《空间大数据与规划决策》教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：20080323 课程名称：空间大数据与规划决策 英文名称：Sp tial big data and Planning decisions 课程类别 业课 时：48 学 分：3.0 适用对象：2020、2021级人文地理与城乡规划专业 老核方式，老试 先修课程 地图学 、遥感原理与应用、地理信息系统、GS软件应用、计量地理 与空间分析、区域分析与规划、城市总体规划等 二、课程简介 本课程是人文地理与城乡规划专业学生必修的一门专业课，随着大数据的发展 传统的规划决策方法己不能适应时代发展需求，迫切需要结合大数据进行智能精准规 划，学生可进入规划、国土资源、水利水电等相关政府企事业单位就业。该课程从给 定的实际问题出发，利用计算机系统作为实验工具， 结合中国城市规划及其技术发展 的特点进行讲授 讲解数据 不的 主要涵盖数据获 统计 化、城市系统分析等内容。本课程强调理论与实践相结合，学生通过动手操作和设计， 体验解决问题的过程，从实验中去学习、探索和发现获得知识，激发他们学习的兴趣 和解决实际问题的意识与能力。通过本课程学习，要求学生掌握空间大数据与规划决 策的基础知识和基本理论，重点掌握利用大数据解决新时代背景下的规划问题，最终 达到学生可以将所学知识应用到实践中的目标。 三、课程性质与教学目的 课程性质：主要为理论和实验相结合的课程，是以理论联系实践为主，注重运用， 重视上机实践的一门专业必修课程。 教学目的：通过本课程的教学，使学生了解传统城市、现代及未来城市变化，我 国城市大数据发展及智慧城市建设状况。掌握城市大数据的统计、分析、可视化、网 络分析、空间句法等技术方法，以网络公开大数据、遥感、手机或者公交卡数据为例， 耕解其在城市规划中的应用。通过循序渐进的课程教导，使同学初步掌握应用大数 技术分析和解决城市规划实际问题的能力。通过理论学习、上机实践等环节，进一步 增强学生对本课程的理解，在此基础上使学生初步具有基本的城市大数据分析能力， 并能够熟练使用ArcGIS、Tableau、python等软件对数据进行处理。 四、教学内容及要求 通过本课程的教学，要求学生了解当今城市的发展，大数据如何影响城市规划， 掌握城市大数据统计、分析、可视化、城市网络分析等内容。经过上机实践训练，使 学生握利用ArcGIS、Tableau、pyt on等软件处理、分析城市大数据的基本流程和 操作方法，具备利用所学知识解决实际问题的能力
1 《空间大数据与规划决策》教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：20080323 课程名称：空间大数据与规划决策 英文名称：Spatial big data and Planning decisions 课程类别：专业课 学 时：48 学 分：3.0 适用对象：2020、2021 级人文地理与城乡规划专业 考核方式：考试 先修课程：地图学、遥感原理与应用、地理信息系统、GIS 软件应用、计量地理 与空间分析、区域分析与规划、城市总体规划等 二、课程简介 本课程是人文地理与城乡规划专业学生必修的一门专业课，随着大数据的发展， 传统的规划决策方法已不能适应时代发展需求，迫切需要结合大数据进行智能精准规 划，学生可进入规划、国土资源、水利水电等相关政府企事业单位就业。该课程从给 定的实际问题出发，利用计算机系统作为实验工具，结合中国城市规划及其技术发展 的特点进行讲授，讲解数据技术的研究方法，主要涵盖数据获取、统计、分析、可视 化、城市系统分析等内容。本课程强调理论与实践相结合，学生通过动手操作和设计， 体验解决问题的过程，从实验中去学习、探索和发现获得知识，激发他们学习的兴趣 和解决实际问题的意识与能力。