数智融合赋能资源认知,天地联动解码环境演变——2023级资源环境科学专业“从机房到田野”综合实习纪实

发布者:周思尧发布时间:2026-08-10浏览次数:98

上海师范大学2023级资源环境科学专业学子,以专业技术为工具,在校园机房、郊野湿地多维课堂中开展了一场融合测绘遥感、空间大数据分析、生态监测与社会调研的全方位专业综合实训。

2026年7月6-10日,在专业负责人马群老师以及程倩雯、胡熠娜、肖黎姗、王亮绪、付晶等老师的指导下,同学们依次完成校园地图测绘、示范区水体景观格局演变解析、上海大学生碳普惠行为调研、长三角示范区POI城市服务设施空间分析、青西郊野公园遥感野外综合认知五大专题实践。实习场地覆盖上海师范大学奉贤校区、青西郊野公园、校内GIS机房等。在实习过程中,同学们依托全站仪、手持GNSS、无人机遥感、Landsat卫星影像、ENVI、ArcGIS、Fragstats、Python地理分析工具等专业设备与软件,通过野外踏勘打点、实地地物对照、遥感影像解译、空间模型运算、景观指数测、问卷抽样访谈算等多元实操形式,系统掌握地形测绘、遥感目视判读、城市大数据挖掘、水体时空演变分析、环境社会调查等核心专业技能,深度探究校园地物空间特征、二十年水体景观动态、湿地遥感对应规律、跨区域公共服务配置均衡性、青年低碳行为驱动机制等专业核心问题。本次综合实习既是《地图与测量》《遥感概论》《GIS基础》《景观生态学》等课堂理论落地转化的关键教学环节,也是锤炼学生野外实操、空间数据分析、科研归因研判、社会调研沟通能力的重要载体,在小组协作、规范作业、科学求真的实训过程中,全面夯实资源环境科学专业综合素养,树立生态保护、城乡均衡、双碳发展的专业思维。

DAY1:校园测地物,坐标绘草图

7月6日,同学们在程倩雯老师的带领下开展校园地图测绘实践活动。此次测绘实训依托全站仪、手持GPS等专业设备完成校园地物坐标采集,让同学们吃透3S测绘实操技能,夯实测量专业理论,提升野外作业与数据处理实践能力。

上午程倩雯老师开展集中授课,梳理地图测量核心理论,细致讲解手持GPS、电子全站仪的操作步骤,介绍CASS地形图软件的数据导出与绘图方法,明确本次测绘任务与作业规范。授课结束后各组携带测区底图前往划分片区实地踏勘,现场标定学院楼、操场、道路、花坛、路灯对应的控制点与碎部点位,经老师确认点位合理后,分组领取手持GPS开展打点作业,每组采集多个控制点位并规范填写坐标记录手簿。

下午各组领取全站仪、激光测距仪、棱镜全套设备,在指导下完成仪器水准、视准轴等项目检校,熟练掌握仪器架设、参数录入、坐标测量整套流程。随后分组分片开展碎部点采集工作,依次测量建筑角点、道路边线、井盖、绿化边界等特征点位,完整记录仪器高、棱镜高与三维坐标,弯道等地物加密测点保证测绘精度。

实操收尾阶段进入抽检与绘图环节,程倩雯老师使用手持GPS现场抽检各组测量点位,计算平面、高程误差,超出国标允许误差的数据现场重测修正。核验完成后,各组依据全天采集的坐标数据,绘制包含比例尺、指北针、图例等完整要素的标准测绘草图,同步整理全套测量记录表。

图1 23级资环学子校园测绘实习合影

DAY2:影像辨水体,指数演变迁

7月7日,同学们在胡熠娜老师的带领下开展长三角示范区水体景观格局演变专题室内实习,依托多时相遥感影像与专业分析软件,探索近二十年水体时空变迁规律,深化遥感解译、景观定量分析专业能力。

