遥感课程野外实习设计

2014-09-11 23:30青松
教育教学论坛 2014年10期
关键词:样点土地利用软件

摘要:针对《遥感导论》课程教学,基于Landsat-5 TM遥感数据,进行了地理信息系统专业的遥感课程野外实习设计,给出野外实习的主要环节,并进行了详细的说明。此实习设计有助于学生掌握遥感课程理论知识,熟练遥感和地理信息系统软件的应用,提高解决实际问题的能力。

关键词:遥感课程;野外实习;Landsat-5 TM;地理信息系统

中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)10-0236-02

遥感(RS)作为采集地球数据及其变化信息的重要技术手段,结合地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS),在世界范围得到广泛的应用,其大面积同步、实时观测的优势,可用于航海、农业、气象、资源、环境等各领域[1]。经过几十年的发展,遥感已成为一门先进的空间探测技术,促进了相关领域人才的培养。很多国家已重视培养遥感方面的专业人才。在我国,从上世纪末开始在高等院校的本科生和研究生教育中设置遥感课程,目前已经成为地理和其他相关专业的重点课程之一[2]。

遥感专业是实践性很强的专业,要掌握遥感课程的内容必须理论和实践相结合。因此实习是遥感课程的重要组成部分,也是学生掌握理论知识、培养分析应用能力的主要渠道,因此实习教学内容设置合理显得特别重要。野外实习对于学生认识和熟悉自然地物、判读和解译遥感影像以及动手能力的提高都很重要。因此野外实习是遥感课程实践教学的必要环节。

本文针对我校《遥感导论》课程教学,基于呼和浩特市城区和周边地区的Landsat-5 TM遥感影像数据,探讨了地理信息系统专业的遥感课程野外实习设计,主要包括数据准备与处理、样本采集与解译标志建立以及土地利用信息提取与验证等内容。

一、实习内容设计

针对我校《遥感导论》课程内容的实际教学安排,设计了遥感野外实习的大体流程,见图1。野外实习主要包括遥感数据的准备与处理、路线样本设计与解译标志建立和土地利用信息提取与验证等若干环节。通过设计本流程,学生主要复习与巩固遥感影像目视解译原则、方法、过程和注意事项。

二、影像初步判读和路线与样点设计

利用ENVI 4.8软件处理呼和浩特市城区和周边地区的Landsat-5 TM遥感影像数据,并运用ArcGIS 9.3软件进行矢量层和数据库的建立。通过这个实验可以掌握基于ENVI软件的遥感图像处理基本方法,如波段合成、真假彩色合成和图像增强等;通过在ArcGIS软件中建立样点和验证点(点)、路线(线)和调查区(面)的矢量层,巩固地理信息系统点、线、面的空间关系方面的内容,掌握ArcGIS软件矢量数据处理等方法。在ArcGIS中叠加显示4,3,2波段合成的TM图像(标准假彩色合成)和矢量层,掌握空间叠加方面的知识。图2为以TM标准假彩色合成图像为底的野外实习验证区、路线和样点(和验证点)的空间分布图。学生基于TM假彩色合成图像和地物的识别特征分析等遥感基础理论知识,可以进行初步的影像判读。

三、实地调查与解译标志的建立

根据设计的野外实习调查区、路线和样点图,进行野外逐点调查。在每个考察点处,首先识别影像和实际对应的地物类型,分别采集调查地物样方和东南西北四个方向的照片资料,然后记录GPS测量的经纬度以及高程信息,并在遥感解译地面调查表中认真填写地物以及周围的景观特征,描述地物在遥感影像中的表现特征(调查表即为解译标志集)。室内遥感图像解译时,将地面调查表格转换成电子版文档,见表格1。野外调查方法和过程简单,但意义很大。通过实地调查,学生能够学会植被取样和覆盖度估算方法、解译标志建立的方法,更重要的是熟悉各种地物在遥感影像上的表现特征。

