“遥感软件操作综合实习”课程的实习教材建设探讨

摘 要 本文依据遥感科学与技术专业独立性实践课程“遥感软件操作综合实习”的教学目的、教学内容和课程特点，论证了开展该课程实习教材建设的必要性和重要性。文中提出了“遥感软件操作综合实习”教材建设的指导思想，在此基础上详细阐述了该课程教材建设的具体内容。

关键词 遥感专业 遥感软件操作综合实习 实习教材

中图分类号：G424文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.01.047

Study on the Practice Guidebook Construction of the Comprehensive

Practice of Using Remote Sensing Software Course

XU Yongming

（School of Geography and Remote Sensing， Nanjing University of

Information Science & Technology， Nanjing， Jiangsu 210044）

Abstract Based on the teaching objective， content and characteristic of the Comprehensive Practice of Using Remote Sensing Software Course of the remote sensing science and technology specialty， the importance of the practice guidebook was analyzed and illustrated. The guiding ideology of building the practice guidebook for the Comprehensive Practice of Using Remote Sensing Software Course was presented and the content of the guidebook construction was introduced in detail.

Key words remote sensing specialty; comprehensive practice of using remote sensing software course; practice guidebook

0 引言

作为一个新兴的专业，遥感科学与技术专业近些年来发展迅速，但是在课程与教材建设过程中也遇到了很多的问题和挑战。①②③遥感科学与技术专业是一个理论和实践能力并重的专业，既要求学生掌握遥感及相关学科的基本理论知识，也要求学生能够灵活运用专业软件和编程语言完成基本的遥感图像处理和信息提取任务。因此南京信息工程大学（以下简称“我校”）遥感科学与技术专业除了“遥感原理”、“遥感数字图像处理”、“定量遥感”等基础理论课程之外，还开设了“遥感软件操作综合实习”等强调实践动手能力的课程，培养学生应用专业软件解决遥感实际问题的能力。“遥感软件操作综合实习”是遥感科学与技术专业的核心实践类课程之一，其实习学时达到了32学时，对遥感专业学生实践能力的培养具有重要意义。然而，由于遥感科学与技术专业起步相对较晚，在课程建设和教材建设方面还存在很多不足，有许多的专业性课程尤其是实践性课程缺乏专门的配套教材。就“遥感软件操作综合实习”课程而言，目前国内还没有与这门课程相配套的实习教材。市面上现有的相关书籍都是针对ENVI、ERDAS等遥感专业软件各项功能的具体说明，而缺乏对遥感具体应用方面的案例，针对性不强。缺乏合适的实习教材是制约“遥感软件操作综合实习”课程教学的重要障碍，在一定程度上影响了遥感专业学生动手实践能力的培养。教材是体现教学内容和教学方法的知识载体，是高校培养高质量优秀人才的基本保证。④⑤⑥因此开展这方面的实习教材建设工作成为当前一项非常紧迫的任务，对于提升课堂教学效果，促进学生对遥感专业软件的理解和掌握具有重要意义。本文基于我校遥感科学与技术专业“遥感软件操作综合实习”课程的多年教学经验，对该课程的实习教材建设进行了探讨。

1 遥感软件操作综合实习课程概况

“遥感软件操作综合实习”是一门32个学时的独立实践性课程，安排在遥感科学与技术专业的三年级上学期。该课程没有理论学时，所有学时均为上机实习学时。课程的教学目标是使遥感专业学生通过上机实习和操作，理解遥感数字图像处理的基本概念，掌握一个主流遥感图像处理软件系统（如ENVI）的主要功能和操作技能，并能够结合具体实例掌握遥感软件综合应用的思路、方法和步骤，培养学生利用遥感专业软件解决遥感具体问题的综合能力。

2 遥感软件操作综合实习教材建设思想

根据遥感软件操作综合实习课程的教学目标和课程特点，其实习教材建设重要围绕以下几个原则：

（1）系统性。实习教材结构严谨，层次分明，遵循由浅入深的原则，各部分有机联系，以“基础→综合”为主线帮助学生对ENVI遥感软件基础操作及其遥感应用的掌握。

（2）简明性。在基础操作部分侧重介绍ENVI软件最常用的功能，精心挑选最基本、最重要的操作进行讲解，做到知识容量适度，内容紧凑，易于ENVI初学者快速入门。

（3）综合性。除了ENVI基础操作之外，还包含若干遥感应用实例，这些应用实例将多个遥感软件基础操作有机组合在一起，通过这些综合性的具体应用将ENVI遥感软件的基础操作串联起来，提高学生的实践水平和综合解决问题能力。

