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当期目录

    2014年 第0卷 第11期    刊出日期:2014-11-25
    学术研究
    GRACE时变重力场滤波方法研究
    姜永涛 张永志 王帅 姚晓伟
    2014, 0(11):  1-5.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0350
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    用3种不同的滤波方法获得了2007年相对于2005年的卫星重力变化图像,并与同期地面重力测量的结果进行比较,对比分析GRACE月重力场滤波方法的优缺点。结果表明,去相关平滑滤波算法优于高斯滤波和直接截断法,且去相关平滑滤波DDK5处理得到的卫星重力动态变化图像与地面观测结果符合最好,表明GRACE卫星时变重力场可以用来分析大区域重力动态变化。

    DInSAR集成GPS的矿山地表形变监测研究
    龙四春 唐涛 张赵龙 李黎 蒋宗立
    2014, 0(11):  6-10.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0351
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    矿区滑坡、沉陷等地质灾害频繁,矿区地表监测及预报愈显重要,利用雷达差分干涉测量与GPS集成可实现对矿区的三维形变监测。本文以资兴唐煤矿区为例,对矿区五景ASAR数据进行了处理,获取了垂直形变图;在矿区选取了代表性的10个GPS形变监测点,获取了ASAR数据对应时间的平面点位形变监测结果。对DInSAR与GPS测量数据集成与内插,获得地面监测点的三维形变量,采用部分监测点的水准测量数据对形变结果进行了验证,结果表明两种监测结果一致。

    雷达干涉时序分析方法研究地面沉降
    吴文豪
    2014, 0(11):  11-15.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0352
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    天津地区因过度开采地下水导致地面沉降现象严重,对城市建设和发展产生了巨大的负面影响,科学地分析其地面沉降机理及相关因素非常必要。本文以天津南郊为实验区,基于短基线集干涉技术实施地面沉降监测,并根据误差源的空间相关性采用干涉图的半变异值检测误差是否有效剔除,实现短基线集处理结果的内部验证,减少对水准结果检校的依赖。结果表明相对于比较稳定的天津城区,天津南郊出现了大面积的沉降漏斗。最后结合水文地质数据分析地面沉降区域与地下水系关联。

    资源三号卫星不同空间分辨率图像斑状植被检测比较研究
    刘庆生 张韵婕 刘高焕 黄翀 柴思跃
    2014, 0(11):  16-20.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0353
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    黄河三角洲滨海区域大量分布着由柽柳、芦苇、翅碱蓬、二色补血草、白茅等等组成的斑状植被,多呈棋盘状规则分布,胜利油田地震勘探被认为是产生这一现象的原因之一。深入研究其分布格局并探讨其形成机理,对于区域湿地生态系统植被恢复至关重要。为此,首先就需要对斑状植被进行有效地检测和制图。本文评价了我国首颗民用高分辨率光学传输型立体测图卫星(资源三号卫星)不同空间分辨率图像检测黄河三角洲斑状植被的能力,结果表明:在利用霍夫曼圆检测方法下,前视、后视、正视全色图像和正视多光谱图像都能很好地检测斑状植被,空间分辨率高的图像有更高的检测精度。

    基于VirtuoZo的近景普通数码影像的三维建模
    韩东亮 黄润秋 王凤艳
    2014, 0(11):  21-24.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0354
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    针对近景普通数码影像,应用数字近景摄影测量方法,基于VirtuoZo数字摄影测量工作站,结合长春市杨家沟采石场,进行高大岩体边坡三维模型的建立;通过野外测量控制点坐标与三维模型解译量测的控制点坐标的比较分析,进一步评定了模型的点位测量精度。表明基于VirtuoZo的近景普通数码影像的三维建模的可靠性。

    模糊支持向量机和变化矢量相结合的矿区土地覆盖变化检测
    林卉 朱庆 胡召玲
    2014, 0(11):  25-27.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0355
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    针对目前土地覆盖变化检测常用的方法中存在有不同程度的误差累积,夸大了变化区域,本文提出了模糊支持向量机(FSVM)和变化矢量分析(CVA)相结合的土地覆盖检测方法。以某矿区2004年和2008年两期的CBERS遥感影像进行试验,结果表明,植被大幅减少,其他地类都有不同程度的增加,主要是由于开采规模和产量提升所致。通过与常规的其他两类方法比较发现,本文的方法的总体精度,Kappa系数,漏检误差和虚检误差分别为92.67%,0.8927,5.79%,7.31%,比其他两种方法有较大提高,能够提供较全面的变化类别和准确信息,可以有效应用于矿区土地覆盖动态监测。