通过本课程学习，要求学生掌握空间大数据与规划决 策的基础知识和基本理论，重点掌握利用大数据解决新时代背景下的规划问题，最终 达到学生可以将所学知识应用到实践中的目标。 三、课程性质与教学目的 课程性质：主要为理论和实验相结合的课程，是以理论联系实践为主，注重运用， 重视上机实践的一门专业必修课程。 教学目的：通过本课程的教学，使学生了解传统城市、现代及未来城市变化，我 国城市大数据发展及智慧城市建设状况。掌握城市大数据的统计、分析、可视化、网 络分析、空间句法等技术方法，以网络公开大数据、遥感、手机或者公交卡数据为例， 讲解其在城市规划中的应用。通过循序渐进的课程教导，使同学初步掌握应用大数据 技术分析和解决城市规划实际问题的能力。通过理论学习、上机实践等环节，进一步 增强学生对本课程的理解，在此基础上使学生初步具有基本的城市大数据分析能力， 并能够熟练使用 ArcGIS、Tableau、python 等软件对数据进行处理。 四、教学内容及要求 通过本课程的教学，要求学生了解当今城市的发展，大数据如何影响城市规划， 掌握城市大数据统计、分析、可视化、城市网络分析等内容。经过上机实践训练，使 学生掌握利用 ArcGIS、Tableau、python 等软件处理、分析城市大数据的基本流程和 操作方法，具备利用所学知识解决实际问题的能力
第一章绪论 (一)目的与要求 1.了解城市定义和当今互联网背景下的城市，当前城市发展面临的危机和挑战： 2.熟悉当前城市正在发生的变化及未来城市规划走向： 3.掌握城市大数据的定义、类型。 (二)教学内容 1.1当前世界变化 1.2地理大数据 1.3城市过去、现在及未来发展 14倍机与排战 (三)思考与实践 思考：什么是大数据？其主要类型有哪些？ (四)教学方法与手段 课堂讲授，提问学生，进行互动教学。采用多媒体教学手段。 (五)课程思政设计 课程思政点 1.国家实施大数据战略的相关政府文件和会议 2.培养数据保密及安全意识 3.智慧城市建设的前沿进展状况及相关科学家为此做出的贡献 第二章大数据获取 (一)目的与要求： 1.了解传统数据类型和特点： 2.熟悉不同的大数据获取方式 掌握结构化网页数据和基于API的大数据的采集方法和数据清洗操作。 (二)教学内容 2.1传统数据与新数据 2.2数据获取 2.3结构化网页数据采集 2.4基于API的数据采集 2.5获取百度迁徙数据 2.6数据清粉 (三)思考与实贱 思考：根据不同的大数据类型，相关的获取方法有哪些？ 实践：利用简单的数据采集工具采集结构化网页大数据（如：爬取链家网大数据） 从百度A爬取位置数据：获取百度迁徙大数据：大数据清洗（包括：坐标纠偏、正 逆地理编码) (四)教学方法与手段 采用课堂讲授、多媒体教学和上机实习相结合的教学方法。 第三章大数据统计分析
2 第一章 绪 论 （一）目的与要求 1. 了解城市定义和当今互联网背景下的城市，当前城市发展面临的危机和挑战； 2. 熟悉当前城市正在发生的变化及未来城市规划走向； 3. 掌握城市大数据的定义、类型。 （二）教学内容 1.1 当前世界变化 1.2 地理大数据 1.3 城市过去、现在及未来发展 1.4 危机与挑战 (三) 思考与实践 思考：什么是大数据？其主要类型有哪些？ （四）教学方法与手段 课堂讲授，提问学生，进行互动教学。采用多媒体教学手段。 （五）课程思政设计 课程思政点： 1. 国家实施大数据战略的相关政府文件和会议 2. 培养数据保密及安全意识 3. 智慧城市建设的前沿进展状况及相关科学家为此做出的贡献 第二章 大数据获取 （一）目的与要求： 1. 了解传统数据类型和特点； 2. 熟悉不同的大数据获取方式 3. 掌握结构化网页数据和基于 API 的大数据的采集方法和数据清洗操作。 （二）教学内容 2.1 传统数据与新数据 2.2 数据获取 2.3 结构化网页数据采集 2.4 基于 API 的数据采集 2.5 获取百度迁徙数据 2.6 数据清洗 (三) 思考与实践 思考：根据不同的大数据类型，相关的获取方法有哪些？ 实践：利用简单的数据采集工具采集结构化网页大数据（如：爬取链家网大数据）； 从百度 API 爬取位置数据；获取百度迁徙大数据；大数据清洗（包括：坐标纠偏、正 /逆地理编码） （四）教学方法与手段 采用课堂讲授、多媒体教学和上机实习相结合的教学方法。 第三章 大数据统计分析
