见习记者:余皓晴 通讯员:董文扬、王焰
鼠标轻点平台界面,高分、武汉一号等国产卫星影像即时加载,云端算力一键调度。在武汉大学的遥感课堂上,学生依托开放地球引擎(OGE),即可在线完成遥感算法运算、地物智能解译全流程实操。
OGE是中国版数字地球引擎平台,由中国科学院院士龚健雅领衔,依托武汉大学遥感信息工程学院学科优势自主研制。将这一数智新基建深度用于教学改革,遥感信息工程学院教授乐鹏团队深耕三年,推动国内时空信息教育摆脱境外平台桎梏,走上自主可控、资源共建、全域辐射的数智化发展新路。

2022级空间信息与数字技术专业本科生陈灿宇使用OGE平台数据进行时空分析

中国版数字地球引擎平台OGE集成武汉一号卫星数据
欲善其事,先利其器
“过去开展遥感实践教学,要么受限于本地硬件算力,要么依赖国外平台,学生很难接触到真实产业级的遥感分析场景。”遥感信息工程学院副教授石文轩道出早年教学痛点。
随着行业技术革新与外部环境演变,原有教学配套已渐显力不从心,传统桌面软件无力承接前沿实训,境外平台还暗藏技术封锁风险。“缺少自主可控的硬件与平台”如同一座大山,长期桎梏时空信息专业教学发展。
“打造OGE,不仅是研发一款技术产品,更是为时空信息教育搭建自主可控的数智新基建。”乐鹏表示,“我们要让学生不用依赖国外工具,在安全开放的国产环境中,完成从数据获取、模型训练到成果可视化的全流程实践。”
OGE整合北斗、高分、武汉一号国产卫星数据资源,依托华为云、阿里云、百度云搭建异构算力集群,配备千核CPU、P级GPU算力与百PB级分布式存储,实现数据、算法、算力云端一体化弹性供给。石文轩介绍,“全链条搬到云端后,不用再抢机房、不用再愁数据源,学生打开浏览器就能调用国产卫星数据做全流程实践。”
与此同时,OGE能够针对不同课程定制适配方案。在“教学需求驱动平台迭代”的机制引导下,遥感信息工程学院全院任课教师反馈课堂使用体验,帮助OGE对底层架构、接口逻辑、前端界面逐项优化。

《数字图像处理课程设计》课程学生使用OGE平台进行实习
《数字图像处理课程设计》授课教师杨代琴以“弱化底层编程、聚焦专业应用”为教改思路,依托平台简化编程API接口。“借助OGE封装算子,学生终于能把精力从代码调试转移到算法原理验证。”
2024级本科生赵怡菲回忆此前做高斯滤波、边缘提取实验的经历,“当时要花较多时间在安装软件上”,如今线上拖拽算子即可直观验证图像处理逻辑,“一节课能完成多组对照实验,学习效率提升了一倍多!”
OGE驱动的教改经验被不断总结与分享。2025年3月22日,龚健雅院士在遥感科学与技术学科建设研讨会上宣布,武汉一号卫星遥感数据依托OGE面向全国高校免费开放。此举落地后,海量实景卫星数据转化为数智教育教学资源,助力各高校搭建数字化实训课堂、完善课程案例库、共建教学样本与配套数字教材,为我国遥感拔尖人才培养夯实根基。
数智平台改写教学模式
“OGE带来的不只是工具革新,更是人才培养体系的结构性重塑。”乐鹏指出教改核心变化。
2024至2025学年,在李德仁院士和龚健雅院士指导下,依托地球空间信息技术协同创新中心与教育部集成攻关大平台,遥感信息工程学院分两批设立28项OGE融合课程教改项目,覆盖《GIS综合实习》《无人机遥感》等十余门核心专业课,数十位任课教师分头开发标准化实训案例。

