水文学实验教学大纲.doc

一、 水文学实验教学大纲序号实验项目名称实 验 内 容学时实验要求实验类型每组人数水文站水情测量观摩文山里水文站水位、流速测量仪器及方法观摩2必做演示/验证202水槽水位水深 测量应用直接法和水位测针，对不同流量下的水位及水深进行测量1必做验证23水槽断面流速分布测量应用流速仪法，对不同流量下水槽断面不同垂线的流速进行测量，分析垂线及断面流速分布变化2必做设计24水位流量关系试验研究在水位、流速测量的基础上，应用流速面积法计算流量，确定水位流量关系3必做综合25波浪测量应用动态水位仪，通过对实验水槽生成的规则波水位变化的连续测量，加深对波长、波速、周期等概念的理解2部分专业选做演示/验证2 二、气象学与气候学实验教学大纲序号实验项目名称实验内容学时实验要求实验类型每组人数1气象观测场和温度的观测气象观测场建立的要求；各种温度测定仪器的结构、原理及观测方法2掌握验证42湿度的观测与查算湿度的观测方法；湿度的查算2掌握验证43云的观测云的分类与观测方法2掌握验证44降水、蒸发、日照和天气现象观测降水、蒸发、日照测定仪器及观测方法；主要天气现象的记录规则2掌握验证85气压、风和能见度的观测气压和风测定仪器的结构、原理及观测方法能见度的观测原理与记录规则2掌握验证46自动气象站与卫星云图主要气象要素的自动收集与数据的处理卫星云图的识别原理及简单应用2掌握验证127天气图分析了解天气图；分析天气系统的动态变化2掌握验证4三、地质地貌学实验教学大纲序号实验项目名称实验内容学时实验要求实验类型每组人数1硫化物矿物的观察和鉴定认真观察常见自然元素矿物、硫化物矿物主要物理特征；学会使用常用鉴定工具鉴定这些矿物。2必做验证试验6-82氧化物矿物的观察和鉴定认真观察常见氧化物、碳酸盐、硫酸盐矿物主要物理特征；学会使用常用鉴定工具鉴定这些矿物。2必做验证试验6-83硅酸盐矿物观察和鉴定观察常见硅酸盐矿物主要物理特征；学会使用常用鉴定工具鉴定矿物。2必做验证试验6-84常见火成岩（任选）组合矿物的鉴定鉴定常见火成岩（任选）组成矿物，根据鲍温反应原理，说明矿物的共生组合原理。2必做综合型6-85火成岩岩石类型的观察和鉴定认真观察火成岩中常见深成岩、浅成岩、喷出岩的颜色、矿物组成、结构、构造，熟悉主要鉴定特征。2必做验证试验6-86沉积岩岩石类型的观察和鉴定认真观察沉积岩中常见砾岩、砂岩、泥岩、石灰岩、火山沉积岩的颜色、矿物组成、结构、构造，熟悉主要鉴定特征。2必做验证试验6-87变质岩岩石类型的观察和鉴定认真观察变质岩中常见石英岩、大理岩、片麻岩、片岩、板岩、千枚岩等颜色、矿物组成、结构、构造，熟悉主要鉴定特征2必做验证试验6-88变质岩鉴定及其成因分析正、副变质岩鉴定，并解释变质成因2必做综合型6-89常见古生物化石的观察观察观察常见古生物化石三叶虫类、菊石类、腕足类，鳞木、芦木、枝脉蕨等化石2必做验证试验6-810常见地貌判读常见地貌形态图片投影，判读并解释地貌成因。2必做验证试验6-8 四、土壤学实验教学大纲序号实验项目名称实 验 内 容学时实验要求实验类型每组人数1土壤样品采集与处理方法1 野外取样方法、样品处理和保存方法的介绍与实际操作。4必做演示82土壤酸度的测定1 土壤酸度测定的基本原理和方法及关键实验步骤。2 土壤酸度计的正确使用。2必做验证23土壤容重和水分的测定1 土壤容重和水分测定的基本原理和方法及关键实验步骤。2 恒温烘箱的正确使用。2必做验证24土壤速效养分的测定1 土壤速效养分（碱解氮、速效磷、速效钾）测定的基本原理和方法及关键实验步骤。2 分光光度计和火焰光度计的正确使用8必做验证25土地利用方式对土壤有机碳含量的影响1 土壤有机碳测定的基本原理和方法及关键实验步骤。