地理信息系统技术应用-教案全套

地理信息系统技术应用地理信息系统技术应用XXX学院教 案课 程 地理信息系统技术应用 使用教材 《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编 主要参考书目《地理信息系统基础》，李玉芝 班 级 任课教师 所在单位 学年 第 学期PAGEPAGE1学习项目典型工作任务学时GIS概念、组成2认识地理信息系统GIS基本功能、应用领域及发展26实验：ArcGIS认识2空间实体的表达及空间关系2空间数据结构矢量数据结构26栅格数据结构2地理信息分类与编码2空间数据采集空间数据的输入方式284课程空间数据的质量分析与控制2坐标变换2内容及空间数据处理空间数据结构转换28空间数据编辑2学时分拓扑编辑2配（包括空间数据库概念28实训内空间数据空间数据组织方式2容）管理与组织实验：空间数据组织2GIS空间查询空间查询与分析空间分析（一）空间分析（二）空间分析（二）地理信息可视化的概念及类型、原则地理信息可视化专题信息表示方法制图输出设计合计3636授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目认识GIS教学任务1.1GIS概念、组成教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标掌握信息、地理信息、地理信息系统的概念及特征。能区分数据与信GIS的概念、特征。1.培养课程学习兴趣。2.培养地理信息安全意识。3.整体和部分是相互联系的成其为部分，就要丧失其功化甚至对整体的功能起决定作用。4.培养民族自豪感。教学重点教学难点重点：信息、地理信息、地理信息系统的概念及特征。难点：对地理信息系统的理解。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入案例导入：借助多媒体技术展示，引入高德地图，介绍地教学方法：启发引导5理信息系统给人们生活、工作带来的便利，激发学生学习式，讨论兴趣。资源：手机百度地图或高德地图APP，多媒体课件。课程导学环节一——介绍课程基本情况教师通过案例引入空间数据入库与分析的工作岗位，借助多媒体设备展示课程目标、课程内容及学习要求。环节二——介绍课程学习模式和方法环节三——介绍课程资源教师展示课程网络平台，指导学生注册、加入学习。指导学习如何进行网络学习。环节四——介绍课程考核方式教学方法：线上线下5混合教学；教学资源：在线开放课程。555新知讲解学习任务一地理信息系统的概念信息地理信息地理信息系统的概念：GIS，是指在计算机软硬件支持下，以采集、处理、管理、分析和显示空间数据，并以回答用户问题等为主要任务的技术系统。GIS的特征：①测绘学、地理学、地图学、计算机学科、人工智能等多学科交叉的边缘学科；②数据类型多样；③数据结构复杂；④以空间分析功能为主，解决人们关于位置的实际问题；⑤应用领域非常广，系统类型多样。教学方法：线上线下1混合教学；5教学资源：在线开放课程，课件。思政元素：地理信息安全概念及敏感信5息泄露案例。510新知讲解任务二地理信息系统的组成及类型环节一——导入采用师生问答式教学方法，引入GIS系统的组成。环节二——教师重点讲解（1）GIS的组成及各部分的功能（2）地理信息系统的类型。GISGIS、GIS（1）手机上的电子地图APP是不是地理信息系统？（2）在电子地图APP上，我们可以看到很多地物，你认为哪些信息是它的空间特征、属性特征？教学方法：线上线下2混合教学；5教学资源：在线开放课程，课件。思政元素：1.整体和15部分是相互联系的5哲学思想。一是，整体是由部分构成的。5离开了部分，整体就5不复存在；部分是整体中的部分，离开了整体，部分就不成其为部分，就要丧失其功能。二是，部分的功能及其变化甚至对整体的功能起决定作用。2.培养民族自豪感任务总结学生总结，教师补充。5与检查评价教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目认识GIS学习任务1.2GIS基本功能、应用领域及发展教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标掌握地理信息系统的组成部分和地理信息系统的类型；掌握地理信息系统的基本功能。能描述地理信息系统的组成部分，能区分不同的地理信息系统种类；能说出GIS的功能含义。1《测绘法》），增强地理信息安全意识。2.树立国家版图完整意识，依法依规进行地图生产、使用（问题地图、规范地图、《地图管理规定》）。3.增强测绘地理信息行业人员服务意识，培养职业自豪感。4.科学思维方式。教学重点教学难点重点：GIS的基本功能。难点：空间分析的理解。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入回顾上个学习任务内容，引入本次课学习任务。教学方法：启发引导式，讨论资源：线上资源。2课前预习情况检查任务一：地理信息系统的基本功能环节一——教师检查课前学习情况通过平台统计数据检查学习观看微课情况；检查学生习题答题情况，并就错误率高的习题进行解答教学方法：线上线下混合教学；教学资源：在线开放课程。思政元素：1.在空间数据采集时要依法测绘（《测绘法》），增强地理信息安全意识。思2.树立国家版图完整意识，依法依规进行地图生产、使用（问题地图、规范地图、《地图管理规定》）。3.增强测绘地理信息行业人员服务意识，培养职业自豪感。3新知讲解环节二——教师重点讲解20讨论答疑环节三——学生讨论，教师答疑（2）在电子地图APP上，你最常用功能有哪些？这些功能属于地理信息系统基本功能的哪一项？10任务导入任务二：地理信息系统的应用领域环节一——任务引入教学方法：线上线下混合教学；教学资源：在线开放课程，课件。思政元素：1.科学思维方式；2.联系与发展的辩发掘事物的发展。5新知讲解环节二——教师重点讲解一、GIS在测绘与地图制图中的应用二、GIS在国土资源管理中的应用三、GIS在城市规划管理中的应用四、GIS在环境管理中的应用五、大众信息服务。GIS在大众信息服务方面典型应用是电子地图系统。20讨论答疑环节三——讨论GISGIS10任务导入任务三：地理信息系统的发展引入：通过历史事件（1854）介绍，GIS教学方法：线上线下混合教学；教学资源：在线开放课程，课件。思政元素：1.联系与发展的辩证思维，引导学生发现事物之间的联系，发掘事物的发展；2.为中华民族伟大复兴而崛起的责任担当意识。2新知讲解环节一——教师重点讲解一、国际上地理信息系统的发展二、我国地理信息系统的发展第一阶段是1970年到1980年：准备阶段。19811985902090阶段。10讨论答疑环节二——学生讨论，教师答疑GIS5任务总结与检查评价总结本次课学习情况。3教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目认识GIS学习任务1.3认识GIS软件教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标了解ArcGIS软件平台的功能；理解ArcMap和ArcCatalog应用程序的基本功能。ArcMapArcCatalogArcMapArcMap1.培养学生艰苦奋斗精神，为中华民族伟大而复习的使命感。2.GIS件对于维护地理信息安全具有重要保障作用。3.提高学生的学习兴趣。教学重点教学难点重点：ArcMapArcCatalog应用程序的基本功能。难点：ArcGIS平台整体架构的理解；数据视图和布局视图的区别。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入回顾上个学习任务内容，引入本次课学习任务。