資源空間基礎(chǔ)構(gòu)架、建立土地資源利用信息系統(tǒng)、地籍信息系統(tǒng)等在內(nèi)的國土資源信息系統(tǒng),并且與其他專業(yè)進行資源共享共同促進國民經(jīng)濟的發(fā)展,而測繪工作則是確保所有的這些信息系統(tǒng)能夠有效建立起來的可靠保證和重要基礎(chǔ)。利用現(xiàn)代化測繪技術(shù)建立國土資源信息系統(tǒng),實現(xiàn)測繪產(chǎn)品信息化以及測繪服務(wù)信息化,在促進國土資源管理的同時也使測繪工作的基礎(chǔ)性、前期性、公益得到充分發(fā)揮。

三、測繪的服務(wù)功能

充分利用現(xiàn)代化測繪工作的技術(shù)優(yōu)勢,提供精確、可靠的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù),進一步強化測繪在國土資源管理中的服務(wù)功能。具體包括以下幾點:

1.為土地規(guī)劃審批提供服務(wù)。發(fā)揮測繪工作的基礎(chǔ)性、前期性的特點,為土地規(guī)劃審批提供包括地籍圖在內(nèi)的一些基礎(chǔ)性文件。國土資源管理部門利用城市具體的地形圖資料,可以有效地掌握城市建設(shè)的規(guī)模和擴展速度,根據(jù)建設(shè)用地占農(nóng)耕用地的情況,分析人口與土地資源之間的相互協(xié)調(diào)關(guān)系,從而修訂城市發(fā)展的相關(guān)政策。

2.為土地利用提供服務(wù)?,F(xiàn)階段農(nóng)村集體土地大都以行政村為權(quán)屬單位進行登記,范圍面積較大不利于土地資源的管理利用,所以需要通過測繪取得的圖文資料來準確劃定權(quán)屬界線、位置以及量算面積,從而進一步加強對農(nóng)村集體土地管理。

3.為土地監(jiān)測提供服務(wù)。通過測繪提供的圖文資料實現(xiàn)對土地資源的實時監(jiān)控,這樣一來,就可以及時地掌握違法用地的具置以及非法占地的面積等情況,為依法處理提供了有力的證據(jù)。另外,建立基本農(nóng)田的信息系統(tǒng),確定其位置、面積以及范圍,實時監(jiān)測其變遷情況,可以更加有效地保護基本農(nóng)田。

4.為礦產(chǎn)資源勘查、地質(zhì)環(huán)境保護提供服務(wù)。通過測繪取得精確的地質(zhì)調(diào)查資料以及地形圖,利用基礎(chǔ)測繪成果對礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境進行全方位的監(jiān)測,為了解地質(zhì)環(huán)境并且采取有效地保護措施提供了重要的依據(jù)。

篇8

關(guān)鍵詞:遙感 機載激光雷達 實踐教學 課程設(shè)計

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-2117(2014)18-00-02

1 前言

《激光遙感》是武漢大學遙感信息工程學院為適應(yīng)遙感技術(shù)發(fā)展的最新需求,對原有《激光成像》課程進行改造而設(shè)置的一門專業(yè)必修課程。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,激光遙感成為了遙感技術(shù)的重要方向。近些年越來越多的資源投入到激光雷達術(shù)的研究和實踐中,使之得到飛速發(fā)展。目前激光遙感技術(shù)已經(jīng)運用到了近景、地面、車載、機載到星載的多種平臺上,提供了不同精度的多種產(chǎn)品,應(yīng)用在諸多行業(yè)中。相應(yīng)地,激光遙感數(shù)據(jù)處理也從科學研究少量試驗發(fā)展到了大規(guī)模生產(chǎn)實踐階段。面對這種變化趨勢,武漢大學遙感信息工程學院在2010年修訂的本科生培養(yǎng)方案中,設(shè)置了《激光遙感》課程,作為攝影測量方向本科生的專業(yè)必修課和遙感信息工程方向本科生的專業(yè)選修課[1]。這準確地反映了目前激光遙感技術(shù)的發(fā)展狀況和其在遙感技術(shù)中的地位。

