山西师范大 1958 SHANXI NORMAL UNIVERSITY 远 地理信息科学专业 教学大纲 地理科学学院 二O一九年六月
地理信息科学专业 教 学 大 纲 地理科学学院 二〇一九年六月
目录 《地图学》课程教学大纲 《人文地理学》课程教学大纲.. ….9 《自然地理学（一）》课程教学大纲. 16 《自然地理学（二）》课程教学大纲. 22 《C语言程序设计》课程教学大纲..，. 28 《测量学》课程教学大纲..·.… 37 《线性代数》课程教学大纲..… 47 《概率论与数理统计》课程教学大纲..54 《地理信息系统原理》课程教学大纲.. 61 《面向对象程序设计》课程教学大纲.… 69 《遥感导论》课程教学大纲.. 80 《数据结构》课程教学大纲...·. 。。。。。。。，。。。。 ....87 《摄影测量学》课程教学大纲..· .95 《遥感数字图像处理》课程教学大纲..· 104 《GIS系统设计与开发》课程教学大纲.， 117 《地理科学导论》课程教学大纲..，.. 125 《地理信息科学概论》课程教学大纲........131 《计算机辅助制图》实验教学大纲. 136 《空间数据误差理论基础》课程教学大纲......149 《大学物理》课程教学大纲.· 154 《大地测量学基础》课程教学大纲. 159 《空间分析与建模》课程教学大纲..」 164 《经济地理学》课程教学大纲..... 174 《计算机专题地图编制》课程教学大纲.. 180 《WebGIS原理与开发》课程教学大纲... 187 《微波遥感》课程教学大纲...· 193 《计量地理学》课程教学大纲... 196 《遥感地学分析》课程教学大纲.· 204 《高光谱遥感》课程教学大纲.. 209 《中国地理》课程教学大纲..·.· 213 《世界地理》课程教学大纲. 218 《GPS原理与应用》课程教学大纲 226 《GS组件开发》课程教学大纲………… 234 《数字地形分析》课程教学大纲.· 241
I 目录 《地图学》课程教学大纲.............................................. 1 《人文地理学》课程教学大纲.......................................... 9 《自然地理学（一）》课程教学大纲.................................... 16 《自然地理学（二）》课程教学大纲.................................... 22 《C 语言程序设计》课程教学大纲 ..................................... 28 《测量学》课程教学大纲............................................. 37 《线性代数》课程教学大纲........................................... 47 《概率论与数理统计》课程教学大纲................................... 54 《地理信息系统原理》课程教学大纲................................... 61 《面向对象程序设计》课程教学大纲................................... 69 《遥感导论》课程教学大纲........................................... 80 《数据结构》课程教学大纲........................................... 87 《摄影测量学》课程教学大纲......................................... 95 《遥感数字图像处理》课程教学大纲.................................. 104 《GIS 系统设计与开发》课程教学大纲 ................................ 117 《地理科学导论》课程教学大纲...................................... 125 《地理信息科学概论》课程教学大纲.................................. 131 《计算机辅助制图》实验教学大纲.................................... 136 《空间数据误差理论基础》课程教学大纲.............................. 