关键词：教改；遥感；农业院校
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）09-0059-03
遥感是农业高等院校一些专业（如资源环境与城乡规划、土地资源管理、农业资源与环境、环境科学等）的本科生必修的专业核心课程。遥感技术已经广泛应用于社会生产的各个领域，培养遥感应用型的高级技术人才非常重要，但目前农业院校的遥感课程的教学体系、教学内容和教学方式难以适应遥感技术的快速发展，存在不少问题，使培养的人才与社会产生脱节。
一、农业院校遥感教学存在的主要问题
1.遥感课程理论多而杂、抽象化等特点，抑制了学生的学习兴趣。遥感技术具有理论抽象、知识点庞杂的特点，其多学科交叉，基础知识面广而杂，技术性和实践性较强且多应用于大型项目。农业院校的本科生一般是第一次接触，缺乏与课程相关的预备基础知识和背景知识，学习遥感课程太抽象，实际生活中也很难接触到遥感应用方面的项目，这样会导致学生觉得遥感课程“遥不可测”，具有一定的距离感和陌生感。另外，遥感课程在农业类院校中一般属于专业基础性学科，得不到足够的重视，以及学时不多等原因都在一定程度上抑制了学生的学习兴趣。
2.教材内容过于突出前沿科学，忽略了其应用性。现在的农业院校遥感教材已经采用国家农林类普通高等教育“十一五”、21世纪规划教材，虽然教学内容进行了更新，基本上不存在以前的内容过于陈旧的问题，但仍然出现不少问题。主要存在教学内容过于突出其前沿科学以及发展趋势，导致部分教学内容或过于深奥，或与农业类等相关专业的结合性不大，在农业院校等相关领域中几乎应用不到；如“微波遥感原理”深奥难懂，在农业院校相关专业几乎很少用到；又如“高光谱的影像分析”过于深奥，对于遥感课程学时很有限的农业院校本科生关联系不多且过于深奥。现在国民生产的各领域中广泛应用的遥感技术或结合性较强的教学内容，很少有教材提及或提及极少。如近年在灾害监测中广泛应用高分辨率的QUICKBIRD、WORLDVIEW卫星数据WORLDVIEW；又如在农业中应用较多的测定地物光谱仪的设备和我国“北京一号”小卫星在北京近郊农业监测中应用等内容却无体现。脱离生产实践与应用的前沿技术，就像是没有方向的深海之舟，与农业类院校本科生的教学宗旨与教学目标背道而驰。
3.教学手段不够丰富，学生参与不够，缺乏学习热情。农业院校遥感课程虽然普遍使用了多媒体教学技术，但仍是以教师讲授为核心，缺乏形象教学必要的教学手段与辅助教学资料，很少有本科生参与教师的科研项目或大型的工程应用项目。由于时间等种种原因，也很少本科生参加课内外的遥感应用的体验与交流报告，缺乏学习遥感课程的源动力与热情。
4.现有的考试制度抑制了学生的创新。现有的考试制度以考试为主，侧重卷面成绩，试卷考核方式很难考验学生对理论体系的系统性掌握、知识点的内在联系以及实际技能的掌握程度与应用程度。农业院校的遥感实验课程学时设置少，实验个数少，实验成绩占课程成绩的比重不大，一般隶属于遥感课程理论教学的一部分，很少单独开设，实践环节教学得不到足够的重视，且多侧重实验报告成绩，忽视了实践环节学生能力的表现。现有的课程成绩构成缺乏讨论、专题制作、文献检索、学习报告等多手段，在一定程度上抑制了学生参与的积极性和主观能动性，导致学生自主学习的热情不够，缺乏创新的激情。
5.实践学时偏少，缺乏针对农业院校的上机教材。遥感实践课程少，难以培养学生的感性认识，动手能力的提高更是无从谈起。目前，与遥感课程配套上机的教材多是针对高等院校测绘类专业，缺乏与农业院校遥感课程配套的上机实验教材，市场上偶见农业院校专用教程，在内容的设置上与上机实验数据或样例数据方面却与测绘类专业并无多大区别。农业院校类本科生感觉不到遥感实践与专业的相关性或结合性，无法满足农业院校专业学生的实践教学的需求。
二、教学改革的基本内容与途径
1.教学内容的完善与改革。（1）教学内容的设置应重点突出。在农林院校遥感课程学时很有限，而遥感技术体系本身内容非常庞杂，教学内容与学时的设置除了体现理论的系统性，一定要注重各部分内容的内在的逻辑联系，突出主要内容和重要内容，必要时，应进行取舍。使学生对整个教学有一个比较宏观、层次清晰的印象，能够抓住遥感主要的原理和难点内容。农业院校的遥感课程主要内容包括航空像片与遥感相关的基本概念、地物的反射光谱特性、航空摄影测量的基础知识、遥感图像的像点误差、航空摄影测量的内外业、卫星传感器数据、遥感图像的目视判读与调绘、遥感数字图像处理原理与操作技能，以及遥感技术的应用案例，尤其是在农业领域的应用实例。（2）根据应用情况对前沿性内容取舍。现在很多教学改革过于突出课程的前沿性内容，但受到学时的限制，很难与生产实践或专业联系起来，学生感觉很陌生、很抽象，教学效果甚不理想。农林院校的遥感课程学时一般都很有限，在突出课程内容的系统性和重点内容的前提下，对于前沿性的内容，可结合授课专业情况进行灵活调整。若在相应专业领域中很少应用的可略讲或不讲（如微波遥感、高光谱）；若在相应专业领域实践中有应用或应用较多的（如在农业和土壤学科应用较多的便携式地物波谱仪），可侧重于先进的仪器以及在科研或生产实践中的作用与功能。这样学生既不会感到深奥难懂，又会觉得该课程很贴合实际需求，这样就可在有限的学时取得较好的教学效果。（3）实验内容的调整。遥感课程实验内容的设置应与基本理论、基本方法相呼应，突出其主要技能、实践技能，平衡传统方法与现代作业方法，采用的实验器材或软件应与当地生产部门基本保持一致，若有条件应尽量将实验课单独开设。遥感技术在实际作业中，数据源以及产品都是采用遥感数字图像，因此，传统的遥感课程实验内容应根据行业发展情况适当地删除过时的实验，保留主要的遥感实验外，应尽量根据授课对象的就业方向、科研情况以及学时情况选择性地增加设置遥感数字图像处理的实验内容与课时数，如“熟悉ERDAS或ENVI遥感图像处理软件的基本操作”、“遥感数字图像的增强处理”、“遥感数字图像的几何处理”、“遥感数字图像的计算机自动分类”。
2.教学手段与教学方法的改革。（1）从兴趣点或生产应用入手展开教学。由于遥感课程理论知识点多而杂，在教学内容的组织上可从学生感兴趣的知识点入手，适当引用遥感在测绘、国土、农业等重要部门的一些视频资料。阐述基本原理与基本方法时注重加强学生思维的引导，主要内容与重点内容可采用精讲、细讲，生产中不常用的原理与方法采取学生课外自主学习为主，遥感在实践中应用可采取具体案例分析，这样既可保证激发学生学习的兴趣，在面上对遥感有全面的把握，又可在重点内容上有所深入。除了现代常用的多媒体教授的教学方法，可布置与课程内容相关且很有趣的课外小作业，如可通过让学生在Google Earth上查找校舍或旅游目的地的方式对卫星遥感数据的认识。（2）制作遥感教学辅助材料。遥感教学辅助材料包括航空图像与卫星遥感图像样片的制作、各类教学视频的制作、试题库与习题库的制作、遥感精品课程在线网址的收集，完善各种网络教学资源库的建设等。将生涩难懂且方便用于直观教学的遥感图像的分类与遥感图像的解译标志等内容制作教学样片，如可将全色图像、红外、彩红外、多光谱等航空像片与各种常用的卫星遥感数据制作样片，形象而直观，易于理解与记忆。对于比较抽象、生活中接触较少的知识点用于制作1～5分钟的辅助视频，如航空拍摄的过程、卫星遥感以及传感器的工作原理等。将近年来遥感技术应用于现实生活中有影响力的重大事件的新闻视频片段制作教学视频资料，如“国土部：用卫星遥感图片严查违法用地”、“我国‘北京一号’、‘小卫星’监测北京近郊农作物长势”、“汶川地震前后遥感图像前后对比”等新闻视频片段。