教学方法：启发引导式，讨论GIS5新知讲解任务一：认识GIS软件GISMapGISArcGIS教学方法：线上线下混合教学；教学资源：在线开放课程。思政元素：1.绍国产自主研发公民族伟大而复习的使命感。2.图片（精美的地图）展示：通过软件功能和输出成果（内容丰富、形式多样而美观的各类地图等）展示，提高学生对GIS学科和软件的学习兴趣，提高学习效果。10新知讲解环节二——认识ArcGIS一、ArcGIS简介ArcGISESRIGISArcGISITGISGIS二、ArcGIS10.2简介ArcGISDesktop10.2是桌面系统。ArcMapArcCatalogGIS数据、服务等。10在线测试环节二——在线测试通过在线的测试，了解学生对学习任务的掌握情况。5讨论答疑环节三——讨论GIS10PAGEPAGE10教师示范任务二：认识ArcMap环节一——教师演示ArcMap教学方法：线上线下混合教学；教学资源：在线开放课程。10学生训练环节二——学生进行软件操作结合工作任务书，认识ArcMap应用程序。15教师示范任务三：认识ArcCatalog环节一——教师演示5学生训练环节二——学生进行软件操作学生在电脑上进行软件操作练习。10在线测试环节三——测试通过在线的测试，了解学生对学习任务的掌握情况。5任务总结与检查评价（1）对于测试、讨论中的问题进行解答；（2）总结该学习任务内容。5教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目空间数据库创建学习任务地理空间实体及其表达空间数据的拓扑关系教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标理解地理空间的概念；理解地理空间定位框掌握空间实体的表达方法。掌握拓扑关系的概念、拓扑要素的类型、拓扑关系种类及其表示方法。能说出空间定位框架的表示方法、空间实体的类型和空间实体的表达方法。能说出拓扑关系拓扑关系种类，并能举例说明。1.科学思维方式；2认识我国大地坐标系和高程系统建设与发展历程，培养科学探索精神和科技报国的理想信念。教学重点教学难点重点：空间实体类型及表达方法，拓扑关系的概念、拓扑要素的类型、拓扑关系种类。难点教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入问题导入：由复杂的现实世界进入计算机世界。教学方法：启发引导5式，讨论资源：数字资源。新知讲解任务一：地理空间实体及其表达环节一——教师重点讲解一、地理空间地理空间一般包括地理空间定位框架及其所联结的空间实体。1、地理空间定位框架就是大地测量控制网，由平面控制网和高程控制网组成。2、地理空间实体是指具有形状、属性和时序特征的空间对象或地理实体，包括点、线、面，它们构成地理空间复杂地理综合体，也是地理信息系统表示和建库的对象。二、空间实体的表达（面元）来表达基本点（坐标）GIS教学方法：线上线下混合教学；教学资源：网络课15程。思政元素：：1）由不规则的地球球体引出参考椭球，2）复杂现实世界中的实体抽象为点、线、面等类型，3）空间实体的表示（矢量和栅格，都是科学抽象的过程，体现了科学思维15方式。2.借助数字资源（图片等展示我国坐标系和高程系统的发展历程，让学生传承测绘科技工作者勇于担当、科学探索精神，以及科技报国的理想信念。环节二——在线测试5通过在线的测试，了解学生对学习任务的掌握情况。新知讲解任务二：空间数据的拓扑关系环节一——教师重点讲解一、拓扑关系（比如拉伸、压缩等）能够保持不变的几何属性——拓扑属性。地理空间一般包括地理空间定位框架及其所联结的空间实体。二、拓扑要素三、拓扑关系种类1、拓扑邻接，指存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系。2、拓扑关联，指存在于空间图形的不同类元素之间的拓扑关系。四、拓扑关系的表示方法五、拓扑关系的意义1)反映实体之间的逻辑结构关系。2)有助于空间要素的查询。3)根据拓扑关系可重建地理实体。下混合教学；5程。思政元素：通过拓扑关系图片展示，揭示拓扑关系的内涵，培养学生透过现象看本质的能力。510105在线测试环节二——在线测试5通过在线的测试，了解学生对学习任务的掌握情况。讨论答疑环节三——讨论：拓扑关系的意义5任务总结（1）对于测试、讨论中的问题进行解答；5与检查评（2）教师借助多媒体通过案例重点讲解拓扑关系的种类；价（3）总结该学习任务内容。教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目空间数据库创建学习任务2.3矢量数据结构教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标掌握简单数据结构的表示方法；理解链状双重独立式编码结构的表示方法。能说出简单数据结构和拓扑数据结构的表示方法。培养透过现象看本质，利用理性思维分析把握本质的能力。教学重点教学难点重点：简单数据结构、链状双重独立式编码结构的表示方法。难点：链状双重独立式编码结构的表示方法。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入回顾上个学习任务内容，引入本次课学习任务。教学方法：启发引导5式，讨论资源：手机百度地图或高德地图APP。新知讲解环节一——教师重点讲解一、矢量数据结构的基本概念矢量数据结构按有无拓扑关系分为简单数据结构和拓扑数据结构。矢量数据结构举例。二、矢量数据结构类型1、简单数据结构简单数据结构可以采用两种形式：第一种是，每个点、线、面实体直接跟随它的空间坐标；2、拓扑数据结构（1）概念GIS10思政元素：培养透过现象看本质，利用理性思维分析把握本质的能力。2010新知讲解（2）链状双重独立式编码结构 20下混合教学；放课程，课件。思政元素：培养透过现象看本质，利用理性思维分析把握本质的能力。教师示范认识矢量数据（shape文件数据）5学生训练认识矢量数据（shape文件数据）10讨论答疑环节二——讨论与答疑教师重点讲解链状双重独立式编码结构，突破难点。5在线测试环节三——测试5任务总结总结本次课学习情况。5与检查评价教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目空间数据库创建学习任务2.4栅格数据结构教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标掌握栅格数据结构的表示方法；掌握栅格尺寸、代码确定的方法。能说出栅格数据结构的表示方法，知道如何确定栅格尺寸和代码确定方法。科学的思维方式。教学重点教学难点重点：栅格数据结构的表示方法，栅格尺寸、代码确定的方法。难点：栅格尺寸确定的方法。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入回顾上个学习任务内容，引入本次课学习任务。教学方法：启发引导5式，讨论资源：影像。新知讲解环节一——教师重点讲解一、栅格数据结构表示方法二、栅格尺寸的确定栅格单元尺寸确定的原则是能有效地逼近空间对象的分布特征，又能减少数据的冗余度。一般可采用保证最A,当网格边HH/25思政元素：科学思维10教师示范认识栅格数据（tif数据）5学生训练浏览栅格数据（tif数据）5新知讲解任务二：栅格编码方式环节二——教师重点讲解一、直接栅格编码（或逐列）逐个记录代码，如图所示。二、压缩编码同属性值的栅格按一定规则合并、并组织起来的数据结构。