149 《大学物理》课程教学大纲.......................................... 154 《大地测量学基础》课程教学大纲.................................... 159 《空间分析与建模》课程教学大纲.................................... 164 《经济地理学》课程教学大纲........................................ 174 《计算机专题地图编制》课程教学大纲................................ 180 《WebGIS 原理与开发》课程教学大纲 ................................. 187 《微波遥感》课程教学大纲.......................................... 193 《计量地理学》课程教学大纲........................................ 196 《遥感地学分析》课程教学大纲...................................... 204 《高光谱遥感》课程教学大纲........................................ 209 《中国地理》课程教学大纲.......................................... 213 《世界地理》课程教学大纲.......................................... 218 《GPS 原理与应用》课程教学大纲 .................................... 226 《GIS 组件开发》课程教学大纲 ...................................... 234 《数字地形分析》课程教学大纲...................................... 241
《大数据与机器学习》课程教学大纲 247 《定量遥感》课程教学大纲... 251 《数字化测图实习》教学大纲..· 257 《自然地理综合实习》教学大纲..· 269 《G1S综合应用实习》教学大纲..... ...273 《Python程序设计》课程教学大纲........ 276 《资源与环境遥感》课程教学大纲.· 284 《城市地理信息系统》课程教学大纲.… 289 《专业英语》课程教学大纲..… 294 《三维可视化与虚拟现实技术》课程教学大纲.·· 299 《智慧城市》课程教学大纲..… 304 《计算机网络基础》课程教学大纲...· 。 309 《数值计算与matlab》课程教学大纲..」 316 《地球物理学基础》课程教学大纲.... 323 《城市规划原理》课程教学大纲..·. 328 《环境科学概论》课程教学大纲.·· ,338 《全球变化》课程教学大纲...· 344 《数学物理方程基础》课程教学大纲. 350 《地籍测量与土地管理》课程教学大纲， 。, 354 《物联网技术》课程教学大纲... 359 《专业论文写作》课程教学大纲.··。 363 《空间数据挖掘》课程教学大纲.……………… 368
II 《大数据与机器学习》课程教学大纲.................................. 247 《定量遥感》课程教学大纲.......................................... 251 《数字化测图实习》教学大纲........................................ 257 《自然地理综合实习》教学大纲...................................... 269 《GIS 综合应用实习》教学大纲 ...................................... 273 《Python 程序设计》课程教学大纲 ................................... 276 《资源与环境遥感》课程教学大纲.................................... 284 《城市地理信息系统》课程教学大纲.................................. 289 《专业英语》课程教学大纲.......................................... 