spContent=地理信息科学（GIS）作为一门新兴学科，在日常生活中起到越来越重要的作用。现代生活中在GIS的基础上发展起来的“智慧城市”等，占据了人们的生活。本门课程主要培养学生学会使用地理空间数据进行空间建模和高层次的空间分析能力。
地理信息科学（GIS）作为一门新兴学科，在日常生活中起到越来越重要的作用。现代生活中在GIS的基础上发展起来的“智慧城市”等，占据了人们的生活。本门课程主要培养学生学会使用地理空间数据进行空间建模和高层次的空间分析能力。
—— 课程团队
课程概述
本课程作为地图学类、测绘学类专业的核心课程，主要培育学生学会使用地理空间数据进行空间建模和高层次的空间分析能力，能够充分运用GIS的空间理论与方法进行科研设计和科研思维。课程分为7章共23节内容，主要包括GIS空间分析基础、叠置分析、缓冲区分析、网络分析等空间分析的原理与建模方法，空间统计学原理及其在空间建模中的运用，常见空间聚集度分析模型，空间数据挖掘的常见方法、原理及应用，空间智能计算的常见方法及应用。其中，空间统计学（地统计学）作为空间建模的数学基础，内容包括区域化变量理论、变异函数计算方法、变异函数结构分析、变异函数在地学和生态环境等研究领域的应用、空间局部估计（含Kriging插值方法）等。空间聚集度则包括最近邻指数、核密度、标准差椭圆等内容。空间数据挖掘包括空间聚类（含DBScan算法）、空间关联（含Apriori算法）、分类与预测（决策树、支持向量机、贝叶斯网络、层次分析法、CA-Ｍarkov）等。空间智能计算包括模糊逻辑模型、分形几何、遗传算法等内容。
作为云南大学地理学类专业必修课程，该课程已经开设了10余年时间。课程结合主讲教师20余年的科研工作积累，设计了大量的教学案例、学生课后作业、思考题和综合设计题。课程按“课堂讲授+课后练习+上机操作”模式进行，要求学生听讲完课堂讲授后，完成课后设计、查阅文献、上机操作等。同时，建议学生在学习该课程前，具备地理信息科学专业的专业基础知识，包括自然地理学、地理信息系统原理、地图学、测量学、遥感导论，及线性代数、概率论与数理统计等方面的数学基础。
授课目标
让更多的学生可以了解到地理信息科学是什么，有哪些方面的应用。使用在线教育的新方法，通过资源共享、教学互动、网上学习的途径，拓展学生的思维空间和思维能力，培养学生能够独立思考并且解决地理问题的能力，吸引更多热爱地理知识的人来学习地理知识。有助于同学们对广泛存在于地理、环境、生态、地质、社会、经济、人口等领域的空间问题的解决。
课程大纲
叠置分析模型
课时目标：理解叠置分析模型在地理信息当中的重要作用及其应用。
1.1 视觉叠置分析
1.2 矢量数据叠置
1.3 多边形裁剪
1.4 栅格数据叠置分析
缓冲区分析模型
课时目标：熟练掌握点、线、面等要素的缓冲区分析，熟悉缓冲区的应用。
2.1 基本概念
2.2 要素类型的缓冲分析
2.3 缓冲区生成算法
2.4 动态目标缓冲区生成算法
2.4.1 动态缓冲区边界生成算法
2.4.2 缓冲区分析特殊情况处理
2.5 三维空间目标的缓冲区
2.5.1 三维空间目标缓冲区分析的一般意义
2.5.2 三维空间点目标的缓冲区分析
2.5.3 三维空间线目标的缓冲区分析
网络分析模型
课时目标：了解网络分析模型，例如：资源分配、最短路径、流分析、联通分析。
3.1 网络分析基础
3.2 最短路径分析
3.3 最佳路径分析
空间统计学—绪论与样本统计分析及样本数据的空间分析
课时目标：空间统计学，亦称为地质统计学，是以区域化变量理论为基础，以变异函数为工具，研究空间分布上既有随机性又有结构性的自然现象的科学。
4.1 空间统计简介
4.2 样本数据统计分析
4.3 样本数据的空间分析
4.4 空间数据的图形表示
4.5 空间数据的相关统计
空间统计学—区域化变量理论
课时目标：空间统计学是以区域化变量理论为基础，以变异函数为工具，研究那些在空间分布上既有随机性又有结构性的自然现象的科学。
5.1 区域化变量的概念及性质
5.2 变异函数简介
5.3 变异函数的计算公式
5.4 方差估计理论
空间统计学—变异函数的结构分析
课时目标：理解协方差函数和变异函数的概念和性质，学会建立模型。
6.1 协方差函数和变异函数的性质
6.2 变异函数的理论模型
6.3 变异函数结构分析
6.4 变异函数最优拟合
6.5 变异函数在环境地学邻域的应用
空间统计学—空间局部估计
课时目标：学习空间统计分析当中的空间局部估计，了解空间插值方法。
7.1 方差估计理论
7.2 空间插值简介及其它插值方法
7.3 克立格法概述
7.4 普通克立格法
7.5 协同克立格法
空间统计学—常见地统计学软件及应用
课时目标：主要可以学习到ArcGIS在地统计学中应用和常用的数据分析工具。
8.1 地统计学基本原理
8.2 常见地统计学软件
8.3 ArcGIS的地统计学应用——Geostatistical Analyst
空间聚集度分析
课时目标：本章从最近邻指数、和密度分析及标准差椭圆方面对空间聚集度分析进行学习。使学生理解空间聚集度的应用。
9.1 最近邻指数分析
9.2 核密度分析
9.3 标准差椭圆分析
空间数据挖掘
课时目标：数据挖掘一般是指从大量的数据中通过算法搜索隐藏于其中信息的过程。数据挖掘通常通过统计、在线分析处理、情报检索、机器学习、专家系统（经验法则）和模式识别等诸多方法来实现。
10.1 概述
10.2 空间聚类
10.3 空间关联分析
10.4 分类与预测
10.4.1 决策树
10.4.2 支持向量机与贝叶斯网络
10.4.3 层次分析法
10.4.4 CA-Markov
空间智能计算
课时目标：本章学习模糊逻辑模型、遗传算法及分形几何。了解智能计算在GIS当中的作用，并且深入学习对算法的使用。
11.1 模糊逻辑模型
11.2 遗传算法
11.3 分形几何
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预备知识
建议学习本门课程的同学可以先学习以下内容：
自然地理学、地理信息系统原理、地图学、测量学、遥感导论，及线性代数、概率论与数理统计等方面的数学基础。
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
- 《地理信息系统概论》，编著：黄杏元 等，出版社：高等教育出版社，2008
- 《地理信息系统—原理、方法和应用》，编著：邬伦 等，出版社：科学出版社，2012
- 《地理信息系统空间分析原理》，编著：周成虎 等，出版社：科学出版社，2017
- 《地理信息系统教程》（第二版），主编：汤国安 等，出版社：高等教育出版社，2019
- 《空间数据分析》，编著：苏世亮 等，出版社：科学出版社，2019
- 《GIS空间分析理论与方法》，主编：秦昆，出版社：武汉大学出版社，2010
- 《空间分析建模与原理》，编著: 朱长青，史文中 , 出版社：科学出版社，2020
- 《空间分析建模与应用》，编著：毛先成，黄继先 等，出版社：科学出版社，2016
- 《空间分析与建模》，编著：杨慧，出版社：清华大学出版社，2013
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