    面向远程监控的无人机视频地理信息增强方法
    姜城 孙敏 董娜 任翔
    2014, 0(11):  28-32.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0356
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    无人机技术近年来得到了非常迅速的发展,在诸多领域有着广泛的应用,如:航空摄影测量、地质或洪水灾害监测、野生动物保护、资源勘测、考古与户外救援以及军事侦察等等。在这些应用中,最常见的是利用无人机作为远程终端,实时获取视频影像,供地面工作站的人员进行分析或监控飞行区域的兴趣点信息。但由于缺乏足够的地理信息,同时受摄像头视野的限制,地面工作人员实时只能看到一小块区域,因而很难辨认当前视野内的目标及其相关地理信息。另一方面,视野中目标的位置、几何尺寸以及相关属性信息对于远程监控应用而言,通常非常重要,例如在灾害应急过程中,对受灾人员的精确定位非常重要。在本项研究中,我们提出解决两方面的问题:其一,在视频流上增强地理信息,从而提升远程监控的能力;其二,通过增强地理信息,结合无人机平台的传感器信息,实现基于视频影像的实时交互功能,为实时监控提供精确定位与空间分析功能。

    有限样本类别城市高光谱数据SVM分类应用分析
    孙晓霞 李利伟 杨玲 高连如
    2014, 0(11):  33-36.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0357
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    对比分析线性核函数和非线性核函数支持向量机算法在样本类别不足情况下城市高光谱影像分类中的应用。选用张掖地区高光谱影像作为试验区,依据高分影像和地面调研信息获取参考样本数据,利用非线性核函数和线性核函数的支持向量机进行影像分类,获取每一类别的分类后验概率图,对分类后验概率图采用0.2,0.4,0.6,0.8,0.9的后验概率截断,分析不同截断概率下的地物分类精度变化情况,结果表明:线性核函数和非线性核函数SVM方法的结论相似,随着截断概率的增加,分类结果中用户精度提高或保持稳定,制图精度下降或保持稳定,总体分类精度先提高后降低,但波动幅度不大。所以,SVM的后验概率可以用于指导类别不足时城市高光谱影像的分类。通过分析各类地物的混淆矩阵,可知,非线性核函数的SVM方法比线性核函数SVM方法更敏感,在低后验概率下就可以准确提取出未分类信息,而线性核函数SVM在高后验概率下才能提取出未分类信息,而且还混入了许多训练过的类别信息。所以,非线性核函数SVM方法的分类精度更稳定,利用后验概率提取未分类信息的可信度更高。

    大众电子地图的应用现状及发展趋势
    杨洪泉
    2014, 0(11):  37-41.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0358
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    随着通信、电子、网络技术和地理信息产业的发展,近十年来我国电子地图经历了爆发式增长。本文结合电子地图的定义、特点及功能,对大众电子地图的数据制作、产品模式、地理信息服务方式、地理信息服务模式等应用现状进行综述和分析,并从4个方面对大众电子地图的未来发展趋势进行展望。

    基于Lucene和PostGIS的地图搜索研究
    梁明 罗荣 胡最
    2014, 0(11):  42-45.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0359
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    基于网络的地图搜索是空间信息共享和互操作的基础,随着移动互联网技术的快速发展,网络地图搜索更成为人们获取空间信息的重要手段和网络人口。本文分析了当前主流的客户端/数据库模式的WebGIS地图搜索的不足与瓶颈,构建了客户端/Lucene/数据库的三元模式的地图搜索架构;探讨实现了PostGIS中地理对象到Lucene索引的映射机制,针对Web客户端对检索结果矢量要素传输和渲染能力的不足,提出了基于拓扑操作的矢量要素动态加载机制。本研究提高了用户检索的灵活性和检索结果的针对性、有效性,为智慧城市建设和WebGIS的应用提供了更好的支持。

