前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇摄影测量学范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
【关键词】学生差异;分层教学;实践启示
差异教学是当代教育非常强调的一种教学理念,源于孔子的“因材施教”思想就是我国古代的一条最为典型和重要的教学原则。所谓差异教学是相对于统一性教学而言的,是指在课堂教学活动中,从尊重学生的个体差异出发,开展差异性教学活动,以促进每个学生主体性的个性化发展。在实际的教学中,我们必须正视学生差异的存在,采取切实而有效的手段和措施,通过课程内容的合理设置或拓展,充分挖掘学生的潜力,实现学生个性化的发展。本文结合《摄影测量学》课程特点,从09级工程测量两个班的实践入手,探讨了基于学生差异的分层教学的一些实施策略,同时也进行了总结,以期得到交流、互动,从而进一步改进和完善教学方法,更好地为教学服务。
一、学生差异现状分析
第斯多惠说过:“学生的发展水平是教学的出发点。” 因此,实行差异分层教学的首要问题是了解并掌握学生的差异情况。掌握学生的差异情况可以通过班级课代表、辅导员等多种渠道了解学生情况,这通常应至少开课前一周完成,以便于及时更改教学进程和教学内容。其中,主要掌握的学生差异包括已修课程、现时学生学习状况、对本课程的初步认识、今后发展意向等。
通过了解,同一班级,学生个体之间的存在着多维的差异包括学生已有知识储备、认知能力、学习风格、特长兴趣、自身发展意向等。这些客观存在的因素,对教师的上课、学生的学习都将产生一定程度的影响,教师在教学过程中必须尊重并充分考虑,从而制定适合具体情况的教学方案,采取相应的教学方法和手段。
二、分层教学实施措施
基于学生间的种种差异情况,在教学实践过程中,主要从教学目标、教学内容安排、实习任务设置和考核评价方法四方面入手,实施分层教学。
(一)教学目标分层
依据班级和学生具体情况,确定符合教学要求的差异目标体系,包括集体目标和具有层次的个人目标。集体目标是大纲要求达到的基本目标,根据专业需求适当调整。个人目标是根据学生差异情况确定不同目标,分成三个层次:基础性目标、提高性目标和发展性目标。基础性目标要求了解基本概念、理论算法和应用情况,主要适合于基础知识较差、学习能力不强的学生;提高性目标要求理解基本理论和算法,并能够解决简单的实际问题,适合学习能力强的学生;发展性目标要求要求在理解的基础上,能够发现某些算法的本质并有适当的改进,能够综合运用知识解决较复杂的问题,适合于有进一步学习要求的学生。
(二) 教学内容分层
教学目标和教学内容是相互联系的。在确定教学目标的情况下,依据目标优选教学内容,安排课程次序,“保底不封顶”,弹性组织教学。首先,在教学过程中,采取“同课异构”的方法,即依据班级设置不同的教学内容,采取不同的教学手段。
(三)实习任务分层
对于实践性强的课程,要有充分的课时进行实习。实习任务主要包括实习内容的设置和完成实习的方法。在设置实习内容时,要考虑与专业知识密切相关的问题、学生的已有知识储备和学习能力。因此,要制定有梯度的实习任务,学生依据个人能力可选择性完成,这样使不同知识水平的学生都能感受到完成任务后的成功感,从而激发他们学习的自信心。
(四)考核评价分层
现行考核方式多为试卷考试和实习考核相结合。因该课程是应用性课程,基本概念、原理无须死记硬背,重在理解。因此,考核试题在保证达到最低教学要求的基础上,增加一些情景式题目,考察学生分析问题、解决问题的能力,同时也能体现不同层次学生间学习效果的差异。实习考核评价时充分尊重学生的个性和创造性,根据分层目标来分层衡量:①认可不同起点学生在已有基础上取得的进步;②尊重学生在学习和实习练习中表现出的个性和创造性;③引导学生进行自评和互评,相互学习、相互促进、相互提高。
