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Journal of Geomatics

 

   

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高端论坛

  • 多线地面激光扫描仪误差分析及自标定

    闫利;董孟源;刘云波;陈长军;刘华;

    针对多线地面激光扫描仪因系统误差而影响点云数据精度的问题,从其构造及其工作原理出发,详细分析了多线扫描仪的误差来源,并采用基于平面约束的非线性最小二乘静态自标定模型对仪器的系统误差进行标定。以多线扫描仪VLP-16为例,分别进行了自标定的模拟实验及实测验证。实验结果表明,经过本文方法标定,扫描仪所采集的点云到约束平面距离范围缩小为-2~2 cm。相对于厂家的标称精度3 cm,精度提高了30%以上。此外,本文方法使得标定后整体估计的RMSE提高了20%~30%。

    2019年05期 v.44;No.203 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 6247K]
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技术研究

  • 基于图像信息熵的高光谱图像分类

    郑肇葆;郑宏;

    首先将一幅100像元×100像元的高光谱图像划分为以5像元×5像元构成的区域,作为大像元的图像,大像元中25个像元特征值的均值作为一个大像元的特征值。每组图像有175幅图像,实验中将他们分成四段,发现第三、四段的信息熵较小(其数值仅为二或三位数的数量级),仅用第一、二段的数据进行分类。选用图像信息熵≥1 500的图幅,进行该类图像信息熵均值的计算。农田、山体、居民地、水体4类不同地物的信息熵的均值和4种地物中某个地物的属性,利用其信息熵值与4种不同地物信息熵的均值比较,差值最小者的属性,即为待定地物的属性。

    2019年05期 v.44;No.203 8-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 99K]
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  • 高景一号卫星影像DSM自动提取方法

    陈湘广;张永军;

    利用高景一号数据,首先分析了立体像对核线特性,采用多项式模型生成核线影像;然后,结合影像分块匹配再融合的策略,利用半全局匹配算法进行密集匹配生成视差图;最后通过前方交会实现数字表面模型(digital surface model, DSM)的自动提取。试验结果表明,高景一号影像核线具有平直特性,生成的高分辨DSM宏观地形完整,山地地形重建准确且纹理细节丰富,这表明本文方法应用于高景一号的影像自动提取取得了较好的效果。

    2019年05期 v.44;No.203 11-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 2803K]
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  • 基于模糊聚类的多传感器遥感图像海岸线提取方法

    陈育才;

    使用Landsat 8和Sentinel-1A图像对217 km的广东汕头海岸线进行海岸线提取的研究。首先利用Landsat 8图像通过基于LoG算子的边缘提取方法获得了初始的土地/水体分割结果,将此结果作为训练数据集,定义用Landsat 8图像提取海岸线的模糊参数,然后利用求得的模糊参数对Sentinel-1A图像进行模糊聚类提取海岸线。最后将实验结果与人工绘制海岸线进行比较,通过计算参考海岸线与本方法提取的海岸线之间的垂直距离进行精度评价,结果表明该方法提取海岸线精度较高。

    2019年05期 v.44;No.203 16-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 2019K]
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  • 利用植被光谱数据和Stacking算法识别油菜关键生长发育期

    陶言祺;彭漪;蒋琦;李玉翠;方圣辉;龚龑;

    油菜关键生长发育期信息对其田间管理,观赏时间预测,产量评估等具有重要的意义。利用地面架设的四波段辐射计,实时获取油菜冠层的多光谱信息,根据油菜反射光谱的特性,提出基于多种机器学习分类模型的Stacking算法对油菜的叶期、花期、角果期和成熟期进行区分。实验结果表明,区分正确率达90.83%,高于最优的单一分类器(89.50%)。建立的分类模型被应用于地面和无人机平台数据进行跨平台交叉验证,地面数据识别的正确率达90.07%,无人机平台数据识别的正确率达81.48%,均优于使用单一分类器的结果。

