《地理信息系统空间分析实验》教学大纲.doc

《地理信息系统空间分析实验》教学大纲 1 课程描述 课程名称： 地理信息系统空间分析实验 课程性质： 实验课 教材选用： 《ArcGIS地理信息系统空间实验教程》汤国安 杨昕.2006 总 学 时： 34学时 实验学时： 34学时 学 分： 2学分 适用专业： 地理科学 2 课程性质与任务 地理信息系统（Geographical Information System，GIS）集计算机科学、地理科学、测绘学、遥感学、环境科学、空间科学、管理科学等多学科为一体，属于新兴边缘学科，广泛应用于测绘、资源管理、城乡规划、灾害监测、环境保护、国防建设等多个领域。该课程是一门应用性、技术性、实践性很强的专业实验课。 一个完整的GIS能够完成的功能：数据采集与编辑、数据存储与管理、制图、空间查询与空间分析、二次开发与编程等。 本实验课程使用的GIS软件是ESRI（美国环境系统研究所）推出的ArcGIS10桌面版。ArcGIS是一个地理信息系统平台，由桌面软件（ArcGIS Desktop）、嵌入式GIS（ArcGIS Engine）、服务器GIS（Server GIS）、移动GIS（Mobile GIS）四个基础框架组成。ArcGIS核心是ArcObjects，ESRI使用ArcObjects开发软件和应用。 本实验使用的ArcGIS Desktop包括ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox、ArcGlobe、ModelBuilder等组件，其中ArcMap用于显示、查询、编辑和分析地图数据，具有地图制图的所有功能；ArcCatalog是一个空间数据管理资源器，用于定位、浏览、搜素、组织和管理空间数据；Geoprocessing模块包括强大的空间数据处理和分析工具。 通过上机实验，使学生加深对地理信息系统的基本概念、基本理论的理解，熟悉地理数据采集、编辑、转换与处理，掌握地理数据空间分析方法，学会GIS软件的基本操作，从而提高学生实践能力和对GIS技术的应用水平。 3 实验内容与要求 实验一 ArcGIS Desktop入门操作 熟悉ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox的运行环境。 掌握ArcMap对图形和图像的显示、浏览等基本操作。 掌握ArcCatalog中空间数据库的建立过程。 掌握空间数据库（Geodatabase）的概念。 掌握ArcToolbox工具箱的使用方法。 实验二 地图配准和投影变换 了解地图坐标转换的基本原理。 熟悉地图投影的种类和投影变换的方法。 掌握栅格数据地图配准和投影变换的方法。 掌握矢量数据地图配准和投影变换的方法。 实验三 空间数据编辑与处理 了解常见的数字化错误。 熟悉拓扑错误的主要类型。 掌握ArcGIS中非拓扑编辑的基本方法。 掌握ArcGIS中拓扑编辑的基本方法。 实验四 地图制作 了解统计图的表现形式。 了解专题图的含义。 熟悉地图设计的基本方法。 掌握ArcGIS中专题图的制作方法。 掌握ArcGIS中统计图的制作方法。 掌握ArcGIS中地图制作的基本方法。 实验五 空间查询与统计 熟悉空间查询的基本原理和方法。 了解ArcGIS中矢量和栅格数据查询的差别。 掌握ArcGIS中属性查询和空间查询的技术与方法。 掌握ArcGIS中空间统计的技术与方法。 实验六 缓冲区分析 了解缓冲区分析的基本原理和方法。 掌握ArcGIS中矢量数据（点、线、面）缓冲区分析的方法。 掌握ArcGIS中栅格数据缓冲区分析的方法。 实验七 叠置分析 了解叠置分析的基本原理。 掌握ArcGIS中矢量数据叠置分析的基本方法。 掌握ArcGIS中栅格数据叠置分析的基本方法。 实验八 空间建模之工厂选址问题 了解空间建模的基本原理。 熟悉ArcGIS ModelBuilder的建模环境。 掌握ArcGIS ModelBuilder中常见空间分析功能的建模方法。 实验九 空间建模之土地利用变化。 了解高分辨率遥感影像在GIS中的应用。 熟悉城市土地利用信息采集与变化监测的方法。 掌握GIS技术在城市空间信息分析中的应用。 实验十 创建三维场景 了解三维场景（3D Scene）的基本理论知识。 熟悉几种常见的三维模型建立的方法。 掌握ArcScene中进行三维显示的技术。 4 学时分配 课次 章节 实验内容 学时 1 实验一 在ArcMap中加载并浏览石景山地区的空间数据； 在ArcCatalog中建立石景山地区的空间数据库，并通过导入要素类的方法建立一个空间数据集； 在ArcToolbox中，熟悉其基本结构框架及功能。 3 2 实验二 利用控制点坐标配准栅格数据； 利用控制点文件配准矢量数据； 将地图数据（栅格影像数据）从高斯-克吕格平面坐标转变为地理坐标； 将北京石景