课程背景
林业遥感
随着科技的飞速发展，遥感技术在林业领域的应用日益广泛且至关重要。在森林资源调查方面，传统的实地测量方法耗时费力且难以覆盖大面积区域，而遥感技术能够快速获取大范围的森林信息，如森林面积、分布、林型等，为森林资源的清查和动态监测提供了高效手段。在森林生态监测中，遥感可监测森林生态系统的结构与功能变化，如植被指数可用于评估森林生长状况，叶面积指数可反映森林的光合作用能力，通过长时间序列的遥感数据，还能分析森林生态系统的演变趋势，为生态保护和修复提供科学依据。此外，在森林灾害监测与评估方面，遥感技术能及时发现森林火灾、病虫害等灾害的发生，快速评估灾害范围和程度，为灾害应急响应和灾后恢复提供决策支持。例如，在2019 – 2020年澳大利亚森林大火期间，遥感卫星图像为火情监测、受灾面积评估以及后续的生态修复规划发挥了关键作用。同时，随着卫星遥感技术的不断进步，高分辨率、多光谱、多时相的遥感数据日益丰富，为林业遥感研究和应用提供了更广阔的空间，促使林业工作者必须掌握遥感技术，以适应现代林业发展的需求。
地理信息系统
地理信息系统（GIS）作为一门综合性的学科和技术，在林业领域发挥着越来越重要的作用。在森林资源管理方面，传统的管理方式往往依赖于纸质地图和手工记录，信息更新不及时且难以进行综合分析。而GIS能够将森林资源的空间数据（如地理位置、地形地貌）与属性数据（如树种、年龄、胸径等）集成在一起，实现森林资源的数字化管理，方便对资源数据进行查询、统计和分析，为森林经营决策提供科学依据。例如，通过GIS可以快速查询某一区域内的森林资源状况，制定合理的采伐计划和造林方案。在森林生态研究中，GIS可用于分析森林生态系统的空间格局和生态过程，如通过空间分析方法研究森林群落的分布规律、物种多样性与环境因子的关系等，为森林生态系统的保护和恢复提供科学指导。同时，在森林灾害应急管理中，GIS能够整合灾害信息、地理信息和资源信息，实现灾害的快速定位、受灾范围评估和救援路径规划，提高灾害应急响应的效率。随着计算机技术、数据库技术和网络技术的不断发展，GIS的功能日益强大，从桌面GIS到网络GIS，从二维GIS到三维GIS，其应用范围和深度不断拓展，林业工作者需要掌握GIS技术，以适应林业信息化和现代化的发展趋势，更好地利用空间信息资源服务于林业生产和管理。
课程目标
林业遥感
- 知识目标
- 使学生掌握遥感技术的基本原理，包括电磁波谱的基本知识、遥感平台与传感器的工作原理，理解遥感图像的形成过程，能够解释不同波段遥感数据的特点及其在林业中的应用价值。
- 熟悉常见的遥感数据类型，如光学遥感数据（多光谱、超光谱、高光谱数据）、雷达遥感数据等，了解不同类型数据在森林资源调查、生态监测、灾害评估等林业领域的具体应用案例，能够根据林业实际问题选择合适的遥感数据。
- 掌握遥感图像处理的基本方法，包括图像预处理（辐射定标、几何校正、大气校正等）、图像增强（直方图均衡化、滤波等）、图像分类（监督分类、非监督分类）等技术，能够运用相关软件对遥感图像进行处理和分析，获取森林相关的专题信息。
- 能力目标
- 培养学生运用遥感技术解决实际林业问题的能力，通过课程实践环节，让学生能够独立完成从遥感数据获取、处理到结果分析的全过程，例如利用遥感数据监测某一地区森林覆盖率的变化、评估森林火灾后的植被恢复情况等，能够撰写相关的技术报告，清晰地表达遥感分析的过程和结果。
- 提升学生的空间思维能力和数据分析能力，在处理遥感图像和分析森林空间信息时，能够准确把握森林的空间分布特征和变化规律，运用统计分析方法对遥感数据进行深入挖掘，为林业决策提供科学依据。
