《GIS软件应用》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：16112103 课程名称：GIS软件应用 英文名称：Application of GIS 课程总学时：48 实验学时：48 适用专业：人文地理学、自然地理本科专业 课程类别：学科基础课 先修课程：地图学、地理信息系统 二、实验教学得总体目的和要求 1、对学生的要求 1有基本的地理学知识。 2己初步掌握计算机应用基础」 2、对教师的要求 能进行有关理论与实操的讲解与演示 3、对实验条件的要求 提供计算机教室上机操作，提供专业软件ArcGIS,CorelDraw、Photoshop、 AutoCAD. 三、实验教学内容 实验项目 实验名称：ArcGIS操作基础与数据处理 实验内容 .ArcGIS10桌面结构了解： 2.浏览数据层与图层基本操作：
《GIS 软件应用》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：16112103 课程名称：GIS 软件应用 英文名称：Application of GIS 课程总学时：48 实验学时： 48 适用专业：人文地理学、自然地理本科专业 课程类别：学科基础课 先修课程：地图学、地理信息系统 二、实验教学得总体目的和要求 1、对学生的要求 1 有基本的地理学知识。 2 已初步掌握计算机应用基础。 2、对教师的要求 能进行有关理论与实操的讲解与演示 3、对实验条件的要求 提供计算机教室上机操作，提供专业软件 ArcGIS，CorelDraw、Photoshop、 AutoCAD。 三、实验教学内容 实验项目一 实验名称：ArcGIS 操作基础与数据处理 实验内容： 1. ArcGIS10 桌面结构了解； 2. 浏览数据层与图层基本操作；
3.Shapefile文件的创建和空间参考编辑： 4矢数据的空间校正 5栅格数据的地理配准、裁切、拼接和提取 6.数据的空间参考系统定义和投影变换： 实验性质：验证性 实验学时：8 实验目的与要求： 1 了解地理数据是如何进行组织及基于“图层”进行显示的： 2. 掌握GS两种基本查询操作，加深对其实现原理的理解： 3. 初步了解设置图层显示方式一图例的使用： 4 掌握矢量数据的创建和空间校正： 熟悉不同数据间数据格式转换的方法： 6. 掌握栅格数据的基本处理和地理配准 实验条件：计算机、地理信息系统软件 研究与思考： 1.图层排列顺序对地图显示有何影响？ 2 查询操作可以进行哪些内容的查询？ 3. 数据层保存成相对路径的原因是什么？ 4. ArcToolbox中的全部功能使用需要使用什么操作？ 5.如何理解ArcCatalog作为空间数据资源管理器的作用？ 6.有哪几种空间校正方法？分别适用于哪些不同类型的数据？ 课程思政点： 1.国内GIS发展尤其是近些年取得的成绩 授课目标： 1,传达爱国主义以及坚持不懈的科学求索精神 实验项目二
3. Shapefile 文件的创建和空间参考编辑； 4. 矢量数据的空间校正； 5. 栅格数据的地理配准、裁切、拼接和提取； 6. 数据的空间参考系统定义和投影变换； 实验性质：验证性 实验学时：8 实验目的与要求： 1. 了解地理数据是如何进行组织及基于“图层”进行显示的； 2. 掌握 GIS 两种基本查询操作，加深对其实现原理的理解； 3. 初步了解设置图层显示方式－图例的使用； 4. 掌握矢量数据的创建和空间校正； 5. 熟悉不同数据间数据格式转换的方法； 6. 掌握栅格数据的基本处理和地理配准。 实验条件：计算机、地理信息系统软件 研究与思考： 1. 图层排列顺序对地图显示有何影响？ 2. 查询操作可以进行哪些内容的查询？ 3. 数据层保存成相对路径的原因是什么？ 4. ArcToolbox 中的全部功能使用需要使用什么操作？ 5. 如何理解 ArcCatalog 作为空间数据资源管理器的作用？ 6. 有哪几种空间校正方法？分别适用于哪些不同类型的数据？ 课程思政点： 1. 国内 GIS 发展尤其是近些年取得的成绩 授课目标： 1. 传达爱国主义以及坚持不懈的科学求索精神 实验项目二