四、土地利用信息提取与验证

首先以TM标准假彩色合成图像为底图,根据考察点遥感解译地面调查表,利用ArcGIS软件进行调查区的土地利用各要素的信息提取工作。然后将土地利用各要素矢量层导入已建立好的空间数据,进行空间拓扑检查(主要为无缝隙、无叠加检查)。最后制作调查区域土地利用类型图,见图3。验证是信息提取工作的必要环节。根据土地利用信息提取图,进行验证点(图1)的实地调查工作,检验遥感解译结果与实际地物的一致性和匹配程度,如若有误,在土地利用解译结果中进行修改。学生通过信息提取与验证工作,熟练遥感影像目视解译,掌握空间拓扑检查过程,学会信息提取结果的精度检验方法。

五、结语

遥感课程的学习中必须加强实践教学,其中遥感野外实习是重要内容。针对该情况设计了地理信息系统专业的遥感野外实习。包括数据准备与处理、样本采集与解译标志建立以及土地利用信息提取与验证等内容。遥感野外实习有助于学生巩固遥感课程的理论知识,更重要的是学生能够熟练掌握遥感和地理信息系统软件的应用,能够利用所学知识解决实际问题。

参考文献:

[1]梅安新,彭望录,秦其明,等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2]彭望录.遥感概论[M].北京:高等教育出版社,2002.

基金项目:内蒙古师范大学2011年度引进人才科研启动项目。

作者简介:青松(1982-),男,内蒙古通辽市人,博士,内蒙古师范大学地理科学学院讲师,研究方向:遥感反演研究。endprint

摘要:针对《遥感导论》课程教学,基于Landsat-5 TM遥感数据,进行了地理信息系统专业的遥感课程野外实习设计,给出野外实习的主要环节,并进行了详细的说明。此实习设计有助于学生掌握遥感课程理论知识,熟练遥感和地理信息系统软件的应用,提高解决实际问题的能力。

关键词:遥感课程;野外实习;Landsat-5 TM;地理信息系统

中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)10-0236-02

遥感(RS)作为采集地球数据及其变化信息的重要技术手段,结合地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS),在世界范围得到广泛的应用,其大面积同步、实时观测的优势,可用于航海、农业、气象、资源、环境等各领域[1]。经过几十年的发展,遥感已成为一门先进的空间探测技术,促进了相关领域人才的培养。很多国家已重视培养遥感方面的专业人才。在我国,从上世纪末开始在高等院校的本科生和研究生教育中设置遥感课程,目前已经成为地理和其他相关专业的重点课程之一[2]。

遥感专业是实践性很强的专业,要掌握遥感课程的内容必须理论和实践相结合。因此实习是遥感课程的重要组成部分,也是学生掌握理论知识、培养分析应用能力的主要渠道,因此实习教学内容设置合理显得特别重要。野外实习对于学生认识和熟悉自然地物、判读和解译遥感影像以及动手能力的提高都很重要。因此野外实习是遥感课程实践教学的必要环节。

本文针对我校《遥感导论》课程教学,基于呼和浩特市城区和周边地区的Landsat-5 TM遥感影像数据,探讨了地理信息系统专业的遥感课程野外实习设计,主要包括数据准备与处理、样本采集与解译标志建立以及土地利用信息提取与验证等内容。

一、实习内容设计

针对我校《遥感导论》课程内容的实际教学安排,设计了遥感野外实习的大体流程,见图1。野外实习主要包括遥感数据的准备与处理、路线样本设计与解译标志建立和土地利用信息提取与验证等若干环节。通过设计本流程,学生主要复习与巩固遥感影像目视解译原则、方法、过程和注意事项。

二、影像初步判读和路线与样点设计

利用ENVI 4.8软件处理呼和浩特市城区和周边地区的Landsat-5 TM遥感影像数据,并运用ArcGIS 9.3软件进行矢量层和数据库的建立。通过这个实验可以掌握基于ENVI软件的遥感图像处理基本方法,如波段合成、真假彩色合成和图像增强等;通过在ArcGIS软件中建立样点和验证点(点)、路线(线)和调查区(面)的矢量层,巩固地理信息系统点、线、面的空间关系方面的内容,掌握ArcGIS软件矢量数据处理等方法。在ArcGIS中叠加显示4,3,2波段合成的TM图像(标准假彩色合成)和矢量层,掌握空间叠加方面的知识。图2为以TM标准假彩色合成图像为底的野外实习验证区、路线和样点(和验证点)的空间分布图。学生基于TM假彩色合成图像和地物的识别特征分析等遥感基础理论知识,可以进行初步的影像判读。