    2019年05期 v.44;No.203 20-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 530K]
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  • 无人机高光谱内置推扫影像快速拼接方法

    黄宇;陈兴海;刘业林;孙梅;苏秋城;李艳大;

    为解决无人机高光谱影像图幅较小的问题,通过计算高光谱影像各个波段的峰值信噪比筛选特征波段,基于SIFT(scale-invariant feature transform)算法对筛选出的特征波段提取特征点并对特征点进行匹配,图像拼接过程中利用墨卡托投影(Mercator)纠正图像的变形,同时利用经纬度信息及重投影(Reproj)算法细化高光谱相机参数,从而实现大范围高光谱影像的拼接。为检验拼接高图像的光谱是否发生畸变,利用光谱角填图(spectral angle mapping, SAM)、波谱特征拟合分类法(spectral feature fitting, SFF)及二进制编码(binary encoding, BE)3种方法对拼接前后的图像典型地物光谱进行分析。结果表明,拼接前后光谱畸变较小。

    2019年05期 v.44;No.203 24-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1599K]
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  • 抚仙湖禄充风景区植被覆盖变化研究

    杨海兰;柳德江;王泉;吴利;王涛;

    利用遥感(remote sensing,RS)/GIS技术,分别提取2000年Landset 7 ETM、2008年Landsat5 TM和2016年Landsat 8 OLI三期影像的植被指数(NDVI值),且进行RGB合成,并利用像元二分模型估算不同时期的植被覆盖度,分析了抚仙湖禄充风景区2000~2016年间的植被覆盖变化情况。结果表明,在2000~2008年间极低(0~15%)、低(15~30%)、中高(50~70%)植被覆盖度所占面积增加,而中(30~50%)、高(70~100%)植被覆盖面积减少;2008~2016年间极低植被覆盖度所占面积增加显著,具体增加了18.991 1%,其他各等级植被覆盖度所占面积都在减少。

    2019年05期 v.44;No.203 29-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 3243K]
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  • 多角度模式下静态三维地图快速生成方法

    李庚勤;彭明军;王恒;

    针对静态三维地图生产主要依靠人工处理,成本高昂、效率低下且仅仅展示城市景观的一个方向、生产周期长、更新效率低等问题,提出了一种多角度模式下的静态三维城市地图快速生成方法。以武汉市三维城市地图为例,证明了该方法的有效性和可靠性。

    2019年05期 v.44;No.203 33-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1991K]
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  • 基于LiDAR数据的小流域河网信息提取方法

    魏永强;刘昌军;赵伟明;谭军;

    在分析机载激光雷达数据特征的基础上,对小流域地形、植被、土壤、河道等与河网信息关联的要素进行了综合分析,并利用实测激光雷达数据验证了资料较少或无资料地区小流域河网信息提取方法。结果表明,该方法可以很好地提取山丘区微小流域河网、湿润河道及出口断面等河网信息;为山丘区资料较少或无资料地区小流域水文特征分析提供参考。

    2019年05期 v.44;No.203 36-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2004K]
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  • 轨迹-路网动态拓扑过程模型及其交通信息查询分析

    成烽;向隆刚;邵晓天;

    车辆行驶轨迹与路网相互关联,形成复杂的时空动态拓扑过程。首先从轨迹-道路拓扑状态入手,对车辆轨迹在路网中的动态拓扑过程进行建模。然后基于该模型,进一步探讨了车辆轨迹相对于路网的拓扑关系提取方法,并设计了相应关系模式,从而采用关系型数据库来组织管理大规模轨迹-路网动态拓扑过程。最后,从道路交叉口分析、道路交通流量分析、道路通行时间分析等多个角度,讨论了轨迹-路网动态拓扑过程模型在交通信息查询分析中的应用。

    2019年05期 v.44;No.203 39-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 654K]
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  • MapGIS与MapInfo的空间数据转换研究

