3S技術(shù)在土地類綜合實踐教學(xué)中的應(yīng)用
——以九江學(xué)院為例

祝明霞，王文彩，王文琪

（九江學(xué)院，旅游與國土資源學(xué)院，江西 九江 332005）

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3S技術(shù)在土地類綜合實踐教學(xué)中的應(yīng)用
——以九江學(xué)院為例

祝明霞，王文彩，王文琪

（九江學(xué)院，旅游與國土資源學(xué)院，江西 九江 332005）

摘要：以九江學(xué)院自然地理與資源環(huán)境專業(yè)為例，將3S技術(shù)應(yīng)用于土地類綜合實踐教學(xué)，從教學(xué)實習(xí)的設(shè)計和具體實施等方面構(gòu)建實踐教學(xué)體系，評價實踐教學(xué)效果.該實踐教學(xué)能夠提高學(xué)生綜合運用專業(yè)知識和技術(shù)手段解決實際問題的能力，有利于培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需求的專業(yè)技術(shù)人才.

關(guān)鍵詞：3S技術(shù)；人才培養(yǎng)；土地；實踐教學(xué)

實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響學(xué)生素質(zhì)的提高以及對學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在整個教學(xué)過程中起著舉足輕重的作用［1-3］.因此，如何以培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才為目標(biāo)，把實踐教學(xué)作為理論與實際、知識與能力的融合點，積極進(jìn)行創(chuàng)新人才和應(yīng)用人才的培養(yǎng)，是當(dāng)前各高校實踐教學(xué)改革的研究熱點［4］.

資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)情況和九江學(xué)院長期對高校畢業(yè)生就業(yè)市場的調(diào)查反饋結(jié)果顯示，用人單位對應(yīng)屆畢業(yè)生實踐動手能力的要求越來越高.單一課程實習(xí)各自為政、實習(xí)時間短、不利于學(xué)生對知識綜合運用能力的培養(yǎng)等弊端已逐漸顯現(xiàn)出來，越來越不能適應(yīng)就業(yè)市場的需求.而3S技術(shù)（即RS（遙感）、GIS（地理信息系統(tǒng)）和GPS（全球定位系統(tǒng)）的統(tǒng)稱）是多學(xué)科高度集成的對空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)［5］，是現(xiàn)代地理學(xué)發(fā)展所必需的一種現(xiàn)代信息集成技術(shù)，在土地管理中存在廣泛的應(yīng)用［6-7］.基于這一現(xiàn)狀，將自然地理與資源環(huán)境專業(yè)的土地資源調(diào)查、土地評價和土地利用規(guī)劃等單一的課程實習(xí)，變?yōu)橥恋刭Y源調(diào)查、遙感影像判讀調(diào)繪、GIS技術(shù)與應(yīng)用、土地評價和土地利用規(guī)劃等多課程綜合性實踐活動，即土地類綜合實習(xí).土地類綜合實習(xí)利用3S技術(shù)，內(nèi)、外業(yè)相結(jié)合，對土地資源調(diào)查與制圖、評價與利用、開發(fā)與整治、保護(hù)與治理等進(jìn)行綜合實習(xí)，要求學(xué)生掌握測量、制圖和計算機(jī)等基本技能，鞏固和完善相關(guān)理論教學(xué)知識，熟悉土地資源調(diào)查，土地利用分類、評價，土地利用規(guī)劃的工作流程、技術(shù)方法和基本內(nèi)容，增強(qiáng)對理論知識的感性認(rèn)識和實踐動手能力.本文以九江學(xué)院自然地理與資源環(huán)境專業(yè)為例，將3S技術(shù)應(yīng)用于土地類綜合實習(xí)教學(xué)中，以提高學(xué)生綜合運用專業(yè)知識和技術(shù)手段解決實際問題的能力.

1　教學(xué)實習(xí)設(shè)計

實習(xí)中將班級學(xué)生分成若干小組，每組5～7人，對于實習(xí)中遇到的各種問題和困難，主要依靠實習(xí)小組自己解決，教師從整體上協(xié)調(diào)實習(xí)技術(shù)問題，掌控實習(xí)進(jìn)度.