294 《三维可视化与虚拟现实技术》课程教学大纲.......................... 299 《智慧城市》课程教学大纲.......................................... 304 《计算机网络基础》课程教学大纲.................................... 309 《数值计算与 matlab》课程教学大纲 ................................. 316 《地球物理学基础》课程教学大纲.................................... 323 《城市规划原理》课程教学大纲...................................... 328 《环境科学概论》课程教学大纲...................................... 338 《全球变化》课程教学大纲.......................................... 344 《数学物理方程基础》课程教学大纲.................................. 350 《地籍测量与土地管理》课程教学大纲................................ 354 《物联网技术》课程教学大纲........................................ 359 《专业论文写作》课程教学大纲...................................... 363 《空间数据挖掘》课程教学大纲...................................... 368
《地图学》课程教学大纲 课程名称：地图学 课程类别：专业基础课 适用专业：地理信息科学 考核方式：考试 总学时、学分：48学时2.5学分 其中实验学时：16学时 一、课程教学目的 通过对《地图学》的学习，达到掌握地图的构成、地图的基本要 素，熟悉地图符号的设计原则，以及普通地图、专题地图要素的表示。 本课程在掌握基础知识的同时，还需对动手能力进行训练，因此，需 配套一些实验来加强地图制作环节的练习。 二、课程教学要求 该课程是一门专业基础课，地图制作的有关理论及应用对于学生 了解空间数据的表达至关重要，尤其对于地学相关专业的学生来说， 必须对地形图的识图、用图、以及制图熟练掌握，通过《地图学》课 程的学习，学生可以初步了解地图制作的理论与方法，为后来的课程 打好基础。 三、先修课程 《高等数学》、《测量学基础》 四、课程教学重、难点 1.导论 地图的基本特性和定义；地图的构成要素（重点）；地图的成图 方法及制作过程；地图学的定义、学科体系及发展历史：现代地图的 作用与类型。 2.地球体与地图投影
1 《地图学》课程教学大纲 课程名称：地图学 课程类别：专业基础课 适用专业：地理信息科学 考核方式：考试 总学时、学分： 48 学时 2.5 学分 其中实验学时： 16 学时 一、课程教学目的 通过对《地图学》的学习，达到掌握地图的构成、地图的基本要 素，熟悉地图符号的设计原则，以及普通地图、专题地图要素的表示。 本课程在掌握基础知识的同时，还需对动手能力进行训练，因此，需 配套一些实验来加强地图制作环节的练习。 二、课程教学要求 该课程是一门专业基础课，地图制作的有关理论及应用对于学生 了解空间数据的表达至关重要，尤其对于地学相关专业的学生来说， 必须对地形图的识图、用图、以及制图熟练掌握，通过《地图学》课 程的学习，学生可以初步了解地图制作的理论与方法，为后来的课程 打好基础。 三、先修课程 《高等数学》、《测量学基础》 四、课程教学重、难点 1．导论 地图的基本特性和定义；地图的构成要素（重点）；地图的成图 方法及制作过程；地图学的定义、学科体系及发展历史；现代地图的 作用与类型。 2．地球体与地图投影
地图投影：投影变形、投影方式、投影选择、常用投影。重点为 高斯-克吕格投影，难，点为投影变形分析及投影选择。 比例尺、坐标系统：比例尺的表示方式、等角墨卡托坐标体系和 极球面坐标体系、高斯-克吕格坐标体系和国家平面坐标系（重点)、 独立坐标系。 3.制图综合 制图综合的实质、影响制图综合的主要因素、制图综合的主要方 法（重点）：分类、简化、夸张。 4.地图符号 地图符号的分类和量表，地图符号的设计方法，地图符号的设计 原则，地图符号的作用：色彩的来源，色彩的混合方法，色彩的三要 素（重点）、色彩的感受效应（重点）及在地图中的应用、地图对色 彩的要求；网纹的应用；视觉变量（重点），视觉变量的感受效果； 注记的排列和配置，注记的作用和种类，地名、注记的字体、字级和 字色。 5.地图表示 各种专题要素（点状、线状和面状信息）的地图表示方法（重，点）： 分区统计图，点值图，等值线图，等值区域图等。 五、课程教学方法与教学手段 课程综合课堂讲授，课内实践以及习题，讨论的方法来传授知识， 课堂讲授的主要内容是基础知识，另外还需要通过习题、讨论加深印 象，最后实践性内容通过课内实践来传授。 2
