课程名称

GIS原理与应用

课程编号

0812000005

课程性质

专业基础课

学分

2.5

教学安排

总学时40。其中讲授40学时，实验0学时，上机0学时，实训0学时

授课时间：第 1 周至第 10周

周学时

4

相关课程与环节

先修：地图学；同修：GIS原理与应用实验

基本情况

专业

测绘工程

年级

大三

班级

修读人数

授课对象分析

本课程的授课对象主要包括测绘工程专业大三学生。他们已经学习了计算机应用基础、地图学、数字测图、遥感概论、GNSS等相关课程，初步建立测绘知识体系结构。

课程简介与要求

本课程是测绘工程专业的核心课程，以及相关专业的专业必修课或专业选修课。本课程旨在使学生能够掌握GIS的基本原理、技术方法和实际应用，了解主要应用领域和发展方向，并为各类应用地理数据库的建设、基于GIS的应用分析、专题制图和应用型GIS的开发等奠定基础。该课程偏重理论教学，应和“GIS原理与应用实验”课程同步进行。

课程目标

课程目标

支撑毕业要求指标点

与课程关联度

1.

全面掌握地理信息系统的基本概念、空间数据模型、数据类型、空间数据处理和分析方法、WebGIS等基本原理和应用基本流程，构建基于GIS的空间思维理论基础。掌握数据采集、处理、存储、分析及制图等GIS功能体系，熟悉常用功能的目的、算法原理和技术细节。

高

2.

能对复杂测绘工程问题中所使用的遥感影像、GPS数据、矢量地图数据等空间数据进行投影换算、结构转换等处理；结合具体应用构造合适的分析模型，进行推理和分析。

高

3

能够熟练应用某一种常用GIS工具软件(如ARCGIS、MAPGIS、SUPERMAP等)对数字地图、遥感数据和坐标数据进行相关数据处理和分析操作；了解各种对地观测技术的特点及常用地理信息数据类型（4D产品、遥感数据等）的基本特点；了解GIS标准体系结构、常见GIS软件等。

高

4

熟悉GIS二次开发方式，针对空间数据的采集、编辑与处理、管理、空间分析、制图等测绘日常任务工作内容，能熟练应用模型编辑器、脚本语言进行简单的二次开发，并体现创新意识；初步掌握基于C#插件式开发、独立运行程序开发等方式完成简单GIS应用系统的开发；能根据具体应用，初步完成GIS服务器的建设方案，并具备设计复杂GIS应用系统的开发方案的能力。

高

5

熟悉GIS在国家各领域中的应用情况（地理国情监测、天地图、数字城市、数字地球等），了解相关行业对测绘地理信息的需求。

中

6

了解GIS当前的发展方向、GIS技术重要进展及面临的难题。

中

教学方法

本课程将以课堂教授为主，以网络课程（慕课）、课外作业、综合讨论、等共同实施。本课程每次课后将安排线上习题作业1次，完成需大约0.5小时。本课程课堂教学流程如下图所示。

教学重点

与难点

重点： 空间数据模型与数据库、空间数据处理与分析、专题制图、DEM与数字地形分析、WebGIS等。

难点： 拓扑数据结构、地理数据库、空间分析、制图综合等。

课程各教学环节内容与安排

知识单元

知识点

课内学时

教学方式

作业/测验

课外学习

1.概论

GIS的定义、基本功能、结构、发展历史、常用的GIS软件

3

1.利用CAI课件讲解。

网络课程章节测验

线上课程与课堂报告准备

2.数学基础

地理坐标系、投影坐标系、高程坐标系

1

3.数据模型

矢量、栅格数据模型

4

1.利用CAI课件讲解；

2.软件操作演示。

4.数据采集

数字化、影像配准、数据编辑、摄影测量、遥感数据采集、激光雷达数据采集等

2

5.数据处理

投影转换、地理转换、格式转换、数据提取、结构转换、数据压缩、数据融合等

4

6.数据管理

常用管理方式与地理数据库

2

7.数据表达

符号、注记、排版整饰

2

8.空间分析

缓冲区、叠加、网络、重分类、空间变换、距离制图、地图代数、密度制图、空间插值等

6

9.DEM及分析

基本概念、数据类型、数据获取、相互转换、分析应用

4

10.三维GIS

基本数据结构、常用软件介绍、三维分析与应用

2

11.WebGIS

分布式系统、地理服务、地理服务器、云GIS

2

1.利用CAI课件讲解。

12.应用开发

开发模式、开发语言选择、主要组件介绍等

2

13.其他

地理信息系统的其它问题(2)

