《地理信息服务》课程教学大纲

1、地理信息服务课程教学大纲课程英文名称：Geographic Information Service课程编号：HZ190740课程类别：个性化培养平台课程性质：选修课学分：2学时：32（其中：讲课学时：32实验学时：0 上机学时: 0）适用专业：地理信息科学开课部门：环境与资源学院测绘与地理信息工程系先修课程：GIS二次开发、数据结构与算法、空间数据库、地理信息系统基础A、C#程序设计语言A等后续课程：地理信息科学毕业实习、地理信息科学毕业设计一、课程目标通过本课程的学习，使学生具备以下能力：掌握实时空间定位技术、数字通信技术和地理信息技术集成方法；了解地理信息网络服务体系结构、功能、数据传输策

2、略和应用开发环境，掌握移动环境下地理信息服务终端的嵌入式硬件、嵌入式操作系统和嵌入式地理信息系统特点、要求及相关实现方法；了解地理信息服务的产生、发展过程、服务模式、技术体系、结构框架和关键技术，认识地理信息服务集成平台及其在经济建设中的应用。二、课程目标与毕业要求的对应关系课程目标指标点毕业要求课程目标1，25.2能够理解地理信息学科与其他学科的关系、地理信息技术的应用领域与其局限性；能够运用现代工程工具和信息技术工具进行地理信息工程数据采集与处理、设计和开发、应用等工作。5.使用现代工具：能够针对复杂地理信息工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具。课程目标3

3、6.1能够应用地理信息工程的相关背景知识，分析、评价具体工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响。6.工程与社会：能够基于地理信息科学相关背景知识进行合理分析，评价地理信息工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。三、教学内容与教学方法和课程目标的对应关系单元误差理论与测量平差基础教学内容教学方法课程目标教学环节训练环节1绪论授课2学时课程目标1、2、32实时动态定位技术授课2学时作业1课程目标13数字通信技术授课2学时课程目标14地理信息服务模式授课3学时作业2课程目标15地理空间数据更新与管理授课3学时课程目标16

4、多源地理数据集成与融合授课2学时作业3课程目标37多尺度地理空间数据编译授课4学时课程目标38地理信息网络服务平台授课4学时作业4课程目标29移动目标导航服务授课4学时课程目标310移动目标监控服务授课2学时311地理信息服务应用授课4学时3四、课程的主要内容及基本要求第一单元绪论（2学时，支撑课程目标1、2）知识点地理信息服务概论，地理信息服务研究内容，与其他学科关系。重点观测误差出现的原因、如何发现误差；误差的分类及相应处理方法。难点区分各类型的误差，并判断符号。基本要求1、识记：观测条件；系统误差；偶然误差；粗差。2、领会：误差的来源，误差的分类，测量平差的任务。3、简单应用：体会观测条

5、件与观测质量的关系。4、综合应用：要求学生综合使用本单元知识，能判断各观测误差的类型及符号，并掌握相应的改正或削弱方法。第二单元实时动态定位技术（2学时，支撑课程目标2）知识点惯性导航技术；无线电定位原理；全球导航卫星系统；移动通信基站定位；室内无线电定位；实时动态定位技术集成。重点衡量精度的指标；协方差传播率及其在测量上的应用；权与定权的方法；协因数传播率。难点协方差传播率及其在测量上的应用；权与定权的方法；协因数传播率。基本要求1、识记：正态分布；真值；真误差；中误差；平均误差；或然误差；相对误差；极限误差；精度；准确度；精确度；协方差；协方差阵；权；单位权观测值；单位权中误差；协因数；协