    叶美芬;陈育才;

    在深入分析MapGIS和MapInfo两种软件文件结构的基础上,充分考虑两种软件坐标系统的定义方式,通过不同坐标系转换,提出了MapGIS数据转换成MapInfo数据的方法。由于两个系统的符号、线型、图案、颜色不一致,通过有效建立两个软件库对照关系表,提出了MapInfo数据转换成MapGIS数据的方法。实现两者间数据转换将有利于两个系统间数据共享,大大提高空间数据处理的效率。

    2019年05期 v.44;No.203 44-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 3397K]
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  • 基于ATP的微地形三维建模方法研究

    刘笑寒;张青峰;周小龙;常琳山;符欣彤;刘静;

    基于人工倾斜摄影测量(artificial tilt photogrammetry,ATP)的方法,通过设置两种拍摄路径、3种拍摄高度、3种分辨率相机的组合,测量并建立微地形地表三维模型,并对其进行精度评价。结果表明,所有三维模型总体平面误差为±8.98 mm,高程误差为±7.79 mm;较"○"形路径、1.0 m和1.5 m测量高度、1 230万和610万像素相机的测量方法而言,"■"形路径、0.5 m测量高度、2 430万像素相机所生成的三维模型平面误差为±4.01 mm,高程误差为±1.81 mm,能够更加精确地表达地表的细节特征,为定量化研究微地形侵蚀地表界面过程提供较高精度的数据支持和三维建模方法参考。

    2019年05期 v.44;No.203 48-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 2067K]
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  • 基于GIS的海洋地质数据集成管理与可视化

    肖鹏;李有桢;王悦东;刘斌;李安龙;

    针对海洋地质调查数据集成管理与三维可视化表达不足等影响"数字海底"建设问题,以多波束、侧扫声呐、浅地层剖面数据为例,采用GIS技术,设计海洋地质空间数据库;结合传统陆地"钻孔-层面模型"三维空间建模方法,基于海底浅地层剖面数据实现了测区地层的快速建模;最后,为了对海底三维地质信息进行综合的分析,实现海底多维地质信息在真三维环境下地形、地貌、地层空间分布特征全面、直观的表达,基于ArcGIS Engine10.0进行了客户端/服务端架构的三维海底虚拟仿真系统的开发。

    2019年05期 v.44;No.203 52-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1520K]
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  • 无人机航测管理信息系统研究

    吴启凡;刘焕永;余琳;

    针对无人机航测存在操作难度高、涉及参数多、自动识别控制程度低等问题,研究了无人机航测管理信息系统,通过信息化、数字化手段实现无人机航测工作的自动化与智能化。以四川省某特色小镇规划项目为例,对无人机航测管理信息系统的应用效果进行了分析与论证,证明了该无人机航测管理信息系统具有较好的应用前景。

    2019年05期 v.44;No.203 56-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 444K]
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  • 顾及现状用地的城市重点建设项目选址研究

    宋奇鸿;

    介绍了基于储备用地数据及"三规合一"等信息化平台,并顾及现状用地情况的广州市天河区重点建设项目选址的技术路线,提出构建刚性因子和弹性因子评价体系。依托GIS技术,通过条件查询和空间分析等功能,首先筛选出候选地块,再通过图属链接查询各候选地块的现状用地信息,进一步对各候选地块的优缺点进行比对分析和政策研究,为同类型的重点项目规划选址提供一定借鉴。

    2019年05期 v.44;No.203 59-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 2058K]
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  • 基于公众舆情的城市不动产登记机构服务效率分析

    唐旭;陈垚霖;胡石元;耿红;