2 实验数据处理的一般方法，科技论文写作方法与规范。4必做综合2五、地球概论/天文学基础实验教学大纲序号实验项目名称实验内容学时实验要求实验类型每组人数1天球仪原理和使用方法 天球仪使用操作 求算天体位置 天体周日/年运动 时间推算和农历的编制（恒星时、太阳时和太阴时、地方时及换算、利用天文年历编制农历、算出日、月合朔和中气的日期编制农历等）4必做设计102四季星空和重要天象认识 转动星图的使用 电子星图的使用 认识主要星座和亮星 月相 行星的视运动 日月食 特殊天象4必做综合103天文望远镜原理和使用 原理结构的认识 使用操作 观测天体 拍摄天体2必做设计10六、 遥感导论 实验教学大纲序号实验项目名称实 验 内 容学时实验要求实验类型每组人数1认识和初步处理遥感影像1、用RGB三原色的不同比例合成不同颜色2、用不同方式显示同一景遥感影像3、查询像元灰度值4、图像重采样5、对图像进行简单的计算62必做验证12从遥感影像测量理解地物光谱特征1、察看图像的基本信息2、反射波谱特征与像元颜色的关系3、绘制地物的反射波谱曲线4、绘制地物的散点图2必做验证13为目视判读准备遥感影像1、数据导入（导入、多光谱合成）2、几何纠正3、图像镶嵌（图像拉伸、镶嵌）4、图像裁切（按坐标、按图形5、图像融合6、彩色合成2必做验证14遥感图像目视判读与制图1、以上次课完成的某县遥感影像图为基础信息源，根据野外景观照片和判读标志进行目视判读和屏幕数字化2、数字化完成后按规范编绘成果图22必做验证55数字图像处理和计算机分类1、数字图像纠正2、数字图像增强3、多源信息复合4、遥感信息计算机分类22必做验证16航空像片判读1、认识航空像片上的特殊点、线2、航空像片判读3、航空像片的立体观察22必做验证17遥感综合实验1、地物光谱特征测量与分析2、土地利用变化遥感监测（任选一个）22(课上布置课外进行)必做综合5七、地图学实验教学大纲序号实验项目名称实 验 内 容学时实验要求实验类型每组人数1地图投影的变形将地球仪上的澳大利亚和格陵兰岛用方格法转绘到方格网图纸上，通过转绘后的图形与地球仪上的图形进行比较，分析其变形特点。2必做验证42地物的地图概括利用开方根定律，对不同比例尺地图进行地图概括转绘。2必做验证43符号与图例设计1比例圆、复合、等值线符号设计。2金字塔图表设计。2必做验证44地形图长度与面积量算1量算某一公路长度。2分别用方格法、平行线法、求积仪法量算某一区域面积，哪一种精度更高。2必做验证45坡度量算与剖面图绘制1量算某一坡面坡度。2绘制某一地形断面的剖面图。2必做验证46专题地图编制（传统）提供区域一年份的统计数据，编制一幅专题地图。2必做综合17专题地图编制（计算机）1提供区域一年份的统计数据，编制一幅专题地图。2利用MapInfo 软件编制。6必做综合1 八、遥感数字图像处理实验教学大纲序号实验项目名 称实 验 内 容学时实验要求实验类型每组人数1遥感影像的光谱特征SPOT、TM、AVHNRR等不同传感器影像的光谱特征地物特征识别2必做验证12影像增强不同增强方式的原理与方法、查找表、通道增减、影像剪裁、影像合成等2必做验证13地面控制点选取地形图变形处理、配准、投影与坐标读取、地面控制点选取、2必做验证14影像几何校正通过地面控制点坐标进行SPOT影像几何纠正、通过SOPT影像纠正TM影像、纠正模型选择、误差分析等4必做验证15影像融合ISH融合的原理与方法、色彩模型、影像融合、不同融合模型的算法、结果比较4必做综合16影像分类及分类后结果评价影像非监督分类选择训练区监督分类精度分析4必做验证17影像融合结果输出添加影像注记影像整饰绘图仪操作方法成果输出2必做验证1九、地理理信息系统导论实验教学大纲序号实验项目名称实 