教学辅助材料在有些教学内容方面可发挥很大的教学作用与效果。（3）重视遥感技术应用案例分析。一般农业院校的遥感技术的应用所占学时极少，与专业结合性不够。一般只是泛泛地提到或者一带而过，没有具体的案例或应用视频，学生缺乏对遥感技术实际应用情况的了解。可根据授课对象与专业方向选择教学辅助材料，根据授课对象及专业方向播放其相关内容，重点分析应用案例。如面向土管专业授课时可侧重土地资源调查与土地执法的案例分析；面向农资专业时，可侧重农作物长势监测与估产、光谱反射率的野外测定与分析等案例分析，面向环境类专业，可侧重环境监测与灾害监测的案例分析。（4）实现教学手段的多元化，激发学生学习热情。除了常用的多媒体教学与板书等教授方式外，还可适当采取学生教学的方式，加强与学生互动交流，提高学生自主学习的能力。利用课前与课间的时间或借助网络平台，与学生进行充分交流，及时掌握他们的兴趣、学习难点以及就业意向等，因材施教。利用国家、省和校级精品课程建设的成果，建立网络实践教学平台，实现网络互动式教学，设置“课件下载”、“实验报告上载”、“答疑”、“FTP”等功能。可借助与测量学等课程的重叠交叉知识，进行触类旁通式的教学。通过小型专题报告的形式，促使学生课外收集文献资料学习实践应用性强、与专业结合紧密的内容，择优以多媒体的形式课堂交流并点评，并作为学生课程考核的一部分，有意识地将教学内容与科研、就业与生产项目管理等结合起来，引导学生自主学习，激发学习的创造性。
3.建立考试制度的改革，提高其学习的积极性。进行课程考试制度的改革，改进考核方法，建立考察学生全面素质的考核体系、建立科学的考察学生综合知识、综合素质、综合能力的实践考核体系，采取灵活多样的考试方式。在课程考试构成增加小型专题报告制作、文献检索与总结等，理论环节可增加课堂互动环节（如提问、讨论等）考核的比重；实践环节可强化动手实践与仪器操作的考核，淡化实验报告等书面成绩。通过建立考试制度的改革，促进学生积极学习。
三、教改效果分析
近年来遥感课程改革探索初步取得较为明显的成效，具体表现在以下几个方面。
1.学习态度的改变。学生对教学内容的兴趣和注意力明显提高，课堂互动变得更为积极，课外自主学习的激情提高，教学氛围良好，“教与学”变成了一件较为愉快的教学活动，学生对遥感方向的学术报告与毕业论文选题感兴趣的人数明显增加。
2.学生对遥感教学的评价。每学期都对全部遥感课程进行教学评估，学生无记名网上评教，结果表明总体优良。说明学生对于教学内容与教学形式是认可与肯定的。
3.学生的收获。国土资源管理、农业资源与环境等专业分别成立了兴趣小组，在老师的指导下能够独立完成校级创新型实验项目。学生的动手实践能力明显得到锻炼与提高，有机会参与到多项遥感技术应用的工程项目，特别优秀的学生能在测绘遥感相关的事业单位就业。也有本科生在国内的学术期刊上公开发表遥感领域内的科研论文。
虽然笔者针对农业类院校的遥感课程实践教学改革进行了探索与实践，然而，许多问题有待进一步探讨，诸如教学平台的完善、教学形式的改进、产学研实习基地建立、专业实践素材库的建立等。面向未来，我们需要更好地根据社会需求，积极进行遥感教学课程改革，为社会培养出更多的遥感应用型的高级人才。
参考文献：
[1]尹占娥.现代遥感导论[M].北京：科学出版社，2008.
[2]邓良基.遥感基础与应用[M].北京：中国农业出版社，2009.
[3]常庆瑞，蒋平安，周勇.遥感技术导论[M].北京：科学出版社，2004.
[4]彭望.遥感概论[M].北京：高等教育出版社，2010.
遥感（RS）是20世纪60年代以来发展起来的一门新兴边缘学科，其涉及现代物理学、空间科学、电子计算机技术、数学方法和地球科学理论等众多领域，是一门先进的、实用的探测技术[1]。遥感技术在林业规划设计调查、森林病虫害监测、森林火灾监测、林地变更调查及林地清收等工作中都得到了广泛应用。林学专业学生通过遥感课程的学习，可以了解遥感技术的基本原理及图像处理的一般方法，掌握遥感相关的概念、分类及应用。掌握遥感技术的应用技术理论、遥感图像处理一般方法，可以独立利用遥感图像处理软件对遥感图像进行几何校正、图像融合、图像增强及计算机分类等操作。从而为今后工作中，能够运用掌握的遥感知识处理和解决实际问题提供帮助[2]。本文结合北华大学林学院林学专业的实际情况，针对在遥感课程教学及实践过程中发现的问题，从教学内容、教学方法、结合实践教学三个方面进行了课程教学改革探索，希望这些改革措施能够为相关院校林学专业遥感课程的教学提供帮助。
1 遥感课程教学及学生学习方面存在的主要问题
对于林学专业来说，遥感课程还没有全国统编教材，各院校会根据自身实际情况，结合教学大纲的要求而选择自己的遥感教学教材，使得教材各不相同。教材内容更新速度较慢，而遥感技术发展是迅速的，势必导致教材内容与实践脱节。遥感课程作为林学专业的一门专业课，基础设施相对欠缺，教学过程中使用的遥感资料不能及时更新，时效性较差。
林学专业的学生在学习完必修课的基础上，会选修一些与自己专业相关或自己感兴趣的专业课，在开始学习遥感课程之前，学生对遥感知识几乎不了解，遥感技术在林业实际生产工作中有哪些应用，怎么应用，需要学习和掌握哪些知识更是一无所知，所以学习兴趣普遍不高。
2 教学内容方面改革措施
2.1 选用适合教材，合理修改教案内容
由于林学专业遥感课程没有统编教材，所以有必要根据本校自身情况，合理选择遥感教材，选用了《遥感概论》作为林学专业的遥感课程固定教材，该教材内容比较全面，涵盖了遥感基础理论、遥感图像获取、遥感图像处理及遥感技术应用等几个方面。但没有突出林学专业特点，也没有侧重林业应用内容。为此选择《林业遥感》作为参考教材，该教材较为全面系统地介绍了遥感技术的基本原理与应用方法，将遥感基础理论和林业实际应用相结合，突出了林业特点。书写教案时，在考虑课时的情况下，以《遥感概论》教材内容为框架，对内容进行适当删减，增加一些《林业遥感》教材中与林业相关的内容，从而做到与专业结合，丰富教学内容。
2.2 结合网络不断更新教学内容
目前，遥感类教材大多较为陈旧、更新较慢，而遥感技术的发展是十分迅速的，不同类型的传感器不断涌现，卫星图像的分辨率越来越高，无人机及无人机数据应用也愈加广泛。导致教材内容无法与日益更新的遥感技术发展相一致，与社会对于毕业生的要求相距甚远[3]。在实际教学过程中，有必要利用网络信息快速更新教学内容。例如，现在无人机在林业调查、监测及各项工程中的应用已经非常普遍，而教材中却没有关于无人机及数据的相关内容；教材中第六章航天遥感在介绍SPOT系列卫星时只提到了SPOT5，而SPOT7都已于2014年6月发射成功了。这些新的知识有必要通过网络查询，及时更新教材中没有涉及的新知识、新内容，弥补因教材更新较慢而遥感技术发展较快的矛盾与缺陷[4]。在教学过程中涉及到的遥感图像数据，最好选择学校周边、近期拍摄的图像，例如，利用谷歌地球，选择学校范围内的高分辨率图像进行遥感图像目视判读，这样学生进行目视判读的积极性会更高一些，也有利于判读精度的实地验证。
3 教学方法的改革措施
3.1 通过课堂提问，让学生主动学习
在教室上课的时候，前排的学生基本能够主动学习，而坐在最后几排的学生往往学习积极性不高。在实际教学的过程中，在提问题环节，改变以往提问前排学习好的学生问题的习惯。每次都是多次从后排反复提问，如果不认真听课就会影响学生的平时成绩。这样后排的学生慢慢的就主动坐在前排座位了，学生很自然的就会学到一些知识，整个班级对遥感课程的接收水平就提高了。
3.2 多媒体教学与实物教学相结合
