《空间分析与建模》本科课程教学大纲.doc

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1、空间分析与建模本科课程教学大纲一、空间分析与建模课程说明（一）课程代码：Q1310264（二）课程英文名称：Spatial analysis and modeling（三）开课对象：地理信息科学专业（四）课程性质和地位：空间分析与建模是地理信息科学专业的专业选修课。空间信息的存储与管理一直是地理信息系统（GIS）的核心问题，而地理数据模型则是这个核心中的核心，本课程的教学就是以空间数据的模型与空间分析方法为基础，重点讲述基于空间数据结构的三维建模方法与实际应用。（五）课程教学基本要求：本课程阐述了三维地理数据建模的理论、技术与实现方法，涉及三维模型结构、空间建模、空间分析和可视化表达等多个方面

2、，并以3D Max、sketchup软件为主要建模进行学习，进行GIS三维模型的构建与录入。（六）教学内容、学时数、学分数及学时数具体分配学时数：48学时学分数：2.5学分学时数具体分配： 序号教学内容讲授实验/实践合 计1导论662空间分析与建模基础82103地形可视化分析82104空间分析建模实例应用810185复习224合计321648（七）教学方式课堂讲授式、上机软件操作、案例演示与讨论。（八）教学方法以多媒体理论讲授式、软件操作并部分案例讨论结合为主要形式的课堂教学。（九）考核方式和成绩记载说明1.考核要求：考试课2.考核方式：卷面考试+软件操作相结合3.考试成绩：严格考核学生出勤情

3、况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定，平时成绩占15%，期中成绩占15%，期末成绩占70%。二、讲授大纲与各章的基本要求第1章 导论教学要点：通过图片、文字等多媒体的展示，让学生对空间分析与建模有一个初步的认识和了解，降低学生对本门课程的陌生感，并增加其学习的兴趣和热情。重点要求掌握地理空间分析与建模的发展现状，对前沿问题进行探讨和领会。教学时数：6学时教学内容： 第1章导论1.1空间分析与建模1.1.1发展概况1.1.2相关学科1.1.3国内的专业领域1.2空间分析1.2.1空间分析的定义1.2.2空间分析的研究内容1.2.3空间分析的功能和分类1.3

4、地理模型1.3.1地理模型的相关概念1.3.2地理模型的构建原则1.3.3地理模型的功能与分类教学重点和难点： 空间分析地理模型第2章 空间分析与建模基础教学要点：对空间实体及空间关系进行了解，并重点掌握地图投影和坐标系统和时间系统，进行相关案例、图片、视频等教学方式的展示，加深学生对抽象知识的了解。教学时数：10学时教学内容： 第2章空间分析与建模基础2.1空间实体及空间关系2.1.1空间实体及描述2.1.2实体的空间特征2.1.3实体的时间特征2.1.4实体的属性特征2.1.5实体的空间关系2.2 空间数据结构2.2.1 栅格数据结构2.2.2 矢量数据结构2.2.3 矢栅一体化数据结构2

5、.3 地球体2.3.1 地球的自然表面2.3.2 地球的物理表面2.3.3 地球的数学表面2.3.4 地球上点的高程2.4地图投影2.4.1地图投影的产生和定义2.4.2 地图投影的变形2.4.3 地图投影的分类2.4.4 常见的地图投影2.5 坐标系统和时间系统2.5.1 坐标系统2.5.2常用坐标系2.5.3 时间系统教学重点和难点： 空间实体及空间关系地图投影第3章 地形可视化分析教学要点：数字模型可视化的基本方式、手段、实现途径和具体操作流程和方法，重点突出使用数字地形模型、地形分析、三维可视化进行相关能力培养和实际软件操作应用能力。教学时数：10学时教学内容： 第3章地形可视化分析3