3

总复习

1

考核项目

考核内容

考核方式

分值或占比

期末考试

课程教学内容

闭卷

70

作业

各章节小测验

线上作业

10

课堂表现

出勤率和课堂参与度

考勤、课堂讨论、课堂报告等

20

推荐教材

汤国安. 地理信息系统教程(第二版)  (第二版)[M]. 北京：高等教育出版社，2019

参考材料

[1]Kang-tsung Chang．地理信息系统导论(第9版) [M]．北京：电子工业出版社，2020

[2]邬伦等. 地理信息系统原理、方法和应用[M]，科学出版社，2001年2

[3]陈述彭等.地理信息系统导论[M].北京：科学出版社，2000年

[4]龚建雅. 地理信息系统基础[M].北京：科学出版社，2001年2月版

[5]边馥苓. 地理信息系统原理与方法[M].北京：测绘出版社,1996年8月第一版.

[6]黄杏元,马劲松,汤勤.地理信息系统概论[M].北京：高等教育出版社，2002年.

课程资源

学习通慕课：http://mooc1.chaoxing.com/course/207314954.html

教务处网络教学综合平台http://pt.csust.edu.cn/meol/homepage/common/

教材分析与处理

本课程大部分章节和教材基本一致，教学内容根据其他教材、工作案例、报告、论文等不断更新补充，大家在学习过程中应以教材为基本参考，以课件内容为核心开展学习。

知识单元名称

1.概论

课次

第1讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

1)      掌握地理信息系统的基本概念；

2)      熟悉地理信息系统及其类型；

3)        掌握地理信息系统的功能结构，了解常见功能内容。

本单元重点

与难点内容

重点： GIS基本功能结构

难点： GIS工作流程

教学内容

1)      GIS的定义

a)      技术系统

b)      空间分析学科

c)       地理信息信息科学

2)      发展历程

3)      基本功能及工作流程

4)      基本结构：硬件、软件、数据、人员

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1)      视频播放，GIS是什么？

2)        配合PPT讲解发展的基本历程，分析CAD\CAM和GIS的区别与联系；

3)        引入其他专家对GIS的理解

4)      通过案例讲解，GIS的基本功能；

5)        配合PPT，讨论在测绘学科中的位置。

作业与

思考题设置

慕课章节测试及预习

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

效果良好，学生对GIS的定义、基本功能及在测绘学科的定位理解比较深入；尽管课上列出本门课学习章节安排，但学生对该门课的学习内容不是很清楚。

备注

知识单元名称

1. 概论
2. 数学基础

课次

第2讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

1)      了解研究内容和发展简史和展望；

2)      掌握地理坐标系统、投影坐标系统的概念及描述信息

3)      熟悉GIS中的坐标系统的类型

4)        了解国内外常用的坐标系

本单元重点

与难点内容

重点： 地理坐标系统、投影坐标系统、垂直坐标系

难点： GIS坐标系描述文件的相关内容

教学内容

1)      地理信息系统的发展历程；

a)      国外

b)      国内

c)       展望

2)      GIS的研究内容和其他学科的关系

3)      回顾坐标信息系统的定义及类型；

4)      常用地图投影；

5)      GIS系统中地理坐标系描述文件的结构和内容。

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1)      课堂问答（回顾上节课内容，10分钟）

2)      利用CAI课件讲解（60分钟）；

3)      课堂讨论（10分钟）

4)        讲解GIS软件功能；演示操作过程（20分钟）。

作业与

思考题设置

慕课章节测试及预习

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

整体效果良好，学生对坐标系的定义、基本功能、发展历程等理解比较深入；国内外常用坐标系掌握不够全面；后续需加强。

备注

知识单元名称

3. 空间数据模型（1-2节）

课次

第3讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

1)      掌握空间数据模型和矢量数据模型表达地理信息的基本方法；

2)      熟悉拓扑的概念、含义；

3)        了解常见空间关系及矢量数据文件。

本单元重点

与难点内容

重点：

（1）           空间数据模型

（2）           矢量数据表达方法

（3）           空间关系、拓扑三要素

难点：

（1）              拓扑关系及9交模型

教学内容

（1）                  数据模型与空间数据模型；模型-》数据模型；数据模型的三个层次

a)        简单地理要素表示；点的表达、线表达、多边形表达

（2）              对象之间的关系