2 加強激光遙感實踐課程的必要性

在激光遙感課程改造過程中,有必要提出并堅持面向應(yīng)用的方針,這一方面是生產(chǎn)的需要,我國已經(jīng)正在大力引進和推廣激光遙感技術(shù),僅機載LiDAR設(shè)備就已經(jīng)超過30臺,價值數(shù)億元,其他的地面及近景設(shè)備更是多達百余套。這些設(shè)備采集了大量的數(shù)據(jù),處理這些數(shù)據(jù)需要專門的人才,對本科教育提出了要求[2];另一方面是就業(yè)的需要,雖然隨著空間技術(shù)的應(yīng)用,攝影測量與遙感專業(yè)的學生就業(yè)形勢較好,但是要看到,隨著開設(shè)相關(guān)專業(yè)課程學校的增加以及學生規(guī)模的擴大,就業(yè)壓力已經(jīng)越來越大,有必要根據(jù)生產(chǎn)部門的需求,有針對性地培養(yǎng)學生專長,擴大就業(yè)機會;第三方面是科學研究的需要,目前激光遙感數(shù)據(jù)僅僅得到了初步的應(yīng)用,如何提高數(shù)據(jù)處理效率,豐富數(shù)據(jù)產(chǎn)品類型以及拓展數(shù)據(jù)范圍等,是目前生產(chǎn)部門亟待解決的問題[3]。通過在本科階段設(shè)置相關(guān)課程,加大培養(yǎng)力度,有利于激發(fā)學生科研興趣,為將來投身相關(guān)科學研究打下了堅實基礎(chǔ)。在過去激光遙感屬于前沿技術(shù),缺少必要的案例和數(shù)據(jù),主要采取課堂講授的方式,通過教師的PPT和板書進行教學,學生的課堂實驗及課后實踐很少,缺少實踐環(huán)節(jié),造成學生動手能力較差,同時對理論的理解也不夠深入,影響了用人單位的使用[4]。因此,隨著激光遙感技術(shù)從探索走向應(yīng)用,對應(yīng)的《激光遙感》課程也由選修設(shè)置為必修,其授課方式也應(yīng)該從純理論講授發(fā)展為理論結(jié)合實踐的講授方式。

3 遙感實踐課程的原則及內(nèi)容

3.1 遙感實踐課程的原則

激光遙感數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)多,涉及的專業(yè)知識多,同時,由于仍處于不斷發(fā)展中,很多新處理方法和產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),成熟和固定的生產(chǎn)與數(shù)據(jù)處理方法和流程較少。在確定激光遙感課程實踐內(nèi)容時需要把握如下原則:

(1)有利于全面掌握課程的知識點,實踐的內(nèi)容應(yīng)該貫穿整個課程的環(huán)節(jié),加深和鞏固學生對理論的了解;

(2)有利于相關(guān)專業(yè)知識的融會貫通[5]。激光遙感是多種新技術(shù)的集成技術(shù),應(yīng)該通過實踐環(huán)節(jié),使學生了解相關(guān)專業(yè)技術(shù)以及集成技術(shù)的重要性及作用;

(3)有利于激發(fā)學生的科學研究興趣[6]。應(yīng)該通過實踐,激發(fā)學生探索未知的興趣,投身于對激光遙感技術(shù)科學研究中;

(4)有助于提高學生動手能力。激光遙感技術(shù)是一門工科技術(shù),其落腳點應(yīng)聚焦在提高學生的動手能力,為將來勝任行業(yè)部門打下基礎(chǔ);

(5)有助于課程安排。課堂時間有限,過于復(fù)雜的實驗占用太多時間,不利于課堂組織,簡單的實驗不利于學生掌握相關(guān)知識。必須對各實驗部分精心設(shè)計,使之既相對獨立又有機聯(lián)系。

3.2遙感實踐課程的主要內(nèi)容

激光遙感實踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容

激光遙感技術(shù)工程實踐環(huán)節(jié)較多,內(nèi)容龐雜,主要有:

航線設(shè)計,需要全面掌握點云數(shù)據(jù)的參數(shù),影像數(shù)據(jù)參數(shù)等;

數(shù)據(jù)預(yù)處理,包括誤差剔除,坐標轉(zhuǎn)換等;