实验名称：Geodatabase构建 实验内容： 1. 创建Geodatabase方案 2.向Geodatabase添加数据 3.子类型与属性域 实验性质：验证性 实验学时：4 实验目的与要求： l.能够使用不同方法创建新的Geodatabase方案； 2.掌握向Geodatabase添加数据的不同方法，并学会创建元数据： 3 理解属性域和子类型是如何约束和规范数据输入的： 4. 掌握编码域和范围域的不同设定方法： 实验条件：计算机、地理信息系统软件 研究与思考： 1.利用ArcCatalog向导创建和导入现有数据方案得到的数据库有什么不 同？ 向Geodatabase添加数据的方法有哪几种？ 3.属性域在什么地方定义？如何应用？ 4.编码域和范围域是如何规范数据输入的？ 5.子类型和属性域有什么关联？如何使用？ 课程思政点： L.GS在环境，三峡工程等领域的应用案例 授课目标： 1,激发同学环境保护意识和传达“知行合一、学以致用”观念
实验名称：Geodatabase 构建 实验内容： 1. 创建 Geodatabase 方案 2. 向 Geodatabase 添加数据 3. 子类型与属性域 实验性质：验证性 实验学时：4 实验目的与要求： 1. 能够使用不同方法创建新的 Geodatabase 方案； 2. 掌握向 Geodatabase 添加数据的不同方法，并学会创建元数据； 3. 理解属性域和子类型是如何约束和规范数据输入的； 4. 掌握编码域和范围域的不同设定方法； 实验条件：计算机、地理信息系统软件 研究与思考： 1. 利用ArcCatalog向导创建和导入现有数据方案得到的数据库有什么不 同？ 2. 向 Geodatabase 添加数据的方法有哪几种？ 3. 属性域在什么地方定义？如何应用？ 4. 编码域和范围域是如何规范数据输入的？ 5. 子类型和属性域有什么关联？如何使用？ 课程思政点： 1. GIS 在环境，三峡工程等领域的应用案例 授课目标： 1. 激发同学环境保护意识和传达“知行合一、学以致用”观念
实验项目三 实验名称：空间数据可视化与专题图编制 实验内容： 1.空间数据矢量化 2.拓扑的建立和编辑 3.符号化与专题图制图 上海市行政区划图制作 图像数字化 实验性质：设计性 实验学时：10 实验目的与要求： 1. 掌握点、线、面数据的绘制，并且编辑属性 2. 掌握自动矢量化ArcScan的使用方法和流程： 3.掌握拓扑的建立方法，掌握拓扑工具调整各种修补工具的使用： 4.掌握定性数据和定量数据的不同符号化方案，能够对数据进行正确的 或是按要求进行的分级操作： 5. 掌握专题地图出图要素设置，能够设计出美观简洁正确的专题地图： 实验条件：计算机、地理信息系统软件、相关实验数据 研究与思考： 1.编辑工具有哪些功能，常使用什么功能模块进行矢量化？ 2. AreScan进行自动矢量化的前提是什么？如果数据达不到要求，应怎 样进行预处理，以便可以进行相关操作？ 建立拓扑的流程是什么 4.如何对不同的拓扑错误进行编辑修改？ 5.专题图出图的必备地图显示要素有哪些？ 课程思政点： 1. 我国超图与MapGIS空间数据处理能力的情况及最新进展
实验项目三 实验名称：空间数据可视化与专题图编制 实验内容： 1. 空间数据矢量化 2. 拓扑的建立和编辑 3. 符号化与专题图制图 4. 上海市行政区划图制作 5. 图像数字化 实验性质：设计性 实验学时：10 实验目的与要求： 1. 掌握点、线、面数据的绘制，并且编辑属性； 2. 掌握自动矢量化 ArcScan 的使用方法和流程； 3. 掌握拓扑的建立方法，掌握拓扑工具调整各种修补工具的使用； 4. 掌握定性数据和定量数据的不同符号化方案，能够对数据进行正确的 或是按要求进行的分级操作； 5. 掌握专题地图出图要素设置，能够设计出美观简洁正确的专题地图； 实验条件：计算机、地理信息系统软件、相关实验数据 研究与思考： 1. 编辑工具有哪些功能，常使用什么功能模块进行矢量化？ 2. ArcScan 进行自动矢量化的前提是什么？如果数据达不到要求，应怎 样进行预处理，以便可以进行相关操作？ 3. 建立拓扑的流程是什么？ 4. 如何对不同的拓扑错误进行编辑修改？ 5. 专题图出图的必备地图显示要素有哪些？ 课程思政点： 1. 我国超图与 MapGIS 空间数据处理能力的情况及最新进展
