野外科学数据采集系统

野外科学数据采集系统（7篇）

1.野外科学数据采集系统 篇一

实习报告四全站仪野外数据采集（平面图）

测绘 专业 11-1 班 2 组姓名： 黄家虎 学号： 311105010113 日期： 成绩：实习报告四全站仪野外数据采集（平面图）

实习学时数：4学时

一、实习的目的与要求：

练习使用全站仪野外操作

使用全站仪和棱镜进行野外数据采集 下载野外采集数据，并用cass成图软件绘图 在使用过程中应保护好仪器，避免损坏仪器。按时完成实验任务

二、实习设备：

⑪全站仪一台 ⑫棱镜两台 ⑬标杆一个 ⑭钢卷尺一个

三、实习方法与步骤：

① 在测站点安置全站仪，并对全站仪进行对中﹑整平。② 在另一个测站点架设棱镜，并对进行对中﹑整平。③ 设置测量参数

④ 在全站仪测量程序功能中建立项目文件名，野外采集的数据全部储存在该文件下 ⑤ 在建立的项目文件中输入测站点名，测站点坐标，高程，仪器高。

⑥ 定向，在全站仪中键入后视点坐标，仪器高。照准后视点棱镜，仪器会显示后视点的坐标和高程，对照准确后进行测量。

⑦ 将棱镜放在标杆上，找到个碎部点，在全站仪中键入标杆和棱镜高，和碎部点编号，仪器显示结果后确认，同时画出草图。⑧ 移动棱镜至下一个碎部点，重复照准，测量过程同上，自上一个碎部点起，后续碎部点的编号按流水自动编排，且棱镜高不变，⑨ 当换到下一个测站点时，在上一个项目文件中重复上述⑤—⑧过程。⑩ 完成数据采集后，将仪器立即收起，归还仪器并下载数据。

四、实习体会与收获（附打印平面图）：

掌握了全站仪的使用和数据采集方法，明白怎样合理的测量碎部点，画草图时应正确的表明点号，仪器的调整应做到精确，在数据采集过程中，有些必测得碎部点北地物遮挡，可以改变棱镜高或例外建立测站点进行测量。测量过程中应保护好仪器。小心使用

2.野外科学数据采集系统 篇二

关键词：北山预选区,EH4,数据采集,特性

0 引言

安全处置高放射性废物是一项关系到核工业可持续发展、保护环境和人民健康的重要而紧迫的重大课题,也是一个世界性难题,目前各国提出的方案是深地质处置,即在距离地表深约500～1000m的地质体中建造“地质处置库”,通过工程屏障和天然屏障永久隔离高放射性废物。地质储库要求保障千年到万年以上的安全性,如果储库地质背景及介质的天然屏障不好,这种安全性是无法保障的。自1985年以来,核工业部一直开展处置区地质条件方面的研究工作[1,2,3,4,5,6,7,8,9],通过对华东、华南、西南、内蒙和西北等5个处置预选区的比较,重点确定了甘肃北山预选区,因此,甘肃北山预选区的地质问题一直是我国地质工作者研究的重点之一。目前,甘肃北山高放废物处置预选区场址主要目标是位于北山中南部地区的旧井、向阳山—新场、野马泉三地的花岗岩岩体,这些岩体除部分出露地表外,大部分均隐伏于地下。尽管过去对该场址的研究有一定的基础,但由于缺乏资金和相关技术手段落后等原因,对其地质条件仍不是很清楚,因此利用地球物理方法了解上述岩体的地下分布及隐伏构造便成为本次工作的重点。EH4电磁仪是美国EMI公司与GEOMEIRCS公司联合开发的STRATAGEM(TM)电导率成像系统[10],该系统使用天然的和人工的电磁信号,能在各种地形上产生电导率连续剖面,应用它探测预选区的地质构造和岩体的工程性质对处置库场地评价具有重要的作用。但北山预选区位于西北干旱的戈壁地区,在山脊部位基岩直接出露地表,浅层电阻率相对较高;而在山谷及低洼地带,主要为淤泥层或冲积—洪积层,其物质组成主要为松散砂土和少量砾石,加上干旱雨水快速蒸发,多数为盐渍化砂土,其电阻率值相对较低。可见,近地表电性结构的横向不均匀性比较大,在这种特殊的地电条件下,对野外工作方法的研究及其数据特性的探讨分析,可对后续的数据处理及反演解释起到一定的指导作用。

1 EH4电磁测深原理

EH4作为电磁测深仪器,既可用于进行天然源音频(含超音频)大地电磁测深法测量,也可用于进行可控源音频(含超音频)大地电磁测深法测量[11,12]。系统同时测量远处的天然场源和人工源激发的电场和磁场来计算大地电阻率。测量是在与地下研究深度相对应的频段上进行,频率较高的数据反应浅部的特征,频率较低的数据反应较深部的地层信息。其观测的基本参数为正交的两个电场分量(Ex,Ey)和磁场分量(Hx,Hy),利用上述观测的参数可求得两个不同方向上的视电阻率,进而计算张量阻抗,获取地层的真电阻率值。

根据以麦克斯韦方程组为核心的大地电磁理论,若将地表天然电场与磁场分量的比值定义为地表波阻抗Z,那么在均匀大地和水平层状大地背景下:

式中:f为频率(Hz),ρ为电阻率(Ω·m),E是电场强度(mv/km),H是磁场强度(nT),E、H分别是电场相位和磁场相位(m rad)。

对于不均匀大地,阻抗是空间坐标的函数,完整的描述应当是含有4个元素的张量,每个元素与场的正交分量有关:

这时,可通过阻抗张量计算出两个方向的视电阻率:

探测深度理论上为一个趋肤深度[12],其计算公式为:

虽然趋肤深度在某种意义上来说与电磁波在介质中的穿透深度有关,但它并不代表实际的有效探测深度。有效探测深度D(单位:m)是指某种测深方法的体积平均探测深度,有如下的经验公式:

上述公式表明,有效勘探深度随电阻率的增加和频率的降低而增大。

2 野外工作方法与技术研究

此次EH4电磁测深的主要任务是圈定埋深1000m以内旧井、向阳山—新场、野马泉3个花岗岩岩体的分布范围、空间形态以及向深部延伸的状况;查明控制岩体分布的大断裂特征、岩体附近推覆构造的局部特征以及推覆构造面向深部延伸的情况。

2.1 测线设计

根据大地电磁测深理论的场极化模式[13,14],测线方向应垂直或大角度斜交于目标岩体和构造走向。在旧井、向阳山—新场、野外泉3个预选区各设计一条EH4电磁测深长剖面(见图1),编号依次为Ⅰ剖面(NE30°)、Ⅱ剖面(NE30°)和Ⅲ剖面(NE21°),这三条测线分别穿越旧井、新场—向阳山和野马泉3个岩体,并横跨岩体南北两侧断裂,其中包括近东西向的疏勒河断裂和经过红柳井、中秋井、半滩南山的三条北西向大断裂。共完成789个测深点,剖面累计长度近205km,设计点距为250m,在穿越岩体边界和构造带时加密测点。

2.2 数据采集

EH4系统自带集数据采集与数据处理于一身的系统软件(IMAGEM)。这个软件提供了每个测点的视电阻率、相位、相关度的信息,并给出Ex,Ey,Hx,Hy的振幅曲线。应用一维分析的方法进行实时分析,以保证采集数据质量的可靠性。文献[15]已对常规条件下各种因素对EH4野外数据采集的影响做了一定的探讨,但北山预选区地处方圆百里荒无人烟的戈壁地区,地形较为复杂,基岩大量出露地表,近地表电性结构的横向不均匀性比较大,因此数据采集中需要注意以下几个问题:

(1)测点的选择:由于测量采用的是十字形布极方式,测点应尽量选择在地表比较平坦、开阔处,使两对电极尽可能在同一水平面内,保证电极距的精度,减小地形起伏的影响,并且要求布设电极范围内地表比较均匀,以尽量减小静态效应产生的影响;

(2)电极联线、磁棒联线及接入仪器的大线电缆应全部呈S形放完,不能绕成小回线圈使其产生自感,且工区风大,以上各联线不能悬空,每隔一定距离需用土或石块压实,防止晃动。尤其对于磁棒线和磁棒,应挖坑掩埋,因为细微的扰动都会降低数据的信噪比;

(3)增益设置:通常选择自动增益控制,因而容易被仪器操作员忽视。但建议选择人工增益控制,使每个时间序列信号足够大以便清晰可见。在设置增益的同时不仅可以检查信号的性质和相关性,还可以发现电极接地不稳,电极线、磁棒线接触是否良好等现象;

(4)相位及相关系数:相位及相关系数是野外判别采集数据质量的重要依据。综合此次野外工作,发现野外最难以保证的是磁棒埋设精度,而磁棒方位的偏差对电阻率影响是巨大的。根据大地电磁理论,野外磁探头与电极理论夹角应为90°且绝对水平置于地面。但实际野外工作中很难保证达到要求,设磁探头与电极夹角为90°+θ(θ为偏差角),与水平地面夹角为β,如图2所示,Ey为电场电极,Hx为正常方向磁场,Hr为野外实测磁场。在均匀大地或层状大地条件下,电阻率误差与θ及β的关系如下:

由上式可计算出磁探头与电极夹角偏差θ及与水平地面夹角β所引起的电阻率误差,详见表1。由表1可以看出,在均匀大地或层状大地中,磁棒与电极夹角偏差θ在10°时电阻率误差已达到25%,若地下介质是二维甚至三维时,其影响会更大;而磁棒与水平地面夹角β所引起的电阻率误差较前者要小得多。

野外数据采集时通过IMAGEM软件的一维实时分析即可判断磁棒埋设精度,图3所示的是磁探头x-y方向接反时其视电阻率、相位、相关系数及其电阻率一维BOSTICK反演界面,其相位凌乱毫无规律,相关系数不好,x方向、y方向视电阻率全是飞点。图4显示了磁探头存在θ角偏差时的结果,部分频点的相关系数较差,相位曲线形态发生较大变化,从而造成视电阻率偏差较大,一维反演的结果飞点较多,造成此现象的原因就是磁棒与电场电极存在偏角,且y方向的偏角更大,所以要对磁棒进行检查并重新埋置。

3 数据特性分析

由于工作区工业干扰小,所以采集的原始数据曲线较圆滑,保证了第一手资料的可靠性。但工区地形较复杂,基岩大量出露地表,近地表电性结构的横向不均匀性比较大,初步分析其数据主要存在以下几个特点:

(1)在花岗岩体上(如图5),其平均视电阻率大于1000Ω·m,且频点信息比较丰富,飞点较少,其探测深度可达到理论上的1km左右;而在非花岗岩体上,以板滩上所测为例(如图6),其平均视电阻率在n×10Ω·m左右,一维反演后在400m以下无点,这与第一节中所讨论的有效探测深度公式(7)相对应。因为EH4探测深度与地下介质电阻率之平方根成正比,与频率之平方根成反比,结合EH4工作频率(10～100kHz),当大地电阻率为n×10Ω·m时,其有效探测深度在500m以内;

(2)图7为新场某测点上的频率—视电阻率及相位曲线。曲线较圆滑,测量误差很小(视电阻率标准方差大部分小于3%,相位曲线标准方差小于5%),反映了原始数据质量较好。ρxy与ρyx曲线、相位曲线形态大致相同,且耦合度较好,可推断此测点地下地层沉积稳定,岩层较均匀,各向异性较小;

(3)部分测点在频段1000～3000Hz出现掉频现象,但高频信号稳定,如图8所示,其视电阻率变化明显,尤其相位变化显著。初步分析为在此频段天然场处于低谷,而人工场如军用电台、通讯等很少有利用到此频段,故信号很弱,采集不到信息。对高频部分,在15000Hz以上即为甚低频信号,故信号稳定。但有待进一步探讨。

(4)由于工区近地表电性结构的横向不均匀性比较大,部分测点可能存在静态效应的影响,如图9所示,其相位曲线形态未发生变化,但ρxy与ρyx曲线沿视电阻率轴上下整体错位平移。若是由地下不均匀体各向异性引起的变化,其相位曲线也应随之变化,故初步分析为浅层局部电性不均匀体引起的静态效应,具体是ρxy与ρyx曲线中的哪一支,抑或两者都有,就要结合其相邻的测点及区域地质背景进行分析识别,而后对其校正。

4 结论与建议

(1)应用数据分析和一维分析的方法,对每个测点相关参数进行分析,实时监控野外数据采集工作,以保证采集数据质量的可靠性是可行的。

(2)磁探头的埋置偏差会给数据精度带来较大的误差,建议在野外实际工作中要确保磁探头埋置的精度,以提高数据质量及工作效率。

(3)甘肃北山预选区EH4数据的特点是,在花岗岩体上频点信息丰富,视电阻率值平均大于1000Ω·m,有效探测深度可达1km;在沉积岩上高频段信号、频点稳定,平均视电阻率在n×10Ω·m左右,有效探测深度在500m以内。部分测点存在静态效应,后期处理要对其进行识别并校正。针对部分测点在频段1000～3000Hz所出现的掉频现象,建议进一步分析探讨其原因。

(4)EH4电磁系统应用于高放废物地质处置库北山预选区的岩体深部地质结构探查是可行的。

3.野外科学数据采集系统 篇三

地理学是一门横跨“自然科学”和“社会科学”的综合性学科，是研究地球表面各组分相互联系及地区差异的科学，要正确认识一个地区的自然和社会经济状况，就必须对各自然和经济要素进行调查研究，因此实践教学是高师地理科学专业重要的组成部分。高师地理科学专业是培养中学地理教师的摇篮，必须培养他们驾驭中学地理新课程的能力。而地理野外实践是对学生的一次综合性训练，对提高学生观察、分析、动手能力，开拓视野，开发智力，培养创新精神和实践能力有十分重要的作用。然而，作为地理教育重要环节的现行地理野外教学在方式、方法和内容结构等方面均存在不适应地理教育发展需要的现象，尤其在能力培养方面显得不足。所以，地理野外实践改革势在必行。

一、构建“一纵三横”野外实践教学模式

白城师范学院地理专业根据多年来的实践经验提出针对不同学生和不同教学目标设计的“一纵三横”野外实践教学模式（图1），以期充分挖掘各实习基地的科学内涵，指导各年级学生的地理野外实习。“一纵”是时间上：大一主要进行以认知为主的地理认识实习，大二开始是以学生野外技能调查训练为主的综合自然地理实习，大三是以培养学生综合研究能力为目的的区域地理实习，大四进行为期10周的毕业论文写作，四年中穿插学生的自主实习和社会实践等活动。“三横”是空间上：在三级不同的实践平台上实施学生野外技能的培养。

这种实习模式涵盖地理科学专业低、 中、高年级的不同层次学生。实习内容包括各种自然地理要素和人文地理要素，充分利用实习地丰富的资源，挖掘实习基地的深刻科学内涵。野外实习教学内容由浅入深、循序渐进，形成科学而合理的野外实践教学模式。