GIS⑴链式编码（2）游程长度编码5思政元素：科学思维1010PAGEPAGE20新知讲解（3）块码（4）四叉树编码以美国马里兰大学地理信息系统中采用的编码方式为例四叉树编码方法如下图所示。10下混合教学；放课程，课件。维5在线测试环节三——在线测试通过在线的测试，了解学生对学习任务的掌握情况。5讨论答疑环节四——讨论与答疑点。10任务总结总结本次课学习情况。5与检查评价教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目空间数据库创建学习任务2.5空间数据库的概念教学地点理实一体化教室学时2知识目标技能目标思政目标1.理解数据库、数据库管理系统、数据模型的基本知1.培养马克思唯物辩证法的识，认识关系模型与面向对能够简要描述数据库、科学思维方式：万事万物都是教学目标象模型。2.掌握空间数据库的概念。数据库管理系统、数据模型的作用。能描述文有联系的，都在发展变化中。在认识和分析问题时，必须以3.了解空间数据管理模式件-关系数据库混合管联系和发展的眼光来看问题，的发展历程，重点掌握文件理模式和对象-关系数防止以孤立和静止的形而上-关系数据库混合管理模式据管理模式的特点。学观点来看问题。和对象-关系数据管理模2.培养学生责任感和使命感。式。重点：数据库、数据库管理系统、数据模型的概念，关系模型、面向对象教学重点模型的基本知识；空间数据库的概念；文件-关系数据库混合管理模式和对教学难点象-关系数据管理模式。难点：面向对象模型，对象-关系数据管理模式。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入通过问题引入新课内容。教学方法：启发引导5式资源：多媒体课件。新知讲解环节一——数据库基础知识一、数据库（DataBase，DB）二、数据库管理系统（DMMS）三、数据模型（DataModel）四、关系模型（RelationshipDiagram）1、定义：用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据模型。2、关系模型的优点：简单、结构独立性强，设计、实现、维护和使用方便，具有灵活和强大的查询能力。3、关系模型的缺点：无法存储变长属性，无法表示嵌套表，模拟和操纵复杂对象能力较弱等。五、面向对象模型采用面向对象的方法来设计数据库，它是以对象为单下混合教学；10程。思政元素：1.培养马克思唯物5辩证法的科学思维方式：万事万物都是有联系的，都在发展变化中。在认识和分析问题时，必须以联系和发展的眼光来看问题，防止以孤立5和静止的形而上学观点来看问题。152.培养学生责任感和使命感。10新知讲解任务二认识空间数据库一、空间数据库的概念二、空间数据库的特征10新知讲解任务三认识空间数据管理模式空间数据的管理经历了以下几个发展阶段：一、全文件数据管理模式二、文件-数据库混合管理模式。三、全关系型数据库管理模式四、面向对象数据库管理模式五、对象-关系数据库管理模式关系数据库管理系统之上进行扩展,外加一个空间数据管EsriArcSDE统的软件商在自己的关系数据库管理系统中进行扩展,使之能直接存储和管理矢量空间数据。由于对象-关系数据库在数据库开发商方面提供了对于非结构化的数据管理的扩展,其效率比全关系型数据库管理方式高，而且它还具有数据的安全性、一致性、完整性、并发控制及数据损坏后的恢复等基本功能,支持海量方式。思政元素：培养马克思唯物辩10证法的科学思维方式：万事万物都是有联系的，都在发展变化中。在认识和分析问题时，必须以联系和发展的眼光来看问题，防止以孤立和静止的形而上学观点来看问题。在线测试环节二——在线测试5通过在线的测试，了解学生对学习任务的掌握情况。讨论答疑环节三——讨论与答疑10任务总结总结本次课学习情况。5与检查评价教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目空间数据库创建学习任务2.6空间数据的组织方式教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标掌 握 Shapefile 和GeodatabaseShapefileGeodatabase的操作方法。能简要描述ShapefileGeodatabase织方式。针对具体的项目，能够建立地理数据库。培养马克思唯物辩证法的科学思维方式：万事万物都是有止以孤立和静止的形而上学观点来看问题。教学重点教学难点重点ShapefileGeodatabase数据组织方式；创建Shapefile和Geodatabase的操作方法。难点：Geodatabase数据组织方式，数据载入。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入学习任务回顾，并通过不同软件具有不同的空间数教学方法：启发引导式，讨论5资源：手机百度地图或高德地图APP。新知讲解任务一：空间数据的组织方式环节一——教师重点讲解ArcGIS中有三种数据组织方式：一、Shapefile一个shapefile的基本文件有三个，包括主文件（.shp）、索引文件（.shx）和属性文件（.dxf）。二、CoverageCoverageArcInfowindowsCoverage三、GeodatabaseGeodatabaseESRIRDBMS（关系数据库管理系统）存储的面向对象GeodatabaseArcGISGeodatabaseGeodatabase按照层次型的数据对象来组织空间数据，这些数据对象包括对象类、要素类和要素数据集。思政元素：10培养马克思唯物辩证法的科学思维方式：万事万物都是有联系的，都在发展变化中。在认识和分析问题时，必须以联系和发展的眼光来看问题，防止以孤立和5静止的形而上学观点来看问题。10教师示范任务二——建立空间数据库环节一——教师演示一、创建新的Shapefile1、创建过程ShapefileArcMapArcCatalog2、为shapefile添加和删除属性项。 教学方法：演示，任务驱动；放课程，软件。思政元素：10培养马克思唯物辩证法的科学思维方式：万事万物都是有15联系的，都在发展变化中。在认识和分析问题时，必须以联系和发展的眼光来看问题，防止以孤立和静止的形而上学观点来看问题。学生训练环节二——技能操作1.建立shape文件。2.添加字段1010成果检查环节三——成果检查5在线测试环节四——在线测试5通过在线的测试，了解学生对工作任务的掌握情况。任务总结与检查评价总结本次课学习情况。5教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目空间数据库创建学习任务2.7实验：空间数据库创建教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标掌 握 Shapefile 和GeodatabaseShapefileGeodatabase的操作方法。能简要描述ShapefileGeodatabase织方式。针对具体的项目，能够建立地理数据库。培养马克思唯物辩证法的科学思维方式：万事万物都是有止以孤立和静止的形而上学观点来看问题。教学重点教学难点重点ShapefileGeodatabase数据组织方式；创建Shapefile和Geodatabase的操作方法。难点：Geodatabase数据组织方式，数据载入。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入ArcGIS空间数据库类型，shape建立方法。教学方法：启发引导5资源：课件。教师示范（一）创建地理数据库（二1、建立要素数据集2、建立要素类3、建立一个简单要素类4、建立表 2下混合教学；件。