地理信息科学专业

教 学 大 纲

地理科学学院

二〇一九年六月    

  

 

I  

目录《地图学》课程教学大纲.............................................. 1

《人文地理学》课程教学大纲.......................................... 9

《自然地理学（一）》课程教学大纲.................................... 16

《自然地理学（二）》课程教学大纲.................................... 22

《C 语言程序设计》课程教学大纲 ..................................... 28

《测量学》课程教学大纲............................................. 37

《线性代数》课程教学大纲........................................... 47

《概率论与数理统计》课程教学大纲................................... 54

《地理信息系统原理》课程教学大纲................................... 61

《面向对象程序设计》课程教学大纲................................... 69

《遥感导论》课程教学大纲........................................... 80

《数据结构》课程教学大纲........................................... 87

《摄影测量学》课程教学大纲......................................... 95

《遥感数字图像处理》课程教学大纲.................................. 104

《GIS 系统设计与开发》课程教学大纲 ................................ 117

《地理科学导论》课程教学大纲...................................... 125

《地理信息科学概论》课程教学大纲.................................. 131

《计算机辅助制图》实验教学大纲.................................... 136

《空间数据误差理论基础》课程教学大纲.............................. 149

《大学物理》课程教学大纲.......................................... 154

《大地测量学基础》课程教学大纲.................................... 159

《空间分析与建模》课程教学大纲.................................... 164

《经济地理学》课程教学大纲........................................ 174

《计算机专题地图编制》课程教学大纲................................ 180

《WebGIS 原理与开发》课程教学大纲 ................................. 187

《微波遥感》课程教学大纲.......................................... 193

《计量地理学》课程教学大纲........................................ 196

《遥感地学分析》课程教学大纲...................................... 204

《高光谱遥感》课程教学大纲........................................ 209

《中国地理》课程教学大纲.......................................... 213

《世界地理》课程教学大纲.......................................... 218

《GPS 原理与应用》课程教学大纲 .................................... 226

《GIS 组件开发》课程教学大纲 ...................................... 234

《数字地形分析》课程教学大纲...................................... 241

II  

《大数据与机器学习》课程教学大纲.................................. 247

《定量遥感》课程教学大纲.......................................... 251

《数字化测图实习》教学大纲........................................ 257

《自然地理综合实习》教学大纲...................................... 269

《GIS 综合应用实习》教学大纲 ...................................... 273

《Python 程序设计》课程教学大纲 ................................... 276

《资源与环境遥感》课程教学大纲.................................... 284

《城市地理信息系统》课程教学大纲.................................. 289

《专业英语》课程教学大纲.......................................... 294

《三维可视化与虚拟现实技术》课程教学大纲.......................... 299

《智慧城市》课程教学大纲.......................................... 304

《计算机网络基础》课程教学大纲.................................... 309

《数值计算与 matlab》课程教学大纲 ................................. 316

《地球物理学基础》课程教学大纲.................................... 323

《城市规划原理》课程教学大纲...................................... 328

《环境科学概论》课程教学大纲...................................... 338

《全球变化》课程教学大纲.......................................... 344

《数学物理方程基础》课程教学大纲.................................. 350

《地籍测量与土地管理》课程教学大纲................................ 354

《物联网技术》课程教学大纲........................................ 359

《专业论文写作》课程教学大纲...................................... 363

《空间数据挖掘》课程教学大纲...................................... 368

1  

《地图学》课程教学大纲

课程名称：地图学 课程类别：专业基础课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考试

总学时、学分： 48 学时 2.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

通过对《地图学》的学习，达到掌握地图的构成、地图的基本要

素，熟悉地图符号的设计原则，以及普通地图、专题地图要素的表示。

本课程在掌握基础知识的同时，还需对动手能力进行训练，因此，需

配套一些实验来加强地图制作环节的练习。

二、课程教学要求

该课程是一门专业基础课，地图制作的有关理论及应用对于学生

了解空间数据的表达至关重要，尤其对于地学相关专业的学生来说，

必须对地形图的识图、用图、以及制图熟练掌握，通过《地图学》课

程的学习，学生可以初步了解地图制作的理论与方法，为后来的课程

打好基础。

三、先修课程

《高等数学》、《测量学基础》

四、课程教学重、难点

1．导论

地图的基本特性和定义；地图的构成要素（重点）；地图的成图

方法及制作过程；地图学的定义、学科体系及发展历史；现代地图的

作用与类型。

2．地球体与地图投影

2  

地图投影：投影变形、投影方式、投影选择、常用投影。重点为

高斯-克吕格投影，难点为投影变形分析及投影选择。

比例尺、坐标系统：比例尺的表示方式、等角墨卡托坐标体系和

极球面坐标体系、高斯-克吕格坐标体系和国家平面坐标系（重点）、

独立坐标系。

3．制图综合

制图综合的实质、影响制图综合的主要因素、制图综合的主要方

法（重点）：分类、简化、夸张。

4．地图符号

地图符号的分类和量表，地图符号的设计方法，地图符号的设计

原则，地图符号的作用；色彩的来源，色彩的混合方法，色彩的三要

素（重点）、色彩的感受效应（重点）及在地图中的应用、地图对色

彩的要求；网纹的应用；视觉变量（重点），视觉变量的感受效果；

注记的排列和配置，注记的作用和种类，地名、注记的字体、字级和

字色。

5．地图表示

各种专题要素（点状、线状和面状信息）的地图表示方法（重点）：

分区统计图，点值图，等值线图，等值区域图等。

五、课程教学方法与教学手段

课程综合课堂讲授，课内实践以及习题，讨论的方法来传授知识，

课堂讲授的主要内容是基础知识，另外还需要通过习题、讨论加深印

象， 后实践性内容通过课内实践来传授。

3  

六、课程教学内容

第一章 导论（2学时）

1．教学内容

(1) 地图的基本特征和定义； 

(2) 地图的功能和分类； 

(3) 地图学的定义，地图学的结构与学科分支； 

(4) 地图的制作过程； 

2．重、难点提示

(1)  地图的基本特征(重点、难点)； 

(2)  地图的构成要素：数学要素，图形要素，辅助要素，补充说明(重点)； 

(3)  地图学的结构(重点)； 

(4)  地图的功能(重点、难点)； 

(5)  地图的类型：主要按内容及比例尺分类(重点)； 

第二章 地球体与地图投影（7 学时）

1．教学内容

(1)  地球的三大表面，地球体的三次逼近； 

(2)  大地坐标系，地理坐标； 

(3)  地图投影； 

2．重、难点提示

(1)  地球的物理表面（大地水准面），地球的数学表面（参考椭球面）（重点）； 

(2)  地球体的三次逼近（重点）； 

(3)  大地经度、大地纬度（重点、难点）； 

(4)  我国的大地坐标系（重点）； 

(5)  地图投影的意义（重点、难点）； 

(6)  地图比例尺（重点）； 

(7)  长度变形（重点、难点）； 

(8)  地图投影分类（按变形性质分类）（重点）； 

(9)  地图投影的选择依据（重点、难点）； 

(10) 地形图投影（重点、难点）； 

第三章 地图概括（4 学时）

1．教学内容

(1)  地图概括的性质； 

(2)  制约地图概括的因素； 

4  

(3)  地图概括的四个步骤； 

2．重、难点提示

(1)  地图概括的性质(难点）； 

(2)  地图概括的四个步骤（重点）； 

(3)  制约地图概括的因素（重点）； 

(4)  地图概括的数量分析方法（重点、难点）； 

(5)  分类（重点）； 

(6)  简化（重点）； 

(7)  夸张（重点）； 

第四章 地图符号（4 学时）

1．教学内容

(1)  地图符号与地图模型； 

(2)  地图符号的分类，地图符号的量表； 

(3)  视觉变量； 

(4)  色彩； 

(5)  符号与图形的心理感受特点； 

(6)  注记； 

2．重、难点提示

(1)  地图符号的分类（重点）； 

(2)  地图符号的量表（重点）； 

(3)  视觉变量，视觉变量的组合（重点）； 

(4)  彩色的量度，色的表示（重点、难点）； 

(5)  注记的作用、功能和定位（重点）； 

(6)  视觉变量的感受效果(难点）； 

(7)  图形视觉的心理效应(难点）； 

第五章 地图表示（5 学时）

1．教学内容

(1)  呈点状分布地理数据的表示； 

(2)  呈线状或带状分布地理数据的表示； 

(3)  呈面状分布地理数据的表示； 

(4)  3 维空间信息的表示； 

(5)  地理信息的动态表示； 

2．重、难点提示

(1)  量表法在点状符号中的应用（重点）； 

5  

(2)  点状符号的扩展（重点）； 

(3)  点状符号的定位（重点）； 

(4)  点值图（重点）； 

(5)  定位线表示图上连续的地物（重点）； 

(6)  走向线的定向与量化（重点）； 

(7)  定性信息的特征（重点）； 

(8)  适宜于表示定征信息的变量（重点）； 

(9)  定量数据的特征（重点）； 

(10) 等值区域图的符号化（重点）； 

(11) 比例圆的视觉尺度(难点）； 

(12) 用线状符号表示定量的分布(难点）； 

(13) 定性信息的处理程序(难点）； 

(14) 数据的分级(难点）； 

第六章 地图图型（6 学时）

1．教学内容

(1)  普通地图； 

(2)  专题地图； 

(3)  专题地图的编辑设计； 

(4)  遥感地图； 

(5)  地图集编辑；   

2．重、难点提示

(1)  普通地图的类型及其内容（重点）； 

(2)  自然地理要素的表示（重点）； 

(3)  社会人文要素的表示（重点）； 

(4)  地形图的类型（重点）； 

(5)  国家基本地形图（重点）； 

(6)  地理图的编制特点（重点）； 

(7)  地理图的编制过程（重点）； 

(8)  地理图设计的主要内容（重点）； 

(9)  专题地图的特性与类型（重点）； 

(10) 专题地图的编制原理（重点）； 

(11) 专题地图设计（重点）； 

(12) 地图集的编制（重点）； 

(13) 自然地理要素的表示(难点）； 

(14) 社会人文要素的表示(难点）； 

6  

(15) 专题地图设计 

第七章 数字地图制图（2学时）

简要介绍 

第八章 地图分析（2 学时）

简要介绍 

七、实验教学内容

实验项目(一) 地形图的分幅与编号（3 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握根据地理区域的地理坐标范围计算相应比例尺地图编号的

方法。

（4）主要仪器：无

实验项目(二) 地图投影（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握各类投影坐标系的建立，经纬线形状，变形分布及应用；针

对不同用途的地图投影进行比较与分析

（4）主要仪器：计算机

实验项目(三) 地图矢量化（4 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

7  

（3）项目主要目的要求：

掌握地图数字化这种 基本的数据采集方法，掌握地图扫描矢量

化的基本原理,方法和步骤,熟悉地图的绘图和编辑工作

（4）主要仪器：计算机

实验项目(四) 地图符号的制作（4学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

利用 Arcmap 设计并制作典型的点、线、面地图符号

（4）主要仪器：计算机

实验项目(五) 专题地图的制作（3学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

1）掌握 ArcMap 下各种渲染方式的使用方法，通过渲染方式的应

用将地图属性信息以直观的方式表现为专题地图。

2）使用 ArcMap Layout（布局）界面制作专题地图的基本操作。

3）了解如何将各种地图元素添加到地图版面中生成美观的地图

设计。

（4） 主要仪器：计算机

8  

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  第一章 导论 2 0

二  第二章 地球体与地图投影 7 2

三  第三章 地图概括 4 4

四  第四章 地图符号设计 4 4

五  第五章 地图表示 5 3

六  第六章 地图图型 6 3

七  第七章 数字地图制图 2 0

八  第八章 地图分析 2 0

总计  48 32 16

九、课程考核方式

1.考核方式：

笔试，闭卷

2.成绩构成：

课堂互动表现+问题作答+期末考试

十、选用教材和参考书目

1.选用教材：

《新编地图学教程》（第 3版），毛赞猷等编，高等教育出版社，2017。

2.参考书目：

［1］《地图学》，何宗宜等编，武汉大学出版社，2016；

［2］《地图学原理与方法》，王家耀等编，科学出版社，2014；

［3］《地图学原理》，祁向前等编，武汉大学出版社，2012；

［4］《地图学》，祝国瑞等编，武汉大学出版社，2004；

［5］《新编地图学实习教程》，蔡孟裔等编，高等教育出版社，2000。

9  

《人文地理学》课程教学大纲

课程名称：人文地理学 课程类别：专业基础课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考试

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

该课程是人文地理与城乡规划专业和地理信息科学专业开设的

一门专业基础必修课。通过该课程的学习，使学生掌握人文地理学的

发展、基本原理、研究方法以及各部门人文地理学的基本理论，为进

一步学习地理科学类各专业的后续课程奠定基础，并使学生初步具备

独立思考和从事人文地理学研究的一般科研能力。

二、课程教学要求

了解人文地理学研究的对象、学科体系和发展状况，以及人类学、

社会学、哲学、生态学等相关学科对人地关系的研究内容和研究特点，

建立人文地理学的概念与框架体系；

理解人类社会不同发展时期人地关系的变化过程、各阶段特点和

演变规律，培养学生动态分析问题的能力；

掌握主要人文要素的时空变化和空间差异，以及各部门人文地理

研究的基本内容。

三、先修课程

《自然地理学》

四、课程教学重、难点

（一）教学重点

1、人文地理学的产生、发展及主要流派；

10  

2、人文地理的研究方法；

3、各部门人文地理学的基本理论。

（二）教学难点

1、不同人文地理要素的产生、分布、特征与自然地理环境的相互

关系；

2、学生空间意识的拓展与强化；

3、 学生独立思考和研究人文地理学现实问题的能力培养。

五、课程教学方法与教学手段

讲授法、探究式教学法、讨论法

六、课程教学内容

第一章 绪论（2学时） 

1．教学内容

（1）人文地理学的研究对象和特性；

（2）西方人文地理学的发展过程；

（3）中国人文地理学的发展；

（4）人文地理学的研究任务。

2．重、难点提示

（1）近代人文地理学产生的时代背景； 

（2）西方人文地理学的主要代表人物及其观点。 

第二章 人文地理学的研究主题与基本理论（2 学时） 

1．教学内容

（1）人文地理学研究的主题；

（2）人文地理学的基本理论。

2．重、难点提示

（1）形式文化区与功能文化区的特征及区别； 

（2）文化扩展扩散与迁移扩散的异同点； 

11  

（3）文化生态关系的类型以及文化与地理环境的相互关系； 

（4）文化整合、文化景观的概念与内涵； 

（5）不同人地关系理论的代表人物及观点评析。 

第三章 人文地理学研究方法（2学时） 

1．教学内容

（1）人文地理学的研究的一般程序；

（2）人文地理学研究的方法论；

（3）人文地理学的主要研究方法。

2．重、难点提示

（1）人文地理学的方法与方法论； 

（2）人文地理学研究的一般程序。 

第四章 人口、人种和民族（4 学时） 

1．教学内容

（1）人口与发展；

（2）人口分布与迁移；

（3）人种；

（4）民族；

（5）民俗与流行文化。

2．重、难点提示

（1）影响人口分布的地理因素以及人口分布的基本特征与一般规律； 

（2）人种的形成与地理环境的相互关系； 

（3）民族与种族的主要区别以及世界主要民族的地理分布格局； 

（4）地理环境对民俗的影响。 

第五章 农业的起源与发展（1 学时） 

1．教学内容

（1）农业的起源；

（2）农业的发展与类型；

（3）世界农业生产布局；

（4）农业景观和农业区位论。

12  

2．重、难点提示

（1）原始农业与现代农业的主要类型与区别； 

（2）世界主要粮食作物及经济作物的生产与分布。 

第六章 工业的出现与工业区位（1学时） 

1．教学内容

（1）工业的出现和发展；

（2）产业类型及其分布；

（3）影响工业分布的因素及其新变化。

2．重、难点提示

（1）工业革命产生的背景及工业文明的地域扩散； 

（2）世界主要工业部门的地域分布与区位转移。 

第七章 聚落与城市化（4学时） 

1．教学内容

（1）聚落起源与发展；

（2）城市化及其动力机制；

（3）城市化与城市地域结构；

（4）城市体系与城市景观。

2．重、难点提示

（1）聚落、城市、城市化、城市地域结构、城市地域形态的涵义； 

（2）城市地域结构及其动力； 

（3）同心圆理论、扇形理论、多核心理论的基本内涵。 

第八章 语言类型与语言景观（4学时） 

1．教学内容

（1）语言的起源与发展；

（2）世界语言分类与分布；

（3）语言的传播与影响；

（4）语言景观。

2．重、难点提示

（1）世界主要语言的产生与分布； 

13  

（2）语言景观。 

第九章 宗教地理与宗教景观（4学时） 

1．教学内容

（1）宗教的产生与世界的主要宗教；

（2）宗教的传播与分布；

（3）宗教礼仪、习俗与地理环境；

（4）宗教景观。

2．重、难点提示

（1）主要民族性宗教和世界性宗教的产生、发展、教派及扩散； 

（2）宗教的社会影响。 

第十章 旅游地理（2 学时） 

1．教学内容

（1）旅游的兴起与发展；

（2）旅游者与旅游客源地与目的地；

（3）旅游地的文化特征；

（4）世界旅游资源与旅游地理；

（5）旅游开发的区域影响。

2．重、难点提示

（1）旅游地域系统的组成要素； 

（2）旅游地的文化特征； 

（3）旅游开发的区域影响。 

第十一章 政治与全球政治地理格局（4 学时） 

1．教学内容

（1）政治与政治地理；

（2）国家政治地理特征；

（3）国家权力；

（4）全球政治地理格局。

2．重、难点提示

（1）政治地理学的研究对象及主要内容； 

14  

（2）国界类型及划分方法； 

（3）西方地缘政治说的主要理论； 

（4）当今世界政治地理格局的基本特点。 

第十二章 人类行为与行为空间（1学时） 

1．教学内容

（1）人类行为与地理环境；

（2）人类活动的行为空间；

（3）人类行为与区位选择模型。

2．重、难点提示

（1）环境知觉、环境认知、地理物象的涵义； 

（2）人类日常活动的行为空间； 

（3）区域选择模型。 

第十三章 人文地理所面临的问题（1 学时） 

1．教学内容

（1）人口的迅速增长与可持续发展；

（2）世界政治多极化与经济一体化；

（3）全球化与本土化。

2．重、难点提示

（1）人口迅速增长引发的环境问题； 

（2）可持续发展理论的涵义及产生的背景和理论基础。 

七、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  绪论 2

二 人文地理学的研究主题与

基本理论 2

三  人文地理学的研究方法 2

四  人口、人种和种族  4

五  农业的起源和发展  1

六  工业的出现与工业区位  1

七  聚落与城市化  4

八  语言类型与语言景观  4

15  

九  宗教地理与宗教景观  4

十  旅游地理  2

十一  政治与全球政治地理格局  4

十二  人类行为与行为空间  1

十三  人文地理学面临的问题  1

总计  32 32

八、课程考核方式

1.考核方式：

闭卷。

2.成绩构成

期末考试成绩、平时成绩。

九、选用教材和参考书目 

［1］《人文地理学》（第 2版），赵荣等编，高等教育出版社，2006 年；

［2］《人文地理学》，王恩涌等编，高等教育出版社，2004 年；

［3］《人文地理学导论》，张小林等编，测绘出版社，1995 年；

［4］《人口地理学概论》，张善余编，华东师范大学出版社，1999 年；

［5］《城市地理学》，周一星编，高等教育出版社，1995 年；

［6］《世界政治地理》王国梁编，海洋出版社，1993 年；

［7］《人文地理学方法》，斯图尔特·艾肯特、吉尔·瓦伦丁 主编，商务印书馆，

2016 年。

16  

《自然地理学（一）》课程教学大纲

课程名称：自然地理学 课程类别：专业基础课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考试

总学时、学分： 64 学时 3.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

该课程通过对自然地理要素六大要素（气候、水文、地貌、植

物、动物和土壤等）的性质、形成机制和发展规律的讲授，使学生了

解自然地理环境之间的相互作用关系，从而从整体上认识和掌握自然

地理环境的形成和演变规律。培养学生利用自然科学的基本原理分析

地理环境的技能，要求学生了解地球科学的基本知识，理解各种常见

的自然现象产生和发展的机理，初步掌握地球科学的基本工作方法，

为相关学科专业知识的学习和科学研究工作服务。 

二、课程教学要求

通过本课程学习，要求学生能较好地认识自然地理学的学科性质

和特点，熟悉自然地理学的发展过程与趋势，明确自然地理学研究的

对象和任务，深入认识和掌握自然地理学的基本概念和基本理论，从

而为以后相关课程的学习打下扎实的基础，同时为开展相关研究工作

奠定较为坚实的理论与方法基础。《自然地理学》要求理论与实践并

重，该课程除了课堂理论讲授外，还要求通过实验、专题讨论、观看

教学视频等来提高学生对知识的理解和掌握程度。 

三、先修课程

无 

四、课程教学重、难点

17  

本课程的重点主要集中在第四章气候，因为气候是自然地理六大

要素中 能动的要素，他的变化往往对其他要素产生显著的影响，同

时气候也是与人类生存和发展 密切的。 

五、课程教学方法与教学手段

1.  教学方法  本课程主要采用课堂讲授的方法，同时要注重学生

课堂讨论，挖掘学生学习的能动性。此外要充分利用实验课程，一方

面加强学生对课堂理论知识理解，另一方面培养学生的动手能力和创

新能力。 

2.  教学手段  本课程应充分利用多媒体教学设备，并且可以根据

需要播放教学视频以帮助学生理解难懂的知识和理论。 

六、课程教学内容

第一章 自然地理学的研究对象和任务（2学时）

1．教学内容

（1）自然地理学的研究对象、内容和任务

（2）自然地理环境的组成和特征

（3）自然地理学的学科体系

2．重、难点提示

自然地理环境的组成及其各自特点

第二章 行星地球（10 学时）

1．教学内容

（1）地球的宇宙环境

（2）地球的运动

（3）地球的形状和结构

2．重、难点提示

（1）地球的自转和公转及其地理效应

18  

（2）地球的圈层结构

第三章 地壳（18 学时）

1．教学内容

（1）地壳的组成物质

（2）地壳运动和地质构造

（3）地壳运动学说

（4）地壳演化与发展简史

2．重、难点提示

（1）三大岩石的特征和形成过程

（2）地壳运动的基本理论

第四章 气候（24 学时）

1．教学内容

（1）大气的一般特性

（2）气候形成的辐射和热力因素

（3）气候形成的环流因素

（4）气候形成的下垫面因素

（5）气候类型

（6）气候变化

（7）气候资源

2．重、难点提示

（1）气候形成辐射和热力因素

（2）气候形成的环流因素和下垫面因素

（3）地球各纬度带的气候特征

七、实验教学内容

实验项目(一)：  地球自转与公转的过程模拟与观察（2学时） 

（1）项目类别：必做√    选做□ 

（2）项目性质：演示性□    验证性√    设计性□    综合性□ 

19  

（3）项目主要目的要求：增强学生对地球自转和公转运动规律的认

识。加深对地球自转和公转的地理效应的理解。 

（4）主要仪器：影像和教学片 

实验项目(二)  ：矿物的观察和鉴别（2学时） 

（1）项目类别：必做√    选做□ 

（2）项目性质：演示性□    验证性√    设计性□    综合性□ 

（3）项目主要目的要求：①了解主要矿物的理化性质；（2）掌握区

分不同类型矿物的基本方法。 

（4）主要仪器：矿物标本、放大镜、白瓷板、小刀等 

实验项目(三)  ：岩石的观察和鉴别（2学时） 

（1）项目类别：必做√    选做□ 

（2）项目性质：演示性□    验证性√    设计性□    综合性□ 

（3）项目主要目的要求：①了解主要岩石的理化性质；（2）掌握区

分不同类型岩石的基本方法。 

（4）主要仪器：岩石标本、放大镜、白瓷板、小刀等 

实验项目(四)：地壳运动模拟与演示（2学时） 

（1）项目类别：必做√    选做□ 

（2）项目性质：演示性□    验证性□    设计性□    综合性√ 

（3）项目主要目的要求：增强学生对地壳运动学说——地质力学学

说的理解，了解我国地质、地层形成的原因。 

（4）主要仪器：影像和教学片 

实验项目(五)：气温与湿度的观测与记录（4学时） 

20  

（1）项目类别：必做√    选做□ 

（2）项目性质：演示性□    验证性□    设计性□    综合性√ 

（3）项目主要目的要求：对气温和湿度变化进行记录，掌握气温和

湿度变化特点和分析方法。 

（4）主要仪器：温度计、湿度计等 

实验项目(六)：  云的观测与记录（2学时） 

（1）项目类别：必做√    选做□ 

（2）项目性质：演示性□    验证性□    设计性√    综合性□ 

（3）项目主要目的要求：持续观测晴天云的状况，识别其类型，分

析与天气变化的关系。 

（4）主要仪器：影像和教学片 

实验项目(七)：  全球变暖的过程与影响（2学时） 

（1）项目类别：必做√    选做□ 

（2）项目性质：演示性□    验证性□    设计性□    综合性√ 

（3）项目主要目的要求：认识全球变暖发生的原因、现状及其对环

境的影响。 

（4）主要仪器：影像和教学片 

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  自然地理学的研究对象和任务 2 0

二  行星地球 8 2

三  地壳 12 6

四  气候  26 8

总计  64  48 16

21  

九、课程考核方式

1.考核方式：

闭卷考试 

2.成绩构成：

实验课程成绩和期末考试成绩 

十、选用教材和参考书目 

1.教  材： 

《自然地理学》（第 3版），刘南威主编，科学出版社，2014年。 

2.参考书目： 

[1]《自然地理学》（第 4版），伍光和等编，高等教育出版社，2008 年； 

[2]《综合自然地理学》（第 2版），伍光和等编，高等教育出版社，2004年； 

[3]《自然地理学实验与实习》，杨士弘编，科学出版社，2015年； 

[4]《气象与气候学》（第 3版），周淑贞等编，高等教育出版社，1997年； 

[5]《现代自然地理学》，王建编，高等教育出版社，2010年； 

[6]《地质学基础》（第 4版），宋春青等编，高等教育出版社，2005年； 

 