学生在《遥感原理与应用课程设计》课程中使用OGE平台进行实习
在如今的《遥感原理与应用课程设计》课程中,学生不再受限于老旧数据与单一样本,而是能够调取全国任意区域卫星影像自主设计实验,挑选不同时相遥感影像对比地表变化。2023级遥感本科生王皓晗说:“从被动做题变为自主设计研究课题,对各类遥感指数的理解扎实很多。”
课程改革前后变化离不开授课教师李刚的设计与执行。他利用OGE开发植被、水体、建筑用地专题提取实验,配套建设标准化开源代码库。完整体系落地后,《遥感原理与应用课程设计》课程目标达成度从2021-2024年均值86%左右提升至2025年88.2%,教学成效量化提升。
类似地,《地理信息系统原理课程实习》授课教师王玥依托OGE搭建生态敏感性评估实训项目,指导学生调用平台百余个栅格、矢量算子自主完成城市生态多因子综合测算;石文轩团队打造OGE全栈教学资源,产出15节配套微课,覆盖入门实操、数据应用、编程实训,适配学生碎片化自学;GIS系在综合实习中引导学生围绕OGE展开选题实践;何涛、陈玉敏、卢宾宾等教师在武汉大学定量遥感国际暑期学校以及社会遥感地理计算年会等举办OGE课前培训。

多位教师在定量遥感国际暑期学校开展OGE课前培训
依托平台优势,遥感信息工程学院将原本零散割裂的课程原子统筹串联,凝聚成循序渐进、环环相扣的完整育人体系。横向打通遥感、GIS、摄影测量三大专业方向,纵向贯穿本科四年培养全程,为学生构建“基础技能-专业应用-综合创新”三阶能力图谱。
“大二学基础操作,大三练专业应用,大四做创新攻关,现在的课程学习循序渐进,再也不是零散知识点的堆砌了。”遥感专业大四学生费勤松对亲身经历的变化发出感慨。
全域辐射结出累累硕果
时间回到一年半以前,首届全球数智教育创新大赛总决赛落幕,武汉大学遥感信息工程学院学子斩获该赛事创新赛道空天信息组唯一金奖。OGE不仅为参赛团队完成赛题、探索“数智”科学技术在遥感影像矢量制图领域的创新提供了平台,还支持了智能解译、算法设计和应用开发等多个赛道的比赛。

校长张平文与武汉大学参加首届全球数智教育创新大赛团队在一起
“这枚金奖,正是依托OGE落地教改取得成效的鲜活佐证。团队把野外站点实测传感数据接入平台,将产业真实难题转化为课堂实训内容,以赛促学、以赛验改,再把竞赛优秀案例反哺课程资源迭代,形成教学与科创的良性闭环。” 武汉大学大学生工程训练与创新实践中心主任孟小亮如此评价。
教改经验需要以系统化、科学化的方式进行传播。乐鹏联合石文轩、王玥等合著论文《OGE平台驱动的遥感地信教学改革与实践》,刊发于《测绘通报》,从理论架构、课程设计、落地成效多维度复盘教改实践,提出“三横三纵”课程矩阵,贯通多专业方向与本科全培养周期,为同类教改提供理论支撑。
在此基础上,乐鹏牵头申报的湖北省省级教学改革研究项目《“开放地球引擎”平台驱动的跨学科课程体系与人才培养模式创新》成功获批立项,聚焦5门本科核心专业课,系统探索国产平台落地课程改革的实施路径。

OGE教改项目团队召开开放地球引擎OGE驱动的遥感地信教学研讨会
教学改革持续与科研创新互补,形成多层次共享生态。OGE Alliance“开放时空智能社区”汇聚大量实训算子、课程案例与微课资源,面向全国教育从业者免费共享;平台落地国能集团时空信息项目,将煤炭能源全产业链应用转化为课堂最佳实践案例;乐鹏以ISO/TC211工作组召集人身份带领团队牵头制定9项地理信息国际标准,把国产平台教改实践经验写入全球行业规范。
“从受制于人、依赖境外平台,到自主可控、国产基建托底;从碎片化填鸭式授课,到阶梯化能力全周期培育;从校内试点教改,到全国共享、国际标准引领。”乐鹏总结,“OGE正作为支点撬动我国时空信息领域数智化教学系统性变革。”