輸入輸出,包括格式轉(zhuǎn)換,內(nèi)插方法等;

基礎(chǔ)測繪產(chǎn)品生產(chǎn),包括DEM、DLG的生產(chǎn);

高級地理信息應(yīng)用,包括數(shù)據(jù)分類、建筑物提取,三維建模以及空間信息系統(tǒng)研發(fā)等。

4 遙感實踐課程設(shè)計

4.1 框架

本文設(shè)計了激光遙感課程的實踐教學方案,框架圖如下。

激光遙感實踐框架

4.2 實踐教學方案

本文設(shè)計了激光遙感課程的實踐教學案例,下面針對框架進行詳細說明。

(1)為了使學生對LiDAR技術(shù)有感性的認識,設(shè)計了參觀的環(huán)節(jié),以激發(fā)學生的興趣。選擇學院的硬件設(shè)備或者生產(chǎn)部門的生產(chǎn)現(xiàn)場,使學生通過參觀對LiDAR設(shè)備的組成、相關(guān)技術(shù)和行業(yè)應(yīng)用有初步了解,在生產(chǎn)一線了解該技術(shù)目前的應(yīng)用關(guān)鍵和難點。一方面激發(fā)學生投身生產(chǎn)的熱情,另一方面使學生了解科研與生產(chǎn)的方向。

(2)針對LAS格式的數(shù)據(jù),要求學生編寫程序,能夠讀取數(shù)據(jù)到相應(yīng)的數(shù)組中。主要使學生了解LiDAR數(shù)據(jù)種類,通過深入研究LAS數(shù)據(jù)格式,了解空間信息數(shù)據(jù)的特點和存儲難點;通過全面講解LAS格式版本的發(fā)展過程,了解LiDAR技術(shù)進步過程和數(shù)據(jù)不斷豐富的過程;通過程序編寫,熟練掌握空間數(shù)據(jù)讀取技術(shù)和節(jié)省數(shù)據(jù)存儲空間的技巧。

(3)對LiDAR數(shù)據(jù)進行三維顯示和基本空間分析操作。主要使用任課教師承擔科研項目時編寫的數(shù)據(jù)處理平臺,在使用前任課教師先講解科研項目的目的、意義、進展及展望,再對該平臺的基本功能,尤其是數(shù)據(jù)讀取部分進行詳細講解。一方面可以使學生看到上次課程自己編寫的數(shù)據(jù)讀取程序的規(guī)范性、速度和效率上存在的問題,另一方面可以使學生知道,科研項目并不神秘,而是從基礎(chǔ)的功能起步的;通過對點云的簡單空間操作和分析,使學生了解點云數(shù)據(jù)的粗差、斷面、建筑物和樹木腳點的空間分布特征、區(qū)別以及容易混淆的地方;通過對波形數(shù)據(jù)的讀取、顯示和分解,使學生了解LiDAR數(shù)據(jù)的新發(fā)展及其優(yōu)點。

(4)要求學生編程實現(xiàn)LiDAR數(shù)據(jù)粗差的剔除。本次實踐具有一定的靈活性,學生可以自行編寫包含讀取、顯示、剔除粗差以及存儲的完整程序,也可以在教師提供的平臺上,以組件的形式完成剔除粗差的功能。關(guān)鍵是使學生理解基于高差的分類方法,基于統(tǒng)計原理的區(qū)分粗差的方法,熟悉一些基本的測量平差方法,不僅能夠復(fù)習和掌握前期學過的測繪的基本專業(yè)知識,還能初步掌握LiDAR數(shù)據(jù)處理的基本原理和DEM的基本生產(chǎn)方法。

(5)要求學生編程實現(xiàn)去除粗差后的LiDAR數(shù)據(jù)的規(guī)則化。主要使學生復(fù)習和掌握空間數(shù)據(jù)內(nèi)插的主要方法,了解LiDAR數(shù)據(jù)采集的隨機性,知道其特點和不足,提高編程水平,同時對于DEM的生產(chǎn)方法也有更深入的掌握。