二、 搭建“以线串点、以点托面”三级野外实习基地

野外实习基地建设是组织野外教学工作，稳定实习教学秩序，提高教学质量和学生地理综合能力的重要保证。白城师范学院地理专业结合教学计划，建立远近结合、功能不同的分等级野外实习基地，建设的三级梯度野外实习基地如图2所示。

■

地理野外教学改革是一个系统的工程，野外实习基地建设是改革的重要内容之一。根据学生认知发展规律，构建出满足不同需要的三级野外实习基地，分别是秦皇岛的点状一维实习、阿尔山的线状二维实习和白城市及周边地区的三维面状实习。这三级野外实习基地，体现“盆地—平原—高原”、从海到陆、“暖温带—中温带—寒温带”的地理景观立体实践教学特征。

第一级实习基地——秦皇岛石门寨。石门寨地区位于秦皇岛市北28km，实习区坐落在柳江盆地，为南北延伸的低山丘陵区，北、东、西三面为高山包围，属暧温带半湿润大陆性气侯，受海洋气温的调节。将石门寨作为“点”实习基地兼顾地理要素的完整性。其优势为：第一，在柳江盆地不大的区域范围内出现较为典型和完整的地层、构造、岩浆岩等地质内容，被誉为“地学研究的天然实验室和自然博物馆”，方便实习路线和内容的安排；第二，采矿和旅游开发对柳江盆地的地质遗迹进行了不同程度的破坏，可在此考察由于人类不合理活动引发的环境问题；第三，参观不同旅游景点，观察认识旅游发展中出现的环境问题，理解旅游资源保护的重要性；第四，交通方便，登山便捷，学生食、宿、行较为方便和安全。该基地设有实习路线8条，实习内容主要是水文、地质、地貌、工矿企业、旅游地理、港口建设、城市结构等专项知识的认知实习，实习方式以“徒步考察、定点观测”为主。地理认知学习对低年级学生地理科学的兴趣培养起到良好的作用，同时强化了课堂教学中难以描述的地理要素，为后续课程学习奠定基础。

第二级实习基地——阿尔山。阿尔山市位于内蒙古自治区东北部，地处连绵起伏的大兴安岭山脉中段，被呼伦贝尔、锡林郭勒、科尔沁、蒙古四大草原所环抱。阿尔山市处于特殊的地理环境，海拔高度由西南向东北逐渐升高，全年主要受东南海洋暖湿气流与西北干寒气流影响，属寒温带大陆性季风气候，又处于大陆型高山气候区，地方小气候特征明显。阿尔山在山地气候、火山地质构造、地貌、生物地理、土壤地理、生态旅游景观方面都有非常丰富的内容。将阿尔山作为“线”实习基地，主要是把不同地理要素串联起来，在“点”实习基础上，使学生从点扩展到线，整体上理解气候、植被、土壤、水文、地貌等各自然要素的分异、特征和变化规律以及人类对自然要素的开发利用和影响，旨在培养学生实践操作能力，从知识认知上升到理论实践。以阿尔山为第二级实习基地，主要强调对野外调查技能的培训，提高动手能力，传授地理野外考察的工作方法，使学生掌握各种地理资料的获取方法，加深对地理科学知识的理解。

第三级实习基地——白城市。将白城市区域作为“面”实习基地有其地域优势，也符合白城师范学院为地方社会经济发展服务的办学理念。白城市地处吉林西部农牧交错地带，属干旱半干旱季风气候区，土地退化问题严重，是典型的生态环境脆弱区。在该区域内，土地利用类型复杂多样，植被群落丰富，有较明显的土壤带谱，水文现象和水系形成及变化有独特规律，各地理要素间相互联系、相互影响、相互作用的耦合关系密切，自然资源的开发利用和环境保护特色明显。“面”（区域）实习是一种探索与研究型实习，它在“点”与“线”实习的基础上进行。实习内容以“区域地理综合研究”为目的，是学生运用所学知识和理论方法，在对自然地理要素和人文地理要素感性认识的基础上，归纳、总结区域的自然地理综合特征及其分布规律，同时对实习区域的工业、农业、商贸、交通、旅游业做访问调查，对当地经济发展和区域（城市）规划等进行评价，并提出可持续发展的实现途径，使其深入了解地理学在区域社会经济建设中的重要作用。这种实习以三、四年级学生为宜，结合毕业论文选题进行。实习过程的设置覆盖整个白城市的自然地理、人文地理和经济地理全方位，在全面认识基础上找出某个研究课题，作为学生深入研究的对象，为完成毕业论文做好基础，同时了解和认识白城市区域地理特征规律，锻炼学生对某地区“区域地理综合研究”的方法和技能。

三、改革野外实践教学方式与评价机制

改变“由因导果”平铺直叙的“灌输式”教学方式，采取“由果溯因”的探究式和互动式教学方式，在实习过程中启发学生发现问题、分析和讨论问题。为避免出现“灌输式”实习教学过程，每到一个实习地点，指导教师首先简单介绍基本内容，然后以小组为单位开始考察，之后展开讨论和回答相应的问题。在撰写野外实习报告时，以实习小组为单位写出一份实习报告，让小组中的每一个成员都各尽其职、各负其责，经过小组成员之间的讨论、研究，最后完成一份满意的答卷。通过这种互动学习方式，会让学生的互动能力有很大提高。

野外实习成绩科学而有效的评定，是提高学生实习积极性和主动性的有效手段。过去野外实习成绩的考核大多是通过评定学生的实习报告，这种考核办法以偏概全，难以考查学生动手操作能力和创新实践能力，使实习成绩的评定流于形式。

科学的实习成绩评定应根据野外实习特点，遵循过程与结果并重的原则，采用定性与定量相结合、现场评价和阶段评价相结合的方式，从学生理论联系实际能力、独立学习能力、组织能力与合作精神、野外观察与分析及解决问题能力、获取和处理地理信息的能力等方面综合考核学生素质，促进学生能力全面发展。

随着中学课程改革的深入以及新课程标准的不断完善和贯彻，高师地理专业要密切关注地理新课程标准要求，在地理野外实习中，在学生的知识与技能、过程与方法、情感态度价值观等方面给予充分考虑。此外，利用高师学生地理专业教育实习机会，组织部分实习学校地理教师与在校大学生一起参与地理野外实习，通过共同野外实习，让在校大学生与在岗地理教师充分交流野外实习感受，为胜任中学地理教学积累经验和教学素材。

基金项目：吉林省教育科学重点规划项目“ZC12070”、吉林省教育厅重点教研项目“高师地理科学专业应用型创新人才培养模式研究与实践”共同资助。endprint

地理学是一门横跨“自然科学”和“社会科学”的综合性学科，是研究地球表面各组分相互联系及地区差异的科学，要正确认识一个地区的自然和社会经济状况，就必须对各自然和经济要素进行调查研究，因此实践教学是高师地理科学专业重要的组成部分。高师地理科学专业是培养中学地理教师的摇篮，必须培养他们驾驭中学地理新课程的能力。而地理野外实践是对学生的一次综合性训练，对提高学生观察、分析、动手能力，开拓视野，开发智力，培养创新精神和实践能力有十分重要的作用。然而，作为地理教育重要环节的现行地理野外教学在方式、方法和内容结构等方面均存在不适应地理教育发展需要的现象，尤其在能力培养方面显得不足。所以，地理野外实践改革势在必行。