    基于GIS的山区农用地定级方法研究
    许晓婷 隋立春 李芹芳 蒋敏 房欣宜
    2014, 0(11):  46-49.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0360
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    为探索提高山区县级农用地定级结果精度,以柞水县为例,基于GIS技术,运用特尔菲法及直线法、缓冲区法和最短路径法,建立定级因素因子体系,根据各因子的不同类型对其进行赋分和量化,在此基础上求算定级指数,初步划分农用地级别,通过级差收益检验、相关性检验及相关专家论证确定级别划分结果。研究结果表明,该方法不但可快速划分出农用地级别,且可对划分级别进行检验,从而确保定级结果的准确性。研究结果可为山区农用地定级工作的开展提供思路和参考方法,也可为全面掌握和科学量化农用地质量,促进其合理利用提供科学依据。

    技术交流
    城市湖泊库容勘测方法对比研究
    杨伯钢 张劲松 霍满军
    2014, 0(11):  50-52.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0361
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    对使用RTK技术联合地质雷达或声纳测深仪对昆明湖库容测量进行了对比研究,针对城市湖泊勘测的具体特征分析了两个方法勘测的原理,总结了两种勘测方法的共同点和不同点,分析了两种方法各自的优点和缺点,并为其他湖泊库容勘测工作提出了建议。

    信息化航空摄影测量生产与管理系统建设
    郭海青
    2014, 0(11):  53-56.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0362
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    测绘学科已经处于从数字化测绘向信息化测绘转变的过程中,本文针对信息化航空摄影测量生产与管理系统的特点,论述了系统基础设施建设、生产系统改造、管理系统建设技术特点及建设过程,对作业流程实现了“三个一体化”及同步数据更新,对生产管理及质量管理实现了网络分配,全程监控,极大的提升了航测产品质量,提高了生产效率。

    TLS技术在表面复杂地物三维重建中的应用研究
    万怡平 习晓环 王成 王方建
    2014, 0(11):  57-59.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0363
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    以北京大学西门内一尊华表的数字化和三维建模为例,分析了地面三维激光扫描技术在表面复杂纹理地物三维重建中的难点并提出相应的解决方案,包括数据获取时扫描仪选择、反射片与表面无法完全贴合对多站点数据配准的影响、站点位置和脉冲频率对模型和纹理映射的影响、真三维模型构建中三维模型与二维纹理的准确映射问题等。该研究对地面三维激光扫描技术在其他复杂表面纹理遗产的记录、保存和建模中的应用具有一定的参考价值。

    多源遥感影像及处理方法在城市发展普查中应用的对比研究
    陈慧 王小军
    2014, 0(11):  60-63.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0364
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    利用多种遥感影像处理技术从不同分辨率影像中提取城市绿地以及城镇居民地,以同时期航片中对应的地物为基准,进行误差统计;研究表明IKONOS影像利用植被指数提取城市绿地的精度高于其他方法以及影像;分辨率越高的影像,提取城镇居民地的精度越高,IKONOS使用比值变换融合的影像提取城镇居民地的精度最高,但是处理过程花费时间长。

    面向对象的高分辨率遥感影像道路损毁识别研究
    田卫方 王斌
    2014, 0(11):  64-67.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0365
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    道路损毁信息的在灾后高效救援中发挥着重要作用。本文针对高分辨率遥感影像空间特征丰富、光谱分辨率低的特点,基于面向对象遥感影像分类方法,采用eCognition软件对芦山震后0.2m航空遥感影像进行道路损毁信息的提取实验。实验中结合GIS信息,首先将基于现有的道路矢量线文件生成道路矢量面文件参与分割,生成单独的道路区域对象以用于进一步处理。分割采用棋盘分割和多尺度分割,根据损毁道路影像特征创建波段比值,使用Assign算法和模糊分类算法提取出道路线、植被、损毁区和未损毁区,并将结果输出为矢量文件。根据损毁区损毁对象的周长、面积与道路宽度的关系,建立判定条件来初步判定损毁类型。最终将损毁粗判定结果与损毁路段的目视解译结果对比分析,检验该方法的准确率及可行性。结果分析表明上述方法能有效地识别出高分辨率遥感影像损毁道路信息。

    航道冲淤分析的可视化增强方法研究
    张玲 蔡忠亮 殷红 刘天云
    2014, 0(11):  68-72.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0366
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    在分析航道冲淤分析过程及其可视化存在问题的基础上,从数据建模处理、空间分辨率设定、图形综合处理、显示重采样设置、分级设色处理等五个方面研究了航道冲淤分析可视化效果增强方法,并结合航道地形数据进行实验,实验结果证明了本文提出的可视化效果增强方法不仅有效地避免了传统可视化方法中的锯齿效应、图斑零碎和色彩分布不均等现象,而且能更加清晰、直观、准确地表达航道冲刷与淤积的空间分布状态与变化规律。