（4）多样性。实习教材的建设尤其要注重多样性，除了纸质的实习指导书之外，还包括电子教案、遥感数据集、代码库以及示例成果图件等教学资源，形成一个立体化的实习教材体系。

3 遥感软件操作综合实习教材建设内容

遥感软件操作综合实习的教材内容主要可以分为两个部分：专题操作实习和综合操作实习。

第一部分专题操作实习主要是遥感软件ENVI的专题操作实习，使学生通过这部分内容的学习能够掌握ENVI软件的主要功能。这一部分包含8次专题实习：专题1“ENVI入门” 介绍ENVI的工作界面及基本操作;专题2“遥感数据格式”介绍如何用遥感软件读取常见的遥感图像数据格式，如FAST-B格式、GeoTif格式等;专题3“遥感图像预处理”介绍遥感图像几何配准方法、空间裁切操作、矢量数据的叠加及掩膜运算等预处理内容;专题4“遥感图像增强与多光谱变换”介绍遥感图像增强处理、NDVI计算及多光谱变换等;专题5“遥感图像融合”介绍IHS融合、Brovery融合和Gram-schmit融合操作;专题6“波段运算”介绍ENVI的波段运算功能;专题7“遥感图像分类”介绍常用的遥感图像分类方法如最大似然法、ISODATA方法及决策树分类等;专题8“遥感制图”介绍遥感影像地图及专题图的制作及输出。这8次专题实习涵盖了遥感软件预处理、图像增强、信息提取和成果输出等主要操作内容，为后面的综合实习奠定了基础。

第二部分综合操作实习主要介绍了ENVI在遥感中的应用实例，通过这部分的学习让学生具备运用ENVI专业软件解决具体遥感问题的能力。这一部分包括3个具体的专题实例：专题1“植被覆盖度动态变化遥感监测”，主要内容是利用多时相遥感数据估算各个不同时相的植被覆盖度，并通过变化检测分析植被覆盖度的时空变化特征;专题2“城市土地覆盖遥感监测”，主要内容是利用资源遥感卫星数据进行城市及周边地区的土地覆盖分类制图;专题3“城市热岛效应遥感监测”，主要内容是利用热红外遥感数据反演城市地表温度，并在此基础上分析城市热岛效应及其与地表特征参数之间的关系。每个综合实习的专题实例都包含了遥感数据格式及读写、遥感数据预处理、遥感数据增强、信息提取和统计制图等方面的内容，能够促进学生对于ENVI遥感软件操作的综合理解和综合解决具体问题的能力。

本门课程的教材除了包含主教材即实习指导书之外，包括电子教案、构建了遥感数据集数据库、代码库和遥感示例成果图件等教学资源，构成了一个多样化的实习教材体系。电子教案依据实习教材的内容编写，根据具体的课时情况对实习教材内容进行取舍，体现遥感软件操作综合实习课程的教学思路与知识点。遥感实例数据集与主教材各个专题实习相对应，包括各个专题实习中用到的所有遥感数据供学生上机实习使用。代码库包含综合操作实习中所需要的IDL代码文件，便于学生使用。遥感示例成果图件主要是各个综合操作实习的成果图件，作为学生完成综合实习内容时的参考。

4 结语

通过几年的教学实践和探索，在“遥感软件操作综合实习”课程的实习教材建设方面取得了一定的成绩，教材的体系结构、内容和配套资源逐步完善。在该课程的实习教学过程中发挥了重要作用，显著提高了教学效率，有助于学生快速、系统的理解和掌握ENVI遥感软件及其在遥感中的具体应用，取得了很好的教学效果。

基金项目：南京信息工程大学教学改革研究课题“遥感软件操作综合实习指导书建设”、 江苏省地理科学重点专业类资助

注释

① 赵巧华，陈健.遥感科学与技术专业建设中的几个关键问题[J].地理空间信息，2010.8（5）：154-156.

② 韩瑞梅，马超，成晓倩等.遥感科学与技术专业创新型人才培养模式[J].地理空间信息，2013.11（3）：171-172.

③ 徐永明.遥感实习课程独立设课的教学实践与思考[J].地理空间信息，2011.9（6）：146-147.

④ 周琦，肖瑛.高校教材建设的目标与原则[J].中国大学教学，2004（12）：50-52.

⑤ 时向东.对建立我国高校教材更新机制的思考与建议[J].中国大学教学，2003（6）：37.

⑥ 沈婕，汤国安，杨红等.我国地理信息系统专业教材建设应用与发展[J].地球信息科学， 2007.9（4）：94-99.