《三维分析与可视化》课程教学大纲

1、三维分析与可视化教学大纲一、说 明适用专业地理信息科学专业先修课程计算机图形学、遥感数字图像处理总学时48总学分2（一）本课程的目的、要求三维分析与可视化是地理信息科学专业的一门专业选修课。课程采用理论、实践结合案例的教学方法。通过教学，使学生了解和掌握三维分析与可视化的用途，学习ArcGIS三维分析的技巧，掌握ArcGIS创建表面模型进行可视化的方法，掌握ArcGIS三维分析中常用的表面模型插值方法，了解ArcGIS创建三维动画的方法，掌握ArcGIS三维图形的绘制和文本标注方法，为学生考研或就业打好坚实的理论和实践基础。通过实验上机，培养同学的实践技能，使学生理解地理信息系统算法的相关理论

2、，使学生能够利用ArcGIS创建表面模型并进行三维空间分析,为实际应用及开发奠定必要的理论和实践基础。通过实践环节的锻炼，掌握ArcGIS三维分析与可视化的操作方法，并能够将所学应用于实践工作当中。（二）内容选取和实施中注意的问题ArcGIS三维分析教材中，教材中含有部分ArcGlobe的内容，此部分内容教学过程中可以略作要求，教学过程中主要讲案例及其操作和实现。地理信息系统专业后绝大部分需要就业，同时还要考研升学，因此与考研相关和就业相关的知识内容要重点介绍。要求学生深入、全面地掌握本课程的操作和相关方法，为将来就业和考研打下良好的基础。（三）教学方法本课程主要采用课堂讲授的教学手段，辅之以

3、课堂讨论、课程论文、课外作业等手段。本课程采用的教学方法主要有实践教学和案例教学方法等。（四）考核方式本课程为考查，形式以书面作业、课程论文为主，结合出勤考核。（五）教学内容与学时分配教学章节教学内容学时安排备注1ArcGIS三维分析简介22实践课2快速入门教程22实践课3表面建模22实践课4三维数据管理22实践课5显示表面44实践课6分析表面22实践课7三维可视化22实践课8动画制作22实践课9三维符号体系22实践课10三维图形和文本22实践课二、大 纲 内 容第一章 ArcGIS三维分析简介1、三维分析用途2、学习三维分析的技巧说明和要求：(1) 本章主要是让学生了解算法设计的原则、算法复

4、杂性的度量方法、最优算法的原理、算法评价的相关理论和方法。(2) 本章重点是让学生掌握算法复杂性的度量方法、算法复评价的相关理念和方法。第二章 快速入门教程1、复制教程数据2、在地形表面上叠加影像3、污染物在蓄水层中的可视化4、土壤污染及甲状腺癌发病率的可视化5、创建TIN表示地形6、在ArcScene中操作动画说明和要求：(1) 本章主要是让学生了解和掌握如何获取教程数据、创建TIN表面模型、在地形表面叠加影像和在ArcScene中创建动画的方法。(2) 本章重点是让学生了解、掌握创建TIN表示地形的方法,难点是有关专题的可视化，为后面课程的学习打下基础。第三章 表面建模1、表面和表面模型2

5、、栅格表面插值3、克里金插值4、创建和使用TIN说明和要求：(1)本章主要是让学生了解表面和表面模型的概念、栅格表面插值和克里金插值方法，创建和使用TIN的方法，从而为后面章节的学习奠定基础。(2) 本章重点是地图投影变换的原理和方法，难点是仿射变换的原理和方法。第四章 三维数据管理1、ArcCatalog基础2、预览三维数据3、创建三维要素类说明和要求：(1)本章主要是让学生了解ArcCatalog的使用方法、预览三维数据和创建三维要素类的方法。(2) 本章重点创建三维要素类，难点是预览三维数据。第五章 显示表面1、显示三维栅格表面2、显示栅格表面3、符号化无值区域4、显示TIN表面5、透明

6、化图层(1)通过本章的学习要求学生能够了解栅格表面和TIN表面的显示方法。(2) 在本章教学中重点是显示TIN表面，难点是符号化无值区域。第六章 分析表面1、查询表面的值2、计算坡度3、计算坡向4、 等值线制图(1)通过本章的学习要求学生了解表面的概念，坡算和坡向的计算方法及等值线制图方法。(2) 在本章教学中重点是等值线制图，难点是坡向的计算。第七章 三维可视化1、要素数据与三维显示2、从不同角度查看场景3、利用Fly工具浏览场景说明和要求：(1)本章主要是让学生了解ArcGIS进行要素数据显示和场景浏览方法。(2) 本章重点是让学生掌握场景浏览方法，难点是理解要素数据的三维显示方法，为后面

7、的学习奠定基础。第八章 动画1、创建动画2、捕获透视图3、记录并播放动画(1)本章主要是让学生了解ArcGIS创建动画的方法和流程。(2)本章重点是让学生掌握ArcGIS创建动画的基本方法，难点是掌握路径动画的制作方法，为后面的学习奠定基础。第九章 三维符号体系1、使用三维符号2、使用三维样式3、制作三维符号说明和要求：(1) 本章主要是让学生了解ArcGIS创建动画的方法和流程。(2) 本章重点是让学生掌握Voronoi图、Delaunay三角形、Vornoi图生成算法，为后面的学习奠定基础。第十章 三维图形和文本1、三维文本2、改变图形元素的属性3、图形图层说明和要求：(1)本章主要是让学生了解三维图形的