1空間信息可視化模塊課程設(shè)置現(xiàn)狀
測繪科學(xué)技術(shù)涵蓋地球空間信息的獲取、管理、應(yīng)用等各方面，從數(shù)據(jù)獲取、組織到提供服務(wù)，主要包括天空地一體化的空間信息快速獲取技術(shù)，海量空間數(shù)據(jù)存儲與管理技術(shù)，空間信息可視化技術(shù)，空間信息分析與挖掘技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù)。其中，空間信息可視化技術(shù)是指運(yùn)用地圖學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將地學(xué)信息輸入、處理、查詢、分析以及預(yù)測的數(shù)據(jù)及結(jié)果采用圖形符號、圖形、圖像，并結(jié)合圖表、文字、表格、視頻等可視化形式顯示并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)�？臻g信息可視化包括地圖可視化(VisualizationinCartogra-phy)、地理可視化(VisualizationinGeography)、GIS可視化(VisualizationinGIS)及專業(yè)領(lǐng)域可視化。空間信息可視化技術(shù)培養(yǎng)模塊是在汲取模塊化思想方法的基礎(chǔ)上，將測繪學(xué)科空間信息可視化技術(shù)相關(guān)課程進(jìn)行組合，從而形成相對獨(dú)立的知識模塊單元或者是能力訴求單元。為實(shí)現(xiàn)對測繪工程專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的既定目標(biāo)，在空間信息可視化理論與技術(shù)培養(yǎng)環(huán)節(jié)，課程的設(shè)置應(yīng)該依據(jù)空間信息可視化學(xué)科理論與技術(shù)架構(gòu)，形成相應(yīng)的課題體系�？臻g信息可視化顯示模塊課程設(shè)置應(yīng)充分考慮培養(yǎng)學(xué)生掌握空間信息可視化基本原理、技術(shù)方法及基于可視化成果的分析應(yīng)用。測繪工程專業(yè)設(shè)置是高等學(xué)校測繪學(xué)科人才培養(yǎng)規(guī)格的重要標(biāo)志，是為了使培養(yǎng)的人才具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識、較寬的專業(yè)口徑，并富有較強(qiáng)的工作適應(yīng)性和實(shí)踐能力［9］。測繪工程專業(yè)教學(xué)目標(biāo)的本質(zhì)為培養(yǎng)具有獲取、存儲、處理和顯示空間數(shù)據(jù)專業(yè)技能。其中，空間信息可視化顯示方面的教學(xué)目標(biāo)是，通過相關(guān)系列的課程學(xué)習(xí)，能夠掌握地圖學(xué)和圖形圖像學(xué)基本理論，運(yùn)用計(jì)算機(jī)地圖制圖、圖形圖像處理技術(shù)，將地學(xué)信息輸入、處理、查詢、分析以及預(yù)測的數(shù)據(jù)及結(jié)果，采用圖形符號、圖形、圖像，并結(jié)合圖表、文字、表格、視頻等可視化形式在某種介質(zhì)(如屏幕)上顯示出來，并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)。我國目前有近120多所高等院校開設(shè)了測繪工程專業(yè)。通過調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析及參考部分高校網(wǎng)站上列出的專業(yè)教學(xué)計(jì)劃提供的課程設(shè)置資料，將課程設(shè)置情況匯編成表，見表1。通過該表可以看出我國當(dāng)前測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)在空間信息可視化顯示模塊所設(shè)置課程的現(xiàn)狀(所列高校涵蓋礦業(yè)、林業(yè)、地理、工程、交通等特色)。根據(jù)表1提供的信息，測繪工程人才培養(yǎng)空間信息可視化模塊單元，主要課程設(shè)置具有以下特點(diǎn):1)空間信息可視化模塊課程設(shè)置得到重視，開設(shè)課程基本涵蓋了空間可視化原理、算法、實(shí)現(xiàn)技術(shù)及分析應(yīng)用等方面。2)不同院校課程設(shè)置突出了自身的特點(diǎn)，每所高校根據(jù)自身專業(yè)特色及其研究優(yōu)勢，所開設(shè)課程存在差異，但總體能夠滿足培養(yǎng)學(xué)生掌握空間信息可視化技術(shù)教學(xué)的目標(biāo)要求。
2空間信息可視化模塊課程教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容設(shè)置探討