1.1 實習(xí)目的

運用3S技術(shù)進(jìn)行土地利用分類、土地資源調(diào)查及其評價等工作.

1.2 實習(xí)內(nèi)容

土地利用類型遙感解譯、遙感影像矢量化與數(shù)據(jù)庫建設(shè)、GPS野外調(diào)繪與實地調(diào)查、專題地圖繪制與輸出及土地利用綜合分析等.

1.3 實習(xí)準(zhǔn)備

1.3.1 實習(xí)數(shù)據(jù) 結(jié)合地區(qū)特色，選用環(huán)鄱陽湖地區(qū)的2期各4景無云Landsat TM/ETM影像，7個波段，空間分辨率為30 m.

1.3.2 實習(xí)資料 環(huán)鄱陽湖地區(qū)矢量圖、土地利用現(xiàn)狀圖和地形圖等圖件.

1.3.3 實習(xí)軟、硬件 計算機(jī)、ENVI5.0/ERDAS9.3軟件、ArcGIS10.0軟件、手持GPS和Microsoft Office等.

2　實習(xí)教學(xué)的實施

2.1 制定實習(xí)流程圖

根據(jù)實習(xí)安排，采用啟發(fā)式教學(xué)方法，按照提出問題→設(shè)計方案→分析問題的步驟安排實踐教學(xué)內(nèi)容，繪制并講解實習(xí)流程（見圖1）.

圖1 實習(xí)流程圖

2.2 實習(xí)過程與要求

2.2.1 影像預(yù)處理 影像預(yù)處理是遙感圖像應(yīng)用的前期重要工作.主要包括輻射校正、波段組合、幾何校正和圖像鑲嵌與裁剪等內(nèi)容，借助ENVI5.0/ERDAS9.3軟件完成.要求校正的精度和處理的準(zhǔn)確性較好.

2.2.2 土地利用類型遙感影像解譯標(biāo)志的建立參照全國土地利用現(xiàn)狀分類，結(jié)合環(huán)鄱陽湖地區(qū)土地利用的具體情況，建立環(huán)鄱陽湖地區(qū)土地利用分類體系，如可以分為水體、耕地、林地、建設(shè)用地、沙地和灘地（主要為泥灘地和草灘地）等6個土地利用類型.根據(jù)整體性和綜合性、先易后難、循序漸進(jìn)等原則，以遙感影像上能直接判斷地物的影像特征，如色調(diào)、紋理、形狀和位置等作為解譯標(biāo)志，初步建立環(huán)鄱陽湖地區(qū)遙感影像解譯標(biāo)志（要求列表）.

2.2.3 影像解譯與野外驗證 在ENVI/ERDAS平臺上，對環(huán)鄱陽湖地區(qū)土地利用類型進(jìn)行監(jiān)督分類，獲取土地利用基準(zhǔn)數(shù)據(jù).對土地利用分類結(jié)果，采取隨機(jī)抽樣采樣法、對比環(huán)鄱陽湖地區(qū)土地利用現(xiàn)狀圖進(jìn)行遙感圖像分類精度分析，并在GPS隨機(jī)定位后（至少要求30個隨機(jī)定位點）進(jìn)行野外實地驗證，要求圖像分類精度大于85%.

2.2.4 數(shù)據(jù)庫的建立 基于ArcGIS平臺，將經(jīng)過解譯并驗證的環(huán)鄱陽湖地區(qū)土地利用類型柵格邊界轉(zhuǎn)換為矢量邊界，初步完成矢量化，然后對矢量化圖層進(jìn)行完善，建立土地利用數(shù)據(jù)庫.

2.2.5 專題地圖的編制與輸出 利用ArcGIS中的Arcmap繪圖軟件，對環(huán)鄱陽湖地區(qū)土地利用類型的矢量圖進(jìn)行排版、整飾，根據(jù)需要制作環(huán)鄱陽湖地區(qū)土地利用類型專題地圖，以直觀顯示各地類的分布狀況.