2 地图投影：投影变形、投影方式、投影选择、常用投影。重点为 高斯-克吕格投影，难点为投影变形分析及投影选择。 比例尺、坐标系统：比例尺的表示方式、等角墨卡托坐标体系和 极球面坐标体系、高斯-克吕格坐标体系和国家平面坐标系（重点）、 独立坐标系。 3．制图综合 制图综合的实质、影响制图综合的主要因素、制图综合的主要方 法（重点）：分类、简化、夸张。 4．地图符号 地图符号的分类和量表，地图符号的设计方法，地图符号的设计 原则，地图符号的作用；色彩的来源，色彩的混合方法，色彩的三要 素（重点）、色彩的感受效应（重点）及在地图中的应用、地图对色 彩的要求；网纹的应用；视觉变量（重点），视觉变量的感受效果； 注记的排列和配置，注记的作用和种类，地名、注记的字体、字级和 字色。 5．地图表示 各种专题要素（点状、线状和面状信息）的地图表示方法（重点）： 分区统计图，点值图，等值线图，等值区域图等。 五、课程教学方法与教学手段 课程综合课堂讲授，课内实践以及习题，讨论的方法来传授知识， 课堂讲授的主要内容是基础知识，另外还需要通过习题、讨论加深印 象，最后实践性内容通过课内实践来传授
六、课程教学内容 第一章导论（2学时) 1.教学内容 (1)地图的基本特征和定义： (2)地图的功能和分类 (3)地图学的定义，地图学的结构与学科分支： (4)地图的制作过程： 2.重、难点提示 (1)地图的基本特征（重点、难点）： (2)地图的构成要素：数学要素，图形要素，辅助要素，补充说明（重点）： (3)地图学的结构（重点）： (4)地图的功能（重点、难点）： (5)地图的类型：主要按内容及比例尺分类（重点）： 第二章地球体与地图投影（7学时) 1.教学内容 (1)地球的三大表面，地球体的三次逼近： (2)大地坐标系，地理坐标： (3)地图投影： 2.重、难点提示 (1)地球的物理表面（大地水准面），地球的数学表面（参考椭球面）（重点）： (2)地球体的三次逼近（重点）： (3)大地经度、大地纬度（重点、难点）： (4)我国的大地坐标系（重点）： (5)地图投影的意义（重点、难点）： (6)地图比例尺（重点）： (7)长度变形（重点、难点）： (8)地图投影分类（按变形性质分类）（重点）： (9)地图投影的选择依据（重点、难点）： (10)地形图投影（重点、难点）： 第三章地图概括（4学时) 1.教学内容 (1)地图概括的性质： (2)制约地图概括的因素：
3 六、课程教学内容 第一章 导论（2 学时） 1．教学内容 (1) 地图的基本特征和定义； (2) 地图的功能和分类； (3) 地图学的定义，地图学的结构与学科分支； (4) 地图的制作过程； 2．重、难点提示 (1) 地图的基本特征(重点、难点)； (2) 地图的构成要素：数学要素，图形要素，辅助要素，补充说明(重点)； (3) 地图学的结构(重点)； (4) 地图的功能(重点、难点)； (5) 地图的类型：主要按内容及比例尺分类(重点)； 第二章 地球体与地图投影（7 学时） 1．教学内容 (1) 地球的三大表面，地球体的三次逼近； (2) 大地坐标系，地理坐标； (3) 地图投影； 2．重、难点提示 (1) 地球的物理表面（大地水准面），地球的数学表面（参考椭球面）（重点）； (2) 地球体的三次逼近（重点）； (3) 大地经度、大地纬度（重点、难点）； (4) 我国的大地坐标系（重点）； (5) 地图投影的意义（重点、难点）； (6) 地图比例尺（重点）； (7) 长度变形（重点、难点）； (8) 地图投影分类（按变形性质分类）（重点）； (9) 地图投影的选择依据（重点、难点）； (10) 地形图投影（重点、难点）； 第三章 地图概括（4 学时） 1．教学内容 (1) 地图概括的性质； (2) 制约地图概括的因素；