(6)實現(xiàn)LiDAR點云數(shù)據(jù)分類和輸出。這部分比較復(fù)雜,主要基于現(xiàn)有軟件,使學生掌握LiDAR數(shù)據(jù)分類的原理和生產(chǎn)部門處理的流程和工具,在不斷調(diào)試參數(shù)并觀察處理結(jié)果的過程中,琢磨和理解現(xiàn)有數(shù)據(jù)分類算法的原理和不足,明了目前LiDAR數(shù)據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵和難點,為將來從事生產(chǎn)或科研打下基礎(chǔ)。

(7)撰寫實踐報告,要求學生將實踐過程和實踐結(jié)果進行展示和總結(jié),提出自己的想法,可以提出新的原理或算法,也可以針對某一環(huán)節(jié)提出改進措施,自由發(fā)揮。教師根據(jù)學生的報告綜合、總結(jié),在課堂上進行展示和點評,并給出成績。

5 結(jié)語

實踐教學不僅是理論課程的補充,而且具有驗證、綜合、創(chuàng)新等功能。加強實踐性教學,有助于學生全面理解理論知識,掌握分析問題、解決問題的方法,激發(fā)學生自主學習熱情,提高學生編程能力。本文針對《激光遙感》課程的特點和本科學生的知識積累,設(shè)計了課程實踐環(huán)節(jié),豐富了教學內(nèi)容,加深了學生對理論知識的理解,推動了《激光遙感》教學改革,使該工科課程更貼近科研和生產(chǎn),為學生將來進行科研或生產(chǎn)打下了堅實基礎(chǔ)。

(武漢大學遙感信息工程學院,湖北 武漢 430079)

參考文獻:

[1]遙感信息工程學院.本科人才培養(yǎng)方案(2010年版)[EB/OL].2012(2).

[2]賴旭東.《激光遙感》課程設(shè)計與思考[J].地理空間信息,2012,10(4):168-169.

[3]張喜旺,劉劍鋒.高校GIS專業(yè)遙感類課程教學改革探索[J].測繪與空間地理信息,2012,35(10):10-12.

[4]劉經(jīng)南,張小紅.激光掃描測高技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀[J].武漢大學學報:信息科學版,2003,28(2):132-137.

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(二)夜間燈光數(shù)據(jù)的缺點

事物都有兩面性,有優(yōu)點,就會有缺點。DMSP 夜間燈光數(shù)據(jù)也有缺點,首先,DMSP 夜間燈光數(shù)據(jù)的分辨率不是很高,只有 1 km,這就限制了 DMSP 不能應(yīng)用于高精度的圖像展示,只能展示空間范圍較大的地理信息,比如省域、全國范圍、全球范圍。其次,DMSP 夜間燈光數(shù)據(jù)是非輻射定標數(shù)據(jù),簡單來說,就是數(shù)據(jù)存在著一些誤差和缺陷,需要通過一些校正方法對數(shù)據(jù)進行校正才能更好地使用,但是 DMSP 夜間燈光數(shù)據(jù)在地理教學中的應(yīng)用主要是圖示作用,并不是運用于嚴謹?shù)目茖W研究,對它是否進行校正可以根據(jù)教師的地理信息系統(tǒng)技術(shù)是否嫻熟來決定,也受教學環(huán)境和教學目的所影響。

二、夜間燈光數(shù)據(jù)在地理教學中的應(yīng)用

(一)GDP 空間化的操作步驟

首先是數(shù)據(jù)的準備,在互聯(lián)網(wǎng)相應(yīng)網(wǎng)站和廣西統(tǒng)計年鑒中得到 2013 年DMSP 夜間燈光數(shù)據(jù)、廣西的縣級和市級行政區(qū)界線、面的 shp 格式數(shù)據(jù)以及2013 年廣西各縣市區(qū)的 GDP 數(shù)據(jù)。利用 Arcgis 軟件平臺的區(qū)域分析功能得到每個縣市區(qū)的夜間燈光亮度值,將數(shù)據(jù)導入到 Excel 表格和對應(yīng)的各縣市區(qū) GDP 進行一元線性回歸,得到回歸方程的系數(shù),再利用 Arcgis 的柵格計算器的乘法功能得到廣西的 1 km*1 km 分辨率的 GDP 空間化圖像。如果追求更準確的數(shù)據(jù)可以利用增強型植被指數(shù)(EVI)對 DMSP 夜間燈光數(shù)據(jù)進行飽和校正,然后再進行提取數(shù)據(jù)和 GDP 進行線性擬合,最后再通過系數(shù)調(diào)整校正得到更準確的 GDP 圖像。