验 内 容学时实验要求实验类型每组人数1桌面GIS的功能与菜单操作掌握MapInfo、ArcView等软件使用，包括：（1）工作界面与菜单（2）表的基本概念（3）地图图层（4）地图操作（5）属性操作64必必做验证12数据采集和数据处理（1）底图扫描（2）投影与坐标系设置（3）屏幕跟踪矢量化（4）数据库设计（5）属性数据的输入与建库（6）数据转换（7）误差分析68必必做验证13GIS数字地形分析（1）DEM的建立（2）面积量算、坡度、坡向、剖面线（3）挖方、填方（4）三维显示（4）空间统计、SQL查询6必必做综合14GIS缓冲、网络和叠加分析（1）影响范围、半径分析（2）最短距离计算（3）最佳路径选择（4）救灾应急决策（5）图层叠加分析（6）属性计算、分析（7）适宜性分析85地图设计与输出（1）基础地图的编制（2）统计图的制作（3）专题地图的制作（4）绘图输出4必必做综合1十、ArcGIS应用实验教学大纲序号实验项目名称实 验 内 容学时实验要求实验类型每组人数1ArcGIS三个应用环境ArcGIS安装过程ArcMap应用基础ArcCatalog应用基础ArcToolbox应用基础4熟悉操作界面演示12ArcMap数据编辑图像配准地图矢量化4正确完成投影定义、数据化、图幅接边等工作验证13ArcMap地图编辑电子地图编辑专题地图编辑地图制图输出4编辑设计地形图和专题图各1张并打印输出综合设计14ArcGIS空间分析Spatial Analyst3D AnalystUtility Network Analyst4掌握各模块的功能和用途验证15具体案例研究3D视图显示商业区位选址土地规划利用4掌握运用ArcGIS软件解决实际问题设计综合1十一、GIS空间分析方法实验教学大纲1空间插值方法利用空间插值方法对人口统计数据根据人口地理学有关理论进行空间化。3必做设计2图论与网络分析最短路径分析3必做验证3栅格数据空间分析与栅格数据有关的空间分析问题，如水文分析、遥感影像波段之间的运算等。3必做验证4矢量数据空间分析根据地图代数的有关算法解决一个给定的应用问题。3必做设计5空间分析综合应用自选一个与空间分析有关的应用案例，提出解决问题的实施方案（如一个综合的应用模型），并完成。3选做综合十二、ENVI图像处理与应用实验教学大纲序号实验项目名 称实 验 内 容学时实验要求实验类型每组人数1如何使用Envi熟悉Envi的图形用户界面，了解Envi的main menu, basic tool，preference2必做验证12遥感数字图像的格式和读取熟悉Envi支持的图像格式，如何读取多源数据（矢量数据和栅格数据）如何编辑图像的头文件如何执行图像的显示操作2必做验证13遥感图像的增强处理空间域变换增强处理（线性扩展、非线性扩展、直方图处理）空间域滤波增强处理（什么是空间滤波、平滑、锐化）频率域增强处理（什么是傅立叶变换、什么是小波变换、低通滤波、高通滤波）2必做验证14数据融合多源遥感数据的融合以及融合效果的评价方法（HIS和PCA变换融合法、代数运算法、频率域替代增强融合法如：高通滤波、小波融合；评价标准有高频信息融入度、光谱保真度等）遥感与非遥感数据的复合（内插方法、属性数据空间化）2必做验证15水体和植被的提取水体和植被的光谱特征曲线以及波谱特征什么是密度分割、什么是决策树分类2必做验证16遥感制图计算机辅助遥感制图的基本步骤（包括遥感专题类型图和地图专题类型底图的叠合）Envi交互式制图方法（添加地图的基本要素：地图公里网、比例尺、标题、标识、投影、图例等基本地图注记）2必做综合17高光谱遥感基础高光谱分析（波谱库操作、提取波谱剖面廓线、如何鉴别波谱类型）高光谱遥感在植被、地质、近海岸研究中的应用2必做验证18雷达卫星数据处理基础SAR数据处理和分析极化SAR处理和分析2必做验证1 