地球信息科学应对论文

2022-04-19

【摘要】数字地球是地理信息科学专业的一门专业选修课程,注重学生对地球信息科学理论、方法和综合应用的掌握,并了解学科发展前沿与热点,但以往的教学和考核方式没能很好地激发学生自主学习的热情。下面是小编精心推荐的《地球信息科学应对论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!

地球信息科学应对论文 篇1:

《石坚文存》是当代地理教师之必读

《石坚文存》(上下册)是中国科学院资深院士陈述彭先生1999—2006年间的笔耕积累,约70多万字,分类整理为十大篇章:知识创新浅议、区域发展的协调与持续、生态建设与环境监测、地球信息科学畅想、应对“数字地球”浪潮、遥感应用新篇章、地图科技点评、风光无限、和谐音符、历史回放。其中,前五篇(上册)属院士的“地学论丛”,后五篇(下册)属院士的“地学生涯”。这部新书是人民教育出版社2007年出版的,我在2008年春节读到这部巨著,深感珍贵难得、发人深省。

陈院士在其60多年的学术生涯中,始终能站在学术的最前沿,高瞻远瞩,勤奋研学,笔耕不辍。他在地理学、地图学、遥感应用、地理信息系统、地球信息科学、区域持续发展诸方面,都作出了不可磨灭的贡献,受到国家的重视、社会的称赞和国际的奖誉。从《石坚文存》中,请晰地看到他的崭新科学思路与辉煌成就的根源。这就是它“珍贵难得”之所在。另一方面,《石坚文存》中贯注了科学发展观,弘扬了现代地学在经济建设、文化建设、区域及全球资源持续开发,以及地理教育改革发展的科学思想。字里行间显现出作者充满热情、坚持奋斗,为社会不断创造科学财富,尽全力为国争光的精神面貌,散发出巨大的感染力。这就是它“发人深省”之所在。

面对我国基础教育地理课程改革发展的需求,以及高等教育地理学科改革发展的需求,地理教师大力充实增强现代地学领域的理论和实践的悟性和水平,无疑具有必要性和迫切性。为此,我掬诚建议地理教育同行老师同志们都能鼓足学习和探索的劲头,尽早认真读一读《石坚文存》,从中取得我们工作和自主创新所需要的最佳营养,以使人们的地理教育思想普遍升华而大放光彩。

众所周知,学校教育质量的提高和人才培养的持续高效,其关键在教师。地理学科由于涉及天、地、人、物活生生的世界现实和历史发展,涉及人和自然的复杂关系、生活环境的时空变化等,因而地理教师就越发需要下功夫不断学习和探索。这是职责使然,学科使然。学得广一些,大有好外,大有必要。学习是有苦有乐的行为,教学必然是有教有学、学好才能教好的。

向我们尊敬的陈述彭院士学习,敬礼。祝院士康乐长寿。

作者:褚亚平

地球信息科学应对论文 篇2:

地理信息科学专业“数字地球”课程角色互换教学模式初探

【摘要】数字地球是地理信息科学专业的一门专业选修课程,注重学生对地球信息科学理论、方法和综合应用的掌握,并了解学科发展前沿与热点,但以往的教学和考核方式没能很好地激发学生自主学习的热情。本研究在分析课程特点和教学现状的基础上,将角色互换教学模式引入到实际教学中,基于学习小组构建了“学生讲、学生问、教师评”的实践教学模式,是提高学生学习主动性及培养团队意识的一次探索,取得了较好的效果。

【关键词】地理信息科学 数字地球 角色互换 教学模式

一、《数字地球》课程特点及教学现状

地理信息科学(GIS)是一门交叉学科,具有较高的技术性和实践性,已在城市规划管理、交通运输、测绘、环保、农业等领域发挥了重要作用,取得了良好的经济效益和社会效益[1-3]。新疆农业大学GIS本科专业开设于2007年,专业课程主要包括专业基础课、专业必修课、专业选修课等30余门,其中,《数字地球》课程作为专业选修课,安排在该专业本科四年级上学期。