(二)GDP 在空間上的分布的教學展示

根據(jù)上述步驟,就可以得到廣西GDP 空間化的結(jié)果。雖然 GDP 在空間上的差異可以縣級、市級、省級作為地理單元在地理信息系統(tǒng)上展示出來,但是還是不能確定 GDP 在空間上的具置,給學生的展示效果欠佳,基于夜間燈光數(shù)據(jù)的 GDP 空間化突破了行政界線的限制,能直觀地展示 GDP 在空間上的確切位置,有利于加深學生對于 GDP 來源以及分布的理解,為下一步對 GDP分布影響因素做進一步的深入分析做好準備。根據(jù)廣西 GDP 空間化結(jié)果圖,可以在課堂上引導學生觀察哪個市的 GDP 最多?市轄區(qū)的 GDP 和縣級的 GDP 有什么差異?廣西的 GDP 在空間上的分布有什么規(guī)律?在地理教學中,特別是傳統(tǒng)人文地理教學中,GDP 空間的分布、大小排名只是借助文字或者表格給學生展示,缺少地理空間上的識別教學,通過夜間燈光數(shù)據(jù)的 GDP 空間化成果,可以培養(yǎng)學生識圖能力和加深對 GDP 空間分布的理解。以廣西為例,在以夜間燈光數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)制作的廣西 GDP 空間化圖像中,引導學生觀察制作的廣西 GDP空間化專題地圖的圖例、行政界線和行政區(qū)名稱,依據(jù) GDP 空間化圖像中柵格的多寡來判斷 GDP 的排名依次如下:從市級行政區(qū)域而言,南寧市>柳州市>桂林市>玉林市>梧州市>百色市>欽州市>貴港市>北海市>崇左市>來賓市>河池市>防城港市>賀州市;從縣市級行政區(qū)域而言,南寧市轄區(qū)>橫縣>武鳴縣>賓陽縣>隆安縣>上林縣>馬山縣。這比簡單地看表格中 GDP 數(shù)字更加直觀,更加容易理解。

(三)地形對 GDP 的分布影響的教學展示

在 GDP 排名中,南寧市 GDP 第一,柳州市次之,桂林市排在第三,西北部的百色市和河池市的 GDP 最少。這樣的分布是受什么影響呢?在 Arcgis 平臺上將高程和廣西 GDP 空間化結(jié)果圖疊加,得到廣西高程與 GDP 空間化疊加圖,可以很明顯地看出地形對 GDP 的影響。之前的GDP 大小排名只能做到“識圖”,也就是認識地圖,通過疊加圖則能做到更深一步的“析圖”――解析和分析地圖。同樣以廣西為例,引導學生識別高程、GDP空間化圖例、行政界線和行政名稱,可以發(fā)現(xiàn):從省級行政范圍而言:南寧市的GDP 主要集中于海拔 200 m 以下的南寧盆地,柳州市、桂林市、玉林市、梧州市、北海市等東南部城市 GDP 都分布于海拔 200 m 以下的平坦地區(qū),西北部山區(qū)的河池市、宜州市市區(qū)和百色市市區(qū) GDP 都分布于海拔 200 m 以下的平坦谷地,而河池市和百色市的縣級 GDP 幾乎都分布于平均海拔 200-1000 m 的喀斯特山區(qū)。在教導學生“識圖”之后,就要引導學生思考為什么GDP都分布于海拔較為平坦的區(qū)域,這就是一個“析圖”的過程,通過不同地貌區(qū)域的 GDP 對比,可引導學生得到以下結(jié)論:相比平原地區(qū),喀斯特山區(qū)典型的峰林、峰叢洼地地貌導致百色市和河池市大部分地區(qū)耕地較少,平坦地方較少,對交通路線的建設(shè),工農(nóng)業(yè)的發(fā)展都受到極大的限制,這就是西北部山區(qū)的百色市和河池市 GDP 排名落后的重要原因之一;從縣級區(qū)域,南寧市內(nèi)的 GDP 排名是:南寧市轄區(qū) GDP>橫縣 GDP>武鳴縣 GDP>賓陽縣 GDP>隆安縣 GDP>上林縣 GDP>馬山縣 GDP,從疊加圖上可以發(fā)現(xiàn),這和各個縣市級行政區(qū)域的平均海拔 200 m 以下的土地面積有極大關(guān)聯(lián)。從圖上明顯看出,平坦區(qū)域土地面積大小排名如下:南寧市轄區(qū)所在的南寧盆地>武鳴縣盆地>賓陽縣平原>上林縣丘陵>馬山縣喀斯特山區(qū),同樣可以得出:平原或者盆地地區(qū)的GDP>丘陵或者山區(qū) GDP。這些因素的分析,教師可以在課堂上結(jié)合廣西高程與 GDP 空間化疊加圖對學生進行提問、搶答或者其他擴展教學活動。