    基于GLAS激光雷达反演森林生物量
    曲苑婷 汪垚 刘观潮 范文义
    2014, 0(11):  73-77.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0367
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    森林生物量是森林生态系统的重要指标。GLAS大光斑回波信息与森林结构参数存在较强的相关性,适用于森林生物量的反演。本文简要介绍了GLAS激光雷达系统及其特点,利用GLAS的9波形参数对小兴安岭部分地区进行针叶林与阔叶林的生物量估算,结果显示,引入纠正参数后生物量估测模型的决定系数R2由0.657提高到0806,均方根误差(RMSE)减小为35 Mg/ha,表明利用GLAS进行森林地上生物量估测时,需要考虑地形因素对反演精度的影响。

    艺术地形图及其编制方法探讨
    娄宁
    2014, 0(11):  78-80.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0368
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    传统地形图专业化太强、抽象程度高,适用范围小,已成为地理信息技术广泛应用的障碍。为此,本文提出并研究了艺术地形图的概念和编制方法,探讨了通过细化和美化编制艺术化地形图的方法,并以制作大比例尺艺术地形图为例进行了实验说明。结果证明:艺术地形图既保持了普通地形图的精度,又具有效果图的艺术性;它不仅形象美观,而且信息更丰富,具有更好的实用性,在智慧城市建设中可发挥独特的作用,可有力地推动地理信息技术的广泛应用。

    汇交成果在1:10000地形图更新中的综合应用
    梁丽芳 王燕云 李红涛 张铁成
    2014, 0(11):  81-83.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0369
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    基础测绘是国民经济和社会发展的一项基础性和公益性事业。本文利用汇交的地理信息成果,采用部分要素更新模式动态更新1:10000地形图涉及的重大变化地区和要素,充分发挥了已有数据源的优势,大大减轻了外业调绘和内业采集、编辑的工作量,对于将全要素更新与部分要素实时更新科学合理的结合,研究和探索地形图更新的新思路、新方法具有重要的现实意义和推广价值。

    地理国情要素时空变化检测技术研究
    王怀 高小明 樊文峰 何昭宁
    2014, 0(11):  84-87.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0370
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    地理国情是从空间的角度对地球表面一定范围内各种地理要素真实反映,其主内容是这些地理要素的特征、空间变化和相互关系。地理要素时空数据变化检测是发现地理要素的时空特征及其变化趋势。本文对地理要素变化检测技术展开了研究,针对变化检测结果,运用了版本差量的存储模式。

    Oracle Spatial 三维模型存储与可视化
    韦波 王熙宇 杨东兴
    2014, 0(11):  88-91.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0371
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    论述Oracle Spatial 三维空间数据模型,以存储表面的方式设计了三维模型的数据库存储方案,同时引入Hibernate对象持久化技术并自行设计开发了SDO_GEOMETRY映射类,结合Java 3D实现了三维模型的可视化,结果表明构建的存储与可视化方案可行。

    面向管线全业务的地下管线综合管理信息系统研究与实现
    刘全海 孙雪梅 冉慧敏
    2014, 0(11):  92-96.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0372
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    针对地下管线管理中动态更新困难、全业务应用复杂等问题,通过对CAD辅助设计系统和ETL专业管线处理工具等关键技术的研究,开发了B/S和C/S相融合的地下管线共享交换系统等六大子系统组成的综合管理信息系统,实现管线全业务覆盖,建立管线信息化、动态化的更新、管理、应用模式。并以武进区为例,验证了系统的可行性和有效性。

    利用CUDA实现矢量地图栅格化的并行处理
    程博艳 刘强 李小文 张涛
    2014, 0(11):  97-101.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0373
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    为了解决矢量地图栅格化的计算效率问题,提出了基于CUDA(Compute Unified Device Architecture,计算统一设备架构)实现矢量地图栅格化的并行处理方案。根据矢量地图中多边形的数目和GPU(Graphic Processing Unit,图形处理器)的硬件性能,定义并行执行的线程数目,每一个线程对相应的多边形进行边填充栅格化。实验结果表明加速比达到了10倍以上。相比CPU(Central Processing Unit,中央处理器)栅格化的处理方法,运算效率有显著提升。

    地形地籍测绘项目精细化管理研究与实践
    胡大国 曾广鸿
    2014, 0(11):  102-105.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0374
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    针对地形地籍测绘项目的特点,结合广州市中心城区地形地籍成果更新项目管理实践,探讨地形地籍测绘项目精细化管理的理论和方法。在项目的初期,精心设计整个项目的管理构架,引入过程监理和数据建库机制;在项目实施中,成立联席工作小组,从技术审核、进度控制、质量控制等方面提高项目的执行力;通过周期性沟通协调、人员及设备投入核查、合同约定等手段,有效保障项目的进度和质量,使广州市中心城区近700平方公里的1:500地形地籍成果更新项目顺利完成。

    移动栅格地图查阅系统研究与实现
    白轶多 于江佩 郑运松
    2014, 0(11):  106-107.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0375
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    移动智能终端上集成了越来越多的测绘地理信息应用,本文基于瓦片技术、数据库技术和加密技术等,实现了移动智能终端的地图查阅系统,既充分展示传统地图的精美,也具备了移动GIS的便捷。

    基于CityEngine的建筑物三维建模技术研究
    张晖 刘超 李妍 汪友结
    2014, 0(11):  108-112.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0376
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    传统手工建模的方式虽然能够建立精细的建筑物三维模型,但是建模周期长,成本高。本文介绍了基于规则进行三维建模的方法,在CityEngine平台下,充分利用现有的建筑物基底投影分布数据及内部各楼层的房间分布矢量化数据,通过规则文件驱动生成了大场景建筑物外立面三维模型,并进一步建立了建筑物内部的三维模型。因此,CityEngine基于规则的建筑物建模技术,能够充分利用现有GIS数据,快速、批量地对建筑物内外部进行三维的立体建模,提高了三维建模效率,为建筑物三维建模领域提供了一种全新的手段。

    苏州工业园区建设用地变化及驱动力的灰色关联分析
    唐文刚 范占永 孙伟晔
    2014, 0(11):  113-115.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0377
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    城市化是建设用地扩张的重要驱动力,分析建设用地增长趋势及其变化原因具有重要意义。本文以苏州工业园区为例,采用灰色相关模型, 运用DPS统计软件, 选取影响建设用地的9个因素,对促使工业园区建设用地增加的驱动力进行了研究,确定了影响建设用地增长的主要驱动力,为科学地制定土地利用规划提供科学依据。

    智慧城市综合信息分析系统的设计与实现
    赵元 彭玲 池天河 杨丽娜 姚晓婧
    2014, 0(11):  116-119.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0378
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    基于从数字城市到智慧城市的发展背景,针对从数据单纯共享到数据整合分析的需求转变,站在数据资源整合和综合信息分析的角度,对智慧城市综合信息分析系统的技术特征进行分析;重点探讨城市级时空综合数据模型、多源异构数据融合、存储及动态更新、城市级空间全要素编码、多层级城市综合信息展示与分析等关键技术的研究内容和方向;阐述了系统的体系架构、总体技术路线与在中新天津生态城的实际建设与应用情况。

    三维GIS平台的地面沉降地质灾害信息系统研究
    焦道振 谢荣安 杨贤伟
    2014, 0(11):  120-122.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0379
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    依托于三维仿真技术和地理信息系统,全面整合地面沉降监测资料和相关信息,建立地面沉降地质灾害监测信息系统,实现地面沉降调查监测海量信息的数据库管理,为政府部门制定防治措施和保证重点大型工程项目的建设提供技术支持。

    测绘地理信息教学
    卓越工程师能力考核探讨与分析——以《GIS原理课程设计》为例
    艾明耀 潘励 张丰 孙朝辉 刘敏 胡庆武
    2014, 0(11):  123-126.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0380
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    实践教学是理工科学生实践能力培养的关键一环。本文探讨了《GIS原理课程设计》实践课程的考核方式,对武汉大学遥感科学与技术专业的特色进行了分析,设计了一套面向卓越GIS工程师能力培养的考核模式,并对考核方式进行分析。本文提出的考核模式改进了课程设计的考核形式,对相关专业的培养模式革新有一定的参考意义。

    常规测量实验教学考核点的设置
    周青 韩美莲
    2014, 0(11):  127-128.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0381
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    测量实验往往会出现抄袭、编造数据,本文讲述了如何设置测量实验教学的检查点、考核点,最大限度地将不合格的实验报告剔除出来。