数字地球技术系统是由获取数据的遥感、遥测、计算机技术系统和传输数据的互联网、万维网以及处理、存储、分析数据的地理信息系统等三大系统组成[4]。该课程涉及系统科学、计算机科学、地学等多个领域,涵盖了GIS、RS、GPS、通信、互联网、虚拟现实和数据库系统等多种技术,其应用的许多理论、技术和方法还在不断地完善。该课程目的在于使学生对于数字地球的创建过程、应用思路及涉及到的技术方法有一个比较完整的了解,并拓展学生的视野,为日后从事相关领域的研究和工作打下一定的基础,扩大就业的广度。

以往的课程教学安排基本以教师讲授为主,而教材时效性不强,授课多集中在对概念、理论的阐述或对传统应用案例的讲解,学生学习积极性不高。此外,四年级学生面临毕业设计、就业等事物,精力难免分散,对课程的关注度较低。

二、角色互换模式

实践教学模式创新是教师提高教学质量,激发学生学习兴趣的重要途径[5]。针对上述问题,我们在教学内容、教学方法、评估体系等方面进行了一些调整,提出了“角色互换教学模式”。

1.教学材料、内容设置调整

目前,市面上数字地球的教材以承继成、郭华东等编著的《数字地球导论》(第二版,北京:科学出版社,2010)和冯学智、都金康等编著的《数字地球导论》(北京:商务印刷馆,2004)为代表,各教材大纲相近,内容详略有所偏重。本课程选择冯学智等编著的《数字地球导论》作为基础教材,同时推荐其它多部参考书。但由于该课程涉及的遥感、地理信息系统、数据库、空间信息技术等领域更新较快,仅从教材中难以让学生接触到领域前沿。因此,推荐并要求学生借助校园数字图书馆,在文献数据库内(中国知网、Web of Science等)查阅国内外最新的、高水平的科研论文,并鼓励有能力的学生查阅英文文献。这样,使学生在巩固书本知识的同时能够了解到本课程相关研究的最新进展,达到激发学习兴趣、拓展科学视野和扩大就业面的目的。

课程共计34学时,内容包括“数字地球”的概念与组成、相关理论技术及地球信息的描述与表达、获取与采集、存储与管理、传输与共享、分析与建模、创建与应用等。其中大部分内容学生在大一至大三已学习或接触过,可以看作是对专业知识的一次系统性梳理,同时让学生了解其在全球、区域等宏观尺度上的框架及应用。传统教学方法,均由教师进行课堂讲授,期末学生以提交报告论文的形式进行考核。该模式没有激发学生主动学习的积极性,没能很好地达到教学目的,教学效果有待提高。针对此问题,我们对教学方式进行了调整,重新分配了课时,共计拿出10-15个学时进行教学角色互换模式的探索。

2.学生讲、学生问、教师评

由于总课时有限,根据班级人数将学生按2-3人分组,各组在“数字地球”的大范围内自主选题,课下查阅资料、制作PPT、撰写专题报。选题时,引导学生尽量避开教材已出现过的基本性的概念、通识性的方法和普及性的应用等内容,尽量选择与主题相关的、最新、最热的前沿领域作为题目。每节课预留30分钟时间,学生走上讲台,用10-15分钟讲解一个专题报告,余下的15-20分钟由其他学生和老师提问、点评。此过程模拟本科毕业答辩流程,台上学生讲完后,台下学生提问,台上回答,一问一答,有问有答。听的同学要边听边想,从报告内容、表达方式、汇报效果等方面提出问题和建议。这种学生之间的互相展示、互相学习、共同进步的模式充分调动了学生的积极性,确保学生能够认真准备、认真聆听、认真思考、认真总结。教师在整个过程中也扮演听众的角色,对台上和台下学生的讲解和问答能力均进行评估,并计入平时成绩,最后对整场报告进行点评。

3.考核评价方法多元化

该课程的主要目的是让学生对所学的专业知识,了解其在全球尺度各领域的应用及未来的研究方向,因此以往仅写一篇期末的考核方式显得有些片面,学生有时为了应付可能会利用网络资源随意攒出一篇文章。这将无法对学生的学习过程进行考核,不能正确评估教学效果。鉴于此,我们对考核方式进行了调整,即学生总成绩由以下几部分构成:PPT报告(占30%)、课堂提问(占20%)、期末专题报告(占30%)和考勤及课堂纪律占(20%)。为了防止小组中个别学生偷懒、不参与的现象,制定了如下规则:①每组的2-3名学生,课堂随机确定汇报人,如选中的第一汇报人因不熟悉内容或其它原因无法汇报,则该组的评价起评分从1.0降为0.8,以此类推。这样可以确保在课下收集整理资料、准备汇报内容时,每位组员都能积极参与,学生不会因为自己的不努力影响同组其他同学的成绩。②问答环节中,台下同学的问题是针对整个小组,而不是汇报人个人,因此组内的同学都必须认真准备,积极作答。③最终的PPT报告成绩评定是以小组为单位给出,因此每位组员会尽力表现,不想自己成为小组的短板,拉低整体成绩,进而主动学习。