三、教学总结
基于学生差异的分层教学,通过实验,得到了学生的普遍认可,教学成果良好。从现时情况来看,此教学方法的优点主要体现在:
(一)有利于建立良好的师生关系
班级中的师生关系对每个学生和教师的情绪、学习、工作和生活都有着重大的影响。良好的师生关系有利于形成健康和谐的学习氛围、有利于完成教育教学目标。基于学生差异的分层教学,在了解学生差异的过程中,增加了教师与学生间的交流,拉近了师生关系。此外,分层教学以学生为中心,把学生置于师生交往、教学过程中的主体地位,顾学生之所需,良好的师生关系建立的同时,也充分调动了学生学习的积极性和主动性。
(二)满足了学生多样化发展的需求
从学生的差异出发,了解学生的个体优势与劣势和发展方向,摒弃“一刀切”、“齐步走”的教学模式,进行分类指导,分层施教,使学生好学、乐学、善学,变被动接受为主动求知。既保证了基本教学内容的顺利开展,又适当地进行了课程知识的拓展,使不同层次的学生都能够“吃得了、吃得饱”。
(三)减轻了学生学习时的心理负担
由于该课程涉及到数学、计算机、模式识别等多学科知识,理论基础理解起来相对困难,这些问题让学生在未上课前就产生了一定的惧怕心理。制定分层的教学目标,充分考虑学生自身条件,不做凌驾于学生自己能力之上的要求,一定程度上减轻了学生学习的负担。而分层的考核评价体系,肯定学生的细微进步,更符合学生实际情况,使学生在学到知识的同时,自信心得到了提高。
四、结束语
由于差异分层教学涉及到的学生情况的复杂性,需要教师在开课前做足功课,具有丰富的知识,拥有更强的课堂组织及与学生的沟通交流能力。“任何方法都不能简单地搬用,而根据实际情况创造地运用”。在以往实施过程中,也发现了许多亟待解决的问题,比如如何优选教学内容,布置实习任务等,需要在今后教学中不断的探索和改进。
参考文献:
[1]张如珍.“因材施教”的历史演进及其现代化[J].教育研究,1997(9):73—76.
关键词:摄影测量与遥感;教学改革;教学内容;课时分布
课题项目:本文系2014年重庆建筑工程职业学院教研教改课题-(项目编号:14C10)阶段性研究成果
近年来,社会发展对测绘行业的依赖性越来越大,对技能型人才的需求越来越旺盛,但是又出现了一种很矛盾的怪现象,即用人单位招不到需要的人才而学生找不到就业单位。摄影测量与遥感这门课程理论基础要求很高,理论性较强,同时,理论性又穿插于实践中,实践性非常强。该课程用人单位需求和学生技能状况差别较大,供求矛盾体现得特别明显。
一、高职院校摄影测量教学现状
摄影测量与遥感是重庆建筑工程职业学院开设的工程测量技术专业的一门专业课。我院对该门课的教学要求是“学习摄影测量与遥感的基本知识,了解航测和遥感的基本原理、航测内外业工作内容,掌握其在实际中的应用。”换句话说,学完本门课程,要求学生初步认识摄影测量与遥感的原理和工作方式,具备从事摄影测量内、外业生产工作的基本技能,能够胜任航空摄影测量外业调绘、控制测量和内业立体测图等岗位一线生产工作的技能人才。有调查显示,目前的教学中,教学形式依然以课堂教学为主,教学方式依然是教师讲、学生听,重知识、轻能力,呈现高耗费、低效率的特征[1]。
(一)高职院校学生特点
高职教育面对的学生有自己的特点。他们中大部分是考试分数不高,不适应传统课堂教学方式,不适应逻辑性较强的学科性知识的学习;面对分散孤立的课程知识,不知道哪些需要重点掌握哪些只需了解,以及如何应用,对理论学习的主动性和积极性都不高;他们大多希望毕业后直接参加工作,因而对动手的操作环节非常感兴趣。同时,他们思维活跃,有较强的形象思维,但注意力集中时间不够长,相对来说,适于“在做中学”。