(一)目的与要求： 1.了解POI数据： 2.熟悉描述性统计常用指标 3.掌握相关、回归、聚类分析方法，地理加权回归原理、空间自相关概念、衡量 指标及所代表的意义。 )教学内容 3.1空间分析 3.2统计分析 (三)思考与实践 思考：相关性的度量指标，回归、聚类分析建立方法，地理加权回归原理，空间 自相关的概念及评价指 实践：读入POI数据，利用ArcGIS进行空间分析操作：导入数据，利用ArcGlS 软件进行地理加权和空间自相关操作：读入数据，利用SPSS进行相关、回归和聚类 分析操作 (四)教学方法与手段 采用课堂讲授、多媒体教学和上机实习相结合的教学方法 (五)课程思政设计 课程思政点： 1,莫兰指数、地理加权回归等统计方法提出者成长求学经历 2.统计分析方法的原理和实现过程，强调理论结合实践的重要性 第四章大数据可视化 (一)目的与要求： 1了解数据可视化必要性： 2.熟悉数据可视化工具或平台 3.掌握大数据可视化方法及相关操作。 (二)教学内容 4.1数据可视化概述 42基于ArcGIS的可视化 4.3基于GeoHev的可视化 44二维可规化分折 4.5基于Tableau的可视化 (三)思考与实贱 思考：大数据的可视化方式有哪些实现途径？ 实践：街道步行指数的可视化分析：地形坡度坡向分析 (四)教学方法与手段 采用课堂讲 授 ,多媒体教学和上机实习相结合的教学方法 (五)课程思政设计 课程思政点： 1.数据可视化美观与科学性相结合，形成良好的专业素养 第五章网络分析 (一)目的与要求： 3
3 （一）目的与要求： 1. 了解 POI 数据； 2. 熟悉描述性统计常用指标 3. 掌握相关、回归、聚类分析方法，地理加权回归原理、空间自相关概念、衡量 指标及所代表的意义。 （二）教学内容 3.1 空间分析 3.2 统计分析 (三) 思考与实践 思考：相关性的度量指标，回归、聚类分析建立方法，地理加权回归原理，空间 自相关的概念及评价指标。 实践：读入 POI 数据，利用 ArcGIS 进行空间分析操作；导入数据，利用 ArcGIS 软件进行地理加权和空间自相关操作；读入数据，利用 SPSS 进行相关、回归和聚类 分析操作 （四）教学方法与手段 采用课堂讲授、多媒体教学和上机实习相结合的教学方法。 （五）课程思政设计 课程思政点： 1. 莫兰指数、地理加权回归等统计方法提出者成长求学经历 2. 统计分析方法的原理和实现过程，强调理论结合实践的重要性 第四章 大数据可视化 （一）目的与要求： 1.了解数据可视化必要性； 2.熟悉数据可视化工具或平台 3.掌握大数据可视化方法及相关操作。 （二）教学内容 4.1 数据可视化概述 4.2 基于 ArcGIS 的可视化 4.3 基于 GeoHey 的可视化 4.4 三维可视化分析 4.5 基于 Tableau 的可视化 (三) 思考与实践 思考：大数据的可视化方式有哪些实现途径？ 实践：街道步行指数的可视化分析；地形坡度坡向分析 （四）教学方法与手段 采用课堂讲授、多媒体教学和上机实习相结合的教学方法。 （五）课程思政设计 课程思政点： 1. 数据可视化美观与科学性相结合，形成良好的专业素养 第五章 网络分析 (一) 目的与要求：