三、实施效果及阶段性总结

经过多轮的教学实践,该方法较好地激发了学生热情,提高了学习效率。该模式将新颖的专业知识引入课堂,所有学生,包括教师,都是受益者。从该模式的实施结果看,学生基本按照要求选择了数字地球领域的前沿热点,每堂课都有新概念、新知识,学生准备认真、充分,问答环节总体运转良好。学生结合自身兴趣,自主选择了专业前沿领域,如“无人机在对地观测中的应用”、“谷歌眼镜的结构及运用”、“图形技术的发展及其与GIS、虚拟现实的结合”、“3S技术在智能交通系统中的应用分析”等等。学生基本了解了专业汇报的流程及要点,掌握了幻灯片制作与展示的技术,锻炼了面向听众讲述的能力,综合素质得到提升。

教师在本模式中教师的点评内容包括专题报告的内容、形式和效果等部分。多组学生报告完后,教师对学生容易出现的共性问题进行归纳、总结,做出提示,避免在毕业答辩中重复犯错。目前,学生总结出一些易犯的共性错误和不足:

(1)题目与内容不符

主要表现为“题目大、内容小”和“题目小、内容大”两方面,这也是毕业论文中学生常出现的问题之一。

(2)内容过于简单、缺乏逻辑性

部分小组准备内容较少,没有充分利用给定的时间,个别小组3-5分钟就结束报告,对所讲内容仅停留在概念上,较为浅显。

(3)PPT制作水平有待提高

前几组报告中暴露出的问题较多,如PPT背景过于花哨,与文字混为一体;字体、字号等格式不规范;大段的文字较多,图片、表格较少;过度地运用动态效果;等等。

(4)语言表达能力不足

个别学生汇报时,声音较小,语速过快,整个过程眼睛基本不离开屏幕,缺少与台下同学的互动,汇报效果大打折扣。还有学生面对提问环节显得准备不足,缺少回答技巧和应对措施。

问题的暴露有助于学生发现自身的不足,通过教师及时的指出问题,学生会在今后的学习、工作(包括毕业论文撰写)中尽量避免。此外,学生经过该模式的锻炼,培养了较好的团队协作意识。从选题到汇报,各组成员均需共同商议,协作完成,学会了如何分工、如何集成,如何表达和展示,学生对该教学模式表现出较高的热情。

四、结语

数字地球是地理信息科学专业的一门专业选修课程,为了激发学生学习积极性,提高课程的,我们对课程内容、授课方式和考核体系进行了一些尝试性的调整,并将角色互换教学模式引入到实际教学中,取得了较好的效果。该模式是对课堂实践教学的一次有益探索,今后,需要教师进一步改进和创新实践教学思路与模式,深入思考教与学的内在联系,以达到激发学生兴趣,提高教学质量的最终目标

参考文献

[1]朱磊.地理信息系统专业“五位一体”实践教学系统构建[J].教育教学论坛,2012,31:167-169.

[2]朱磊.浅析地理信息系统专业本科生创新能力的培养[J].2014,4:154-155.

[3]宋超智.地理信息产业发展与产业园建设[J].地理信息世界,2013,20(1):14-17.

[4]徐健.基于数字地球技术的地理研究性学习模式探究[J].中国成人教育,2011,23:184-185.

[5]朱长明.数字地球在自然地理教学中的应用实践与探讨[J].科技创新导报,2015,7:118-119.