现在教师基本上在上课的时候都会选择多媒体教学，多媒体教学是指在教学过程中，根据教学目标和教学对象的特点，以多种媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程，达到最优化的教学效果[5]。虽然多媒体教学比以往在黑板上书写板书的教学形式更为生动，充分利用图片等辅助教学，对教学效果的提高起到了一定作用。但多媒体教学毕竟还是利用二维空间。实物具有更形象、更直观的特点，如果能?蛟谔跫?允许的情况下，选择多媒体教学与实物教学相结合，这样更有利于学生接受和理解知识点。
3.3 增加课堂讨论，提高学生对知识点的理解和掌握
对于遥感课程中的一些知识点，改变以往教师讲，学生记的方式。而是采用分组讨论，让学生自己去分析、总结知识点，教师对讨论的结果进行点评。例如在讲完第五章航空遥感和第六章航天遥感后，让学生分组讨论，总结航空遥感和航天遥感的优缺点。这样在分析、讨论的过程中，学生对知识点的记忆会更深刻，从而便于学生掌握和理解遥感相关知识。
4 结合实践进行教学，适应林业工作对遥感知识的要求
4.1 加强与毕业生沟通，了解林业实际工作对遥感知识的要求
对于以往林学专业的毕业生，需要加强与其的沟通和联系。通过相互的交流，了解在实际林业工作中，需要掌握哪些遥感方面的知识。例如通过与吉林省林业勘察设计研究院等林业相关部门工作的毕业生交流，了解到在林地清收工作中需要工作人员掌握遥感图像配准方面的知识；在林业征占地项目中需要结合时效性和分辨率都较高的谷歌地球影像进行实际工作等。通过以上与毕业生的交流与调查，在教学过程中就可以结合以上项目进行遥感知识点的讲解，由于贴近生活与实践，学生也比较容易接受和掌握。
4.2 加强与相关院校及单位交流，了解学科前沿动?B
利用空余时间，多与相关院校及单位进行交流，了解遥感方面的前沿及动态信息。例如现在无人机技术及数据应用已经越来越普遍，所以利用暑假空余时间，去北京林业大学参观学习，与精准林业北京市重点实验室的成员一起进行外业无人机数据的获取，从而了解无人机外业操作过程及内业处理过程。同样利用假期时间联系相关单位，了解无人机及其数据的应用情况等。通过以上的交流与学习，将这些学科前沿方面的知识在平时授课过程中体现出来。由于是亲身经历的，有拍摄的照片及录制的相关视频，所以在讲解过程中，学生听起来也不至于枯燥、乏味。反而了解到了遥感知识应用的广泛性，遥感知识贴近生活，学习的主动性普遍得到提高。
关键词：遥感 课程 基础理论 案例
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）02（b）-0144-02
遥感作为信息获取和更新的重要技术手段之一，已经在海洋、渔业、测绘和军事等许多领域得到了迅猛发展和广泛应用。上海海洋大学海洋技术专业培养目标是具备坚实的数理基础，掌握海洋科学的基本理论和基本知识，受到海洋信息探测与应用方面的基本训练，能在海洋信息技术、空间测量技术、遥感技术、地理信息系统技术及其相关领域从事科研、教学、管理及技术工作的高素质海洋科技人才。遥感是上海海洋大学海洋技术专业主要方向之一，而《遥感原理》是海洋技术专业遥感类基础课程。《遥感原理》课程涉及了大量的数学和物理知识，这些大量的数学和物理公式对相当一部分同学来讲枯燥、难懂，使同学们在课程学习过程中，缺乏对课程学习的兴趣。笔者结合教学过程中经验，针对相关问题，在此浅谈一下在该课程教学上的思考和实践。
1 关注遥感科学的最新进展
要让同学们喜欢遥感课程，首先要激发他们对课程的兴趣。现在的大学生有个性、有主见，接收新生事物快，是一个开放的群体。同学们普遍对所学学科的发展动态和发展前沿感兴趣，他们迫切希望知道所学课程对将来就业和相关课程进一步学习有什么作用。遥感知识更新很快，新理论、新方法和新研究领域不断地出现，遥感研究猛烈地冲击着各学科的前沿，这一特点正符合年轻大学生的好奇心[1]。
在教学过程中，在完成学生对遥感基本知识体系的构建的基础上，把遥感科学的最新进展的一些内容融到课程讲授内容中。例如：告诉同学们，近几十年来，欧美发达国家对资源与环境问题日益重视，而遥感信息技术已成为在国家层面上调查与获取环境资源基本数据，评估国家社会经济和生态环境可持续发展能力的有力工具。在美国、瑞典、澳大利亚、德国和日本等国家，几乎在所有较大规模的资源调查和开发规划中都利用遥感资料和常规资料相结合，提供综合分析数据供有关部门使用。我国已经成功发射了海洋卫星、气象卫星和资源卫星，初步显示了可为生态环境监测提供大量数据。同时，近十几年来在应用空间信息技术进行资源、环境的动态监测及可持续发展综合管理研究方面，也已经积累了大量数据信息和许多较为成熟的经验。遥感应用已从定性向定量发展。加强多源、多模态、多时相数据的融合和同化应用技术研究；注重高空间分辨率、高光谱分辨率和高时间分辨率及全天时、全天候和全频段的监测和研究；注重遥感数据真实性校验和地面定标技术研究；充分开发遥感数据资源，解决全球或区域性的环境和资源问题，为社会经济发展服务，是遥感发展的主要特点。通过国内外遥感现状的对比，使同学们认识到我们国家遥感的基础理论和技术在国际上的地位，以及我们在遥感的基础理论方面和发达国家的差距。这些遥感的基础理论也就是那些大量枯燥、难懂的数学和物理公式。这样既激发了同学们的争强好胜、不服输的天性，又让他们理解遥感基础理论在学科发展中的重要性，他们看到这些枯燥、难懂的数学和物理公式也就感到亲切了。同时，也明白了这些基础理论知识是他们将来遥感类课程进一步学习的基础。
2 引入最新的遥感案例
遥感具有比较明显的应用技术学科的特点，它把地学研究中的概念逻辑思维变成直观的、形象的空间模型，深化了人们对自然现象的认识，其涉及到的知识面十分广泛，如果面面俱到，势必导致走马观花。因此，遥感原理课程的授课过程主要讲授遥感的基本数学和物理原理，完成对基本知识体系的构建。通过教学内容的优化，使学生对遥感在整体把握的前提下，能够抓住重点，以点带面，引导学生自主学习其他知识。在讲授遥感在地学中的应用部分，适当介绍当前遥感在卫星研制、有效载荷、地面处理、应用研究和业务化监测等方面发展的最新案例。并且将原理、算法等注重数学物理基础知识等环节融合到每一部分的案例教学内容里，使学生在学习案例的过程中自然地掌握那些枯燥、难懂的物理原理和数学算法[2-3]。
例如：以近年来每年爆发的黄海绿潮遥感监测为案例，介绍了光学遥感和微波遥感不同的遥感技术对监测绿潮时空分布监测方法的差异。在此案例讲解过程中，介绍了TM/ETM+数据、MODIS各级数据产品和微波数据ENVISATASAR，针对每种遥感影像，分别介绍其传感器和成像的基本原理。从空间分辨率、波谱分辨率、辐射分辨率和时间分辨率4个方面重点讲解遥感图像的特征，并且结合黄海绿潮监测实例讲授光学遥感和微波遥感的不同物理原理。同时在案例讲解过程中，引申出藻类遥感数学反演算法，这些算法只讲述基本原理和思路，而具体推导过程，引导有兴趣的学生在课后通过文献阅读资料查找自行学习。
3 结语
遥感是一门理论和应用性均很强的学科。通过对《遥感原理》课程教学过程的改革，从教学情况看，教学效果良好，学生上课能够认真听讲，学习兴趣浓厚，能主动通过多种渠道搜集查阅所学资料。通过课程改革，使同学们既掌握了遥感基础理论，又学习了运用遥感数据进行分析的基本技能。这些措施的实施，提高了上海海洋大学海洋技术专业学生学习《遥感原理》课程的积极性，课程教学效果得到了明显改善。
参考文献
[1]顾祝军.“遥感原理与应用”课程教学改革初探[J].大学教育，2015（10）：108-109.