上午,胡熠娜老师先为大家讲解研究背景,详细介绍2000、2010、2020年三期Landsat系列卫星影像参数,拆解mNDWI改进水体指数计算公式与水体提取原理,演示地理空间数据云影像检索、筛选、下载完整流程,要求选取云量低于10%的枯水期影像素材。随后同学们分组开展影像预处理工作,依次完成拼接、裁剪、辐射定标、大气校正操作,同步计算三期水体指数,通过阈值分割初步提取水体范围,再对照边界人工修正误分、漏分像元,提升水体解译整体精度。

下午,同学们转入景观格局定量分析环节,在胡熠娜老师指导下将水体栅格数据转换为Fragstats识别格式,依次计算斑块数量、斑块密度、边缘密度、聚合度、连通度等核心景观指数,对比三期指数差异,解读示范区水体破碎化、连通度演变特征。完成指数测算后,大家运用ArcGIS绘制三期水体分布对比图与变化检测图,用蓝、红色标注水体扩张、萎缩片区,直观呈现二十年水体空间动态。

图2 23级资环学子机房水体景观格局演变分析操作

DAY3:问卷入校园,低碳觅心声

7月8日,同学们在肖黎姗老师的带领下开展上海市大学生碳普惠行为特征调研实践,以问卷走访、深度访谈相结合的形式摸清青年低碳参与现状,为校园碳普惠推广收集鲜活对策建议。

上午,肖黎姗老师先为同学们梳理双碳战略与上海碳普惠平台运行机制,讲解问卷设计逻辑、抽样调研规范与半结构化访谈沟通技巧,划分校园食堂、图书馆、教学楼等多个定点调研区域。分组后,同学们同步发放线上电子问卷与备用纸质问卷,主动向在校师生说明调研目的,耐心引导受访者完成包含低碳认知、日常减排行为、平台使用诉求等多维度问卷内容,现场及时剔除随意勾选、作答时长过短的无效问卷,全力保障样本有效性。

随后,调研同步开展访谈工作,各组筛选了解碳普惠的环保达人、从未接触相关平台的普通学生等不同类型受访者,围绕平台操作、激励机制、校园落地场景开展5至10分钟深度交流,细致记录同学们提出的功能优化、积分奖励等各类创新“金点子”,同步定点观察食堂光盘、自带水杯、共享单车停放等校园低碳行为并做好文字记录。

下午,全体同学集中开展数据整理工作,统一导出线上问卷数据、录入纸质问卷信息,完成数据清洗与分类统计,运用图表直观呈现受访学生的认知画像、参与意愿与核心参与阻碍。各组结合问卷统计、访谈记录、现场观察素材展开研讨,梳理出绿色出行、食堂减塑、宿舍节能等适合高校落地的碳普惠场景,从平台简化操作、增设校园专属激励、打造低碳社交氛围等角度形成推广对策。

本次实地调研紧扣环境经济学与双碳微观治理相关专业知识,将社会调查方法与资源环境专业空间分析相结合,同学们在走访沟通、数据研判、政策建言的完整流程中锻炼调研实操与问题分析能力,深刻理解青年群体在低碳治理中的重要作用。

DAY4:数据解布局,空间辨均衡

7月9日,同学们在王亮绪老师的带领下开展长三角一体化示范区POI城市服务设施探索专题实习,依托空间大数据与GIS分析工具,探究跨区域公共服务空间分布格局,理解城乡资源均衡配置内在逻辑。

上午,王亮绪老师先系统介绍长三角生态绿色一体化示范区区位与跨界发展背景,细致讲解POI数据字段结构、分类体系与数据局限,示范QGIS、Python地理分析工具的数据导入、坐标校正、图层叠加操作。同学们分组读取医疗卫生、教育、商业、绿地、交通等多类设施点位数据,完成数据清洗、类别筛选与合并,叠加行政边界、道路、居住、土地利用图层,绘制示范区服务设施基础点位分布图,统计各区县设施数量与类别构成,直观梳理设施空间集聚特征。