(二)摄影测量与遥感学科特点
摄影测量与遥感是一个多学科交叉的学科,包含计算机图形学、计算机视觉、平差理论、数字图像处理、传感器技术等。这使得课堂教学信息传输量大,包含大量的抽象理论、方法以及图形图像表达。高职学生的一大特点就是理论基础非常薄弱。对他们来说,摄影测量与遥感部分教学内容既抽象又陌生,晦涩难懂,难以达到应有的教学效果。因此,单纯依靠传统的教学方法与手段已经很难达到教学目的,理论教学内容、教学方法、实践教学内容设计与实施等诸多方面都需要进行相应的改变,以满足高职高专培养适合企业需要的应用型人才的目标需求[2]。
二、摄影测量与遥感教学调整
摄影测量与遥感的教学包括理论教学和实践教学两个环节。根据高职教育的特点,理论教学,应以“必需、够用”为原则,实践教学应以能力培养为核心,依托实训教学,培养学生的职业技能[3]。在教学内容上,应当以“单位的需求为我们的目标”,理清改革思路,通过对单位进行走访、座谈、问卷调查等,明确培养目标,整合教学内容,调整知识结构,不断完善教学内容[4]。
我院工程测量技术专业人才培养方案中明确《摄影测量与遥感》这门课程为64个课时,并且没有设置实习周。在这种方案前提下,结合高职学生学习特点,对摄影测量与遥感这门课的教学分为了两部分,一部分是理论教学组织,另一部分是实践教学组织,详见表1和表2,力求在有限的教学课时范围内最大程度加深学生对摄影测量与遥感的理解,推进本门课程的教学。
三、结论
通过教学实践证明,采用本文提出的教学组织方案,通过大量的实习,学生对摄影测量方法、航空影像、遥感影像的认识更为直观,有利于保护高职学生对学习的兴趣,也有利于缩小校企差距,减小了学生从学校到生产单位适应难度,对于设有摄影测量与遥感课程但非航测专业的本门课程的教学,有一定的参考价值。
参考文献:
[1]高琼.高职摄影测量教学改革实践[J].黄河水利职业技术学院学报,2009.7
[2]石雪冬.高职高专摄影测量与遥感教学新思考[J].广东水利电力职业技术学院,2014 .12
关键词:应对;不良;课堂提问;策略
在当今教学新形势下,课堂提问作为课堂教学的重要环节,不仅是活跃课堂气氛、实现师生间互动的重要途径,也是推动学生自主学习的动力,是构建高效课堂的关键点。但课堂提问的效果,直接影响课堂教学质量的高低。据国内近年来的研究资料表明,中小学一般教师平均每堂课的有效提问仅56%。这也就是说,教学中有近一半的提问是无效的。如何在课堂教学中实现有效提问,达到高效的教学效果,是每个教师一直所追求的。下面结合平时观察到的现象及自己的教学实践,就历史与社会教学中课堂提问存在的问题及解决的策略谈一些看法。
一、课堂教学中的不良提问现象
当前历史与社会课堂教学效率不高的一个重要原因不是缺乏提问,而是教师提出的问题达不到应有的效果,甚至根本没有效果。那么历史与社会课堂教学中教师的提问存在哪些问题呢?概括起来主要有:教师提出的问题过于简单,所提问题大部分都是事实性问题,学生只要阅读文本就能回答。这样的提问表面上看学生的参与度极高,实则流于形式,属于浅层次的师生互动;教师提出的问题过深、过细,难度过高,超出学生的认知水平。面对此类问题,学生往往无所适从,无法参与到课堂中;教师提的问题过多,一节课下来问题一个接着一个,学生缺乏思考、讨论问题的时间,把满堂灌变成了满堂问;教师提问的对象狭窄,只盯住几个尖子生。这样抽问不到的学生就会产生“事不关己,高高挂起”的心理,把自己看成是学习的局外人;教师所提问题过于收敛,缺乏发散性,一切答案均在教师的设计之中;教师提出问题后,要求学生回答的不多,大多是自问自答,这样问题就成了摆设等。上述种种提问都不能激发学生学习的兴趣,不能使学生真正参与到课堂中来,也就不能调动学生思维的积极性,起不到培养学生思维的