1教学内容的选取
1.1教材和目标定位
要使教学内容合理，首先要选取一本合适的教材。[3,4]不同的教材各有特色，侧重点亦有所差异，有的注重理论方法，有的偏重实际应用。环境科学专业的遥感课程注重培养学生利用遥感技术对环境问题进行监测、分析和管理的能力，因此本课程适宜选取侧重于应用的教材，如参编教材为陈述彭的《遥感地学分析》和赵英时主编的《遥感应用分析原理与方法》等。同时在专业软件选取上考虑到界面易用，开发灵活性等特点，可选取ENVI遥感图像处理软件进行实例教学。遥感课程本身内容较多，针对环境科学专业的本科学生，在学时有限的条件下，需缩短遥感基础理论的讲授，同时适当扩大遥感实验和应用的教学环节。在教学过程中侧重理论联系实际，将教学内容划分为理论部分和实践部分：其中理论部分主要包括电磁波、传感器及成像原理、遥感图像的存储等内容，实践教学内容以“影像获取-预处理-分类及后处理-应用”为主线，重点讲授常用遥感数据(TM，MODIS，ALOS和SPOT)的获取方式，预处理方法(辐射校正、地形校正和几何校正)、分类方法(监督和非监督分类、面向对象分类、决策树分类和神经网络分类)以及精度评价和重编码等后处理过程，最后则以江苏沿海开发为背景，围绕土地利用变化分析、滩涂生态环境评价、水环境和大气监测等主题进行应用实例教学，重在提高学生利用遥感技术解决实际环境问题的兴趣和能力。
1.2教学内容更新
遥感技术的发展使得知识更新速度很快，新理论、新方法和新的研究领域不断出现，用人单位对学生的实践能力的需求也不断增强。[5,6]因此在整个教学过程中还需不断对现有教材内容更新，让学生掌握遥感技术的最新动态，尤其是遥感技术在环境科学中的最新应用领域，以弥补现有教材内容的滞后性。在教学过程中可依托现有科研项目对教学内容进行整合和优化，将自己从事科研项目过程中了解的国内外研究现状以及存在的问题进行补充讲授，比如笔者曾从事过遥感技术在区域蒸散发估算、土地利用覆盖变化以及水环境监测等应用相关的科研项目，在教学过程中就可以结合该项目进行典型案例分析，同时将本学科的发展趋势与学生一起讨论，从而激发学生的学习兴趣。教学内容完善上还需整合对本学科技术形成和发展具有重要意义的期刊资料(如环境科学、生态学报、地理学报和"RemoteSensingofEnvironment"等杂志)，渗透到课程建设之中，不断充实教学内容，使教学内容具有前瞻性。考虑到环境科学专业的学生由于缺少地理学、地图学和程序设计等知识结构，往往会反感复杂的遥感理论知识，缺少主观能动性，可围绕遥感技术开展课程群建设，加强本课程与环境信息系统、环境影响评价等课程之间的联系，从而增强学生利用跨学科技术手段解决实际问题的能力。
2教学手段和方法的创新
2.1专业软件辅助多媒体教学
遥感课程包含大量的遥感图像信息，因此目前普遍使用PPT教学方式。为了增加学生对遥感理论方法的掌握，有必要在课堂上增加以实验数据为主的遥感软件演示教学。通过遥感软件可以将理论及方法用图形和图像的形式直观再现，激发学生学习兴趣，提高应用先进的遥感技术的能力。同时在教学过程还需设计一些综合软件训练科目。比如笔者在实际教学过程中设计了类似《滩涂资源与环境监测》的综合实验，拓展了遥感技术与地理信息系统(Arcgis)和计算机辅助制图(AutoCAD)等地学处理软件之间的数据共享操作，在增强学生环境数据处理方面的综合实践能力方面取得了较好的反响。
2.2网络和启发式教学手段
遥感课程理论抽象，应用性比较强，在教学过程中，宜采用启发式教学方式，让学生独立思考，引导学生去发现和解决实际的问题。比如在讲解植被的光谱特征时，可以基于全色图像、多光谱等各种常用的卫星遥感数据，形象和直观呈现不同的植被类型、不同的植被生长阶段和状况在遥感样片上的差异，增强学生对“同物异谱”和“同谱异物”规律等遥感知识的理解和掌握，充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性。同时还可利用GoogleEarth软件，USGS和地理空间云数据等平台免费浏览全球各地分辨率相对较高卫星图片，作为遥感教学影像资料，或用作科研数据。建立和完善实验数据库，依托现有的科研项目和实验平台，购置SPOT，MODIS和TM等多类型遥感数据和行政矢量地图。通过Internet网络，师生共同交流和关注遥感最新事件和日益严重环境问题，如高分卫星的发射、城市雾霾和水污染事件，引导学生利用现有环境问题解决实际的环境问题。
3实践创新能力的培养
实践教学环节对培养学生的创新思维和科研能力具有重要的作用，环境科学专业作为非遥感专业开设遥感课程，其技能要求为应用型，理论联系实践显得尤为重要。在实践教学上可以以基础理论、基本方法和基本操作为基础，构建分层次的能力训练模式，初期可以安排一些主流遥感数据搜集与处理基础方法的介绍；中期安排一些专业软件应用课题；后期通过科研项目培养创新能力。实践能力培养还需改革传统以卷面成绩为主的考试制度，注重多元化的考核方法，增加理论环节课堂提问、讨论等考核，以及实践环节的软件操作和科研能力考核，以考试促教学，切实提高学生实践创新的主动性。
3.1增强课堂练习和野外实习环节
通过课堂练习和野外实习，使学生更好地理解和掌握遥感的基本概念，基本原理和基本方法，熟悉遥感专业软件的基本操作，增强对不同地物的光谱差异的正确认识。课堂练习环节主要以示范性和验证性为主，学生可通过操作实例增强对理论知识的理解。例如在讲授遥感影像的几何配准过程中，结合试验指导书和软件操作，以图形的方式呈现控制点数目和位置变化对图像纠正效果的影响，增强对几何校正影响因素的理解。野外实习设计主要包括遥感影像数据的准备和预处理、解译标志的建立和野外考察路线的设计等环节。通过野外实习，加深对图像目视和计算机自动分类原理和过程等教学内容的认识。野外实习适宜以学校周边的多光谱影像为例，也可结合区域特色，如在盐城工学院的教学实践过程中，考虑到沿海大开发形势下，采用了沿海滩涂资源开发和保护为实践背景材料，通过实验区的实地考察，使学生掌握假彩色合成图像和地物的识别特征等遥感基础理论知识，同时通过野外实习教学也可进一步引导学生利用遥感技术对滩涂生态环境问题进行检测和分析。
3.2专业软件开发能力培养
在遥感教学中，专业软件开发能力也是实践创新教学的重要内容。ENVI是由遥感领域的科学家采用IDL(InterfaceDescriptionLanguage)开发的一套功能强大的、完整的遥感图像处理软件[7]，因此在利用ENVI软件进行实验教学过程中，可以增加利用IDL演示实例丰富教学内容，例如进行遥感影像融合效果评价的过程中，可让学生掌握IDL的学习方法，并学会编写IDL命令调用ENVI函数，进行数据的读取，熵值的计算和融合效果的评价。既可以提高学生的编程能力，又可更好的理解操作的本质，提高学生的专业软件开发能力。
3.3鼓励学生从事科研活动
课堂练习通常是严格按照实验指导操作，相对缺少创新性，因此还需要通过科研项目的锻炼，进一步强化学生运用专业知识和遥感技术解决实际问题的能力。科研活动主要以遥感兴趣小组、大学生创新项目和导师科研项目为主要形式。遥感兴趣小组依据应用领域的不同进行组建，如组建滩涂植被组、水体污染检测组以及大气污染检测组等，考核任务下达后，各小组之间共同完成数据资料的查找、分析和结果输出等工作，最后以小组为单位进行评分和总结。学生在完成专题任务中不仅增强综合分析问题和表达能力，同时也熟悉了基本的科研方法和过程，激发了学生自主探索的热情。此外，在遥感应用小组的基础上，鼓励学生申报大学生创新项目(SRT)和撰写学术论文，同时吸引学生参与老师的科研活动，鼓励学生发表高质量遥感教学论文将学生的毕业论文尽可能与科研课题相结合，通过毕业论文团队建设提高学生毕业论文的深度和广度。