授课目标： 1. 感悟祖国的强大，激发同学爱国热情 实验项目四 实验名称：Geoprocessing地理处理框架 实验内容： ArcTools矢量数据空间分析 2. 典型案例如地震等 3.犯罪案例分析 4.市区择房分析 5.Model Builder建模 6. 寻找候选房源 实验性质：综合性 实验学时：6 实验目的与要求： 1. 孰采G6 cessing地理处理框架的基本构架和功能模块分布。 摆矢量数据的空间分析工具的使用方法，包括：费剪、分制、筛选 叠加分析、邻域分析等。 3.掌握缓冲区建立的方法，理解三种缓冲区建立方法的区别和应用意 4.掌握模型构建的方法，并能进行应用：能够综合应用各项空间分析功 能解决实际问题。 实验条件：计算机、地理信息系统软件、相关实验数据 研究与思考： 1.缓冲区的特点是什么？
授课目标： 1. 感悟祖国的强大，激发同学爱国热情 实验项目四 实验名称：Geoprocessing 地理处理框架 实验内容： 1. ArcTools 矢量数据空间分析 2. 典型案例如地震等 3. 犯罪案例分析 4. 市区择房分析 5. Model Builder 建模 6. 寻找候选房源 实验性质：综合性 实验学时：6 实验目的与要求： 1. 熟悉 Geoprocessing 地理处理框架的基本构架和功能模块分布； 2. 掌握矢量数据的空间分析工具的使用方法，包括：裁剪、分割、筛选、 叠加分析、邻域分析等。 3. 掌握缓冲区建立的方法，理解三种缓冲区建立方法的区别和应用意 义； 4. 掌握模型构建的方法，并能进行应用；能够综合应用各项空间分析功 能解决实际问题。 实验条件：计算机、地理信息系统软件、相关实验数据 研究与思考： 1. 缓冲区的特点是什么？
2.利用矢量数据得到的适宜区域分布图有何特点？又有什么不足？如 果再给定现有住宅小区的分布图，应如何进行进一步的具体住宅区选 3. 建模的方法较一般空间分析流程的优势在哪里？要学会通过不断调 整得到最简最优模型。 课程思政点： 1.GIS在地震监测、救灾中的具体应用 授课目标： 1.传达众志成城、共度难关的团结互助精神 实验项目五 实验名称：网络分析 实验内容： 1.几何网络的构建与编辑 2.查找最近消防站 3.计算货仓服务区，并进行位置优化 实验性质：验证性 实验学时：6 实验目的与要求： 1. 掌握创建几何网络的方法，能够利用几何连通规则编辑几何网络： .掌握网络数据集构建的方法和网络分析工作流程： 3 掌握最近设施点分析方案的条件设置，并能够理解各参数的含义，能 够根据要求进行正确的设置： 4.理解服务区分析的含义，能够对结果进行分析，并进行位置优化。 实验条件：计算机、地理信息系统软件、相关实验数据
2. 利用矢量数据得到的适宜区域分布图有何特点？又有什么不足？如 果再给定现有住宅小区的分布图，应如何进行进一步的具体住宅区选 取？ 3. 建模的方法较一般空间分析流程的优势在哪里？要学会通过不断调 整得到最简最优模型。 课程思政点： 1. GIS 在地震监测、救灾中的具体应用 授课目标： 1. 传达众志成城、共度难关的团结互助精神 实验项目五 实验名称：网络分析 实验内容： 1. 几何网络的构建与编辑 2. 查找最近消防站 3. 计算货仓服务区，并进行位置优化 实验性质：验证性 实验学时：6 实验目的与要求： 1. 掌握创建几何网络的方法，能够利用几何连通规则编辑几何网络； 2. 掌握网络数据集构建的方法和网络分析工作流程； 3. 掌握最近设施点分析方案的条件设置，并能够理解各参数的含义，能 够根据要求进行正确的设置； 4. 理解服务区分析的含义，能够对结果进行分析，并进行位置优化。 实验条件：计算机、地理信息系统软件、相关实验数据