作用。
二、应对教师课堂教学中不良提问的策略
之所以会出现上述种种不良提问现象,我认为一个重要的原因是没有系统地把握课堂提问的过程。课堂提问是在课堂教学过程中,根据教学内容、目的、要求设置问题进行教学问答的一种形式。一个完整的提问过程包括发问、候答、叫答、理答四个阶段。在实际教学中,教师必须注意各个阶段的有效实施,才能保证课堂提问的有效性。下面就从发问、候答、叫答、理答四个方面加以阐述。
1.发问策略
有效提问的第一环节是有效发问。怎样的问题才是有效的?有效提问要求能够问出学生的激情,问出学生的思维,问出学生的创造。提出的问题要有效,必须注意以下几个方面:
首先,要整体把握,提出核心问题。核心问题应该是基于学生和教材的实际,能突出本节课的重点、难点的问题。教学重点是教学中需要着重解决的学习内容,教学难点则是学生认识上有模糊、难以理解的内容。教学重点的突出、教学难点的突破是学生顺利开展学习的关键,也是一节课教学质量的重要保证。因此,教师在备课过程中要抓住教学的重难点,设计几个核心问题,切忌过于仔细,面面俱到。因为课堂教学千变万化,过于细致的问题就会使教学局限在预设的问题中,而使学生的思维受到阻碍。
其次,问题要适度。课堂提问的目的是激发学生的学习兴趣,主动参与到课堂教学中来,并通过自己的独立思考,提高分析问题和解决问题的能力,从而实现课堂教学释疑、解惑的目的。因此,一方面课堂提问的数量要合适。因为课堂时间是有限的,问题过多,学生没有思考的时间;问题过少,教师讲得过多,学生得不到参与的机会。只有准确把握问题的数量,才能使学生积极参与到课堂中来,并经过自己的充分思考,对所学知识进行理解、消化,从而增强学生学习的积极性,培养学生的思维。另一方面,问题的难度要适宜。如何把握问题的难度?我认为难度适宜的问题要符合两个要求:一是设计的问题要符合学生的认知发展水平,要以学生现有的知识为基础,高于学生现有的发展水平;二是设计的问题要紧扣教学目标和教材的重难点,能够引导学生对教材内容进行再加工,从而实现运用所学知识分析问题、解决问题的能力。如,在学习《》一课时,学生对封建思想对中国人民的影响及在解放思想上的作用已有了解的基础上,通过提供给学生后老百姓门户上贴的春联及祭天的材料,提问:结合材料说说你认为在当时的中国要怎么做才能改变这种状况,并说明理由。这个问题看起来有点难,但是在学生已有知识的基础上符合学生的认知水平,需要学生进行分析、归纳,理解是势在必行的。这样的问题需要学生“跳一跳,摘下果子”,有助于学生思维从“最近发展水平”向“现实发展水平”的转变,从而激发学生的好奇心和求知欲,达到启迪思维,有效促进学生思维发展的目的。
再次,问题的措辞要明确。设计出的问题用词一定要准确、恰当,表达的意思要清楚、明白,不产生歧义,以给学生提供正确的思考方向,利于学生的思考和回答。如,记忆型的提问要用“说出”“是什么”等,理解型(启发型)的提问要用“为什么”“怎样理解”“用自己的话来说”“说明理由”等,比较型的提问要用“有什么异同”“有何区别”等,运用型的提问要用“你会怎么做”“请举例说明”“提出你的建议”等。总之,教师想要学生对该知识的掌握达到什么样的要求,你就得向学生提出符合这一要求的问题。如,教学“的烽烟”这一内容,要求学生理解的爆发是历史的必然,若提问“爆发的原因是什么?”对学生的思维要求就不高,学生只要死记硬背即可回答,而提问“如果没有,你认为会不会爆发?请说明理由。”学生就必须通过思考过程,还必须联系所学知识进行多角度分析才能得出完整的答案,这样既调动了学生思维的积极性,又培养了学生的思维能力。