5思政元素：3马克思唯物辩证法3的科学思维方式2学生操作教师布置任务，学生完成：1.创建地理数据库252.建立要素数据集33.建立要素类54.建立简单要素类成果检查教师检查与小组互相检查成果。5教师示范5、向地理数据库中装载数据，分数据导入、复制、载入等6、数据载入10下混合教学；件。思政元素：马克思唯物辩证法的科学思维方式10学生训练教师布置任务，学生完成：1.数据导入102.数据载入10成果检查教师检查与小组互相检查成果。5任务总结总结本次课学习情况。5与检查评价教学反思PAGEPAGE30授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目空间数据获取与处理学习任务3.1空间数据的分类与编码教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标掌握空间数据的线分类法和面分类法，及相应的编码方法。GIS能进行数据的分类和编码。培养严格遵守国家标准的职业素质。教学重点教学难点重点：空间数据的线分类法和面分类法，及相应的编码方法。难点：针对具体项目，进行空间数据分类与编码。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入问题导入：种类繁多、内容丰富，涉及多个领域。如何将它们有机地组织、有效地存储、管理、和检索呢？教学方法：启发引导式，讨论资源：空间数据。5新知讲解任务一：空间数据的分类环节一——教师重点讲解一、空间数据分类定义：将具有共同属性或特征的地理实体归并在一起，把不同属性或特征的地理实体分开。空间数据分类方法：线分类法和面分类法。1、线分类法也称层级分类法。这里以“国家基础地理信息要素分类”为例进行介绍：要素类型按照从属关系依次分为四类：大类、中类、小类、子类。8中类在上述各大类基础上细分为46类。以水系为例，可7线分类法具有严格的层次和隶属关系。2、面分类法。教学方法：线上线下混合教学；教学资源：在线开放5课程。思政元素：以《基础10地理信息要素分类与编码》为例，介绍线分类与层次编码方法，培养学生遵守国家标准的职业习惯。10新知讲解二、空间数据编码定义：将数据分类的结果，用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。编码的结果就是代码。1、层次分类编码法2、多源分类编码法环节二——任务驱动教学教学方法：线上线下混合教学；5教学资源：在线开放课程。10思政元素：以《基础15地理信息要素分类与编码》为例，介绍线分类与层次编码方法，培养学生遵守国家标准的职业习惯。15在线测试环节三——在线测试5通过在线的测试，了解学生对学习任务的掌握情况。讨论答疑环节四——讨论与答疑讨论：对于一个校园的空间数据，如何进行分类与编码？教师通过解决讨论中学生遇到的困难。5任务总结与检查评价总结本次课学习情况。5教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目空间数据获取与处理学习任务3.2空间数据采集3.2.1空间数据采集方式教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标了解空间数据的来源；掌握不同来源空间数据的采集方ArcMap行扫描矢量化的过程和操作方法。针对不同来源的空间数据，能说出其数据采集方法。能独立完成地图或影像的扫描矢量化。1.通过正规渠道、流程获取规范地图、数据等（如通过国家自然资源相关网站申请、向测绘成果部门按流程申请等），切不可通过非法购买、复制等方式获得；2.使用规范地图、一点都不能错！培养国家版图完整意识；3.依法测绘，杜绝非法测绘，维护国家地理信息安全；4.建立地理信息保密意识，禁止擅自复制、传输、发布，维护地理信息安全。5.按照国家标准、规范建设空间数据库（空间数据类型、信息编码等）；6.在数据采集过程中培养爱岗敬业、严谨求实、精益求精的工匠精神。教学重点教学难点重点：地图数据、影像数据、野外实测数据、共享数据的采集方法。CADArcGIS的操作方法。难点：影像数据的采集方法。扫描矢量化的流程和操作方法。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入列举多种类型的数据来源，引出空间数据采集方教学方法：启发引导5式。式，讨论资源：不同类型数据。新知讲解任务一：空间数据采集方式环节一——教师重点讲解GISGIS对于不同的数据源，数据采集方式也不一样。一、地图数据一般采用地图跟踪数字化和地图扫描数字化两种方式。1、跟踪数字化地图跟踪数字化是使用跟踪数字化仪,将地图图形要素（点、线、面）进行定位跟踪，并量测和记录运动轨迹X，Y2、扫描数字化地图扫描矢量化是借助扫描仪直接把地图扫描输入GIS二、影像数据包括遥感影像和摄影测量像片。三、野外实测数据四、共享数据五、文字资料及统计数据教学方法：线上线下混合教学；教学资源：在线开放10课程，课件，软件。思政元素：1.通过网络展示标准地图获取途径、《中华人民共和国测绘法》中依法测10绘、测绘成果管理相关内容。2.规范地图识别。3.以“数字校园”空间数据库为例，学习按照标准、规范建立空间数据库的过程。4.学生边学边做，建立空间数据库，进行扫描矢量化，在掌握技能的同时，培养严谨求实、精益求精的5工匠精神。555讨论答疑环节二——讨论5通过在线的讨论，了解学生对学习任务的掌握情况。教师示范任务二：扫描矢量化方法环节一——教师演示一、扫描矢量化流程二、扫描矢量化主要使用的工具编辑工具条、高级编辑工具条、捕捉工具。三、扫描矢量化步骤第一步：新建要素图层。Arcmap第三步：开启编辑环境。第四步：设置捕捉环境。第五步：矢量化。教学方法：线上线下混合教学；教学资源：在线开放课程，课件，软件。思政元素：1.通过网络展示标准地图获取途径、《中华人民共和国测绘法》中依法测绘、测绘成果管理相关内容。2.规范地图识别。3.4.15学生训练环节二——学生技能操作学生完成任务。15成果检查环节三——成果检查5任务总结与检查评价总结本次课学习情况。5教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目空间数据获取与处理学习任务3.2空间数据采集3.2.2实验：空间数据采集教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标了解空间数据的来源；掌握不同来源空间数据的采集方ArcMap行扫描矢量化的过程和操作方法。针对不同来源的空间数据，能说出其数据采集方法。能独立完成地图或影像的扫描矢量化。1.通过正规渠道、流程获取规范地图、数据等（如通过国家自然资源相关网站申请、向测绘成果部门按流程申请等），切不可通过非法购买、复制等方式获得；2.使用规范地图、一点都不能错！培养国家版图完整意识；3.依法测绘，杜绝非法测绘，维护国家地理信息安全；4.建立地理信息保密意识，禁止擅自复制、传输、发布，维护地理信息安全。5.按照国家标准、规范建设空间数据库（空间数据类型、信息编码等）；6.在数据采集过程中培养爱岗敬业、严谨求实、精益求精的工匠精神。教学重点教学难点重点：地图数据、影像数据、野外实测数据、共享数据的采集方法。CADArcGIS的操作方法。难点：影像数据的采集方法。扫描矢量化的流程和操作方法。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入列举多种类型的数据来源，引出空间数据采集方教学方法：启发引导5式。式，讨论资源：不同类型数据。新知讲解任务一：空间数据采集方式环节一——教师重点讲解GISGIS对于不同的数据源，数据采集方式也不一样。