a)        距离关系、拓扑关系：9交模型、范围关系

（3）              地理关系数据模型

a)        Shpfile、covreage

（4）              基于对象的数据模型

a)       Geodetabase概念模型、逻辑模型和物理模型

（5）              复合要素的表示

a)      网络、TIN、路径、分区

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1)      课堂问答（回顾上节课内容，10分钟）

2)      利用CAI课件讲解（70分钟）；

3)      课堂讨论（5分钟）

4)        讲解GIS软件功能；演示操作过程（5分钟）。

作业与

思考题设置

慕课章节测试

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

整体效果良好，学生对空间数据模型、地理实体、空间关系等掌握的全面扎实；对点集拓扑学等内容难以全面理解。

备注

知识单元名称

3空间数据模型（第3章3-4节）

课次

第4讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

1)      掌握栅格数据模型表达地理信息的基本方法和原理；

2)      熟悉常用的栅格编码方法；

3)        了解常用的栅格数据类型

本单元重点

与难点内容

重点：

1)      栅格数据要点，大小、方向、属性值

2)      编码方法：直接、行程、块、四叉树、链

3)      栅格数据的转换

难点：

1)        四叉树编码

教学内容

1)      栅格数据模型表达地理信息的基本方法和原理：栅格与像素（单元）的定义；栅格的定位；单元属性值的确定；栅格数据存储

2)      栅格编码方法：直接，行程，块，四叉树，链

3)      常用的栅格数据类型： 遥感影像，扫描地形图，DEM、DOM、DRG，空间插值结果

4)        数据的转换：栅格到矢量，矢量数据到栅格。

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1)      课堂问答（回顾上节课内容，10分钟）

2)      利用CAI课件讲解（70分钟）；

3)      课堂讨论（5分钟）

4)      讲解GIS软件功能；演示操作过程（5分钟）。

作业与

思考题设置

慕课章节测试

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

整体效果良好，学生对栅格数据结构、数据类型、编码方法等掌握的全面扎实；对四叉树编码等内容难以全面理解，需改进。

备注

知识单元名称

4.数据获取

课次

第5讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

1)      掌握数据获取的基本任务、数据标准化；

2)      熟悉常用的数据源的基本类型和特点、数据质量问题的来源、元数据的定义与作用及常用的空间数据标准等；

3)        了解常用的数据分类与编码方法。

本单元重点

与难点内容

重点： 数据获取的途径、空间数据编辑、栅格数据配准、空间校正

难点：数据质量问题、空间数据编辑、栅格数据配准精度控制

教学内容

（1）              现有的地理信息系统数据

（2）              分类与编码

（3）              空间数据采集方法与特点

（4）              数据质量

（5）              数据标准化

（6）              元数据

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1)      课堂问答(5分钟);

2)      利用CAI课件讲解（80分钟）；

3)        现场教学：讲解GIS软件功能；演示操作过程（10分钟）

作业与

思考题设置

慕课章节测试

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

整体效果良好，学生对常用数据获取方法等掌握的全面扎实；对拓扑编辑等难点，需改进。

备注

知识单元名称

5.数据处理

课次

第6讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

1)       掌握数据处理的定义、基本内容类别、数据投影转换等；

2)       熟悉栅格数据的各类处理原理方法及操作；

3)        了解数据结构转换的难点和缺陷。

本单元重点

与难点内容

重点：

1)       数据处理的基本特点；

2)       投影转换与地理转换之间的区别与联系

难点：矢量化的流程及精度

教学内容

1)      数据处理的基本概念；

a)      数据变换

b)      结构转换

c)       数据提取

2)      坐标变换；

a)      几何纠正

b)      投影变换

c)       地理转换

d)      数据提取

3)      结构变换

a)      矢量到栅格

4)      栅格到矢量

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1)      课堂问答(5分钟);

2)      利用CAI课件讲解（80分钟）；

3)      现场教学：讲解GIS软件功能；演示操作过程（10分钟）。

作业与

思考题设置

慕课章节测试

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

教学内容设计合理，条理清晰，基本达到教学目标。但气氛不够活跃 、积极性没有带动起来，有待加强。

备注

知识单元名称

5 数据处理2

课次

第7讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

1)       掌握基于ARCGIS  数据编辑的基本流程及操作；

2)       熟悉多源融合的要点和常用栅格数据的处理方法；

3)        了解空间数据综合的基本要求和方法。

本单元重点

与难点内容

重点：常用矢量数据的编辑操作和栅格数据操作；

难点：地图综合的内容及实现

教学内容

1)       空间数据编辑

a)       点坐标数据文件转换生成点要素；

b)       栅格数据地理配准；

c)        新建矢量数据文件；

d)       矢量要素空间数据的添加、删除、修改；

e)       拓扑查错与编辑；

f)         矢量要素属性数据的编辑。

2)       图幅数据边缘匹配处理

a)       图幅拼接

b)       操作步骤

c)        效果分析

3)       空间数据的压缩和综合

a)       栅格数据压缩

b)       线要素的简化与平滑

4)       图像（栅格）数据的处理方法

a)       常用操作如：提取、镜像、翻转、平移、缩放等

b)       投影变换

5)       多源空间数据的融合

a)       遥感数据与GIS数据

b)       DEM与遥感数据

c)       多卫星、多时相、多分辨率数据的融合

6)      数据融合实现的方式

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1)      课堂问答(5分钟);

2)      利用CAI课件讲解（70分钟）；

3)        现场教学：讲解GIS软件功能；演示操作过程（15分钟）。

作业与

思考题设置

慕课章节测试

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

教学内容设计合理，条理清晰，基本达到教学目标；多源数据融合部分需加强。但气氛不够活跃 、积极性没有带动起来。

备注

知识单元名称

6 数据管理

课次

第8讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

理解栅格数据模型表达地理信息的基本方法和原理。

本单元重点

与难点内容

重点： 数据管理的基本内容；关系数据库管理空间数据的不足；空间数据管理模式；空间索引。

难点： 空间数据库的逻辑及物理结构

教学内容

1)       数据管理的发展历程

a)       人工管理

b)       计算机文件管理

c)        数据库管理

d)       网络数据管理

2)       GIS数据管理

a)       GIS数据特点

b)       管理模式

1. 全文件管理模式
2. 文件和关系数据库混合管理模式
3. 全关系型数据库系统管理模式
4. 对象—关系数据库管理模式
5. 面向的对象数据库管理模式

c)        ARCGIS  空间数据管理

3)       GIS属性数据管理

a)       属性数据类型

1. 命名量
2. 次序量
3. 间隔量
4. 比率量

b)       属性表结构操作

c)        属性表之间的操作

4)       空间数据组织

a)       分块

b)       分层

5)       空间索引机制

a)       定义

b)      常见索引

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1)      课堂问答(5分钟);

2)      利用CAI课件讲解（60分钟）；

3)      现场教学：讲解GIS软件功能；演示操作过程（25分钟）。

作业与

思考题设置

慕课章节测试

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

教学内容设计合理，条理清晰，基本达到教学目标；需增加软件演示比重。但气氛不够活跃 、积极性没有带动起来。

备注

知识单元名称

7. 空间信息表达与制图

课次

第9讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

1)      掌握符号、注记、地图设计等基本概念；

2)      熟悉常用图层符号配置方法、注记设置方法；

3)        掌握排版制图共呢个。

本单元重点

与难点内容

重点： 符号配置、注记设置、制图综合

难点： 标注管理器

教学内容

1)      地理空间信息表达

2)      图形符号的类型与设置

3)      注记的种类与设置

4)      排版制图

5)      制图综合

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1)      课堂问答(5分钟);

2)      利用CAI课件讲解（60分钟）；

3)        现场教学：讲解GIS软件功能；演示操作过程（25分钟）。

作业与

思考题设置

慕课章节测试

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

教学内容设计合理，条理清晰，基本达到教学目标；需增加软件操作演示。但气氛不够活跃 、积极性没有带动起来。

备注

知识单元名称

8 空间分析（1）

课次

第10讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

1)       掌握空间分析的基本概念、特点及层次结构；

2)       熟悉空间查询方式；

3)        了解空间分析的基本内容。

本单元重点

与难点内容

重点： 空间分析的定义、内容；空间查询的方式及组合；空间量算

难点： 空间查询的组合方式；基于拓扑关系的查询

教学内容

1)       概述

a)       定义

b)       结构层次

c)        基本特点

2)       空间查询

a)       图形查询：点选、图形、拓扑查询

b)       属性查询：条件

c)        组合查询

3)       空间量算

a)       点：坐标

b)       线：端点坐标、长度、中心坐标

4)      多边形：面积、周长、中心坐标

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1)       课堂问答(5分钟);

2)       利用CAI课件讲解（50分钟）；

3)      现场教学：讲解GIS软件功能；演示操作过程（35分钟）。

作业与

思考题设置

慕课章节测试

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

教学内容设计合理，条理清晰，基本达到教学目标；多种查询方法组合部分需加强。但气氛不够活跃 、积极性没有带动起来。

备注

知识单元名称

8空间分析（2）

课次

第11讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

1)       掌握矢量数据的缓冲区分析和叠加分析的基本原理与方法；

2)       熟悉网络的基本结构和分析内容；

3)        了解矢量数据的空间分析操作。

本单元重点

与难点内容

重点： 缓冲区、叠加、网络、再分类等

难点： 缓冲区分析及7种叠加分析

教学内容

1)      缓冲区分析

a)      缓冲区定义和类型；

b)      点、线、多边形缓冲区生成的方法；

c)       ArcGIS  中缓冲区分析操作的步骤；

2)      叠加分析

a)      叠加分析的基本含义

b)      点与点、线与线、多边形与多边形等同类几何要素的叠加分析

c)       叠加分析的几何图形特征

d)      叠加分析的属性表结构变换特征

e)      ArcGIS  中的6类叠加分析的特点

3)      网络分析（选讲）

a)      网络基本结构

b)      网络分析的基本内容

c)       最短路径分析的Dijikstra算法

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

4)      课堂问答(5分钟);

5)      利用CAI课件讲解（50分钟）；

6)      现场教学：讲解GIS软件功能；演示操作过程（35分钟）。

作业与

思考题设置

慕课章节测试

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

教学内容设计合理，条理清晰，基本达到教学目标；交通网络分析部分需加强。但气氛不够活跃 、积极性没有带动起来。

备注

知识单元名称

8 空间分析（3）

课次

第12讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

1)       掌握栅格数据重分类、空间变化等常用空间分析功能；

2)       熟悉ArcGIS  中常用栅格数据分析功能操作；

3)        了解栅格数据的分析特点。

本单元重点

与难点内容

重点：

1)       空间变换

2)       重分类

3)       空间插值：距离制图与密度制图

4)       统计分析

难点： 空间变换、主成份分析

教学内容

1)       空间变换

a)       定义及类别

b)       栅格数据的变换单元

c)        相关操作

2)       再分类

a)       定义及原理

b)       操作

3)       空间插值

a)       插值原理及类别

b)       数据源

c)        空间采样

d)       插值方法

e)       距离制图

f)         密度制图

4)       数据的统计分析

a)       主成分分析

b)       层次分析

c)        判别分析

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1)      课堂问答(5分钟);

2)      利用CAI课件讲解（60分钟）；

3)      现场教学：讲解GIS软件功能；演示操作过程（25分钟）。

作业与

思考题设置

慕课章节测试

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

教学内容设计合理，条理清晰，基本达到教学目标；密度制图部分需加强。但气氛不够活跃 、积极性没有带动起来。

备注

知识单元名称

9 DEM及数字高程分析

课次

第13讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

1)       掌握GIS表达地面的数据结构及原理；

2)       熟悉DEM数据建模的方法及技术细节；

3)        了解常用的DEM数据、相互转换及应用的方法；

本单元重点

与难点内容

重点：

1)       常用的DEM数据结构

2)       DEM建模的基本方法及步骤

3)       不同类型DEM之间的相互转换

难点： DEM建模方法

教学内容

1)       DEM概述；

a)       定义

b)       应用范围

2)       DEM数据结构；

a)       规则格网

b)       TIN

c)        等值线

3)       DEM建模

a)       数据源

b)       采样方法

c)        构建TIN方法

d)       插值方法

4)       相互转换

a)       等值线到TIN

b)       TIN到格网

c)       格网到TIN

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1)      课堂问答(5分钟);

2)      利用CAI课件讲解（60分钟）；

3)      现场教学：讲解GIS软件功能；演示操作过程（25分钟）。

作业与

思考题设置

慕课章节测试

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

教学内容设计合理，条理清晰，基本达到教学目标；不同模型之间的相互转换部分需加强。但气氛不够活跃 、积极性没有带动起来。

备注

知识单元名称

9 DEM及数字高程分析

课次

第14讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

1)       掌握坡度、坡向等地形指标、山脊线、山谷线、山顶点等地形特征的基本概念；

2)       熟悉各类指标应用范围及具体含义；

3)        了解各类DTM数据的应用。

本单元重点

与难点内容

重点：

1)       坡度、坡向等地形指标、山脊线、山谷线、山顶点等地形特征的基本概念和含义；

2)       基于规则格网的各类地形指标的提取方法；

3)       山顶点、山脊线、山谷线等地形特征的提取方法

难点： 坡度、坡向的公式及含义

教学内容

1)       格网DEM应用

a)       地形曲面拟合

b)       立体透视图

c)        通视分析

1. 点
2. 线
3. 区域

d)       流域特征地貌提取与地形自动分割

1. 水流方向
2. 流域
3. 山脊线
4. 山谷线
5. 山顶点

e)       DEM计算地形属性

1. 坡度
2. 坡向
3. 剖面

2)       TIN分析应用

a)       三角网内插

b)       等高线追踪

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1)      课堂问答(5分钟);

2)      利用CAI课件讲解（60分钟）；

3)      现场教学：讲解GIS软件功能；演示操作过程（25分钟）。

作业与

思考题设置

慕课章节测试

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

教学内容设计合理，条理清晰，基本达到教学目标；通视分析部门部分需加强。但气氛不够活跃 、积极性没有带动起来。

备注

知识单元名称

10 ArcScene三维分析及可视化（1）

课次

第15讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

1)       熟悉三维要素与二维要素之间的区别与联系；

2)       掌握ArcScene中三维要素和二维矢量要素的三维可视化设置方法；

3)        了解常用的三维建模软件及建模方法。

本单元重点

与难点内容

重点：

1)       三维几何要素的数据结构与二维几何要素的区别；

2)       ArcScene三维场景的展现与浏览；

3)       三维分析功能。

难点： 坡度、坡向的公式及含义

教学内容

1)       ArcScene三维场景

a)       数据类型

b)       各类数据的立体展示：叠加与突出

c)        场景属性

d)       动画

2)       3D Analyst分析功能

a)       数据  转换

b)       生成  等值线

c)        剖面 图

d)       阴影制图

e)       最陡坡降路径

f)         可视域、可视性分析

g)       计算坡度、坡向

3)       三维要素分析

a)       通过属性从要素转换到 3D

b)       将 3D 线与多面体(Multipatch) 相交

c)        添加 Z 信息

d)       构造通视线

e)       天际线

f)         天际线障碍物

g)       天际线图

h)       3D 差异

i)          3D 内部

j)          3D 相交是否为闭合

k)       3D 临近

l)          3D 联合

m)     ArcGlobe

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1)      课堂问答(5分钟);

