中山大学

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课程概述

据不完全统计,人类活动获得的信息几乎全部与地理空间位置有关。比如,人们出门前用手机查询出行路径、旅游前查看景点分布与特色、发微博时附上所在地理位置,等等,这些“智能化”生活的出现,无不渗透着地理信息的影子。地下管线埋的地方合适与否?河流水道的治理从哪里入手?新小区开发是否与周边环境协调统一?等等,这些看似复杂、笼统的城市管理问题,在电脑上通过几张“地图”便可以像做“B超”、“肠镜”检查那样一目了然,并提供给我们解决思路。当我们习惯了导航地图给生活工作带来的便利,你可曾想到,这一切都是由地理信息技术的快速发展而致。

由中山大学地理科学与规划学院教授、博士生导师、湖南科技大学“湘江学者计划”特聘教授张新长博士领衔主讲的《地理信息系统概论》课程,从科普通识视角出发,用专业的水准,为我们掀开隐藏于日常生活与工作背后的地理信息世界神秘面纱。本课程突出趣味性、科学性、特色性与时代感,旨在培养学生的地理空间思维、拓宽大学生视野、并提升分析与解决问题的能力。

在课程结构上分基础理论与实习操作课程两大部分。基础理论课程共有十讲,以地理信息的采集、整理、存储、分析、可视化以及应用等为主线,其中包括:地理信息系统概述、地理信息空间参考系统、地理空间数据的组成与特征、地理空间数据质量与不确定性、空间数据库技术、地理空间数据数字化与可视化表达、移动互联网地理信息技术、空间分析(上、下)、地理信息工程。从应用的角度介绍如何运用获取的地理信息,分析解决各种与地理空间相关的科学技术与社会问题,并将结果用各种美轮美奂的地图展现于我们面前;在实习操作课程学习中,只需您轻轻点击鼠标、敲敲键盘便可瞬间将上述理论知识和实际应用融会贯通,服务于我们的生活、工作和学习,引领我们走进地理信息世界的知识海洋。

相信每一位同学都会从《地理信息系统概论》课程中获得意外的收获和厚重的知识与技能。


授课目标
提升地理信息系统学科知识传播的广度与深度。利用信息化教学的新模式,在资源共享、教学互动、过程监督等方面取得突破,重点培养大学生的空间思维能力、拓宽视野、提升对地理学的认知水平和分析与解决问题的能力,力求把地理信息系统的教学推向新的高度,充分发挥高校服务社会和传承文化功能。
证书要求

1. 本课程学习任务包括观看视频、完成每讲单元测验与作业、参加期末考试;

2. 平时成绩(单元测验和单元作业)占总成绩60%,期末考试成绩占40%,总成绩60-84分可获得合格证书,总成绩85分及以上可获得优秀证书。

预备知识

初步具备基本的地图知识、地理知识、计算机基本操作技能。


授课大纲

第一部分 基础理论课程

第一讲  地理信息系统概述

1 地理信息系统(GIS)的概念

2 GIS的组成和类型

3 GIS与其他信息系统的区别和联系

4 基本功能

5 GIS的应用与发展前景

第二讲  地理信息空间参考系统

1 地球空间参考系统

地图投影

3 空间坐标转换

第三讲  地理空间数据的组成与特征

1 地理空间数据的基本结构

2 矢量数据的结构特征

3 栅格数据的结构特征

4 矢量和栅格数据格式的转换

第四讲  地理空间数据质量与不确定性

1 地理空间数据质量问题及特点

2 数据的误差来源和分类

3 数据的质量评价

4 数据的检查与规整

5 数据的不确定性原理

第五讲  空间数据库技术

1 数据库基本知识

2 关系数据库模型

3 空间数据库管理系统

4 空间数据库设计原理与方法

5 空间数据库的发展趋势

第六讲  地理空间数据数字化与可视化表达

1 数字化技术与方法

2 符号化技与方法

3 GIS可视化技术

4 GIS可视化表示方法与应用发展

第七讲  移动互联网地理信息技术

1 互联网GIS概述

2 WebGIS体系结构与关键技术

3 移动GIS的构建

4 云环境下的GIS

第八讲  空间分析(上)

1 空间分析概述

2 空间信息查询与量算

3 叠置分析

4 缓冲区分析

5 网络分析                    

第九讲  空间分析(下)

1 数字高程模型

2 地形分析

3 空间相关性分析

4 门槛分析

第十讲  地理信息工程

1 地理信息工程概述

2 地理信息工程的基本方法与步骤

3 地理信息工程的支撑技术

4 地理信息工程应用案例

 

第二部分  实习操作课程

第一讲  ArcGIS Online概述

1 ArcGIS Online的基本功能

2 ArcGIS Online入门案例

第二讲  地理空间数据可视化

1 地理空间数据可视化的功能概述

2 地理空间数据可视化应用案例

第三讲  地理空间数据的编辑

1 地理空间数据编辑的基本功能

2 地理空间数据编辑的应用案例

第四讲  空间查询

1 空间查询的基本功能

2 空间查询的应用案例

第五讲  空间分析工具(上)

1 叠加分析、缓冲分析、路径分析的工具

2 空间分析的应用案例(上)

第六讲  空间分析工具(下)

1 空间数据统计、空间模式分析、地形分析的工具

2 空间分析的应用案例(下)

 

参考资料

1. 张新长,康停军,张青年.城市地理信息系统[M].2版.北京;科学出版社,2014.

2. 张新长,马林兵,张青年.地理信息系统数据库[M].2版.北京;科学出版社,2010.

3. 马林兵,张新长,林丽健,等.Web GIS技术原理与应用开发[M].2版.北京;科学出版社,2012.

4. 张新长,任伏虎,郭庆胜,等.地理信息工程[M].北京;测绘出版社,2015.

5. 张新长,何显锦.数字城市[M].北京:高等教育出版社,2016.

6. 汤国安,刘学军,闾国年,等.地理信息系统教程[M].北京:高等教育出版社,2007.

7. 邬伦,刘瑜,张晶,等.地理信息系统:原理、方法和应用[M].北京;科学出版社,2001.

8. 黄杏元,马劲松,汤勤.地理信息系统概论(修订版)[M].北京:高等教育出版社,2001.