在提问方面,除上面讲到的外,要注意的问题还有,如要把握提问的时机,针对不同层次的学生提出不同的问题等,这里就不再具体阐述了。
2.候答策略
教师提问后,就是等待学生思考,由学生自己得出结论,即候答。给出学生问题后,一定要给学生适合的思考时间,只有经过学生自己思考后得出的结论才是有效的。许多问题学生解决不了,除了学生自身的知识储备或能力不够外,一个重要的原因就是学生思考的时间不够。如,在一次历史与社会的公开课中,任教老师在教学《唐朝盛衰》这一内容时,有好几个问题是紧扣教师展示的史料而问,并且有一定的难度。问题提出后,教师给予学生思考的时间很少,甚至学生连史料都还没有读完,就被要求回答。可想而知,学生根本无从作答,最终就是教师自己回答,并把答案通过多媒体呈现,让学生过目一遍或快速抄一遍,问题成了摆设。这种浮光掠影的提问,不仅降低了学生的思维水平,久而久之,学生会变得麻木,只要教师提出问题,就坐等教师的答案,不再去思考。当学生在预定的时间内解决不了问题时,可适当增加思考的时间。实践证明,适当增加候答时间,尽可能让学生通过自己的思考得出结论,可以促进学生高水平的思维,学生会得出更为详细、精确的答案,并增加学习的成就感和自信心。
3.叫答策略
课堂提问面向的是全体学生,保证每个学生有尽可能多且公平的回答机会是叫答的基本原则。因此,课堂提问后教师要采取多种叫答方式,既要保证优秀学生的回答,也要给成绩差的学生有表现的机会,以提高他们学习的自信心,增强学习的积极性。如可以根据问题的难度,请不同层次的学生回答;可以按座位、学号顺序等依次叫答;可以让一些在课堂中注意力分散的学生回答;还可以根据学生对问题反映的表情进行叫答等等。总之,课堂中不管采取哪种叫答方式,目的就是调动学生思考问题的积极性,积极参与课堂教学,使更多的学生能够享受到成功的喜悦,使每个学生学有所获,取得更高的教学效果。
4.理答策略
学生回答问题后,教师应给予及时、明确、有效的评价反馈。课堂教学是千变万化的,同一个问题,不同学生给出的结果也是不一样的。一个问题提出后,学生的回答经常有这几种情况:切中要领,答非所问,不完全回答,答不出来等等。学生的回答不同,教师的回应也相应不同。当学生作出迅速且切中要领的回答时,教师要给予肯定,并可在学生回答的基础上进行进一步的修改、概括;当学生的回答切中要领但表现出犹豫不决时,说明学生对问题并没有准确的理解,此时教师要先肯定他的回答,再解释正确答案来由;当学生的回答出现不完全回答时,教师应先肯定正确回答的部分,再向学生提供回答的线索或改变问题的措辞,引导学生继续回答;当学生答非所问或回答不出来时,教师应采用变换问题的角度,分解问题等方式启发学生思考,引导学生进行正确回答,这样可以推动学生不停地思考,引导学生自己澄清概念,从而获得知识,发展思维,提高能力。教师科学有效的理答,可以促使学生反思自己的回答,帮助学生更全面更深刻地理解知识,使知识融会贯通,促进思维的发展。
“善教者,必善问”,高效课堂离不开有效的提问。如何提问更加有效,每个教师都有自己独特的方法,上面只是本人结合自己的教学总结出的几点做法,还需要不断加以完善。
参考文献:
[1][美]MarylouDantonio&PaulC.Beisenherz.课堂提问的艺术:发展教师的有效提问技能[M].宋玲,译.中国轻工业出版社,2006-07.
[2]阎承利.教学最优化艺术[M].教育科学出版社,1995-10.