一、构建“一纵三横”野外实践教学模式

白城师范学院地理专业根据多年来的实践经验提出针对不同学生和不同教学目标设计的“一纵三横”野外实践教学模式（图1），以期充分挖掘各实习基地的科学内涵，指导各年级学生的地理野外实习。“一纵”是时间上：大一主要进行以认知为主的地理认识实习，大二开始是以学生野外技能调查训练为主的综合自然地理实习，大三是以培养学生综合研究能力为目的的区域地理实习，大四进行为期10周的毕业论文写作，四年中穿插学生的自主实习和社会实践等活动。“三横”是空间上：在三级不同的实践平台上实施学生野外技能的培养。

这种实习模式涵盖地理科学专业低、 中、高年级的不同层次学生。实习内容包括各种自然地理要素和人文地理要素，充分利用实习地丰富的资源，挖掘实习基地的深刻科学内涵。野外实习教学内容由浅入深、循序渐进，形成科学而合理的野外实践教学模式。

二、 搭建“以线串点、以点托面”三级野外实习基地

野外实习基地建设是组织野外教学工作，稳定实习教学秩序，提高教学质量和学生地理综合能力的重要保证。白城师范学院地理专业结合教学计划，建立远近结合、功能不同的分等级野外实习基地，建设的三级梯度野外实习基地如图2所示。

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地理野外教学改革是一个系统的工程，野外实习基地建设是改革的重要内容之一。根据学生认知发展规律，构建出满足不同需要的三级野外实习基地，分别是秦皇岛的点状一维实习、阿尔山的线状二维实习和白城市及周边地区的三维面状实习。这三级野外实习基地，体现“盆地—平原—高原”、从海到陆、“暖温带—中温带—寒温带”的地理景观立体实践教学特征。

第一级实习基地——秦皇岛石门寨。石门寨地区位于秦皇岛市北28km，实习区坐落在柳江盆地，为南北延伸的低山丘陵区，北、东、西三面为高山包围，属暧温带半湿润大陆性气侯，受海洋气温的调节。将石门寨作为“点”实习基地兼顾地理要素的完整性。其优势为：第一，在柳江盆地不大的区域范围内出现较为典型和完整的地层、构造、岩浆岩等地质内容，被誉为“地学研究的天然实验室和自然博物馆”，方便实习路线和内容的安排；第二，采矿和旅游开发对柳江盆地的地质遗迹进行了不同程度的破坏，可在此考察由于人类不合理活动引发的环境问题；第三，参观不同旅游景点，观察认识旅游发展中出现的环境问题，理解旅游资源保护的重要性；第四，交通方便，登山便捷，学生食、宿、行较为方便和安全。该基地设有实习路线8条，实习内容主要是水文、地质、地貌、工矿企业、旅游地理、港口建设、城市结构等专项知识的认知实习，实习方式以“徒步考察、定点观测”为主。地理认知学习对低年级学生地理科学的兴趣培养起到良好的作用，同时强化了课堂教学中难以描述的地理要素，为后续课程学习奠定基础。

第二级实习基地——阿尔山。阿尔山市位于内蒙古自治区东北部，地处连绵起伏的大兴安岭山脉中段，被呼伦贝尔、锡林郭勒、科尔沁、蒙古四大草原所环抱。阿尔山市处于特殊的地理环境，海拔高度由西南向东北逐渐升高，全年主要受东南海洋暖湿气流与西北干寒气流影响，属寒温带大陆性季风气候，又处于大陆型高山气候区，地方小气候特征明显。阿尔山在山地气候、火山地质构造、地貌、生物地理、土壤地理、生态旅游景观方面都有非常丰富的内容。将阿尔山作为“线”实习基地，主要是把不同地理要素串联起来，在“点”实习基础上，使学生从点扩展到线，整体上理解气候、植被、土壤、水文、地貌等各自然要素的分异、特征和变化规律以及人类对自然要素的开发利用和影响，旨在培养学生实践操作能力，从知识认知上升到理论实践。以阿尔山为第二级实习基地，主要强调对野外调查技能的培训，提高动手能力，传授地理野外考察的工作方法，使学生掌握各种地理资料的获取方法，加深对地理科学知识的理解。

第三级实习基地——白城市。将白城市区域作为“面”实习基地有其地域优势，也符合白城师范学院为地方社会经济发展服务的办学理念。白城市地处吉林西部农牧交错地带，属干旱半干旱季风气候区，土地退化问题严重，是典型的生态环境脆弱区。在该区域内，土地利用类型复杂多样，植被群落丰富，有较明显的土壤带谱，水文现象和水系形成及变化有独特规律，各地理要素间相互联系、相互影响、相互作用的耦合关系密切，自然资源的开发利用和环境保护特色明显。“面”（区域）实习是一种探索与研究型实习，它在“点”与“线”实习的基础上进行。实习内容以“区域地理综合研究”为目的，是学生运用所学知识和理论方法，在对自然地理要素和人文地理要素感性认识的基础上，归纳、总结区域的自然地理综合特征及其分布规律，同时对实习区域的工业、农业、商贸、交通、旅游业做访问调查，对当地经济发展和区域（城市）规划等进行评价，并提出可持续发展的实现途径，使其深入了解地理学在区域社会经济建设中的重要作用。这种实习以三、四年级学生为宜，结合毕业论文选题进行。实习过程的设置覆盖整个白城市的自然地理、人文地理和经济地理全方位，在全面认识基础上找出某个研究课题，作为学生深入研究的对象，为完成毕业论文做好基础，同时了解和认识白城市区域地理特征规律，锻炼学生对某地区“区域地理综合研究”的方法和技能。

三、改革野外实践教学方式与评价机制

改变“由因导果”平铺直叙的“灌输式”教学方式，采取“由果溯因”的探究式和互动式教学方式，在实习过程中启发学生发现问题、分析和讨论问题。为避免出现“灌输式”实习教学过程，每到一个实习地点，指导教师首先简单介绍基本内容，然后以小组为单位开始考察，之后展开讨论和回答相应的问题。在撰写野外实习报告时，以实习小组为单位写出一份实习报告，让小组中的每一个成员都各尽其职、各负其责，经过小组成员之间的讨论、研究，最后完成一份满意的答卷。通过这种互动学习方式，会让学生的互动能力有很大提高。

野外实习成绩科学而有效的评定，是提高学生实习积极性和主动性的有效手段。过去野外实习成绩的考核大多是通过评定学生的实习报告，这种考核办法以偏概全，难以考查学生动手操作能力和创新实践能力，使实习成绩的评定流于形式。

科学的实习成绩评定应根据野外实习特点，遵循过程与结果并重的原则，采用定性与定量相结合、现场评价和阶段评价相结合的方式，从学生理论联系实际能力、独立学习能力、组织能力与合作精神、野外观察与分析及解决问题能力、获取和处理地理信息的能力等方面综合考核学生素质，促进学生能力全面发展。

随着中学课程改革的深入以及新课程标准的不断完善和贯彻，高师地理专业要密切关注地理新课程标准要求，在地理野外实习中，在学生的知识与技能、过程与方法、情感态度价值观等方面给予充分考虑。此外，利用高师学生地理专业教育实习机会，组织部分实习学校地理教师与在校大学生一起参与地理野外实习，通过共同野外实习，让在校大学生与在岗地理教师充分交流野外实习感受，为胜任中学地理教学积累经验和教学素材。