4结束语
关键词：围填海；海域使用；动态监视监测；项目管理
中图分类号：U617 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2016）07-0062-03
随着时代的发展、经济水平不断提高及城镇化进程加快，土地资源使用愈发紧张。围填海造地是缓解土地用地紧张、解决土地供需矛盾的一种手段，由此产生的巨大经济效益能有效拉动沿海地区的经济发展，为推动经济建设和社会发展做出贡献。近年来，各沿海地区加大了围填海的规模，根据国家海洋局对沿海省市海域使用统计，2002年至2014年期间，中国大陆地区围填海面积达到3333.97平方千米。对于此现象，国家出台了一系列制度措施进行管理。2002年，我国颁布实施《中华人民共和国海域使用管理法》，要求严格管理围海、填海等改变海域自然属性的用海活动；2007年，国家海洋局印发《填海项目竣工海域使用验收管理办法》，要求围填海项目在竣工验收时需提供动态监视监测报告；2009年和2011年，国家发改委和国家海洋局联合先后《关于加强围填海规划计划管理的通知》和《围填海计划管理办法》，实行围填海年度总量控制与计划管理，规范围填海开发利用活动，但随着经济社会不断发展，围填海项目的监管仍面临许多问题。
上海临港物流园区奉贤分区海域使用项目地处奉贤区四团镇南端，东邻临港重装备产业区，西接五四农场，距上海市中心约50km，其用海地区地理位置具有滨江沿海的区位优势，在围填海项目中具有典型性，引起了海洋管理部门的高度重视。本文将以此项目为例，对项目中使用的动态监视监测方法进行思考分析，总结提出一些围填海管理的新思路，展望围填海管理新模式。
1 项目概况
临港物流园区奉贤分区海域使用项目位于长江口与杭州湾交汇处南汇咀以西奉贤区境内，东起临港重装备园区西侧堤，西至水闸，北至现状海塘大堤，南至规划大堤（图1）。共分4个区域，分别为：港区、团结塘、垦南和。
本项目于2012年12月启动抛石坝工程建设，2013年6月抛石坝全部完成进入促淤阶段，2014年9月，本工程启动围区吹填工程建设，2015年11月完成所有施工内容。
2 动态监视监测方法
本项目主要利用遥感监视监测和地面监视监测两种方法进行动态管理。
2.1 遥感监视监测
遥感监视监测主要利用卫星、飞机等科技手段对海域使用、海岸、海岛开发利用进行动态监测，为国家及地方海域管理提供实时、全面的海域使用动态变化信息。监测主要包括低分辨率卫星遥感动态监视监测、高分辨率卫星遥感动态监视监测和航空遥感动态监视监测工作。
根据该项目主要建设进展，在项目施工前、施工期间以及竣工验收等三个建设阶段，分别进行遥感监视监测。每次监测主要利用遥感数据和基础数据，通过常用遥感图像处理软件进行预处理，对海域使用遥感信息进行提取，从而统计分析并得出项目各阶段的岸线及围填海状态变化。同时将监测结果与申请用海界址范围进行对比，观察有无未批先建、超出用海范围及擅自改变海域用途等违规行为，及时掌握项目进展。主要流程图参考图2。
2.2 地面监视监测
通过GPS、水准仪、差分GNSS接收机等设备对项目平面、高程和宗海界址点进行测量。主要内容包括：平面控制测量；在建用海项目现状地形测量；海域、陆域界址点复测；实际用海面积计算和界址点复测比对。
2.2.1 平面控制测量
测区首级控制网拟采用四等（E级）GPS测量。项目联测国家控制点不少于3点，所有布设的GPS点引测自不低于三等精度的国家平面控制点。次级控制网拟采用全站仪测量导线的方式加密，每个项目布设E级GPS不少于3个。测量技术要求见表1。
2.2.2 高程控制测量
高程控制采用《工程测量规范》（GB 50026-2007）中四等水准测量技术标准进行水准线路布测。测量技术要求按照表2、表3规定执行：
表中：L-水准路线长度；mA-每公里偶然中误差；mW-每公里权中误差。
2.2.3 宗海界址测量
采用差分GNSS接收机进行实时差分定位测量，主要是对用海界址点进行测量，另外加测周围地物地貌点。测量时，采用GNSS-RTK技术，同时安排一名专业技术人员进行测量草图绘制。首先进行控制点检核，平面较差不大于5cm，然后在每个界址点上采集二次该点的坐标，每次采集不少于20个历元的测量数据，最后以其平均值作为最终结果。每次测量时均保证差分信号始终良好，有效观测卫星数≥6，PDOP≤4。某些差分信号不好的界址点，用全站仪配合棱镜进行补测。局部关键地方需加测地表高程（如坡脚转角处，防汛大堤，抛石区内侧等）。用海界址点精度指标如下：
（1）位于人工海岸、构筑物及其它固定标志物上的宗海界址点或标志点，其测量精度应优于0.1m。
（2）其它宗海界址点或标志点测量精度应满足（HY 070-2003）中4.4的规定。即：所测海域离岸20km以内，测量误差优于±1m；离岸20km-50km，测量误差优于±3m；所测海域离岸50km以外，测量误差优于+5m。
3 监测成果
3.1 遥感监测结果
2012年5月，由于施工尚未开始，规划区域内未进行明显施工迹象，不存在未批先建行为（图3a）；2013年6月至2014年8月，是该项目施工的促淤阶段，根据2014年5月的遥感影像，围海规模逐步扩大，向规划范围靠拢（图3b）；2014年9月，工程启动围区吹填工程建设，从2015年3月的遥感影像上可以看出，项目围海已大体成型，且符合规划范围要求（图3c）；2015年11月，完成全部实体工程，通过2015年12月的遥感影像，可以明显看到堤顶道路已铺设完成（图3d）。根据遥感影像的监测分析，该项目建设实际围海未超出审批范围，占用岸线长度约为2986.77米，符合规划要求。
3.2 地面监测结果
根据测量成果图及上海临港物流园区奉贤分区圈围工程《海域使用权登记表》上所述宗海界址点对比（图4），得出如下结论：圈围工程审批总面积为105.5806公顷，现实际用海总面积为102.2063公顷，各界址点位和面积均未超出审批范围。
关键词：遥感技术；城乡规划；动态监测；原理
中图分类号：TP7文献标识码： A
遥感技术是通过人造卫星、飞机等来收集各类地理信息，在开展城市总体规划时，利用遥感技术收集到的规划区域内地下水信息、地震信息、规划场地的稳定性、工程建设的适宜性等，来确定城市的发展方向、建设规模、功能划分等进行总体的部署。通过遥感影像采集信息与数据可以减少野外工作时间，提高工作效率，在城乡规划工作中发挥着不可替代的作用。
一、遥感技术的应用原理
遥感技术是一门建立在空间科学、信息论、电子技术、计算机技术、光学等新技术科学及地球科学理论基础上的综合性技术，是现代前沿的科学技术之一。遥感即“遥远的感知”，其通过电磁波、声波、力等形式采集数据。目前，应用最多的还是电磁波，电磁波遥感主要分为了被动遥感和主动遥感。被动遥感主要利用的是太阳辐射能，通过仪器记录地表发射或反射的电磁辐射，主动遥感即为人为发出的的电磁能量，我们所熟知的雷达就是应用的此原理。
遥感的理论基础即为电磁辐射与地表之间的相互作用。而地表特征是十分复杂的，对于不同的波段的能量到达地球表面后，其效果是不一样的，地表会选择性的反射、透射、吸收、折射能量，所以即使是同一物体，其在在不同状态下与电磁波的作用也是不尽相同的。