    旨在分析城市不动产登记的服务效率及影响因素,为机构整治提供针对性建议。界定了以公众满意度为效率测度,以拥挤程度、等待时长、程序繁度和办理方式等为指标的外部评价框架;设计了公众舆情的网络采集和服务效率指标计算及特征分析方法。对2015年3月至2017年9月间,涉及25个省区的108个城市的479条不动产登记相关网络新闻分析可知,北京、上海、青岛等城市在拥挤程度、等待时长方面的舆情指数较高,需要利用互联网拓展增加登记办理入口以减缓供需矛盾;程序繁琐和办理方式复杂是影响郑州、石家庄、广州等城市不动产登记效率评价的主要因素,应优化登记流程、改进平台技术;城市等级规模、房地产调控政策影响舆情指数,城市不动产登记机构应做好与之配套的应急措施。

    2019年05期 v.44;No.203 62-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 2171K]
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  • 北斗卫星的姿态偏航控制模式及特点分析

    李晓杰;刘晓萍;辛洁;刘帅;陈建兵;

    卫星姿态模型和姿态偏航控制模式对于高精度的导航定位至关重要,北斗卫星采用3种姿态偏航控制模式,即动态偏置、零偏置和连续动偏。本文详细阐述了这3种姿控模式的特点、设置原因及差异。基于北斗卫星的数据进行试验分析,试验表明,当太阳高度角较大时,北斗卫星采用动偏姿控模式,当太阳高度角较小时,采用零偏或连续动偏姿控模式。连续动偏机动时间约30 min~1 h,零偏持续时间约为8~15 d。

    2019年05期 v.44;No.203 69-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 575K]
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  • 一种自适应伪距-相位比的精密单点定位随机模型方法

    潘宇明;郭博峰;丁乐乐;王珍;

    针对精密单点定位技术传统的固定伪距相位比随机模型的缺陷,提出了自适应伪距相位比的方法,即在滤波过程中利用Melbourne-Wubbena组合观测值实时估计伪距噪声水平,实时计算伪距相位的噪声比作为精密单点定位的随机模型伪距相位比指标。基于全球定位系统实测数据,分别采用固定伪距相位比和自适应伪距相位比方法进行静态和动态精密单点定位解算,分析比较了两种随机模型方法的精密单点定位解算精度和收敛时间。结果表明,采用自适应伪距相位随机模型能够有效提高数据质量较差时的定位精度和收敛时间,伪距噪声越大,采用自适应伪距-相位比的结果精度和收敛速度提高越明显。

    2019年05期 v.44;No.203 73-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1804K]
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  • MT-InSAR技术监测水库土石坝表面变形研究

    熊寻安;王明洲;龚春龙;

    选取深圳长岭陂水库土石坝为研究对象,收集了该区域22景升轨TerraSAR-X和28景降轨COSMO-SkyMed雷达影像,采用融合永久散射体和同分布散射体的多时相InSAR(Multi-temporal InSAR,MT-InSAR)技术,获取了坝体加高后由于自重和内部填土材料的固结效应产生的变形场。对比分析了两种SAR卫星数据源在不同升降轨条件下的雷达视线方向变形监测结果,两种结果存在差异的原因主要来源于雷达卫星视角的变化和透视收缩。分析了升降轨InSAR监测结果与同期水准测量结果,显示两者具有较高的一致性,也表明本文提出的融合计算方法有较好的适用性。

    2019年05期 v.44;No.203 78-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 2034K]
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  • 电离层模型IRI-2016的hmF2参数的性能评估

    孙方方;罗佳;

    最新版的国际电离层参考模型(international reference ionosphere,IRI-2016)中新增了两种计算电离层F2层峰值高度(hmF2)的模型,即AMTB模型和Shubin模型。本文使用2008年和2014年位于磁赤道附近的Jicamarca站垂测仪实测数据对IRI-2016中原有hmF2模型(CCIR模型)和两种新增模型在不同太阳活动水平条件下的性能进行验证评估。结果发现,在太阳活动高年和低年,IRI-2016提供的3种hmF2模型的预测值均存在明显的季节性变化和昼夜变化。在太阳活动低年,3种模型在春秋季的表现要优于夏季和冬季,而在太阳活动高年,3种模型在夏季表现最好。同时,3种模型的hmF2预测值在本地时间(local time, LT)白天0700~1900 LT均普遍高于实测值,CCIR模型和Shubin模型预测值在夜间(2000~0600 LT)大部分低于实测值。综合考虑,在磁赤道地区,我们推荐使用Shubin模型来对电离层峰值高度进行估计。