2．1測繪計(jì)算機(jī)輔助成圖1)教學(xué)目標(biāo)利用計(jì)算機(jī)繪制各種比例尺的地形圖、地籍圖、宗地圖已成為專業(yè)測繪技術(shù)人員必須掌握的技能。本課程作為測繪工程專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，其教學(xué)目標(biāo)是掌握測繪計(jì)算機(jī)輔助成圖系統(tǒng)的基本操作，掌握地圖符號的定制、地形圖及地籍圖的繪制及測繪繪圖軟件開發(fā)的基本方法。同時(shí)本課程設(shè)置，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)《數(shù)字測圖原理》課程和進(jìn)行數(shù)字地形圖繪制奠定基礎(chǔ)。2)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置本課程教學(xué)內(nèi)容主要包括了軟件系統(tǒng)操作基礎(chǔ)、二維圖形的繪制和編輯、繪圖環(huán)境的設(shè)置、塊、屬性與外部參照的使用、測繪符號的制作和定制、地形圖和地籍圖的基本繪制方法以及系統(tǒng)二次開發(fā)。
2．2地圖學(xué)1)教學(xué)目標(biāo)地圖學(xué)為測繪工程專業(yè)基礎(chǔ)課程，其教學(xué)目標(biāo)是通過課程學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對客觀世界地理事象空間認(rèn)知、抽象、地圖表達(dá)的能力，掌握在數(shù)字環(huán)境下基于主流GIS或繪圖軟件的普通地圖、專題地圖的設(shè)計(jì)與制作技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生掌握利用地圖進(jìn)行分析應(yīng)用的專業(yè)能力，為專業(yè)后續(xù)課程(如GIS)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也為將來從事地學(xué)專業(yè)工作，提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。2)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置本課程內(nèi)容安排包括地圖及地圖學(xué)的基本概念、地圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)(地圖投影、坐標(biāo)系統(tǒng))、地圖數(shù)據(jù)源、地圖語言與符號設(shè)計(jì)、地圖的設(shè)計(jì)與編制、地圖綜合、普通地圖、專題地圖、數(shù)字地圖理論與制圖和地圖的分析與應(yīng)用。通過對《地圖學(xué)》上述內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以掌握地圖的本質(zhì)、構(gòu)成和基本要素，地圖符號設(shè)計(jì)原則及方法，掌握數(shù)字化背景下普通地圖、專題地圖要素的表示，以及地圖分析、應(yīng)用、輸出等專業(yè)知識。
2．3計(jì)算機(jī)制圖學(xué)1)教學(xué)目標(biāo)計(jì)算機(jī)制圖學(xué)是一門技術(shù)性較強(qiáng)的專業(yè)選修課，是應(yīng)用計(jì)算機(jī)處理圖形信息的一門學(xué)科。計(jì)算機(jī)制圖學(xué)是研究圖形生成，圖形在計(jì)算機(jī)中的表示，圖形信息的輸入、輸出和顯示，圖形的變換及人機(jī)交互式繪圖等問題，是計(jì)算機(jī)的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。該課程的學(xué)習(xí)能讓學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)制圖的基本知識，掌握利用計(jì)算機(jī)來繪制圖形圖像及圖形圖像處理的基本流程與方法，通過對相關(guān)制圖軟件的學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的獲取、設(shè)計(jì)、繪制和專業(yè)相關(guān)的各種圖形圖像(如地圖、遙感影像圖等)。通過對《計(jì)算機(jī)制圖學(xué)》的課程學(xué)習(xí)，學(xué)生可以了解計(jì)算機(jī)制圖學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀，掌握計(jì)算機(jī)制圖學(xué)的基本理論、基本方法以及根據(jù)具體的數(shù)據(jù)和要求，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)圖形生成和進(jìn)行相關(guān)的分析應(yīng)用。