(四)交通對 GDP 的分布影響的教學展示

除了可以展示地形對 GDP 分布的影響,還可以展示交通對 GDP 的影響分布。通過 Arcgis 將交通路線,主要是公路和鐵路疊加到廣西高程與 GDP 空間化圖像上,就得到高程、GDP 空間化結(jié)果與交通路線疊加圖。從疊加圖上看,市轄區(qū)交通線路數(shù)量>縣級行政區(qū)交通線路數(shù)量,交通線路越多,交通越發(fā)達,這和之前展示的市轄區(qū) GDP>縣級 GDP的趨勢是一樣的,說明了交通對 GDP 的分布呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系;從地級市范圍而言,交通路線排名如下:南寧市>柳州市>桂林市>玉林市>梧州市,這和 GDP 的排名分布也是一致的,可見交通對 GDP 的巨大推動作用;從更大的區(qū)域而言,西北山區(qū)(河池市和百色市),雖然有公路和鐵路經(jīng)過,但是受到喀斯特峰林、峰叢等地貌的影響,大型交通路線對當?shù)氐目h級行政單元資源、人口的輻射作用和經(jīng)濟帶動作用相對較弱,東南部較平坦,海拔較低,地形開闊,有利于交通路線的輻射,有更多土地發(fā)展工農(nóng)業(yè)。最后得出結(jié)論:東南部經(jīng)濟發(fā)達和西北部山區(qū)的相對落后,這些都是地形、交通路線等多種因素的綜合作用。地理教師可以參照以上這樣的案例講解在課堂上培養(yǎng)學生綜合思考的思維模式。

經(jīng)過上文分析,可以得到以下結(jié)論:夜間燈光數(shù)據(jù)量小,信息量大,處理比較簡單,適合中學地理教師發(fā)掘利用來進行地理教學,特別是人文地理方面的教學。除了利用夜間燈光數(shù)據(jù)進行簡單的GDP 空間化以外,夜間燈光數(shù)據(jù)還可以進行城市建設(shè)用地的提取、人口的空間化等地理要素的分析和處理,再結(jié)合高程、交通路線等數(shù)據(jù)的疊加可以激發(fā)學生對地理教學的興趣,同時加深學生對地理這一門課相關(guān)內(nèi)容的理解。隨著地理教師教學水平以及電腦信息技術(shù)的不斷進步,不久的將來可以引入更多有助于教學的遙感數(shù)據(jù),使地理教學更上一層樓。

【參考文獻】

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[2]楊 妮,吳良林,鄧樹林,張 超.基于DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù)的省域GDP統(tǒng)計數(shù)據(jù)空間化方法―― 以V西壯族自治區(qū)為例[J].地理與地理信息科學,2014(4)

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關(guān)鍵詞:攝像測量;遙感技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展

隨著現(xiàn)代科技日新月異的發(fā)展趨勢,攝像測量與遙感技術(shù)也在不斷發(fā)展和提高,其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛,由最初的地球科學研究,到如今被人們應(yīng)用于日常生活工作當中,其應(yīng)用價值也愈發(fā)凸顯。在此趨勢下,攝像與遙感技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展成為了相關(guān)工作者應(yīng)當予以關(guān)注與思考的問題。

1 攝像測量與遙感技術(shù)