基金项目：吉林省教育科学重点规划项目“ZC12070”、吉林省教育厅重点教研项目“高师地理科学专业应用型创新人才培养模式研究与实践”共同资助。endprint

地理学是一门横跨“自然科学”和“社会科学”的综合性学科，是研究地球表面各组分相互联系及地区差异的科学，要正确认识一个地区的自然和社会经济状况，就必须对各自然和经济要素进行调查研究，因此实践教学是高师地理科学专业重要的组成部分。高师地理科学专业是培养中学地理教师的摇篮，必须培养他们驾驭中学地理新课程的能力。而地理野外实践是对学生的一次综合性训练，对提高学生观察、分析、动手能力，开拓视野，开发智力，培养创新精神和实践能力有十分重要的作用。然而，作为地理教育重要环节的现行地理野外教学在方式、方法和内容结构等方面均存在不适应地理教育发展需要的现象，尤其在能力培养方面显得不足。所以，地理野外实践改革势在必行。

一、构建“一纵三横”野外实践教学模式

白城师范学院地理专业根据多年来的实践经验提出针对不同学生和不同教学目标设计的“一纵三横”野外实践教学模式（图1），以期充分挖掘各实习基地的科学内涵，指导各年级学生的地理野外实习。“一纵”是时间上：大一主要进行以认知为主的地理认识实习，大二开始是以学生野外技能调查训练为主的综合自然地理实习，大三是以培养学生综合研究能力为目的的区域地理实习，大四进行为期10周的毕业论文写作，四年中穿插学生的自主实习和社会实践等活动。“三横”是空间上：在三级不同的实践平台上实施学生野外技能的培养。

这种实习模式涵盖地理科学专业低、 中、高年级的不同层次学生。实习内容包括各种自然地理要素和人文地理要素，充分利用实习地丰富的资源，挖掘实习基地的深刻科学内涵。野外实习教学内容由浅入深、循序渐进，形成科学而合理的野外实践教学模式。

二、 搭建“以线串点、以点托面”三级野外实习基地

野外实习基地建设是组织野外教学工作，稳定实习教学秩序，提高教学质量和学生地理综合能力的重要保证。白城师范学院地理专业结合教学计划，建立远近结合、功能不同的分等级野外实习基地，建设的三级梯度野外实习基地如图2所示。

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地理野外教学改革是一个系统的工程，野外实习基地建设是改革的重要内容之一。根据学生认知发展规律，构建出满足不同需要的三级野外实习基地，分别是秦皇岛的点状一维实习、阿尔山的线状二维实习和白城市及周边地区的三维面状实习。这三级野外实习基地，体现“盆地—平原—高原”、从海到陆、“暖温带—中温带—寒温带”的地理景观立体实践教学特征。

第一级实习基地——秦皇岛石门寨。石门寨地区位于秦皇岛市北28km，实习区坐落在柳江盆地，为南北延伸的低山丘陵区，北、东、西三面为高山包围，属暧温带半湿润大陆性气侯，受海洋气温的调节。将石门寨作为“点”实习基地兼顾地理要素的完整性。其优势为：第一，在柳江盆地不大的区域范围内出现较为典型和完整的地层、构造、岩浆岩等地质内容，被誉为“地学研究的天然实验室和自然博物馆”，方便实习路线和内容的安排；第二，采矿和旅游开发对柳江盆地的地质遗迹进行了不同程度的破坏，可在此考察由于人类不合理活动引发的环境问题；第三，参观不同旅游景点，观察认识旅游发展中出现的环境问题，理解旅游资源保护的重要性；第四，交通方便，登山便捷，学生食、宿、行较为方便和安全。该基地设有实习路线8条，实习内容主要是水文、地质、地貌、工矿企业、旅游地理、港口建设、城市结构等专项知识的认知实习，实习方式以“徒步考察、定点观测”为主。地理认知学习对低年级学生地理科学的兴趣培养起到良好的作用，同时强化了课堂教学中难以描述的地理要素，为后续课程学习奠定基础。

第二级实习基地——阿尔山。阿尔山市位于内蒙古自治区东北部，地处连绵起伏的大兴安岭山脉中段，被呼伦贝尔、锡林郭勒、科尔沁、蒙古四大草原所环抱。阿尔山市处于特殊的地理环境，海拔高度由西南向东北逐渐升高，全年主要受东南海洋暖湿气流与西北干寒气流影响，属寒温带大陆性季风气候，又处于大陆型高山气候区，地方小气候特征明显。阿尔山在山地气候、火山地质构造、地貌、生物地理、土壤地理、生态旅游景观方面都有非常丰富的内容。将阿尔山作为“线”实习基地，主要是把不同地理要素串联起来，在“点”实习基础上，使学生从点扩展到线，整体上理解气候、植被、土壤、水文、地貌等各自然要素的分异、特征和变化规律以及人类对自然要素的开发利用和影响，旨在培养学生实践操作能力，从知识认知上升到理论实践。以阿尔山为第二级实习基地，主要强调对野外调查技能的培训，提高动手能力，传授地理野外考察的工作方法，使学生掌握各种地理资料的获取方法，加深对地理科学知识的理解。

第三级实习基地——白城市。将白城市区域作为“面”实习基地有其地域优势，也符合白城师范学院为地方社会经济发展服务的办学理念。白城市地处吉林西部农牧交错地带，属干旱半干旱季风气候区，土地退化问题严重，是典型的生态环境脆弱区。在该区域内，土地利用类型复杂多样，植被群落丰富，有较明显的土壤带谱，水文现象和水系形成及变化有独特规律，各地理要素间相互联系、相互影响、相互作用的耦合关系密切，自然资源的开发利用和环境保护特色明显。“面”（区域）实习是一种探索与研究型实习，它在“点”与“线”实习的基础上进行。实习内容以“区域地理综合研究”为目的，是学生运用所学知识和理论方法，在对自然地理要素和人文地理要素感性认识的基础上，归纳、总结区域的自然地理综合特征及其分布规律，同时对实习区域的工业、农业、商贸、交通、旅游业做访问调查，对当地经济发展和区域（城市）规划等进行评价，并提出可持续发展的实现途径，使其深入了解地理学在区域社会经济建设中的重要作用。这种实习以三、四年级学生为宜，结合毕业论文选题进行。实习过程的设置覆盖整个白城市的自然地理、人文地理和经济地理全方位，在全面认识基础上找出某个研究课题，作为学生深入研究的对象，为完成毕业论文做好基础，同时了解和认识白城市区域地理特征规律，锻炼学生对某地区“区域地理综合研究”的方法和技能。

三、改革野外实践教学方式与评价机制

改变“由因导果”平铺直叙的“灌输式”教学方式，采取“由果溯因”的探究式和互动式教学方式，在实习过程中启发学生发现问题、分析和讨论问题。为避免出现“灌输式”实习教学过程，每到一个实习地点，指导教师首先简单介绍基本内容，然后以小组为单位开始考察，之后展开讨论和回答相应的问题。在撰写野外实习报告时，以实习小组为单位写出一份实习报告，让小组中的每一个成员都各尽其职、各负其责，经过小组成员之间的讨论、研究，最后完成一份满意的答卷。通过这种互动学习方式，会让学生的互动能力有很大提高。

野外实习成绩科学而有效的评定，是提高学生实习积极性和主动性的有效手段。过去野外实习成绩的考核大多是通过评定学生的实习报告，这种考核办法以偏概全，难以考查学生动手操作能力和创新实践能力，使实习成绩的评定流于形式。

科学的实习成绩评定应根据野外实习特点，遵循过程与结果并重的原则，采用定性与定量相结合、现场评价和阶段评价相结合的方式，从学生理论联系实际能力、独立学习能力、组织能力与合作精神、野外观察与分析及解决问题能力、获取和处理地理信息的能力等方面综合考核学生素质，促进学生能力全面发展。

