| 地理国情监测专业“地理调查与编码”实践教学设计 |
地理调查研究和应用需要准确可靠、详实丰富的第一手资料支持。地理调查是地理研究和应用的基础,开展地理调查的目的是为了更好地掌握地理环境状况,为地理研究提供详实、全面、可靠的资料,通过地理编码对资料和数据进行地理参考处理[1-3]。地理国情监测建立在科学、可靠的地理调查研究和科学高效编码基础上。地理国情普查和监测通过对地理特征要素、地理环境、地理过程和地理现象,以及其人文、经济、社会等的基本状况及其变化信息进行动态监测,从地理的角度来综合分析和研究国情,为政府、企业和社会各方面提供真实可靠和准确权威的地理国情信息,是一种专项地理调查研究和应用活动。因此,地理国情普查和监测建立在科学、可靠的地理调查研究和科学高效编码基础上[3-7]。
地理调查与编码是地理国情监测专业的专业基础课[8-10],一般在第4学期或第5学期开设,与地理监测原理、地理数据分析与建模、地理变化检测与分析和地理国情模拟和可视化等课程共同构成地理国情监测专业基础。没有调查,就掌握不到第一手的地理资料,因此,地理调查与编码课程需要培养学生综合利用各种测绘遥感信息工程技术手段,以地理调查理论与地理编码方法为指导,培养学生科学、高效、可靠的地理调查实践技能。
1 地理调查与编码实践教学目标与内容地理调查与编码课程实践教学的目标是:加深理解和巩固地理调查与编码理论课所学的有关地理调查与地理编码的基础知识、方法、技术流程和软件,培养锻炼熟练运用相关软件独立分析和解决具体问题的能力,为地理国情普查与监测相关科学研究和工程应用奠定基础。
地理调查与编码实践教学需要来源于地理调查研究、生产和应用实践,通过实际的技术要求和应用需求,有针对性地开展训练,在实践过程中将课堂学到的思维、理论、方法和技术手段应用到实际问题的解决。因此,在设计地理调查与编码课程实践教学内容时,本文以第一次全国地理国情普查为技术和需求导向,按照地理国情普查的技术要求和流程设计实践项目,如表 1所示。
| 表 1 地理调查与编码实践教学内容 Table 1 Experiment Teaching Contents of Geography Investigation and Geocoding |
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由表 1可知,地理调查与编码实践教学以一个完整的地理国情普查项目为主线设计实践教学项目,地理国情普查实践项目的目标和内容就是开展地理调查与编码实践的具体工作。寓实践教学于项目中,针对性强,实践性高,对于学生掌握实际的地理调查与编码技能十分有利。
2 地理调查与编码实践教学实施根据地理调查与编码实践教学目标和内容安排,本课程实践教学的实施涉及到实践场地、数据资源和系列软件等资源。为了达到良好的实践教学效果,需要指导教师事先做好教学准备,尤其是数据资源和配套软件。图 1给出了本课程实践教学实施需要做好的各方面的准备工作。
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| 图 1 地理调查与编码实践教学资源 Figure 1 Experiment Teaching Resource of Geography Investigation and Geocoding |
地理调查与编码实践教学需要选择合适、安全的实践场地,能够覆盖地理国情普查基本要素,可以在遥感综合实习场或就近选择校园实习场。配套软件包括ArcMap、eCognition、ERDAS、SPSS等地理国情普查中用到的软件[11-13],也自主开发了便于学生理解掌握地理国情普查内容和技术要求地理国情普查知识库软件(如图 2所示)。数据资源也是十分重要的一个环节,包括实践场地的高分辨率影像、区域网格数据、地形图、在线网络地图、社会经济数据及其他资料等,其中,高分辨率影像是武汉市2014年SPOT 6的正射影像数据,分辨率为1.5 m。
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| 图 2 地理国情普查知识库软件 Figure 2 Knowledgement Database Software for Geography Conditions Investigation |
3 地理调查与编码实践教学评价
根据本文设计的地理调查与编码实践教学内容,选择就近的武汉大学校区为实践场地,经过精心准备数据资源和配套软件,2015年1月份组织了首届地理国情监测专业40名本科生开展了为期一周的实践教学。全部学生分为6组,覆盖武汉大学文理学部、工学部和信息学部,每个小组范围在1~2 km2,各组间考虑不少于2个接边。在时间安排上,地理调查单元划分为1天,地理调查与编码内业遥感解译为1天,地理调查外业调绘与核查2天,确保全部走到看到。内业编辑与整理1天,包含成果质量检查。地理统计分析和调查报告撰写为2天。各小组根据时间和任务安排,除了在内业编辑与整理环节由于对软件操作不熟,根据进度增加了3个晚上时间段,最后全部在1周规定的时间内完成全部实践项目,提交了全部过程实践成果,图 3给出了部分小组覆盖全部实践项目的成果。
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| 图 3 地理调查与编码实践成果 Figure 3 Experiment Result of Geography Investigation and Geocoding |
从图 3结果可以看出,学生能够在规定的时间内完成实践项目,每个实践项目都有较为完整的实践成果,覆盖地理国情普查任务安排、内业和外业,在短时间内完成一次小型的地理国情普查任务,并对调查成果进行统计分析,完成分析报告和调查报告,取得预期效果。
4 结束语地理调查与编码是一门实践性极强的课程,与国家开展的地理国情监测项目紧密相关,需要培养学生综合实践能力。本文根据地理国情监测专业人才培养要求,在地理调查与编码基础理论和方法教学基础上,紧紧结合全国第一次地理国情普查和监测任务,设计了地理调查与编码实践教学项目,并对该实践教学组织实施需要的资源进行梳理和规划,很好地完成了武汉大学第一届地理国情监测专业地理调查与编码课程集中实习任务,学生实践技能得到锻炼和提高。需要进一步落实实践教学过程中生产单位软件的引进,使课程实践教学贴近生产,为地理国情监测培养优秀人才。
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