(3)地图概括的四个步骤： 2.重、难点提示 (1)地图概括的性质（难点）： (2)地图概括的四个步骤（重点）： (3)制约地图概括的因素（重点）： (4)地图概括的数量分析方法（重点、难点）： (5)分类（重点）： (6)简化（重点）： (7)夸张（重点）： 第四章地图符号（4学时) 1.教学内容 (1)地图符号与地图模型： (2)地图符号的分类，地图符号的量表： (3)视觉变量： (4)色彩： (5)符号与图形的心理感受特点： (6)注记： 2.重、难点提示 (1)地图符号的分类（重点）： (2)地图符号的量表（重点)： (3)视觉变量，视觉变量的组合（重点）： (4)彩色的量度，色的表示（重点、难点）： (5)注记的作用、功能和定位（重点）： (6)视觉变量的感受效果（难点）： (7)图形视觉的心理效应（难点）： 第五章地图表示（5学时) 1.教学内容 (1)呈点状分布地理数据的表示： (2)呈线状或带状分布地理数据的表示： (3)呈面状分布地理数据的表示： (4)3维空间信息的表示： (5)地理信息的动态表示： 2.重、难点提示 (1)量表法在点状符号中的应用（重点）：
4 (3) 地图概括的四个步骤； 2．重、难点提示 (1) 地图概括的性质(难点）； (2) 地图概括的四个步骤（重点）； (3) 制约地图概括的因素（重点）； (4) 地图概括的数量分析方法（重点、难点）； (5) 分类（重点）； (6) 简化（重点）； (7) 夸张（重点）； 第四章 地图符号（4 学时） 1．教学内容 (1) 地图符号与地图模型； (2) 地图符号的分类，地图符号的量表； (3) 视觉变量； (4) 色彩； (5) 符号与图形的心理感受特点； (6) 注记； 2．重、难点提示 (1) 地图符号的分类（重点）； (2) 地图符号的量表（重点）； (3) 视觉变量，视觉变量的组合（重点）； (4) 彩色的量度，色的表示（重点、难点）； (5) 注记的作用、功能和定位（重点）； (6) 视觉变量的感受效果(难点）； (7) 图形视觉的心理效应(难点）； 第五章 地图表示（5 学时） 1．教学内容 (1) 呈点状分布地理数据的表示； (2) 呈线状或带状分布地理数据的表示； (3) 呈面状分布地理数据的表示； (4) 3 维空间信息的表示； (5) 地理信息的动态表示； 2．重、难点提示 (1) 量表法在点状符号中的应用（重点）；
(2)点状符号的扩展（重点)： (3)点状符号的定位（重点）： (4)点值图（重点）： (5)定位线表示图上连续的地物（重点）： (6)走向线的定向与量化（重点）： (7)定性信息的特征（重点）： (8)适宜于表示定征信息的变量（重点）： (9)定量数据的特征（重点）： (10)等值区域图的符号化（重点)： (11)比例圆的视觉尺度（难点）： (12)用线状符号表示定量的分布（难点）： (13)定性信息的处理程序（难点）： (14)数据的分级（难点）： 第六章地图图型（6学时) 1.教学内容 (1)普通地图： (2)专题地图： (3)专题地图的编辑设计： (4)遥感地图； (5)地图集编辑： 2.重、难点提示 (1)普通地图的类型及其内容（重点）： (2)自然地理要素的表示（重点)： (3)社会人文要素的表示（重点）： (4) 地形图的类型（重点）： (5)国家基本地形图（重点）： (6)地理图的编制特点（重点）： (7)地理图的编制过程（重点）： (8)地理图设计的主要内容（重点）： (9)专题地图的特性与类型（重点）： (10)专题地图的编制原理（重点）： (11)专题地图设计（重点）： (12)地图集的编制（重点）： (13)自然地理要素的表示（难点）： (14)社会人文要素的表示（难点）：
5 (2) 点状符号的扩展（重点）； (3) 点状符号的定位（重点）； (4) 点值图（重点）； (5) 定位线表示图上连续的地物（重点）； (6) 走向线的定向与量化（重点）； (7) 定性信息的特征（重点）； (8) 适宜于表示定征信息的变量（重点）； (9) 定量数据的特征（重点）； (10) 等值区域图的符号化（重点）； (11) 比例圆的视觉尺度(难点）； (12) 用线状符号表示定量的分布(难点）； (13) 定性信息的处理程序(难点）； (14) 数据的分级(难点）； 第六章 地图图型（6 学时） 1．教学内容 (1) 普通地图； (2) 专题地图； (3) 专题地图的编辑设计； (4) 遥感地图； (5) 地图集编辑； 2．重、难点提示 (1) 普通地图的类型及其内容（重点）； (2) 自然地理要素的表示（重点）； (3) 社会人文要素的表示（重点）； (4) 地形图的类型（重点）； (5) 国家基本地形图（重点）； (6) 地理图的编制特点（重点）； (7) 地理图的编制过程（重点）； (8) 地理图设计的主要内容（重点）； (9) 专题地图的特性与类型（重点）； (10) 专题地图的编制原理（重点）； (11) 专题地图设计（重点）； (12) 地图集的编制（重点）； (13) 自然地理要素的表示(难点）； (14) 社会人文要素的表示(难点）；