二、城乡规划遥感监管业务与技术流程
城乡规划动态监管的主要内容是城乡规划强制性内容的落实情况，主要技术流程是应用遥感技术，通过同一地区不同时相的遥感影像提取城乡建设变化信息，将变化信息进行地物分类，与监管地区的城乡规划专题资料进行叠加对比分析，辅以外业核查，最后将城乡建设变化的空间位置和规划业务信息提交城乡规划主管部门，为城乡规划的编制、实施、监督和修改提供决策依据。监管业务流程和相关技术流程如下（图1）：
三、遥感数据源选取及数据处理
遥感地观测技术作为城市扩展监测的主要手段，提供了丰富的城市扩展变化数据，该技术在城市扩展监测中的发展趋势主要表现在采用高分辨率、高光谱遥感数据，对光谱特征非常相似的城市地物和人工目标物加以区分和精细分类，以提高城市规划建设变化监测数据的准确性、可靠性和时效性。
（一）遥感数据源选取
陆地卫星空间分辨率最高已达到厘米级，电磁波段也由可见光、近红外波段扩展到热红外、微波波段，从二维观测发展到三维观测，从宏观的区域研究开始向复杂的城市区域研究。
遥感数据源的选择需要考虑的因素非常多，包括价格、空间分辨率、成像时间、波谱分辨率等因素。针对城市规划遥感监测任务，选择合适的遥感数据源是最先要考虑的问题之一，原则上主城区由于建筑物密度较大，地物目标类型多样，通常选用低于1m以下空间分辨率的影像，城市郊区或城乡结合部可选用分辨率在2m左右的数据（见表1）。
为了提高城乡规划建设监管的效率和准确性，结合卫星遥感影像的分辨率和性价比，用于城市规划动态监管性价比比较好的遥感影像数据源组合是：主城区采用高分辨率的IKONOS、QuickBird、GeoEye-1和WorldView2数据，城乡结合部或者规划区范围采用SPOTS数据。
（二）数据处理及信息提取
获取了遥感卫星影像后，首先利用地形图数据对影像进行几何纠正，使得遥感影像的投影方式与地形图、规划图一致，为变化信息提取与分析创造条件；通过配准步骤，使规划所描述的城市功能分区与地理坐标相关联，实现与纠正后的遥感影像数据在同一参考基准下的比对。将配准之后的同一地区的多景影像进行镶嵌工作.使之成为一幅反映被监管区域全貌的完整影像。镶嵌处理之后进行全色影像和多光谱影像数据的融合，为后续的变化信息提取做准备。
在利用遥感技术进行城市规划监管工作中，最核心的图像处理步骤即为遥感图像信息提取与挖掘。通过对城市规划监管业务和技术需求分析，结合城乡规划主管部门的职能和重点工作的要求以及当地实际，确定重点监测目标，例如城市道路、城市绿地、城市水系、城市用地和历史文化名城等。通常监测目标在遥感影像上具有一下几个特征：1.地物光谱特征；2.纹理特征；3.地理空间特征；4.位置分布特征；5.特定空间结构和空间关系。通过以上地物目标特征，选取不同的方法对多时相高分辨率遥感影像进行变化差异图斑提取，并对这些差异实现地物分类。分类结果与各专题规划图进行对比，并辅以实地核查，最终将量化和定位结果上报行政管理部门。针对目前城市规划建设中存在的若干问题：违法建设大量出现、城乡结合部建设混乱、文物毁坏大拆大建、无规则擅自批建等，遥感技术和多时相影像数据成为了一种实时有效的城市规划监管方式。
四、城乡规划动态监测内容
（一）动态监测的内容及特点 按照城乡规划的分级管理原则和城乡规划监管的实际需要，可以对城市、乡镇等的总体规划的实施情况进行动态监测，尤其是土地利用状况变化的动态监测。对于城乡规划体系，通过借助LANDSAT30M和SPOTlOM叠合卫星照片，就可以动态监测城乡必须要控制开发的地域的建设活动，其中包括湿地、风景名胜区等生态敏感地域、基本农田的保护、地下矿产分布区等等。除此之外，还可以对城市建设用地的变化情况、城市重要基础设施的使用情况进行动态监测。所以说，对城乡规划实施管理、进行动态监测是很有必要的，其目的就是为了加强城乡规划监督管理工作，保障城乡规划的有效实施，促进城乡规划实施管理和监督的规范化和城乡建设的健康、有序发展。同时，动态监测还可以提供城市基础地理信息，提供决策参考。
城乡规划监督管理是一个多方面、完善的体系，其中，动态监控工作的应用必须与城乡规划行政报告制度、城乡规划监督检查制度以及社会监督相结合，以辅助建设行政部监督。
（二）动态监测的技术支持
多年的实践，我国目前已经基本建立了长期稳定运行的卫星对地观测体系，同时还建立了灵活的机载遥感应用体系。从我国内外发展趋势看，遥感信息技术和地理信息系统技术已经被广泛应用于城乡规划领域，其重要性也在日益增强。该技术主要用于城市基本地形图更新、现状调查与数据管理、规划信息管理、规划执法监察、现状评价与成果变现等方面。在我国，其有几个技术发展趋势：①从数据层到应用层，遥感、地理信息系统在城乡规划遥感监测业务中日益的有机集成。②随着我国综合国力的不断加强，我国城乡建设也在飞速发展，从整体上看，我国正处于城乡建设的高速发展时期。③遥感数据的共享与分发：目前这是一个国际前沿问题，对于我国来说，对这一项的开发利用还不充分，所以要达到共享还比较困难。
就目前的遥感动态监测的应用技术系统，其主要由标准体系层、数据层、核心组件层及应用系统层四层次构成，整个系统是在标准化体系的支撑下，以城乡规划的数据库为核心，并将计算机数据库技术、网络技术、地理信息系统技术、遥感技术、城市规划理论和方法综合的应用于城乡规划的监测与管理，以实现城乡规划数据的及时更新、处理，为决策提供有效的帮助。
五、总结
二十一世纪我国发展越来越快速，农村建设也越来越受到重视，如今城乡规划已经落实多年，我国的动态监测工作也已经取得很大进展。如何合理布局，如何优化空间资源，如何优化配置，成为动态监测最主要的目的。虽然我国已经建立了遥感动态监测体系，但还需要不断的探索，随着我国加大城乡规划遥感监测力度，我国必须有自主卫星数据资源的应用，需要重视相关的标准化体系建设，使我们的监测更成熟、有效，为建设我国城乡建设奠定基础。
参考文献：
[1]王旭东.遥感技术与城市规划[J].城乡规划，2009（7）.
[2]吴爱新.遥感技术在城市规划建设中的应用[J].中国煤田地质，2010( 8).
关键词 防震减灾 遥感地质学 教学改革
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2016.12.045
Abstract The article elaborate the of teaching content reform through updating instruction content， establishing scientific content system of earthquake prevention and disaster reduction， reforming the experimental teaching system and experimental teaching content. This paper also propose to improve teaching methods by the implementation of heuristic teaching， using computer network technology platform， diversified evaluation methods.