关键词:数字影像 特征提取 采样
1、数字影像表示
数字摄影测量系统是由计算机影像匹配与识别代替人的立体量测与识别,完成影像几何与物理信息的自动提取。为了能让计算机完成这一任务,必须使用数字影像。若原始资料是光学影像(胶片)则需通过扫描数字化。数字摄影测量与模拟摄影测量、解析摄影测量的根本差别之一,在于对影像幅射信息的计算机数字化处理,不利用幅射信息是无法实现摄影测量自动化的。在解析摄影测量中,目标点向量是三维的,即(X,Y,Z)T ,而在数字摄影测量中目标点向量变为四维了,即(X,Y,Z,D)T,其中D=D(X,Y,Z)是该点的幅射量(灰度值或色彩量)集合目标的纹理信息,它在影像上的投影就是数字影像。随着虚拟现实与可视化需求的迅速增长,快速确定目标的纹理D=D(X,Y,Z)也已经成为当代数字摄影测量的一项重要任务了。也就是说,当代数字摄影测量不仅要自动测定目标的三维坐标,还要自动确定目标点的纹理。数字影像的每一个数据代表了被摄物体(或光学影像)上一个点的幅射强度(或灰度),这个点(实际上是一个微小的区块)称为像元素,通常称为“像素”。像素的灰度值常用八位二进制数表示。如果是彩色影像,则由3个同样大小的整数矩阵,分别表示其R,G,B三个分量。
数字影像是物体电磁波辐射能量的二维数字阵列表示。看作是一个灰度矩阵g,矩阵内每个元素gij是一个灰度值,对应着光学影像或实体的一个微小区域。各像元灰度值gij代表其影像经采样与量化了的“灰度级”。数字影像是一个整数矩阵,其中的每个元素表示其下标所指位置处物体电磁波辐射的强度,是便于计算机处理的图像形式。也可以通过变换,用另一种方式表达,即把影像的表达由空间域变换到频率域中。在空间域内是表达像点不同位置(x,y)处(或用i,j表达)的灰度值,而在频率域内则表达在不同频率中(像片上每毫米的线对数,即周期数)的振幅谱(傅立叶谱)。
数字图像除了用矩阵表示之外,还常常用向量表示。通常是按照行的顺序,使所有的元素依序堆成一列,这种组成法称为堆叠表示法,或字典表示法。
数字影像的数据文件组织有多种方式,常用的有BMP,JPEG,TIFF等。
2、模拟影像数字化
模拟影像数字化是把模拟图像分割成同样形状的小单元(像元),并把各小单元的平均亮度值或中心部分的亮度值变换成“灰度级”作为该单元的亮度等级值的图像。分为连续灰度图像:二维区域上的连续曲面和离散灰度图像:二维区域上的离散格点。
模拟影像数字化的两个步骤为空间离散--采样(Sampling)和覆盖区域的细分,强度离散--量化(Quantizing )。
3、数字摄影测量特征提取
当数字影像采集完成后,特征提取是影像分析和影像匹配的基础,也是单幅影像处理的重要任务。特征提取主要应用各种算子来进行,根据特征可分为点状特征、线状特征与面状特征,因而特征提取算子又可分为点特征提取算子与线特征提取算子,而面特征主要是通过区域分割来获取。数字影像中的明显目标,我们不仅要识别它们,还需要确定它们的位置。例如地面控制点在影像上为明显目标,它们的位置是需要精确量测的,另外一些明显目标虽不是控制点,但要将它们用于影像方位确定,也需要精确量测其位置。在数字摄影测量征定位是利用特征定位算子来进行的,分为圆状特征点的定位算子与角点的定位算子。
数字摄影测量的突出特点是自动化。影像匹配理论与实践是实现自动立体量测的关键,而影像特征的提取又为影像匹配提供了条件,虽然近年来从“单点匹配”到“整体匹配”是数字摄影测量匹配理论和实践的一个飞跃,但关于影像特征的提取仍然是数字摄影测量的重要研究课题之一。
(1)数字影像采样
采样是对实际连续函数模型离散化的量测过程。样点是被量测的“点”,是小的区域--像素。采样间隔是矩形的长与宽,通常称为像素的大小,也是样点之间的距离。