1了解常见网络分析工具 2熟悉常见网络数据类型 3.掌握网络分析基本步骤和最短路径计算方法流程，可达性基本原理及其不同的 评价标准 (仁)教学内容 5.1概述 5.2网络分析方法 5.3网络分析工具 (三)思考与实践 思考：网络分析基本步骤和最短路径计算方法流程，可达性基本原理及其不同的 评价标 践：计算最短路径：基于不同标准评价可达性 (四)教学方法与手段 采用课堂讲授、多媒体教学和上机实习相结合的教学方法。 第大章空间句法 (一)目的与要求： 了解空间句法产生背景 熟悉空间句法的相关软件 掌握空间句法基础理论 (二)教学内容 61居 6.2基础理论 6.3实操 6.4应用案例 (三)思考与实践 思考：空间句法的应用领域：空间分割方法及主要的变量指标 实践：利用depthmap软件， 运用空间句法理论，对城市绿道网络进行空间格局 分析 (四)教学方法与手段 ”采用课堂讲授、多媒体教学和上机实习相结合的教学方法。 五、各教学环节学时分配 教学环节 讲 习过 其他 教学时数 课程内容 课 第一章绪论 第二章大数据获取 第三章大数据统计分析 12 12 第四章大数据可视化 6 6 第五章网络分析 9
4 1.了解常见网络分析工具 2.熟悉常见网络数据类型 3.掌握网络分析基本步骤和最短路径计算方法流程，可达性基本原理及其不同的 评价标准 (二) 教学内容 5.1 概述 5.2 网络分析方法 5.3 网络分析工具 (三) 思考与实践 思考：网络分析基本步骤和最短路径计算方法流程，可达性基本原理及其不同的 评价标准 实践：计算最短路径；基于不同标准评价可达性 (四) 教学方法与手段 采用课堂讲授、多媒体教学和上机实习相结合的教学方法。 第六章 空间句法 (一) 目的与要求： 了解空间句法产生背景 熟悉空间句法的相关软件 掌握空间句法基础理论 (二) 教学内容 6.1 背景 6.2 基础理论 6.3 实操 6.4 应用案例 (三) 思考与实践 思考：空间句法的应用领域；空间分割方法及主要的变量指标 实践：利用 depthmap 软件，运用空间句法理论，对城市绿道网络进行空间格局 分析 (四) 教学方法与手段 采用课堂讲授、多媒体教学和上机实习相结合的教学方法。 五、各教学环节学时分配 教学环节 教学时数 课程内容 讲 课 习 题 课 讨 论 课 实 验 其他 教学 环节 小 计 第一章 绪论 3 3 第二章 大数据获取 9 9 第三章 大数据统计分析 12 12 第四章 大数据可视化 6 6 第五章 网络分析 9 9
第六章空间句法 基于大数据城市功能区研究 基于大数据的城市空间分析 考试 合计 48 48 六、课程考核 (一)考核方式：考试 (二)成绩构成 平时成绩占比：40% 期未考试占比：60% (三)成绩考核标准 课堂考勤及随机测验：10%+实验报告30%+期末考试成绩60% 七、推荐教材和教学参考资源 (一)推荐教材： 龙瀛、毛其智《城市规划大数据理论与方法》，中国建筑工业出版社，2019 年。 2、甑峰等《基于大数据的城市与规划方法创新》，中国建筑工业出版社，2015 冯意刚等《城乡规划中的大数据应用与实践》，中国建筑工业出版社，2017 年 (二)经典书目与主要参考书 1、城市空间分析G1S应用指南，宋彦等，中国建筑工业出版社，2015 八、其他说明 大纲修订人： 盛艳玲 修订日期：2021-12-26 大纲审定人： 乔纪纲 审定日期：2021-12-26 5
5 第六章 空间句法 3 3 基于大数据城市功能区研究 3 3 基于大数据的城市空间分析 3 3 考 试 合计 48 48 六、课程考核 （一）考核方式：考试 （二）成绩构成 平时成绩占比：40% 期末考试占比：60% （三）成绩考核标准 课堂考勤及随机测验：10%+实验报告 30%+期末考试成绩 60% 七、推荐教材和教学参考资源 （一）推荐教材： 1、龙瀛、毛其智《城市规划大数据理论与方法》，中国建筑工业出版社，2019 年。 2、甑峰等《基于大数据的城市与规划方法创新》，中国建筑工业出版社，2015 年。 3、冯意刚等《城乡规划中的大数据应用与实践》，中国建筑工业出版社，2017 年 （二）经典书目与主要参考书 1、城市空间分析 GIS 应用指南，宋彦等，中国建筑工业出版社，2015 八、其他说明 大纲修订人： 盛艳玲 修订日期：2021-12-26 大纲审定人： 乔纪纲 审定日期：2021-12-26