一、地图数据一般采用地图跟踪数字化和地图扫描数字化两种方式。1、跟踪数字化地图跟踪数字化是使用跟踪数字化仪,将地图图形要素（点、线、面）进行定位跟踪，并量测和记录运动轨迹X，Y2、扫描数字化地图扫描矢量化是借助扫描仪直接把地图扫描输入GIS二、影像数据包括遥感影像和摄影测量像片。三、野外实测数据四、共享数据五、文字资料及统计数据教学方法：线上线下混合教学；教学资源：在线开放10课程。思政元素：1.通过网络展示标准地图获取途径、《中华人民共和国测绘法》中依法测10绘、测绘成果管理相关内容。2.规范地图识别。3.以“数字校园”空间数据库为例，学习按照标准、规范建立空间数据库的过程。4.学生边学边做，建立空间数据库，进行扫描矢量化，在掌握技能的同时，培养严谨求实、精益求精的5工匠精神。555讨论答疑环节二——讨论通过在线的讨论，了解学生对学习任务的掌握情况。5教师示范任务二：扫描矢量化方法环节一——教师演示一、扫描矢量化流程二、扫描矢量化主要使用的工具编辑工具条、高级编辑工具条、捕捉工具。三、扫描矢量化步骤第一步：新建要素图层。Arcmap第三步：开启编辑环境。第四步：设置捕捉环境。第五步：矢量化。教学方法：任务驱动，演示法；教学资源：在线开放课程，空间数据，软件。思政元素：1.通过网络展示标准地图获取途径、《中华人民共和国测绘法》中依法测绘、测绘成果管理相关内容。2.规范地图识别。3.4.工匠精神。15学生训练环节二——学生技能操作学生完成任务。15成果检查环节三——成果检查5任务总结与检查评价总结本次课学习情况。5教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目空间数据获取与处理学习任务空间数据坐标变换空间数据坐标变换知识实验：投影变换教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标理解几何纠正和投影变换的原理。能简单描述几何纠正和投影变换的基本原理。1.科学思维方式；2培养按软件操作流程进行作业的习惯，精益求精的工匠精神。教学重点教学难点重点：几何纠正和投影变换的概念和原理。难点：几何纠正和投影变换的原理。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。PAGEPAGE40教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入问题导入：不同来源的数据可能有不同的投影方教学方法：启发引导式资源：多媒体课件。5新知讲解任务一——几何纠正环节一——教师重点讲解一、投影变换（projectiontransformation）地图投影转换常用的方法有三种：(1)正解变换(2)反解变换(3)数值变换教学方法：线上线下混合教学；教学资源：在线开放课程，课件，软件。思政元素：科学思维方式10在线测试环节二——在线测试通过在线的测试，了解学生对技学习任务的掌握情况。5讨论答疑环节三——讨论和答疑讨论：几何纠正和投影变换的区别。答疑：解答学生讨论中未解决的问题。5教师示范任务二：投影变换环节一教师演示ArccatalogArcmap1、在Arccatalog中查看数据的坐标信息2Arcmap三、创建自定义地理坐标变换有时对某一个地区的数据进行地理坐标变换，但是ARCGIS进行坐标转换。教学方法：任务驱动，演示法；教学资源：在线开放课程，课件，软件。思政元素：养按软件操作流程进行作业的习15学生训练环节二——学生训练教学方法：任务驱151.定义投影动，演示法；2.创建自定义地理坐标变换教学资源：在线开放教师示范四、数据的投影变换1、GCS_Beijing_1954GCS_WGS_1984，即两个地理坐标系之间的转换。2Beijing_1954_3_Degree_CKCM_102EGCS_3GCS_Xian_1980Xian_1980_3_Degree_GK_CM_117E”，即地理坐标到投影坐标的转换。4、对test2文件进行投影变换课程，课件，软件。思政元素：5养按软件操作流程进行作业的习匠精神。523学生训练环节二——学生训练15教师给定案例数据，学生训练。成果检查环节三——教师检查成果3教师检查与学生互查相结合，检查学生成果。任务总结总结本次课学习情况。2与检查评价教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目空间数据获取与处理学习任务3.3空间数据坐标变换3.3.3实验：地图配准教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标理解几何纠正和投影变换的原理。能简单描述几何纠正和投影变换的基本原理。1.科学思维方式；2培养按软件操作流程进行作业的习惯，精益求精的工匠精神。教学重点教学难点重点：几何纠正和投影变换的概念和原理。难点：几何纠正和投影变换的原理。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入问题导入：不同来源的数据可能有不同的投影方教学方法：启发引导5式、比例尺，需要将它们统一到同一投影方式、同式一比例尺。资源：多媒体课件。新知讲解任务一——几何纠正环节一——教师重点讲解一、几何纠正1、为什么要进行几何纠正？2、定义：几何纠正是建立需要纠正的图像与标准地3、常见的几何纠正方法高次变换、仿射变换、相似变换、双线性变换等等。15下混合教学；程。思政目标：1.科学思维方式；2.培养按软件操作流程进行作业的工匠精神。在线测试环节二——在线测试通过在线的测试，了解学生对技学习任务的掌握情况。5讨论答疑环节三——讨论和答疑讨论：几何纠正和投影变换的区别。答疑：解答学生讨论中未解决的问题。10新知讲解任务三——地图配准一、配准流程栅格图像配准是在ArcMap环境下通过地理配准工具完成。其流程为：5教师示范任务三——地图配准环节一——教师演示一、配准流程栅格图像配准是在ArcMap环境下通过地理配准工具完成。其流程为：二、操作过程1、添加栅格图像在Arcmap中，单击工具条上的【添加数据】按钮，添加栅格图像。2、定义投影3、启动配准环境4、添加控制点5、地图配准6、查看配准结果动，演示法；15程。思政目标：1.科学思维方式；2.培养按软件操作流程进行作业的工匠精神。学生训练环节二——学生训练根据教师给定数据，学生进行地图配准。1.准备工作52.配准20成果检查环节三——检查学生成果教师检查与学生互查相结合，检查学生成果。5任务总结总结本次课学习情况。5与检查评价教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目空间数据获取与处理学习任务3.4空间数据结构转换教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标理解矢量化和栅格化的基本思路，理解转换方法。能够简单描述矢量化和栅格化的基本思路。1.培养按软件操作流程进行作业的习惯；2.培养学生自主学习和小组互助学习习惯。教学重点教学难点重点：矢量化和栅格化的基本思路。难点：矢量化和栅格化的原理。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入案例引入本次课内容：空间数据结构转换。教学方法：启发引导5式，讨论GIS新知讲解环节一——教师重点讲解一、矢量化1、多边形边界提取：采用高通滤波将栅格图像二值化或以特殊值标识边界点。2562“剥皮法”和“骨架法”。2.边界线追踪73、线的简化为了减少存储量，在保证精度的情况下可以删除部分点。4、曲线光滑搜索得到的结果曲线由于栅格精度的限制可能不够光滑，需采用插补算法进行光滑处理。下混合教学；5放课程。