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SPOC学校专有课程
网络GIS
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spContent=本课程将系统介绍网络GIS的基本原理及其在现实生活中的应用技术与方法。 课程内容将特别关注以下问题:网络GIS是如何借助互联网走向大众化的;网络GIS何以能成为海地地震救援的信息共享平台;为什么越来越多的手机APP要求获取用户位置信息;网络GIS何以能改进用户的体验;什么是位置信息暴露和隐私泄露;网络GIS何以能推动经济共享、资源节约与环境保护;闭源GIS为什么失败;等等。 本课程内容包括传统的GIS数据组织与开发。但与地理信息工程课程不同,本课程试图将开源网络GIS的互联网思维融入地理信息科学的基本课程,并对“主流”网络GIS闭源的商用软件进行批判性反思。本课程讲授中会适当使用编程语言,但仅限于轻量级的开发语言。
—— 课程团队
课程概述

·         我为什么要学习这门课?

《网络GIS》是GIS专业的高年级课程,是互联网与GIS的结合,是互联网大数据时代GIS专业的时代特性和发展需求。GIS是有用的,但传统的离线GIS具有很大的局限性,主要是数据共享、服务共享、数据生产的专业特性等方面,极大限制了GIS在社会各行各业中的应用潜力,也使得各行各业不能很好地应用GIS解决领域问题。学习这门课程可以让GIS的价值通过互联网延伸至各行各业,发挥GIS的应用潜力,从而推动GIS的发展变化。此外,该课程的学习还能为互联网应用GIS提供基础,为未来从事互联网,尤其是移动互联网的技术和研究提供能力储备,如顺丰物流、智能服务等。

 

·         这门课的主题是关于什么?

《网络GIS》的主题是GIS的网络化和网络的GIS化,前者是“GIS+”互联网,后者是“互联网+GIS。“GIS+”互联网主要涉及传统的GIS的数据和服务功能可以随时随地进行共享,以GIS为主导;各行各业不需要购买整个GIS产品也能通过互联网基于付费或免费的方式获得数据的存储和计算,是传统GIS借助互联网的进一步发展,典型的有纸质地图的网络发布。“互联网+GIS主要是从互联网领域出发利用GIS强大的空间计算能力为互联网大数据提供有序化的服务,是互联网思维在空间信息领域的延伸和发展,以互联网为主导;互联网利用GIS将大数据进行空间序化,从而增强大数据的秩序,有助于大数据的分析和可视化。

 

 

·         学习这门课可以获得什么?特别是对自己有什么帮助和应用。

学习《网络GIS》可以获得这样的知识,GIS如何对接互联网,以及互联网如何嵌入到GIS中,两者之间是否一致,区别在哪里?这是学习这门课程获得的主要概念,从而能在学科的制高点将GIS科学课程分为两类:互联网后台的GIS技术与方法,如GIS、地图学等课程;互联网前台的GIS技术与方法,如网络GIS课程。GIS对接互联网是扩展GIS的应用领域,互联网对接GIS是扩展互联网的应用。在理论上,GIS的任何技术和方法都可以对接互联网,以实现GIS操作的空间分布性。类似地,互联网是信息的知识库,涉及空间的占比为80%,因此互联网对接GIS能有序化其大数据的80%

当前互联网+GIS还刚刚起步,还停留在在线地图和简单的移动计算方面,未来在智能物流、智慧城市、智慧手机等诸多领域大有作为。同学们学习这门课能打开视野,立足GIS放眼互联网和未来。

 

·         这门课有什么特色和亮点。

《网络GIS》课程的特色是“互联网+GIS,虽然涉及“GIS+”互联网,但主要是从互联网的思维和视角来学习和架构全新的网络GIS。无论是课本的内容组织还是实验环节都渗透了互联网思维的培养和行为的训练。

本课程采用自编讲义+自编教材+自编实验指导书,今年在原有的自编教材基础上,更新了教材内容和实验内容,使用全新的自编讲义。自编讲义在内容框架、思政元素、工科特点方面进行了融入和考量。

本课程采用虚拟庐山仿真系统作为重要案例,培养学生的跨界创新思维。

本课程采用了课程项目,这些项目主要来源于“中国软件杯”大学生软件设计大赛,通过课程项目的实施,培养学生的软件研发能力和规范化的设计能力。



授课目标

通过《网络GIS》课程的系统学习,要求学生理解网络GIS基本原理,掌握Web 2.0 GIS的基础性语言、关键技术和二次开发应用的知识与技能,具体包括:

1了解我国网络GIS的发展历程,掌握网络GIS中的“互联网+”思维和“GIS+”思维;

2)掌握网络GIS的跨界创新思维,通过芒果电动车的创业案例和庐山虚拟仿真系统的研发案例融入创新思维培养

3)熟练应用XML及其扩展的语言,创造描述GIS数据内容、表现样式的语言,如地图制图标记语言MapMML等;

4)了解利用XML及其扩展的语言,实现空间数据如何从GMLSVG在线可视化以及互操作的过程;

5)了解Web 2.0中的网络服务原理,以及信息交互基于XML的实现机制;

6)掌握Web 2.0GIS的基础性地理信息服务规范与实践技能,主要包括网络地图服务(WMS)、网络要素服务(WFS)和网络覆盖服务(WCS);

7)掌握Web 2.0GIS中异步地图数据传输机制,掌握应用AJAX进行地图发布的技能;

8)掌握Web 2.0GIS的地图获取功能,掌握应用地图API获取在线地图数据的技能;

9)掌握Web 2.0GIS的在线地图混搭(Mashup)、数据传输(GeoRSS)、地理译码等技能;

 (10)了解新地理、VGI等地理信息系统的新概念和发展前沿。


成绩 要求

在课程结束后,将对学生学习过程和结果进行考核。

1)考核内容:理论知识、实验技能、线下交流、PPT汇报成果三个方面;

2)考核方法:理论知识采用试卷考试;实验技能根据实验报告进行评分;线下交流与PPT汇报进行现场评分。

3)成绩占比:理论知识占60%;实验技能占20%;线下交流与PPT汇报占10%;考勤占10%


课程大纲
预备知识

网络GIS是网络与GIS的结合,因此需要基础的网络和GIS知识。但没有这些知识,通过本课程的学习也可以达到本课程的学习目标。这是由于本课程主要是介绍Web 2.0 GIS,是Web GIS在当前Web 2.0环境下发展的高级阶段,体现在封装、服务等方面。这种特性使得网络GIS的开发变得比以往任何时候都容易,也使得学习Web 2.0 GIS的主要问题是思想、创新,而不只是掌握技术。


参考资料

Web 2.0地图学》,尹章才等著;科学出版社,2013,第一版

《网络地理信息系统原理与技术》,孟令奎等,科学出版社,2005

ArcGIS云计算:开发与应用》,修文群,清华大学出版社,2015

概率时间地理学原理》,尹章才等著;科学出版社,2015 


常见问题

Q :  网络GIS是Web GIS吗

A :  两者存在很大的相关性,但前者更加广泛,后者是前者的重要内容。


Q :  网络GIS是互联网+GIS吗

A :  网络GIS,有两个不同的发展方向。一个是由GIS领域的网络化,属于GIS+互联网,是GIS的思维与互联网技术的融合。一个是由互联网领域的GIS化,属于互联网+GIS,是互联网技术和思维在GIS的发展。两者在很大程度上是立足点不同,但也存在内容上的差异。GIS+互联网,主要针对GIS如何通过互联网延伸其操作,实现随时随地的操作和共享。互联网+GIS,主要是互联网利用GIS如何实现大数据的空间秩序化。


Q :  网络GIS是GIS的附属品

A :  网络GIS在GIS的初期是GIS的附属产品,没有GIS就没有网络GIS。但GIS不是地理信息科学特有的,主要是GIS中的很多内容都是其他学科的交叉部分。地图作为GIS的重要内容,早在GIS之前就已经存在,GIS的发展历史也不长。这意味着,GIS的交叉学科特性和地图的重要基础,容易被其他学科渗透。互联网+GIS就属于此类。在互联网领域,网络GIS是信息学科的一部分,是互联网的一部分,而不是GIS的附属品。


Q :  网络GIS主要学习GIS如何网络化吗

A :  网络GIS涉及将GIS通过网络进行空间上的延伸,即GIS的网络化,这是早期网络GIS的主要内容。从互联网领域来看,网络GIS是从互联网的视角重构GIS,包括众包数据生产、人人是空间信息的采集者和发布者等。


Q :  网络GIS是学习一种软件吗

A :  网络GIS是一种思维,是互联网思维与空间思维的信息技术。网络GIS可以是一个GIS软件的网络发展,从这个角度来看网络GIS是学习操作软件的网络模块。但是,网络GIS更是一种思维,如用户思维、平台思维、大数据思维、社会思维、跨界思维等,主要是学习网络GIS中的互联网思维和空间思维的碰撞,而不是一种工具的应用。


Q :  网络GIS在哪些就业领域有用

A :  网络GIS无论在GIS领域就业还是互联网的跨界就业都是不可或缺的课程。在GIS领域,由于互联网渗透到了各行各业,不仅仅是GIS技术本身,还包括GIS应用的领域。这意味着,GIS工程需要应用互联网和网络GIS。此外,近年来,我们专业的本科生就业范围不断扩大,开始包含华为、百度、腾讯、顺丰科技等互联网和移动互联网领域。在这些互联网领域,同学们的主要贡献是编程,但GIS是被用人单位看重的重要背景。


Q :  选用的教材在内容上与已有的GIS知识有重复吗

A :  我们选用的教材是我校与武汉大学、湖北大学共同完成的。在内容上,是从互联网+的视角来组织的,完全看不到GIS知识的重复部分。大家看到的是全新的。