Keywords earthquake prevention and disaster reduction； remote sensing geology； teaching reform
0 引言
防目萍佳г菏侵泄仅有的以防灾减灾高等教育为主的新升本科院校，学院2008年开设地质学专业，该专业于2012通过教育部本科专业合格评估。地质学专业是我院培养防御地震与地质灾害专门技术人才，以防震减灾为特色的专业。“遥感地质学”是一门将遥感技术与地球科学结合在一起的应用性很强的课程。①目前国内各地质类院校纷纷开设了此课程，教学内容由遥感原理理解、遥感图像分析和遥感应用三部分组成，学院自2010年开设“遥感地质学”课程以来，教学内容设置和其它地学院校毫无差异，没有突出防震减灾专业特色。为防震减灾类专业设置的遥感地质学课程，它的教学内容和重点都应该和其它院校的该课程有所区别，要求学生不仅要掌握遥感技术的基本知识以及遥感技术在基础地质中应用，还要求学生深入地了解遥感技术在防震减灾方面的应用，包括利用卫星遥感影像对活动构造与地震构造的解译识别，利用红外遥感、InSAR在地震监测的应用以及高分辨率遥感数据的地震灾害应急和快速评估。遥感地质学作为防震减灾类专业的一门专业必修课，在对学生的培养中起着至关重要的作用，其教学内容和教学方法也需要在传统遥感地质学教学上有所改进，才能适应防震减灾类专业人才培养的需要。
本文将从教学内容、教学方法和手段等几个方面入手，并结合我院实际情况来阐述防震减灾类专业遥感地质学教学改革的总体思路。
1 教学内容改革
1.1 与时俱进更新教学内容
教材是知识系统性的总结，也是教师进行教学的基本材料。表1统计了我国20世纪80年代该门课的教材出版情况，从表1可看出专业教材的出版周期较长，而遥感技术发展速度非常快，在地质学中的应用也向立体化、多层次、多角度、全方位和全天候方向发展，从而使教材中的内容具有明显的滞后性，很多最前沿的新技术方法和新知识应用案例没有实时写入教材。学院2010年开设遥感地质学课程以来，根据当时教材出版情况，选用1994年朱亮璞编写的遥感地质学。随着20多年遥感的快速发展，特别是进入21世纪后，高分辨率卫星的频繁发射，出现了多种类型的高精度遥感数据以及相应配套的数据处理软件和方法，致使教材中的第三章遥感图像类型和特性和第四章遥感图像处理都明显不适用于直接教学，需要教师查阅资料补充教学。2015年底遥感地质学作为校级重点课程来建设，通过课题组老师的商议决定从2016学年开始更换为最新出版的2013年田淑芳主编的遥感地质学。即使是更换了新教材，随着航空业的发展，每年都新增不少类型的遥感数据、处理方法及新的应用，需要授课老师与时俱进地更新教学内容才能取得更好的教学效果。
1.2 科学构架以防震减灾为特色的教学内容
由于防灾科技学院地质学发展的历史较短，没有专供防震减灾专业使用的《遥感地质学》教材，前几年的课堂教学也基本按照教材的前八章来讲授，没有突出防震减灾的特色教学内容。因此今后的教学应从国内外遥感技术在防震减灾应用相关的重要的学术期刊、研究项目等参考资料中精选出遥感图像分析和遥感应用两部分教学内容，从而构建出服务于防震减灾专业的科学合理的遥感地质学课程体系和教学内容。引导学生课下时间主动查阅在防震减灾研究领域中遥感技术应用的相关资料和文献实例，开阔学生的视野，培养学生自我查阅资料的能力和学习的主动性，从而提高学生的综合素质。并以“宽口径、厚基础、重素质”为原则，选取能够激发学生独立思考能力、解决实际问题和创新能力的地震遥感发展前沿动态的教学素材，倡导学生以多种形式参与讨论与防震减灾相关遥感地质学问题。
1.3 改革实验教学体系和实验教学内容
实验教学是遥感地质课程教学的重要组成部分，也是学生实践技能培养的关键环节，②通过实验教学环节，使学生们真正掌握应用遥感技术解决地学问题的工作原理、方式和流程等。我院地质学专业从2010年开设“遥感地质学”课程，2013年建成地貌第四纪与遥感实验室，同年秋季学期开设遥感地质学实验教学内容，实验项目是参照其他院校同类课程所开设的，现阶段教学体系只包括10学时的实践课，内容包括立体镜的使用（1学时）、典型航片的地貌解译（1学时）、ENVI软件的使用（4学时）、岩性和断裂的解译（4学时）。由于没有结合本校的地质学专业服务于地震行业的特色与学生的实际和社会需求来进行，因此实验教学的效果不佳。2016学年课题组重新修订教学大纲，实验学时由现阶段的10学时增加到16学时，在原有的实验内容上了增加利用卫星遥感影像对活动构造与地震构造的解译识别（2学时），利用红外遥感、InSAR在地震监测的应用（2学时），高分辨率遥感数据的震害调查、应急和快速评估（2学时）。
2 教学方法和手段改革
教学内容是选择教学方法和手段的依据，遥感地质学课程教学内容集传统理论文字知识和大量现代遥感图像为一体，针对理论文字进行阐述应选用传统教学方法，而针对现代遥感数据应用于防震减灾专业则需要采用现代教育技术。因此该课程教学过程中需传统教学方法和现代教育技术两者互相结合，互相补充。
2.1 创设问题情境，实施启发式教学
教师应在课堂中采用讲授法和师生专题研讨法来改变传统的填鸭式教学，为了实施启发性教学，教师在课程的不同阶段创造性地设计一些学生力所能及的问题，激发学生的学习积极性。例如在讲第二章遥感物理基础时可以提出“遥感图像上的颜色和地物是一一对应关系吗？”“为什么？”这种开放性的问题，可以激发学生的想象，让学生从遥感的基本原理去思考问题。实践证明学生都能基本抓到问题的要点，最后将不同章节的内容联系起来，回答了这个问题学生就能把第四节地物波谱特征、第三节遥感常用波段设置和第五节遥感图像色彩三节内容有机的联系在一起。理解这三者的关系也就为后面遥感目视解译打下基础，在后续的遥感解译中学生就能轻松掌握遥感影像上地物的颜色不仅和地物自身的性质有关也和所选数据的波段有关，通过这种创造性的设置问题，大大提高了教学效率。
2.2 利用计算机网络技术平台，丰富教学手段
随着现代网络科技的快速发展，应利用多媒体与现代动画技术相结合来进行遥感地质学课程教学。针对遥感地质学中的遥感理论部分的重点和难点在教学方案设计时除了利用多媒体技术图文并茂地进行讲解外还可采用现代动画技术进行展现；针对遥感在地质上应用部分，应设计与理论教学内容相匹配的计算机解译分析专题，取代当前简易的纸质卫星影像的手工解译。应利用一些免费的高分辨率卫星图片例如Google Earth来获取教学数据，同时收集与活动断层研究、地震震害评估、区域调查及地震预报中发挥重要作用相关的遥感地质学教W信息。计算机网络技术是丰富教学内容的主要手段，也是提高学生对具有防震减灾特色遥感地质学的兴趣和加深学生对地质现象理解的重要途径。
2.3 实施多元化考核方式，合理分配考核权重
以转变观念为先导，树立以就业为导向、以能力和素质考核为中心的课程考核观念，全面考核学生的能力和素质，突出能力本位，真实反映学生应用能力的培养水平。③遥感地质学是一门理论与实验相并重的课程，理论是基础，实验是重点，传统的卷面考试对理论内容部分考核效果较好，而实验部分笔试却很难考核出学生对知识的掌握能力，需要加强学生的动手能力的考核。因此，在课程考核方面，考虑从原来的单一的理论考核转变到采取“平时成绩30%+实验技能30%+期末考试40%”相结合，在考试内容上注重基础理论和能力的结合。通过实施多元化考核方式，以考核促教学，形成“教、学、考”的有机互动，从而达到更好的教学效果。
3 结束语
遥感地质学作为防震减灾专业的专业必修课程，需要全面深入地进行教学体系改革，其内容应实时更新并突出防震减灾特色，同时应加强实验教学和建立完善的实验教学体系。此外通过教学方法与手段改革，高清晰度的航片卫片资料的使用，激发学生对遥感技术理论学习的兴趣，自主地参与各个教学环节，改变考核方式使学生更加重视培养空间思考能力和实际操作能力，为今后从事地震监测预测和应急救援工作打下坚实的基础。
防灾科技学院2016年度院级教研项目：地质学专业活动构造遥感信息分析实践模块建设研究（JY2016B01）和防灾科技学院第九批重点建设课程项目共同资助
注释
① 张雷，张学娟，柳波.石油特色专业《遥感地质学》课程的教学改革思路浅析[J].赤峰学院学报：自然科学版，2012（22）：232-233.