2.2.6 土地利用現(xiàn)狀分析 根據(jù)2期土地利用分類結(jié)果，分別統(tǒng)計分析環(huán)鄱陽湖地區(qū)各期各類土地的面積和分布情況，總結(jié)土地利用結(jié)構(gòu)和布局特點，并分析土地利用變化情況及其原因.

3　實習(xí)教學(xué)效果

3.1 培養(yǎng)了學(xué)生的思維方式

從實習(xí)的過程和內(nèi)容來看，學(xué)生利用土地科學(xué)相關(guān)專業(yè)知識，充分發(fā)揮3S技術(shù)的優(yōu)勢，為土地資源調(diào)查、土地利用動態(tài)監(jiān)測、分析與評價以及決策與支持提供技術(shù)保證，更重要的是從中學(xué)到了解決問題的思維過程和方法.

3.2 激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

從實習(xí)報告撰寫的情況看，學(xué)生態(tài)度端正，思路清晰，方法技術(shù)掌握情況較好，土地利用變化的原因分析較準(zhǔn)確，實習(xí)報告總體完成較好.可以看出，教師在實習(xí)過程中的提問，能夠啟發(fā)學(xué)生的思維，讓學(xué)生的思維變得更加活躍，有利于學(xué)生主動思考，勤于動腦、動手解決問題，讓學(xué)生感覺到非常有成就感，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

3.3 培養(yǎng)了學(xué)生解決問題的能力

從學(xué)生實習(xí)過程的表現(xiàn)和實習(xí)成果來看，這種多學(xué)科交叉應(yīng)用、解決某一具體問題的綜合性實習(xí)，不僅緩解了單一課程實習(xí)時間偏短的矛盾，克服了單一課程實習(xí)各自為政、效果不理想的缺點.而且培養(yǎng)了學(xué)生良好的個人學(xué)習(xí)和團(tuán)體協(xié)作的能力，促進(jìn)了學(xué)生對知識的融會貫通，明顯提高了學(xué)生綜合運用知識解決實際問題的能力，從而強(qiáng)化了學(xué)生必須學(xué)好各科知識的意識，加深了學(xué)生對3S技術(shù)的理解.

4　結(jié)語

在實踐教學(xué)中如何加強(qiáng)新技術(shù)的教學(xué)是提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的一個重要方面，3S技術(shù)綜合應(yīng)用實踐教學(xué)在土地類綜合實習(xí)教學(xué)中占有重要的地位.九江學(xué)院自然地理與資源環(huán)境專業(yè)將3S技術(shù)與土地類綜合實習(xí)相結(jié)合，形成了較為完整的實踐教學(xué)體系，提高了學(xué)生綜合運用專業(yè)知識和技能解決區(qū)域?qū)嶋H問題的能力，取得了良好效果，形成了比較完整的實踐教學(xué)體系.實踐證明，扎實有效地開展將3S技術(shù)應(yīng)用于土地綜合實踐的教學(xué)，除鞏固專業(yè)知識，提高學(xué)生綜合運用專業(yè)知識和技能的能力，為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)外，還能夠鍛煉學(xué)生的實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生精誠合作的團(tuán)隊精神，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)出能夠適應(yīng)社會發(fā)展需求的創(chuàng)新型和應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才.

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Application of 3S technology in land type comprehensive practice teaching——Take Jiujiang University as an example

ZHU Ming-xia，WANG Wen-cai，WANG Wen-qi
（School of Tourism and Land Resource，Jiujiang University，Jiujiang 332005，China）

Abstract：Taking the natural geography and resources environment of Jiujiang University as an example，3S technology was applied to the practical teaching of land use.The practice teaching system was constructed from the design and implementation of teaching practice and practical teaching effect was evaluated.It is believed that the practical teaching could improve the students' ability to solve practical problems by using professional knowledge and technical means and develop the professional technical talents to meet the needs of social development.

Key words：3S technology；personnel training；land；practical teaching

中圖分類號：K909∶G642.0

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.3969/j.issn.1007-9831.2016.05.031

文章編號：1007-9831（2016）05-0108-03

收稿日期：2016-03-26

作者簡介：祝明霞（1973-），女，湖北隨州人，副教授，碩士，主要從事自然地理方面的研究.E-mail：zhumingxia2001@hotmail.com