数字影像无论是传统的光学影像数字化还是直接获取,不可能对理论上的每一个点都获取其灰度值,而只能将实际的灰度函数离散化,对相隔一定间隔的点量测其灰度值。这种对实际连续函数模型离散化的量测过程就是采样,被量测的点称为样点,样点之间的距离即采样间隔。这些量测点也不可能是几何上一个点,而是一个小区域,通常是一个矩形或圆形的小像块,即像素。现在一般取矩形或正方形,其长与宽通常称为像素的大小(或尺寸),它通常等于采样间隔。
影像特征提取的点特征主要指明显点,如角点、圆点等。提取点特征的算子称为兴趣算子或有利算子,即运用某种算法从影像中提取我们所感兴趣的有利于某种目的的点。虽然不同的算法具有不同特色的兴趣算子,有利用灰度方差提取点特征的算子,也有通过计算各类像素的梯度和像素为中心的窗口灰度协方差矩阵,提取的特征点在影像中都具有尽可能小而接近圆的误差椭圆特征。
计算步骤为在影像中放置圆形模板,计算模板内与原字有相同亮度的像素个数,形成角点强度图像,通过寻求中心与邻接性去除伪点。通过抑制局部非最大确定最终角点。
(2)影像重采样理论与方法
当欲知不位于矩阵(采样)点上的原始函数g(x,y)的数值时就需进行内插,此称为重采样。即在原采样基础上再一次采样。每当对数字影像进行几何处理时总会产生一些问题,其典型的例子为影像的旋转、核线排列与数字纠正等。显然,在数据影像处理的摄影测量应用中常常会遇到一种或多种这样的几何变换,因此重采样技术对摄影测量学是很重要的。重采样方法有双线性插值法、双三次卷积法以及最邻近像元法。这三种采样方法以“最邻近像元法”最为简单,但几何精度差,最大可达0.5像元。前两种方法几何精度较好,但计算时间较长,特别是双三次卷积法较费时,在一般情况下多应用双线性插值法。
绝对定向、自动获取DEM以及向量测图都将在核线影像上完成,因而核线重采样是一项主要的工作。在一般情况下,数字影像的扫描行与核线并不重合,为了获取核线的灰度序列,必须对原始数字影像灰度进行重采样。采样方式有2种,在水平影像上获取核线影像和直接在倾斜影像上获取核线影像。
4、小结
数字摄影测量特征提取为了数据重建,而且要求重建后的图像与原图像完全一致,即经过图像采样后,原图像的信息都被保存下来,为进一步生产提供数据支持。数字摄影测量广泛应用于生产DEM、DOM及交互提取矢量数据和数字测图。
参考文献
[1]张祖勋,张剑清.数字摄影测量学[M]武汉:武汉测绘科技大学出版社,2006
【关键词】GPS;教学;程序设计
0 前言
自20世纪70年代初期全球定位系统(GPS)诞生以来,GPS已广泛应用于大地测量学、地球动力学、地球物理学、天体力学、载人航天学、全球海洋学和全球气象学等领域,涵盖了军事国防、智能交通、邮电通信、矿业、石油、建筑、农业、气象、土地管理、环境监测、金融、公安等部门和行业[1]。为满足人才培养目标需求,各高校的测绘类专业在制订培养计划时,都将《GPS测量原理与应用》课程放在重要位置。同时,自上海海洋大学成立海洋测绘专业以来,《GPS测量原理与应用》课程就成为该专业的一门必修课程。
然而,由于该课程所涉及到的各专业理论广泛且复杂,技术性强,而且随着世界各国对卫星导航领域的重视与投入逐步加大,包括GPS在内的卫星导航原理与应用相关的知识点更新较快,并与多学科交叉,导致其在实际教学中存在一定的难度。因此,在《GPS测量原理与应用》课程的教学中,如何让学生更好地理解相关理论,提高课程的教学质量,是值得教师认真思考的问题。通过过去几年上海海洋大学海洋测绘专业《GPS测量原理与应用》课程的教学实践与尝试,本文就实际教学中所实行的程序设计作业的重要性进行探讨,为进一步提高学生的接受能力,并下一步继续开展教学改革打下基础。
1 程序设计教学实例
在进行《GPS测量原理与应用》课程的讲授中,首先会根据上课班级的学生总人数对学生进行分组。分组的具体方法可以采取自愿组合的方式,每组3到4人,这样方便后面进行任务分配以及对学生的掌握情况进行考核。
1.1 GPS坐标转换