随着中学课程改革的深入以及新课程标准的不断完善和贯彻，高师地理专业要密切关注地理新课程标准要求，在地理野外实习中，在学生的知识与技能、过程与方法、情感态度价值观等方面给予充分考虑。此外，利用高师学生地理专业教育实习机会，组织部分实习学校地理教师与在校大学生一起参与地理野外实习，通过共同野外实习，让在校大学生与在岗地理教师充分交流野外实习感受，为胜任中学地理教学积累经验和教学素材。

4.野外科学数据采集系统 篇四

地点一：下苇甸

片流和坡积物:大气降落的雨水或雪水中一部分通过蒸发回到大气，一部分渗透到地下成为地下水，其余约1/3水体形成地表水流。起初，降水向下沿自然斜坡均匀流动，其流速小、水层薄，水流方向受地面起伏影响大，无固定流向，成为网状细流，称为片流。片流能比较均匀地洗刷山坡上的松散物质。由片流搬运的物质一般在山坡的凹入部位或山麓堆积起来，形成坡积物。坡积物在山麓地带常连接成覆盖斜坡的群状地形，称为坡积裙。坡积物成分单一，与山坡上的基岩一致；颗粒较细，通常以砂、粉砂、粉砂质粘土为主，偶夹有细小的岩屑砾石，磨圆度与分选性差，略具与坡向一致的层理。

过桥后可见河流沉积作用形成的堆积物，即冲积物，一层一层的（粗细间隔反映出层面），表现为粗砾石与碎屑物的二元结构，砾石有一定的磨圆度和分选性。此处冲积物位于桥的上方，是由早期河流的堆积形成，上面平坦，早先的河漫滩高出河床成为阶地。

在间歇性河道两侧山坡上，分布着多条冲沟（冲沟由洪流的冲蚀作用形成），呈V字形；在冲沟中几乎没有沉积物，大量的碎屑物质在冲沟出口处堆积，构成洪积扇（洪积扇：洪流沉积作用形成的沉积物称为洪积物，绝大部分洪积物在冲沟出口处沉积，在地貌上呈扇状地形，故称为洪积扇）。在接近扇顶的部位地形坡度大，洪积物厚度较大，主要由粗大的砾石组成，砾石的磨圆度与分选性都很差；从洪积扇的上部到边缘，地形变缓，洪积物厚度变小，颗粒变细，由砂过渡为粉砂和粘土，并出现层理；洪积物的成分较简单，与山坡及冲沟中的基岩一致。

河床边上可见一些板岩，棱角状，无磨圆度；此处板岩是受高温烘烤发生变质作用而形成，含矿物结晶，且矿物分布均匀，相对致密，其原岩为泥岩。此处其他岩石：石灰岩（有层理，次圆状），岩浆岩（此处岩浆岩为侵入岩，中粒结构，含有黑白两种矿物，黑为角闪石，白为斜长石），大理岩（变质岩，此处白色），砾岩（层状，有粘性）。

继续走可见河曲（由河流凹岸受侵蚀、凸岸发生堆积形成）。在河水单向环流作用下，主流线偏向并冲击凹岸，河湾最大弯曲点往下游迁移；在单向环流作用下，凹岸不断地被侵蚀、掏空，并发生重力崩塌而后退；凸岸则不断地发生堆积并向前推进，从而形成河曲。这里可见凹岸大多有基岩出露，坡度很陡；而凸岸有大量的沉积物，坡度很缓。

地点二：丁家滩东小山丘

此处比现代河床高40余米，显然不会被洪水所淹没。在小路边近山顶和山顶处，可见一层厚度约2～3m的砾石层，砾石成分为从异地搬运来的、抗风化能力强的岩石碎屑，磨圆度和分选性均较好，粒径多为2～5cm，含较多的红色粘土，故砾石表面呈砖红色。根据砾石特征推断，该砾石层为冲积物，也就是由河流沉积作用形成的。由此可知，该砾石层构成了永定河较高处的阶地，属于Ⅲ级阶地。实际上，这个谷地与点处相连的部位是中更新世时期的一条古河谷。

该处以西有一个大致东西向延伸的、横断面近似于“V”字形的谷地。该谷地底部的高度与点处的基本相同，或前者略高一点。

阶地的形成与地壳运动有关。多级阶地：永定河边发育着河漫滩；丁家滩村建在Ⅰ级阶地上；丁家滩村以西和上述谷地之间有一块略向河床倾斜的、较平坦的地面，属于Ⅱ级阶地；点处属于Ⅲ级阶地。这表明自中更新世以来，该地区发生过三次相对短暂的、快速的上升运动，从而形成了这三级阶地。

深切河曲：在点处及路线沿途可以看到，永定河已是极度弯曲，但是河床一侧或两侧的谷坡却很陡，即类似于深切河曲。这说明从中更新世开始，该地区快速上升时期是短暂的；而长期则处于较稳定的时期，侧蚀作用广泛进行，形成河曲，并曾发生河流改道，后来地壳上升，侵蚀基准面下降，下蚀作用加强，从而形成了深切河曲。另外，由公路至点处，沿途

可以看到层理很清楚的沉积岩。

地点三：军庄南约1km铁路边

下二叠纪厚层粗砂岩夹细砂岩、粉砂岩，岩性分层及层理都很明显。受构造运动影响，地层已发生倾斜。在厚层粗砂岩中发育规模较大的斜层理，它与上、下岩层面相交的角度大小不同，并且能看到有些岩层中由下往上砂的粒度有明显的变化，由此可以判断沉积时水的流动方向及岩层的顶底面。

上述地层中发育一系列的构造节理，把岩石切割成大小不等的块体。此处还发育一条小断层，岩层被错断，两盘发生了相对位移，断层面较平缓，上盘相对下降，为正断层。

沿铁路向南至隧道口有一处侏罗纪玄武岩。岩石呈浅紫红色，隐晶质结构，仔细观察岩石块发现有杏仁状构造，杏仁体位置为原来的气孔，被CaCO3、SiO2溶液填充。气孔规则，近似圆或椭圆。杏仁体成分主要为方解石或石英。岩石中裂隙较发育，且多被方解石所充填。另有针状浅色矿物是斜长石。这套玄武岩层平行不整合覆盖在下二叠统砂岩之上，两者之间缺失了上二叠系和三叠系。

地点四：大觉寺

大觉寺后山有大量花岗岩，本是白垩纪3公里以下形成的深层侵入岩，因地壳抬升而出露地表，岩石呈中、粗粒等粒结构，块状构造，晶体结构为显晶质，总体呈灰白色，细看有三种颜色的矿物，主要矿物为斜长石、钾长石、石英，次要矿物有黑云母、角闪石。

球形风化：花岗岩中发育三组节理，它们相互之间近于垂直或大角度相交，把岩石切割成长方体、菱面体或不规则状块体。这些岩块的角、棱最容易遭受风化破坏，并且在节理面上也产生由表及里的风化作用（可见层状剥落现象），最终岩块被改造成大小不等的球体或椭球体。

5.野外科学数据采集系统 篇五

地球系统科学数据共享标准规范体系研究与应用

地球系统科学是地球科学发展的一个新的历史阶段,其以地球系统及其整体行为作为研究对象,迫切需要大量多学科、多来源、多类型、综合性地学数据资源的支撑.针对这一需求,我国国家科技基础条件平台设立了“地球系统科学数据共享网”这一支撑条件.为了构建该支撑条件的标准规范环境,本文分析了地球系统科学数据的特征,剖析了“研究型”数据对标准规范的需求,指出了其面临的3个关键问题.研究了地球系统科学数据共享的概念模式,根据定义的4条基本原则,分析了地球系统科学数据共享标准规范体系的定位,构建其体系结构.该体系结构包括4个大类,即机制条例类、数据管理类、平台开发类、数据服务类,具体包括18项条例、办法、规范和技术标准.其中,地球系统科学数据共享联盟章程、核心元数据标准、数据质量管理办法、数据分类标准是该体系中的`引领性、核心标准规范.经过近6年的研究和应用,目前该标准规范体系已经在地球系统科学数据共享网的总中心和13个分中心试用,取得了良好的运行服务效果.未来,地球系统科学数据共享标准规范将“向下”、“向上”两个方向继续发展.

作 者：王卷乐 孙九林 WANG Juanle SUN Jiulin 作者单位：中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室,北京,100101刊 名：地理科学进展 ISTIC PKU英文刊名：PROGRESS IN GEOGRAPHY年，卷(期)：200928(6)分类号：P2关键词：地球系统科学 数据共享 标准规范 条件平台 earth system science data sharing standards and specifications facility

6.VSP勘探野外采集信息化模式 篇六

1 VSP勘探井周期性信息构建模式

1.1 VSP勘探项目特点

VSP技术在勘测活动中应用的突出特点就是采集工作的工期短、采集工区较为分散、采集数据量小。在勘探实践中传统的地震勘探采集往往需要数个月的时间, 但是VSP测井的数据采集活动一般只会持续几天;在传统的的证测量模式中一个测量队伍一年只能完成1-2个项目的勘探。而同一时间内VSP测井队伍可以完成20-30井次的勘测活动, 所以勘测的工区相对传统测量方法较为分散;与传统地震测量法动辄数万炮的测量数据相比, VSP测井队伍的野外数据采集往往只有150-300个采集点, 所以相对而言采集的数据量较小。

1.2 VSP勘探信息数据特征

VSP技术在勘探活动中表现出较强的数量性和相关性, 大量的数据信息在反映目标地区的地质信息的同时, 也反应出VSP系统自身在某一个时间点上的状态;如果说传统的地震勘探是一种需要多个专业密切配合的勘探活动, 那么VSP就是一个与其他专业有着较大相关性的勘探活动, 其勘探的数据可以为勘探活动不同的部门提供定性、定量分析[1]。

2 VSP勘探井周期信息参数体系

VSP技术的应用活动中勘探信息参数的选择十分重要, 参数体系自身也处在不断的变化发展过程中, 通过对VSP系统在运行过程中的工作量、质量指标的监控就能够反映出VSP勘探的活动和成果。在具体的应用实践中通常会采用以下几种综合性参数对VSP测井的工作状态进行监测[2]。

2.1 井次

在实际应用中井次都是勘探系统运行效率的主要考察因素, VSP队伍勘探施工能力基本上以一定时间内的井次来表示。

2.2 物理点数

在实际应用中, 通常会以VSP系统在单次勘探活动中勘测的物理点数, 来确定VSP测井完成的工作量。

2.3 平均优良率

在阶段性评价活动中, 通常会以VSP队伍在一定时间内开展勘探活动的质量进行平均进行评估。

3 VSP勘探生产信息系统现状分析

3.1 VSP勘探生产信息系统现状

VSP勘探生产信息系统在运行中存在着较为严重的参数填报随意性问题, 因为在勘探实践活动中, 参数报表的设计往往更加适用于地面地震队, 对于参加评议的VSP队伍, 为了保证表达的全面性, VSP数据分析人员往往会在具体填报活动中参考其他参数进行数据的随意填报, 往往会对数据整体的准确性留下隐患[3]。

当前VSP勘探生产信息系统在应用中, 简单的套用常用数据分析报表, 往往会导致VSP勘探活动中的一些数据无法准确填报, 或者造成报表分析人员对勘探数据的误读。

数据分析图是VSP勘探系统的一种具象的精确展示方式, 数据分析图本应该精确的分类并表达, 但是当前由于VSP勘探活动中参数选择的随意性, 导致数据分析图绘制过程中的主要坐标轴和坐标轴上的刻度值标注产生随意性, 使得数据分析图的精确表达面临困到。

3.2 VSP勘探生产信息系统的改进方向

在VSP勘探生产信息系统在勘探活动中的应用也有较长的历史, 在勘探施工方法、仪器设备等方面都有了很大的进步。在VSP勘探活动中客观公正的反映事物的现状, 是数据采集永恒的主题, 顺应这一发展指导理念当前VSP数据信息体系改进应该以运行中的数据指标体系为主要内容, 按照VSP数据信息系统运行中的实际制定一套科学的、适用于VSP技术的数据指标体系, 明确规范信息构建的标准和要求, 提高数据的质量, 使数据的分类更加准确。其次, 要对现行的管理制度进行结合现代勘探实际的梳理, 将其中过时的、不使用的数据项目删除, 增设与生产实际相符的信息内容[4]。

4 结语

VSP勘探作为一种重要的野外数据采集技术, 其对野外信息采集的发展和完善有着重要的意义, 当前VSP勘探在实际应用中存在着一些实践应用问题, 对野外数据采集工作的质量和效率产生了较为严重的影响, 本文从VSP勘探井周期性信息构建模式、VSP勘探井周期信息参数体系、VSP勘探生产信息系统现状分析三个方面对这一问题进行了简要分析, 以期为VSP勘探野外采集信息化模式应用水平的提升提供支持和借鉴。

参考文献

[1]刘维伟.开展VSP关键过程控制, 提高勘探时效[J].科技资讯, 2013, 29:76.

[2]倪宇东.可控震源地震勘探新方法研究与应用[D].中国地质大学, 2012.

[3]章雪松.VSP方法及在地层吸收系数提取中的应用[D].长江大学, 2012.

7.野外科学数据采集系统 篇七

关键词：滨海滩涂,环境科学,野外实践,教学研究

野外实践教学是高校教学工作的重要补充, 也是学生掌握知识、提高素质的重要途径, 实践教学体系的建设直接决定了人才培养的质量[1]。环境科学专业重点研究人与自然的相互关系, 因此对野外实践教学的要求相对更高。野外实践教学体系建设对环境科学复合型人才的培养至关重要, 目前已引起各方面的高度重视。然而, 受传统和条件所限, 目前环境科学专业野外实践教学工作开展尚不完善, 难以满足现今人才培养的需要。笔者通过对盐城地区沿海滩涂湿地这一独特地理优势的分析, 提出了利用其构建环境科学专业野外实践教学体系的构想。目的在于抛砖引玉, 引起环境科学教师的关注, 根据当地实际自然条件完善环境科学专业野外教学实践, 提高学生素质。

