《空间分析与建模》本科课程教学大纲

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：Spatialanalysisandmodeling（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，并以3DMax、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23.考试成绩：严格考核学生出勤情况，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：1.空间分析2.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：3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2.3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：1.空间实体及空间关系2.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。4教学时数：10学时教学内容：第3章地形可视化分析3.1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：1.数字地形模型；2.三维可视化第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54.1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）6三、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：SuperMapGIS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。编写负责人：冯安峰教研室主任：分管副院长：