作者:朱磊 姜小三

地球信息科学应对论文 篇3:

持续干旱气候对植被指数的影响分析

【摘 要】通过对比分析不同时期归一化植被指数与不同时期降雨量的差异,探讨了2012年至2013年四川旱灾对植被生长状况所造成的影响,结果显示降雨量的急剧减少是导致植被指数降低的主要原因之一,可为将来应对持续的旱情提供参考资料。

【关键词】干旱;归一化植被指数;降雨量

干旱是我国最常见的自然灾害之一,由于降雨量的减少,伴随着温度的升高和空气湿度的降低,导致土壤中水分含量下降和植物蒸腾作用的加快,从而使植物因体内缺水而受损,因此,干旱是影响植物生长的主要原因之一。并且随着温室效应的不断加剧,全球气温的持续升高,我国的干旱问题已经日渐成为威胁我国农业生产以及人民生活的主要问题之一。在2012年末至2013年初的这段时间里,我国四川省多地遭受了持续数月的极端干旱气候,对农业、畜牧业以及人们生活的正常用水都造成了极大的威胁。此次干旱受灾较为严重的地区主要分布在内江、攀枝花、乐山、自贡、资阳、遂宁以及凉山州南部等地,文章将以灾情较为严重的乐山市犍为县为研究对象,分析植被指数与降水量之间的变化关系,为将来进行干旱区管理和灾害预警提供有效的参考资料。

一、研究方法

为了清楚地分析降雨量变化对植被指数的影响关系,文章将研究区在干旱时期内逐月的归一化植被指数与逐月的累积降水量进行对比分析,了解二者之间的相关性,同时收集往年同一期研究区的归一化植被指数和降水量数据,用于和干旱时期的数据进行对比论证。

(一)归一化植被指数

在与植被相关的遥感应用中,归一化植被指数(NDVI)是使用最为广泛的植被指数之一,它是检测植被生长状态、植被覆盖度以及健康状况的重要指标,又因为NDVI值与植被的分布密度存在着一定的线性相关性,因此它还是能有效反映地区生物量的重要参数,因此,实验选取NDVI来表征植被生长状况。数据采用Modis250m空间分辨率16天合成归一化植被指数产品MOD13Q1,分别获取2012年11月至2013年3月以及2011年至2012年同时期数据,经投影转换、辐射定标、研究区影像裁剪等一系列预处理后得到实验所需的NDVI值,其结果如图1所示。从图中可以很明显地看出受灾的前四个月,植被指数值呈很明显地下降趋势,并且于2013年2月降至最低点,与往年相比减少超过50%。

(二)逐月累积降雨量

降水量数据由英国Met Office制作并发布,获取2012年11月至2013年3月以及2011年至2012年同时期的逐日降雨量,并计算干旱时期内逐月的累积降雨量,其结果如图2所示。从图中可以很直观地看出12月至次年2月的降雨量远不及往年同期值。

二、结论与分析

通过对比图1和图2结果可以发现,当地降雨量的变化直接影响NDVI值的变化,如2012年11月、12月和2013年1月的累积降雨量不足往年的50%,因此导致这三个月NDVI值明显降低,且2013年2月的NDVI值远低于往年同期值,后来随着1月降雨量开始缓慢增多,NDVI值也随之逐渐上升。植被指数会虽然受降雨量的变化影响明显,但也不会随着降雨量的无限增多而处于持续上升的态势,从2011年11月至次年1月的数据可以发现,降雨量逐月增多,但植被指数值却一直稳定在0.4左右,因此可以判断降雨量并不是影响植被指数的唯一因素。针对干旱灾情的应对和处理办法,为控制旱情对农业造成的影响,可根据降雨量和植被指数的动态检测酌情通过人工洒水或其他的有效方式对作物进行补救和保护。

参考文献

[1] 姚玉璧,张存杰,邓振镛等.气象、农业干旱指标综述[J].干旱地区农业研究,2007,25(01):185-189.

[2] 韩辉邦,马明国,严平.黑河流域NDVI周期性分析及其与气候因子的关系[J].遥感技术与应用,2011,26(05):554-560.

[3] 周文英,何彬彬.四川省若尔盖县生态环境质量评价[J].地球信息科学学报,2014(02):314-319.

[4] 干友民,成平,周纯兵等.若尔盖亚高山草甸地上生物量与植被指数关系研究[J].自然资源学报,2009(11):1963-1972.

作者简介:胡古月(1991.12- ),男,四川成都人,成都理工大学地球科学学院硕士研究生。

作者:胡古月 王毅

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