6、因数阵；权阵；菲涅罗公式；双观测值之差；传播率。2、领会：测量平差理论的数学基础；偶然误差的统计规律性；衡量精度的指标内在联系；协方差、协因数传播率所要解决的问题；协因数与权的关系；误差传播率与协方差传播率的关系；协因数传播率与权倒数传播率的关系；函数线性化的原因与方法。3、简单应用：要求学生学习后能运用中误差相关公式计算观测量的中误差；运用菲涅罗公式、双观测值之差、三角形内角和闭合差来计算观测中误差；运用权与协因数的关系及权阵与协因数阵之间的关系来计算某些量的权。4、综合应用：要求学生学习后能运用协方差传播率、协因数传播率计算测量中观测值函数的方差、协方差、协因数及权等。第三单元数字通信技术

7、（3学时，支撑课程目标1、2）知识点数字通信；移动数字通信；网络通信技术。重点必要观测数、多余观测数与几何模型确定的的因果关系；函数模型的线性化方法；测量平差的四种平差模型；最小二乘原理。难点函数模型的线性化与最小二乘原理。基本要求1、识记：必要观测；必要观测数；多余观测；多余观测数；几何模型；函数模型；随机模型；条件平差；间接平差；附有参数的条件平差；附有限制条件的间接平差；参数估计；最小二乘。2、领会：四种平差模型的区别；四种平差模型的共同特点；四种平差模型解的一致性；最小二乘原理。3、简单应用：利用各平差模型的原理列出其方程。4、综合应用：四种平差模型的相互转换。第四单元地理信息服务模式

8、（3学时，支撑课程目标3）知识点基础地理信息服务模式；政务地理信息服务模式；公共地理信息服务模式；移动目标定位服务模式。重点条件平差原理公式的应用步骤；必要观测数的确定；条件方程的列立；条件平差精度评定。难点条件方程的列立；条件平差精度评定。基本要求1、识记：真值条件方程；平差值条件方程；改正数条件方程；条件平差基础方程；条件平差改正数方程；联系数与联系数向量；法方程；平差值；改正数；精度评定。2、领会：条件方程的个数确定方法；条件方程的列立原则；各种网型中条件方程列立方法。3、简单应用：利用条件平差法计算观测量改正数及平差值。4、综合应用：利用条件平差原理计算观测量改正数及平差值，并评定平差

9、值或平差值函数的精度。第五单元地理空间数据更新与管理（3学时，支撑课程目标3）知识点地理数据更新处理；地理信息数据管理。重点附有参数的条件平差法公式推导与使用步骤，法方程组成特点。难点精度评定。基本要求1、识记：附有参数的条件平差基础方程；联系数与联系数向量；附有参数的条件平差法方程；平差值；改正数；精度评定。2、领会：附有参数的条件平差法方程的个数确定方法；条件方程的列立方法；参数的协因数计算公式用法。3、简单应用：利用附有参数的条件平差法计算观测量改正数及平差值。4、综合应用：利用附有参数的条件平差原理计算观测量改正数及平差值，并评定平差值或参数平差值函数的精度。第六单元多源地理数据集成与

10、融合（2学时，支撑课程目标3）知识点多源地理空间数据；多源地理空间数据集成；多源地理空间数据融合。重点间接平差原理公式的推导；间接平差原理公式的应用步骤；误差方程的列立；各不同观测值的误差方程特点；间接平差精度评定。难点误差方程的列立；各不同观测值的误差方程特点；间接平差精度评定。基本要求1、识记：观测方程；误差方程；三角网坐标平差；测边网坐标平差；导线网间接平差；拟合；坐标转换模型；直接平差；精度评定公式。2、领会：观测方程列立的方法与线性化过程；不同观测值平面网误差方程特点；精度评定的特点。3、简单应用：利用不同观测值平面网误差方程的特点直接列立间接平差误差方程；根据间接平差参数协因阵的特

11、点进行精度评定。4、综合应用：利用间接平差原理计算观测量改正数及平差值，并评定平差值或参数平差值函数的精度。第七单元多尺度空间数据编译（4学时，支撑课程目标3）知识点地理矢量数据编译；地理栅格数据编译；数字高程模型编译；数字表面模型编译；三维地物模型编译。重点附有限制条件的间接平差原理公式的应用步骤；法方程的特点与组成；附有限制条件的间接平差精度评定。难点 附有限制条件的间接平差精度评定基本要求1、识记：观测方程；误差方程；限制条件方程；精度评定公式。2、领会：函数模型中方程个数的确定；限制条件方程的特点；观测方程列立的方法与线性化过程；法方程的组成特点；精度评定的特点。3、简单应用：利用本单

12、元知识，针对测量问题列出附有限制条件的间接平差函数模型，并组成法方程；根据参数协因数特点求取参数或参数函数的精度信息。4、综合应用：利用附有限制条件的间接平差原理计算观测量和参数改正数及平差值，并评定平差值或参数平差值函数的精度。第八单元地理信息网络服务平台（4学时，支撑课程目标2、3）知识点地理信息服务平台架构；地理信息服务平台功能；地理信息Web服务平台；地理信息移动服务平台。重点前述学习的四种平差方法的特点总结；附有限制条件的条件平差法的原理；法方程特点与组成；四种平差方法与附有限制条件的条件平差法的联系；平差结果的统计性质。难点四种平差方法与附有限制条件的条件平差法的联系；平差结果的统

13、计性质。基本要求1、识记：附有限制条件的条件平差；概括平差模型；法方程；无偏性；一致性；有效性；统计性质。2、领会：附有限制条件的条件平差法原理及其与其它四种平差方法的联系与区别；法方程特点与组成；最优解的性质。3、简单应用：根据已知条件列立附有限制条件的条件平差法函数模型并组成法方程。4、综合应用：根据参数的变化由附有限制条件的条件平差法演变出四种平差方法；最优解的证明；常用平差软件使用。第九单元移动目标导航服务（4学时，支撑课程目标4）知识点移动目标导航概论；道路导航系统；汽车自动驾驶系统。重点点位中误差的计算；点位任意方向的位差计算；误差曲线；误差椭圆。难点常用测量平差软件与常用办公软件

14、在数据处理中的使用;点位任意方向的位差计算；误差椭圆。基本要求1、识记：点位中误差；点位方差；点位任意方向的位差；位差极大值与极小值；基于极值为坐标系的任意方向上的位差；误差曲线；横向位差；纵向位差；误差椭圆要素；误差椭圆；相对误差椭圆。2、领会：位差极值的计算；误差曲线与误差椭圆的关系；横向位差与测角的关系；纵向位差与测距的关系；误差椭圆中图解任意方向的位差。3、简单应用：根据已知方位或与极大值方向夹角计算任意方向的位差；根据平差结果计算误差椭圆要素。4、综合应用：常用测量平差软件与常用办公软件在数据处理中的使用;根据平差结果与误差椭圆相关知识将点位精度信息以误差椭圆表示出来。第十单元移动目

15、标监控服务（2学时，支撑课程目标4）知识点移动目标监控服务框架；移动目标监控终端；移动轨迹时空管理；移动目标监护功能。重点点位中误差的计算；点位任意方向的位差计算；误差曲线；误差椭圆。难点常用测量平差软件与常用办公软件在数据处理中的使用;点位任意方向的位差计算；误差椭圆。基本要求1、识记：点位中误差；点位方差；点位任意方向的位差；位差极大值与极小值；基于极值为坐标系的任意方向上的位差；误差曲线；横向位差；纵向位差；误差椭圆要素；误差椭圆；相对误差椭圆。2、领会：位差极值的计算；误差曲线与误差椭圆的关系；横向位差与测角的关系；纵向位差与测距的关系；误差椭圆中图解任意方向的位差。3、简单应用：根据