三、实地调查与解译标志的建立

根据设计的野外实习调查区、路线和样点图,进行野外逐点调查。在每个考察点处,首先识别影像和实际对应的地物类型,分别采集调查地物样方和东南西北四个方向的照片资料,然后记录GPS测量的经纬度以及高程信息,并在遥感解译地面调查表中认真填写地物以及周围的景观特征,描述地物在遥感影像中的表现特征(调查表即为解译标志集)。室内遥感图像解译时,将地面调查表格转换成电子版文档,见表格1。野外调查方法和过程简单,但意义很大。通过实地调查,学生能够学会植被取样和覆盖度估算方法、解译标志建立的方法,更重要的是熟悉各种地物在遥感影像上的表现特征。

四、土地利用信息提取与验证

首先以TM标准假彩色合成图像为底图,根据考察点遥感解译地面调查表,利用ArcGIS软件进行调查区的土地利用各要素的信息提取工作。然后将土地利用各要素矢量层导入已建立好的空间数据,进行空间拓扑检查(主要为无缝隙、无叠加检查)。最后制作调查区域土地利用类型图,见图3。验证是信息提取工作的必要环节。根据土地利用信息提取图,进行验证点(图1)的实地调查工作,检验遥感解译结果与实际地物的一致性和匹配程度,如若有误,在土地利用解译结果中进行修改。学生通过信息提取与验证工作,熟练遥感影像目视解译,掌握空间拓扑检查过程,学会信息提取结果的精度检验方法。

五、结语

遥感课程的学习中必须加强实践教学,其中遥感野外实习是重要内容。针对该情况设计了地理信息系统专业的遥感野外实习。包括数据准备与处理、样本采集与解译标志建立以及土地利用信息提取与验证等内容。遥感野外实习有助于学生巩固遥感课程的理论知识,更重要的是学生能够熟练掌握遥感和地理信息系统软件的应用,能够利用所学知识解决实际问题。

参考文献:

[1]梅安新,彭望录,秦其明,等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2]彭望录.遥感概论[M].北京:高等教育出版社,2002.

基金项目:内蒙古师范大学2011年度引进人才科研启动项目。

作者简介:青松(1982-),男,内蒙古通辽市人,博士,内蒙古师范大学地理科学学院讲师,研究方向:遥感反演研究。endprint

摘要:针对《遥感导论》课程教学,基于Landsat-5 TM遥感数据,进行了地理信息系统专业的遥感课程野外实习设计,给出野外实习的主要环节,并进行了详细的说明。此实习设计有助于学生掌握遥感课程理论知识,熟练遥感和地理信息系统软件的应用,提高解决实际问题的能力。

关键词:遥感课程;野外实习;Landsat-5 TM;地理信息系统

中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)10-0236-02

遥感(RS)作为采集地球数据及其变化信息的重要技术手段,结合地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS),在世界范围得到广泛的应用,其大面积同步、实时观测的优势,可用于航海、农业、气象、资源、环境等各领域[1]。经过几十年的发展,遥感已成为一门先进的空间探测技术,促进了相关领域人才的培养。很多国家已重视培养遥感方面的专业人才。在我国,从上世纪末开始在高等院校的本科生和研究生教育中设置遥感课程,目前已经成为地理和其他相关专业的重点课程之一[2]。

遥感专业是实践性很强的专业,要掌握遥感课程的内容必须理论和实践相结合。因此实习是遥感课程的重要组成部分,也是学生掌握理论知识、培养分析应用能力的主要渠道,因此实习教学内容设置合理显得特别重要。野外实习对于学生认识和熟悉自然地物、判读和解译遥感影像以及动手能力的提高都很重要。因此野外实习是遥感课程实践教学的必要环节。