十三、PCI应用实验教学大纲序号实验项目名 称实 验 内 容学时实验要求实验类型每组人数1波谱信息提取波谱信息提取初始化、使用散点图和波谱曲线、影像的波谱角分类3必做验证12DEM操作创建核线投影影像、提取dem并编码、建立dem2必做验证13正射校正生成正射影像2必做验证14矢量处理过程收集和编辑矢量 、管理矢量属性、矢量缓冲、矢量合并2必做验证15提取三维特征生成核线投影影像、在三维环境下观察立体影像、提取三维特征3必做验证16三维可视化飞行模块启动和地形数据显示、飞行控制、建立飞行路线和循环轨迹3必做验证1 十四、地理数据库技术实验教学大纲序号实验项目名 称实 验 内 容学时实验要求实验类型每组人数1ArcGIS 9结构体系1. ArcMap基础 2. ArcCatalog数据组织3. ArcToolbox基本功能4必做验证12地理数据管理1. 地理数据的采集与组织2. 地理数据的转换与更新4必做验证13地理数据的可视化表达及空间分析1. 地理数据的可视化表达2. 空间分析4必做验证14地理分析1. 地理数据的三维分析2. 地统计分析4必做验证15综合分析1. 利用ArcGIS 9进行水文分析2. 空间建模4必做综合1 十五、计算机辅助设计实验教学大纲序号实验项目名称实 验 内 容学时实验要求实验类型每组人数1AutoCAD操作平台的使用AutoCAD的安装与启动2必做验证12基本绘图命令1 基本图元绘制2 复杂图元绘制3 图形对象布尔运算3必做验证13绘图设置图形的显示、捕捉2必做验证14图层与块操作1 图层的建立与删除2 块建立与编辑2必做验证15图形编辑1图形对象修改与删除2图案的填充3 尺寸标注2必做验证16总体平面图设计绘制一栋楼的所有平面图4必做设计57*三维绘图（*）1 三维显示2 创建立体模型3必做验证18*IMAGIS平台使用（*）IMAGIS平台安装与启动2必做验证19*IMAGIS操作（*）1 二维平面操作2 三维立体操作4必做验证1十六、ArcView GIS 应用实验教学大纲序号实验项目名称实 验 内 容学时实验要求实验类型每组人数1ArcView GIS入门1 启动ArcView并创建一个空Project；2 了解Project是如何组织它的不同文档的；3 创建一个View并添加Theme,了解常用的菜单、按钮和工具，熟悉View中的目录如何组织不同的Theme；4 退出ArcView61必必做验证12空间数据输入与管理、地图制图1 屏幕数字化2 增加事件专题3 利用View Properties中的Projection进行地图投影改变4 利用Projection Utiltity进行投影定义和重新投影5 输入属性数据6 表格关联和连接7 属性数据的分类和计算8 地图输出设计3必做验证13矢量数据操作与分析1. 缓冲区分析2. 叠加分析3. 数据聚合4. 数据裁剪5. 距离量测62必必做验证14栅格数据分析1 局部运算、邻域运算2 分带运算3 自然距离量测4 最小累积成本距离量测62必必做验证15地形制图与分析1 利用数字高程模型进行地形制图与分析2 视域分析3 不规则三角网的建立与显示62必选做验证16空间插值1 用Avenue Script脚本程序进行趋势面分析2 用IDW法进行空间插值3 用两种薄板样条函数进行插值并比较4 用Avenue Script脚本程序进行普通克里金法插值61必选做验证17综合应用利用ArcView GIS的空间分析方法分析某区域的资源、环境、社会等领域的某一现象或是问题，例如，确定某一生物的生境；地下水的脆弱性分析；土地适宜性分析；某一经济开发活动的选址分析等。4必做综合1 十七、空间数据库实验教学大纲序号实验项目名称实 验 内 容学时实验要求实验类型每组人数1地理数据库创建建立新的地理数据库，对象，要素数据集，要素类并导入数据2必做验证12建立子类和属性域，关系类，注记在地理数据库下建立子类和属性域，关系类，注记3必做验证13拓扑编辑对新建的地理数据库Geodatabase进行要素编辑，建立拓扑以及拓扑错误检查，重建拓扑3必做验证14几何网络构建利用已有的要素类建立几何网络，并对几何网络的属性进行设置，进行简单的几何分析3必做验证15综合练习建立一个完整的确空间数据库，包含数据集，要素类、几何网络等数据库的基本数据。4必做综合1十八、RS与GIS综合实验教学大纲序号实验项目名称实验内容学时实验要求实验类型每组人数1地理信息资源的检索与利用1利用Google和百度等搜索引擎进行地理信息检索；2地理信息专业中外文电子文献数据库的检索与查询；3国内外著名RS、GIS与GPS专业论坛的查找与登录；4国内外地理信息专业网上精品课程的检索与学习；5根据个人学术兴趣，撰写本专业某领域最新前沿发展情况综述性报告一份。2必做验证1（独立完成）2专业软件相关功能学习根据学术兴趣和学术需要，选择某一种专业软件（遥感软件、GIS软件、GPS软件均可，任选其一），利用软件自带的用户学习指南以及样本数据，完成相关软件功能的学习，并提交软件学习报告（如：GIS analysis with ArcInfo等）。2必做验证1或者5-8（独立完成或团队完成）3应用图形化的建模方法分析空间问题根据课堂提供的案例和实际数据，应用图形化的建模方法，设计解决方案，分析空间问题，包括：1 应用ArcGIS Model Builder分析空间问题；2 应用ERDAS Spatial Modeler分析空间问题3必做设计1（独立完成）4遥感、GIS与GPS综合应用项目结合所学的专业知识，设计一个遥感、GIS与GPS综合应用的项目，并撰写详细的项目计划书（中英文均可，计划书内容应包括：目标、方法、数据来源、软硬件选择、时间进度、资金预算等），并在进行数据采集、处理和分析的基础上，进行项目口头报告（PPT演示）和现场答辩。3必做综合5-8（团队完成）十九、GIS集成原理实验教学大纲序号实验项目名称实验内容学时实验要求实验类型每组人数1空间数据和属性数据的集成1. 创建Shapefile文件；2创建Coverage文件；3创建Geodatabase数据库；4将不同类型的遥感影像原始数据导入专业遥感与GIS软件2必做验证12空间数据的转换与处理1. 定义投影和投影变换；2. 数据格式转换；3. 数据裁切、数据拼接和数据提取3必做验证1 3多源空间数据的融合1. 多源遥感数据的融合：不同数据源不同融合算法的比较和选择；2. 将栅格数据与矢量数据结合进行决策树分类4必做设计14超媒体信息和GIS的集成利用ESRI ArcView 3.2实现在地图上添加图像、动画、视频等超媒体信息2必做设计15利用ArcIMS创建简单站点1 ArcIMS安装；2 Author制作地图服务文件；3 Administrator发布地图服务；4 Designer设计Web页面；5 利用HTML进行浏览器定制开发；6 创建一个自己的ArcIMS网站4必做综合1 二十、无机及分析化学实验教学大纲序号实验项目名 称实 验 内 容学时实验要求实验类型每组人数1玻璃仪器的使用与洗涤基本玻璃仪器的洗涤方法和注意事项；基本玻璃仪器的使用方法和注意事项4必做演示12氯化钠的提纯掌握提纯氯化钠的原理和方法；学习溶解、沉淀、减压过滤、蒸发浓缩、结晶和烘干等基本操作；了解硫酸根、钙离子、镁离子定性鉴定4必做验证13天平的使用和称量熟悉分析天平的使用方法；学会使用直接法和减量法称量试样；学会正确使用称量瓶4必做验证14容量器皿的校准掌握滴定管、容量瓶、移液管的使用方法；学习容量皿的校准方法；进一步熟悉分析天平的使用4必做验证15盐酸溶液的配制与标定学会用基准物质标定盐酸浓度的方法；进一步掌握滴定操作4必做验证16EDTA标准溶液的配制与标定掌握EDTA标准溶液的配制与标定方法；学会判断配位滴定的终点；了解缓冲溶液的应用4必做验证17水中钙、镁含量的测定掌握配位滴定的基本原理、方法和计算；掌握镉黑T、钙指示剂的使用条件和终点变化4必做验证18高锰酸钾标准溶液的配制与标定掌握高锰酸钾标准溶液的配制与标定方法；了解氧化还原滴定原理4必做验证19过氧化钙的制备与含量分析掌握植被过氧化钙的原理与方法，掌握过氧化钙的分析方法巩固无机制备与化学分析的基本操作4必做综合510铁的比色测定学习比色法测定中标准曲线的绘制和试样测定的方法；了解分光光度计的性能、结构和使用方法4选做（二选一）验证511生理盐水中氯化钠含量的测定学习银量法测定氯的原理和方法；掌握摩尔法的实际应用4选做（二选一）验证1二十一、有机化学实验教学大纲序号实验项目名称实 验 内 容学时实验要求实验类型每组人数1有机化学实验一般知识有机化学实验室规则；有机化学实验室安全知识；有机化学实验室常用的仪器和装置；常用器皿的洗涤和保养；实验预习、实验记录和实验报告的基本要求。462必做基础22蒸馏和沸点的测定实验原理；蒸馏装置安装；蒸馏操作；微量法测定沸点操作； 44必做验证23熔点的测定实验原理；样品的装入；熔点浴的设计及装置；熔点的测定。2必做验证24萃取实验以乙醚从醋酸水溶液中萃取醋酸为例来说明：一次萃取法，多次萃取法4选做验证25薄层色谱实验原理；薄层板的制备；薄层板的活化；点样；展开；显色。4选做验证26环境样品中有机污染物的提取方法和纯化技术有机污染物的索氏提取；旋转蒸发；硅胶柱纯化技术8必做综合2二十二、植物生理学实验教学大纲序号实验项目名称实验内容学时实验要求实验类型每组人数1根系活力的测定1) 试验原理的学习2) 试验仪器的学习使用3) 萘胺标线的绘制4) 比色法根系活力的测定4必做基础22硝酸还原酶活性的测定1) 试验原理的学习2) 试验仪器的学习和使用3) 标准曲线的制作4) 硝酸还原酶活性的测定4必做基础23叶绿体色素的提取和分离1) 试验原理的学习2) 试验设备的使用3) 试验意义的理解4) 试验过程、现象的观察4必做基础24不同氮水平下植物叶绿素a, b和糖含量的测定1) 学习试验的设计2) 了解不同氮水平对糖和叶绿素含量的影响3) 学习仪器的使用4) 学习实验数据的处理与分析8必做综合2 二十三、生态学实验与技术实验教学大纲序号实验项目名称实 验 内 容学时实验要求实验类型每组人数1土壤和水环境因子测定若干仪器的使用方法1测定水环境温度、pH值、盐度和氧化还原电位及土壤环境湿度等参数的相关的原理和方法 2必做 演示操作型102植物光合作用测定仪器的原理与使用方法1LI-6400光合作用系统的基本原理和测量方法 2必做演示型103植物叶绿素荧光测定仪的原理与使用方法1便携式叶绿素荧光仪测定植物光合作用叶绿素荧光参数的基本原理和使用方法 2必做演示型104植物茎流测量系统的原理与使用方法1植物茎流测量系统（包括插针式和包裹式植物茎流仪）的原理与使用方法， 2必做演示操作型105土壤/植物水势测定仪