关键词：城市遥感；学科主旨；教学内容；教学体系
近年来，随着城市化进程的加快，城市问题日渐突出。针对城市问题的研究产生了城市科学这门学科。随着城市及城市科学的发展，遥感技术在城市规划、城市生态环境监测及城市管理中的应用越来越广泛和深入。在城市调查方面，遥感技术可以快速、准确、全面地获得城市地质背景、土地利用状况、生态环境、市政建设、交通、水利、农林、旅游等等方面的数据和资料。对不断地调查城市现状、变化和发展，为配合城市总体规划和分区详细规划的制订及顺利实施，对城市景观建设和环境保护，提供了全面有效的方法。因此，自上个世纪90年代以来，逐渐形成和发展了城市遥感这门新兴的交叉学科。
一、城市遥感的学科发展背景
在国外，利用城市遥感方法进行城市土地利用、住宅密度、居住质量、城市交通、城市人口、城市变化及其他社会经济要素的研究已取得长足的进展。我国也曾在京津、上海、广州等地进行过综合性的城市遥感调查，在城市土地利用监测、城市绿地调查、城市环境污染监测、城市热岛研究、城市规划及城市生态环境监测等方面都取得了可喜的成果。各级政府和社会公众已经认识到，城市遥感已成为城市规划、建设和管理不可分割的重要组成部分和技术支持，成为各级政府强有力的辅助决策工具和指导与加强地区管理的现代化手段。以上海市为例，自1988年以来，上海市已连续开展了三轮遥感综合调查，为上海市城市布局的合理调整、新区规划、老区危简房的拆迁改造、城市交通、城市建设现状、考古、城市防洪排涝、城市绿化与改善城市生态环境等多方面提供了大量基础性资料和辅助决策依据，为许多政府重大工程提供了研究报告和影像资料。此外对各郊县的土地资源与全市滩涂资源进行过详尽的调查。多年的实践证明，城市遥感技术业已成为上海市各级政府决策的重要辅助手段。但是对于该课程的体系与内容、教学方法等尚缺乏完整的论述。
二、城市遥感学科的研究主旨和内容
国际上已经举办了8届国际城市遥感大会。充分借鉴和参考国际同行认可的学科体系；同时针对本科教学的特点设计相应的教学内容。一些具有基础性的内容需要补充进教学内容，比如现代化进程中城市问题，城市科学的理论等；而一些深度交叉的课题则没必要过度展开，如城市生态学等。同时考虑到学生已有遥感基础，以及遵循教学要循序渐进的原则，因此，我们设计教学内容为：①现代化进程中的城市问题；②城市遥感基础；③城市遥感传感器和数据源；④城市地区遥感影像判读；⑤城市地区遥感特征检测技术；⑥城市地区建筑物探测和三维重建；⑦城市土地利用和城市景观结构；⑧城市热、水、空气环境监测和生态安全；⑨城市规划的遥感应用；⑩城市遥感的发展前景。
三、城市遥感学科的教学体系
城市遥感教学是针对遥感专业高年级本科生开设的课程，主要教学内容是遥感技术在城市规划、建设、管理和环境保护等方面的应用。教学指向学科研究和应用是前沿，是该专业的高级选修课。针对该课教学目的和教学要求，我们设计课程内容如下：
1.城市问题引论。随着中国现代化进程的发展，城市化进程在加快。城市规划、建设和保护等过程的问题日益凸显。如城市交通问题，环境保护问题，城市规划问题等。向学生介绍城市发展现状，城市化问题，城市科学理论等问题。着重分析在中国工业化和城市化进程中城市所面临的问题，研究现状和可行的解决办法。指出遥感技术在解决相关问题时的优越性和局限性。
2.城市遥感基础。针对城市遥感应用，简单介绍遥感基础概念、遥感平台与传感器、遥感图像处理基础等基本内容。着重对新型高分辨率卫星、航空和地面传感器在城市遥感中应用范围和价值做了介绍和评价。
3.城市遥感解译。面向城市遥感应用，有针对性的讲授城市遥感解译的基本概念，关键技术和流程。主要包括城市遥感影像解译基础、城市遥感影像目视解译、城市遥感影像数字解译、城市遥感影像解译与判读的基本框架、城市主要地物目标特性、卫星影像判读特点、城市遥感影像数字判读方法和流程等内容。针对城市目标特性，着重介绍了相应的遥感影像解译方法和流程
4.城市特征提取。介绍了城市点、线、面特征的各类自动半自动提取方法。点特征提取算子介绍了Moravec算子、Forstner算子、Susan算子和结构化算子的原理和应用模型，并比较了各类算子的实际提取效果。线特征提取方面，首先介绍了基本的边缘检测算子，包括微分算子、二阶差分算子和直线提取算子Hough，并对各类算子的实际提取结果做了比较分析；然后介绍了城市道路特征的特性，遥感提取难度和方法，包括基于结构信息、GIS信息、感知编组、统计信息、自适应模板、带状Snake的和其他新型的道路提取方法。
5.城市三维重建。三维GIS是目前研究和应用的热点，城市三维重建是三维GIS的主要数据生产方法。讲授了利用摄影测量技术和利用LiDAR技术的半自动城市三维重建方法，在此基础上介绍了城市三维GIS建设现状，以及基于三维城市模型的真正射影像生成技术。对各种方法的发展现状、趋势、技术流程做了详细说明。
6.城市土地利用和空间结构演化。首先介绍了遥感变化检测的一般方法和流程、遥感变化检测典型方法及性能分析、变化区域提取技术等。包括基于像素、基于特征的变化检测方法。并结合具体系统研发案例，介绍了典型方法的开发、组合和应用情况。在此基础上，介绍了土地利用动态监测和城市空间结构演化监测的基本流程、方法和案例。
7.城市热环境遥感。中国作为发展中国家，城市热环境的日益恶化在各个层面并没有得到普遍的重视。随着城市化水平不断提升，热环境影响因素日益复杂，城市热环境日益恶化，需要引起社会公众的重视，并研究采取有效的解决办法。着重介绍基于遥感影像的城市地表温度定量反演、城市热环境的空间分布及过程变化分析以及城市热环境的寻因分析。最终利用多因子与城市热环境之间的定量关系建立预测模型，并动态监测城市地表温度和格局的变化，为城市规划提供决策依据。
8.城市水环境遥感。水是生命之源，一方面城市生活离不开水，另一方面随着城市化进程的发展，人类造成了严重的水污染。因此，授课内容分为三个方面：水体的光谱特征、水资源遥感和水污染遥感。城市水资源遥感主要对湖泊环境监测，诸如湖水温度、盐度、水深、洋流、波浪等湖泊诸要素的测量，为湖泊研究及指导湖泊渔业生产提供了基础。水污染遥感主要介绍对湖泊富营养化、悬浮泥沙、石油污染、废水污染、热污染和固体漂浮物等污染情况进行遥感监测的方法和案例。
9.城市大气遥感。空气污染是影响人类健康的重要因素，在中国的城市地区空气污染相当严重。与常规大气污染的监测方法相比，卫星遥感技术具有监测范围广、速度快、成本低和便于进行长期动态监测等优势。气溶胶是大气污染的主要表现形式，授课内容包括利用地基气溶胶遥感数据和地面大气污染监测数据，研究分析气溶胶光学厚度在大气环境领域中的适用性。利用激光雷达数据和气象探空数据研究大气染污边界层高度。研究城市大气气溶胶的定量遥感反演技术。以北京为例，构建归并后的气溶胶光学厚度与大气污染监测数据之间的模型，对所构模型、所得到的结果进行评价分析，实现大气污染指标的空间分布及质量评价。
10.城市遥感发展展望。主要讲授城市遥感领域新的技术和方法，最新的发展趋势和前沿问题。包括高分辨率遥感传感器的发展方向、城市遥感技术新的应用领域、城市遥感技术未来发展方向等内容。
国内多所高等院校都已先后为高年级本科生开设了《城市遥感》专业选修课。但是对于该课程的体系与内容、教学方法等尚缺乏完整的论述。本文充分借鉴和参考国际同行认可的学科体系，针对本科教学的特点设计相应的教学内容。并就教学体系和内容开展了较为详细的介绍，可为相关专业城市遥感学科的教学工作提供一定的参考。
参考文献：
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[3]王贞福.从印度新德里看城市遥感技术在快速发展的大都市中的应用[J].现代应用光学，2008，（2）：32-34.
[4]陈基伟，程之牧.城市遥感技术在特大型城市政府决策中的重要作用――以上海市为例[J].测绘科学，2004，29（3）：61-64.