2)      利用CAI课件讲解（60分钟）；

3)      现场教学：讲解GIS软件功能；演示操作过程（25分钟）。

作业与

思考题设置

慕课章节测试

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

教学内容设计合理，条理清晰，基本达到教学目标；3D分析部分需加强。但气氛不够活跃 、积极性没有带动起来。

备注

知识单元名称

11 网络地理信息系统

课次

第16讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

1)       掌握分布式系统的类别和特点、分布式地理信息系统组合方式；

2)       熟悉WEBGIS的基本概念、实现方式及WEB服务；

3)        了解常用WEBGIS实现技术。

本单元重点

与难点内容

重点：

1)       分布式系统的类别和特点；

2)       分布式地理信息系统组合方式

3)       WEB服务

难点： 分布式地理信系统的组合方式

教学内容

（1） 分布式系统

a)       分布式系统

b)       CS

c)        BS

d)       计算网格

e)       云计算

（2） 分布式地理信息系统

a)   应用表现

b)   网络地理信息系统的组合方式

c)        概念设计

（3） WebGIS

a)   基本概念

b)   网络服务

c)    基本架构

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1)      课堂问答(5分钟);

2)      利用CAI课件讲解（50分钟）；

3)      现场教学：讲解GIS软件功能；演示操作过程（35分钟）。

作业与

思考题设置

慕课章节测试

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

教学内容设计合理，条理清晰，基本达到教学目标；WebGIS架构部分需加强。但气氛不够活跃 、积极性没有带动起来。

备注

知识单元名称

11 网络地理信息系统（2）

课次

第17讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

4)       掌握分布式系统的类别和特点、分布式地理信息系统组合方式；

5)       熟悉WEBGIS的基本概念、实现方式及WEB服务；

6)        了解常用WEBGIS实现技术。

本单元重点

与难点内容

重点：

1)       ArcGIS   server 基本功能架构

2)       基于ArcGIS   server的WEBGIS设计；

3)       ArcGIS   Online的应用。

难点： 分布式地理信系统的组合方式

教学内容

（4） 基于ArcGIS   server的webgis的解决方案

a)       基本结构

b)       发布服务

c)        应用服务

（5） ArcGIS   OnLine

a)       用户类别

b)      基本功能

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1)       课堂问答(5分钟);

2)       利用CAI课件讲解（70分钟）；

3)      现场教学：讲解GIS软件功能；演示操作过程（15分钟）。

作业与

思考题设置

慕课章节测试

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

教学内容设计合理，条理清晰，基本达到教学目标；公共GIS数据资源的调用部分需加强。但气氛不够活跃 、积极性没有带动起来。

备注

知识单元名称

12 GIS应用开发

课次

第18讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

1)       掌握各类GIS应用开发模式的特点及应用范围及基于组件开发的基本特点；

2)       熟悉ao\ae\ar的基本体系结构；

3)        了解基于AE/AO开发独立的程序和基于ADD-IN开发的基本流程。

本单元重点

与难点内容

重点：

1)       GIS应用开发模式；

2)       ao\ae\ar的基本体系结构；

3)       基于AE/AO开发独立的程序和ADD-IN开发的基本流程。

难点： AO基本架构

教学内容

（1）           开发模式

a)       独立开发

b)       二次开发

1. 开发独立程序
2. 开发插件
3. Web开发

（2）           组件开发基本知识

a)       开发语言

b)       组件

c)       控件

d)      对象关系模型图

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1)       课堂问答(5分钟);

2)       利用CAI课件讲解（60分钟）；

3)      现场教学：讲解GIS软件功能；演示操作过程（25分钟）。

作业与

思考题设置

慕课章节测试

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

教学内容设计合理，条理清晰，基本达到教学目标；但大家编程基础较弱，开发操作部分需加强。但气氛不够活跃 、积极性没有带动起来。

备注

知识单元名称

12 GIS应用开发(2)

课次

第19讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

2

课程目标与要求

1)       熟悉ao\ae\ar的基本体系结构；

2)       掌握基于ADD-IN开发的基本流程；

3)        了解基于AE/AO开发独立的程序

本单元重点

与难点内容

重点：

1)       ao\ae\ar的基本体系结构；

2)       基于AE/AO开发独立的程序；

3)       ADD-IN开发的基本流程。

难点： AO基本架构

教学内容

（3） Ao\Ae\ar的基本体系结构

a)       类库

b)       主要组件

c)        主要控件

d)       对象关系模型图

e)       接口查找与跳转

（4） 基于AE/AO开发独立的程序

a)       安装C＃环境(Visual Stdio)

