spContent=学习《地理信息系统基础》这门课程,我们将带你系统地学习和掌握地理信息系统的基础理论与关键技术,学习和了解GIS的基本概念、起因与发展、GIS的构成,以及空间数据获取技术、空间数据表达技术、空间数据处理技术、空间数据管理技术、空间数据分析技术、空间数据可视化与地图制图技术等。
让我们共同学习这门课程,了解GIS的基本理论、掌握GIS的关键技术、理解GIS的应用,从而开启地理信息科学与技术的探索之旅。
学习《地理信息系统基础》这门课程,我们将带你系统地学习和掌握地理信息系统的基础理论与关键技术,学习和了解GIS的基本概念、起因与发展、GIS的构成,以及空间数据获取技术、空间数据表达技术、空间数据处理技术、空间数据管理技术、空间数据分析技术、空间数据可视化与地图制图技术等。
让我们共同学习这门课程,了解GIS的基本理论、掌握GIS的关键技术、理解GIS的应用,从而开启地理信息科学与技术的探索之旅。
—— 课程团队
课程概述
地理信息系统(Geographic Information System, GIS),是一种特定而又十分重要的空间信息系统,它是以采集、表达、处理、管理、分析和描述整个或部分地球表面(包括大气层在内)与空间和地理分布有关数据的空间信息系统。
GIS是与人类的生存、发展和进步密切关联的一门信息科学与技术。GIS的应用既涉及自然科学领域,也涉及人文社会科学领域,包括城市规划、土地管理、自然资源调查、农业、林业、海洋、水利等,以及文学、历史、艺术等人文社会科学领域。
《地理信息系统基础》是遥感科学与技术、地理空间信息工程、测绘工程、地理信息科学等本科专业的大类平台课程,或专业核心课。
该课程是武汉大学示范课程,系统地介绍了地理信息系统基础理论与关键技术,包括:地理信息系统的基本概念和发展趋势、地理空间数据获取技术、地理空间数据表达技术、地理空间数据处理技术、地理空间数据管理技术、空间数据分析技术,以及地图制图与空间数据可视化技术等。
授课目标
《地理信息系统基础》是一门关于GIS的基础理论与关键技术的专业基础课、为大类平台必修课,包括GIS的基本概念、起因与发展、GIS的构成、空间数据获取、空间数据表达、空间数据处理、空间数据管理、空间数据分析、地图制图与空间数据可视化等。
本课程的目的在于使学生系统地掌握GIS的基本理论和关键技术等,为后续专业课程的深入学习打下基础。
通过本课程的理论教学和作业练习,应达到以下课程目标:
1)掌握GIS的基本概念、发展历程和特性;
2)掌握GIS空间数据表达、获取和处理的技术与方法;
3)掌握GIS空间数据管理、分析与可视化制图的技术与方法;
4)了解GIS在各相关领域的应用,结合实际应用,提出应用GIS的思路和方法。
课程大纲
绪论
课时目标:学习和了解地理信息系统的起因与发展;掌握地理信息系统的概念及演进;掌握GIS的特点;了解GIS与相关学科的关系;了解当代GIS的发展趋势及主要方向。
1.1 地理信息系统的起因与发展
1.2 地理信息系统的概念内涵与演进
1.3 GIS的特点
1.4 GIS与相关学科的关系
1.5 当代GIS的发展
地理信息系统的构成
课时目标:学习和了解地理信息系统的组成要素;学习和了解地理信息系统的硬件构成、软件构成等;学习和了解地理信息系统的主要功能。
2.1 地理信息系统的组成要素
2.2 地理信息系统的硬件构成
2.3 地理信息系统的软件构成
2.4 地理信息系统的主要功能
地理空间数据获取
课时目标:学习和了解空间数据的内容与特征;学习和了解地理空间数据的获取方法;学习和了解空间数据质量;学习和了解空间元数据。
3.1 空间数据的内容与特征
3.2 地理空间数据获取方法
3.3 空间数据质量
3.4 空间元数据
地理空间数据表达
课时目标:学习和了解地理参考系统;学习和掌握地图投影方式;学习和掌握地理空间对象及其表达方法;学习和了解空间关系;学习和了解矢量数据结构;学习和了解栅格数据结构;学习和了解四叉树数据结构。
4.1 地理参考系统
4.2 地图投影
4.3 地理空间对象及其表达方法
4.4 规则镶嵌结构
4.5 四叉树数据结构
4.6 不规则镶嵌结构
地理空间数据处理
课时目标:学习和掌握地理空间数据处理的方法。
5.1 空间数据处理基本算法
5.2 几何变换
5.3 矢量栅格数据转换
5.4 空间数据转换
5.5 拓扑关系自动建立
5.6 矢量数据错误与编辑
5.7 图幅拼接与接边
地理空间数据管理
课时目标:学习和掌握地理空间数据的组织和管理方法。
6.1 数据管理概述
6.2 空间数据组织
6.3 空间数据索引
6.4 空间数据库管理系统
6.5 空间数据查询
6.6 新型空间数据库
空间数据分析
课时目标:学习和掌握空间数据分析的理论与方法。
7.1 矢量数据空间分析
7.2 栅格数据空间分析
7.3 三维数据空间分析
7.4 空间数据统计分析
地图制图与空间数据可视化
课时目标:学习和掌握地图制图与空间数据可视化方法。
8.1 地图制图
8.2 地理空间数据可视化
8.3 地形数据可视化
地理信息工程设计与开发
课时目标:学习和了解地理信息工程设计与开发的基本方法。
9.1 GIS工程的特点
9.2 GIS工程设计方法
9.3 GIS工程开发模型
9.4 GIS工程设计与开发过程
9.5 GIS工程设计与开发方法
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证书要求
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
参考资料
[1] 龚健雅,秦昆,唐雪华,乐鹏. 2020. 地理信息系统基础(第二版), 北京: 科学出版社.