中国海洋大学本科生课程大纲
课程名称 | 环境地理信息系统 | 课程代码 | 084103103237 |
课程属性 | 专业知识 | 课时/学分 | 32/1 |
课程性质 | 必修 | 实践学时 | 32 |
责任教师 | 马安青 | 课外学时 | 16 |
课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修
一、 课程介绍
1.课程描述：
环境地理信息系统软件ArcGIS是目前国内应用最为广泛的地理信息系统软件，广泛应用在地学、环境以及自然资源管理等各个领域。是环境领域一门较为实用的技术体系。本课程的任务是让学生掌握地理信息系统的基本理论的基础上掌握空间数据的处理和分析的方法，培养学生地理信息系统技术的初步应用能力。遥感信息正在成为GIS越来越重要的信息源，大尺度空间数据的获取正在越来越依赖于遥感技术手段。所以在本课程的后期为学生介绍遥感图像处理系统的初步知识，使学生认识到两种技术手段的结合在环境空间信息的获取处理与输出方面具有重要的意义。
2.设计思路：
1）了解地理信息系统的基本概念、构成、功能及其发展趋势。
2）理解地理空间（图形）数据的特征及其计算机表示方法，空间数据的处理方法。
3）掌握空间数据库的基本理论
4）掌握空间分析的原理与方法
5）掌握常用地学分析模型的建立方法。
6）掌握地理信息系统产品的输出与设计。
7）了解遥感图像处理软件最初步的操作，认识遥感图像处理在空间信息获取与处理中的意义。
3. 课程与其他课程的关系
学生应有概率统计和线性代数的数学知识，课下补充地图学基本知识。
二、课程目标
按照环境工程2016年版专业人才培养方案的培养目标4，要求环境工程本科生具有能够充分利用现代信息技术等手段分析新出现的环境工程问题，具有自主学习和终身学习的能力。以及针对毕业生专业能力要求3——问题的认知与分析能力中第三条提到：毕业生应该具备能够灵活运用现代工程工具和信息技术工具，对复杂环境工程问题进行预测与模拟，并能够理解其局限性。作为20世纪60年代以后兴起的地理信息系统技术和遥感技术已经成为地学及环境领域获取区域尺度生态环境动态变化信息的重要手段。掌握地理信息系统基本概念；较熟练使用ArcGIS地理信息系统平台软件；掌握GIS应用的空间分析方法。遥感图像处理软件ENVI的最初步操作技术。可以使环境工程专业本科及毕业生达到使用ENVI遥感图像软件对当今常用于探测生态环境大尺度本底信息的遥感影像如美国Lansat系列，Modis系列影像的最基本图像处理，从而按照研究目标提取必要信息。运用ArcGIS软件的一系列基本空间信息处理、分析及输出技术，对大尺度生态环境背景信息进行处理分析，为他们的科学研究工作提供有力的信息服务。
三、学习要求
（1）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论、作业典型案例分析。本课程将包含较多的课下作业、讨论、小组作业展示等课堂活动。
（2）保质保量的按时完成课下作业。只有在作业中才能够不断掌握所学习的内容。
（3）课外学时主要安排为作业指导，预习内容疑难在线回答。课堂讨论安排为在布置下次课讲授内容前布置整个课堂内容的关键与重点内容作为讨论问题。上课过程中在讲授到该节点是进行随机提问，根据学生对问题的回答满意度进行评分；作业基本为当次课配置软件操作内容，依据学生运用软件对作业的完成满意度酌情进行评分。
四、教学内容
内容顺序 | 主题 | 计划课时 | 主要内容概述 |
1. 绪论 | ArcMap的地图显示与简单操作 | 2 | 地理信息系系统软件学习的意义、基本概念名称、软件安装与软件的初级操作 |
2. 地图符号、注记的初步使用 | ArcGIS产品的输出与显示 | 2 | 地理信息系统产品的定义、地图产品的基本要素的确定、地理信息系统地图产品制作初步 |
3. 属性表的使用 | 属性数据概念 | 1 | 地理信息系统数据库结构基本概念 |
属性表操作 | 1 | 属性表操作（查询、统计、编辑表的链接） | |
4.点、线、面要素输入与编辑 | 图形数据管理理论 | 1 | 地理信息系系统空间数据库结构原理与特点 |
几何数据输入操作 | 3 | 点、线、面要素数据输入与编辑 | |
1 | 要素编辑中的拓扑关系 | ||
2 | CAD数据输入与转换；坐标校正 | ||
5. 栅格数据生成和分析 | 栅格数据结构理论 | 1 | 栅格数据结构的概念、特点 |
栅格数据的生成与显示 | 2 | 生成高程栅格、坡度栅格的生成遥感图像的显示 | |
栅格重分类与叠合 | 2 | 重分类原理讲解，利用重分类分析技术进行选址于土地类型评价 | |
8. 矢量型空间分析 | 理论讲解 | 1 | 矢量型空间数据结构的概念与特点，与栅格数据结构的优缺点比较 |
基于空间位置的查询 | 1 | 包含查询、相交查询、相邻查询、空间连接查询 | |
缓冲区查询 | 2 | 点、线、面要素的缓冲区查询；利用缓冲区计算路网密度 | |
多边形叠合、归并 | 2 | 线与面的叠合、结果表达与汇总、叠合功能简介 | |
邻近分析、泰森多边形 | 2 | 泰森多边形的理论讲解与操作 | |
空间统计 | 2 | 离散度的测度；全局空间自相关；局部空间自相关 | |
9. ENVI图像处理系统介绍 | ENVI图像处理系统介绍 | 2 | ENVI图像处理系统介绍与遥感图像处理的基本操作 |
10. 图像合成与显示增强 | ENVI图像处理系统介绍 | 2 | 图像彩色合成与基本拉伸方法处理 |
五、参考教材与主要参考书
[1] 邬伦. 地理信息系统原理、方法和应用. 北京: 科学出版社. 2015.12 (ISBN: 978-7-03-008912-0)
[2] 宋小东. 地理信息系统实习教程. 北京: 科学出版社. 2013.10 (ISBN:978-7-03-038671-7)
[3] 韦玉春，遥感数字图像处理实验教程. 北京：科学出版社. 2009.5（ISBN 978-7-03-031977-7）
六、成绩评定
（一）考核方式 E：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他
（二）成绩综合评分体系：
成绩综合评分体系 | 比例% |
1.课堂讨论及平常表现 | 15 |
2.平时作业成绩 | 35 |
3.课程总设计 | 50 |
总计 | 100 |
七、学术诚信
学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等，均属造假行为。他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。本课程如有发现上述不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。
八、大纲审核
教学院长：院学术委员会签章：