- 增强学生的创新意识和科研能力，鼓励学生在学习过程中关注遥感技术在林业领域的最新研究进展，尝试将新的遥感技术或方法应用于林业问题的研究中，开展小规模的科研项目，培养学生的科研思维和创新能力。
- 素质目标
- 培养学生严谨的科学态度和实事求是的工作作风，在遥感数据处理和分析过程中，注重数据的准确性和可靠性，严格遵循科学方法和规范，确保研究成果的真实性和有效性。
- 增强学生的团队协作精神和沟通能力，在课程实践和小组讨论中，学会与他人合作，共同完成任务，能够清晰地表达自己的观点和想法，倾听他人的意见，培养良好的团队合作意识和沟通技巧。
- 激发学生对林业遥感领域的兴趣和热情，使学生认识到遥感技术在现代林业发展中的重要性和应用前景，树立正确的林业价值观和生态保护意识，培养学生成为具有创新精神和实践能力的林业遥感专业人才，为林业事业的发展贡献力量。
地理信息系统
- 知识目标
- 使学生理解地理信息系统的概念、组成和功能，掌握GIS的基本原理，包括空间数据的结构（矢量数据结构、栅格数据结构）、空间数据的采集方法（野外测量、遥感数据转换、地图数字化等）、空间数据的存储与管理（数据库技术在GIS中的应用）以及空间分析的基本方法（缓冲区分析、叠加分析、网络分析等）。
- 熟悉常见的GIS软件（如ArcGIS、QGIS等）的功能和操作界面，能够熟练使用软件进行空间数据的输入、编辑、查询、分析和输出，掌握GIS软件在林业资源管理、生态研究、灾害应急等方面的应用模块和工具，了解GIS与其他相关技术（如遥感技术、全球定位系统GPS）的集成应用方法。
- 了解地理信息系统在林业领域的应用现状和发展趋势，包括森林资源清查与监测、森林生态系统服务评估、森林景观规划与设计、林业精准管理等方面的应用案例，以及新兴技术如大数据、云计算、物联网与GIS的融合发展对林业GIS的影响和机遇。
- 能力目标
- 培养学生运用GIS技术进行林业空间数据处理和分析的能力，通过实践教学，让学生能够独立完成林业空间数据的采集、编辑和整理工作，运用空间分析方法解决实际林业问题，如分析森林火灾风险区、评估森林生态服务价值分布等，能够将分析结果以地图、图表等形式直观地展示出来，并撰写相应的分析报告。
- 提升学生的空间思维能力和综合分析能力，在处理和分析林业空间数据时，能够从宏观和微观两个层面把握森林的空间特征和内在联系，运用多种空间分析方法进行综合分析，为林业决策提供全面、科学的依据，同时培养学生运用GIS技术进行林业项目规划和设计的能力，如森林景观规划、林业工程布局等，能够运用GIS软件进行方案的模拟和优化。
- 增强学生的创新能力和实践能力，鼓励学生在学习过程中积极探索GIS技术在林业领域的创新应用，尝试将新的GIS功能或与其他技术的集成应用于林业问题的研究中，开展GIS相关的科研项目或实践创新活动，培养学生的科研思维和实践操作能力，提高学生解决复杂林业问题的能力。
- 素质目标
- 培养学生严谨的科学态度和求真务实的工作作风，在GIS数据处理和分析过程中，注重数据的质量和分析方法的科学性，严格遵循GIS操作规范和分析流程，确保研究成果的准确性和可靠性，对GIS分析结果进行客观、科学的解释和评估。
- 增强学生的团队协作精神和沟通能力，在课程实践和项目合作中，学会与他人分工合作，共同完成GIS项目任务，能够清晰地表达自己的思路和观点，倾听他人的意见和建议，培养良好的团队合作意识和沟通技巧，提高团队整体的协作效率。
- 激发学生对地理信息系统领域的兴趣和热情，使学生认识到GIS在现代林业发展中的重要作用和广阔应用前景，树立正确的林业信息化观念和空间思维意识，培养学生成为具有创新精神、实践能力和良好职业素养的GIS专业人才，为林业信息化建设和可持续发展提供有力的人才支持。