b)       安装AE/AO环境

c)        基于AE/AO开发独立的程序

d)       接口编程

（5）           基于addin的开发

a)       特点

b)       开发成果类型

c)        开发步骤

d)       共享方式

（6）           Model Builder

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1)       课堂问答(5分钟);

2)       利用CAI课件讲解（60分钟）；

3)      现场教学：讲解GIS软件功能；演示操作过程（25分钟）。

作业与

思考题设置

慕课章节测试

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

教学内容设计合理，条理清晰，基本达到教学目标；模型编辑器部分需加强。但气氛不够活跃 、积极性没有带动起来。

备注

知识单元名称

13 其他问题

课次

第23讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

3

课程目标与要求

1)       理解3S的作用及集成应用方式

2)       掌握地理信息的常用标准体系；

3)       熟悉GIS社会化及影响

4)        了解数字地球、天地图、地理国情监测等GIS工程应用情况。

本单元重点

与难点内容

重点：

1)       3S集成应用

2)       地理信息的常用标准体系；

3)       GIS社会化问题；

4)       数字地球、天地图、地理国情监测等GIS应用现状。

难点： 标准体系

教学内容

（1）           3S集成及应用

（2）           地理信息的常用标准体系

a)       标准化的背景

b)       标准化的内容

c)       ISO标准

d)       OPENGIS标准

（3）           GIS社会化问题

a)       产业化

b)       GIS与社会的关系

（4）           数字地球、天地图、地理国情监测等GIS应用现状

a)       数字地球

b)       天地图

c)       地理国情监测

d)       数字城市

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1)       学生报告，利用CAI课件讲解（共计4个报告，每个报告15分钟，共计60分钟）；

2)       课堂问答（每个报告结束后5分钟的提问及回答，共计20分钟）；

3)       教师点评（共计10分钟）

作业与

思考题设置

学习报告

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

教学内容设计合理，条理清晰，基本达到教学目标；当前正在进行的数字工程部分讲解需加强。但气氛不够活跃 、积极性没有带动起来。

备注

知识单元名称

14总复习

课次

第24讲

授课类型

理论课讨论课□实验课□习题课□其他□

学时

1

课程目标与要求

1)       掌握GIS理论基础：数学基础、数据模型、数据管理、功能结构、DEM、WebGIS、三维GIS等相关内容；

2)       熟悉数据处理、数据分析、制图等常用功能操作方法及原理；

3)        了解发展历程、应用现状及发展方向

本单元重点

与难点内容

重点：

1)       数学基础、数据模型、数据管理、功能结构等相关内容

2)       数据处理、数据分析、制图等常用功能操作方法及原理

3)       发展历程、应用现状及发展方向

难点： 知识框架

教学内容

（1）           概述（1）：定义、类别、功能、应用

（2）           掌握GIS理论框架

a)       一个中心（2）：坐标系

b)       2个基本点（3）：矢量与栅格

c)       5项基本功能：

          数据获取（4）

          数据处理（5）

          数据管理（6）

          空间分析（7）

          数据表达与制图（8）

d)       2个基础

          DEM(9)

          三维GIS；(10)

e)       3个扩展

          WebGIS;(11)

          应用开发（12）

          3S集成应用（13）

（3）           9个应用（14）

（4）           其他问题（15）

          地理信息的常用标准体系

          GIS社会化问题

          数字地球、天地图、地理国情监测等GIS应用现状

教学过程设计：

教学方法及手段、课堂互动题设置、教学改革措施等

1)       利用CAI课件讲解（80）；

2)       课堂问答

3)       课堂讨论

作业与

思考题设置

复习考试

学习效果、学生反馈、反思改进措施等

备注