3S技术在土地类综合实践教学中的应用——以九江学院为例

祝明霞，王文彩，王文琪

（九江学院，旅游与国土资源学院，江西 九江 332005）



3S技术在土地类综合实践教学中的应用
——以九江学院为例

祝明霞，王文彩，王文琪

（九江学院，旅游与国土资源学院，江西 九江 332005）

摘要：以九江学院自然地理与资源环境专业为例，将3S技术应用于土地类综合实践教学，从教学实习的设计和具体实施等方面构建实践教学体系，评价实践教学效果.该实践教学能够提高学生综合运用专业知识和技术手段解决实际问题的能力，有利于培养适应社会发展需求的专业技术人才.

关键词：3S技术；人才培养；土地；实践教学

实践教学是培养学生实践能力和创新精神的关键环节，其教学质量的优劣直接影响学生素质的提高以及对学生应用能力和创新能力的培养，在整个教学过程中起着举足轻重的作用［1-3］.因此，如何以培养高素质创新人才为目标，把实践教学作为理论与实际、知识与能力的融合点，积极进行创新人才和应用人才的培养，是当前各高校实践教学改革的研究热点［4］.

资源环境与城乡规划管理专业毕业生的就业情况和九江学院长期对高校毕业生就业市场的调查反馈结果显示，用人单位对应届毕业生实践动手能力的要求越来越高.单一课程实习各自为政、实习时间短、不利于学生对知识综合运用能力的培养等弊端已逐渐显现出来，越来越不能适应就业市场的需求.而3S技术（即RS（遥感）、GIS（地理信息系统）和GPS（全球定位系统）的统称）是多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术［5］，是现代地理学发展所必需的一种现代信息集成技术，在土地管理中存在广泛的应用［6-7］.基于这一现状，将自然地理与资源环境专业的土地资源调查、土地评价和土地利用规划等单一的课程实习，变为土地资源调查、遥感影像判读调绘、GIS技术与应用、土地评价和土地利用规划等多课程综合性实践活动，即土地类综合实习.土地类综合实习利用3S技术，内、外业相结合，对土地资源调查与制图、评价与利用、开发与整治、保护与治理等进行综合实习，要求学生掌握测量、制图和计算机等基本技能，巩固和完善相关理论教学知识，熟悉土地资源调查，土地利用分类、评价，土地利用规划的工作流程、技术方法和基本内容，增强对理论知识的感性认识和实践动手能力.本文以九江学院自然地理与资源环境专业为例，将3S技术应用于土地类综合实习教学中，以提高学生综合运用专业知识和技术手段解决实际问题的能力.

1　教学实习设计

实习中将班级学生分成若干小组，每组5～7人，对于实习中遇到的各种问题和困难，主要依靠实习小组自己解决，教师从整体上协调实习技术问题，掌控实习进度.

1.1 实习目的

运用3S技术进行土地利用分类、土地资源调查及其评价等工作.

1.2 实习内容

土地利用类型遥感解译、遥感影像矢量化与数据库建设、GPS野外调绘与实地调查、专题地图绘制与输出及土地利用综合分析等.

1.3 实习准备

1.3.1 实习数据 结合地区特色，选用环鄱阳湖地区的2期各4景无云Landsat TM/ETM影像，7个波段，空间分辨率为30 m.

1.3.2 实习资料 环鄱阳湖地区矢量图、土地利用现状图和地形图等图件.

1.3.3 实习软、硬件 计算机、ENVI5.0/ERDAS9.3软件、ArcGIS10.0软件、手持GPS和Microsoft Office等.

2　实习教学的实施

2.1 制定实习流程图

根据实习安排，采用启发式教学方法，按照提出问题→设计方案→分析问题的步骤安排实践教学内容，绘制并讲解实习流程（见图1）.

图1 实习流程图

2.2 实习过程与要求

2.2.1 影像预处理 影像预处理是遥感图像应用的前期重要工作.主要包括辐射校正、波段组合、几何校正和图像镶嵌与裁剪等内容，借助ENVI5.0/ERDAS9.3软件完成.要求校正的精度和处理的准确性较好.

2.2.2 土地利用类型遥感影像解译标志的建立参照全国土地利用现状分类，结合环鄱阳湖地区土地利用的具体情况，建立环鄱阳湖地区土地利用分类体系，如可以分为水体、耕地、林地、建设用地、沙地和滩地（主要为泥滩地和草滩地）等6个土地利用类型.根据整体性和综合性、先易后难、循序渐进等原则，以遥感影像上能直接判断地物的影像特征，如色调、纹理、形状和位置等作为解译标志，初步建立环鄱阳湖地区遥感影像解译标志（要求列表）.