一、环境科学专业野外实践教学的重要性

野外实践教学是环境科学专业教学过程中必不可少的一个环节, 也是培养学生实践能力、创新能力和团队精神的综合性训练环节。教育部下发的《关于加强高等学校本科教学工作, 提高教学质量的若干意见》中指出:实践教学对于提高学生综合素质、培养学生创新精神与实践能力具有特殊作用。无论从理论联系实际的角度看, 还是从体现学生素质教育和创新能力与实践能力培养的要求看, 加强野外实习对生态学及其相关专业的学生来说, 都是十分必要和迫切的教学环节[2]。野外实践教学的目标不仅是将书本上的知识在实践中加以理解和强化, 而且是训练学生野外工作和独立研究能力的重要措施。其目标定位已不再是单纯的理论教学和实验教学的延续, 而是在学习理论的同时, 对野外调查的方法和步骤、样品采集与处理、野外仪器工具的使用和维护、野外数据的分析与处理等进行学习和实践, 这样不但能巩固环境科学基本知识, 对环境问题产生直观认识, 而且能够在实践活动中了解知识获得的过程、经历知识价值生成的过程, 从而主动构建自己的知识结构, 锻炼学生独立从事环境科学野外工作的能力及独立进行专题研究的能力。这是理论教学和实验教学所不能取代的。此外, 环境科学的野外实践也是学生岗前培训的重要场所和手段。环境科学理论性较强, 与毕业后的实际工作要求有较大差距。利用野外实践教学把学校所学知识转化为实际的动手动口能力, 培养相关的沟通能力和合作能力对于学生毕业后顺利开展工作提供了演习的平台, 因此野外实践教学不仅是学生理论联系实际的场所, 更是参加工作前, 接触社会、接触生产实际的重要基地[3]。

二、利用滨海滩涂湿地进行环境科学专业野外实践教学的优势与可行性

一个良好实习区域的选择也是成功开展野外实践教学的重要前提, 盛桂莲等[4]和杨晓菁等[2]人为:生态学教学实习地点的选择应具备以下几个条件:生物资源丰富, 植被类型多样;相关的自然和社会资料翔实;交通便利, 生活设施完备;最好已与有关单位建立教学基地共建或有教学合作关系。与生态学类似的环境科学野外实践教学也应具备类似的条件。滨海滩涂湿地是一种重要的湿地类型, 是大陆与海洋的交界带, 在全球环境变化中起着重要作用。盐城地区拥有全国最大的平原性淤长型滩涂湿地, 是开展环境科学野外实践教学的理想场所。然而过去并没有意识到滩涂湿地在环境科学教学中的重要作用。近年来, 随着环境科学人才培养要求的提高, 利用地域优势 (如滩涂湿地) 进行野外实践教学逐渐引起重视。滩涂湿地具有野外实践教学的独特优势:典型性。盐城地区拥有全国最典型的滨海滩涂湿地类型, 大量原生滩涂作为自然保护区被完整保存下来, 此外, 现代农业和工业等人为强干扰下的滩涂湿地变迁过程也非常显著;全面性。滩涂湿地是海洋和陆地的交错带, 包含环境科学研究的各个界面和介质过程, 不但可以研究自然状况下的环境过程, 也可以研究人为影响下的环境变迁;多样性。滩涂湿地涵盖了环境科学研究的各个方面, 水质学、土壤学、动物学、植物学、环境工程、生态工程等均可以在滩涂湿地中找到研究对象。海洋景观、大陆景观、湿地景观结合自然保护区生物多样性, 构成了教学潜力巨大的盐城滨海滩涂湿地体系。利用滩涂湿地进行科学专业野外实践教学不但能使学生加强直观印象, 巩固所学的各方面的知识, 而且能够培养兴趣点, 找到自己今后努力的方向。

三、利用滩涂湿地进行科学专业野外实践教学体系的构建

滩涂湿地野外实践教学资源极其丰富, 然而目前尚未没有形成完成的野外实践教学体系。笔者建议将盐城地区滩涂湿地资源进行有效整合, 共同构建滩涂湿地环境科学野外实践教学体系, 该体系的构建将对环境科学实践教育和创新性人才培养具有重要意义。

1.教学内容的构建。滩涂湿地教学体系基本组成应包括三条主线: (1) 自然状态下的滩涂湿地。使学生巩固加强《环境化学》、《生态学》、《微生物学》等各基础课程的内容, 并形成直观印象。 (2) 人为干扰下的滩涂湿地。使学生加强对《污染生态学》、《土壤学》等课程的认识, 并对目前我国工农业污染现状有直观的了解。 (3) 污染控制措施。利用滩涂湿地中的工农业污染源及其环境工程和生态工程控制途径, 加强对《水污染控制》、《环境工程》等课程的认识, 从实践中认识并熟悉各种工程措施。野外教学实践体系应该囊括环境化学、土壤学、水文学、水质学、生态学、环境工程、水污染控制等课程, 在课堂理论学习基础上进行全面、系统的野外实践教学活动[1]。实践教学活动应针对不同课程, 因地制宜、因材施教, 充分利用滩涂湿地资源, 采用学生喜闻乐见的形式进行, 在实践教学同时, 将书本知识和目前国内外最新研究动态相结合, 让学生自己发现问题、解决问题, 并反馈于课堂教学, 形成完整的教学过程。

2.教学方法的构建。大自然是最理想的天然实验室, 环境科学是研究人与自然关系的科学, 更需要走进大自然。课本上枯燥的内容需要与野外实践相结合才能产生最好的教学效果。滩涂湿地为环境科学专业学生提供了理想场所, 但还需要注意教学方法的选择。良好的教学方法能起到再教育的目的, 而不会转变成单纯的旅游。通常可采用现场细致观察法、现场启发讲授法、现场操作教学法、现场知识竞答、工作目标设定等各种方法进行, 通过启发、引导, 拓宽学生知识面、启发思路、激发学习兴趣。在野外实践过程中这些教学方法要灵活运用, 以达到最好效果。在野外实践基础上, 编写实践教材、制作多媒体, 并通过反复实践, 不断凝练、改进, 提高教学水平[1]。

3.创新能力和合作能力的培养。学生创新能力是目前高校教育的重要目标之一, 也是人才培养的关键。野外实践教学体系对培养学生创新能力具有重要推动作用。单一的课本宣讲难以激发学生的学习兴趣, 滩涂湿地丰富的教学资源加上教师适当的教学方法, 势必能够极大地提高学生的自主创新能力。野外情况复杂多变, 需要学生能够灵活应变, 教师现场提出的目标任务学生须组队加以完成, 这对于培养学生的沟通能力和团队合作能力也具有重要作用。

4.考核体系的构建。野外实践教学体系的考核不同于课堂考核, 更注重学生各方面能力的考核。通过在野外对学生完成实践工作过程的全面审视, 比如任务完成情况、现场问答、实习报告等[5], 从中判断其学习能力、语言能力、团队合作能力、沟通能力、领导能力等, 这比在课堂中的笔试考核更能反映学生的综合素质。在考核后反馈给学生, 促进其进一步成长, 同时反馈于教学中, 为改进教学、提高教学质量提供依据。

盐城地区得天独厚的滩涂湿地资源为环境科学野外实践教学体系的构建提供了良好条件, 利用滩涂湿地进行环境科学野外实践教学不仅能满足本地区本专业学生的需求, 而且能够吸引国内相关院校相关专业师生前来学习、研究。将地理优势、人才优势进行有效整合的野外实践教学不但有利于环境科学学科的蓬勃发展和创新性人才的培养, 而且对我国经济与环境的和谐发展具有积极意义。

参考文献

[1]杨仁超, 樊爱萍, 韩作振, 李增学, 李旭平.山东野外地质走廊实践教学体系的构建及意义[J].高等理科教育, 2012, (3) :134-137.

[2]杨晓菁, 顾延生, 葛继稳“.普通生态学”野外实践教学模式初探[J].中国地质教育, 2009, (4) :114-117.

[3]翟伟峰, 刘省非, 王英利, 王永杰.21世纪高师地理野外实践教学改革探讨[J].继续教育研究, 2004, (6) :82-84.

[4]盛桂莲, 程丹丹, 侯新东.关于庐山植物学认知实习的总结与建议[J].高教论坛, 2007, (6) :96-99.