本文针对我校《遥感导论》课程教学,基于呼和浩特市城区和周边地区的Landsat-5 TM遥感影像数据,探讨了地理信息系统专业的遥感课程野外实习设计,主要包括数据准备与处理、样本采集与解译标志建立以及土地利用信息提取与验证等内容。

一、实习内容设计

针对我校《遥感导论》课程内容的实际教学安排,设计了遥感野外实习的大体流程,见图1。野外实习主要包括遥感数据的准备与处理、路线样本设计与解译标志建立和土地利用信息提取与验证等若干环节。通过设计本流程,学生主要复习与巩固遥感影像目视解译原则、方法、过程和注意事项。

二、影像初步判读和路线与样点设计

利用ENVI 4.8软件处理呼和浩特市城区和周边地区的Landsat-5 TM遥感影像数据,并运用ArcGIS 9.3软件进行矢量层和数据库的建立。通过这个实验可以掌握基于ENVI软件的遥感图像处理基本方法,如波段合成、真假彩色合成和图像增强等;通过在ArcGIS软件中建立样点和验证点(点)、路线(线)和调查区(面)的矢量层,巩固地理信息系统点、线、面的空间关系方面的内容,掌握ArcGIS软件矢量数据处理等方法。在ArcGIS中叠加显示4,3,2波段合成的TM图像(标准假彩色合成)和矢量层,掌握空间叠加方面的知识。图2为以TM标准假彩色合成图像为底的野外实习验证区、路线和样点(和验证点)的空间分布图。学生基于TM假彩色合成图像和地物的识别特征分析等遥感基础理论知识,可以进行初步的影像判读。

三、实地调查与解译标志的建立

根据设计的野外实习调查区、路线和样点图,进行野外逐点调查。在每个考察点处,首先识别影像和实际对应的地物类型,分别采集调查地物样方和东南西北四个方向的照片资料,然后记录GPS测量的经纬度以及高程信息,并在遥感解译地面调查表中认真填写地物以及周围的景观特征,描述地物在遥感影像中的表现特征(调查表即为解译标志集)。室内遥感图像解译时,将地面调查表格转换成电子版文档,见表格1。野外调查方法和过程简单,但意义很大。通过实地调查,学生能够学会植被取样和覆盖度估算方法、解译标志建立的方法,更重要的是熟悉各种地物在遥感影像上的表现特征。

四、土地利用信息提取与验证

首先以TM标准假彩色合成图像为底图,根据考察点遥感解译地面调查表,利用ArcGIS软件进行调查区的土地利用各要素的信息提取工作。然后将土地利用各要素矢量层导入已建立好的空间数据,进行空间拓扑检查(主要为无缝隙、无叠加检查)。最后制作调查区域土地利用类型图,见图3。验证是信息提取工作的必要环节。根据土地利用信息提取图,进行验证点(图1)的实地调查工作,检验遥感解译结果与实际地物的一致性和匹配程度,如若有误,在土地利用解译结果中进行修改。学生通过信息提取与验证工作,熟练遥感影像目视解译,掌握空间拓扑检查过程,学会信息提取结果的精度检验方法。

五、结语

遥感课程的学习中必须加强实践教学,其中遥感野外实习是重要内容。针对该情况设计了地理信息系统专业的遥感野外实习。包括数据准备与处理、样本采集与解译标志建立以及土地利用信息提取与验证等内容。遥感野外实习有助于学生巩固遥感课程的理论知识,更重要的是学生能够熟练掌握遥感和地理信息系统软件的应用,能够利用所学知识解决实际问题。

参考文献:

[1]梅安新,彭望录,秦其明,等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2]彭望录.遥感概论[M].北京:高等教育出版社,2002.

基金项目:内蒙古师范大学2011年度引进人才科研启动项目。

作者简介:青松(1982-),男,内蒙古通辽市人,博士,内蒙古师范大学地理科学学院讲师,研究方向:遥感反演研究。endprint

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