研究与思考： 1. 子类型是如何在连通规则中发挥作用的？ 2.连通规则的设置有什么意义？对于复杂几何网络的日常运行而言，它 的重要性是什么？ 3.设施点和事件点如何添加？在突发时间发生时，如何进行准确的事件 点定位？ 4,OD成本矩阵中的直线是否表示输出的网络线？如果想要计算真正的 直线距离应使用什么功能实现？ 课程思政点： 1,GIS网络分析在高速铁路与机场网络中的应用研究 授课目标 1,体会祖国的经济繁荣，激发同学爱国报国情怀。 实验项目六 实验名称：栅格分析 实验内容 1. 设置空间分析的分析环境 2. 山顶点的提取 3.滑雪场选址适宜性分析 4.学校选址分析 56 土壤稳定性评估 林业用地生态适宜性评价 实验性质：设计性 实验学时：8 实验目的与要求：
研究与思考： 1. 子类型是如何在连通规则中发挥作用的？ 2. 连通规则的设置有什么意义？对于复杂几何网络的日常运行而言，它 的重要性是什么？ 3. 设施点和事件点如何添加？在突发时间发生时，如何进行准确的事件 点定位？ 4. OD 成本矩阵中的直线是否表示输出的网络线？如果想要计算真正的 直线距离应使用什么功能实现？ 课程思政点： 1. GIS 网络分析在高速铁路与机场网络中的应用研究 授课目标： 1. 体会祖国的经济繁荣，激发同学爱国报国情怀。 实验项目六 实验名称：栅格分析 实验内容： 1. 设置空间分析的分析环境； 2. 山顶点的提取 3. 滑雪场选址适宜性分析 4. 学校选址分析 5. 土壤稳定性评估 6. 林业用地生态适宜性评价 实验性质：设计性 实验学时：8 实验目的与要求：
1.掌握距离制图的方法，理解基于源数据生成的栅格距离图与缓冲区分 析结果有何不同？ 2. IDW和克里金插值功能的操作，并对参数进行调整，理 解参数设置对插值结果的影响。 3.掌握等值线、坡度、坡向的生成方法，理解不同地形因子的生成原理 4.掌握栅格计算器中算术运算、布尔运算、逻辑运算和函数运算的使用 方法，学会正确的输入公式实现分析目标 5. 重点掌握适应性分析模型建立的方法和步骤」 实验条件：计算机、地理信息系统软件、相关实验数据 研究与思考： 1.栅格距离制图的结果与缓冲区分析相比有何优势？通过栅格空间分 析得到的选址适宜结果图与矢量空间分析得到的结果相比有何不 同？哪些因素会影响最终结果的值域分 2.Spline IDW 两种插值方法在插值结果的空间特性和数值分布范围上 有何特点？如何选择适宜的插值方法？ 3.在利用栅格计算器进行权重分析之前，为什么要用重分类对数据进行 归一化处理，如果不对数据进行重分类处理，应用权重分析的结果会 有什么问题？ 4. 适宜性分析模型的构建中，需要注意哪些问题？加权叠加与栅格计算 器相比，有哪些优势？ 课程思政点： 1.GIS冬奥会外场选址分析与研究 授课目标： L.体会祖国强大，感受祖国在用心办国际大事、办国际实事的责任心 与责任感。 实验项目七 实验名称：综合空间分析 实验内容：
1. 掌握距离制图的方法，理解基于源数据生成的栅格距离图与缓冲区分 析结果有何不同？ 2. 掌握 spline、IDW 和克里金插值功能的操作，并对参数进行调整，理 解参数设置对插值结果的影响。 3. 掌握等值线、坡度、坡向的生成方法，理解不同地形因子的生成原理； 4. 掌握栅格计算器中算术运算、布尔运算、逻辑运算和函数运算的使用 方法，学会正确的输入公式实现分析目标。 5. 重点掌握适应性分析模型建立的方法和步骤。 实验条件：计算机、地理信息系统软件、相关实验数据 研究与思考： 1. 栅格距离制图的结果与缓冲区分析相比有何优势？通过栅格空间分 析得到的选址适宜结果图与矢量空间分析得到的结果相比有何不 同？哪些因素会影响最终结果的值域分布？ 2. Spline、IDW 两种插值方法在插值结果的空间特性和数值分布范围上 有何特点？如何选择适宜的插值方法？ 3. 在利用栅格计算器进行权重分析之前，为什么要用重分类对数据进行 归一化处理，如果不对数据进行重分类处理，应用权重分析的结果会 有什么问题？ 4. 适宜性分析模型的构建中，需要注意哪些问题？加权叠加与栅格计算 器相比，有哪些优势？ 课程思政点： 1. GIS 冬奥会外场选址分析与研究 授课目标： 1. 体会祖国强大，感受祖国在用心办国际大事、办国际实事的责任心 与责任感。 实验项目七 实验名称：综合空间分析 实验内容：