16、已知方位或与极大值方向夹角计算任意方向的位差；根据平差结果计算误差椭圆要素。4、综合应用：常用测量平差软件与常用办公软件在数据处理中的使用;根据平差结果与误差椭圆相关知识将点位精度信息以误差椭圆表示出来。第十一单元地理信息服务应用（4学时，支撑课程目标4）知识点智能交通系统；公安信息系统；物流信息系统。重点点位中误差的计算；点位任意方向的位差计算；误差曲线；误差椭圆。难点常用测量平差软件与常用办公软件在数据处理中的使用;点位任意方向的位差计算；误差椭圆。基本要求1、识记：点位中误差；点位方差；点位任意方向的位差；位差极大值与极小值；基于极值为坐标系的任意方向上的位差；误差曲线；横向位差；纵向位

17、差；误差椭圆要素；误差椭圆；相对误差椭圆。2、领会：位差极值的计算；误差曲线与误差椭圆的关系；横向位差与测角的关系；纵向位差与测距的关系；误差椭圆中图解任意方向的位差。3、简单应用：根据已知方位或与极大值方向夹角计算任意方向的位差；根据平差结果计算误差椭圆要素。4、综合应用：常用测量平差软件与常用办公软件在数据处理中的使用;根据平差结果与误差椭圆相关知识将点位精度信息以误差椭圆表示出来。学时分配知识单元理论学时第一单元 绪论2第二单元 实时动态定位技术2第三单元数字通信技术2第四单元 地理信息服务模式3第五单元 地理空间数据更新与管理3第六单元 多源地理数据集成与融合2第七单元 多尺度地理空间

18、数据编译4第八单元 地理信息网络服务平台4第九单元 移动目标导航服务4第十单元 移动目标监控服务2第十一单元 地理信息服务应用2合 计32五、教学方法与手段1、本课程内容较抽象，且要求的数学基础较高，要重点突出，注重课程内容的相互联系，相互呼应。2、坚持传统教学手段与现代教学手段相结合，教学内容安排要突出重点和难点，积极应用多媒体教学技术，尽可能把抽象的理论转化为具体的图像，使复杂的理论变得简单、直观，力求化难为易，努力提高学生的学习兴趣。3、注重应用启发式教学、开展课堂讨论等教学方法，引导学生积极思考问题、分析问题、解决问题，并动手进行公式的推导，拓展学生的思维。4、注重课前预习与课后作业练

19、习，大力培养学生动脑、动手、独立解决问题的能力。六、考核要求、方式与成绩评定考核要求：需覆盖大纲中各知识单元全部教学内容，主要是教材中重要的基本原理和基本方法的应用，亦会少量涉及到补充的内容或布置的参考资料内容。考核形式：考试+考查成绩评定：课程考核选择百分制模式，平时考查与期末考试相结合。课程考核总评成绩由两部分构成，具体计算为总评成绩=期末考试成绩50%+平时成绩50%。期末考试统一命题，统一评分标准，统一考试时间。考试范围不超过大纲的内容，考试时间为100分钟，成绩定为百分制。评价环节评估课程目标对应毕业要求平时成绩（100分）作业1课程目标11.2 （10分）作业2课程目标22.2 （

20、10分）作业3课程目标34.2 （10分）作业4课程目标34.2 （10分）作业5课程目标34.2 （10分）作业6课程目标34.2 （10分）作业7课程目标34.2 （10分）撰写总结论文课程目标22.2（30分）期末考试（100分）判断，填空，计算，综合等题型课程目标1、2、3、41.2、2.2、4.2、5.2平时成绩评定分两项：撰写总结论文和作业,每项都按百分制评分，最后分别按30%和70%比重计算平时成绩。作业会随教学进度多次上交评分，每次评分在作业总成绩中所占比重由授课教师根据作业量和难度确定，评分方法参考下表。课程总结论文成绩评定标准考核内容90-100分75-89分60-74分低于60分资料查阅（权重0.3）参考文献5篇以上，相关度高，总结合理参考文献3-5篇，相关度一般，对问题有总结参考文献3篇以下，相关度一般，对问题无总结未参考文献，对问题无总结总结条理性与