許 凱，張倩倩，余添添

（1.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院，湖北 武漢 430074）

《遙感解譯與制圖》課程體系探討

許 凱1，張倩倩1，余添添1

（1.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院，湖北 武漢 430074）

遙感圖像解譯與制圖是遙感科學(xué)的重要發(fā)展方向，在遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息系統(tǒng)的本科教育中應(yīng)加強(qiáng)遙感圖像解譯與制圖的相關(guān)理論和方法的教學(xué)。對課程現(xiàn)狀、課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了分析和探討，為促進(jìn)遙感圖像解譯與制圖的教學(xué)和研究提供基礎(chǔ)。

遙感解譯與制圖；課程現(xiàn)狀；課程體系；教學(xué)方法

近年來，遙感圖像的應(yīng)用水平滯后于空間遙感技術(shù)的發(fā)展，其主要原因在于遙感圖像未得到充分的利用，造成了遙感圖像資源的巨大浪費(fèi)[1]。遙感圖像解譯與制圖是遙感圖像應(yīng)用的前提和基礎(chǔ)，解譯與制圖結(jié)果的好壞直接影響到遙感應(yīng)用的廣度和深度。隨著遙感技術(shù)朝著三高（高光譜分辨率、高空間分辨率、高時間分辨率）方向發(fā)展，提高遙感圖像解譯與制圖的精度和效率是目前遙感應(yīng)用的迫切要求[2]。目前，遙感圖像解譯是遙感圖像處理技術(shù)中的難題，也是公認(rèn)的具有挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域[3-4]?！斑b感解譯與制圖”是遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)主干課，學(xué)生對這門課程表現(xiàn)出濃厚的興趣，然而，該課程內(nèi)容豐富，教學(xué)跨度大，需要學(xué)生先學(xué)習(xí)遙感原理與應(yīng)用、數(shù)字圖像處理、地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)等多門先導(dǎo)課程，使得教學(xué)具有內(nèi)容多、難度大等特點(diǎn)。因此，如何不斷提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，成為“遙感解譯與制圖”教學(xué)中的一個重難點(diǎn)問題。筆者根據(jù)自己的教學(xué)實踐，分析和總結(jié)“遙感解譯與制圖”的課程現(xiàn)狀、課程體系和主要內(nèi)容，并對課程的教學(xué)方法進(jìn)行了探討。

1 課程現(xiàn)狀分析

為適應(yīng)遙感學(xué)科的發(fā)展，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開設(shè)了“遙感解譯與制圖”課程。根據(jù)遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系和專業(yè)特色，確定了“遙感解譯與制圖”作為專業(yè)必修課的課程地位。然而，該課程目前還存在以下幾個問題。

1）課程體系設(shè)置不完善?！斑b感解譯與制圖”涉及的內(nèi)容豐富，需要學(xué)生了解基本的遙感原理、掌握圖像處理的技術(shù)和方法、掌握地圖學(xué)的基本原理和制圖方法，同時還要掌握遙感圖像處理的軟件操作。有些知識模塊學(xué)生已經(jīng)在先導(dǎo)課程中學(xué)習(xí)并完全掌握了，有些知識模塊在先導(dǎo)課程中學(xué)習(xí)過，但在“遙感解譯與制圖”課程中對其廣度和深度有了更進(jìn)一步的要求，還有些知識模塊在先導(dǎo)課程中以課堂講授的形式學(xué)習(xí)過，但需要學(xué)生利用遙感圖像軟件操作進(jìn)行實踐。因此需要針對課程的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生對各知識模塊掌握的程度，完善“遙感解譯與制圖”課程體系和教學(xué)內(nèi)容。

2）部分教學(xué)內(nèi)容更新不及時。近年來，隨著遙感科學(xué)技術(shù)的不斷快速發(fā)展，遙感傳感器發(fā)生了較大變化，如高分辨率衛(wèi)星遙感、高光譜衛(wèi)星遙感、LiDAR遙感、全極化SAR遙感、無人機(jī)遙感等；另一方面，遙感的應(yīng)用需求也發(fā)生了變化，越來越朝著定量化、精細(xì)化方向發(fā)展[5-6]。這些新型的遙感傳感器和遙感應(yīng)用需求的變化給遙感圖像解譯與制圖帶來了新的挑戰(zhàn)，研究內(nèi)容和技術(shù)方法較傳統(tǒng)遙感有了較大的更新[6]。因此，“遙感解譯與制圖”的教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)隨之進(jìn)行調(diào)整和更新。由于教材建設(shè)具有一定的滯后性，不能及時反映新技術(shù)和新需求的變化，因此就需要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行及時的更新，并適當(dāng)增加部分前沿文獻(xiàn)閱讀的教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生更加了解當(dāng)前遙感圖像解譯與制圖技術(shù)的進(jìn)展。

3）學(xué)生的軟件操作能力不足。傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要以課堂講授為主，遙感作為一門實踐性較強(qiáng)的學(xué)科，需要培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。遙感圖像解譯與制圖也從傳統(tǒng)的紙質(zhì)圖像解譯逐步發(fā)展為數(shù)字圖像的解譯與制圖，出現(xiàn)了一批遙感圖像處理軟件，如ENVI、ERDAS、PCI、eCognition等。在數(shù)字圖像解譯與制圖時代，遙感圖像解譯與制圖的教學(xué)就需要更加重視學(xué)生的軟件操作能力。熟練運(yùn)用遙感圖像處理軟件進(jìn)行圖像解譯和專題圖制圖，不僅有利于學(xué)生更加深入理解書本上知識，同時也使得學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)和工作中具有更強(qiáng)的實踐能力。

2 遙感圖像解譯與制圖的課程體系

本文根據(jù)“遙感解譯與制圖”課程現(xiàn)狀，設(shè)計了課程體系和主要內(nèi)容。各章節(jié)的學(xué)時安排和教學(xué)目標(biāo)如表1所示。

表1 各章節(jié)學(xué)時安排和教學(xué)目標(biāo)

3 教學(xué)方法探討

1）學(xué)前指導(dǎo)，引導(dǎo)討論。在本科教學(xué)中，本科生表現(xiàn)出對課程濃厚的興趣，但是又感覺到相關(guān)的理論比較難，因此在每堂課前指導(dǎo)學(xué)生熟悉課堂教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生從總體上知道學(xué)習(xí)任務(wù)和相應(yīng)的知識要求。提前布置實習(xí)任務(wù)和期末考核課題，讓學(xué)生明確這門課需要學(xué)什么、怎樣學(xué)、必須達(dá)到的程度、期末如何考查。

在講課過程中要求學(xué)生分組查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)，增加更多的討論互動環(huán)節(jié)，采用分組、分專題進(jìn)行學(xué)習(xí)和討論，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的科研探索精神。每堂課預(yù)留部分時間幫助學(xué)生解決疑難問題，使學(xué)生所學(xué)知識進(jìn)一步深化、條理化，最終形成運(yùn)用所學(xué)知識去分析問題、解決問題的能力。

2）改變考核方式，強(qiáng)調(diào)動手能力。為了強(qiáng)化學(xué)生對教材內(nèi)容的理解，將遙感圖像處理軟件操作和使用納入到整個考核中，安排了12個學(xué)時用于教學(xué)實習(xí)，主要是利用遙感圖像處理軟件進(jìn)行遙感圖像解譯與制圖，實習(xí)內(nèi)容包括土地利用類型遙感圖像解譯、遙感植被覆蓋率專題圖制圖、遙感地表溫度專題圖制圖等。平時成績和期末考核分別占總評成績的40%和60%，其中平時成績以遙感圖像解譯與制圖實習(xí)報告作為評分依據(jù)。期末考試不再以單一的統(tǒng)一閉卷考試為基礎(chǔ)，而是由學(xué)生自主選擇一個課題，通過軟件操作完成一個綜合的遙感圖像解譯和制圖過程，以課題報告作為評分依據(jù)。

4 結(jié) 語

對遙感圖像解譯與制圖的課程現(xiàn)狀、課程體系和內(nèi)容進(jìn)行了分析和探討，并進(jìn)行了教學(xué)方法分析和討論。隨著遙感科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，可能會有更多的內(nèi)容補(bǔ)充進(jìn)來，如高分辨率遙感圖像的場景解譯、基于LiDAR數(shù)據(jù)的地物解譯等?？紤]到遙感圖像解譯與制圖的相關(guān)理論和方法內(nèi)容多、范圍廣、難度大，對于本科生應(yīng)該以擴(kuò)大學(xué)生的視野和知識面為主，讓本科生對遙感圖像解譯與制圖的理論和方法有一個比較全面的了解，同時必須加強(qiáng)實踐能力的培養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生的動手能力。總之，《遙感解譯與制圖》是遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一個重要課程，具有前沿性和探索性，無論是教學(xué)工作還是學(xué)術(shù)研究，都需要我們深入研究和探索。

[1] 梅安新,彭望琭,秦其明,等．遙感導(dǎo)論[M]．北京:高等教育出版社,2001

[2] 李德仁．論21世紀(jì)遙感與GIS的發(fā)展[J]．武漢大學(xué)學(xué)報:信息科學(xué)版,2003,28(2):127-131

[3] 關(guān)澤群,劉繼琳．遙感圖像解譯[M]．武漢:武漢大學(xué)出版社,2007

[4] 宮鵬．遙感科學(xué)與技術(shù)中的一些前沿問題[J]．遙感學(xué)報,2009,13(1):13-22

[5] 宮鵬,黎夏,徐冰．高分辨率圖像解譯理論與應(yīng)用方法中的一些研究問題[J]．遙感學(xué)報,2006, 10(1):1-5

[6] 李小文．定量遙感的發(fā)展與創(chuàng)新[J]．河南大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2005,35(4):49-56

[7] Lillesand T M, Kiefer R W．遙感與圖像解譯[M]．北京:電子工業(yè)出版社,2007

P237

B

1672-4623（2016）06-0095-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.06.031

許凱，博士，講師，主要研究方向為高分辨率遙感圖像解譯。

2015-03-25。

項目來源：中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項資金資助項目（CUG120833）。