GPS坐标转换是进行GPS数据处理及相关应用的重要步骤。在课堂上进行讲授时,学生往往难以深刻认识到转换过程中所需要注意的问题。例如,在进行WGS84空间直角坐标系到大地坐标系的转换过程中,需要学生能运用所学的数学知识进行迭代处理,已精确求出对应的大地纬度。但是,如果没有要求学生实际进行转换,学生往往由于惰性或其他方面的原因,将这个问题一带而过。此外,通过坐标转换,还可以考察学生对相关知识点的认识与理解能力。比如在利用我国北斗卫星导航系统进行坐标估计时,为实现其得到的大地坐标系与空间直角坐标系的转换,这就需要学生能认识CGCS2000与WGS84之间的联系与区别。
除了空间直角坐标系到大地坐标系之间的转换外,还有空间直角坐标系与站心直角坐标系之间的转换问题。一般地,我们可以选取常用的北东天(NEU)这一特殊的站心直角坐标系为例来进行学习。实践证明,通过给学生布置程序设计更能让学生加深对坐标转换中具体过程及注意事项的理解。
1.2 GPS卫星星历计算
为了加深学生对GPS卫星坐标的理解,我们通过实验课的时间,为学生讲解了GPS仪器的操作和GPS原始数据的采集方法,并要求学生根据自己采集的广播星历,根据书本上提供的GPS卫星坐标计算的原理,自己动身设计GPS卫星的位置计算程序。一方面,培养了学生的动手能力,另一方面,又通过学生进行程序设计,加深了学生对导航文件中设计的参数的理解。此外,在通过导航文件进行参数的提取了,还可以让学生来认识和理解GPS卫星数据的RINEX格式。
1.3 GPS伪距单点定位
在课程进行到后半段时,可以布置这样一个综合性相对高点的题目让学生们去完成。在进行GPS伪距单点定位的程序设计时,需要学生对整个GPS数据格式,GPS基本观测量,GPS卫星精密星历产品和GPS卫星精密钟差产品等概念有较为深刻的认识和理解。考虑到卫星星历的时间分辨率较低,如果进行任意时刻的定位就需要对GPS卫星星历和卫星钟差进行插值,这无疑增加了对本科生的要求和程序设计的难度。
为此,可以首先学生采用国际GNSS服务组织(IGS)提供的间隔15分钟的后处理精密星历产品,并以15分钟的时间间隔来进行伪距单点定位结果估计。相应如果学生能够完整地实现这项程序设计,那么对GPS相关概念的理解,相关问题的认识等会上升到一个新的台阶。
2 尚存在问题
经过几个学期的程序设计教学摸索,整体上提高了学生在《GPS测量原理与应用》学习中的积极性和主动性,但是我们认为还存在以下几个问题,需要在后续的教学实践中进一步改进:
2.1 如何更科学地进行分组已更好地完成程序设计内容
虽然在分组之初我们要求每个组的学生必须承担一定的任务。然而,在进行程序设计汇报时我们发现,虽然每个组都会完成要求的程序设计,但是在相当多的小组中,仅部分人参与了方案的设计和程序的编写,另一部分同学则处于游离状态。
2.2 如何杜绝抄袭网上已有程序的现象
GPS在我国的发展已有几十个年头,在相关高等院校的教学也取得了长足发展。同时,在互联网越来越发达的今天,网上能获取的与GPS相关的程序代码也越来越多。在《GPS测量原理与应用》课程的教学中,我们后来发现有一部分同学交来的程序设计作业中有一大部分内容均为网络获取得到的,这种现象的出现,严重偏离了我们设计这种教学方案的初衷。因此,后续教学中,我们应加强学生对网上抄袭这方面的管理与引导,更好地调动学生的积极性。
3 结论
在本文中,对上海海洋大学《GPS测量原理与应用》课程的教学实践过程中的程序设计教学方法进行了探讨,并针对存在的一些问题进行了总结。其最终目的是为了改善《GPS测量原理与应用》课程的教学效果,提高教学质量,增强与巩固学生对GPS的认识与理解。接下来几年的时间,随着我国北斗和欧盟GALILEO等GNSS系统的进一步发展与完善,我们还将就改善程序设计教学方法,为提高同学们对多卫星星座在相关方面的认识进行更深入的研究和探索。