2)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置該課程教學(xué)內(nèi)容主要包括計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)制圖理論基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)圖形處理算法、計(jì)算機(jī)制圖數(shù)據(jù)模型以及計(jì)算機(jī)制圖應(yīng)用。本課程教學(xué)內(nèi)容從計(jì)算機(jī)制圖學(xué)的基本概念著手，重點(diǎn)講解計(jì)算機(jī)圖形生成，圖形在計(jì)算機(jī)中的表達(dá)，計(jì)算機(jī)圖形處理算法，人機(jī)交互式圖形圖像制作及計(jì)算機(jī)制圖的應(yīng)用等方面。
2．4電子地圖1)教學(xué)目標(biāo)電子地圖是計(jì)算機(jī)技術(shù)引入地圖后產(chǎn)生的一個(gè)新的產(chǎn)品形式，也是空間信息可視化輸出的主要表現(xiàn)手段。通過本課程學(xué)習(xí)，使得學(xué)生掌握電子地圖的定義、電子地圖類別、電子地圖設(shè)計(jì)理論、電子地圖的生成與顯示、電子地圖的存儲、電子地圖的管理和應(yīng)用。2)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置該課程教學(xué)內(nèi)容主要包括電子地圖概述、電子地圖設(shè)計(jì)、電子地圖數(shù)據(jù)模型、電子地圖的邏輯結(jié)構(gòu)、電子地圖制作、電子地圖顯示技術(shù)和電子地圖應(yīng)用。
2．5遙感數(shù)字圖像處理1)教學(xué)目標(biāo)本課程為在遙感技術(shù)的基本理論、基本知識的基礎(chǔ)上，著重介紹遙感數(shù)據(jù)處理的一般原理、過程與方法，掌握遙感數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展動態(tài)與實(shí)際應(yīng)用。本課程主要教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生了解和掌握遙感信息處理的基本知識、方法、基本技能和發(fā)展動態(tài)，初步掌握應(yīng)用遙感信息處理技術(shù)分析和解決實(shí)際問題的能力。通過理論學(xué)習(xí)、上機(jī)實(shí)踐等環(huán)節(jié)，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生對本課程的理解，并在此基礎(chǔ)上使學(xué)生進(jìn)一步掌握遙感圖像成像的基本原理、基本理論和這些理論在遙感圖像處理中的應(yīng)用，掌握遙感數(shù)字圖像處理的基本方法，能夠熟練使用常用的遙感數(shù)字圖像處理軟件(EＲDAS，ENVI等)進(jìn)行圖像處理。2)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置該課程包括理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩個(gè)環(huán)節(jié)，理論教學(xué)內(nèi)容主要包括數(shù)字圖像及遙感數(shù)字圖像處理基本概念、遙感數(shù)字圖像的獲取、遙感數(shù)字圖像預(yù)處理、遙感數(shù)字圖像增強(qiáng)處理、遙感數(shù)字圖像的計(jì)算機(jī)分類、遙感數(shù)字圖像分析方法等內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)基于遙感數(shù)字圖像處理軟件，經(jīng)過上機(jī)實(shí)踐訓(xùn)練，使學(xué)生掌握基本遙感圖像處理流程，具有遙感圖像分析的基本能力。
3結(jié)束語
針對當(dāng)前測繪科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，結(jié)合海量空間信息可視化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，本文探討了測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中，面向空間信息可視化技術(shù)測繪人才培養(yǎng)系列課程的設(shè)置，梳理了各課程教學(xué)目標(biāo)及其內(nèi)容設(shè)置。隨著測繪科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，空間信息可視化專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，培養(yǎng)其具備將海量空間數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的可視化表達(dá)、分析、應(yīng)用的專業(yè)能力及具備科技創(chuàng)新能力。