1.1 攝像測量

攝像測量是指通過影響研究信息的獲取、處理、提取和成果表達的一門科學,其實質(zhì)是一門信息科學,目前是測繪學的分支學科。就學科而言,攝像測量學主要針對集合定位和影像解譯這兩大問題進行解決。其主要內(nèi)容包括不同比例尺下的地形圖的測繪、數(shù)字地面模型的建立、提供地理或土地信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在學科特點方面,攝像測量學反映的是客觀的、真實的目標,形象直觀,并且可從中獲得大量信息,其中主要是物理信息與集合信息,同時攝像測量還可以針對動態(tài)物體進行測量,捕捉其瞬間影像,對測量工作的進行是一大進步,此外,攝像測量的引用范圍較廣,適用于大范圍地形測繪,提高測繪效率。在工作地點的選擇上,攝像測量由于是在影像中進行測量工作,其工作地點不再受氣候、地理等條件的限制,為實際測繪工作提供便捷。

1.2 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)是一種探測技術(shù),始于上世紀60年代。事實上,任何物體都具有光譜特性,即吸收、反射、輻射光譜的性能。不同物體對于光譜的反映存在差異,同一物體在不同的時間和地點也會對光譜產(chǎn)生不同的反射和吸收程度差異。遙感技術(shù)正是利用這一原理,將電磁波理論結(jié)合傳感儀的使用,對遠距離目標所輻射和反射的電磁波、可見光、紅外線信息進行收集處理,最終成像,達到探測和識別的目的。遙感技術(shù)是一套設(shè)備系統(tǒng)共同協(xié)作可完成的工作體系,其組成設(shè)備包括遙感器、遙感平臺、信息傳輸設(shè)備、接收裝置、圖像處理器等。遙感技術(shù)按照電磁譜段的差異可分為可見光遙感、紅外遙感、多譜段遙感、紫外遙感和微波遙感。遙感技術(shù)由于其探測范圍大、獲取資料速度快、受限條件較少等原因被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、地理、海洋、水文、氣象、測繪等許多領(lǐng)域。

2 攝像測量與遙感技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 攝像測量的應(yīng)用現(xiàn)狀

(1)航空攝影

航空攝像,又稱航拍,指在飛機或其他航空飛行器上利用航空攝影機攝取地面景物的技術(shù)。航空攝像技術(shù)的實現(xiàn)必須以航天技術(shù)為基礎(chǔ),在航天攝影技術(shù)方面也有著一定的要求,測量標準更加嚴苛,所要求的攝像測量工作者的專業(yè)技能也更高,在測量成本方面,由于其過程涉及航天技術(shù)的應(yīng)用,成本自然很高。

(2)無人機低空攝像測量

無人機低空攝像測量是攝像測量的一項重要應(yīng)用,其目的是獲取高分辨率數(shù)字影像。無人駕駛飛機作為飛行平臺,運用的傳感器通常是具有高分辨率的數(shù)碼相機,結(jié)合遙感技術(shù),通過系統(tǒng)一系列的集成應(yīng)用,最終獲取到面積較小、色彩保真、大比例尺的航測數(shù)據(jù)。當代無人機低空攝像測量被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的獲取,為接下來的工作奠定基礎(chǔ)。與衛(wèi)星遙感相比,無人機低空攝像測量具有明顯的優(yōu)勢,首先在操作上,無人機攝像測量更加機動靈活,在安全性上也更有保障,由于是低空作業(yè),其影響分辨率較高,攝像測量精度可達到亞米級。從成本上看,無人機低空攝像測量無疑成本低與衛(wèi)星遙感。