1.地形特征信息提取 表面创建及景观图制作 空间确定性插值的方法和地统计插值法 4. 城市建筑日照分析 5.找出某种珍贵药材的生长区域 实验性质：综合性 实验学时：6 实验目的与要求： L,掌握基于DEM的山脊线和山谷线提取方法； 2.掌握通过栅格表面数据的渲染设置进行三维场景模拟的方法，并能够 结合真彩色遥感图像进行更进一步的实地模拟： 3. 了解ArcGIS在城市规划中的应用，通过案例理解坡度坡向生成DEM 等传统地 形分析功能是如何在城市中展开应用的。拓展思路 4. 掌握地统计分析的基本原理、了解不同的分析方法，及ArcGIS地统 计分析的模块功能。 实验条件：计算机、地理信息系统软件、相关实验数据 研究与思考： 1. 要合成某地区的3D模拟图像，需要哪些数据源？对这些数据源之间 义有什么要求？ 2.地形分析功能是如何运用在城市规划中的？如何理解坡向数据的朝 向问题？ 3. 空间确定性插值方法和传统的地统计插值方法有何不同？其应用范 畴分别在 方面？ 4,利用克里金方法内插生成的高程曲面有何特点，如果换成其它的插值 方法，其结果有何不同？ 课程思政点： L,GIS在植物的生长区域环境分析与研究 授课目标： L.体会祖国在治理环境、应对全球环境变化的责任与担当
1. 地形特征信息提取 2. 表面创建及景观图制作 3. 空间确定性插值的方法和地统计插值法 4. 城市建筑日照分析 5. 找出某种珍贵药材的生长区域 实验性质：综合性 实验学时：6 实验目的与要求： 1. 掌握基于 DEM 的山脊线和山谷线提取方法； 2. 掌握通过栅格表面数据的渲染设置进行三维场景模拟的方法，并能够 结合真彩色遥感图像进行更进一步的实地模拟； 3. 了解 ArcGIS 在城市规划中的应用，通过案例理解坡度坡向生成 DEM 等传统地形分析功能是如何在城市中展开应用的。拓展思路。 4. 掌握地统计分析的基本原理、了解不同的分析方法，及 ArcGIS 地统 计分析的模块功能。 实验条件：计算机、地理信息系统软件、相关实验数据 研究与思考： 1. 要合成某地区的 3D 模拟图像，需要哪些数据源？对这些数据源之间 又有什么要求？ 2. 地形分析功能是如何运用在城市规划中的？如何理解坡向数据的朝 向问题？ 3. 空间确定性插值方法和传统的地统计插值方法有何不同？其应用范 畴分别在哪些方面？ 4. 利用克里金方法内插生成的高程曲面有何特点，如果换成其它的插值 方法，其结果有何不同？ 课程思政点： 1. GIS 在植物的生长区域环境分析与研究 授课目标： 1. 体会祖国在治理环境、应对全球环境变化的责任与担当
四、实验内容及学时分配 实验项目名称 实验性质 学时 1.AreGIS操作基础与数据处理 验证性 8 2.Geodatabase构建 验证性 4 3.空间数据可视化与专题图编制 设计性 4.Geoprocessing地理处理框架 综合性 6 5.网络分析 验证性 6 6。桶格分析 设计性 8 7.综合空间分析 综合性 6 五、考核方式 闭卷考试或者学生撰写实验报告 六、推荐实验教材和教学参考书 实验教材： 1.《AreGIS10地理信息系统教程一从初学到精通》，牟乃夏，测绘 出版社，2012 2.《A©GIS地理信息系统空间分析实验教程》，汤国安、杨昕，科 学出版社，2012 3.部分自编实习教程 七、其他需说明的 大纲修订人：张亦汉 修订日期：2021-12-22 大纲审定人： 审定日期：
四、实验内容及学时分配 实验项目名称 实验性质 学时 1. ArcGIS 操作基础与数据处理 验证性 8 2.Geodatabase 构建 验证性 4 3.空间数据可视化与专题图编制 设计性 10 4. Geoprocessing 地理处理框架 综合性 6 5. 网络分析 验证性 6 6. 栅格分析 设计性 8 7.综合空间分析 综合性 6 五、考核方式 闭卷考试或者学生撰写实验报告 六、推荐实验教材和教学参考书 实验教材： 1．《 ArcGIS 10 地理信息系统教程—从初学到精通》，牟乃夏，测绘 出版社，2012 2. 《ArcGIS 地理信息系统空间分析实验教程》，汤国安、杨昕，科 学出版社，2012 3. 部分自编实习教程 七、其他需说明的 大纲修订人： 张亦汉 修订日期：2021-12-22 大纲审定人： 审定日期: