《地学空间分析与应用实验》课程教学大纲

1、地学空间分析与应用实验教学大纲一、说 明适用专业地理信息科学先修课程地理信息系统原理总学时64总学分2（一）实验目的、要求通过本实验练习，着重掌握ArcGIS的基本模块和空间分析方法；能利用ArcGIS去解决地学领域的实际问题。完成本实验课后，提高利用GIS解决实际问题的能力。（二）实验内容选取和实施中注意的问题1.本实验主要介绍ArcGIS的基本模块和空间分析方法，注意培养学生利用GIS解决实际问题的思路。2. 根据实验进程的需要，适当的布置课外作业，帮助学生巩固课堂所学知识，锻炼学生分析问题的能力。（三）考核方式考核按平时作业（占20）、期中（占30）和期末上机考试（占50）考核。（四）实

2、验项目与时数安排章节内容学时备注1ArcGIS安装过程4操作演示2ArcGIS应用基础4操作演示，上机练习3空间数据的采集与组织4操作演示，上机练习4地理空间数据库的建立4操作演示，上机练习5空间数据的转换与处理4操作演示，上机练习6空间数据的可视化表达4操作演示，上机练习7GIS空间分析导论4操作演示，上机练习8ArcGIS空间分析模块与功能4操作演示，上机练习9矢量数据的空间分析4操作演示，上机练习10栅格数据的空间分析4操作演示，上机练习11三维分析4操作演示，上机练习12地统计分析4操作演示，上机练习13水文分析4操作演示，上机练习14空间分析建模4操作演示，上机练习15ESRI英文帮

3、助和实例4操作演示，上机练习16MapGIS、SuperMap介绍4操作演示，上机练习二、实 验 内 容实验一：ArcGIS安装过程1.演示安装全过程；2.注意的问题；说明和要求：要求每一位同学必须学会安装，观看安装视频教程和实践安装。实验二：ArcGIS应用基础 1.ArcMap基础；2.ArcCatalog 应用基础；3.Geoprocessing空间处理框架； 说明和要求：本实验主要讲解ArcMap的窗口组成部分，新地图文档创建、数据层加载和基本操作，数据层管理，ArcToolbox内容介绍。实验三：空间数据的采集与组织1.Shapefile文件创建； 2.Coverage文件创建；说明

4、和要求：本实验主要讲解属性数据，建立拓扑、coverage维护操作，图形编辑、数据编辑实验四：地理空间数据库的建立。1.Geodatabase数据库创建 ；2.数据编辑；说明和要求：本实验主要讲解创建地理空间数据库，建立数据库的基本组成项。实验五：空间数据的转换与处理1.投影定义；2.数据格式转换； 3.数据处理；说明和要求：本实验重点讲解定义投影、投影变换、数据变化、数据格式变换、数据裁切、数据拼接、数据提取。实验六：空间数据的可视化表达1.数据符号化； 2.专题地图编制； 说明和要求：本实验重点讲解矢量数据符号化、栅格数据符号化、版面设计、地图标注、地图整饰、地图输出。实验七：空间分析导论

5、 1.空间分析的数据模型；2.GIS空间分析的基本原理与方法；说明和要求：本实验重点讲解空间数据的基本模型和空间分析的基本原理和方法。实验八：ArcGIS 9 的空间分析模块和功能1.空间分析模块； 2.3D分析模块；3.地统计分析模块；4.网络分析模块；说明和要求：本实验重点讲解各模块的基本功能。实验九：矢量数据的空间分析1.缓冲区分析； 2.叠置分析；3.网络分析；说明和要求：本实验重点讲解缓冲区的基本概念、缓冲区的建立、图层擦除、识别叠加、交集操作、对称区别、图层合并、修正更新。实验十：栅格数据的空间分析1.设置分析环境；2.距离制图；3.密度制图；4.表面分析；5.统计分析；6.重分类

6、；7.栅格计算；说明和要求：本实验通过实例说明加载分析模块、距离制图基础、成本距离加权、最短路径、栅格插值、等值线绘制、山体阴影、单元统计、领域统计、重新分类、函数运算、栅格计算器。实验十一：三维分析1.创建表面；2.表面分析；3.ArcScene三维可视化；4.数据转换；说明和要求：本实验重点讲解三维分析扩展模块的基本功能和操作方法，通过学习能利用三维分析模块生成三维形文件，完成连续表面模拟的生成，能对空间数据进行可视化三维显示和数据查询，实现对表面模型的分析。实验十二：地统计分析1.地统计基础；2.探索性数据分析；3.空间确定性插值；4.地统计插值；说明和要求：本实验重点讲解地统计基本原理

7、、克里格插值、反距离加权插值、全局多项式插值、局部多项式插值、径向基函数插值、克里格插值基础、普通格里格插值、简单克里格插值、泛克里格插值、概率克里格插值。实验十三：水温分析1.无洼地DEM生成；2.汇流累计量；3.水流长度；4.河网的提取；5.流域的分割；说明和要求：本实验重点介绍水流方向的提取、洼地计算、洼地填充、河网的生成、积水流域的生成、山脊、山谷线的提出，地形鞍部的提取。实验十四：空间分析建模空间分析模型与建模；图解模型；脚本文件；说明和要求：本实验重点介绍空间分析建模的步骤、脚本编写基础、如何创建脚本。实验十五：ESRI英文帮助和实例英文实例；学习部分操作实例；说明和要求：本实验重

8、点介绍英文帮助中几个重点的案例，让学生学会从帮助文档中自学。实验十六：MapGIS、SuperMap介绍1.中地数码MapGIS； 2.超图SuperMap介绍；说明和要求：本实验重点介绍国产软件的基本状况和主要产品，及基本内容。三、教材和主要参考书1.牟乃夏，刘文宝，王海银等.ArcGIS 10地理信息系统教程从初学到精通.北京：测绘出版社，2012.2.汤国安，杨昕等.ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程(第2版).北京：科学出版社，2012.3. 王法辉著，姜世国、滕骏华译.基于GIS的数量方法与应用.北京：商务印书馆，2009.4. 吴秀芹.地理信息系统应用与实践(上下册).北京： HYPERLINK /tup/ t _blank 清华大学出版社，2007.5. 党安荣 ArcGIS 8 Desktop 地理信息系统应用指南.北京：清华大学,2006.6. （美）普赖斯著，李玉龙等译.ArcGIS地理信息系统教程（第四版）.北京：电子工业出版社,2009.7. HYPERLINK /Expert.aspx?name=%e7%9f%b3%e4%b