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在遥感世界里初试锋芒———资环学院学生参加首届全国GIS技能大赛获奖回眸


  资源环境学院柳菲等五名同学利用遥感技术对武汉、咸宁、天门、荆门、仙桃、孝感等六个城市的主要农作物进行农业遥感估产,以估产信息数据作为项目基础数据,对湖北省农业遥感估产信息系统进行二次开发,成功开发出一套农业遥感估产信息系统软件,以《湖北省农业遥感估产信息系统》项目参加首届全国GIS技能大赛,获得高级开发组三等奖,柳菲、董康、黄奎、陈津晶、郑培蓓等五名同学获得了由教育部GIS工程中心颁发的 “MapGIS应用工程师证书”和工业和信息化部颁发的“全国GIS应用水平考试一级证书”。
组建团队,开发信息系统
2009年6月,2007级地理信息系统专业的董康、黄奎、陈津晶、郑培蓓得知教育部地理信息系统软件及其应用工程研究中心主办首届GIS技能大赛,便想组队参加。考虑到自己在遥感方面的理论知识不够,专业背景尚浅,他们找到了2005级学长、正在攻读地理信息系统专业研究生的柳菲,组建了GIS大赛高级开发组。
  以往农业遥感工作是利用几种相关的GIS和遥感专业工具软件人工进行处理和分析,步骤较为复杂,工作十分繁琐,迫切需要量身定制一个系统平台,实现一定程度的数据批量自动处理。但目前市场上大多GIS和遥感软件都是独立的,单个软件不具备强大的遥感功能,具体工作必须几种软件结合应用。分析的结果和老师的建议让团队作出了第二个选择:基于MapGIS开发一个水稻遥感估产信息系统,试图使农业遥感工作摆脱过去几种软件相互切换以及大量重复劳动的局面,使用一种系统一套平台就能满足工作需要,并能有效提高工作效率。
  他们将团队分为基础程序开发组和用户操作开发组。基础程序开发组由郑培蓓和黄奎负责,包括基本程序编写、数据分析与对接。用户操作开发组的董康、陈津晶和柳菲主要负责程序框架外观设计、登陆界面设计和用户手册设计等。
  这种分工充分考虑了每个人的特长,不仅注重基础程序的开发和设计,同时也注重了面对用户操作的系统开发,这为整个系统的市场化应用打下了基础,如郑培蓓专门负责影像的显示和处理,陈津晶利用自己美工特长设计漂亮的登录界面。各小组分工明确,相互配合,形成了项目开发合力。
艰苦攻坚,铸就优秀产品
前期准备工作,主要包括确定新颖实用的系统开发主题,讨论研究遥感估产相关理论及选择最优估产方法,以文档形式对开发的系统做整体设计。团队独立攻克了估产算法和关键技术,为系统开发测试数据做好了准备。
  2009年7月,团队成员坚守着自己的阵地。每天早上8点到晚上10点,大家都在资环学院四楼农业遥感实验室埋头工作,午饭由一个队员买回来吃。7月21日到28日,他们参加由中地数码公司举办的Mapgis培训,每天早上6点从学校出发,经过近2个小时车程后到光谷关南小区,进行一整天培训学习,晚上10点才能回到学校。有队员笑言:“这个暑假的两点一线生活,让我又找到了高中时的感觉。”
  提到攻坚过程,团队成员黄奎对解决其中的一个技术难题记忆犹新。由于团队使用的Mapgis软件在进行图像呈现时只能够单视图显示,这使队员们感到非常棘手,因为估产系统要求必须多视图对比显示,才能达到估产系统的最优效果。面对这样的情况,团队的“技术专家”黄奎同学再次承担起技术攻关任务,他借来书籍进行研究,又在网上找来Mapgis、IMS等网络开源代码,经过几个昼夜的艰苦奋战,开发出一个补丁程序,使Mapgis软件能够进行多视图显示,加快了软件开发的步伐。
教师指导,收获成功果实
团队的核心竞争力在于目前没有人利用具体数据对农业遥感估产信息系统进行深入开发,选题要归功于项目指导老师梅新。
  参赛队长柳菲介绍,梅新老师的研究方向在空间数据挖掘与空间决策支持、农业遥感、3S集成应用等方面。梅新老师认为,农业作为我国的立国之本,粮食生产一直关系着国民生计和社会稳定,对粮食生产的动态监测和实时预报显得尤为重要,然而我国在自动化、实时化、客观化实现对粮食生产状况的监测方面还很不够。同时,资环学院作为国家农业遥感武汉分中心,可以很好地为这次系统开发提供客观数据和实践机会。
  “梅新老师结合自己的遥感工作,认为团队选择农业遥感估产这个题目是对粮食生产状况监测这个重要问题的创造性尝试。”在团队成员眼里,老师的指导就像整个项目研发的画龙点睛之笔,在关键时刻,一句话会让大家灵感顿现。
  团队成员们都清楚地记得,在提取小麦、水稻面积遥感影像时,出现了如何进行精度选择的问题。他们一开始选取了250×250的Modis影像,其最大缺点是精度不高,这会导致最终估产结果准确度不高,对一个面向生产的应用性系统而言,其系统对数据处理的结果必须满足社会生产的需求,如果精度达不到要求,其处理的结果就不具有参考性,也就意味着这个系统没有任何生产价值。后来,梅新老师建议选用精度更高的图像,团队最终选用了30×30的TM影像,提高了图形精度,使估产系统的最终准确度得到了质的提高。
  一路走来,这个由地理信息系统专业五名同学共同组成的团队深深体会到了什么是真正的“挑战无处不在”,他们都表示,收获最多的并不是荣誉,而是在过程中学会了用宏观的思维去进行系统的整合与统一。“最重要的是,分工协作,互相配合,使我们对团队精神有更深层次的理解。”柳菲说。
  该院党委副书记陈腾说:“我院学子第一次参加此类专业技能大赛并取得如此成绩实属不易。付出终有收获,希望同学们再接再厉,在学院科技创新活动良好氛围中快速成长。”