思政元素：1.按软件操作流程进行作业的习惯；2.培养学生自主学习和小组互助学习习惯。555新知讲解二、矢量结构向栅格结构转换1、建立两种数据结构坐标系之间的对应关系。2、分别对点、线、多边形进行栅格化。（1）点的变换简单，点落在哪个网格就是那个栅格元素，根据点对象的属性赋予该像元属性值。（2）线对象的栅格化（3）多边形对象的栅格化操作视频和帮助作流程进行作业和小组互助学习习惯。1010教师示范实验：空间数据结构转换环节一——教师演示教学资源：课件，软件。习和小组互助学习习惯。15学生训练环节二——学生完成任务1.栅格数据矢量化2.矢量数据栅格化1010成果检查环节三——教师检查成果5任务总结与检查评价总结本次课学习情况。5教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目空间数据获取与处理学习任务3.5空间数据编辑教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标ArcMap中进行图形编辑所需要的操作方法。对于空间数据的常见错误，知道其处理办法。针对具体的错误，能在ArcMap中进行处理。1.在数据编辑过程中培养爱岗敬业、严谨求实、精益求精的工匠精神，保证空间数据成果内容完整、格式规范、精度高、逻辑一致性好。2.团队协作意识。教学重点教学难点重点：常见错误类型及检查和处理办法；ArcMap中进行图形编辑所需要的工具，复制要素、分隔面和线、延伸线和修剪线的操作方法。难点：错误的处理办法。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入列举空间数据采集中的错误类型，引入新课：空间教学方法：案例教学5数据编辑。资源：空间数据。新知讲解任务一：图形编辑环节一——教师重点讲解一、图形编辑1、图形数据和属性数据的错误或误差举例(1)空间数据的不完整或重复。(2)空间数据位置的不准确。(3)空间数据比例尺不准确。(4)空间数据的变形。(5)空间属性和数据关联有误。(6)属性数据不完整。2、图形检查和处理方法1）图形检查方法（1）叠合比较法。（2）目视检查法。（3）拓扑分析法。2）处理办法：二、图形拼接通过在线的测试，了解学生对学习任务的掌握情况。导；20放课程，课件。思政元素：1.在数据编辑过程中培养爱岗敬业、严谨求实、精益求精的工匠精神，保证空间数据成果内容完整、格式规范、精度高、逻辑一致性好。2.团队协作意识。在线测试环节二——在线测试5讨论答疑环节三——讨论与答疑10PAGEPAGE50教师示范任务二——图形编辑环节——教师演示一、复制要素。①在Arcmap内容列表中选择线图层，并使编辑器进入开始编辑状态，单击【编辑工具】按钮。②③单击【高级编辑】工具条中的复制要素工具按钮，在地图区域需要复制的位置单击，弹出【复制要素工具】二、分割面和线。1、点分线。2、屏幕画线分割面三、延伸线和修剪线1、延伸工具2、修剪工具导；10放课程，课件。思政元素：1.在数据编辑过程中培养爱岗敬业、严谨求实、精益求精的工匠精神，保证空间数据成果内容完整、格式规范、精度高、逻辑一致性好。2.团队协作意识。学生训练环节二——技能操作20结合案例，完成工作任务书的工作。成果检查环节三——成果检查10自查、小组互查、教师检查相结合。在线测试环节四——在线测试5通过在线的测试，了解学生对只是内容的掌握情况任务总结总结本次课学习情况。5与检查评价教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目空间数据获取与处理学习任务3.6拓扑编辑教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标理解结点与弧段拓扑关系、多边形拓扑关系建立的过程。掌握利用ArcGIS进行拓扑构建和拓扑编辑的方法。能够简要描述拓扑关系自动建立过程。针对具体的项ArcGIS1.培养爱岗敬业、严谨求保证空间数据成果内容完整、格式规范、精度高、逻辑一致性好。2.团队协作意识。教学重点教学难点重点ArcGIS进行拓扑构建和拓扑编辑的操作方法。难点：多边形拓扑关系建立的过程。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入通过回顾“拓扑关系”相关知识，引入新课。教学方法：案例教学5资源：拓扑关系错误案例。新知讲解任务一——拓扑关系建立环节一——教师重点讲解一、结点与弧段拓扑关系的建立二、多边形拓扑关系的建立1、链的组织：找出在链的中间相交(左图)，而不是在端点相交(右图)的情况，自动切成新链；把链按一定顺xy23、检查多边形是否闭合4、建立多边形5、确定多边形的属性下混合教学；20放课程。思政元素：1.培养爱岗敬业、严谨求实、精益求精的工匠精神，保证空间数据成果内容完整、格式规范、精度高、逻辑一致性好。2.团队协作意识。在线测试环节二——在线测试通过在线的测试，了解学生对学习任务的掌握情况。5讨论答疑环节三——讨论与答疑5教师示范实验：拓扑编辑环节一——教师演示拓扑编辑基本流程为：一、准备数据Arcmapmdb＼拓扑要素集”，要素集下有三个要素类，即耕地、河流及节点。二、拓扑规则的建立三、拓扑查错(1)构建拓扑关系后，Arcmap话框询问是否要验证。(2)将构建的拓扑“top_Topology”用鼠标从目录窗四、拓扑错误编辑五、保存编辑成果五、保存编辑成果动；15放课程，软件。思政元素：1.培养爱岗敬业、严谨求实、精益求精的工匠精神，保证空间数据成果内容完整、格式规范、精度高、逻辑一致性好。2.团队协作意识。学生训练环节二——技能操作20结合案例，完成工作任务书的工作。成果检查环节三——成果检查10小组互查、教师检查相结合。在线测试环节三——在线测试5通过在线的测试，了解学生对工作任务的掌握情况。任务总结总结本次课学习情况。5与检查评价教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目空间数据获取与处理学习任务3.7空间数据的质量分析与控制教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标理解空间数据质量问题来源；理解质量分析和控制方法。能简单描述空间数据的质量问题来源和控制方法。教学重点教学难点重点：空间数据质量分析和控制方法。难点：空间数据质量分析。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入列举各种数据类型以及存在的问题，引入新课：空教学方法：启发引导5间数据质量分析与控制。式，讨论资源：空间数据。环节一——教师重点讲解一、空间数据质量指标一、空间数据质量问题来源1.空间现象自身存在的不确定性。2.空间现象的表达。3.空间数据处理中的误差。4.空间数据使用中的误差教学方法：线上线下混合教学；5教学资源：在线开放新知讲解课程。515思政元素：让学生以5小组为单位对案例5数据进行质量分析，总结质量问题和来二、空间数据质量分析源，以及控制和提高20新知讲解质量的方法，培养学2生综合分析、探索、解决问题的能力。三、空间数据质量控制方法新知讲解31.传统手工方法2.元数据方法3.地理相关法。5510环节二——讨论和答疑答疑：解答学生讨论中未解决的问题。10讨论答疑在线测试环节三——测试5任务总结总结本次课学习情况。5与检查评价教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目空间分析学习任务4.1空间查询教学地点理实一体化教室学时2知识目标技能目标思政目标掌握空间查询的概念，能够描述图形与属性互基于空间关系和属性特征查询的概念。