下午,实习转入空间深度分析环节,在王亮绪老师指导下,大家分别开展核密度、缓冲区、15分钟生活圈可达性分析,测算居住区周边公共交通、休闲绿地覆盖范围,结合人口栅格数据匹配设施供给与居民需求,辨析服务空间错配问题。各组结合生态水系、城镇开发边界解读设施布局受生态空间、交通廊道带来的约束影响,围绕环境公平、低碳生活圈展开综合解读。

DAY5:湿地勘实景,遥感验真形

7月10日,同学们在付晶、马群两位老师的带领下走进青西郊野公园,开展遥感与自然综合野外实习,实地对照遥感影像、踏查湿地生境,打通空中影像与地面实景的认知壁垒。

上午抵达园区后,付晶老师先向大家讲解Landsat卫星影像、高清遥感图与园区平面图的对应关系,拆解不同地物在影像上的色调、纹理、形态识别特征,区分水体、林地、农田、村落、栈道等典型判读标识。同学们手持纸质影像、手机两步路APP沿规划路线徒步踏勘,同步开展GPS轨迹记录与点位定位,每到水上森林、荷塘、鱼塘、农田等典型片区,现场比对影像预判类型与实地真实景观,在平面图标注各类点、线、面地物,同步拍摄现场照片并做好编号记录。此外,同学们在记录的同时,还手持望远镜观察沿途的各种鸟类。

图3 23级资环学子在青西郊野公园记录点位并观鸟

下午师生前往大莲湖核心样地,重点核对大片水体、池杉水上森林的遥感边界差异,记录遥感无法直观体现的管护强度、游客活动、水体富营养化等现场细节。各组对照影像梳理易混淆地物的误判原因,完整整理全天点位记录、照片、手绘标注底图,核对所有记录编号一一对应,为室内遥感解译、专题地图制作储备完整野外实测素材。

本次野外实践以“天上遥感+地面实地”双向印证为主线,融合湿地植被、鸟类生态实地调查,让同学们熟练掌握遥感目视判读、野外空间定位、实地测量记录全套实操方法,直观理解遥感技术在湿地资源调查、生态管控中的应用价值,有效锻炼空间观察、野外记录与团队协同实践能力。

图4 23级以及24级资环学子青西郊野公园大合影

此次为期五天的综合专业实习,为23级资源环境科学专业学子搭建起贯通课堂理论与实景实操、数字技术与自然生态的实践桥梁,让每位同学都收获充实专业成长。在奉贤校园测绘现场,大家手持全站仪、GNSS仪器完成实地点位采集,把测量平差、3S集成等课本知识落地为一整套外业测绘流程;在机房大数据与遥感分析课堂,依托Landsat影像、POI矢量数据、景观分析软件开展定量建模,用数据拆解城市配套、河湖演变的空间规律;在青西郊野湿地野外观察一线,对照卫星影像实地踏勘湿地植被、水系与生境差异,读懂遥感影像背后真实的生态格局;在校园调研一线,通过问卷访谈走近青年低碳行为,把双碳政策转化为可落地的校园推广方案。从地面测绘、卫星解译到城市大数据分析、社会生态调研,多模块实训串联起测绘、遥感、GIS、景观生态、环境管理全专业核心内容,手持仪器、软件建模、野外踏查、人群访谈等多元实操,让同学们熟练掌握系列专业软硬件工具。分组作业、联合研判、成果汇报的全过程,持续锤炼团队协作、数据分析、问题归因与政策建言能力,养成严谨规范的科研工作习惯。当书本中抽象的坐标公式、景观指数、遥感判读规则、碳普惠理论,变成实地测得的点位、电脑生成的专题图、访谈收集的真实诉求,同学们对资源环境科学的学科内涵有了更加立体深刻的体悟——这是一门依托空间技术解析山水、城市与人居关系的学科,更是立足区域发展、践行生态文明、服务绿色发展的实用学科。本次多维度综合实训沉淀的实操经验与科学思维,将持续指引同学们后续专业学习,激励大家以扎实空间分析、生态调研本领,投身长三角生态绿色一体化、双碳建设等生态环保事业,以青年专业力量守护绿水青山。


(文稿:何淑雅;图片:资源环境科学系)