(15)专题地图设计 第七章数字地图制图(2学时) 简要介绍 第八章地图分析（2学时) 简要介绍 七、实验教学内容 实验项目（一）地形图的分幅与编号(3学时)： (1)项目类别：必做√选做口 (2)项目性质：演示性口验证性√设计性口综合性口 (3)项目主要目的要求： 掌握根据地理区域的地理坐标范围计算相应比例尺地图编号的 方法。 (4)主要仪器：无 实验项目（二） 地图投影（2学时)： (1)项目类别：必做√选做口 (2)项目性质：演示性口验证性√设计性口综合性口 (3)项目主要目的要求： 掌握各类投影坐标系的建立，经纬线形状，变形分布及应用；针 对不同用途的地图投影进行比较与分析 (4)主要仪器：计算机 实验项目（三）地图矢量化(4学时)： (1)项目类别：必做√选做口 (2)项目性质：演示性口验证性√设计性口综合性口 6
6 (15) 专题地图设计 第七章 数字地图制图（2 学时） 简要介绍 第八章 地图分析（2 学时） 简要介绍 七、实验教学内容 实验项目(一) 地形图的分幅与编号（3 学时）： （1）项目类别：必做√ 选做□ （2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□ （3）项目主要目的要求： 掌握根据地理区域的地理坐标范围计算相应比例尺地图编号的 方法。 （4）主要仪器：无 实验项目(二) 地图投影（2 学时）： （1）项目类别：必做√ 选做□ （2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□ （3）项目主要目的要求： 掌握各类投影坐标系的建立，经纬线形状，变形分布及应用；针 对不同用途的地图投影进行比较与分析 （4）主要仪器：计算机 实验项目(三) 地图矢量化（4 学时）： （1）项目类别：必做√ 选做□ （2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□
(3)项目主要目的要求： 掌握地图数字化这种最基本的数据采集方法，掌握地图扫描矢量 化的基本原理，方法和步骤，熟悉地图的绘图和编辑工作 (4)主要仪器：计算机 实验项目（四）地图符号的制作（4学时)： (1)项目类别：必做√选做口 (2)项目性质：演示性口验证性口设计性√综合性口 (3)项目主要目的要求： 利用Arcmap设计并制作典型的点、线、面地图符号 (4)主要仪器：计算机 实验项目（五）专题地图的制作(3学时)： (1)项目类别：必做√选做口 (2)项目性质：演示性口验证性口设计性口 综合性√ (3)项目主要目的要求： 1)掌握ArcMap下各种渲染方式的使用方法，通过渲染方式的应 用将地图属性信息以直观的方式表现为专题地图。 2)使用ArcMap Layout(布局)界面制作专题地图的基本操作。 3)了解如何将各种地图元素添加到地图版面中生成美观的地图 设计。 (4)主要仪器：计算机 7
7 （3）项目主要目的要求： 掌握地图数字化这种最基本的数据采集方法，掌握地图扫描矢量 化的基本原理,方法和步骤,熟悉地图的绘图和编辑工作 （4）主要仪器：计算机 实验项目(四) 地图符号的制作（4 学时）： （1）项目类别：必做√ 选做□ （2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□ （3）项目主要目的要求： 利用 Arcmap 设计并制作典型的点、线、面地图符号 （4）主要仪器：计算机 实验项目(五) 专题地图的制作（3 学时）： （1）项目类别：必做√ 选做□ （2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√ （3）项目主要目的要求： 1）掌握 ArcMap 下各种渲染方式的使用方法，通过渲染方式的应 用将地图属性信息以直观的方式表现为专题地图。 2）使用 ArcMap Layout（布局）界面制作专题地图的基本操作。 3）了解如何将各种地图元素添加到地图版面中生成美观的地图 设计。 （4）主要仪器：计算机