2.2.3 影像解译与野外验证 在ENVI/ERDAS平台上，对环鄱阳湖地区土地利用类型进行监督分类，获取土地利用基准数据.对土地利用分类结果，采取随机抽样采样法、对比环鄱阳湖地区土地利用现状图进行遥感图像分类精度分析，并在GPS随机定位后（至少要求30个随机定位点）进行野外实地验证，要求图像分类精度大于85%.

2.2.4 数据库的建立 基于ArcGIS平台，将经过解译并验证的环鄱阳湖地区土地利用类型栅格边界转换为矢量边界，初步完成矢量化，然后对矢量化图层进行完善，建立土地利用数据库.

2.2.5 专题地图的编制与输出 利用ArcGIS中的Arcmap绘图软件，对环鄱阳湖地区土地利用类型的矢量图进行排版、整饰，根据需要制作环鄱阳湖地区土地利用类型专题地图，以直观显示各地类的分布状况.

2.2.6 土地利用现状分析 根据2期土地利用分类结果，分别统计分析环鄱阳湖地区各期各类土地的面积和分布情况，总结土地利用结构和布局特点，并分析土地利用变化情况及其原因.

3　实习教学效果

3.1 培养了学生的思维方式

从实习的过程和内容来看，学生利用土地科学相关专业知识，充分发挥3S技术的优势，为土地资源调查、土地利用动态监测、分析与评价以及决策与支持提供技术保证，更重要的是从中学到了解决问题的思维过程和方法.

3.2 激发了学生的学习兴趣

从实习报告撰写的情况看，学生态度端正，思路清晰，方法技术掌握情况较好，土地利用变化的原因分析较准确，实习报告总体完成较好.可以看出，教师在实习过程中的提问，能够启发学生的思维，让学生的思维变得更加活跃，有利于学生主动思考，勤于动脑、动手解决问题，让学生感觉到非常有成就感，从而激发学生的学习兴趣.

3.3 培养了学生解决问题的能力

从学生实习过程的表现和实习成果来看，这种多学科交叉应用、解决某一具体问题的综合性实习，不仅缓解了单一课程实习时间偏短的矛盾，克服了单一课程实习各自为政、效果不理想的缺点.而且培养了学生良好的个人学习和团体协作的能力，促进了学生对知识的融会贯通，明显提高了学生综合运用知识解决实际问题的能力，从而强化了学生必须学好各科知识的意识，加深了学生对3S技术的理解.

4　结语

在实践教学中如何加强新技术的教学是提高学生培养质量的一个重要方面，3S技术综合应用实践教学在土地类综合实习教学中占有重要的地位.九江学院自然地理与资源环境专业将3S技术与土地类综合实习相结合，形成了较为完整的实践教学体系，提高了学生综合运用专业知识和技能解决区域实际问题的能力，取得了良好效果，形成了比较完整的实践教学体系.实践证明，扎实有效地开展将3S技术应用于土地综合实践的教学，除巩固专业知识，提高学生综合运用专业知识和技能的能力，为学生后续专业课程学习打下坚实的基础外，还能够锻炼学生的实践能力，培养学生精诚合作的团队精神，提高学生的综合素质，培养出能够适应社会发展需求的创新型和应用型专业技术人才.

参考文献：

［1］ 饶家辉，王宏娟，张乃生.基于提升学生创新能力的实践教学体系构建［J］.高等农业教育，2014，2（2）：76-79

［2］ 姚翔飞，许鹏奎.教学研究型大学培养工科创新人才的实践探索——基于学生创新能力提升的高校实践教学体系改革与构建［J］.长春理工大学学报，2010，5（7）：1-2

［3］ 谭志，曹红玉，卢玉梅.实践教学体系改革与创新能力培养［J］.高等建筑教育，2011，20（1）：116-118

［4］ 郭朝霞，镇玲，闽敏.以创新人才培养为目标的土地资源管理专业实践教学改革研究［J］.科教导刊，2012（4）：50-52

［5］ 那音太.3S技术在内蒙古资源环境调查实践教学中的综合应用［J］.内蒙古财经学院学报：综合版，2012，10（2）：64-67

［6］ 李润生，黄成辉.“3S”技术在土地资源管理中的应用研究［J］.现代测绘，2010，33（1）：40-42

［7］ 谷秀兰.土地资源管理专业“3S”类课程实践教学改革实证分析——以海南大学为例［J］.安徽农学通报，2014，20（20）：96-100

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

中图分类号：K909∶G642.0

文献标识码：A

doi：10.3969/j.issn.1007-9831.2016.05.031

文章编号：1007-9831（2016）05-0108-03

收稿日期：2016-03-26

作者简介：祝明霞（1973-），女，湖北随州人，副教授，硕士，主要从事自然地理方面的研究.E-mail：zhumingxia2001@hotmail.com