6、.1数字地形模型3.1.1DEM的表示方法3.1.2DEM的构建3.1.3DEM的分类3.1.4DEM之间的转换3.2 数字地形分析3.2.1地形因子分析3.2.2地形特征提取3.2.3地形统计分析3.2.4地学模型分析3.3三维可视化3.3.1三维数据模型3.3.2 可视化工具及平台3.3.3 三维场景制作流程3.4 可视化分析3.4.1剖面分析3.4.2通视分析3.4.3水文分析3.4.4其他可视化分析教学重点和难点： 数字地形模型；三维可视化第4章 空间分析建模实例应用教学要点：针对实例学习空间分析建模的一般过程及流程，重点掌握几种常用软件进行空间建模的方法和模式，并能掌握制作实际案例作

7、品。教学时数：18学时教学内容： 第4章 空间分析建模实例应用4.1 空间分析常用工具4.1.1叠加分析工具4.1.2缓冲区分析工具4.1.3网络分析工具4.1.4重分类工具4.1.5表面分析工具4.2选址分析4.2.1实验目的及准备4.2.2实验内容及步骤4.3 适宜性分析4.3.1实验目的及准备4.3.2实验内容及步骤4.4 网络分析4.4.1 实验目的及准备4.4.2 实验内容及步骤4.5 山顶点的提取4.5.1 实验目的及准备4.5.2 实验内容及步骤4.6 三维可视性分析4.6.1 实验目的及准备4.6.2 实验内容及步骤4.7 模型生成器建模4.7.1 基本概念及模型类型4.7.2

8、 模型形成过程4.7.3 实例建模教学重点和难点： 空间分析建模实例制作考核要求： 1. 导论（领会）2. 空间分析与建模基础（识记）3. 地形可视化分析（识记）4. 空间分析建模实例应用（应用）三、推荐教材和参考文献实验指导书：空间分析与建模，杨慧，清华大学出版社，2013年出版。参考文献：大型三维GIS平台技术及实践，吴信才，电子工业出版社，2013年出版。GIS工程师训练营：SuperMap GIS二三维一体化开发实战，SuperMap图书编委会， 2013年出版。道路交通网络三维GIS数据组织与可视化，测绘出版社，左小清著，2011年出版。地理信息系统原理、方法和应用，科学出版社，邬伦

9、等著，2010年出版。计算机地图制图，艾自兴，龙毅，武汉大学出版社，2006年出版。6 版年0，学汉毅兴艾图地版出0著伦社学，法、统版年 著左版出化与组 三通交版年0，会书 实体三 营师程版版 社出子，吴及台 三献版年 ，出华慧模析书书文参和用（例建间记识析可记（模与间会（：求制例析：建实.过成模类模念本.建成型步及实 准及实 分分三 步及验 准及实.提提 步步验 准及验.分网步步实.准的实.分适步步实 准的目.分选工分工分 工析网.工工缓.工析叠工常间空应例析分 ：学：品作际制能，方模行软用握点流过模建空实针点应实析间 视型形：和分视其.分分.分分.分面分化流制维 平平化 模据视可分型学分计

10、.提特地.分因形.分地数转的 分分 构 方表 .模地分化形：容内学 力力操际实能行化三分、形数出重方流体径现手式的可型点分视地 投关空：和系间 标用 系系 系间系 投图常 分影图.变影地 定和产图投地高的球 表学球.表理球.表自地 球地结数化矢.结结 结结 结数空关空实特属体 特间体 特间的 描及间.关空及空基建析：内学：解解知抽深展的等频、案进，和系影图握，行关及间空点基建析空模分：难分与型地 原原型.概关型理 模理分和析分 内研析定析空.分分领专的 学学.概展 建与间导：学：数会和行题对状的模分地握要热兴习增感陌课生低了识步有与间空学示多字片过导 要基的纲%0成，%成中 成时绩末成据成。试消旷规管学况勤学严成结作操+：核试：核说记和方考学教式主为例部操、授理方教论讨例、件上方学 合复 应实建 分视 基基导 实讲内序：体学 学 分具数及数时内入录构模 行，模要软 、 并个多视可空、空结维涉现实论模数理述阐求要程课用际与模维结间于重础法间型的空以的本，的核型数地问核 信是理储的空修业专息地是析位地程课专科息象对 称英课 0 码程说说建分空大教课模与