    2019年05期 v.44;No.203 82-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1385K]
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  • 空间碎片环境动态可视化软件开发

    刘磊;桑吉章;雷祥旭;李怀锋;贺东雷;

    对国内外空间碎片环境模型进行比较分析,设计了空间目标仿真显示系统,构建了空间碎片环境演化的可视化平台,利用OpenGL的纹理、双缓冲等技术实现了空间环境场景元素的绘制及动态显示。系统可以根据TLE轨道参数,利用SGP4轨道预报模型,或给定开普勒轨道参数,利用其它解析轨道理论,实现对空间碎片轨道运动的动态显示。对Iridium 33与COSMOS 2251碰撞事件进行了再现,相关技术已用于空间目标天基光学监测与编目仿真系统,动态展示空间目标监测与轨道编目的进程。

    2019年05期 v.44;No.203 87-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2737K]
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  • 海道风险评估模型及其应用研究

    邬金;王久;刘良;甘朝华;

    海道测量是海洋测绘的根本基石,科学有效地部署海道测量任务,提高海道测量投入回报比具有重要的实践意义。针对我国现有海道测量研究现状,基于多源异构数据(包含历史海图数据、AIS数据、经济环境数据等),结合地理信息空间分析方法构建海道风险评估模型,并应用于南海水域海道测量的优先级分级。实践证明,该模型具有一定的科学性和适应性。

    2019年05期 v.44;No.203 92-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 737K]
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  • 厦门市GPS连续运行台站噪声与速度场时间序列分析

    冯健;陈灏;

    首先利用2013~2015年该地区连续观测3 a的GPS数据解算获得厦门市的高精度GPS时间序列;其次基于改时间序列进行噪声分析,利用频谱分析法确定噪声模型,接着使用CATS软件顾及噪声估算周期性和速度场。结果表明,厦门市的连续站的最佳噪声模型是"白噪声+闪烁噪声",若未考虑时间序列中时间相关的噪声,速度场估算误差将被低估6~7倍左右。

    2019年05期 v.44;No.203 96-97+103页 [查看摘要][在线阅读][下载 622K]
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教学研究

  • 工程教育专业认证背景下数字地形测量学课程教学改革

    程效军;邹进贵;翟翊;楼立志;

    工程教育专业认证是国际通行的保障本科工程教育质量的基本制度,其目的是加强工程实践教育,提高工程教育的质量;教学课程是实现毕业要求的基本单元,它能否有效支持相应毕业要求的达成是衡量课程体系是否满足认证标准的重要依据。本文就工程教育专业认证背景下《数字地形测量学》对毕业要求达成的支撑作用,课程目标教学内容、教学方式和考核方式的设计等进行探索与实践。

    2019年05期 v.44;No.203 98-99+112页 [查看摘要][在线阅读][下载 140K]
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  • “高性能地理计算”课程建设探讨

    乐鹏;

    按照新增本科专业地理空间信息工程的特点与培养要求,从地理空间大数据与数据科学的背景需求出发,对"高性能地理计算"课程建设方案进行了探讨。并与"地图制图学与地理信息工程"学科研究生课程形成对接,并就初步实施情况进行了总结和展望。

    2019年05期 v.44;No.203 100-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 107K]
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  • 测绘工程专业大学生科研训练计划项目组织实施与效果分析

    花向红;邹进贵;汪志明;向东;