2.2 遙感技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

(1)農(nóng)情檢測

我國是農(nóng)業(yè)大國,糧食問題歷來是我國政府密切關(guān)注的所在。攝像測量與遙感技術(shù)由于其對真實畫面的捕捉與反饋使得其獲取的數(shù)據(jù)更具科學性與客觀性,并且其在數(shù)據(jù)收集過程中周期較短、范圍較廣,因此,將其應(yīng)用于農(nóng)作物監(jiān)測具有很大的優(yōu)勢,獲取的相關(guān)資料對于農(nóng)作物長勢情況的掌握和農(nóng)業(yè)估產(chǎn)具有重要作用。上世紀80年代中期,在國家經(jīng)委的支持下,以中國氣象局為主的相關(guān)部門組織開展了北方十省冬小麥股產(chǎn)試驗,標志著我國氣象衛(wèi)星非氣象領(lǐng)域工程化應(yīng)用的開始,也是我國首次開展大規(guī)模遙感估產(chǎn)工作?!鞍宋濉逼陂g,我國建立了主要糧區(qū)主要農(nóng)作物(小麥、水稻、玉米)的股產(chǎn)信息系統(tǒng),其中大面積冬小麥遙感股產(chǎn)運行系統(tǒng)是遙感技術(shù)與地理信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它將整個遙感估產(chǎn)過程中的各個作業(yè)環(huán)節(jié)納入計算機系統(tǒng)運行,使整體具有數(shù)字化作業(yè)能力,并能夠輸出各種估產(chǎn)結(jié)果。自1992年起的三年內(nèi),在黃淮海地區(qū)進行冬小麥遙感估產(chǎn)試驗的結(jié)果表明,利用遙感技術(shù)對大面積農(nóng)作物股產(chǎn)的精度能夠達到95%以上,具有較大的應(yīng)用價值。目前,利用氣象衛(wèi)星進行農(nóng)作物估產(chǎn)的應(yīng)用已經(jīng)得到了普及與深化,并逐漸形成為一種業(yè)務(wù)化手段,估產(chǎn)對象也逐漸走向多樣化。

(2)地質(zhì)礦產(chǎn)資源調(diào)查

礦產(chǎn)資源是重要的自然資源,是人類社會賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),是國家發(fā)展與安全的中國要保障。我國礦產(chǎn)資源豐富,遙感技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊,且遙感技術(shù)在區(qū)域地質(zhì)填圖方面的應(yīng)用較為成熟,在其應(yīng)用效果上也取得了一些成就。例如,在內(nèi)蒙古、山東、江西等省開展的32項1:5萬圖幅的地質(zhì)填土工作中,遙感技術(shù)的應(yīng)用一方面顯著提升了工作效率與工作質(zhì)量,另一方面也節(jié)省了填圖費用,每幅圖的實際費用僅占常規(guī)方法所耗用資金的三分之二。

3 攝像測量與遙感技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展

隨著攝像測量和遙感技術(shù)自身技術(shù)水平的發(fā)展,可預(yù)見的是,其應(yīng)用的領(lǐng)域?qū)訌V泛。攝像測量的具有代表性的發(fā)展趨勢是傳感器的改良與創(chuàng)新,結(jié)合其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用及其實際需要而改革發(fā)展。事實上,在不同行業(yè)中,對于攝像測量與遙感技術(shù)的需求需要根據(jù)行業(yè)特點加以確定,根據(jù)自身需求加以運用。在攝像測量與遙感技術(shù)的應(yīng)用過程中,相應(yīng)的測量軟件平臺的開發(fā)與信息提取與分析效率的提高逐漸成為重要的發(fā)展趨勢。在當下這一大數(shù)據(jù)時代,想要對二者加以改進,就必須提高數(shù)據(jù)的處理效率,,進行推動器改革,同r在遙感技術(shù)方面,對遙感數(shù)據(jù)的處理要更新模型的效率,引入先進算法,更好地將其應(yīng)用于更多領(lǐng)域。

4 結(jié)束語

綜上所述,在當今經(jīng)濟高速發(fā)展、行業(yè)變化較快、信息環(huán)境變化莫測的大環(huán)境下,我國對攝像測量與遙感技術(shù)的應(yīng)用將會越來越廣泛,其技術(shù)的提高速度與質(zhì)量應(yīng)當被社會各行業(yè)關(guān)注。攝像測量與遙感技術(shù)自身的發(fā)展一方面具有科技性意義,同時也具有整個人類社會的經(jīng)濟價值,在其應(yīng)用領(lǐng)域中,更是具有商業(yè)價值,因此,我國應(yīng)加快攝像測量與遙感技術(shù)的研究與開發(fā),并在其應(yīng)用范圍中不斷擴展。

參考文獻

[1]張軍.攝影測量與遙感技術(shù)發(fā)展展望[J].科技資訊,2015.