学会在ArcMap图形查属性、基于属性查图形、基于空间关系查询、基于空间关系及属性特征的查询等空间查询的操作方法。理解图形与属性的互学生自主在电子地图教学目标查、基于空间关系的查上查询感兴趣的信息，询、基于空间关系和属提高学习兴趣；性特征查询的内涵。掌培养利用空间查询方ArcMap式解决问题的能力。能和操作操作方法。重点：空间查询的概念，三种查询方式即图形与属性的互查、基于空间关教学重点系的查询、基于空间关系和属性特征查询。教学难点难点：基于空间关系和属性特征查询；基于空间关系及属性特征的查询等空间查询的操作方法。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入APP教学方法：启发引导5课：空间查询。式，讨论资源：手机百度地图或高德地图APP。新知讲解任务一：空间查询环节一——教师重点讲解一、空间查询从空间数据库中找出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。”二、空间数据查询方式1、图形与属性数据互查，包括基于属性查图形和基于图形查属性。（1）基于属性查图形，是指按属性信息的要求查询定位对象的空间位置。（2）基于图形查属性，是根据对象的空间位置查询有关的属性信息。在ARCGIS软件提供的“INFO”识别工具，通过鼠标单击来识别地理要素，并显示所查询对象的属性。2、基于空间关系查询。3、基于空间关系和属性特征查询下混合教学；3放课程。思政元素：电子地图系统中查询一条自己感12学生学习兴趣。55在线测试环节二——在线测试5通过在线的测试，了解学生对学习任务的掌握情况。讨论答疑环节三——讨论与答疑电子地图系统中的“发现周边”功能，可以帮助我们这种查询属于我们所学习的哪种查询方式？10教师示范任务二：如何在软件中实现空间查询？环节一——教师演示一、基于图形查属性第一步：加载数据。在ArcMap软件中，加载“地级市.shp”文件。第二步：识别要素。二、基于属性数据查图形。ArcMap\【按属性选择】命令。三、基于空间关系查询四、基于空间关系及属性特征查询20m40m，6动；2放课程，软件。思政元素：3合所学知识和技能自主完成任务。55学生训练环节三——技能操作1、简单查询52、基于空间关系及属性特征查询15在线测试环节二——在线测试5通过在线的测试，了解学生对工作任务的掌握情况。任务总结总结本次课学习情况。5与检查评价教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目空间分析学习任务空间分析的概念缓冲区分析教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标1.掌握空间分析的概念、功能；2.掌握缓冲区及缓冲区分析的概念，点要素缓冲区、线要素缓冲区和面要素缓冲区的概念及应用。理解在ArcMap素、面要素缓冲区分析的操作过程。1.能描述空间分析的概念和功能；2.能描述缓冲区的概念及点、线、面要素缓冲区的概念和典型应用。结合案例，能进行点、线、面要素的缓冲区分析。1.培养发散思维能力和利GIS技术解决实际问题的能力。2.培养利用缓冲区分析技术解决空间实际问题的能力，提高分析和解决问题的能力。教学重点教学难点重点：空间分析的概念、功能，缓冲区分析概念，点要素缓冲区、线要素缓冲区和面要素缓冲区的概念及应用。难点：复杂线要素的缓冲区建立过程，缓冲区参数设置。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。PAGEPAGE60教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入由道路拓宽案例引入新课：空间区分析教学方法：情景教学5资源：线上资源。新知讲解任务一：空间分析功能环节一——教师重点讲解一、空间分析的概念二、空间分析的功能1、叠加分析功能，将同一地区、同一坐标系统下的两层或两层以上的数据叠加在一起，从而产生新的数据层，新数据层综合了原来两层或多层数据的属性。2、缓冲区分析功能。3、网络分析功能。4、空间插值5、数字高程模型及地形分析下混合教学；15放课程。思政元素：培养发散思维能力和利用GIS技术解决实际问题的能力。在线测试环节二——在线测试5通过在线的测试，了解学生对学习任务的掌握情况。新知讲解任务二：缓冲区分析环节一——教师重点讲解一、缓冲区分析概念缓冲区：地理空间目标的一种影响范围或服务范围。例如像商场、邮局、银行、医院、车站、学校等公共设施的服务范围等等。缓冲区分析：根据分析对象的点、线、面实体，自动二、缓冲区种类10下混合教学；放课程,课件。思政元素：2培养利用缓冲区分析技术解决空间实际问题的能力，提高分析和解决问题的能力。在线测试环节二——在线测试通过在线的测试，了解学生对学习任务的掌握情况。培养利用缓冲区分析技术解决空间实际问题的能力，提高分析和解决问题的能力。5讨论答疑环节三——讨论与答疑5教师示范1实验：缓冲区分析环节一——教师演示一、点要素的缓冲分析ArcMap“Point.shp”文件。第二步：单击标准工具条上的ArcToolbox第三步：在该对话框中的【输入要素】下列列表中，选择要进行缓冲区分析的数据图层“point”，在【输出路径；在【距离】文本框中输入“50000”，其他默认即可。5教师示范2二、线要素的缓冲区分析ArcMap“line.shp”文件。第二步：在工具箱列表框中单击【分析工具】\【邻域分析】\【缓冲区】工具，打开【缓冲区】对话框。第三步：在该对话框中的【输入要素】下拉列表中，选择要进行缓冲区分析的数据图层“line”，在【输出要素【距离】文本框中输入“20”。【侧类型】有两侧、左侧、右侧之分。【末端类型】有圆形和方形。单击【确定】按钮，完成道路缓冲区的建立。5教师示范3三、面要素的缓冲区ArcMap“Polygon.shp”文件。第二步：在工具箱列表框中单击【分析工具】\【邻域分析】\【多环缓冲区】工具，打开【多环缓冲区】对培养利用缓冲区分析技术解决空间实际问题的能力，提高分析和解决问题的能力。5学生训练环节二——学生技能操作，完成任务1、点要素的缓冲区2、线要素的缓冲区3、面要素的缓冲区5105成果检查环节三——成果检查5任务总结与检查评价总结本次课学习情况。5教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目空间分析学习任务空间分析的概念缓冲区分析教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标觉信息的叠加和栅格数据叠加内涵，重点掌握矢量数据的叠加分析。能描述空间分析的概念和基本功能。能描述叠加分析的概念和叠加分析的类型。培养发散思维能力和利用GIS技术解决实际问题的能力。教学重点教学难点重点：空间分析的概念及功能，矢量数据的叠加分析功能。难点：空间分析的应用，栅格数据叠加。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入APP空间分析功能。教学方法：启发引导式，讨论5资源：手机百度地图或高德地图APP。新知讲解任务一：叠加分析环节一——教师重点讲解一、视觉信息叠加视觉信息叠加是将不同侧面的信息内容叠加显示在二、矢量数据的叠加分析三、栅格数据叠加分析式计算出来。15思政元素：培养发散思维能力和利用GIS技术解决实际问题的能力。在线测试环节二——在线测试通过在线的测试，了解学生对学习任务的掌握情况。5讨论答疑环节三——讨论与答疑10教师示范任务二：ArcGIS中叠加方式环节一——教师演示一、ArcGIS中叠加方式二、操作方法 1、裁剪2、擦除3、相交4、联合5、更新6、标识7、交集求反8、空间连接5思政元素：培养发散思维能力和利用GIS技术解15决实际问题的能力。