    开展大学生科研训练计划是培养和提高大学生创新意识、创新能力的重要途径。笔者针对测绘工程专业本科教育特点,以大学生创新创业计划项目为例,从项目立项申请和合理组队、过程引导和中期检查、结题答辩和后续培养等几个方面,阐述大学生科研训练计划项目的组织实施情况,并给出了项目的实施成效。

    2019年05期 v.44;No.203 104-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 93K]
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  • 结合主成分分析的BP神经网络模型的教学质量评价方法研究

    刘亚文;周军其;

    提出结合主成分分析PCA(principal component analysis)的BP神经网络模型的教学质量评价方法,首先利用主成分分析PCA对多维度教学质量评价指标进行了降维,确保了多维评价指标作为整体进行BP模型训练和测试,然后构建BP神经网络教学质量评价模型,利用其前向反馈计算和误差后向传播的特性,自适应获取评价指标之间的权值。实验证明,该方法可行,解决了传统评价方法的复杂建模问题,避免人为的主观随意度,保证评估结果的有效性。

    2019年05期 v.44;No.203 107-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 350K]
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  • 大地测量学课程辅助教学系统设计与开发

    刘军;王秋玲;王鹤;

    针对大地测量学课程教学中计算较繁琐、计算精度要求较高,学生难以充分理解原理公式的问题,利用MATLAB软件平台设计开发了大地测量学课程辅助教学系统,用于大地测量学课程的教学和学生实验。该系统具有操作简便、界面友好、计算精度高等特点,对提高教学质量有一定的实用和参考价值。

    2019年05期 v.44;No.203 110-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1223K]
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  • 基于雨课堂模式下的GIS实践教学改革初探

    吴红波;

    为了提高学生GIS实践技能应用水平,采用"雨课堂"和小组实验模式引入到陕西理工大学地理1601班《GIS空间分析技术》课程教学实践,根据课堂后台数据、在线问卷调查对课堂学习效果和课程考核进行评价。实践表明,学生平均出勤率为97.5%,全班有60.6%的学生喜欢雨课堂;与传统课堂相比,考核成绩区间80~100分的学生人数比重提高了18.7%。此外,雨课堂模式下教师及时获取课堂反馈,师生互动交流增多,打破课堂学习的时空限制,取得良好的学习效果。

    2019年05期 v.44;No.203 113-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 481K]
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  • 测绘地理信息类研究生创新实践体系与评价模型

    郑贵洲;朱宠莲;成中梅;张妍;

    在分析国内外研究生实践教学现状基础上,探讨了测绘地理信息实践软硬件环境,提出了基础实践、技能实践及创新实践等3个平台的多层次、立体式创新实践体系,建立了包括背景评价、输入评价、过程评价、成果评价和能力评价等5个指标的量化可控实践教学阶段评价模型。

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  • 应用技术型本科《误差理论与测量平差基础》分类体系教学改革探讨

    张丽;孙小荣;郭冰;

    结合误差理论与测量平差基础教学实践过程,从课程体系构建与教学内容选取、考试考核方法、教学方法等方面探讨了本校分类体系教学改革的一些经验。

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  • 大类招生下的测绘类专业人才培养方案优化初探

    汪志明;邹进贵;秦咏梅;

    实行按学科大类招生和培养促进了创新交叉型人才的培养。本文对武汉大学测绘学院大类招生下的测绘类专业人才培养方案进行了探讨,对培养测绘类专业创新人才培养有一定的参考意义。

    2019年05期 v.44;No.203 122-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 80K]
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  • 《遥感图像解译》课程教学设计探讨

    周军其;刘亚文;王树根;张熠;

    依据遥感科学与技术专业的特点,结合《遥感图像解译》的教学与实践,针对遥感科学与技术专业的专业规划和培养目标,对《遥感图像解译》课程的特点、内容体系、教学方法和实习环节尝试基于成果导向的思想进行了探讨,为遥感图像解译课程建设和内容的优化提供了建议。

    2019年05期 v.44;No.203 124-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 92K]
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