学生训练环节二——技能操作1.结合案例，完成矢量数据的叠加分析任务。2.栅格数据叠加2010任务总结与检查评价总结本次课学习情况。5教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目空间分析学习任务4.5空间插值教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标掌握空间插值的概念及应用，理解利用空间插值绘制等高线的过程。能描述空间插值的概念，以及利用空间插值生成等值线的过程。培养利用空间插值技术解决空间实际问题的能力，提高分析和解决问题的能力。教学重点教学难点重点：空间插值的概念。难点：空间插值原理。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入由离散点绘制等高线工作引出本次课内容：空间插值。教学方法：启发引导5式，讨论资源：手机百度地图或高德地图APP。新知讲解1环节一——教师重点讲解一、空间插值1、定义2、空间插值的理论假设是空间位置上越靠近的点，二、哪些情况下需要进行空间插值主要有三种情况：方式变为另一种空间切分方式，从不规则三角网（TIN）到栅格，或者矢量多边形到栅格。三、空间插值的实现方法思政元素：科学思维。5155新知讲解2二、空间插值案例——线性插值方法绘制等高线1.导入线性内插法的前提是地形是连续的。它的基本思想是两点间的高差和水平距离呈线性关系。2.基于线性插值原理绘制等高线流程在生成不规则三角网时，这里采用的是狄洛尼(Delaunay)三角网，有静态构网和动态构网两种方式，我们采用动态、逐点插入法构建三角网。计算HO。首先是在所有三角形边上判断是否存在等值点，判断的方法是：如果存在等值点，HO如果三角形一条边上存在等值点，那么肯定从该三角形另一条边上穿过。这里等值点位置的记录采用线性内插法。等值线追踪，思想是：等值线游动必然穿过具有公共边界、又有等值线通过的三角形单元。最后采用三次样条函数进行光滑处理，即可得到等值线。放课程，科研论文，课件。思政元素：科学思维。515教师示范环节二——教师示范1.空间插值ArcGIS后在此基础上生成等值线。 shape操作过程如下：(1ArcToolboxSpatialAnalyst【插值分析】【反距离权重法】，打开【反距离权重法】对话框。(2)在【输入点要素】中，选择参加内插计算的点数据集，这里输入“高程点”。(3Z(4)在【输出栅格】中，输入栅格数据的路径和名称。(5)在【幂】文本框中输入幂值。(6)单击【搜索半径】下拉箭头，选择搜索半径类型，有变量和固定两种。2.基于栅格表面绘制等值线放课程，科研论文，课件。思政元素：科学思维。15学生训练环节三——学生进行空间插值训练20任务总结与检查评价总结本次课学习情况。5教学反思PAGEPAGE70授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目空间分析学习任务4.6数字高程模型及地形分析教学地点理实一体化教室学时2教学目标知识目标技能目标思政目标DEMDEMDEMDEM能描述DEMArcGISDEM1.培养分析问题、解决问题的能力；2.理论联系实际，激发学习兴趣；3.了解实景三维中国建设关系国家大事，关系人民生命财产安全。教学重点教学难点重点：DEM的概念，DEM的表达方式。难点：利用DEM进行地形指标的计算方法。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入提出问题：景三维中国建设中，DEM是核心内容，那么DEM如何获取，有哪些应用？教学方法：启发引导式，讨论5资源：手机百度地图或高德地图APP。新知讲解任务一：DEM及地形分析基础知识学习环节一——教师重点讲解一、两个概念数字地面模型/连续表面的/数字表示形式。空间的起伏变化，就是数字高程模型DEM。也或者说，DEM二、DEM数据采集方法1、地面测量。GNSS（X,Y,Z）DEM这种方法适合于/DEM2、地形图数字化。3、以遥感影像、摄影测量像片等为数据源，借助数DEM。三、DEM的表达方式目前有规则格网和不规则三角网两种表达方法。1、规则格网模型2、不规则三角网模型，简称TIN。思政元素：科学思维55105新知讲解四、基于DEM的地形分析DEMDEMGISDEMGISDEM挡住视线。思政元素：科学思维10讨论答疑环节二——学生讨论问题：规则格网与TIN的区别及应用场合。5教师示范任务二：DEM建立环节一——教师示范思政元素：科学思维5学生训练环节二——学生制作DEM10教师示范任务二：地形分析环节一——教师演示ArcToolboxSpatialAaalyst首先，选择【输入栅格】的栅格数据集，这里我们应用了名称为“DEM”的栅格数据。10教师示范选择坡度表示方法时，默认选项为度。在【Z因子】中输入高程变换系统，一般用于平面度量单位与高程度量单位不一致的情况。单击【确定】按钮，完成操作。坡向的提取过程为：ArcToolboxSpatialAaalyst选择【输入栅格】的栅格数据集，这里应用的还是名为“DEM”的栅格数据。单击【确定】按钮，完成操作。学生训练环节二——技能操作1.坡度分析2.坡向分析3.山体阴影思政元素：科学思维555任务总结与检查评价总结本次课学习情况。5教学反思授课时间 2025年 月 日 第1周 星期 第 节教学项目地理信息可视化学习任务5.1地理信息可视化的概念、地理信息可视化的基本原则教学地点理实一体化教室学时2知识目标技能目标思政目标1.创新意识；2.法治意识：地图可以作为图形作品受著作权法保教学目标掌握地理信息可视化的概念。掌握地图符号、颜色、能描述地理信息可视化的概念。能简单描述地图符护，严谨侵权。3.培养遵循行业规范、习注记使用的原则，以及图面号、颜色、注记使用原则，惯意识，还要人文因素，配置的基本原则。以及图面配置的基本原则。例如：灾害事件一般用冷色调表示，涉及民族要素时，要遵循各民族习惯用色。重点：地理信息可视化的概念。地图符号、颜色、注记使用的原则，以及教学重点图面配置的基本原则。教学难点难点：对地理信息可视化概念的理解。在制图时符号、颜色、注记的正确使用。教学资源教材：《地理信息系统技术应用》，李玉芝主编在线开放课资源、多媒体课件等。教学参考书《地理信息系统基础》，李玉芝主编；《地理信息系统技术应用》，李建辉主编。作业完成线上习题。教学过程设计教学环节教学内容教学方法、资源时间课程导入通过案例导入本次课内容：地理信息可视化。教学方法：启发引导2式资源：地图。新知讲解任务一：地理信息可视化环节一——教师重点讲解一、可视化概念二、地理信息可视化概念顾名思义，就是将地理信息进行可视化。严格地说，它是以地理信息科学、计算机科学、地图学、认知科学、地理信息系统中的可视化从表现内容上来分，有图形、多媒体、虚拟现实等；从空间维数上来分有二维可视化、三维可视化等等。三、类型一、图形1、地图GIS（1）按照载体形式，地图可分为纸质地图和数字地图等。下混合教学；放课程。3思政元素：1.创新意识；2.法治意识：地图可以作为图形作品受5著作权法保护，严谨侵权。3培养遵循行业规范、习惯意识，还要人文因素，例如：灾害事件一般用冷色调表示，涉及民族要素时，要遵循各民族习惯用色。10新知讲解（2）按照地图内容又分为全要素地图和专题地图。专题地图是突出表示一种或几种自然现象或社会经济现象的地图。（3）根据地理实体的空间形态，常用的地图种类有点位符号图、线状符号图、面状符号图、等值线图、三维立体图、晕渲图，等等。2、图像3、统计图表包括统计图和数