22  

《自然地理学（二）》课程教学大纲

课程名称：自然地理学 课程类别：专业基础课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考试

总学时、学分： 64 学时 3.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

该课程通过对自然地理要素六大要素（气候、水文、地貌、植

物、动物和土壤等）的性质、形成机制和发展规律的讲授，使学生了

解自然地理环境之间的相互作用关系，从而从整体上认识和掌握自然

地理环境的形成和演变规律。培养学生利用自然科学的基本原理分析

地理环境的技能，要求学生了解地球科学的基本知识，理解各种常见

的自然现象产生和发展的机理，初步掌握地球科学的基本工作方法，

为相关学科专业知识的学习和科学研究工作服务。 

二、课程教学要求

通过本课程学习，要求学生能较好地认识自然地理学的学科性质

和特点，熟悉自然地理学的发展过程与趋势，明确自然地理学研究的

对象和任务，深入认识和掌握自然地理学的基本概念和基本理论，从

而为以后相关课程的学习打下扎实的基础，同时为开展相关研究工作

奠定较为坚实的理论与方法基础。《自然地理学》要求理论与实践并

重，该课程除了课堂理论讲授外，还要求通过实验、专题讨论、观看

教学视频等来提高学生对知识的理解和掌握程度。 

三、先修课程

无 

四、课程教学重、难点

23  

本课程的重点主要集中在第六章地貌，因为地貌部分主要内容比

较抽象，学生理解课本知识难度较大，所以，要注意理论联系实际。 

五、课程教学方法与教学手段

1.  教学方法  本课程主要采用课堂讲授的方法，同时要注重学生

课堂讨论，挖掘学生学习的能动性。此外要充分利用实验课程，一方

面加强学生对课堂理论知识理解，另一方面培养学生的动手能力和创

新能力。 

2.  教学手段  本课程应充分利用多媒体教学设备，并且可以根据

需要播放教学视频以帮助学生理解难懂的知识和理论。 

六、课程教学内容

第五章 水文（20 学时）

1．教学内容

（1）地球上的水分循环和水量平衡

（2）河流

（3）湖泊和沼泽

（4）地下水

（5）冰川

（6）海洋

2．重、难点提示

（1）水分循环与水量平衡

（2）河流的水情要素

第六章 地貌（20 学时）

1．教学内容

（1）地貌的形成因素

（2）流水地貌

（3）喀斯特（岩溶）地貌

24  

（4）风成地貌与黄土地貌

（5）海岸地貌

（6）地貌类型

（7）灾害地貌与防治

2．重、难点提示

（1）地貌的形成因素

（2）喀斯特地貌发育过程及地域分异规律

第七章 植物（10 学时）

1．教学内容

（1）植物与环境

（2）植物群落

（3）植被类型

（4）植物的分布与区系

（5）植被资源

2．重、难点提示

（1）植物与环境的关系

（2）植物群落的相关概念

第九章 土壤（14 学时）

1．教学内容

（1）土壤的组成与性质

（2）土壤的形成与发育

（3）土壤的类型与分布

（4）土壤资源

2．重、难点提示

（1）土壤发育的影响因素

（2）土壤的主要成土过程

七、实验教学内容

实验项目(一)：水位历时曲线的绘制（2学时） 

25  

（1）项目类别：必做√    选做□ 

（2）项目性质：演示性□    验证性□    设计性□    综合性√ 

（3）项目主要目的要求：学习水位历时曲线的绘制，掌握利用水位

历时曲线分析河流水情的方法。 

（4）主要仪器：绘图纸、铅笔等 

实验项目(二)：冰川消融现象及研究方法（2学时） 

（1）项目类别：必做√    选做□ 

（2）项目性质：演示性□    验证性□    设计性□    综合性√ 

（3）项目主要目的要求：了解我国主要冰川的消融情况，认识冰川

消的主要研究方法。 

（4）主要仪器：影像和教学片 

实验项目(三)：河流地貌的观测（3学时） 

（1）项目类别：必做√    选做□ 

（2）项目性质：演示性□    验证性□    设计性□    综合性√ 

（3）项目主要目的要求：①  了解河流地貌的不同形态特征；②  加

深对河流地貌成因的理解。 

（4）主要仪器：地形图、望远镜等 

实验项目(四)：  黄土地貌的观测（3学时） 

（1）项目类别：必做√    选做□ 

（2）项目性质：演示性□    验证性□    设计性□    综合性√ 

（3）项目主要目的要求：①  了解黄土地貌的形态特征；②  加深对

黄土地貌成因的理解。 

26  

（4）主要仪器：地形图、望远镜等 

实验项目(五)：  校园植物的观察（2学时） 

（1）项目类别：必做√    选做□ 

（2）项目性质：演示性□    验证性□    设计性√    综合性□ 

（3）项目主要目的要求：调查校园植物，认识其种类组成。 

（4）主要仪器：植物检索表等 

实验项目(六)：  土壤吸湿水含量的测定（2学时） 

（1）项目类别：必做√    选做□ 

（2）项目性质：演示性□    验证性√    设计性□    综合性□ 

（3）项目主要目的要求：掌握土壤吸湿水测定的基本方法。 

（4）主要仪器：铝盒、烘箱、干燥器、天平等 

实验项目(七)：  土壤机械组成测定（2学时） 

（1）项目类别：必做√    选做□ 

（2）项目性质：演示性□    验证性√    设计性□    综合性□ 

（3）项目主要目的要求：①  了解土壤机械组成的性质、等级分类；

②  掌握分析土壤机械组成的简答方法。 

（4）主要仪器：沉降筒、搅拌棒、甲种比重计、土壤筛、温度计等 

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

五  水文  16  4 

六  地貌  14  6 

七  植物  8  2 

九  土壤  10  4 

总计  64  48  16 

27  

九、课程考核方式

1.考核方式：

闭卷考试 

2.成绩构成：

实验课程成绩和期末考试成绩 

十、选用教材和参考书目 

1.教  材 

《自然地理学》（第 3版），刘南威主编，科学出版社，2014年。 

2.参考书目 

[1]《自然地理学》（第 4版），伍光和等编，高等教育出版社，2008 年； 

[2]《综合自然地理学》（第 2版），伍光和等编，高等教育出版社，2004年； 

[3]《自然地理学实验与实习》，杨士弘编，科学出版社，2015年； 

[4]《现代自然地理学》，王建编，高等教育出版社，2010年； 

[5]《水文学》，黄锡荃等编，高等教育出版社，1993 年； 

[6]《地貌学》，严钦尚等编，高等教育出版社，1985 年； 

[7]《植物地理学》（第 4版），武吉华等编，高等教育出版社，2004年； 

[8]《土壤地理学》（第 3版），李天杰等编，高等教育出版社，2009年。 

   

28  

《C语言程序设计》课程教学大纲

课程名称：C 语言程序设计 课程类别：专业基础课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考试

总学时、学分： 64 学时 3 学分 其中实验学时： 32 学时

一、课程教学目的

《C 语言程序设计》是理工科非计算机专业的一门计算机公共基

础课程。该课程主要任务是介绍 C语言中的数据类型、运算、语句结

构及其程序设计的基本方法。通过本课程的学习，使学生学会用计算

机处理问题的思维方法，增强解决问题的编程实践能力，学会利用 C

语言解决一般应用问题，并为后续的专业课程奠定程序设计基础。

二、课程教学要求

熟练掌握 C 程序设计的基础知识和基本概念；

掌握程序设计的思想和编程技巧；

熟练掌握数据类型，深刻理解顺序程序设计、选择结构程序设计

和循环结构程序设计以及利用数组批处理数据；

熟练掌握用编写常用程序与算法，掌握应用 C语言进行程序设计

的技能，为进行各种实用设计开发奠定良好的基础。

三、先修课程

无

四、课程教学重、难点

本课程的重点是了解结构化程序设计的基本方法，掌握典型的常

用算法，掌握 C语言的基本数据类型，理解数组的基本概念，掌握字

符串的简单处理，了解结构化程序设计的基本方法，理解函数的定义

29  

与调用，理解指针的概念和指针变量的定义

本课程的难点是程序设计的基本算法，循环嵌套，函数的使用，

指针的应用。

五、课程教学方法与教学手段

本课程注重学生实践能力的培养，采用讲授法和具体软件演示的

教学方法。课程采用课堂讲解为主，多媒体演示和练习巩固为辅的教

授方式。

六、课程教学内容

第一章 C 语言概述（2学时） 

1．教学内容

(1)程序设计及编程语言的发展；

(2)C 语言的发展历史和特点；

(3)C 程序示例；

(4)C 程序的编辑、编译和运行。

2．重、难点提示

(1) 难点和重点 C 程序的基本结构

第二章 C 语言数据类型（2 学时） 

1．教学内容

(1)常量与变量；

(2)数据类型；

(3)计算变量所占空间的大小；

(4)变量的赋值和赋值运算符；

(5)补充原码、反码、补码。

2．重、难点提示

(1)重点：基本数据类型常量的书写方法和变量的定义、赋值、初始化、使用方法；基

本赋值运算符的使用；

30  

(2)难点：如何计算变量或数据类型所占内存空间的大小；字符常量与字符串常量。

第三章 简单的算术运算和表达式（2 学时） 

1．教学内容

(1)C 运算符和表达式；

(2)宏常量与宏替换；

(3)const 常量；

(4)自动类型转换与强制类型转换运算符；

(5)常用的标准数学函数。

2．重、难点提示

(1)重点：基本运算符的运算规则及优先级别；表达式的构成规则和计算；

(2)难点：运算符优先级别，混合表达式计算。

第四章 键盘输入和屏幕输出（2学时） 

1．教学内容

(1)单个字符的输入/输出；

(2)数据的格式化屏幕输出；

(3)数据的格式化键盘输入。

2．重、难点提示

(1)重点：printf( )函数，scanf( )函数，putchar( )，getchar( )；

(2)难点：输入/输出的各种格式。

第五章 选择控制结构（5学时） 

1．教学内容

(1)算法的概念及其描述方法；

(2)关系运算符与关系表达式；

(3)单分支控制的条件语句；

(4)双分支控制的条件语句；

(5)条件运算符和条件表达式；

(6)多分支控制的条件语句；

(7)多路选择 swtich 语句；

(8)逻辑运算符和逻辑表达式。

31  

2．重、难点提示

(1)重点：关系运算符，逻辑运算符，if( )…else……语句，switch 语句；

(2)难点：if( )…else……嵌套使用，switch( )语句，正确使用选择结构语句设计程

序。

第六章 循环控制结构（5学时） 

1．教学内容

(1)循环控制结构与循环语句；

(2)计数控制的循环；

(3)嵌套循环；

(4)条件控制的循环；

(5)流程的转移控制；

2．重、难点提示

(1)重点：while( )，for(…; …; …)；do…while( );三种循环语句，break 语句和

continue 语句；

(2)难点：正确使用三种循环语句编写程序，break 和 continue 控制循环。

第七章 函数（4学时） 

1．教学内容

(1)函数的定义；

(2)向函数传递值和从函数返回值；

(3)函数的递归调用和递归函数；

(4)变量的作用域和存储类型；

(5)模块化程序设计；

2．重、难点提示

(1)重点：函数的定义，函数的实际参数和形式参数及其值的传递，函数的递归使用，

变量的作用域和存储类型；

(2)难点：函数形参和实参值传递，变量的作用域和生存期。

第八章 数组（6学时） 

1．教学内容

(1)一维数组的定义和初始化；

32  

(2)二维数组的定义和初始化；

(3)向函数传递一维数组；

(4)排序和查找；

(5)向函数传递二维数组；

(6)字符串常量；

(7)字符串存储；

2．重、难点提示

(1)重点：一维数组、二维数组的定义、初始化和数组元素的使用，数组中的查找和排

序，数组与函数；

(2)难点：值传递和地址传递的区别。

第九章 指针（6学时） 

1．教学内容

(1)变量的内存地址；

(2)指针变量的定义和初始化；

(3)间接寻址运算符；

(4)按值调用与模拟按引用调用；

(5)指针变量作函数参数实例；

(6)函数指针及其应用；

(7)指针和一维数组间的关系；

(8)指针和二维数组间的关系。

2．重、难点提示

(1)重点：指针变量的定义、初始化和赋值方法，函数指针；使用指针做函数参数；

(2)难点：指针的概念，值传递和地址传递的区别。

七、实验教学内容

实验项目(一) C 语言程序的运行与调试（2学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性√ 验证性□ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

33  

理解算法，掌握算法的概念和特点，掌握算法设计的基本目标；

掌握流程图，会使用流程图描述算法；理解伪代码，会使用伪代码描

述算法。

（4）主要仪器：计算机、C 语言编译器

实验项目(二) C 语言数据类型、运算符与表达式的使用（2 时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

熟悉 C语言中的部分算术运算符；熟悉 C 语言表达式的概念和使

用方法；掌握 C 语言赋值表达式的使用方法；掌握 C 语言自增/自减

表达式的使用方法。

（4）主要仪器：计算机、C 语言编译器

实验项目(三) 输入输出函数的使用（2 时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性√ 验证性□ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

能够灵活使用输入输出函数。

（4）主要仪器：计算机、C 语言编译器

实验项目(四) 选择结构的程序设计（5 时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

34  

能够分析出解决问题时需要使用哪种基本程序设计结构；熟练使

用 if 语句和 switch 语句编写程序。

（4）主要仪器：计算机、C 语言编译器

实验项目(五) 循环结构程序设计（5 时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

熟练使用 while、do…while、for 三种循环语句；能够灵活应用

break和 continue语句控制循环语句；熟练使用双层循环编写程序。

（4）主要仪器：计算机、C 语言编译器

实验项目(六) 函数的编写及调用（4 时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

能够正确编写函数；能够正确调用函数；能够正确使用递归函数；

能够正确使用嵌套函数。

（4）主要仪器：计算机、C 语言编译器

实验项目(七) 数组的使用（6 时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

理解数组的概念及意义；能够正确定义及初始化一维数组；灵活

35  

使用一维数组；能够正确定义及初始化二维数据；灵活使用二维数组；

能够使用字符数组；能够使用数组名做函数参数编写程序；能够区分

传值与传地址的区别。

（4）主要仪器：计算机、C 语言编译器

实验项目(八) 指针的使用（6 时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

理解正确使用指针和指针变量；能够灵活使用指针编写程序；能

够使用指针灵活操作数组元素；能够使用指针做函数参数编写程序；

能够使用指针数组编写程序。

（4）主要仪器：计算机、C 语言编译器

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  绪论 1 0

二  C 数据类型 1 2

三  简单的算术运算和表达式 2 2

四  键盘输入和屏幕输出  2 2

五  选择控制结构  5 5

六  循环控制结构  5 5

七  函数  4 4

八 数组（一维数组、二维数据、

字符数组） 6 6

九  指针  6 6

总计  64  32 32

九、课程考核方式

1.考核方式： 闭卷

2.成绩构成

36  

期末考试成绩+实验成绩

十、选用教材和参考书目 

1.教材

《C语言程序设计学习指导》（第 3版），苏小红主编，高等教育出版社，2015

年。

2.参考书目：

［1］《C程序设计》（第 4版），谭浩强主编，清华大学出版社，2010 年；

［2］《C 语言程序设计：现代方法》（第 2 版），K.N. King 主编，人民邮电出版

社，2010 年;

［3］《C Primer Plus》（第 6版），Stephen Prata 主编，人民邮电出版社，2016

年；

［4］《C 语言从入门到精通》（第 3 版），明日科技编，清华大学出版社，2017

年。

   

37  

《测量学》课程教学大纲 课程名称：测量学 课程类别：专业基础课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考试

总学时、学分： 64 学时 3 学分 其中实验学时： 32 学时

一、课程教学目的

本课程是本科地理信息科学专业的学科基础必修课程，是一门

实践性强，理论和实践相结合的课程。学生在本专业工作需掌握测

量基本理论，基本方法和基本技能，培养学生的实践操作能力，为

学生从事地理信息工程奠定基础。

二、课程教学要求

理论和知识方面：

第一，通过本课程的学习，应掌握测量学的基本理论、基本知识；

掌握大比例尺地形图的测绘方法及应用；掌握土木工程、管线、道路

等工程测量的主要内容及方法。

第二，正确解释和说明《测量学》基本原理、方法。

能力和技能方面：

第一，能正确使用常规测量仪器（经纬仪、水准仪、钢尺）进行

普通测量工作，并能对测量仪器进行的检验与校正；

第二，能正确使用测距仪、全站仪、自动安平水准仪等仪器，并

对 GPS 、电子水准仪等新仪器有所了解；

第三，根据《规范》要求，能正确记录测量数据，能正确进行控

制测量计算和施工放样时所需的测设数据。

三、先修课程

38  

无

四、课程教学重、难点

第一章 绪论

教学重、难点：高程、大地水准面及独立平面直角坐标系列的概

念。

第二章 水准测量

教学重、难点：了解水准仪的构造、水准仪的使用方法、水准测

量误差来源及消减方法、水准测量的内业数据处理方法。 理解高程

测量的基本方法及水准测量的原理。

第三章 角度测量

教学重、难点：了解经纬仪的构造、使用及角度测量的误差来源

及消减方法。理解水平角、竖直角的概念。掌握水平角、竖直角的测

量方法。

第四章 距离测量及直线定向

教学重、难点：了解距离测量的光电测距法、直线定向其他方法(真

方位角、磁方位角法)。理解水平距离、方位角的概念。掌握水平距

离测量的精密钢尺量距法及坐标方位角的计算与推算方法。

第五章 测量误差的基本知识

教学重、难点：了解误差传播定律、中误差以及误差理论的应用。

理解误差、观测精度、观测条件、偶然误差、系统误差、中误差及相

对误差等概念。

第六章 小地区控制测量

39  

教学重、难点：理解控制测量、导线测量概念。掌握导线测量内、

外业工作的全部内容。

难点：导线测量内、外业工作。

第七章 地形图的基本知识

教学重、难点：比例尺的精度

第八章 大比例尺的地形图测绘

教学重、难点：了解地形图测绘的各项准备工作、地形图测绘的

经纬仪极坐标法的程序及立尺点的选取方法和视距测量方法。

第九章 地形图的应用

教学重、难点：地形图在工程建设中的各项应用内容。

第十章 测设的基本工作

教学重、难点：点的平面位置测设的基本方法。

五、课程教学方法与教学手段

以教师讲授为主，辅以学生自学、教师答疑，并以图示法，课堂

讨论法为辅，利用多媒体课件教学。

六、课程教学内容

第一章 绪论（2学时） 

1．教学内容

(1) 测量学的基本概念、任务与作用

(2) 测量工作的基准面和基准线

(3) 地面点位的确定

(4) 测量工作概述

2．重、难点提示

(1) 地面上点位的确定方法；测量学的基本概念及各阶段的主要任务

第二章 水准测量（4 学时） 

40  

1．教学内容

(1) 水准测量的基本原理

(2) 微倾式水准仪、自动安平水准仪、电子水准仪的使用及检校

(3) 水准测量的外业实施及内业数据处理方法

(4) 水准测量的注意事项及误差分析

2．重、难点提示

(1) 水准测量的实施及内业数据处理

第三章 角度测量（4 学时） 

1．教学内容

(1) 水平角、竖直角测量的基本原理

(2) J 2 、 J 6 光学经纬仪的使用及检校

(3) 测回法、全园方向法测水平角方法

(4) 竖直角测量方法

(5) 角度测量的影响因素和误差分析

2．重、难点提示

(1) 经纬仪的使用及水平角、竖直角测量、计算方法

第四章 距离测量与直线定向（5学时） 

1．教学内容

(1) 钢尺普通量距、精密量距的实施及数据处理方法

(2) 光电测距仪、罗盘仪的使用

(3) 方位角的概念、特点及推算

2．重、难点提示

(1) 钢尺精密量距方法及方位角的推算。

第五章 测量误差的基本知识（4学时） 

1．教学内容

(1) 测量误差的特点及分类

(2) 精度指标的概念

(3) 误差传播定律的应用

2．重、难点提示

(1) 各种误差的概念；误差传播定律的应用。

第六章 小地区控制测量（4 学时） 

1．教学内容

(1) 控制测量概述；

41  

(2) 小地区平面控制测量（导线）方法；

(3) 小地区高程控制测量（三四等水准、三角高程）方法。

2．重、难点提示

(1) 控制网的作用与分类。

第七章 地形图的基本知识（2 学时） 

1．教学内容

(1) 地形图比例尺的概念

(2) 地形图的分幅编号方法

(3) 地物、地貌的表示方法

2．重、难点提示

(1) 地物、地貌的表示方法；比例尺精度。

第八章 大比例尺地形图的测绘（4学时） 

1．教学内容

(1) 测图的准备工作

(2) 视距测量原理

(3) 碎部测量及地形图绘制的方法

(4) 地籍测量简介

2．重、难点提示

(1) 坐标格网的绘制的方法和控制点的展绘方法。

第九章 地形图的应用（3学时） 

1．教学内容

(1) 地形图的识读

(2) 图形面积的量算

(3) 纵断面图的绘制

(4) 按限制的坡度选 短线路

(5) 确定汇水面积

(6) 在平整土地中的应用

2．重、难点提示

(1) 图形面积的量算、工程土方量的计算、地形图在平整土地中的应用

第十章 测设的基本工作（2 学时） 

1．教学内容

(1) 理解测设的概念。掌握高程及点的平面位置测设的基本方法。

2．重、难点提示

42  

(1) 点的平面位置测设的基本方法。

七、实验教学内容

实验项目(一)：水准仪的认识及使用

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

水准仪的初步认识

（4）主要仪器：

水准仪

实验项目(二)：普通水准测量

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握普通水准测量的基本技能

（4）主要仪器：

水准仪

实验项目(三)：四等水准测量

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

掌握四等水准测量技能。

（4）主要仪器：

水准仪

实验项目(四)：水准仪的检验与校正

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

学会检验与校正水准仪。

（4）主要仪器：

水准仪

实验项目(五)：数字水准仪及其使用

43  

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

数字水准仪及精密数字水准仪的认识。

（4）主要仪器：

水准仪

实验项目(六)：经纬仪的认识与使用

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

经纬仪的认识。

（4）主要仪器：

经纬仪

实验项目(七)：测回法测量水平角

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

测回法观测水平角。

（4）主要仪器：

经纬仪

实验项目(八)：方向法测量水平角

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

方向法观测水平角。

（4）主要仪器：

经纬仪

实验项目(九)：竖直角测量

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

44  

（3）项目主要目的要求：

掌握竖直角观测的方法。

（4）主要仪器：

经纬仪

实验项目(十)：经纬仪检验与校正

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握经纬仪检验与校正。

（4）主要仪器：

经纬仪

实验项目(十一)：电子经纬仪认识与使用

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握电子经纬仪。

（4）主要仪器：

经纬仪

实验项目(十二)：全站仪的认识及使用

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握全站仪。

（4）主要仪器：

全站仪

实验项目(十三)：全站仪数字测图

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

掌握全站仪数字测图的方法。

45  

（4）主要仪器：

全站仪

实验项目(十四)：测设

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

掌握放样的方法。

（4）主要仪器：

全站仪

实验项目(十五)：GPS 的认识及使用

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

认识 GPS。

（4）主要仪器：

GPS

实验项目(十六)：图根控制测量

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

掌握低等级控制测量的技能。

（4）主要仪器：

全站仪

实验项目(十七)：数字化绘图

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

掌握地形图绘制的技能。

（4）主要仪器：

全站仪、计算机、CASS 软件实验项目

46  

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一 绪论 2 2

二 水准测量 4 4

三 角度测量 4 4

四 距离测量与直线定向 3 3

五 测量误差的基本知识 4 4

六 小地区控制测量 4 4

七 地形图的基本知识 2 2

八 大比例尺地形图的测绘 4 4

九 地形图的应用 3 3

十 测设的基本工作 2 2

总计 64 32 32

九、课程考核方式

1.考核方式：

本课程的考核方式为平时检测、实验操作和期末考试两种。期末考试为闭卷、

笔试。

2.成绩构成：

实验成绩和期末成绩

十、选用教材和参考书目 

1.教 材：

《数字地形测量学》，潘正风，程效军编著，武汉大学出版社，2013 年。

2.主要参考书目：

［1］《测量学》(第 5版)．程效军等编，同济大学出版社，2016 年；

［2］《GPS 测量原理与应用》（第 4版），徐绍铨编，测绘出版社．2017 年；

［3］《测量学》，刘茂华编，清华大学出版社．2015 年；

［4］《国家三、四等水准测量规范（GB/T 12898-91）》，国家技术监督局，中国

标准出版社，1992 年；

［5］《城市测量规范（CJJ8-99）》，北京市测绘设计研究院,中国建筑工业出版社，

1999 年。

47  

《线性代数》课程教学大纲

课程名称：线性代数 课程类别：专业基础课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考试

总学时、学分： 48 学时 3 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

《线性代数》是一门重要的数学基础课程，被广泛地应用于理工

学科的各个领域，它是理工科大学生必备的基础知识之一。本课程基

本任务是学习行列式，矩阵及其运算，向量的线性相关性，初等变换

与线性方程组，特征值、特征向量、相似矩阵及二次型等理论及其有

关知识。在教学过程中注重培养学生逻辑思维和抽象思维能力，提高

学生分析问题、解决问题的能力。通过本课程的学习，使学生能够利

用线性代数的基本理论及方法解决一些实际问题，为学生学习后续课

程打下必要的数学基础。

二、课程教学要求

1. 理论和知识方面

理解并熟悉本课程的基本知识和基本理论，如行列式的概念和性

质、克莱姆(Gramer)法则、矩阵的概念及线性运算、逆矩阵的概念、

矩阵的初等变换、矩阵的秩、n维向量的概念、向量组线性相关性的

概念及判定、向量空间、欧氏空间、线性方程组的解的结构和求法、

线性方程组的基础解系、特征值与特征向量的概念、性质及求法、相

似矩阵的概念、性质及相似对角化、正交变换、正交矩阵、二次型、

二次型的矩阵表示等。

2. 能力和技能方面

48  

掌握本课程的基本技能，要熟练掌握并会应用。如行列式的计算、

矩阵的运算、矩阵初等变换和逆矩阵的计算、矩阵及向量组秩的计算、

向量组线性相关性的判别、线性方程组的求解、施密特正交化过程、

矩阵特征值与特征向量的计算、实对称矩阵的正交相似变换、化二次

型为标准形的方法等。

该课程基本要求分两个层次，其中对概念与理论用“理解”和“熟

悉”表述，对方法和运算用“熟练掌握”和“会”表述，后者为较高

的要求。

三、先修课程

《高等数学》

四、课程教学重、难点

第一章 n 阶行列式

教学重点：n 阶行列式的定义、行列式的性质、克莱姆(Gramer)法则。

教学难点：会应用行列式的定义、性质和行列式按行(列)展开的定理

计算行列式；会用克莱姆法则求解符合法则要求的非齐次线性方程组。

第二章 矩阵

教学重点：矩阵的线性运算、矩阵乘法运算、矩阵转置运算、方阵的

行列式、方阵的幂以及它们的运算规律；逆矩阵的性质以及方阵可逆

的充分必要条件、伴随矩阵的概念、用伴随矩阵求可逆矩阵的逆矩阵；

矩阵的初等变换、初等矩阵、初等矩阵的性质和矩阵等价。

教学难点：矩阵的秩、用初等行变换求矩阵的秩和矩阵的逆矩阵的方

法、利用秩的性质解决一些问题；分块矩阵的概念及分块矩阵的运算。

49  

第四章 n 维向量

教学重点：n维向量的概念、向量的线性运算、向量的线性组合与线

性表示、向量组的线性相关性的概念；向量组线性相关、线性无关的

有关性质及判别法；向量组极大无关组的概念、求向量组极大无关组

的方法；向量组等价、向量组的秩、矩阵的秩与其行(列)向量组的秩

之间的关系、求向量组秩的方法。

教学难点：向量空间和欧氏空间，向量空间的基、维数和坐标，向量

内积、向量空间的正交基和规范正交基，施密特(Schimidt)方法，正

交矩阵的概念及其性质。

第五章 线性方程组

教学重点：线性方程组解的结构和求解的方法。

教学难点：齐次线性方程组、非齐次线性方程组求解的过程。

第六章 特征值、特征向量及相似矩阵

教学重点：方阵的特征值、特征向量的概念，特征值、特征向量的性

质，计算特征值和特征向量的方法，相似矩阵的概念、性质。

教学难点：矩阵相似对角化的充分必要条件，矩阵相似对角化的方法，

实对称矩阵的正交相似对角化。

第八章 二次型与二次曲面

教学重点：二次型和二次型的矩阵以及二次型的秩，二次型的标准形、

规范形的概念及惯性定理，会用配方法和初等变换法化二次型为标准

形，正定二次型。

教学难点：用正交变换将二次型化为标准形的方法，正定二次型和对

50  

应的正定矩阵的性质以及正定性的判别法。

五、课程教学方法与教学手段

课程教学综合了课堂的讲授、例题和习题、课上和课下的讨论以

及课外资料的查询、分析等方法来传授知识。教学手段主要利用多媒

体开展，以课堂讲授、例题习题练习为主，课外资料查询、分析为辅，

可以利用网络、图书馆进行。

六、课程教学内容

第一章 n 阶行列式（8学时）

1．教学内容

(1)n 阶行列式的概念；

(2)行列式的性质；

(3)行列式的展开定理；

(4)Cramer 法则；

2．重、难点提示

(1)重点：行列式的性质及行列式按行(列)的展开定理、Cramer 法则。  

(2)难点：行列式的定义，行列式的性质及行列式按行(列)展开定理，一些特殊 n 阶行列

式的计算、Cramer 法则的应用。 

第二章 矩阵（15 学时） 

1．教学内容

(1)矩阵的概念；

(2)矩阵的运算；

(3)可逆矩阵；

(4)矩阵的初等变换；

(5)矩阵的秩；

(6)初等矩阵；

(7)分块矩阵的概念及其运算；

(8)分块矩阵的初等变换；

51  

2．重、难点提示

(1)重点：矩阵的乘法、矩阵的转置、方阵的行列式及方阵的幂；可逆矩阵、矩阵的初

等变换、矩阵的秩、初等矩阵、矩阵等价的充要条件。   

(2)难点：可逆矩阵、矩阵的初等变换、矩阵的秩、初等矩阵、矩阵等价的充要条件及

其应用。

第四章 n 维向量（10 学时）

1．教学内容

(1)n 维向量的概念及其线性运算；

(2)向量组的线性相关与线性无关；

(3)向量组的秩；

(4)向量空间；

(5)欧氏空间；

2．重、难点提示

(1)重点：向量组的线性相关、线性无关的性质及判别，向量组的极大无关组与秩，向

量空间的基、维数、坐标，坐标变换和基变换，内积、欧氏空间，规范正交基的求法，正交

矩阵。 

(2)难点：向量组的线性相关、线性无关的判别，向量组的秩和极大无关组的求法，向

量空间的坐标变换和基变换，规范正交基的求法，正交矩阵。 

第五章 线性方程组（4学时） 

1．教学内容

(1)线性方程组有解的充要条件；

(2)线性方程组解的结构；

(3)利用矩阵的初等变换解线性方程组；

2．重、难点提示

(1)重点：线性方程组解的结构，齐次线性方程组、非齐次线性方程组的求解。   

(2)难点：线性方程组的求解。 

第六章 特征值、特征向量及相似矩阵（6学时） 

1．教学内容 

(1)特征值与特征向量； 

52  

(2)相似矩阵； 

2．重、难点提示

(1)重点：特征值与特征向量的概念、性质，特征值与特征向量的计算，方阵相似对角

化的条件及方法，实对称矩阵的正交相似对角化。

(2)难点：特征值、特征向量的计算，方阵相似对角化的条件及方法，实对称矩阵的正

交相似对角化。

第八章 二次型与二次曲面（5 学时） 

1．教学内容 

(1)二次型； 

(2)化二次型为标准型； 

(3)正定二次型； 

2．重、难点提示

(1)重点：用正交变换、配方法、初等变换法将二次型化为标准形的方法，正定二次型

和对应矩阵的正定性及其判别法。

(2)难点：用正交变换将二次型化为标准形的方法，正定二次型和对应矩阵的正定性及

其判别法。 

七、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  n 阶行列式 8

二  矩阵 15

四  n 维向量 10

五  线性方程组  4   

六  特征值、特征向量及相似矩阵 6   

八  二次型与二次曲面  5   

总计  48  48   

八、课程考核方式

1.考核方式：

笔试；闭卷

53  

2.成绩构成

期末考试成绩

九、选用教材和参考书目 

1.教材：

［1］《线性代数与空间解析几何》（第 4版），郑宝东、王忠英编，高等教育出版

社，2013 年；

2.参考书目：

［1］《线性代数》（第 4 版），同济大学数学教研室编，高等教育出版社，2003

年；

［2］《线性代数》（第 3版），赵树原主编，中国人民大学出版社，1998 年；

［3］《线性代数》（第 2版），居余马等编，清华大学出版社 ，2002 年；

［4］《线性代数典型题分析解集》（第 2 版），徐仲主编，西北工业大学出版社，

2000 年；

［5］《线性代数复习指导——思路、方法、技巧》，陈文灯、黄先开编，世界图

书出版公司，1998 年；

［6］《线性代数》（第 9版），史蒂文 J.利昂编，机械工业出版社，2015 年。

54  

《概率论与数理统计》课程教学大纲

课程名称：概率论与数理统计 课程类别：专业基础课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考试

总学时、学分： 48 学时 3 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

本课程是对随机现象进行定量分析的重要工具，概率论是根据随

机现象的规律性对随机现象的某一结果出现的可能性大小做出客观

的量化定义，表述其特征，研究它们之间的关系。数理统计以概率论

为基础，是对随机现象统计规律性归纳的研究，主要对随机现象统计

资料进行收集、整理和推断分析。通过本课程的教学，使学生初步掌

握处理随机现象的基本理论和方法，并能应用其解决一些简单工程实

际问题。培养学生运用概率统计方法分析问题和解决实际问题的能力，

同时为学习有关的后继课程打好必要基础。

二、课程教学要求

(一)课堂讲授　

本课程属数学基础理论课程，有自己独特的概念和方法，内容丰

富，并且是一门应用性很强的学科，对于数学专业的学生教学上该

加强理论知识和数学方法的传授，同时注意引导学生从传统的确定

性思维模式进入随机性思维模式，使学生掌握处理随机问题的数学

方法与原理，注意列举概率在各领域成功应用的实例来联系已学过

课程的有关概念、理论和方法，使同学加深对本课程的基本概念、

基本理论和基本方法的理解，提高学生分析问题和解决问题的能力。

（二）习题课　

55  

习题课以典型例题分析为主，并适当安排开阔思路及综合性的练

习及讨论,使同学通过做题既加深对课堂讲授的内容的理解，又增强

运用理论知识建立数学模型、解决实际问题的能力。

（三）课外作业　

课外作业的内容选择基于对基本理论的理解和巩固，培养综合计

算和分析、判断能力以及使用计算工具的能力。习题以计算性小题为

主，平均每学时 3—6 道题。　

三、先修课程

《高等数学》、《线性代数》

四、课程教学重、难点

第一章 概率论的基本概念

了解样本空间的概念, 理解随机事件的概念, 熟练掌握事件之

间的关系与运算。了解概率的定义.(古典概率, 几何概率, 概率的频

率的定义和概率的公理化定义)。掌握概率的性质并且会应用性质进

行概率的计算。理解条件概率的概念, 掌握概率的乘法公式, 全概率

公式和贝叶斯(Bayes)公式并会用这些公式进行概率计算.理解事件

独立性的概念, 熟练掌握贝努里概型并会应用它进行概率计算.

第二章 随机变量及其分布

理解随机变量的概念、离散型随机变量及概率函数(分布列)的概

念和性质、连续型随机变量及概率密度的概念和性质，理解分布函数

的概念和性质，会利用概率分布计算有关事件的概率。掌握二项分布、

泊松(Poisson)分布、正态分布，了解均匀分布与指数分布。进行简

56  

单随机变量函数的概率分布的计算。

第三章 多维随机变量及其分布

了解多维随机变量的概念，了解二维随机变量的联合分布函数、

联合概率函数、联合概率密度的概念和性质，并会计算有关事件的概

率。了解二维随机变量的边缘分布及条件分布。了解随机变量的独立

性概念。能够计算两个独立随机变量的函数(和、 大值、 小值)

的分布。掌握二维均匀分布, 二维正态分布的性质

第四章 随机变量的数字特征

理解数学期望与方差的概念，掌握它们的性质与计算。能够计算

随机变量函数的数学期望。掌握二项分布、泊松分布、正态分布的数

学期望与方差。了解均匀分布与指数分布的数学期望与方差。 了解

协方差,相关系数和矩的概念, 掌握他们的性质与计算方

第五章大数定律和中心极限定理

了解切比雪夫不等式、切比雪夫定理和伯努利定理。了解独立同分布

的中心极限定理和棣莫弗(Demoiver)-拉普拉斯(Laplace)定理

第六章 数理统计的基本概念

理解数理统计的基本概念：总体, 个体, 样本, 统计量，掌握样

本均值，样本方差和样本矩的计算，了解经验分布函数与直方图的作

法；了解三个重要分布 分布，t分布，F分布的定义及其性质，了解

常用概率分布分位数的概念，并会查表求分位数。理解正态总体的样

本均值与样本方差分布的有关定理。

第七章 参数估计

57  

理解参数点估计的概念，熟练掌握求点估计的两种方法：矩估计

法(一阶, 二阶)与极大似然估计法。 了解估计量的评价标准(无偏性,

有效性, 一致性) 理解区间估计的概念，掌握区间估计的计算步骤，

能够求解单个的正态总体分布的均值与方差的置信区间，能够求解两

个正态总体的均值差与方差比的置信区间

五、课程教学方法与教学手段

课程综合课堂的讲授、习题、讨论及课外资料的查询、分析等方

法来传授知识。教学手段主要利用多媒体、板书开展，学生课外资料

查询、分析利用网络、图书馆进行预习和复习加强理解。

六、课程教学内容

第一章 概率论的基本概念（5 学时） 

1．教学内容

(1)随机试验

(2)样本空间、随机事件

(3)频率与概率

(4)等可能概型（古典概型）

(5)条件概率

(6)独立性

2．重、难点提示

(1)教学重点： 随机事件及其关系与运算 概率的定义（统计定义、古典定义、几何定

义、公理化定义） 条件概率 乘法公式 全概率公式与贝叶斯公式 事件的独立性

(2)教学难点： 随机事件的关系与运算 概率的古典定义、几何定义、公理化定义 条

件概率 乘法公式 全概率公式与贝叶斯公式 事件的独立性

第二章 随机变量及其分布（8 学时） 

1．教学内容

(1)随机变量

58  

(2)离散型随机变量及其分布律

(3)随机变量的分布函数

(4)连续型随机变量及其密度函数

(5)随机变量函数的分布

2．重、难点提示

(1)教学重点：离散型随机变量及其分布律    随机变量的分布函数    连续型随机变量及

其密度函数    随机变量函数的分布 

(2)教学难点：随机变量的分布函数    离散型随机变量及其分布律    连续型随机变量及

其密度函数    随机变量函数的分布 

第三章 二维随机向量（变量）及其分布（6学时） 

1．教学内容

(1)二维随机变量

(2)边缘分布

(3)条件分布

(4)相互独立的随机变量

(5)两个随机变量的函数的分布

2．重、难点提示

(1)教学重点： 二维随机变量的联合分布 二维正态分布 边缘分布 随机变量的独立

性 两个随机变量的函数的分布

(2)教学难点：二维随机变量的联合分布及性质 二维正态分布 边缘分布 随机变量

的独立性 两个随机变量的函数的分布

第四章 随机变量的数字特征（8学时）

1．教学内容

(1)数学期望

(2)方差

(3)协方差与相关系数

(4)矩 协方差阵

2．重、难点提示

(1)教学重点：数学期望；方差；切比雪夫（Chebyshev）不等式；协方差与相关系数。

59  

(2)教学难点：数学期望；方差；切比雪夫（Chebyshev）不等式；协方差与相关系数。

第五章 大数定理与中心极限定理（3 学时） 

1．教学内容

(1)大数定律

(2)中心极限定理

2．重、难点提示

(1)教学重点：切比雪夫大数定律 贝努里大数定律 辛钦大数定律 列维－林德伯格

中心极限定理 棣莫弗－拉普拉斯定理

(2)教学难点： 依概率收敛 切比雪夫大数定律 贝努里大数定律 辛钦大数定律 列

维－林德伯格中心极限定理 棣莫弗－拉普拉斯定理

第六章 样本及抽样分布（3 学时） 

1．教学内容

(1)随机样本

(2)统计量与经验分布函数

(3)统计中的常见分布

(4)抽样分布

2．重、难点提示

(1)教学重点：总体、个体、简单随机样本    统计量    样本均值、样本方差、样本 k 阶

矩等概念 2 分布、t 分布、F分布的概念及性质    抽样分布的结论。 

(2)教学难点：总体、个体、简单随机样本    统计量    样本均值、样本方差、样本 k 阶

矩等概念   2 分布、t 分布、F分布的概念及性质    抽样分布的结论。 

第七章 参数估计（6 学时） 

1．教学内容

(1)点估计

(2)估计量的评选标准

(3)区间估计

2．重、难点提示

(1)教学重点：点估计（矩法估计    大似然估计法）      估计量的评选标准（无偏性    有

60  

效性    相合性）    区间估计 

(2)教学难点：点估计（矩法估计    大似然估计法）      估计量的评选标准（无偏性    有

效性    相合性）    区间估计 

七、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  概率论的基本概念 5

二  随机变量及其分布 8

三  二维随机向量（变量） 6

四  随机变量的数字特征  8  

五  大数定律与中心极限定理  3  

六  样本及抽样分布  3  

七  参数估计  6  

总计  48  48  

八、课程考核方式

1.考核方式：

笔试，闭卷

2.成绩构成

平时成绩和期末考试

九、选用教材和参考书目 

［1］《概率论与数理统计》（第 3版），盛骤，谢式千编，高等教育出社,2001 年；

［2］《概率论与数理统计》(第 2版)，王勇主编，高教出版社，2014 年；

［3］《概率论与数理统计》(第 1版)，王红，刘磊编，同济大学出版社,2014 年；

［4］《概率论与数理统计教程》 (第 2 版)，魏宗舒主编，高等教育出版社，2010

年；

［5］《数理统计教程》，陈希孺，倪国熙，陈长顺编，中国科学技术大学出版社，

2009 年。

61  

《地理信息系统原理》课程教学大纲

课程名称：地理信息系统原理 课程类别：专业主干课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考试

总学时、学分： 64 学时 3 学分 其中实验学时： 32 学时

一、课程教学目的

通过本课程的学习，使学生掌握地理信息系统的基本原理，重点

是空间数据结构、空间数据库理论，熟练掌握地理空间数据采集、数

据管理、数据分析与综合应用、以及地理信息系统的建模与应用、GIS

产品输出的基本方法，熟悉一种以上的地理信息系统工具软件，同时

对地理信息系统学科的应用和发展方向有一定了解。

二、课程教学要求

通过本课程的教学，使学生了解地理信息系统学科的目的、任务

和发展历史；掌握地理空间数据结构的基本理论；了解常用地理信息

系统工具软件的操作方法；会使用地理信息系统软件建立空间数据库；

学会 GIS 空间分析操作和 GIS 产品的输出设计方法；初步掌握应用

GIS 空间分析操作和解决实际问题的能力。

三、先修课程

《自然地理学》、《地图学》、《线性代数》、《计算机应用基础》

四、课程教学重、难点

本课程的教学重点是地理空间数据结构理论、空间数据采集、空

间数据处理、GIS 空间分析功能和 GIS 产品输出设计。

教学难点是地理空间数据结构理论、空间数据的处理、GIS 空间

分析功能。

62  

五、课程教学方法与教学手段

课程教学注重理论和实践相结合，课堂讲授主要是基础理论知识，

采用多媒体等教学手段，同时注重学生实际动手能力，实践课以地理

信息系统软件操作为主，主要通过课内实践来讲授。

六、课程教学内容

第一章 导论（2学时）

1.  教学内容 

第 1 节  地理信息系统基本概念 

第 2 节  地理信息系统的基本构成 

第 3 节  地理信息系统的功能简介 

第 4 节  地理信息系统的发展概况 

2．重、难点提示

本章的重、难点是掌握地理信息系统的基本概念、构成及其发展历史和应用前景。 

第二章 地理信息系统的数据结构（6 学时）

1.  教学内容 

第 1 节  地理空间及其表达 

第 2 节  地理空间数据及其特征 

第 3 节  空间数据结构的类型 

第 4 节  空间数据结构的建立 

2．重、难点提示

本章教学重点掌握地理信息系统几种主要空间数据结构，理解栅格、矢量数据结构的优

缺点，掌握地理信息系统数据输入的基本原理与方法；本章的难点是栅格和矢量数据的特点。 

第三章 空间数据处理（4学时）

1.  教学内容 

第 1 节  空间数据的变换 

第 2 节  空间数据结构的转换 

第 3 节  多元空间数据的融合 

63  

第 4 节  空间数据的压缩与重分类 

第 5 节  空间数据的内插方法 

第 6 节  空间拓扑关系的编辑 

2．重、难点提示

本章的重点是理解几何纠正的原理，了解多元空间数据融合的方法，掌握常用的空间数

据的压缩方法，掌握几种常用的空间数据内插方法；本章的难点是空间数据的内插方法。 

第四章 地理信息系统空间数据库（4 学时）

1.  教学内容 

第 1 节  空间数据库概述 

第 2 节  空间数据库概念模型设计 

第 3 节  空间数据库逻辑模型设计 

第 4 节  空间数据库的物理设计 

第 5 节  空间数据查询 

第 6 节  空间数据库索引 

第 7 节  空间元数据 

第 8 节  空间数据库引擎 

第 9 节  空间时态数据库 

2．重、难点提示

本章的重点是了解什么是空间数据库，了解空间数据库建立的一般过程，掌握几种空间

数据库索引的原理；本章的难点是空间数据库索引。 

第五章 空间分析的原理与方法（8学时）

1.  教学内容 

第 1 节  数字地形模型分析 

第 2 节  空间叠合分析 

第 3 节  空间邻近度分析 

第 4 节  空间网络分析 

2．重、难点提示

本章的重点是理解 TIN、DEM 的内涵，学会采用 DEM 进行简单的地形分析，掌握基本

矢量和栅格数据的叠合方法，了解泰森多边形的特点，掌握 Dijkstra 算法；本章的难点是泰

64  

森多边形和 Dijkstra 算法。 

第六章 地理信息系统的应用模型（4 学时）

1.  教学内容 

第 1 节  GIS应用模型概述 

第 2 节  土地定级估价模型 

第 3 节  适宜性分析模型 

第 4 节  发展预测模型 

第 5 节  区位选择模型 

第 6 节  交通规划模型 

第 7 节  地球科学模拟模型 

2．重、难点提示

重点是掌握 GIS应用模型建模的一般过程；难点是适宜性分析模型。 

第七章 地理信息系统的设计与评价（2 学时）

1.  教学内容 

第 1 节  应用型 GIS设计概述 

第 2 节  地理信息系统的设计 

第 3 节  地理信息的标准化 

第 4 节  地理信息系统的评价 

2．重、难点提示

本章的重点是了解应用型 GIS设计的一般过程及常用的设计方法，了解地理信息标准化

的内容，了解地理信息系统评价的指标；本章的难点是应用型 GIS设计的一般过程。 

第八章 地理信息系统产品的输出设计（2学时）

1.  教学内容 

第 1 节  地理信息系统产品的输出形式 

第 2 节  地理信息系统图形输出系统设计 

第 3 节  地理信息系统的可视化与虚拟现实 

2．重、难点提示

教学重点是了解数字地球的概念及其技术支撑，虚拟现实技术的基本原理；难点是虚拟

现实技术。

65  

七、实验教学内容

实验项目(一) Arcgis 软件的安装与应用基础（4 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

1、Arcgis 软件的掌握，主要菜单、功能的熟悉。

2、数据处理环境配置

（4）主要仪器：

计算机

实验项目(二) 空间数据的采集、转换与处理（8 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

1．空间数据的输入与编辑；

2．空间数据（矢量数据、栅格数据）的转换；

3．空间数据的预处理。

（4）主要仪器：

装有 Arcgis 软件的计算机

实验项目(三) 地理空间数据库（4学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

66  

1．地理空间数据库的设计；

2．地理空间数据库的创建；

3．向地理数据库各项加载数据。

（4）主要仪器：

装有 Arcgis 软件的计算机

实验项目(四) 矢量数据的空间分析（4 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

1．缓冲区分析；

2．叠合分析；

3．实例应用市区择房分析。

（4）主要仪器：

装有 Arcgis 软件的计算机

实验项目(五) 栅格数据的空间分析（4 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

1.学校选址分析；

2. 佳路径求算。

（4）主要仪器：

装有 Arcgis 软件的计算机

67  

实验项目(六) 空间网络分析（4学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

1． 佳路径与 近设施分析；

2．道路互通与交叉口延误的网络分析。

（4）主要仪器：

装有 Arcgis 软件的计算机

实验项目(七)：三维分析与制图（4学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

1．数字高程模型的表面分析、水文分析；

2．三维可视化分析；

3. 添加各种地图要素输出图像。

（4）主要仪器：

装有 Arcgis 软件的计算机

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  导论  2

二  地理信息系统的数据结构  6 4

三  空间数据处理  4 8

68  

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

四  地理信息系统空间数据库  4 4

五  空间分析的原理与方法  8 12

六  地理信息系统的应用模型  4 4

七  地理信息系统的设计与评价  2 0

八  地理信息系统产品的输出设计 2 0

总计  64  32 32

九、课程考核方式

1.考核方式：

笔试；闭卷

2.成绩构成

平时成绩：以课堂讨论、作业及实验操作为参考；期末成绩：笔试

十、选用教材和参考书目 

1.选用教材

《地理信息系统概论》（第 3版），黄杏元编著，高等教育出版社，2008 年。

2.参考书目

[1]《ArcGIS 地理信息系统教程》(第 5版)，李玉龙等译，电子工业出版社，2012

年；

[2]《ArcGIS 地理信息系统空间分析实验教程》（第 2版），汤国安编著，科学出

版社，2012 年；

[3]《地理信息系统：原理、方法和应用》，邬伦等编著，科学出版社，2001 年；

[4]《精通 ArcGIS 地理信息系统》，池建等编著，清华大学出版社，2011 年；

[5]《地理信息系统分析与实践教程》，郑贵洲等编著，电子工业出版社，2012年。

69  

《面向对象程序设计》课程教学大纲

课程名称：面向对象程序设计 课程类别：专业主干课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考试

总学时、学分： 48 学时 2.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

通过本课程的理论学习与实践，使学生掌握面向对象程序的基本

概念，特点，结构，原理及设计方法，重点学习 C++面向对象的程序

设计的相关内容，能够阅读 C++程序，掌握编程技巧，了解基于

Windows 环境下编程的基本知识，为后续课程打下良好基础。

二、课程教学要求

第一，要求掌握正确的学习程序设计的学习方法。

第二，要求掌握常见的编程方法和理论。

第三，要求学生能够熟练的使用一种面向对象的程序设计语言，

设计出高质量程序。

第四，要求学生能够使用一种面向对象的可视化编程 IDE，进行

可视化的程序设计，利用面向对象的思想，设计小型的软件。

第五，要求学生学会利用网络资源，查找资料和信息，解决问题，

培养学生独立学习的能力。

三、先修课程

《C 语言程序设计》

四、课程教学重、难点

第一章 概述

教学重、难点：VC++6.0 的基本使用

70  

第二章 数据类型、运算符与表达式

教学重、难点：运算符和表达式

第三章 语句与流程控制

教学重、难点：基本语句与流程控制语句；

第四章 数组与指针

教学重、难点：指针的定义与使用。

第五章 函数

教学重、难点：函数的调用，变量的存储，递归函数，静态函数。

第六章 复杂的数据结构与函数调用

教学重、难点：掌握数组和指针的关系，掌握多维数组的定义尤

其是二维数组的定义和使用。

第七章 结构体

教学重、难点：结构体、类型定义语句、枚举类型及类型定义语

句 typedef。

第八章 标准函数

教学重、难点：文件存取操作、标准库函数。

第九章 面向对象的程序设计概念

教学重、难点：面向对象程序设计的基本思想概念及要点。

第十章 从 c 快速过渡到 c++

教学重、难点：引用

第十一章 类和对象

教学重点：类的定义，对象的初始化，数组成员和成员对象，对

71  

象指针以及对象引用，友元等。

教学难点：类的构造和析构、类的引用、对象成员的引用，对象

指针。

第十二章 派生类、基类和继承性

教学重、难点：继承的概念，多种继承不同，子类和父类间的构

造和析构函数的关系及赋值原则，虚基类。

第十三章 多态性和虚函数

教学重、难点：类的多态性，类的运算符重载，抽象类，虚函数。

第十四章 c++的流库

教学重、难点：输出/输出流、文件 I/O 流、流格式的控制。

五、课程教学方法与教学手段

1、讲授法、启发式教学法、课堂讨论法等传统教学方法与问题教

学法、科学研究教学法等现代教学法相结合，把常规教学手段与计算

机辅助教学技术相结合。

2、以教师讲授为主，辅以学生自学、教师答疑，利用多媒体课件

教学。

六、课程教学内容

第一章 概述（2学时） 

1．教学内容

(1) C++语言的入门知识 

(2) Visual C++ V6.0 使用方法 

2．重、难点提示

(1) 掌握 VC++6.0 的基本使用； 

(2) 了解计算机的体系结构，C++的由来变迁以及特点。 

72  

第二章 数据类型、运算符和表达式（1 学时） 

1．教学内容

(1) 基本数据类型 

(2) 变量和常量 

(3) 运算符和表达式 

(4) 格式化输入/输出函数 printf（）和 scanf（） 

2．重、难点提示

(1) 理解变量和常量，掌握基本的运算符和表达式； 

(2) 掌握格式化输入/输出函数和 C++中输入输出格式化函数的差别。 

第三章 语句和流程控制（2 学时） 

1．教学内容

(1) 语句 

(2) while 语句和 do‐while 语句 

(3) for语句 

(4) 其它流程控制语句 

2．重、难点提示

(1) 流程控制语句 

第四章 数组与指针（2学时） 

1．教学内容

(1) 数组 

(2) 变量的地址和指针变量 

(3) 指针和数组 

(4) 指针的运算 

2．重、难点提示

(1) 掌握数组的基本语法； 

(2) 掌握指针的定义、使用及计算机中的表达方式； 

(3) 掌握数据和指针的关系。 

第五章 函数（2学时） 

1．教学内容

(1) 函数的定义 

(2) 变量的存储类型 

(3) 函数的调用 

(4) 外部函数和静态函数 

73  

(5) 函数的递归调用 

(6) 预处理命令（条件编译命令） 

2．重、难点提示

(1) 函数的调用，变量的存储，递归函数，静态函数。 

第六章 复杂的数据结构和函数调用（2 学时） 

1．教学内容

(1) main（）函数 

(2) 指针数组和多级指针 

(3) 多维数组 

(4) 数组指针 

(5) 指针函数 

(6) 函数指针 

2．重、难点提示

(1) 数组与指针、指针数组、数组指针、指针函数、函数指针； 

第七章 结构体（2 学时） 

1．教学内容

(1) 结构体（structure）的定义和结构变量的说明 

(2) 结构数组和结构指针 

(3) 结构体的运算与传递 

(4) 类型定义语句 typedef 

(5) 结构型函数和结构指针型函数 

(6) 枚举类型 

2．重、难点提示

(1) 掌握结构体的定义和结构体变量的声明； 

(2) 掌握 typedef的使用 

(3) 理解枚举类型 

第八章 标准函数（2 学时） 

1．教学内容

(1) 文件的存取（File Access）操作 

(2) 标准函数库 

2．重、难点提示

(1) 文件存取操作、标准库函数；   

(2) 文件指针及标准库函数。 

74  

第九章 面向对象程序设计概念（2学时） 

1．教学内容

(1) 面向对象程序设计 OOP（Object‐Oriented Programming）的基本思想和有关概念 

(2) 面向对象程序设计的要点 

(3) C++程序结构的特点 

2．重、难点提示

(1) 面向对象程序设计的基本思想概念、面向对象程序设计的要点。 

第十章 从 c 快速过渡到 c++（2 学时） 

1．教学内容

(1) 数据类型 

(2) C++的常量和变量 

(3) C++的指针 

(4) 引用变量（reference） 

(5) C++的运算符 

(6) C++的函数 

2．重、难点提示

(1) 引用 

第十一章 类和对象（2学时） 

1．教学内容

(1) 类的定义 

(2) 对象的定义 

(3) 对象的初始化 

(4) 对象指针和对象引用的应用 

(5) 静态成员（Static Members） 

(6) 友元（Friend） 

(7) 标识符的作用域、可见性和名空间 

(8) 对象数组和成员对象 

(9) 对象的存储类 

2．重、难点提示

(1) 类的构造和析构、类的引用、对象成员的引用，对象指针。 

第十二章 派生类、基类和继承性（4 学时） 

1．教学内容

(1) 继承的概念 

75  

(2) 单继承的派生类 

(3) 派生类的构造函数和析构函数 

(4) 基类和派生类的赋值规则 

(5) 多继承 

2．重、难点提示

(1) 继承的概念，子类和父类间的构造和析构函数的关系及赋值原则，虚基类 

第十三章 多态性和虚函数（4 学时） 

1．教学内容

(1) C++的多态性 

(2) 运算符重载 

(3) 其它运算符的重载 

(4) 同名成员函数 

(5) 虚函数 

(6) 纯虚函数和抽象类 

2．重、难点提示

(1) 类的多态性，类的运算符重载，抽象类，虚函数 

第十四章 c++的流库（3学时） 

1．教学内容

(1) 流库的类层次结构 

(2) 输出流 

(3) 输入流 

(4) 格式控制 

(5) 文件 I/O 流 

2．重、难点提示

(1) 文件 I/O 流。 

七、实验教学内容

实验项目(一) Visual C++集成编程环境的使用（2学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

使学生了解 Visual c++6.0 集成编程环境（VC IDE）及其基本功

76  

能，初步学会应用Visual c++6.0集成编程环境进行c++程序的编辑、

编译、连接、调试、运行。

（4）主要仪器：

C++软件

实验项目(二) C++的基本 i/o 流控制（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

旨在使学生加深对 i/o 流及 i/o 操作的理解，学会运用 i/o 流类

提供的基本操作符和各种格式控制符实现程序中的简单的输入、输出

处理。

（4）主要仪器：

C++软件

实验项目(三) 语句与简单的程序设计（3学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

使学生加深对 C++各种语句的语法、语义及语用环境的理解，初

步学会综合运用各种基本数据类型各种语句（if 语句、switch 语句、

各种循环语句等），编写含有选择结构、重复结构的 c++程序。初步

掌握程序的调试方法。

（4）主要仪器：

77  

C++软件

实验项目(四) 函数、程序结构、递归程序设计（3学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

使学生掌握函数声明、函数调用的语法，学会应用 c++的各类系

统函数，学会编写多文件结构的程序，了解递归程序的运行机制和运

行过程。

（4）主要仪器：

C++软件

实验项目(五) 数组、结构、指针的综合应用（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

使学生进一步理解数组、结构、指针这些构造数据类型的概念、

用途，熟悉上述各种数据类型定义的语法，学会应用数组、结构、指

针等构造数据类型编写数据处理序。

（4）主要仪器：

C++软件

实验项目(六) 面向对象程序设计基础（2学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

78  

（3）项目主要目的要求：

使学生掌握类的概念和语法；了解面向对象程序设计的方法和特

点；学会应用 c++的文件流类进行文件操作，包括创建、打开文件，

读文件，写文件等。

（4）主要仪器：

C++软件

实验项目(七) VC 项目设计（用 MFC AppWizard 创建应用项目）（3 学

时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

使学生熟悉用 AppWizard 创建应用项目的基本操作，了解 VC 应

用程序的结构和特点，了解 VC 控件的应用。

（4）主要仪器：

C++软件

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  概述 2 2

二  数据类型、运算符与表达式 1

三  语句和流程控制 2 2

四  数组与指针 2  2 

五  函数 2   

六  数据结构和函数调用 2  3 

七  结构体 2   

79  

八  标准函数 2  3 

九  面向对象的程序设计概念 2  2 

十  从 c快速到 c++ 2   

十一  类和对象 2   

十二  派生类. 基类和继承性 4   

十三  多态性和虚函数 4   

十四  C++流库 3  3 

总计  48 32  16 

九、课程考核方式

1.考核方式：

本课程的考核方式为平常检测和期末考试两种。期末考试为闭卷、笔试。

2.成绩构成：

实验成绩和期末成绩

十、选用教材和参考书目 

1.教 材：

《C＋＋面向对象程序设计》，李涛 杨剑波 主编，高等教育出版社，2013 年

（第 2版）。

2.主要参考书目：

［1］《C++ Primer 中文版》(第 4 版)，Stanley B.Lippman 主编，人民邮电出

版社，2002 年；

［2］《C++面向对象程序设计》(第 2版)，谭浩强主编，清华大学出版社，2014

年；

［3］《C++编程思想》，Bruce Eckel 著，刘宗田等译，机械工业出版社，2005

年；

［4］《Effective C++ 中文版》(第 2版)，Scott Meyers 著，(台)侯捷译，华

中科技大学出版社，2002 年；

［5］《Visual C++与面向对象程序设计教程》，刘路放主编，高等教育出版社

2000 年;

［6］《C++面向对象程序设计题解与上机指导》，谭浩强主编，清华大学出版社，

2014 年。

80  

《遥感导论》课程教学大纲

课程名称： 遥感导论 课程类别：专业主干课

适用专业： 地理信息科学 考核方式：考试

总学时、学分： 64 学时 3 学分 其中实验学时： 32 学时

一、课程教学目的

《遥感导论》是地理信息科学专业的一门专业基础课，是地理研

究，特别是地理信息系统应用的基础。

《遥感导论》课程主要的教学任务是通过学习使学生掌握遥感的

基础知识和基本概念；掌握运用遥感技术原理、方法解释和解决实际

问题的能力；了解遥感技术的前沿动态和发展趋势。尤其注重培养学

生的实践和应用能力，使学生初步掌握遥感数字图像处理方法，为学

习专业课程、从事专业技术工作和进行科学研究打下基础。

二、课程教学要求

（1）系统性和前瞻性相结合。课程在系统介绍遥感的基本概念、

物理基础、成像机理、图像处理和图像解译原理及方法的基础上，在

教学内容上力求将遥感技术发展取得的新成果、新理论、新方法和新

技术贯穿于教学之中。

（2）基础理论与应用相结合。课程既介绍了航空照片、多光谱

图像、热红外图像、雷达图像和高光谱图像成像方面的基本理论，也

阐述了遥感图像解译基本方法和基本技能，通过遥感图像处理技术的

应用实践加深对遥感原理的理解。

（3）多媒体教学方法与遥感影像解译实践相结合。针对课程重

点和难点，采用文字、图形、图像、动画、音频、视频等多种媒体进

81  

行教学，激发学生学习兴趣，提高教学效果。利用遥感影像库进行遥

感影像解译实习，认识不同遥感影像特征，掌握遥感影像判读方法和

步骤。

三、先修课程

《地理科学导论》

四、课程教学重、难点

教学重点：遥感技术的原理、遥感数字图像的处理、解译

教学难点：遥感技术在地学各领域中的应用

五、课程教学方法与教学手段

讲授法、演示法、实验法、讨论法

六、课程教学内容

第一章 绪论（2学时） 

1．教学内容

(1) 遥感与遥感技术系统；

(2) 遥感技术研究的发展历程。

2．重、难点提示

(1) 教学重点:遥感技术系统中遥感信息获取、遥感数据传输与接收、遥感图像处理和

遥感信息提取与分析过程； 

(2) 教学难点:遥感观测对象的尺度特征。 

第二章 遥感物理基础（3学时） 

1．教学内容

(1) 电磁波与电磁波谱；

(2) 太阳辐射及大气对辐射的影响；

(3)  地球辐射及地物波谱。

2．重、难点提示

(1) 教学重点: 地物电磁波谱及典型地物特征； 

(2) 教学难点: 地物与电磁波谱相互作用机理和辐射传输。 

82  

第三章 遥感成像原理与遥感图像特征（4学时） 

1．教学内容

(1) 遥感平台；

(2) 遥感成像原理；

(3)  遥感图像特征。

2．重、难点提示

(1) 教学重点: 遥感器与遥感构像的特性，地物电磁波谱及典型地物特征； 

(2) 教学难点:地物与电磁波谱相互作用机理和辐射传输。 

第四章 遥感图像处理技术（8 学时） 

1．教学内容

(1) 数字图像校正技术；

(2) 数字图像的增强技术；

(3)  多源信息的复合。

2．重、难点提示

(1) 教学重点: 遥感图象几何纠正及增强技术； 

(2) 教学难点: 遥感图像的辐射校正。 

第五章 遥感图像的解译与制图（6学时） 

1．教学内容

(1) 遥感图像目视解译的原理；

(2) 遥感图像的判读；

(3)  遥感制图。

2．重、难点提示

(1) 教学重点: 目视解译的方法和遥感图像解译； 

(2) 教学难点: 遥感图像目视解译原理。 

第六章 遥感数字图像的计算机解译（5 学时） 

1．教学内容

(1) 遥感数字图像的计算机分类；

(2) 遥感图像多种特征的抽取；

(3) 遥感图像解译专家系统。

2．重、难点提示

(1) 教学重点: 遥感数字图像的计算机分类； 

(2) 教学难点: 遥感数字图像的计算机分类。 

第七章 遥感应用（4 学时） 

83  

1．教学内容

(1) 地质遥感；

(2) 水体遥感；

(3) 植被遥感；

(4) 土壤遥感。

2．重、难点提示

(1)  教学重点: 从遥感影像上识别岩性、地质构造和分析构造运动，从植物的光谱特征

区分植被种类、判断植被生长情况和了解农作物大面积估产过程，水体遥感； 

      (2)  教学难点: 地质遥感和土壤遥感。 

七、实验教学内容

实验项目(一) （4学时）：遥感图像的基础操作

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

1．ENVI 软件的掌握，主要菜单，功能的熟悉；2．图像的彩色

合成，包括真彩色图像和假彩色图像等。

（4）主要仪器：

ENVI 软件

实验项目(二) （6学时）：遥感图像的预处理

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

1．遥感数字图像的裁减、镶嵌；2．遥感图像的辐射校正；3．遥

感图像的几何校正。

（4）主要仪器：

ENVI 软件

84  

实验项目(三) （8学时）：遥感图像的增强处理

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

学会使用 ENVI 软件对图像作各种增强处理，以突出或提取目标

信息。

（4）主要仪器：

ENVI 软件

实验项目(四) （6学时）：遥感图像的分类

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

1.掌握遥感图像的监督分类方法；2.掌握遥感图像的非监督分类

方法；3．掌握其他图像分类方法。

（4）主要仪器：

ENVI 软件

实验项目(五) （4学时）：遥感图像的判读与制图

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

1．认识和掌握图像各波段的光谱效应；2．学习和掌握遥感图像

的判读方法；3．学习和掌握遥感图像计算机辅助制图的方法。

（4）主要仪器：

85  

ENVI 软件

实验项目(六) （4学时）：遥感数字图像处理技术的综合应用

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

通过理论学习及上述实验的实现，使学生掌握图像处理的工作流

程，综合处理的方法，并根据应用目的设计实验步骤及实现目的所需

要的图像处理方法。

（4）主要仪器：

ENVI 软件

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时 实验教学学时 

一  绪论  2  0 

二  遥感物理基础  3  0 

三  遥感成像原理与遥感图像特征  4  4 

四  数字图像处理技术  8  14 

五  遥感数字图像的目视解译与制图 6  4 

六  遥感数字图像的计算机解译 5  6 

七  遥感应用  4  4 

总计  64  32  32 

九、课程考核方式

1.考核方式：

笔试；闭卷

2.成绩构成：

平时成绩：以上机操作、课堂提问以及作业为参考；期末成绩：笔试。

十、选用教材和参考书目 

86  

1. 教材

《遥感导论》，梅安新主编，高等教育出版社，2001 年。

2. 主要参考书目 

［1］《遥感概论》，吕国楷主编，高等教育出版社，1998 年；

［2］《遥感应用分析原理与方法》，赵英时等编，科学出版社，2003 年；

［3］《遥感技术及其应用》，王宇明等编，人民交通出版社，1991 年；

［4］《遥感数字图像处理教程》，(第 2版)，韦玉春等编，科学出版社，2015 年。

 

87  

《数据结构》课程教学大纲

课程名称：数据结构 课程类别：专业主干课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考试

总学时、学分： 48 学时 2 学分 其中实验学时： 32 学时

一、课程教学目的

数据结构是高等学校计算机及其应用类专业的专业基础课，在计

算机软件的各个领域中均会使用到数据结构的有关知识。本课程的目

的和任务是使学生较全面地掌握各种常用的数据结构，为学习后续软

件课程提供必要的基础，提高运用数据结构解决实际问题的能力。

二、课程教学要求

第一，熟悉和掌握各种基本数据结构的概念特点存储结构，各种

基本数据结构的运算及算法设计：根据实际问题提出的要求，选择和

设计合理的数据结构。

第二，熟悉和掌握排序和查找算法的分析方法，根据实际问题提

出的要求学会如何选择合理的排序和查找算法。

三、先修课程

《C 程序设计》、《面向对象程序设计》

四、课程教学重、难点

第一章 绪论

教学重、难点：理解数据、数据对象、数据结构、数据类型、算

法、复杂度等概念，掌握算法及算法描述的方法。

第二章 线性表

教学重、难点：理解线性表的基本概念和相关操作；掌握各种线

88  

性表的程序实现及理论过程。

第三章 栈和队列

教学重、难点：理解栈的基本概念，掌握栈的基本定义、存储及

实现；理解递归的实现及递归和栈的关系；掌握队列的实现、存储、

实现等，包括普通队列，双端队列。

第四章 数组和广义表

教学重、难点：稀疏矩阵的压缩存储方法及广义表的概念。

第五章 树和二叉树

教学重、难点：理解树的定义，基本运算和存储结构；理解二叉

树的定义性质、基本运算和存储结构，二叉树的遍历和线索二叉树。

理解二叉树与森林的转换；树与森林的遍历、二叉树的应用（二叉排

序树与哈夫曼树）。

第六章 图

教学重、难点：掌握 基本的 Dijkstra 短路径的基本算法。

第七章 查找

教学重、难点：理解静态查找表、动态查找表、哈希表。

第八章 排序

教学重、难点：理解插入排序、选择排序、归并排序、快速排序、

基数排序等常见算法。掌握其中两种以上算法的实现。

五、课程教学方法与教学手段

以教师讲授为主，辅以学生自学、教师答疑，并以图示法，课堂

讨论法为辅，利用多媒体课件教学。

89  

六、课程教学内容

第一章 绪论（2学时） 

1．教学内容

(1) 数据、数据对象、数据结构、数据类型

(2) 算法及算法描述

(3) 算法的时间复杂度和空间复杂度

2．重、难点提示

(1) 教学重点：算法、算法描述； 

(2) 教学难点：时间复杂度和空间复杂度。 

第二章 线性表（2 学时） 

1．教学内容

(1) 线性表的逻辑结构 

(2) 线性表的顺序存储结构 

(3) 线性表的链式存储结构 

(4) 一元多项式的表示及相加 

2．重、难点提示

(1) 掌握顺序表、链表的插入和删除， 

(2) 链表的遍历、合并、查找等算法； 

(3) 数组的存储（例如数组元素在内存位置的计算方法），广义表等 

第三章 栈和队列（2 学时） 

1．教学内容

(1) 栈 

(2) 表达式求值 

(3) 栈与递归过程 

(4) 队列 

2．重、难点提示

(1) 教学重点：栈与递归的实现、队列的实现和运算； 

(2) 教学难点：递归、双端队列 

第四章 数组和广义表（2学时） 

1．教学内容

(1) 数组的定义和运算 

(2) 数组的顺序存储结构 

90  

(3) 矩阵的压缩存储 

(4) 广义表的定义和特点 

(5) 广义表的链式存储结构表示 

2．重、难点提示

(1) 教学重点：数据的存储顺序和结构，广义表的定义和存储。 

(2) 教学难点：广义表的存储和定义。 

第五章 树（2学时） 

1．教学内容

(1) 树的结构的定义和基本操作 

(2) 二叉树 

(3) 遍历二叉树和线索二叉树 

(4) 树和森林 

(5) 树与等价问题 

(6) 哈夫曼树及应用 

2．重、难点提示

(1) 教学重点：树、森林和二叉树的概念，如何把树或森林转化为二叉树、二叉树的

基本性质、存储结构、遍历、查找和穿线；满二叉树、完全二叉树、平衡二

叉树的区别。 

(2) 教学难点：二叉树的基本运算、存储结构、遍历、检索，树和森林的关系。 

第六章 图（2学时） 

1．教学内容

(1) 图的定义和术语 

(2) 图的存储结构 

(3) 图的遍历 

(4) 图的连通性问题 

(5) 有向无环图及应用 

(6) 短路径 

2．重、难点提示

(1) 教学重点：图的基本定义和存储结构， 短路径。 

(2) 教学难点： 短路径的基本算法 

第七章 查找（2学时） 

1．教学内容

(1) 静态查找表 

(2) 动态查找表 

91  

(3) 哈希表 

2．重、难点提示

(1) 教学重点：静态查找表、动态查找表、哈希表。 

(2) 教学难点：动态查找表、哈希表。 

第八章 排序（2学时） 

1．教学内容

(1) 概述——排序基本概念 

(2) 插入排序 

(3) 快速排序 

(4) 选择排序 

(5) 归并排序 

(6) 基数排序 

2．重、难点提示

(1) 重点：掌握快速排序、堆排序、归并排序和基数排序的基本思想及排序过程。 

(2) 难点：四排序算法的实现。 

七、实验教学内容

实验项目(一) 顺序表和链表表示和实现（4学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握线性表的顺序表和链表存储结构及插入、删除、合并等

算法实现

（4）主要仪器：计算机

实验项目(二) 栈和队列的应用举例（4 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

92  

掌握栈结构的表达式求值和队列结构的银行业务的模拟程序

算法实现

（4）主要仪器：计算机

实验项目(三) 稀疏矩阵和广义表表示和实现（4 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性√ 验证性□ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握稀疏矩阵的压缩存储和广义表的递归算法实现

（4）主要仪器：计算机

实验项目(四) 二叉树相关操作（6学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

掌握二叉树的遍历和线索化、森林和二叉树间的相互转换、

赫夫曼树与赫夫曼编码算法实现

（4）主要仪器：计算机

实验项目(五) 图相关操作（6 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

掌握图的遍历、 小生成树、拓扑排序、关键路径和 短路

径算法实现

93  

（4）主要仪器：计算机

实验项目(六) 静态/动态查找（4学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性√ 验证性□ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握静态查找中的顺序查找、折半查找、插值插值算法实现，

动态插值中的二叉排序树和二叉平衡树算法实现

（4）主要仪器：计算机

实验项目(七) 内部排序（4 学时）：

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性√ 验证性□ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握内部排序中的直接插入排序、选择排序、起泡排序算法

实现

（4） 主要仪器：计算机

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  绪论 2 0

二  线性表 2 4

三  栈和队列 2 4

四  数组和广义表 2 4

五  树 2 6

六  图 2 6

七  查找 2 4

八  排序 2 4

总计  48 16 32

94  

九、课程考核方式

1.考核方式：

笔试，闭卷

2.成绩构成：

课堂互动表现+问题作答+期末考试

十、选用教材和参考书目

1.选用教材：

《数据结构》（C 语言版），严蔚敏等编，清华大学出版社，2007（2015.5

重印）；

2.参考书目：

［1］《数据结构》（第 2版），陈越编，高等教育出版社，2016；

［2］《数据结构（C语言版）》，陈朝祥等编，北京大学出版社，2013；

［3］《数据结构（C语言描述）》（修订版），王晓东编，电子工业出版社，2011；

［4］《数据结构：思想与实现》，翁惠玉等编，高等教育出版社，2009；

［5］《数据结构与算法分析：C语言描述》（原书第 2版），维斯编，机械工业出

版社，2004。

 

95  

《摄影测量学》课程教学大纲 课程名称：摄影测量学 课程类别：专业主干课

适用专业：地理信息科学 考核方式： 考试

总学时、学分： 48 学时 2 学分 其中实验学时： 32 学时

一、课程教学目的

本课程是本科地理信息科学专业的必修课程，通过该课程的学习，

使学生掌握摄影测量的原理、测图方法。数字摄影测量的基本理论与

基本方法等基本内容。

二、课程教学要求

通过本专业课系统学习，掌握摄影测量的基本原理、方法与内涵，

学习地学信息调查的重要载体和手段——航摄像片及其解析的知识，

具备影像信息获取及其信息识别、处理、提取、和表达的知识和技能，

掌握数字摄影测量的基本知识，了解从影像获取到 终成图的全过程。

为学生学习后续专业课程以及毕业后运用所学知识进行实际航测生

产或从事相关的科学研究和教学工作打下坚实基础。

三、先修课程

《测量学》、《高等数学》

四、课程教学重、难点

基本理论方面：要求透彻理解单张像片和立体像对的点定位基本

理论，掌握解析测图仪的结构和在该仪器上测制数字地形图的原理与

方法。了解航测成图的全过程。

基本技能方面：要求能够从理论上对航测成图作业过程进行分析

和解释，为解决实际作业问题提供理论基础。

 

96  

五、课程教学方法与教学手段

课程综合课堂的讲授、习题、讨论及课外资料的查询、分析等方

法来传授知识。教学手段主要利用多媒体开展，课外资料查询、分析

利用网络、图书馆进行。

六、课程教学内容

第一章 绪论（1学时） 

1．教学内容

(1) 摄影测量学的定义、任务和发展

(2) 摄影测量学的是三个阶段

(3) 摄影测量学与其他测绘分支的关系

2．重、难点提示

(1) 摄影测量学与遥感定义，

(2) 摄影测量学分类方法，

(3) 摄影测量学三个发展阶段。

第二章 摄影的基本知识与影像误差处理（2学时） 

1．教学内容

(1) 摄影原理与摄影机

(2) 摄影处理与像片晒印

(3) 航空摄影与摄影测量对摄影的基本要求

(4) 像片影像的误差及处理

(5) 彩色摄影与其它摄影

2．重、难点提示

(1) 航空影像成像原理；

(2) 航摄仪分类、遥感技术及其优缺点。

第三章 单张航摄相片解析（2 学时） 

1．教学内容

(1) 中心投影的基本知识

(2) 摄影测量中常用的坐标系

(3) 航摄像片的内、外方位元素

(4) 像点在不同坐标系中的变换

(5) 中心投影的构像方程

 

97  

(6) 像点位移、方向偏差及航摄像片的构像比例尺

(7) 单张像片的空间后方交会

2．重、难点提示

(1) 航摄像片质量检查方法，

(2) 摄影测量常用的坐标系统，像片的内、外方位元素，

(3) 像点的坐标变换，

(4) 中心投影构像方程。

第四章 立体观察和立体量测（1学时） 

1．教学内容

(1) 人眼的立体视觉

(2) 人造立体视觉

(3) 像对的立体观察

(4) 像对的立体量测

(5) 像点坐标量测仪器

2．重、难点提示

(1) 立体观测与立体量测，

(2) 相对定向和绝对定向的原理与方法。

(3) 相对定向计算公式与模拟法相对定向元素解求。

第五章 双像解析摄影测量（1 学时） 

1．教学内容

(1) 双像解析摄影测量的方法

(2) 立体像对的空间前方交会公式

(3) 空间后方交会与前方交会求解地面点坐标的计算方法

(4) 解析相对定向及模型坐标计算

(5) 模型的绝对定向

(6) 单模型光束法整体解求

2．重、难点提示

(1) 掌握双像解析处理立体像对的方法。掌握立体像对的空间前方交会公式推导。

(2) 掌握空间后方交会与前方交会求解地面点坐标的计算方法的一般过程。

第六章 解析空中三角测量（2 学时） 

1．教学内容

(1) 解析空中三角测量的分类

(2) 单航带航带法解析空中三角测量

2．重、难点提示

 

98  

(1) 了解解析空中三角测量的分类。

(2) 掌握单航带航带法解析空中三角测量。

第七章 模拟法立体测图（2 学时） 

1．教学内容

(1) 模拟法立体测图的基本原理

(2) 立体像对的方位元素

(3) 模拟法测图的相对定向方法

(4) 模型的绝对定向

(5) 地形原图的绘制

2．重、难点提示

(1) 了解地形原图的绘制。

(2) 掌握模拟法相对定向的基本思想。

(3) 掌握立体像对的方位元素的求解。

第八章 立体测图仪（1学时） 

1．教学内容

(1) 立体测图仪的分类

(2) 模拟测图仪的类型与结构

(3) 我国常见的几种主要模拟测图仪

(4) 解析测图仪的基本原理

(5) 解析测图仪的硬件与软件

(6) 主要解析测图仪简介

(7) 机助测图系统

2．重、难点提示

(1) 了解机助立体测图仪系统。

(2) 了解解析测图仪的软件。

(3) 了解我国常见的几种主要模拟测图仪。

(4) 了解模拟测图仪的主要结构。

第九章 数字地面模型（1学时） 

1．教学内容

(1) 图形在计算机中的表示

(2) 数字地面模型数据的获取与预处理

(3) 数字图形数据处理的基本算法

(4) 数字曲面高程模型的内插

(5) 曲线的内插与逼近

 

99  

(6) 等高线的绘制

(7) 数字测图编辑中的一些基本算法

(8) 数字高程模型的应用

2．重、难点提示

(1) 了解数字高程模型的应用。

(2) 掌握数字测图编辑中的一些基本算法。

(3) 了解等高线的绘制。

(4) 掌握曲线的多项式内插。

第十章 像片纠正与正射投影技术（2 学时）

1．教学内容

(1) 像片纠正的概念与分类

(2) 平坦地区的像片纠正

(3) 起伏较小地区的像片纠正与投影转绘

(4) 微分纠正

(5) 数控微分纠正制作正射影像图

(6) 数字纠正

2．重、难点提示

(1) 掌握像片纠正的概念与分类，微分纠正，数字纠正；

(2) 了解平坦地区的像片纠正，起伏较小地区的像片纠正与投影转绘，数控微分纠正制

作正射影像图；

第十一章 摄影测量的外业工作（2 学时）

1．教学内容

(1) 摄影测量外业工作的分类

(2) 摄影测量的野外控制测量

(3) 摄影测量的像片调绘与补测

(4) 像片专业判读

2．重、难点提示

(1) 掌握摄影测量外业工作的分类；

(2) 了解摄影测量的野外控制测量，摄影测量的像片调绘与补测，像片专业判读。

七、实验教学内容

实验项目(一)：立体观察

（1）项目类别：必做√ 选做□

 

100  

（2）项目性质：演示性□ 验证性□√ 设计性□ 综合性□

（3） 项目主要目的要求：

利用立体镜观察立体像对

（4）主要仪器：立体镜、航片

实验项目(二)：空间前房交会

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

编程序实现空间前方教会法。

（4）主要仪器：

C 语言编译器（Visual C++6.0、Code::Blocks 或 Turbo C）

实验项目(三)：空间后房交会

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

编程序实现空间前方教会法。

（4）主要仪器：

C 语言编译器（Visual C++6.0、Code::Blocks 或 Turbo C）

实验项目(四)：解析测图仪的认识

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

 

101  

练习使用解析测图仪。

（4）主要仪器：

解析测图仪

实验项目(五)：数字摄影测量工作站的认识

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

熟练使用数字摄影测量工作站。

（4）主要仪器：

数字摄影测量工作站

实验项目(六)：模型定向（相对定向、绝对定向）预处理

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

熟悉相对定向和绝对定向的原理，熟练掌握相对定向和绝对定向

的方法。

（4）主要仪器：

数字摄影测量工作站

实验项目(七)：DEM 制作与编辑

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

 

102  

熟练掌握 DEM 制作与编辑的方法。

（4）主要仪器：

数字摄影测量工作站

实验项目(八)：正射影像制作与编辑

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

熟练掌握正射影像制作与编辑的方法。

（4）主要仪器：

数字摄影测量工作站

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  绪论 1 0

二  摄影的基本知识与影像误差处理 2 0

三  单张航摄像片解析 2 2

四  立体观察和立体量测  1 2 

五  双像解析摄影测量  1 4

六  解析空中三角测量  2 4

七  模拟法立体测图  1 4 

八  立体测图仪  1 4 

九  数字地面模型  1 4 

十  像片纠正与正射投影技术  2 4 

十一  摄影测量的外业工作  2 4 

总计  48  16 32 

九、课程考核方式

1.考核方式：

笔试，闭卷。

 

103  

2.成绩构成：

平时成绩和期末考试。

十、选用教材和参考书目 

1.教 材：

《摄影测量学》（第 2版），张剑青，潘励，王树根等编著，武汉大学出版社，

2013 年。

2.主要参考书目：

［1］《数字摄影测量学基础》，许芳等编著，武汉出版社，2017 年；

［2］《摄影测量学》，龚涛编著，西南交通大学出版社，2014 年；

［3］《解析摄影测量学》，李德仁，郑肇葆编著，测绘出版社，1992 年；

［4］《数字摄影测量学》（第 2版），张祖勋，张剑清著，武汉大学出版社，2012

年；

［5］《摄影测量学》，王佩军等编著，武汉大学出版社，2016 年。  

 

104  

《遥感数字图像处理》课程教学大纲

课程名称：遥感数字图像处理 课程类别：专业主干课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考试

总学时、学分： 48 学时 2 学分 其中实验学时： 32 学时

一、课程教学目的

遥感数字图像处理是一门专业基础课。学生通过本课程的学习，

可以树立正确的遥感数字图像处理的概念，掌握遥感数字图像处理的

基础知识，进而可以运用到实践中。同时培养学生实事求是的科学态

度和严谨细致的工作作风，为后继课程的学习和将来参加社会生产实

践打下基础。

二、课程教学要求

通过本课程的学习，要求学生掌握遥感图像的基础知识、遥感图

像的辐射校正、几何校正、遥感数字图像增强处理、遥感图像的计算

机分类、遥感数字图像的分析方法等内容。同时要熟练的掌握遥感图

像处理的流程，具有遥感图像分析的基本能力。

三、先修课程

《遥感导论》、《高等数学》、《地图学》

四、课程教学重、难点

1．教学重点

（1）遥感数字图像几何变形误差的影响因素、遥感数字图像几

何校正的原理及方法；

（2）辐射误差产生的原因、遥感图像辐射校正的基本原理与方

法；

 

105  

（3）遥感图像增强的各种方法；

（4）遥感图像计算机分类原理、遥感图像计算机分类的一般过

程、监督分类与非监督分类；

2．教学难点

（1）遥感图像的计算机分类新方法；

（2）地物目标信息的提取；

（3） 变化检测。

五、课程教学方法与教学手段

讲授法、演示法、试验法

六、课程教学内容

第一章 概论（2学时） 

1．教学内容

(1)遥感数字图像处理的基本概念；

(2)遥感数字处理系统；

(3)遥感数字图像处理技术的发展及与其他学科的关系。

2．重、难点提示

(1)教学重点: 遥感数字图像处理的基本概念；

(2)教学难点: 遥感数字图像处理系统。

第二章 遥感数字图像的获取和存储（4 学时） 

1．教学内容

(1)遥感数字图像的获取；

(2)遥感数字图像的类型；

(3)遥感数字图像的级别和数据格式；

(4)遥感数据的检索；

(5)图像的基本参数。

 

106  

2．重、难点提示

(1)教学重点: 遥感数字图像的获取、遥感数字图像的数据格式、图像的基本参数；

(2)教学难点: 遥感数字图像的获取。

第三章 遥感数字图像的表示和度量（4 学时） 

1．教学内容

(1)遥感图像模型；

(2)遥感图像的数字表示；

(3)单波段图像的统计特征；

(4)多波段图像的统计特征；

(5)图像的度量和计算；

(6)纹理。

2．重、难点提示

(1)教学重点: 遥感图像的数字表示、图像的统计特征；

(2)教学难点: 纹理特征。

第四章 遥感数字图像处理原理与方法（6学时） 

1．教学内容

(1)概述；

(2)单一目标物的信息提取；

(3)面向对象的信息提取；

(4)变化监测；

2．重、难点提示

(1)教学重点: 目标物的信息提取、变化监测

(2)教学难点: 面向对象的信息提取

七、实验教学内容

实验项目(一) （4学时）：遥感图像预处理

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

 

107  

（3）项目主要目的要求：

掌握各种图像预处理，如图像的裁减、图像镶嵌和图像的几何

校正等过程

（4）主要仪器：

ENVI 软件

实验项目(二) （4学时）：图像增强

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握各种图像增强算法的原理及方法，包括空间域增强处理、

辐射增强处理、光谱增强处理及傅里叶变换等，以提高图像的目视效

果。

（4）主要仪器：

ENVI 软件

实验项目(三) （4学时）：图像分类

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

1)掌握遥感图像分割技术；

2)掌握遥感图像的监督分类方法；

3)掌握遥感图像的非监督分类方法；

4)掌握其他图像分类方法。

 

108  

（4）主要仪器：

ENVI 软件

实验项目(四) （2学时）：遥感制图

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握遥感图像计算机辅助制图的原理与方法。

（4）主要仪器：

ENVI 软件

实验项目(五) （4学时）：面向对象的图像特征提取

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握面向对象的图像分割、图像分类的原理与技术。

（4）主要仪器：

ENVI 软件

实验项目(六) （4学时）：地形分析与可视化

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

1)立体像对 DEM 自动提取；

2)地形特征提取；

 

109  

3)三维地形可视化。

（4）主要仪器：

ENVI 软件

实验项目(七) （6学时）：遥感动态监测

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握遥感动态监测技术的原理和一般流程。

（4）主要仪器：

ENVI 软件

实验项目(八) （4学时）：遥感数字图像处理技术的综合应用

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

通过理论学习及上述实验的实现，使学生掌握图像处理的工作流

程，综合处理的方法，并根据应用目的设计实验步骤及实现目的所需

要的图像处理方法。

（4）主要仪器：

ENVI 软件

 

110  

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  概论 2 0

二  遥感数字图像的获取和存储 4 0

三  遥感图数字像的表示和度量 4 0

四  遥感数字图像处理原理及方法 6 32

总计  48 16 32

九、课程考核方式

1.考核方式：

笔试；闭卷

2.成绩构成

平时成绩：以实验、课堂提问、作业为参考；期末成绩：笔试。

十、选用教材和参考书目 

1.教材：

韦玉春等编，《遥感数字图像处理教程》（第 2 版），科学出版社，2017 年；

2.参考书目：

［1］朱文泉主编，《遥感数字图像处理——原理与方法》，高等教育出版社， 2015

年；

［2］朱文泉主编，《遥感数字图像处理——实践与操作》，高等教育出版社，2016

年；

［3］彭望琭等译，《遥感与图像解译》（第 7版），电子工业出版社，2016 年；

［4］明冬萍主编，《遥感地学应用》，科学出版社，2017 年。

 

111  

《数据库原理》课程教学大纲 

课程名称：地理信息系统原理 课程类别：专业主干课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考试

总学时、学分： 64 学时 3 学分 其中实验学时： 32 学时

一、课程教学目的

数据库技术和系统已经成为信息基础设施的核心技术和重要基

础。数据库技术作为数据管理的 有效的手段，极大的促进了计算机

应用的发展。 本课程系统讲述数据库系统的基础理论、基本技术和

基本方法。数据库系统的基本概念、数据模型、关系数据库及其标准

语言 SQL、数据库安全性和完整性的概念和方法、关系规范化理论、

数据库设计方法和步骤等。

通过本课程的学习，使学生系统地掌握数据库系统的基本原理和

基本技术。要求在掌握数据库系统基本概念的基础上，能熟练使用

SQL 语言在某一个数据库管理系统上进行数据库操作；掌握数据库设

计方法和步骤，具有设计数据库模式以及开发数据库应用系统的基本

能力。

二、课程教学要求

通过本课程的学习，要求学生在掌握数据库系统基本概念的基础

上，能熟练使用 SQL 语言在某一个数据库管理系统上进行数据库操

作；掌握数据库设计方法和步骤，具有设计数据库模式以及开发数据

库应用系统的基本能力。

三、先修课程

 

112  

地理信息系统原理、C 语言程序设计、面向对象程序设计、数据

结构

四、课程教学重、难点

本课程的重点是理解数据库有关基本概念和基本知识，掌握关系

数据库标准语言 SQL，能运用 SQL 语言完成简单的数据库操作和管

理任务，掌握如何利用 SQL 语言实现数据库的安全性和完整性的定

义与控制，理解和掌握关系数据理论，学会数据库设计的基本步骤。

本课程的难点是关系代数，SQL 语言，关系数据理论中的规范化。

五、课程教学方法与教学手段

以课堂教学为主，结合上机实验，并辅以课外知识进行学习。

六、课程教学内容

第 1 章 绪论（2学时）

1．教学内容

(1) 数据库系统概述   

(2) 数据模型   

(3) 数据库系统结构   

(4) 数据库系统组成     

2．重、难点提示

(1) 重点：掌握关系数据模型的相关概念、数据库系统的三级模式和两层映像的体系结

构、数据库系统的逻辑独立性和物理独立性等。

(2) 难点：掌握数据库领域大量的基本概念。有些概念一开始接触会感到比较的抽象，

但不要紧，随着学习的逐渐推进，在后续的章节中，这些抽象的概念会逐渐变得清晰起来，

此外，数据模型及数据库系统的体系结构也是本章的难点。

第二章 关系数据库（2 学时）

1. 教学内容

(1) 关系数据结构   

(2) 关系操作   

 

113  

(3) 关系的完整性   

(4) 关系代数 

2．重、难点提示

(1) 重点：掌握关系数据结构及其定义；关系的三类完整性约束的概念；关系代数（包

括抽象的语言及具体的语言）；关系代数中的各种运算（包括并、交、差、选择、投影、连

接、除及广义笛卡儿积等）

(2) 难点：由于关系代数比较抽象，因此在学习的过程中一定要结合具体的事例进行学

习。同时，要注意把握由具体语言到抽象语言的原则。

第三章 关系数据库标准语言 SQL（4 学时）

1. 教学内容

(1) SQL 概述   

(2) 学生数据库   

(3) 数据定义   

(4) 数据查询   

(5) 数据更新   

(6) 空值的处理 

(7) 视图 

2．重、难点提示

(1) 重点：关系模型和关系数据库使《数据库原理》课程的重点，第 3 章又是重点中的

重点。要熟练正确的使用 SQL 完成对数据库的查询、插入、删除、更新操作。在使用具体

的 SQL 时，能有意识地和关系代数进行比较，了解它们各自地特点。

(2) 难点：用 SQL 语言正确的完成复杂查询，掌握 SQL 语言强大地查询功能。因此在

学习中一定要多练习，要在安装好的数据库系统上进行实际操作。

第四章 数据库安全性（2 学时）

1. 教学内容

(1) 安全性概述

(2) 数据库安全控制

(3) 视图机制

(4) 审计

(5) 数据加密

(6) 其它安全性保护

2．重、难点提示

(1) 重点：使用 SQL 中的 GRANT 和 REVOKE 语句来实现数据库的实现自主存取控制

 

114  

功能。使用 SQL 中 CREATE ROLE 语句创建角色，用 GRANT 语句给角色授权。掌握视图

机制在数据库安全保护中的作用。

(2) 难点： 强制存取控制（MAC）机制中确定主体能否存取客体的存取规则，学生们

要理解并掌握存取规则为什么要这么规定。

第五章 数据库完整性（2 学时）

1. 教学内容

(1) 实体完整性

(2) 参照完整性

(3) 用户定义的完整性

(4) 整性约束命名子句

(5) 触发器

2．重、难点提示

(1) 重点：理解并牢固掌握 DBMS 完整性控制机制的三个方面，即完整性约束条件的

定义、完整性约束条件的检查和违约反应。

(2) 难点：RDBMS 如何实现完整性的策略，即当操作违反实体完整性、参照完整性和

用户定义完整性约束条件时，RDBMS 如何进行处理，以确保数据的正确与有效。其中比较

复杂的是参照完整新的实现机制。

第六章 关系数据库理论（2 学时）

1. 教学内容

(1) 问题提出

(2) 规范化

2．重、难点提示

(1) 重点：了解什么是一个“不好”的数据库模式，什么是模式的插入异常和删除异常。

规范化理论的重要意义。牢固掌握数据依赖的基本概念，范式的概念，四个范式的定义，规

范化的含义和作用。

(2) 难点：能够根据应用语义，完整地写出关系模式地数据依赖集合，并能根据数据

依赖分析某一个关系模式属于第几范式。各个级别范式的关系及及其证明。

第七章 数据库设计（2 学时）

1. 教学内容

(1) 数据库设计概述

(2) 需求分析

(3) 概念结构设计

(4) 逻辑结构设计

 

115  

(5) 物理结构设计

(6) 数据库的实施和维护

2．重、难点提示

(1) 重点：掌握数据库设计步骤和数据库设计过程中的各级模式设计方法。特别是数据

库概念结构设计和逻辑结构设计，这是数据库设计过程中 重要的两个环节。牢固掌握用

E-R 图来表示概念模型的方法，掌握 E-R 图的设计，E-R 图向关系模型的转换。

(2) 难点：E-R 图的设计和数据模型的优化，包括对现实世界进行抽象的能力，提取实

体、属性、实体型之间的联系，正确划分实体和属性的能力。如何利用关系数据理论指导数

据库的逻辑设计。

七、实验教学内容

实验项目(一) （12 学时）：数据库定义与操作语言

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

熟悉在 SQL Server 中创建数据库；

熟练掌握通过 SQL 语言对数据库进行操作。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(二) （10 学时）：安全性语言

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

熟悉通过 SQL 对数据进行安全性控制。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(三) （10 学时）：完整性语言

（1）项目类别：必做√ 选做□

 

116  

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

熟悉通过 SQL 对数据进行完整性控制。

（4）主要仪器：计算机

八、学时分配

章目 教学内容 教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 绪论 2 0

二 关系数据库 2 0 三 关系数据库标准语言 SQL 4 12 四 数据库安全性 2 10 五 数据库完整性 2 10 六 关系数据库理论 2 0

七 数据库设计 2 0

总计 48 16 32

九、课程考核方式

1.考核方式

笔试；闭卷。

2.成绩构成

总成绩=期末笔试成绩+实验成绩。

十、选用教材和参考书目

1.教材

《数据库系统概论》（第 5 版），王珊等著，高等教育出版社，2014 年。

2.参考书目

[1]《数据库系统基础》（第 6 版），李翔鹰等译，清华大学出版社，2011 年；

[2]《数据库系统教程》（第 2 版），叶小平等编，清华大学出版社，2012 年；

[3]《数据库系统概念》(第 6 版)，杨冬青等译，机械工业出版社，2012 年；

[4]《数据库系统概论(第 5 版)习题解析与实验指导》，王珊等编，高等教育出版

社，2015 年。

 

117  

《GIS 系统设计与开发》课程教学大纲 课程名称： GIS 系统设计与开发 课程类别：专业主干课

适用专业： 地理信息科学 考核方式：考试

总学时、学分： 64 学时 3 学分 其中实验学时： 32 学时

一、课程教学目的

《GIS 系统设计与开发》是由 GIS 理论与技术研究转向产业化的

桥梁。本课程在阐述 GIS 设计思想和方法的基础上，就 GIS 设计内容

与步骤，包括系统分析、总体设计、详细设计、数据结构设计、地理

数据库设计、模型库设计、网络设计、用户界面设计、接口设计等做

广泛讨论。 后教授工具型 GIS、应用型 GIS 设计及 GIS 专题应用。

通过本课程的学习，了解地理信息系统设计、开发的整个过程；

基本掌握地理信息系统通用功能模块的设计与开发；初步学会专业性

的地理信息系统功能模块的设计与开发。

二、课程教学要求

通过本课程的教学，使学生了解地理信息系统设计的特点、方法、

过程和实现技术；掌握应用型 GIS 在系统分析、总体设计、功能设计、

GIS 数据库详细设计、应用模型分析、输入与输出设计、系统实施、

系统管理与维护等方面的基本知识；懂得如何进行应用型 GIS 的设计。

三、先修课程

《面向对象程序设计》、《地理信息系统原理》

四、课程教学重、难点

教学重点：掌握系统分析、总体设计、功能设计、GIS 数据库详

细设计、应用模型分析、输入与输出设计、系统实施、系统管理与维

 

118  

护等方面基本知识；

教学难点：GIS 的总体设计、功能设计、GIS 数据库详细设计， GIS

二次开发。

五、课程教学方法与教学手段

讲授法、演示法、实验法、讨论法

六、课程教学内容

第一章 引论（1学时）

1.  教学内容 

(1)  什么是 GIS； 

(2) GIS的规范化与标准化； 

(3)  关于 GIS 设计。 

2．重、难点提示

(1)  教学重点: GIS规范化与标准化； 

(2)  教学难点: GIS规范化。 

第二章 GIS 设计思想与方法（1 学时）

1.  教学内容 

(1) GIS设计的理论基础——GIS工程学思想； 

(2)  结构化生命周期法； 

(3)  面向对象设计方法； 

(4)  原型法； 

(5) GIS基本设计方法比较与选择。 

2．重、难点提示

(1)  教学重点：GIS工程学思想、生命周期法和原型法、面向对象设计方法； 

(2)  教学难点：面向对象设计方法。 

第三章 系统定义（2 学时）

1.  教学内容 

(1)  系统定义的目标与任务； 

(2)  系统定义工具； 

(3)  系统可行性研究； 

(4)  系统需求调查和分析； 

 

119  

(5) GIS系统定义报告。 

2．重、难点提示

(1)  教学重点：系统定义方法、系统可行性研究； 

(2)  教学难点：系统定义。 

第四章 系统总体设计（4学时）

1.  教学内容 

(1)  总体设计的目标与任务； 

(2)  系统总体设计工具； 

(3) GIS软件体系结构设计； 

(4)  软、硬件环境配置方案设计； 

(5) GIS功能模块设计； 

(6) GIS接口设计； 

(7) GIS用户界面设计； 

(8) GIS系统总体设计报告。 

2．重、难点提示

(1)  教学重点：系统总体设计； 

(2)  教学难点：系统总体设计。 

第五章 系统详细设计（4学时）

1.  教学内容 

(1)  系统详细设计的目标与任务； 

(2)  系统详细设计的工具； 

(3) GIS系统详细设计报告。 

2．重、难点提示

(1)  教学重点：系统详细设计的任务、系统详细设计的工具； 

(2)  教学难点：系统详细设计的实现。 

第六章 空间数据库设计（4 学时）

1.  教学内容 

(1)  空间数据库设计的目的与任务； 

(2)  空间数据的组织与管理； 

(3)  空间数据库设计工具； 

(4)  空间数据库的概念设计； 

(5)  空间数据库的逻辑设计； 

(6)  空间数据库的功能设计； 

(7)  空间数据采集建库。 

 

120  

2．重、难点提示

(1)  教学重点：空间数据库设计过程与方法； 

(2)  教学难点：空间数据库的概念设计、逻辑设计。 

第七章 地理模型库设计（4 学时）

1.  教学内容 

(1)  地理模型； 

(2)  地理模型的建立； 

(3)  地理模型库。 

2．重、难点提示

(1)  教学重点：地理模型； 

(2)  教学难点：地理模型库。 

第八章 GIS 实施（4 学时）

1.  教学内容 

(1)  系统设计的评价； 

(2)  系统实施计划的制订； 

(3)  系统开发的组织管理； 

(4) GIS二次开发技术； 

(5)  程序代码的编写； 

(6)  系统的调试与安装； 

(7)  系统文档。 

2．重、难点提示

(1)  教学重点：系统实施的过程与组织管理； 

(2)  教学难点：系统实施的过程。 

第九章 GIS 测试与评价（2学时）

1.  教学内容 

(1) GIS软件测试； 

(2) GIS软件评价。 

2．重、难点提示

(1)  教学重点：GIS软件测试、GIS软件评价； 

(2)  教学难点：GIS软件测试。 

第十章 GIS 维护（2 学时）

1.  教学内容 

(1) GIS维护内容及组织保障； 

 

121  

(2) GIS软件维护； 

(3)  地理信息的管理与更新； 

(4) GIS安全与保密。 

2．重、难点提示

(1)  教学重点：GIS维护内容及组织保障； 

(2)  教学难点：GIS软件维护。 

第十一章 GIS 设计项目管理与质量保证（2学时）

1.  教学内容 

(1) GIS项目估算； 

(2) GIS项目进度安排； 

(3) GIS软件度量； 

(4) GIS项目风险分析； 

(5) GIS项目追踪与控制； 

(6) GIS软件质量保证。 

2．重、难点提示

(1)  教学重点：GIS项目风险分析和 GIS软件的质量保证； 

(2)  教学难点：GIS项目风险分析。 

第十二章 GIS 设计前瞻（2学时）

1.  教学内容 

(1)  多源异构平台下的地理数据互操作； 

(2)  面向服务的 GIS设计； 

(3)  网格 GIS； 

(4)  共相式 GIS设计。 

2．重、难点提示

(1)  教学重点：多源异构平台下的地理数据互操作实现的一般方法； 

(2)  教学难点：面向服务的 GIS设计、网格 GIS、共相式 GIS设计。 

七、实验教学内容

实验项目(一) （4学时）：系统定义

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

 

122  

1．了解系统定义过程；2．学会现状调查与分析整理；3．明确

系统性能和功能要求。

（4）主要仪器： PC 机

实验项目(二) （6学时）：系统总体设计

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

1．了解系统架构设计；2．制定系统软硬件配置方案；3．功能

模块设计；4．数据库总体设计。

（4）主要仪器： PC 机

实验项目(三) （6学时）：系统功能模块设计

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

1．系统功能模块设计。

（4）主要仪器： PC 机

实验项目(四) （6学时）：数据库详细设计

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

1.数据库逻辑模型设计；2.数据表和工作图层的命名规则；3．空

间数据分层；4.属性数据表定义。

（4）主要仪器： PC 机

 

123  

实验项目(五) （10 学时）：系统实现

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

1．系统设计评价；2．代码编写工作的组织和管理；3．数据库

建库；4．功能实现。

（4）主要仪器： PC 机

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  引论  1  0 

二  GIS设计思想与方法  1  0 

三  系统定义  2  4 

四  系统总体设计  4  6 

五  系统详细设计  4  6 

六  空间数据库设计  4  6 

七  地理模型库设计  4  0 

八  GIS实施  4  10 

九  GIS测试与评价  2  0 

十  GIS维护  2  0 

十一  GIS设计项目管理与质量保证 2  0 

十二  GIS设计前瞻  2  0 

总计  64  32  32 

九、课程考核方式

1.考核方式：

闭卷

2.成绩构成：

平时成绩：以课堂提问以及实验报告为参考；期末成绩：笔试。

十、选用教材和参考书目 

 

124  

1. 教材

《GIS 设计与实现》（第 2版），李满春等编，科学出版社，2011 年。

2. 主要参考书目 

［1］《GIS 空间分析原理与方法》（第 3 版），刘湘南等编，科学出版社，2017

年；

［2］《GIS 空间分析基础教程》，田水中等编，武汉大学出版社，2018 年；

［3］《ArcGIS 地理信息系统空间分析实验教程》（第 2 版），汤国安主编，科学

出版社，2018 年；

［4］《地理信息系统教程》（第 1版），汤国安等编，高等教育出版社，2007 年；

［5］《地理信息系统原理与方法》（第 2版），吴信才等编，电子工业出版社，2009

年；

［6］《空间分析》（第 2版），郭仁忠等编，高等教育出版社，2003 年。 

 

125  

《地理科学导论》课程教学大纲

课程名称：地理课程导论 课程类别：专业选修课

适用专业：地理科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

《地理科学导论》是地理科学专业的专业基础课，主要是向学生

简要系统的介绍地理学的发展历程，地理学思想，地理学内容，地理

学基本的地理过程和规律，以及地理学价值和作用。使本专业学生总

体上把握地理学的发展脉络，形成地理学整体观念，明确专业学习任

务，尽快适应大学的学习方法，提高学习针对性、目的性和自觉性，

能结合自己的志向和兴趣进行有目的的学习，提高学生的实践创新能

力，完善其知识结构。

二、课程教学要求

掌握地理学学科体系、研究对象、研究核心内容和研究范式；掌

握地理学主要理论与规律；理解地理学价值与作用。

三、先修课程

无

四、课程教学重、难点

课程重点：地理学主要价值与作用，地理学主要理论和规律，地

理学思想与方法。

课程难点：激发学生的学习地理持久兴趣，促进学生形成完整的

地理科学知识体系和理论体系。掌握地理科学的思想和前沿。

五、课程教学方法与教学手段

 

126  

主要以讲座+讨论的形式进行，结合专业知识、研究方向，运用

文字、图片、视频等多种教学媒体，对相关专业方向及其与相关学科

的联系进行讲解，同时介绍地理各专业或方向发展前景、就业前景和

就业领域。

六、课程教学内容

第 1 章 绪论（2学时） 

1．教学内容

(1) 地理与地理科学

(2) 地理科学的研究对象

(3) 地理科学的学科性质

(4) 地理科学的学科特征

(5) 地理学家与价值

2．重、难点提示

(1) 地理科学的学科特征

(2) 地理科学的研究对象

第 2 章 地理系统的空间结构（3学时）

1．教学内容

(1) 行星地球的宇宙环境

(2) 地球系统的基本特征

(3) 地球表层空间系统

(4) 地球系统的空间效应

2．重、难点提示

地球表层空间系统。

第 3 章 地理系统的基本过程（6学时）

1．教学内容

(1) 气候过程

(2) 水文过程

 

127  

(3) 地貌过程

(4) 生态-环境过程

(5) 空间经济过程

(6) 人口过程

(7) 文化过程

2．重、难点提示

(1) 气候过程

(2) 水文过程

(3) 地貌过程

(4) 生态-环境过程

(5) 空间经济过程

(6) 人口过程

(7) 文化过程

第 4 章 地理系统的基本原理（6学时）

1．教学内容

(1)  科学理论概述

(2)  地理科学的理论结构

(3)  地理科学基本原理和理论 

(4)  地理科学的思想流派 

2．重、难点提示

区域分原理、区域综合原理、距离衰减原理 

第 5 章 地理科学的规律（5 学时）

1．教学内容

(1) 地域分异规律

(2) 地域综合规律

(3) 地域演化规律

2．重、难点提示

地理主要原理、地域分异规律

 

 

128  

第 6 章 地理科学的发展简史（1学时）

1．教学内容

(1)  古代地理学

(2)  近代地理学

(3)  现代地理学 

2．重、难点提示

近代地理学。 

第 7 章 地理科学的学科体系（1学时）

1．教学内容

(1)  地理科学的体系构建

(2)  地理科学的主要学科

(3)  地理学科的相邻学科 

2．重、难点提示

(1)  地理科学的体系构建 

(2)  地理科学的主要理论 

第 8 章 地理科学的研究方法（4学时）

1．教学内容

(1)  科学研究方法概述

(2)  科学研究的一般方法

(3)  地理学研究的特殊方法 

(4)  地理学研究的程序和模式 

(5)  系统动力学方法 

2．重、难点提示

(1)  地理学研究的特殊方法 

(2)  科学研究的一般方法

第 9 章 地理科学的应用领域（2学时）

1．教学内容

(1)  地理学价值的内涵

(2)  地理科学与社会发展

 

129  

(3)地理建设与地理工程 

2．重、难点提示

地理学价值的内涵 

第 10 章 “3S”技术与现代地理学的发展（4 学时）

1．教学内容

(1) GIS的内涵

(2) RS的内涵

(3) GPS的内涵 

(4)大数据与地理科学 

2．重、难点提示

GIS的内涵 

七、学时分配

章目 教学内容 教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 地理科学的基本问题 2

二 地理系统的空间结构 3

三 地理系统的基本过程 6

四 地理系统的基本原理 6

五 地理科学的理论 5

六 地理科学的发展简史 1

七 地理科学的学科体系 1

八 地理科学的研究方法 4

九 地理科学的应用领域 2

十 “3S”技术与现代地理学的发展 2

总计 32 32

八、课程考核方式

1.考核方式：

开卷考试。

2.成绩构成

考试成绩+平时成绩。

九、选用教材和参考书目 

 

130  

［1］《人文地理学》（第 2 版），赵荣，王恩涌，张小林等编，高等教育出版社，

2006 年；

［2］《综合自然地理学》（第 3 版），刘南威，郭有立，张争胜编，科学出版社，

2017 年；

［3］《当代地理学要义——概念、思维与方法》，萨拉·L.霍洛韦编，商务出版

社，2008 年；

［4］《地理科学导论》（第 2版），白光润编，高等教育出版社，2007 年；

［5］《演化经济地理学手册》（第 2版），让·博西玛，让·马丁编，商务出版社，

2016 年。

 

 

131  

《地理信息科学概论》课程教学大纲

课程名称：地理信息科学概论 课程类别：专业选修课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

地理信息科学导论是地理信息科学专业学生的一门学科基础选

修课。该课程以哲学思维与地理信息科学为基础，介绍了地理信息科

学的一般原理，其形成与发展的过程，及地理信息科学的主要组成部

分， 后对地理信息科学的产业前景进行了分析。教学目的是使学生

了解和掌握地理信息科学的总体概念，为后面的专业学习打下基础。

二、课程教学要求

通过学习，了解国内外地理信息科学理论的起源、发展与主要内

容，熟悉地理信息系统技术发展的基础理论和方法支撑体系，重点掌

握本体论、认识论及语言学理论对于地理信息科学理论形成的影响及

其扮演的重要角色，并且形成相应的研究兴趣。

三、先修课程

无

四、课程教学重、难点

1. 地理信息科学的发展历程和总体目标。

2. 地理信息科学的核心内容。

3. 哲学本体论和信息本体论的基本概念，它们在地理信息模型构

建、表达和处理中的运用，以及在地理知识工程中应用的原理和

方法。

 

132  

4. 认识论的基本概念，空间认知中主体与环境的互动机制，以及

认知结构在地理信息模型构建、人机交互等领域的应用。

5. 语言学和符号学的基本原理、空间语言学在地理信息概念模型、

信息结构建模及智能信息处理中的应用方法论。

6. 地理信息科学与计算科学、信息科学联系层面的 新技术体系

及主要关注问题。

7. 地理信息科学实践活动的类型、需求、实现方法和发展前

五、课程教学方法与教学手段

主要采用课堂讲授结合文献导读进行。课程教学材料主要采用英

文，课堂讲授以中文进行，结合专业文献阅读进行。

教学方法上主要体现启发式、理论性和前沿性，教学环节主要围

绕学生对于哲学、信息科学及社会学等相关学科研究方法及其对于地

理信息科学理论的影响展开，使学生通过听课和文献阅读达到教学目

标。

六、课程教学内容

第一章 绪 论（2学时）

1．教学内容

(1) 地理信息系统

(2) 地理信息科学的发展历程

(3) 地理信息科学的发展总体目标

2．重、难点提示

重点让学生了解地理信息科学的发展历程和总体目标

第二章 地理信息科学（6学时）

1．教学内容

(1) 科学理论与方法

 

133  

(2) 地理信息科学理论的内容体系

(3) 地理信息科学的中短期研究领域

(4) 地理信息科学的意义与现状

2．重、难点提示

重点使学生了解地理信息科学的核心内容

第三章 空间本体理论（4学时）

1．教学内容

(1) 哲学本体与信息本体定义

(2) 本体论的不同学派及其特点

(3) 信息本体的作用

(4) 地理信息本体的基本问题

(5) 地理知识工程

2．重、难点提示

重点介绍哲学本体论和信息本体论的基本概念，它们在地理信息模型构建、表达和处理

中的运用，以及在地理知识工程中应用的原理和方法。

第四章 空间认知理论（4学时）

1．教学内容

(1) 认识论的基本概念及定义

(2) 空间认知中主体与环境的互动

(3) 认知结构与地理信息建模

(4) 主体实验

(5) 人机界面与认知模型

2．重、难点提示

重点介绍认识论的基本概念，空间认知中主体与环境的互动机制，以及认知结构在地理

信息模型构建、人机交互等领域的应用。

第五章 空间语言学理论（4 学时）

1．教学内容

(1) 符号学与语言学

(2) 语言学基本原理

(3) 空间语言学概念模型

(4) 语言信息结构

(5) 地理信息智能处理

2．重、难点提示

重点介绍语言学和符号学的基本原理、空间语言学在地理信息概念模型、信息结构建模

 

134  

及智能信息处理中的应用方法论。

第六章 地理信息技术体系（6 学时）

1．教学内容

(1) 计算科学及其基本原理

(2) 地理数据、模型及表达

(3) 地理计算与信息处理

(4) 地理信息技术体系

2．重、难点提示

从理论高度和宏观层面介绍地理信息科学与计算科学、信息科学联系层面的 新技术体

系及主要关注问题，使学生对于地理信息科学相关的技术体系发展有比较清晰的把握。

第七章 地理信息应用与实践（6学时）

1．教学内容

(1) 地理信息科学实践

(2) 实践活动的领域分析

(3) 实践目标与支撑理论与技术

(4) 地理信息科学实践的发展前景

2．重、难点提示

从理论高度和宏观层面介绍地理信息科学实践活动的类型、需求、实现方法和发展前

景。

七、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一 绪论 2

二 地理信息科学 6

三 空间本体理论 4

四 空间认知理论 4   

五 空间语言学理论 4   

六 地理信息技术体系 6   

七 地理信息应用与实践 6   

总计 32 32   

八、课程考核方式

1.考核方式：

 

135  

开卷

2.成绩构成：

平时成绩：以课堂提问以及作业为参考；期末成绩：笔试。

九、选用教材和参考书目 

［1］《测绘学概论》（第 2版），宁津生，武汉大学出版社，2008 年；

［2］《现代地图学》，廖克，科学出版社，2010 年；

［3］《地理信息系统教程》（第 1版），汤国安等著，高等教育出版社，2007 年。

 

136  

《计算机辅助制图》实验教学大纲

课程名称：计算机辅助制图 课程类别：专业选修课

适用专业：地理信息科学 所属实验室：地理信息系统实验室

实验学时、学分： 32 学时 1 学分

一、实验教学目的

本实验课程的基本目的是让学生掌握用 AutoCAD2014 进行制图

的基本步骤、方法，能独立运用此软件上机完成一个制图项目。教学

内容“精要”、清晰易懂，让学生较轻松地全面地熟悉和了解

AutoCAD2014 的基本内容和制图方法，基本能自如运用。在初步掌握

上述内容的基础上，达到增强学生动手能力、提高学生素质的基本目

的。

二、实验教学要求

要求学生掌握专业所需的 CAD 基本知识和应用技巧，基本绘图命

令和编辑命令，了解绘图的基本方法和 CAD 平台的二次开发技术，能

应用 CAD 绘制地形图等图形。

三、对学生的指导和要求

（一）指导学生对 AutoCAD 启动；使用界面介绍；AutoCAD 绘图

的基本常识。创建新图形及绘图的基本操作命令掌握。图形中添加注

释文本；利用绘图辅助工具进行精确绘图；查询距离、坐标。图层的

使用。编辑的操作。图块建立、插入、属性。尺寸样式、方法、编辑。

缩放、平移。设计中心的基本操作。打印输出等。每次实验课前预习，

做到心中有命令，手上有操作。

（二）要求学生在掌握以上命令的同时，还需熟练应用 AutoCAD

 

137  

的坐标系统。多段线和样条曲线的编辑；面域的操作。图形中添加注

释文本类型的设置、编辑。图层理解、图层特性理解。图形编辑对象

的选择及准确编辑。图块属性。设置尺寸标注样式。动态缩放。利用

设计中心组织新图。模型空间、图纸空间和布局概念理解等内容。

让学生从实践入手，以现场操作让学生直观地认识AutoCAD2014，

进而揭示计算机制图的机理，并辅助多媒体教学，结合上机练习巩固

学生所学知识；使学生从感性认识上升到理性认识，帮助学生提高水

平，融会贯通，灵活运用，逐步掌握 AutoCAD2014 制图的技术和方法。

四、实验考核方式

1.考核方式：开卷笔试

2.成绩构成：实验作业和结课大作业

五、实验教学内容

实验项目(一)：AutoCAD2014 基础知识（2学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的和要求：

主要目的：让学生熟悉了解以下操作功能 

  ①  AutoCAD2014 的基本功能：绘制与编辑图形；标注图形尺寸；

渲染图形；图形显示；绘图实用工具；打印图形；图纸集管理器；插

入与更新字段；创建表；增强的工具选项板；增强的图层特性管理器；

增强的打印功能； 

②AutoCAD2014的启动； 

 

138  

③AutoCAD2014 工作界面：标题栏；菜单栏；快捷菜单；工具栏；

绘图窗口；命令行与文本窗口；状态行；   

④AutoCAD2014 的基本操作：命令输入方式；命令的重复、撤消、

重做；  AutoCAD数据的输入；图形文件管理；   

⑤选择对象：  确定对象选择模式和方法。   

要求：完成课后习题，对以下重难点加深学习和了解 

①   AutoCAD 2014基本功能和新增功能； 

②   中文版 AutoCAD 2014的工作界面； 

③ 中文版 AutoCAD 2014的基本操作和选择对象。 

（4）主要仪器：

计算机

实验项目(二)：AutoCAD2014 基础知识（3学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的和要求：

主要目的：让学生熟悉了解以下操作功能

①绘图环境设置：设置参数选项；设置图形单位；自定义工具栏；

设置绘图图限；

②图层管理：创建图层；创建新图层；设置图层的颜色；线型设置；

线宽设置；

③管理图层：图层的控制；切换当前层。

要求：完成课后习题，对以下重难点加深学习和了解

 

139  

①绘图环境设置；

②图层管理。

（4）主要仪器：

计算机

实验项目(三)：AutoCAD2014 基础知识（5学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的和要求：

主要目的：让学生熟悉了解以下操作功能

  ①绘制直线、射线和构造线：绘制直线；绘制射线；绘制构造线； 

②绘制矩形、正多边形：绘制矩形；绘制正多边形；   

③绘制圆和圆弧；绘制圆；绘制圆弧；               

④绘制椭圆和椭圆弧：绘制椭圆；绘制椭圆弧； 

⑤创建点对象：点的样式设置；点的绘制；定数等分对象；定距等

分对象； 

⑥绘制与编辑多线：绘制多线；创建多线样式；设置多线组成元素

的特性；设置多线特性；编辑多线  ； 

⑦绘制与编辑多段线  ：绘制多线段；编辑多段线； 

⑧绘制与编辑样条曲线：绘制样条曲线；编辑样条曲线； 

⑨图块：图块概述；图形中使用块：图块的属性：图块和属性的编

辑与管理： 

⑩图案填充：图案填充选项卡；确定填充区域；高级选项卡；渐变

 

140  

色选项卡；边界关联；双向填充；图案填充分解； 

AutoCAD 2014新功能：插入字段。 

要求：完成课后习题，对以下重难点加深学习和了解

①圆、矩形、正多边形、多段线；

②块、图案填充。

（4）主要仪器：

计算机

实验项目(四)：二维图形编辑命令（5学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的和要求：

主要目的：让学生熟悉了解以下操作功能

    ①常用编辑命令：移动、旋转；删除与恢复；复制、阵列、偏移和

镜像；修剪、延伸、缩放、拉伸和拉长； 倒角、圆角、分解和打断；

特性与特性匹配；

②夹点编辑：拉伸对象；移动对象；旋转对象；缩放对象；镜像对

象；绘制矩形。

要求：完成课后习题，对以下重难点加深学习和了解

①复制、阵列、偏移和镜像；倒角、圆角、分解和打断； 特性与

特性匹配；

②旋转对象；镜像对象。

（4）主要仪器：

 

141  

计算机

实验项目(五)：精确绘图（4学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的和要求：

主要目的：让学生熟悉了解以下操作功能

①使用坐标系： AutoCAD2014 中的坐标系；控制坐标的显示；

②修改用户坐标系：辅助定位；栅格命令；捕捉命令；正交命令；

③草图设置对话框；

④对象捕捉：对象捕捉模式；对象捕捉模式的设置；对象捕捉的

执行方式；自动捕捉设置；

⑤自动追踪：极轴追踪；对象捕捉追踪；

⑥ 图形显示控制：图形的缩放；平移视图；鸟瞰视图；重画和重

生成；

⑦绘图方法和步骤：绘图方法；绘图步骤。

要求：完成课后习题，对以下重难点加深学习和了解

①使用坐标系；

②使用捕捉、栅格和正交；

③使用对象捕捉、自动追踪。

（4）主要仪器：

计算机

实验项目(六)：文字与表格（2学时）

 

142  

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的和要求：

主要目的：让学生熟悉了解以下操作功能

    ①文本输入格式；

②文本输入：单行文本输入与编辑；多行文本输入与编辑；

③输入特殊符号：利用单行文字命令输入特殊符号；利用多行文

字命令输入特殊符号；

④ 创建表格样式和表格：设置新建表格样式；设置表格的数据、

列标题、标题样式；创建表格；编辑表格和表格单元。

要求：完成课后习题，对以下重难点加深学习和了解

①设置文本格式、输入文本及特殊符号；

②创建表格和表格样式。

（4）主要仪器：

计算机

实验项目(七)：图形标注（3学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的和要求：

主要目的：让学生熟悉了解以下操作功能

①尺寸标注的规则与组成：尺寸标注的规则；尺寸标注的组成；

创建尺寸标注的步骤；

 

143  

②创建与设置标注样式：新建标注样式；设置直线和箭头；设置

文字；设置调整；设置主单位；设置单位换算；设置公差；

③尺寸标注：创建线性尺寸标注；创建对齐尺寸标注；创建基线

和连续尺寸标注；创建直径尺寸标注；创建半径尺寸标注；创建圆

心标注；创建角度尺寸标注；创建坐标尺寸标注；创建快速尺寸标

注；创建引线标注；

④编辑尺寸标注：拉伸标注；倾斜尺寸界线；调整标注位置；编

辑标注文字；尺寸变量替换；尺寸编辑；尺寸文本位置修改；

⑤尺寸标注的关联性：修改关联标注；重新关联标注尺寸。

要求：完成课后习题，对以下重难点加深学习和了解

①尺寸标注的规则、尺寸标注的组成、创建标注样式；

②线性、对齐、连续与基线标注；

③半径、直径、引线、快速和尺寸标注的关联性。

（4）主要仪器：

计算机

实验项目(八)：块操作（2学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的和要求：

主要目的：让学生熟悉了解以下操作功能

    ①块的概念及特点； 

②块生成命令；用 Block命令生成块；利用对话框生成块； 

 

144  

③插入块：利用对话框插入块；利用 Insert命令插入块；利用Minsert

命令插入多个块； 

④块存储； 

⑤基点的确定； 

⑥图形文件的插入：使用对话框插入图形文件；使用拖动法插入图

形文件； 

⑦用 Explode命令分解块； 

⑧块与图形文件及图层； 

⑨块的属性：定义块的属性；修改块的属性；块的属性显示。 

要求：完成课后习题，对以下重难点加深学习和了解

①利用对话框插入块；利用 Insert 命令插入块；利用 Minsert 命令

插入多个块； 

②块与图形文件及图层； 

③定义块的属性；修改块的属性；块的属性显示。 

（4）主要仪器：

计算机

实验项目(九)：外部参照（2学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的和要求：

主要目的：让学生熟悉了解以下操作功能

      ①使用外部参照：启动外部参照；外部参照对话框；

 

145  

②编辑外部参照：启动外部参照工具栏；参照编辑工具栏；参照编

辑工具栏应用；

③管理外部参照：启动外部参照管理； 外部参照管理器；

④外部参照的插入和管理。

要求：完成课后习题，对以下重难点加深学习和了解

①参照类型；

②路径类型；

③编辑外部参照。

（4）主要仪器：

计算机

实验项目(十)：绘制与修改三维图形（2学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的和要求：

主要目的：让学生熟悉了解以下操作功能

  ①三维绘图基础知识： 视点设置；多视口命令的使用；消隐；着

色；设置系统变量；在三维空间中定点；

②三维线框模型：点；三维直线；三维多段线；圆；

③三维曲面模型：三维面； 三维多边形网格；基本表面；旋转曲

面；平移曲面；直纹曲面；边界曲面；

④三维实体模型：基本三维模型；基于母线生成三维实体；

⑤编辑实体：布尔运算； 实体面编辑；实体边编辑；旋转、阵列、

 

146  

镜像和对齐三维实体；

⑥使用二维命令编辑三维实体；

⑦切割和剖切三维实体。

要求：完成课后习题，对以下重难点加深学习和了解

①视点设置；

②在三维空间中定点；

③平移曲面；

④拉伸；

⑤并集、差集、交集。

（4）主要仪器：

计算机

实验项目(十一)：图形输入输出与打印（2学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的和要求：

主要目的：让学生熟悉了解以下操作功能

  ①图形的输人输出： 图形的输入；图形的输出；

②模型空间和图纸空间：模型空间；图纸空间； 模型窗口；布局

窗口；

③浮动视口：特殊形状视口； 多视口布局；

④布局图设置：创建布局图；管理布局图；

⑤打印出图：页面设置； 视口调整；设置比例尺；打印预览； 打

 

147  

印出图。

要求：完成课后习题，对以下重难点加深学习和了解

①插入 OLE 对象；

②在模型空间与图纸空间之间切换；

③创建布局视图；

④使用浮动视口；

⑤将图形打印为图纸。

（4）主要仪器：

计算机

六、学时分配

序号  实验项目  学时 

一  AutoCAD2014 基础知识 2

二    AutoCAD 绘图环境设置和图层管理  3

三  二维图形编辑命令 5

四  绘图命令 5 

五  精确绘图  4 

六  文字与表格 2 

七  图形标注 3 

八  块操作 2 

九  外部参照 2 

十  绘制与修改三维图形 2 

十一  图形输入输出与打印 2 

合计  32 32 

七、推荐教材与辅助教学资料

1.推荐教材 

《AutoCAD2014 绘图基础与工程应用教程》，李奉香、邹建荣编，华中科技大

学出版社，2017 年。

2.辅助教学资料 

[1]《建筑 CAD 项目化教程 AutoCAD2014》，张喆、杨其建编，华中科技大学出版

 

148  

社，2015 年；

[2]《中文版 AutoCAD2014 实用教程》，人民邮电出版社，2015 年；

[3]《AutoCAD 2014 中文版教程》，程绪琦编，电子工业出版社，2014 年；

[4]《土木工程 CAD 基础》（第 2版），邓梵主编，华中科技大学出版社，2014 年；

[5]《AutoCAD2014 中文版从入门到精通》，北京希望电子出版社，2017 年。

 

149  

《空间数据误差理论基础》课程教学大纲

课程名称：空间数据误差理论基础 课程类别：专业选修课

适用专业：地理信息科学 考核方式： 考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

该课程是地理信息科学专业的一门专业选修课，直接为大地

测量学、摄影测量等专业课提供处理测量数据和分析测量精度的

理论和方法。要求学生理解误差理论，掌握本专业基本的数据处

理方法以及精度评定的方法，为后续专业课的学习打好基础。

二、课程教学要求

通过本课程学习要求学生掌握条件平差，间接平差等基本平

差方法的原理以及平差过程；具有解决平差问题（如水准网、导

线网等平面控制网）的能力；并学会进行精度评定。

三、先修课程

《高等数学》、《测量学》

四、课程教学重、难点

掌握平差原理、平差模型建立、误差传播及精度评定的经典

内容，掌握各种平差模型的基础方程推导及它们之间的转换关系，

掌握误差分布与平差参数的统计检验的基本内容，了解近代平差

概论中的一些平差方法的思想，并具有综合运用所学知识分析问

题和解决问题的能力。

五、课程教学方法与教学手段

课程综合课堂的讲授、习题、讨论及课外资料的查询、分析等方

 

150  

法来传授知识。教学手段主要利用多媒体开展，课外资料查询、分析

利用网络、图书馆进行。

六、课程教学内容

第一章 绪论（2学时） 

1．教学内容

(1) 观测误差

(2) 测量平差学科的研究对象

(3) 测量平差的简史和发展

(4) 本课程的任务和内容

2．重、难点提示

观测误差的来源以及观测误差的分类

第二章 误差分布与精度理论指标（4 学时） 

1．教学内容

(1) 正态分布

(2) 偶然误差规律性

(3) 衡量精度指标

(4) 精度、准确度与精确度

(5) 测量的不确定度

2．重、难点提示

偶然误差的统计特性，衡量精度的指标

第三章 协方差传播率及权（4 学时） 

1．教学内容

(1) 数学期望的传播

(2) 协方差传播率

(3) 协方差传播率的应用

(4) 权与定权的常用方法

(5) 协因数和协因数传播率

(6) 由真误差计算中误差及其实际应用

(7) 系统误差的传播

2．重、难点提示

 

151  

协因数以及协方差传播率 

第四章 平差数学模型与最小二乘原理（4学时） 

1．教学内容

(1) 测量平差概述

(2) 函数模型

(3) 函数模型的线性化

(4) 测量平差的数学模型

(5) 参数估计与 小二乘原理

2．重、难点提示

教学难点： 小二乘原理 

第五章 条件平差（6 学时） 

1．教学内容

(1) 条件平差原理

(2) 条件方程

(3) 精度评定

(4) 条件平差公式汇编和水准网平差示例

2．重、难点提示

(1) 重点：法方程

(2) 难点：精度评定

第六章 附有参数的条件平差（4学时） 

1．教学内容

(1) 附有参数的条件平差

(2) 精度评定

(3) 公式汇编和示例

2．重、难点提示

(1) 重点：函数模型的建立

(2) 难点：法方程组成

第七章 间接平差（4 学时） 

1．教学内容

(1) 间接平差原理

(2) 误差方程

 

152  

(3) 精度评定

(4) 间接平差公式汇编和水准网平差事例

(5) 间接平差特例-----直接平差

(6) 三角网坐标平差

(7) 测边网坐标平差

(8) 导线网间接平差

2．重、难点提示

(1) 重点：间接平差法方程。

(2) 难点：导线网函数模型的建立

第八章 附有限制条件的间接平差（4 学时） 

1．教学内容

(1) 附有限制条件的间接平差原理

(2) 精度评定

(3) 公式汇编和事例

2．重、难点提示

(1) 重点：函数模型的建立。

(2) 难点：法方程的组成

七、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一 绪论 2

二 误差分布与精度指标 4

三 协方差传播率及权 4

四 平差数学模型与 小二乘原理 4

五 条件平差 6

六 附有参数的条件平差 4

七 间接平差 4

八 附有限制条件的间接平差 4

总计 32 32

八、 课程考核方式

1.考核方式：

笔试，开卷.

2.成绩构成

本课程每学期的总评成绩构成：平时成绩和期末考试。

 

153  

九、选用教材和参考书目 

［1］《误差理论与测量平差基础》，武汉大学测绘学院测量平差学科组编，武汉

大学出版社，2016 年；

［2］《误差理论与测量平差基础》，金日守主编，测绘出版社，2011 年；

［3］《测量平差基础》，於宗俦主编，测绘出版社，1983 年；

［4］《误差理论与测量平差基础》，朱建军主编，测绘出版社，2013 年；

［5］《测量平差》，刘仁钊主编，武汉大学出版社，2012 年。

 

154  

《大学物理》课程教学大纲 课程名称：大学物理 课程类别：专业选修课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

本课程为理工科非物理类大学本科生必修的一门学科基础课

程。通过本课程的学习，应使学生对物理学所研究的各种运动形式

以及它们之间的联系有比较全面和系统的认识。要求学生对物理学

中的基本概念、基本理论、基本方法能够有比较正确的理解，并具

有初步应用的能力。

二、课程教学要求

理论和知识方面：

在本课程的各个教学环节中，要注意培养和训练学生严肃的科

学态度，严格的科学作风和科学的思维方式；要重视培养学生应用

所学知识分析与解决问题的能力和独立获取知识的能力。要求学生

在学习的过程中注意培养分析、综合、演绎、归纳、类比、联想、

试探等科学研究方法，培养如何发现和提出问题、建立概念、利用

已有的知识提出可行的解决方案，培养创新意识和创新能力，以及

辩证的唯物主义世界观。

三、先修课程

《高等数学》

四、课程教学重、难点

第一章 绪论

 

155  

教学重、难点：无

第二章 运动和力

教学重、难点：掌握质点运动的物理规律和数学描述形式；学会

用牛顿运动定律处理应用和实际问题.圆周运动的切向加速度及法向

加速度、利用牛顿运动定律解决变力作用下的运动问题。

第三章 运动的守恒和守恒律

教学重、难点：掌握动量、能量、角动量的概念以及动量守恒、

机械能守恒、角动量守恒.应用守恒定律分析问题的思想和方法.

第四章 刚体定轴转动

教学重、难点：重点：定轴转动情况下的转动定律、角动量守恒

定律.难点：转动惯量的理解、角动量守恒定律的应用分析

第五章 机械振动和机械波

教学重、难点：重点：谐振动的表达式、旋转矢量法、同一直线

上两个同频率谐振动的合成、平面简谐波的波函数.难点：旋转矢量

法、平面简谐波的波函数.

第六章 热力学基础

教学重、难点：重点：热力学第一定律.难点：热力学第一定律的

应用、热力学第二定律的理解.

第七章 静止电荷的电场

教学重、难点：重点：掌握高斯定理、静电场环路定理.难点：利

用高斯定理计算均匀电场强度.

第八章 恒定电流的磁场

 

156  

教学重、难点：重点：安培环路定律及应用、安培力计算.难点：

安培环路定律及应用。

第九章 电磁感应

教学重、难点：重点：电磁感应定律、动生电动势.难点：法拉

第电磁感应定律。

五、课程教学方法与教学手段

以教师讲授为主，辅以学生自学、教师答疑，并以图示法，课堂

讨论法为辅，利用多媒体课件教学。

六、课程教学内容

第一章 运动和力（4 学时） 

1． 教学内容

（1）质点运动的基本规律和概念

（2）圆周运动的基本规律和物理描述

（3）相对运动

（4）牛顿三大运动定律

第二章 运动守恒和守恒律（4 学时） 

1．教学内容

（1）动量的概念和动量定理，守恒定律

（2）功和动能的概念，动能定理

（3）保守力和势能

（4）机械能守恒定律

（5）质点的角动量和角动量守恒

第三章 刚体的定轴转动（4 学时） 

1．教学内容

（1）刚体定轴转动动能和转动惯量

（2）刚体定轴转动定律

 

157  

（3）刚体定轴转动角动量守恒

第四章 机械振动和机械波（4 学时） 

1．教学内容

（1）谐振动的基本特征和表达形式

（2）同一直线上同频率谐振动的合成规律

（3）机械波的产生和传播，平面简谐波的表示形式

第五章 热力学基础（4学时） 

1． 教学内容

（1）热力学第一定律

（2）热力学第一定律在理想气体准静态过程的应用

（3）热力学第二定律和卡诺定理

第六章 静止电荷的电场（4 学时） 

1．教学内容

（1）库仑定律与电场强度

（2）高斯定理与静电场环路定理

（3）导体的静电平衡和电荷分布规律

第七章 恒定电流的磁场（4 学时） 

1．教学内容

（1）磁感应强度

（2）高斯定理

（3）安培定律

第八章 电磁感应（4 学时） 

1．教学内容

（1）电磁感应定律

（2）动生电动势

（3）自感和互感

（4）麦克斯韦方程组

七、学时分配

 

158  

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一 运动和力 4

二 运动守恒和守恒律 4

三 刚体的定轴转动 4

四 机械振动和机械波 4

五 热力学基础 4

六 静止电荷和电场 4

七 恒定电流的磁场 4

八 电磁感应 4

总计 32 32

八、课程考核方式

1.考核方式：

本课程的考核方式为平时检测、实验操作和期末考试两种。期末考试为闭卷、

笔试。

2.成绩构成：

实验成绩和期末成绩

九、选用教材和参考书目 

1.教 材：

 《普通物理学简明教程》，胡盘新,汤毓骏，高等教育出版社. 2017 年。

2.主要参考书目：

［1］《大学物理教程》．上海交通大学物理教研室等编 上海交通大学出版社，2016

年；

［2］《大学物理教程》，吴锡珑编，高等教育出版社．2017 年；

［3］《大学物理学》，张三慧编，清华大学出版社．2015 年。

 

159  

《大地测量学基础》课程教学大纲

课程名称：大地测量学基础 课程类别：专业选修课

适用专业：地理信息科学 考核方式： 考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

大地测量学是研究精确测定和描绘地面控制点空间位置及其变

化的学科，是地球科学的重要分支，是测绘科学的基础学科，也是应

用学科，是高等学校测绘工程专业一门必修的主干专业基础课程，在

测绘专业的课程设置和专业教育中占有重要的地位和作用。它主要以

各种工程建设、城镇建设和土地规划与管理等为服务对象。课程教学

的主要内容是研究建立和维持高科技水平的工程和国家水平控制网

及精密水准网的原理和方法、研究获得高精度测量成果的仪器及其使

用方法、研究测量数据获取、处理及管理的理论和方法。

二、课程教学要求

理论与实践的紧密结合是《控制测量学》课程的基本特点，通过

本课程的学习，要求学生在掌握坐标系建立、控制网布设、施工作业

组织、数据处理的基本理论、基本知识的前提下，还应具备较强的动

手能力，即野外数据采集、内业数据处理的综合能力。具体应达到以

下要求：

1）系统掌握各等级水平控制网和高程控制网的布设原理、方法

及观测手段与方法；

2）理解精密光学、电子测量仪器的基本原理与操作；

3）系统掌握各等级水平控制网和高程控制网数据处理的基本原

 

160  

理和方法；

4）理解国家和工程控制网坐标系建立、坐标间的相互转换的基

本概念及应用；

5）掌握计算机在控制测量中的应用方法及大地测量数据库的建

立。

三、先修课程

《数字化测图原理与方法》、《高等数学》

四、课程教学重、难点

要求学生理解大地测量学的基本概念，测绘基准和测绘系统的基

本理论。对大地测量控制网的构成及规格有一个概念性的了解，理解

大地控制网的作用、布设方案和建网方法。初步掌握地球重力场理论，

明确各类高程系统的概念。熟悉地球椭球的有关数学性质，掌握地面

观测元素归算到椭球面的计算方法。掌握高斯投影的基本原理和计算

方法。理解大地坐标系的建立方法和我国的各种大地坐标系。熟悉主

要常用公式的推导并学会使用这些公式。

五、课程教学方法与教学手段

课程综合课堂的讲授、习题、讨论及课外资料的查询、分析等方

法来传授知识。教学手段主要利用多媒体开展，课外资料查询、分析

利用网络、图书馆进行。

六、课程教学内容

第一章 大地测量技术概论（2 学时） 

1．教学内容

(1) 大地测量学的任务、作用、分类和发展简史

 

161  

(2) 大地控制网的建立

2．重、难点提示

(1) 了解大地测量各类野外观测仪器，

(2) 理解角度、距离、天文经纬度和方位角、伪距、相位差、重力、时间延迟等观测量

的定义。

(3) 对三维控制网、水平控制网、高程控制网和重力网的构成有一个概念性的了解，

(4) 理解大地网的布设方案和建网方法，对我国大地网的精度仅作一般性的了解。

第二章 大地水准面与高程系统（2学时） 

1．教学内容

(1) 地球重力场理论

(2) 各类高程系统

(3) 不同高程系统间相互转换的关系

2．重、难点提示

(1) 掌握地球重力场理论，

(2) 理解高程基准和高程系统的目的。

第三章 椭球面上测量计算（2 学时） 

1．教学内容

(1) 地球椭球的数学性质；

(2) 椭球面上的常用坐标系及其相互关系

(3) 椭球面上半径和弧长计算

(4) 地面观测值的归算

(5) 椭球面上三角形解算

(6) 大地测量主题解算

2．重、难点提示

(1) 地球椭球的数学性质，坐标系的建立；椭球面上的基本公式和计算。

(2) 地面观测值归算至椭球面计算和大地主题解算。

第四章 高斯投影（3 学时） 

1．教学内容

(1) 高斯投影概述

(2) 高斯投影坐标的正反算

(3) 方向与距离改化计算公式

(4) 高斯投影的邻带换算

(5) UTM、兰勃脱投影

(6) 工程坐标系的建立

 

162  

2．重、难点提示

(1) 高斯投影的基本理论和应用，坐标正反算，距离和方向改化计算，工程坐标系的建

立。

(2) 高斯投影的基本理论，工程坐标系的建立。

第五章 大地坐标系的建立和坐标换算（3学时） 

1．教学内容

(1) 椭球的定位和定向

(2) 地球参心、地心坐标系

(3) 不同坐标系的换算

2．重、难点提示

(1) 坐标系的建立和换算。

(2) 坐标换算。

第六章 测量控制网平差计算（2学时） 

1．教学内容

(1) 测量平差方法概述及选用

(2) 测量平差数学模型建立及测量控制网的平差计算

(3) 计算机在控制测量中的具体应用和常用的测量平差软件

2．重、难点提示

(1) 平差模型建立及计算机应用。

(2) 数学模型建立及测量平差软件的编写和使用。

第七章 工程控制网的近代平差和数据管理（2 学时）

1．教学内容

(1) 近代平差的发展概述

(2) 近代平差方法

(3) 控制测量数据库的建立及应用

2．重、难点提示

(1) 工程数据库的建立。

(2) 三维平差和工程数据库的设计。

七、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  大地测量技术概论 2 0

二  大地水准面与高程系统 2 4

 

163  

三  椭球面上测量计算 2 0

四  高斯投影  3 4 

五  大地坐标系的建立和坐标换算 3 4 

六  测量控制网平差计算  2 4 

七  工程控制网的近代平差  2 0 

总计  32  16 16 

八、课程考核方式

1.考核方式：

本课程考核方式：笔试，开卷。

2.成绩构成：

本课程每学期的总评成绩构成：平时成绩和期末考试。

九、选用教材和参考书目 

1.教 材

《大地测量学基础》，吕志平，张建军，乔书波，解放军出版社，2005 年。

2.主要参考书

［1］《控制测量学》（第 2 版），孔祥元，梅是义主编，武汉大学出版社，2003

年；

［2］《大地测量学基础》，孔祥元，郭际明，刘宗泉主编，武汉大学出版社，2002

年；

［3］《椭球大地测量学》，熊介，解放军出版社，1989 年；

［4］《军事工程测量》，吴晓平等，解放军出版社，2001 年；

［5］《测量学》(第 5版)．程效军等，同济大学出版社，2016 年；

［6］《测量学》，刘茂华，清华大学出版社，2015 年

 

164  

《空间分析与建模》课程教学大纲

课程名称：空间分析与建模 课程类别：专业选修课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

地理信息系统提供了一种认识和理解地理信息的新的方式，是地

学研究中必须掌握的一门技术，目前已广泛应用于资源调查、环境评

估、区域发展规划、公共设施管理、交通安全等领域。

GIS 空间分析原理与方法是地理信息科学专业的选修课，地理信

息系统真正的功能在于其利用空间分析技术对空间数据的分析，空间

分析是地理信息系统的核心、灵魂，因此，掌握空间分析的基本技能

对培养高质量的地理信息系统应用型人才具有重要意义。

二、课程教学要求

通过教学，使学生了解 GIS 空间分析的基础知识，包括对地理空

间、地理坐标系统、地理网格、地理空间数据特征的理解；掌握地理

坐标系统的建立方法和空间数据的量算及空间统计分析方法；熟悉二

维和三维栅格及矢量数据的空间分析方法；理解空间决策支持系统的

理论；具有运用 GIS 空间分析理论和方法分析、评价具体地理空间问

题的初步能力。

三、先修课程

《自然地理学》、《地理信息系统原理》

四、课程教学重、难点

重点：栅格数据分析的基本模式；矢量数据分析的基本方法

 

165  

难点：空间数据的统计分析方法

五、课程教学方法与教学手段

运用多媒体等教学手段，采用课堂理论讲授和地理信息系统软件

上机操作相结合的方法。

六、课程教学内容

第一讲 GIS 空间分析基础（1 学时）

1．教学内容

(1) 空间分析的相关概念

(2) GIS 空间分析的基本方法

2．重、难点提示

重点：什么是空间分析、常用的 GIS 空间分析技术。

难点：怎么理解 GIS 空间分析。

第二讲 空间分析步骤与类型（1学时）

1．教学内容

(1) 空间分析的基本步骤

(2) 空间分析的类型

2．重、难点提示

重点：空间分析基本步骤。

难点：GIS 空间分析的工作流程设计。

第三讲 地理数据采集（1学时）

1．教学内容

(1) 数据配准的步骤与方法

(2) 不同数据创建图层的方法

(3) 不同地理要素数据采集与编辑的特点

2．重、难点提示

重点：栅格影像数据配准的方法和过程、不同地理要素数据采集与编辑的技巧。

难点：栅格影像数据配准、数据矢量化。

第四讲 数据的处理（1学时）

1．教学内容

(1) 空间数据处理的基本方法

 

166  

(2) 空间数据处理的基本原理

2．重、难点提示

重点：掌握空间数据处理（融合、拼接、剪切、交叉、合并）的基本方法。

难点：ArcToolbox 空间处理功能运用。

第五讲 地理数据库创建与数据编辑（1 学时）

1．教学内容

(1) 空间数据库模型的相关概念

(2) Geodatabase 空间数据库模型的特点

(3) 拓扑关系

(4) 几何网络

2．重、难点提示

重点：ArcMap 中编辑属性数据的基本操作、拓扑关系与几何网络。

难点：ArcCatalog 管理地理空间数据库的操作、拓扑关系与几何网络。

第六讲 投影的定义与转换（1 学时）

1．教学内容

(1) 地理坐标系统和投影坐标系统

(2) 椭球体和基准面

(3) 高斯克吕格投影坐标系统

2．重、难点提示

重点：投影坐标系统和地理坐标系统的区别、ARCGIS 软件下进行投影的转换具体操作。

难点：投影坐标系统和地理坐标系统的区别。

第七讲 数据查询与统计（1 学时）

1．教学内容

(1) 空间数据的要素查询

(2) 空间数据的统计报告

(3) 空间数据的统计制图

2．重、难点提示

重点：空间数据的要素查询方式方法、制作空间数据的统计制图。

难点：空间数据的要素查询方式方法、制作空间数据的统计制图。

第八讲 数据格式转换（1学时）

1．教学内容

(1) 地理空间数据的常用数据格式

(2) 数据格式与数据结构的转换方法

 

167  

2．重、难点提示

重点：地理空间数据的常用数据格式、数据格式与数据结构的转换方法。

难点：不同数据格式的转换、不同数据结构之间的转换。

第九讲 克里格插值分析（1 学时）

1． 教学内容

(1) 地统计分析的基本原理

(2) 克里格插值

(3) Arcgis 地统计分析

2． 重、难点提示

重点：熟练掌握 ARCGIS 下进行克里格插值分析的技术方法。

难点：结合实际、掌握利用克里格插值分析方法解决地学空间分析问题的能

力。

第十讲 缓冲区分析（1学时）

1． 教学内容

(1) 缓冲区分析的相关概念

(2) 缓冲区的建立

2． 重、难点提示

重点：点、线、面缓冲区的建立的操作。

难点：掌握利用缓冲区分析方法解决地学空间分析问题的能力。

第十一讲 叠置分析（1学时）

1． 教学内容

(1) 图层擦除

(2) 识别叠加

(3) 交集操作

(4) 对称区别

(5) 图层合并

(6) 修正更新

2． 重、难点提示

重点：空间叠置分析（图层擦除、识别叠加、交集操作、对称区别、 图层合并、修正

更新）的基本方法和操作。

难点：选址问题分析。

第十二讲 数据符号化（1学时）

1．教学内容

 

168  

(1) 符号化的相关概念

(2) 矢量数据符号化的特点

(3) 栅格数据符号化的特点

2．重、难点提示

重点：数据符号化的方法与技巧。

难点：数据符号化的方法与技巧。

第十三讲 专题地图制作（1 学时）

1． 教学内容

(1) 版面设计

(2) 地图标注

(3) 地图整饰

(4) 地图输出

2．重、难点提示

重点：ArcMap Layout (布局）界面专题地图制作的基本操作。

难点：如何将各种地图元素添加到地图版面中生成美观的地图设计。

第十四讲 距离与密度制图（1 学时）

1． 教学内容

(1) 距离制图基础

(2) 直线距离

(3) 短路径

(4) 密度制图

2． 重、难点提示

重点：熟练掌握 ARCGIS 下进行距离制图与密度制图的技术方法。

难点：结合实际、掌握利用距离制图与密度制图在地学空间分析问题中的应

用。

第十五讲 网络分析（1学时）

1． 教学内容

(1) 网络的组成和建设

(2) 网络分析的预处理

(3) 网络分析的基本功能和操作

2． 重、难点提示

重点：几何网络的创建、网络分析的基本功能和操作。

难点：结合实际、掌握利用网络分析方法解决地学空间分析问题的能力。

 

169  

第十六讲 三维可视化（1学时）

1． 教学内容

(1) 三维数据的可视化操作

(2) 二维要素到三维数据的转换

2． 重、难点提示

重点：三维数据的可视化操作。

难点：如何将图像作为纹理贴在地形表面、三维景观图的制作。

七、实验教学内容

实验项目(一) 投影变换及矢量数据预处理（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握空间数据处理的基本方法、原理；地图投影变换的基本原理

与方法。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(二) 空间查询与量算（2学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握矢量数据长度、面积的基本量算；矢量空间数据三种查询方

式。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(三) 地图配准及矢量化（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

 

170  

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握利用影像配准工具进行影像数据的地理配准；编辑器的基本

使用；数据库的建立；矢量化和快速矢量化的基本原理和基本操作流

程。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(四) 克吕格插值（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握地统计分析的基本原理；Arcgis 探索性分析和克里格插值

的流程化工具。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(五) 矢量数据的缓冲区分析和叠置分析（1学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握 Arcgis 缓冲区分析和叠置分析的基本操作流程。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(六) 学校选址（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

 

171  

（3）项目主要目的要求：

熟悉 Arcgis 栅格数据距离制图、成本距离加权、数据重分类等

空间分析功能，熟练掌握利用 Arcgis 上述空间分析功能和结果类似

学校选址的实际应用问题的基本流程和操作过程。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(七) 网络分析（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

加深对网络分析基本原理、方法的认识；熟练掌握 ARCGIS 下进

行道路网络分析的技术方法；结合实际、掌握利用网络分析方法解决

地学空间分析问题的能力。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(八) 三维地图制作（1学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握三维场景中表面及矢量要素的立体显示原理与方法，熟练掌

握 Arcgis 软件中表面生成、表面及矢量要素在场景中的三维显示及

其叠加显示。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(九) 空间建模（2 学时）：

 

172  

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

认识如何在 ModelBuilder 环境下通过绘制数据处理流程图的方

式实现空间分析过程的自动化，加深对地理建模过程的认识，对各种

GIS 分析工具的用途有深入的理解。

（4）主要仪器：计算机

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  GIS 空间分析基础 1 0

二  空间分析步骤与类型 1 0

三  地理数据采集 1 0

四  数据的处理 1  2 

五  地理数据库创建与数据编辑 1  1 

六  投影的定义与转换 1  1 

七  数据查询与统计 1  2 

八  数据格式转换 1  0 

九  克里格插值分析 1  2 

十  缓冲区分析 1  1 

十一  叠置分析 1  0 

十二  数据符号化 1  1 

十三  专题地图制作 1  1 

十四  距离与密度制图 1  2 

十五  网络分析 1  2 

十六  三维可视化 1  1 

总计  32  16  16 

九、课程考核方式

1.考核方式：

 

173  

开卷

2.成绩构成

平时成绩：以课堂提问以及实验报告为参考；期末成绩：笔试。

十、选用教材和参考书目 

［1］《GIS 空间分析原理与方法》（第 3版），刘湘南，等，科学出版社，2017 年；

［2］《GIS 空间分析基础教程》，田水中，等，武汉大学出版社，2018 年；

［3］《ArcGIS 地理信息系统空间分析实验教程》（第 2 版），汤国安，等，科学

出版社，2018 年；

［4］《地理信息系统教程》（第 1版），汤国安等著，高等教育出版社，2007 年；

［5］《地理信息系统原理与方法》（第 2 版），吴信才，电子工业出版社，2009

年；

［6］《空间分析》（第 2版），郭仁忠，等，高等教育出版社，2003 年。 

 

174  

《经济地理学》课程教学大纲

课程名称：经济地理学 课程类别：专业选修课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

通过本课程的教学，要使学生能基本掌握经济地理学的基本理论、

基本内容和基本研究方法，从而为今后进一步学习区域经济地理等后

续课程奠定必要的基础；通过本课程的学习，还要使学生在人文、经

济科学等方面的素养有所提升。

二、课程教学要求

本课程从经济活动的基本单元（企业）入手，通过对单一企业区

位、区域内企业关联及区域发展、区域间相互作用及经济活动全球化

等内容学习，使学生全面了解国内外经济地理学发展的动向和各派学

说的基本观点；掌握经济地理学的基本理论和研究方法，掌握经济地

理学的基本概念、基本内容和相关知识；初步掌握运用经济地理学的

理论和方法，与区域特征相结合，分析问题与解决问题的基本技能。

三、先修课程

《地理科学导论》、《人文地理学》

四、课程教学重、难点

重点：经济活动的区域分析，经济活动区位。

难点：区位理论，区域经济发展理论。

五、课程教学方法与教学手段

根据课程教学要求，教学中采取多种方法、手段相结合的启发式

 

175  

讲授教学为主，同时适当配合课堂讨论、论文习作、课外阅读与调查、

课内外作业等方法，突出重点、分散难点，以达到 佳教学效果。

在教学手段上，除传统手段外，逐步结合现代化的多媒体辅助教

学手段，提高教学效果和质量。

六、课程教学内容

第一章 绪论（2学时） 

1．教学内容

（1）经济地理学发展概述

（2）研究对象和学科体系

（3）与相邻学科的关系

（4）本学科在社会经济发展中的作用

2．重、难点提示

（1）20 世纪经济地理学的发展特点

（2）研究对象与学科体系

第二章 经济活动区位及影响因素分析（4学时） 

1．教学内容

（1）经济活动区位的基础概念

（2）自然要素对经济活动区位的一般影响

（3）经济因素对经济活动区位的一般影响

（4）技术因素对经济活动区位的一般影响

（5）交通基础设施对经济活动区位的一般影响

（6）政策因素对经济活动区位的影响

2．重、难点提示

（1）区位条件与区位因子

（2）土地对经济活动区位的影响

（3）交通基础设施对经济活动区位的影响

第三章 农业与工业区位理论（4学时） 

 

176  

1．教学内容

（1）杜能农业区位论

（2）韦伯工业区位论

（3）其他工业区位论

2．重、难点提示

（1）杜能农业区位论的前提条件与内容

（2）韦伯工业区位论的前提条件与内容

（3）廖什市场区位论的前提条件与内容

第四章 商业和服务业区位论（2学时） 

1．教学内容

（1）克里斯塔勒的中心地理论

（2）零售业区位论

（3）服务业区位论

2．重、难点提示

（1）克里斯塔勒中心地理论的前提条件与内容

（2）零售业引力模型

第五章 多部门企业（公司）区位（2 学时） 

1．教学内容

（1）企业增长的空间轨迹

（2）企业空间演变模式

（3）公司组织结构的类型及其空间特征

2．重、难点提示

（1）企业增长的动因

（2）企业空间演变模式

第六章 跨国公司区位（2学时） 

1．教学内容

（1）跨国直接投资的区位选择

（2）跨国公司不同组分的区位选择

（3）跨国公司对投资区经济发展的影响

 

177  

2．重、难点提示

（1）跨国直接投资想原因

（2）跨国公司研发机构的区位特征

第七章 区域经济发展（3学时） 

1．教学内容

（1）区域经济增长

（2）区域产业结构

（3）区域发展战略

2．重、难点提示

（1）区域产业结构演进理论

（2）区域经济增长的机制

第八章 区域空间结构（3学时） 

1．教学内容

（1）区域空间结构概述

（2）区域空间结构的形成与发展机制

（3）区域空间结构的模式及演变

2．重、难点提示

（1）集聚与扩散机制

（2）点轴式空间结构模式

（3）区域空间结构演变

第九章 区域之间的空间组织（4学时） 

1．教学内容

（1）区域间经济发展关系理论

（2）区际经济联系

（3）区域经济差异与协调

2．重、难点提示

（1）极化-涓滴效应学说

（2）梯度推移学说

（3）区域分工理论

 

178  

第十章 经济全球化（2学时） 

1．教学内容

（1）经济活动全球化的概念和影响因素

（2）经济全球化的发展特点

（3）经济活动全球化与地方发展

2．重、难点提示

（1）经济全球化的影响因素

（2）全球化的发展特点

第十一章 经济地理学研究方法（2学时） 

1．教学内容

（1）公司(企业)调查及分析方法

（2）经济地理学的数量分析方法

（3）经济地理学的 GIS 分析方法

2．重、难点提示

（1）问卷调查方法

（2）案例调查方法

（3）因子分析

第十二章 经济地理学理论新进展（2 学时） 

1．教学内容

（1）经济地理学的文化与制度转向

（2）经济学家的新经济地理学

（3）演化经济地理学进展

（4）中国特色经济地理学思考

2．重、难点提示

（1）制度与文化转向对经济地理学的影响

（2）新经济地理学的建模方法与主要观点

七、学时分配

 

179  

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  绪论 2

二  经济活动区位及影响因素分析 4

三  农业与工业区位理论 4

四  商业和服务业区位  2

五  多部门企业（公司）区位  2

六  跨国公司区位  2

七  区域经济发展  3

八  区域空间结构  3

九  区域之间的空间组织  4

十  经济全球化  2

十一  经济地理学研究方法  2

十二  经济地理学理论新进展  2

总计  32  32

八、课程考核方式

1.考核方式： 笔试，开卷。

2.成绩构成 笔试成绩+平时作业成绩。

九、选用教材和参考书目 

［1］《经济地理学》（第 3版），李小建主编，高等教育出版社，2018；

［2］《经济地理学导论》（第 4 版），杨万钟主编，华东师范大学出版社，1999；

［3］《经济地理学》，李芹芳，任召霞编著，武汉大学出版社，2010；

［4］《经济地理学探究性学习教程》，李小建编著，高等教育出版社，2015；

［5］《现代经济地理学》，吴传均，刘建一，甘国辉编著，江苏教育出版社，1997；

［6］《区域经济地理学》（第 2版），陈才主编，科学出版社，2009；

［7］《经济地理学思维》，刘卫东主编，科学出版社，2013；

［8］《经济地理学——原理方法与应用》，刘艳芳主编，科学出版社，2006。

 

180  

《计算机专题地图编制》课程教学大纲

课程名称：计算机专题地图编制 课程类别：专业选修课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

专题地图编制是一门专门研究各种信息的收集、分析、分类与综

合，研究信息的表达和图形化， 终实现专题信息可视化的学科。通

过该课程的学习，使同学们初步了解地图制图学与计算机技术和网络

技术的结合。并且通过加强实验课程和教学实习等实践性教学环节，

培养学生的实际操作动手能力及学生应用相关理论知识来解决处理

实际问题的综合能力。

二、课程教学要求

（一）理论和知识方面

要求学生掌握专题地图的定义、分类、发展及其与其他学科的关

系；专题内容的分布特征及其表示方法，包括点状分布要素的表示方

法，布满整个制图区域面状现象的表示方法，间断成片状分布的面状

现象的表示方法，分散分布的面状现象的表示方法，动态现象的表示

方法等；专题制图要素的数据类型与数据处理；专题地图设计；专题

地图编制的基本方法等。

（二）能力和技能方面

通过加强实验课程和教学实习等实践性教学环节，培养学生的实

际操作动手能力及学生应用相关理论知识来解决处理实际问题的综

合能力。其具体要求为：

 

181  

第一，学生能掌握专题地图设计各个阶段的主要内容、方法；

第二、学生能掌握能根据编图要求实现各类专题地图的编制；

三、先修课程

《计算机辅助制图》、《地图学》

四、课程教学重、难点

第一章 绪论

教学重、难点：教学重点：专题地图的基本概念及其分类

第二章 专题内容的分布特征及其表示方法

教学重点：专题内容的分布特征；点状要素的表示方法；线状要

素的表示方法；面状要素的表示方法；适用于多种分布现象的表示方

法；动态现象的表示方法；表示方法的变种及其功能扩充；

教学难点：各种表示方法的比较和配合使用。

第三章 专题制图要素的数据类型与数据处理

教学重点：专题制图要素的数据类型；数据源及数据获取。

教学难点：数据的分类处理；数据的分级处理。

第四章 专题地图设计

教学重点：专题地图数学基础设计；专题地图的符号设计；专题

地图的图例设计。

第五章 专题地图编制的基本方法

教学重点：专题地图的基本原则与过程；专题内容的选择与制图

综合；专题地图作者原图的制作。

教学难点：专题地图的整饰设计。

 

182  

第六章 几种主要类型专题地图的编制特点

教学重点、难点：人文地图的编制。

五、课程教学方法与教学手段

1、讲授法、启发式教学法、课堂讨论法等传统教学方法与问题

教学法、科学研究教学法等现代教学法相结合，把常规教学手段与计

算机辅助教学技术相结合。

2、以教师讲授为主，辅以学生自学、教师答疑，利用多媒体课

件教学。

六、课程教学内容

第一章 绪论（2学时） 

1．教学内容

(1) 专题地图的基本概念 

(2) 专题地图的分类 

(3) 专题地图的发展 

(4) 专题地图制图与其他学科的关系 

2．重、难点提示

(1) 掌握专题地图的基本概念及其分类。 

(2) 了解专题地图的发展以及与其他学科的关系。 

第二章 专题内容的分布特征及其表示方法（4 学时） 

1．教学内容

(1) 专题内容的分布特征 

(2) 点状分布要素的表示方法——定点符号法 

(3) 线状分布要素的表示方法——线状符号法 

(4) 布满整个制图区域面状现象的表示方法 

(5) 间断成片状分布的面状现象的表示方法——范围法 

(6) 分散分布的面状现象的表示方法——点数法 

(7) 适用于多种分布现象的表示方法 

(8) 动态现象的表示方法——运动线法 

(9) 表示方法的变种及其功能扩充 

 

183  

(10) 各种表示方法的比较和配合使用 

2．重、难点提示

(1) 掌握点、线、面状分布要素的表示方法，各种表示方法的比较和配合使用。 

(2) 了解专题内容的分布特征，表示方法的变种及其功能扩充。 

第三章 专题制图要素的数据类型与数据处理（4 学时）

1．教学内容

(1) 专题制图要素的数据类型 

(2) 数据源及数据获取 

(3) 数据的分类处理 

(4) 数据的分级处理 

2．重、难点提示

(1) 理解专题制图要素的数据类型及其数据获取。 

(2) 了解数据的分类、分级处理。 

第四章 专题地图设计（2学时）

1．教学内容

(1) 专题地图数学基础设计 

(2) 专题地图的符号设计 

(3) 专题地图的图例设计 

(4) 专题地图图面视觉效果的设计 

2．重、难点提示

(1) 了解专题地图图面视觉效果设计。 

(2) 掌握专题地图的数学基础设计、符号设计和图例设计。 

第五章 专题地图编制的基本方法（2 学时） 

1．教学内容

(1) 专题地图编制的基本原则与过程 

(2) 专题地图内容选择与制图综合 

(3) 专题地图作者原图的制作 

(4) 专题地图的整饰设计 

2．重、难点提示

(1) 掌握专题地图编制的基本原则与过程，专题内容的选择与制图综合，专题地图作者

原图的制作。 

(2) 了解专题地图的整饰设计。 

第六章 几种主要类型专题地图的编制特点（2 学时）

 

184  

1．教学内容

(1) 人文地图的编制 

(2) 自然图的编制 

2．重、难点提示

(1) 掌握人文地图的编制。 

(2) 了解其他类型专题地图的编制。 

七、实验教学内容

实验项目(一) 读图与演示（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性√ 验证性□ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

通过课堂教学演示，使学生熟练掌握专题图类型、符号系统、基

本要素。

（4）主要仪器：无

实验项目(二) 1:10 万行政图栅格矢量化（2学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

通过课堂教学演示和上机实训使学生掌握屏幕矢量化、编辑。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(三) Arcmap 基本操作（4学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

 

185  

通过课堂教学演示和上机实训使学生掌握数据集的建立、数据导

入、图形绘制与编辑。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(四) 坐标转换与专题地图配准（2学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

通过课堂教学演示和上机实训使学生掌握地理坐标转换方法、扫

描地图配准操作方法。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(五) 1:1 万土地利用图编制（4 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

通过课堂教学演示和上机实训使学生掌握地类界限绘制、拓扑处

理、分类编码、属性数据录入、专题图制作。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(六) 专题图布局与输出（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

通过课堂教学演示和上机实训使学生掌握专题图布局、图例生成、

 

186  

比例尺、风向标等制作方法以及输出打印。

（4）主要仪器：计算机

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  绪论 2 0

二 专题内容的分布特征及其

表示方法 4 2

三 专题制图要素的数据类型

与数据处理 4 4

四  专题地图设计 2  4 

五  专题地图编制的基本方法 2  4 

六 几种主要类型专题地图的

编制特点 2  2 

总计  32 16  16 

九、课程考核方式

1.考核方式：

考核方式为考查、开卷。

2.成绩构成

考试分平时成绩、实验两部分组成。

十、选用教材和参考书目 

1.教材

《专题地图编制》，黄仁涛编著，武汉大学出版社，2015 年。

2.主要参考书目

[1]《专题地图与地图集编制》，李海晨著，高等教育出版社，1984 年；

[2]《地图设计与编绘》，祝国瑞著，武汉大学出版社，2002 年；

[3]《专题地图编制》，黄仁涛，等，武汉大学出版社，2003 年；

[4]《地图学原理与方法》（第 2版），王家耀，等，科学出版社，2017 年；

[5]《地图学》，江南，等，高等教育出版社，2017 年。  

 

187  

《WebGIS 原理与开发》课程教学大纲

课程名称：WebGIS 原理与开发 课程类别：专业选修课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

本课程是地理信息科学专业的专业选修课。基本内容包括 WebGIS

的基本概念和特征，WebGIS 的体系结构、IT 基础、数据传输模型，

WebGIS 的主要应用开发技术，主要 WebGIS 产品的实现原理分析，及

WebGIS 的工程设计。通过该课程的学习，使学生了解目前网络 GIS

的先进技术以及实际的开发与应用。

二、课程教学要求

理解并掌握 WebGIS 的基本概念，体系，特征和体系结构；理解

并掌握 WebGIS 常用的数据传输模型；初步掌握 WebGIS 主要应用开发

技术；理解主要 WebGIS 产品的实现原理；理解 OpenGIS 关于 Web 制

图服务的基本接口设计思想；具备一到两种主要 WebGIS 产品的二次

开发能力。

三、先修课程

《面向对象程序设计》、《计算机网络基础》

四、课程教学重、难点

重点：掌握 WebGIS 的基本概念、特征和体系结构，掌握 WebGIS

常用的数据传输模型，具备一到两种主要 WebGIS 产品的二次开发能

力；

难点：WebGIS 产品的二次开发。

 

188  

五、课程教学方法与教学手段

课程教学主要以讲座形式进行，运用多媒体等教学手段，注重学

生编程能力的提高。

六、课程教学内容

第一章  WebGIS 简介（2学时）

1.  教学内容 

(1) WebGIS的发展 

(2) WebGIS的定义和特征 

(3) WebGIS应用 

(4) 如何学习WebGIS 

2．重、难点提示

重点：WebGIS常用术语 

第二章 WebGIS 的 IT 基础（4学时）

1.  教学内容 

(1) 互联网的发展 

(2) OSI模型和 HTTP协议 

(3) WebGIS中要用到的 HTML 元素 

(4) XML 和 SOAP 

2．重、难点提示

重点：WebGIS中用到的各种协议 

难点：WebGIS中用到的各种协议

第三章 WebGIS 体系结构与应用模式（6 学时）

1.  教学内容 

(1) WebApp应用框架 

(2) WebGIS的通用模式 

(3) 常见的几种分布式计算模型 

2．重、难点提示

重点：WebApp应用框架 

难点：分布式计算模型 

第四章 WebGIS 数据传输模型（4学时）

1.  教学内容 

 

189  

(1) 基于 image元素的WebGIS 

(2) 基于矢量数据的WebGIS 

(3) GML 数据模型 

2．重、难点提示

重点：基于矢量数据的WebGIS技术 

难点：GML数据模型 

七、实验教学内容

实验项目(一) ArcGIS Server 地图服务发布（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握如何在 ArcCatalog 中发布简单的地图服务。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(二) Web ADF Ajax 调用示例（2学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

通过 Web ADF Ajax 调用来实现地图的查询定位。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(三) Arcgis Server 常用控件介绍（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

了解资源管理控件、地图显示及相关控件、TaskManger 与 Task

 

190  

控件的基本用法。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(四) 基于.NET 的 ArcGIS Server 开发（2学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握基于.NET 的 ArcGIS Server 一些基本功能的开发。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(五) 地图缩放与漫游及坐标、属性查询（2学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

实现地图缩放与漫游及坐标、属性查询等地图基本功能。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(六) 自定义 Tool 及 Command 工具（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

学会自定义常用的 Tool 及 Command 工具。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(七) ArcGIS Server Task 实验（2学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

 

191  

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌 握 SearchAttributeTask 、 QueryAttributeTask 、

FindAddressTask、FindPlaceTask、EditorTask 等 Task 的使用。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(八) 基于模板的 ArcGIS Server 开发（2学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握模板开发中的资源配置，完成常用功能的开发。

（4）主要仪器：计算机

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一 WebGIS 简介 2 0 

二 WebGIS 的 IT 基础 4 0

三 WebGIS 体系结构与应用模式 6 0 

四 WebGIS 数据传输模型 4 0 

五 ArcGIS Server 开发 0 16 

总计 32 16 16 

九、课程考核方式

1.考核方式：

开卷

2.成绩构成

平时成绩：以课堂提问以及实验报告为参考；期末成绩：课程设计。

十、选用教材和参考书目 

［1］《WebGIS 原理及其应用——主要 WebGIS 平台开发实例》，刘南编著，科学

 

192  

出版，2002 年； ［2］《WebGIS 技术原理与应用开发》（第 2版），马林兵编著，科学出版社，2012年； ［3］《基于 WebGIS 水资源管理信息系统的理论与实践》，杨国范等编著，水利水电出版社，2010 年; ［4］《WebGIS 开发实践手册——基于 ArcIMS、OGC 和瓦片式 GIS》，蒋波涛等编著，电子工业出版社，2009 年。 

 

193  

《微波遥感》课程教学大纲

课程名称：微波遥感 课程类别：专业选修课程

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

微波遥感为遥感技术的一个重要发展方向，其以全天时全天候优

势在遥感领域占有无法替代的地位。本课程从电磁波传播及其与各种

物质相互作用出发，主要介绍微波遥感的基本理论以及主被动遥感的

各种传感器。教学目的是使学生熟悉微波遥感的基本原理，了解微波

遥感的常用手段，掌握微波遥感数据处理的常用方法。

二、课程教学要求

微波遥感是理论与实践结合较强的专业选修课程。在教学过程中

综合运用先修课程中所学有关知识和技能，结合教学环节，进行微波

遥感技术人员所需的基本训练，为日后从事相关工作打下基础。

三、先修课程

《高等数学》、《线性代数》、《概率论与数理统计》、《遥感导论》、

《遥感数字图像处理》、《地理信息系统原理》

四、课程教学重、难点

教学重点：微波遥感的基本理论及微波遥感数据处理的常用方法。

教学难点：真实孔径机载雷达和合成孔径雷达原理

五、课程教学方法与教学手段

讲授法、演示法、试验法

六、课程教学内容

 

194  

第一章 绪论（2学时）

1．教学内容

(1) 微波遥感概述 

(2) 微波遥感的发展史 

(3) 电磁波谱及其特性 

2．重、难点提示

(1) 教学重点:  电磁波谱及其特性 

(2) 教学难点:  对微波遥感作用的理解 

第二章 微波遥感基础（8学时）

1．教学内容

(1) 天线基本理论 

(2) 电磁传播 

(3) 辐射测量基础 

(4) 辐射计系统 

2．重、难点提示

(1) 教学重点:  天线基本理论和辐射测量 

(2) 教学难点:  天线基本理论 

第三章 雷达成像原理（8学时）

1．教学内容

(1) 真实孔径机载雷达系统，测量与分辨，雷达系统等 

(2) 合成孔径雷达原理 

2．重、难点提示

(1) 教学重点:  真实孔径机载雷达与合成孔径雷达原理 

(2) 教学难点:  真实孔径机载雷达与合成孔径雷达原理 

第四章 散射测量（6 学时）

1．教学内容

(1) 雷达内定标 

(2) 雷达外定标 

2．重、难点提示

(1) 教学重点:  雷达内定标和雷达外定标 

(2) 教学难点:  雷达内定标和雷达外定标 

第五章 微波遥感应用（8学时）

 

195  

1．教学内容

(1) 微波遥感应用概述 

(2) 微波遥感在地学各领域中的应用； 

2．重、难点提示

(1) 教学重点:  微波遥感在地学各领域中的应用 

(2) 教学难点:  微波遥感在地学各领域中的应用 

七、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  绪论 2

二  微波遥感基础 8

三  雷达成像原理 8

四  散射测量 6  

五  微波遥感应用 8  

总计  32 32  

八、课程考核方式

1.考核方式：

笔试，开卷

2.成绩构成：

课堂互动表现+问题作答+作业

九、选用教材和参考书目

［1］《卫星极化微波遥感技术》，张庆君等编，中国宇航出版社，2015；

［2］《微波遥感导论》，伍德豪斯编，科学出版社，2014；

［3］《海洋微波遥感与应用》，潘德炉等编，海洋出版社，2014；

［4］《ENVI 遥感图像处理方法》（第 2版），邓书斌等编，高等教育出版社，2014；

［5］《遥感应用分析原理与方法》（第 2 版），赵英时等编，科学出版社，2013；

［6］《主动式雷达遥感》，隋立春编，测绘出版社，2009；

［7］《微波遥感原理》，舒宁编，武汉大学出版社，2002。

 

196  

《计量地理学》课程教学大纲

课程名称：计量地理学 课程类别：专业选修课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

该课程的教学目标是让学生掌握计量地理学的基础知识、常用方

法，建立起定量概念和地理学方法论的基础，了解学科发展的特点和

趋势；培养学生用定量的观点认识和研究地理现象及其变化规律，掌

握地理学中常用的计量方法；使学生能够运用数学方法描述、分析和

解决实际地理学问题，根据实际的地理研究对象，建立事宜的数学模

型，并对模型分析的结果给予解释，把数理逻辑同现实问题紧密结合；

培养学生解决实际问题的能力和从事科学研究的素养。

二、课程教学要求

通过学习计量地理学概念、基本理论和基本方法让学生建立定量

概念和地理学方法论的基础；

培养学生用定量的观点认识和研究地理及其变化规律；

通过课程学习能够看懂相关科技文献中所用的计量方法，理解计

量地理学在实际工作中的意义和作用。

三、先修课程

线性代数、概率与数理统计、地理信息系统

四、课程教学重、难点

本课程的教学重点有地理数据统计分析、地理学中的经典统计分

析方法、空间统计分析和 AHP 决策分析方法。

 

197  

本课程的教学难点主要是各种方法的原理。

五、课程教学方法与教学手段

本课程注重学生实践能力的培养，采用讲授法和具体软件演示的

教学方法。由于该课程涉及的数学方法较多，理论性较强，课程采用

课堂讲解为主，多媒体演示和练习巩固为辅的教授方式。

六、课程教学内容

第一章 绪论（2学时） 

1．教学内容

(1)计量地理学的形成和发展

第一节：现代地理学发展史上的计量运动

第二节：计量地理学的发展阶段

第三节：计量地理学在中国的发展

(2)对计量地理学的评价

(3)计量地理学的应用。

第一节：应用方面

第二节：应用中应该注意的问题

2．重、难点提示

(1)重点：现代地理学中数学方法的产生和发展，计量地理学的发展趋势

(2)难点：数学方法在地理学研究中的作用

第二章 地理数据及其采集与预处理（2 学时） 

1．教学内容

(1)地理数据的类型

第一节：空间数据

第二节：属性数据

(2)地理数据的基本特征

第一节：数量化、形式化与逻辑化

第二节：不确定性

 

198  

第三节：多种时空尺度

第四节：多维性

(3)地理数据的采集与处理 

第一节：地理数据的采集

第二节：地理数据的处理

(4)地理数据的统计预处理 

第一节：统计整理

第二节：常用的统计指标与参数

第三节：变异系数的应用实例

(5)地理数据分布的集中化与均衡度指数 

第一节：洛伦兹曲线与集中化指数

第二节：基尼系数

第三节：锡尔系数

2．重、难点提示

重点：地理数据的基本特征，地理数据的统计预处理，地理数据分布的集中化与均衡度

指数；

难点：地理数据基本特征的理解，洛伦兹曲线的原理及在地理学中的应用。

第四章 地理学中的经典统计分析方法（8学时） 

1．教学内容

(1)相关分析

第一节：两要素之间相关程度的测定

第二节：多要素间相关程度的测定

(2)回归分析

第一节：一元线性回归模型

第二节：多元线性回归模型

第三节：非线性回归模型的建立方法

(3)时间序列分析

第一节：数据序列的平稳性检验

第二节：时间序列分析的基本原理

 

199  

第三节：趋势面拟合方法

第四节：季节变动预测

(4)系统聚类分析

第一节：聚类要素的数据处理

第二节：距离的计算

第三节：直接聚类法

第四节： 短距离聚类法

第五节： 远距离聚类法

第六节：实例分析

(5)主成分分析

第一节：主成分分析的基本原理

第二节：主成分分析的计算步骤

第三节：应用实例

(6)趋势面分析

第一节：趋势面分析的一般原理

第二节：趋势面模型的适度检验

第三节：应用实例

2．重、难点提示

(1)重点：相关分析，回归分析，时间序列分析，聚类分析，主成分分析，趋势面分析，

马尔可夫预测；

(2)难点：各经典统计分析方法的数学原理以及在地理学中使用的意义，相关分析和回

归分析之间的关系，逐次回归分析。

第五章 空间统计分析初步（2 学时） 

1．教学内容

(1)探索性空间统计分析

第一节：探索性空间统计分析的基本原理

第二节：应用实例

(2)地统计分析方法 

第一节：地统计分析方法的基本原理

 

200  

第二节：应用实例

2．重、难点提示

(1)重点：探索性空间统计分析，地统计分析方法。 

(2)难点：探索性空间统计分析，地统计分析方法的基本原理。 

第八章 AHP 决策分析方法（2 学时） 

1．教学内容

(1)AHP决策分析的基本原理与计算方法

第一节：基本思想

第二节：基本步骤

第三节：计算方法

第四节：对 AHP 方法的简单评价

(2)AHP决策分析方法应用实例   

2．重、难点提示

(1)重点：探索性空间统计分析，地统计分析方法。 

(2)难点：探索性空间统计分析，地统计分析方法的基本原理。 

七、实验教学内容

实验项目(一) SPSS 地理数据统计描述（4学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握SPSS软件的安装；掌握利用SPSS计算平均值、分组平均值、

中位数、分组中位数、众数、极差、离差、离差平方和、方差与标准

差、变异系数、标准偏度系数、标准峰度系数的方法。

（4）主要仪器：计算机，SPSS 统计软件。

实验项目(二) 相关分析（2 学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

 

201  

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

引导学生掌握利用 SPSS 软件进行相关分析的基本方法，包括简

单相关分析，偏相关分析和其它相关系数的计算。

（4）主要仪器：计算机，SPSS 统计软件。

实验项目(三) 回归分析（2 学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握利用 SPSS 软件进行回归分析的基本方法，包括一元线性回

归分析、多元线性回归分析、非线性回归分析。

（4）主要仪器：计算机，SPSS 统计软件。

实验项目(四) 聚类分析（2 学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

掌握应用 SPSS 软件进行聚类分析的基本原理和方法，理解各种

聚类指标的含义和应用特点；应用 SPSS 软件进行数据标准化，并进

行聚类分析。

（4）主要仪器：计算机，SPSS 统计软件。

实验项目(五) 主成分分析（2 学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

 

202  

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

掌握应用 SPSS 软件进行主成分分析的基本原理和方法，应用

SPSS 软件进行数据标准化，并进行主成分分析、综合打分、主成分

聚类。

（4）主要仪器：计算机，SPSS 统计软件。

实验项目(六) 空间统计分析（2学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

理解探索空间统计分析和地统计分析的基本原理和方法；掌握利

用探索性空间分析和地统计分析方法解决地学问题的能力。

（4）主要仪器：计算机，Arcgis 软件，GeoDa。

实验项目(七) AHP 层次分析（2 学时）

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

理解探索 AHP 分析方法的基本原理；掌握应用 yaahp 进行层次分

析的步骤与方法。

（4）主要仪器：计算机，yaahp 软件。

 

203  

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  绪论 2 0

二  地理数据及其采集与预处理 2 4

三  地理学中的经典统计分析方法 8 8

四  空间统计分析初步  2  2 

五  AHP决策分析方法  2  2 

总计  32  16  16 

九、课程考核方式

1.考核方式：

开卷

2.成绩构成

期末考试成绩+实验成绩

十、选用教材和参考书目 

1.选用教材

《计量地理学》（第 2版），徐建华编，高等教育出版社，2014 年。

2.参考书目

［1］《计量地理学基础》（第 2版），张超编，高等教育出版社，1991 年；

［2］《计量地理学方法与应用》，陈端吕编，南京大学出版社，2011 年；

［3］《地理数学方法：基础和应用》，陈彦光编，科学出版社，2011 年；

［4］《基于 Excel 的地理数据分析》，陈彦光编，科学出版社，2016 年；

［5］《现代地理学中的数学方法》，徐建华编，高等教育出版社，2017 年。

 

204  

《遥感地学分析》课程教学大纲

课程名称：遥感地学分析 课程类别：专业选修课程

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

本课程是地理信息系统专业一门重要的选修课。本门课程主要通

过讲授遥感地学分析的基本原理、基本方法和信息提取技术，使学生

熟练应用遥感图像处理软件进行实践性探索，进行遥感地图绘图和遥

感地学分析。

二、课程教学要求

通过本课程的学习，学生应具有将遥感原理的方法和技术应用于

解决资源、环境、社会领域的科学和实践问题的能力。对综合遥感问

题，进行假设，初步确定解决问题的方法，进一步判定，平衡关系，

解决问题。

三、先修课程

《高等数学》、《线性代数》、《概率论与数理统计》、《自然地理学》、

《遥感导论》、《遥感数字图像处理》、《地理信息系统原理》

四、课程教学重、难点

教学重点：土地退化、水资源水环境、城市扩张、灾害遥感监测

方法的建立

教学难点：各种模型的建立及其应用

五、课程教学方法与教学手段

讲授法、演示法、试验法

 

205  

六、课程教学内容

第一章 绪论（4学时）

1．教学内容

(1) 遥感信息的地学评价；   

(2) 陆地卫星系列的地学评价； 

(3) 气象与海洋卫星系列的地学评价； 

(4) 航空遥感地学评价。 

2．重、难点提示

(1) 教学重点:  遥感信息的地学评价； 

(2) 教学难点:  遥感信息的地学评价。 

第二章 土地遥感（3 学时）

1．教学内容

(1) 土地覆盖分类与制图；   

(2) 土地利用变化监测； 

(3) 土地退化监测。 

2．重、难点提示

(1) 教学重点:  土地退化监测； 

(2) 教学难点:  混合像元信息提取。 

第三章 植被遥感（3 学时）

1．教学内容

(1) 植被遥感原理；   

(2) 遥感植被指数模型； 

(3) 遥感植被解译的应用。 

2．重、难点提示

(1) 教学重点:  遥感植被指数模型的建立及其与地表参数的关系； 

(2) 教学难点:  遥感估产模型的建立。 

第四章 水体遥感（3 学时）

1．教学内容

(1) 水体遥感原理；   

(2) 水资源遥感监测； 

(3) 水质遥感监测； 

(4) 海洋水色遥感。 

 

206  

2．重、难点提示

(1) 教学重点:  水资源和水质遥感监测模型的理解； 

(2) 教学难点:  海洋水色遥感。 

第五章 城市遥感（3 学时）

1．教学内容

(1) 城市遥感概述；   

(2) 城市扩张遥感监测； 

(3) 城市热岛效应遥感监测。 

2．重、难点提示

(1) 教学重点:  城市扩张遥感监测的指数方法； 

(2) 教学难点:  城市热岛效应遥感监测原理。 

七、实验教学内容

实验项目(一) 土地利用/覆盖遥感监测变化（4 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

掌握多时相土地利用/覆盖遥感监测变化及制图

（4）主要仪器：计算机

实验项目(二) 植被覆盖度遥感监测变化（4学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

掌握多时相植被覆盖度遥感监测变化及制图

（4）主要仪器：计算机

实验项目(三) 水资源遥感监测变化（4 学时）：

（1）项目类别：必做□ 选做√

 

207  

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

掌握多时相水资源遥感监测变化及制图

（4）主要仪器：计算机

实验项目(四) 城市扩展与城市热环境遥感监测（4学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

掌握夜间灯光数据的城市建成区提取及城市地表温度遥感反

演

（4） 主要仪器：计算机

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  绪论 4 0

二  土地遥感 3 4

三  植被遥感 3 4

四  水体遥感 3 4

五  城市遥感 3 4

总计  32 16 16

九、课程考核方式

1.考核方式：

笔试，开卷

2.成绩构成：

课堂互动表现+问题作答+作业

十、选用教材和参考书目

［1］《遥感数字图像处理——实践与操作》，朱文泉等编，高等教育出版社，2016；

［2］《遥感与数值模拟技术的实现及应用》，高炜等编，科学出版社，2015；

 

208  

［3］《城市遥感——城市环境监测、集成与建模》，肖荣波等编，高等教育出版

社，2015；

［4］《ENVI 遥感图像处理方法》（第 2版），邓书斌等编，高等教育出版社，2014；

［5］《遥感应用分析原理与方法》（第 2 版），赵英时等编，科学出版社，2013；

［6］《植被与生态遥感》，张佳华等编，科学出版社，2010；

［7］《遥感地学分析》，陈述彭等编，测绘出版社，1990。

 

209  

《高光谱遥感》课程教学大纲

课程名称：高光谱遥感 课程类别：专业选修课程

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

高光谱遥感为遥感技术的一个重要发展方向。本课程主要讲授高

光谱成像遥感技术的基本原理、图像处理的关键技术以及应用实例等。

包括：高光谱遥感的基本物理基础，成像原理，光谱学与光谱处理，

高光谱图像的基本理解，高光谱图像预处理、高级处理与应用信息提

取，应用实例，等等。

二、课程教学要求

通过本课程的课堂讲授、专题讨论等，使学生系统了解和掌握涉

及高光谱数据的基本处理方法，掌握基于高光谱数据特征的地物信息

提取的一般理论与相应技能，从而为从事后续相关研究工作奠定基础。

三、先修课程

《高等数学》、《线性代数》、《概率论与数理统计》、《遥感导论》、

《遥感数字图像处理》、《地理信息系统原理》

四、课程教学重、难点

教学重点：高光谱遥感的基本物理基础，成像原理及成像光谱图

像的基本处理方法

教学难点：高光谱图像特征选择与分类及应用

五、课程教学方法与教学手段

讲授法、演示法、试验法

 

210  

六、课程教学内容

第一章 绪论（2学时）

1．教学内容

(1) 高光谱的概念； 

(2) 高光谱起源、发展过程； 

(3) 高光谱遥感系统及主要传感器； 

2．重、难点提示

(1) 教学重点:  高光谱遥感系统及主要传感器； 

(2) 教学难点:  高光谱遥感系统及主要传感器； 

第二章 地物的光谱特性及成因（6学时）

1．教学内容

(1) 基本物理量； 

(2) 地面光谱测量简介； 

(3) 几大类地物光谱特性； 

2．重、难点提示

(1) 教学重点:  几大类地物光谱特性； 

(2) 教学难点:  地面光谱测量； 

第三章 高光谱遥感的成像机理（6学时）

1．教学内容

(1) 传感器工作原理； 

(2) 影响传感器性能的因子； 

(3) 成像光谱仪的核心－探测器； 

2．重、难点提示

(1) 教学重点:  传感器工作原理； 

(2) 教学难点:  探测器的有关内容； 

第四章 高光谱图像几何纠正、辐射定标与大气纠正（6 学时）

1．教学内容

(1) 高光谱图像几何纠正； 

(2) 高光谱图像辐射定标； 

(3) 高光谱图像大气纠正； 

2．重、难点提示

(1) 教学重点:  高光谱图像几何纠正和辐射纠正； 

 

211  

(2) 教学难点:  高光谱图像大气纠正； 

第五章 高光谱图像特征选择与分类（6 学时）

1．教学内容

(1) 特征信息提取方法； 

(2) 地物识别模型； 

2．重、难点提示

(1) 教学重点:  特征信息提取方法； 

(2) 教学难点:  地物识别模型； 

第六章 高光谱遥感应用（6 学时）

1．教学内容

(1) 高光谱在地质研究中的应用； 

(2) 高光谱在植被研究中的应用； 

(3) 高光谱遥感信息在大气、水文、灾害、城市环境调查及军事等领域的应用； 

2．重、难点提示

(1) 教学重点:  高光谱在地学各领域研究中的应用； 

(2) 教学难点:  高光谱在地学各领域研究中的应用； 

七、实验教学内容（无课内实验的不填此项内容）

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  绪论 2

二  地物的光谱特性及成因 6

三  高光谱遥感的成像机理 6

四 高光谱图像几何纠正、辐射

定标与大气纠正 6  

五  高光谱图像特征选择与分类 6  

六  高光谱遥感应用 6  

总计  32 32  

九、课程考核方式

1.考核方式：

笔试，开卷

2.成绩构成：

课堂互动表现+问题作答+作业

十、选用教材和参考书目

 

212  

［1］《高光谱遥感图像处理方法及应用》，赵春晖等编，电子工业出版社，2016；

［2］《高光谱遥感图像处理与应用》，刘代志等编，科学出版社，2016；

［3］《高光谱遥感影像处理》，张良培等编，科学出版社，2014；

［4］《高光谱遥感影像特征提取与分类》，张连蓬等编，测绘出版社，2012；

［5］《高光谱遥感》，张良培等编，测绘出版社，2011；

［6］《高光谱遥感——原理、技术与应用》，童庆禧等编，高等教育出版社，2006。

 

213  

《中国地理》课程教学大纲

课程名称：中国地理 课程类别：专业选修课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

通过学习使学生了解中国地理环境的特点，丰富学生的中国地理

知识，进一步认识全国性的主要地理问题以及国内个别区域的主要地

理问题，培养学生的综合分析能力和区域分析能力，掌握研究区域地

理的基本理论和方法。

二、课程教学要求

通过教学，要求学生掌握中国地理的基础知识和基本技能；了解

我国地理环境的基本面貌、基本特征和基本规律；具有运用区域地理

学理论，分析、评价我国经济建设和社会发展中基本地理问题的初步

能力。

三、先修课程

《自然地理学》、《人文地理学》、《经济地理学》

四、课程教学重、难点

掌握我国区位地理特点与疆界范围、地形轮廓的基本特征，了解

我国地形地貌的成因、中国遥感图像的地学分析。

五、课程教学方法与教学手段

以课堂教学、讨论、课外调查相结合的方法，结合多媒体手段进

行教学。

六、课程教学内容

 

214  

第一章 区位和疆界（2学时）

1．教学内容

（1）中国在世界的位置；

（2）区位与疆界；

（3）中国遥感图像的地学分析

2．重、难点提示

（1）中国在世界的地位、中国的区位与疆界；

（2）我国地表结构、地形轮廓的基本特征。

第二章 自然结构（8 学时）

1．教学内容

（1） 气候水热结构及其评价

（2） 土地资源结构及其评价

（3） 水资源结构及其开发评价

（4） 矿产资源结构及其开发评价

（5） 风景旅游资源结构与开发评价

2．重、难点提示

各类自然资源的数量、质量、结构类型及空间分布

第三章 海岸及海域（2学时）

1．教学内容

（1） 海域环境

（2） 海洋资源及其评价

（3） 海岸

（4） 海岛

2．重、难点提示

（1）我国的海域环境

（2）分析我国海岸的基本格局

第四章 人口与经济发展（8 学时）

1．教学内容

 

215  

（1） 人口及其问题

（2） 土地利用与大农业开发

（3） 水利及其开发建设

（4） 矿业开发与能源工业

（5） 工业建设与布局

（6） 交通建设和运输、邮电业

（7） 旅游业

（8） 城乡建设

2．重、难点提示

（1）中国的人口的基本特点、中国土地利用的基本特点

（2）工业建设与布局、交通建设和运输

第五章 传统文化与现代化的空间进程（2学时）

1．教学内容

(1) 中国文化的空间透视

(2) 民族与宗教

(3) 区域文化

(4) 传统文化与现代化

2．重、难点提示

中国主要区域文化及其特征

第六章 灾害与环境（2学时）

1．教学内容

（1） 自然灾害与减灾建设

（2）环境保护和建设

（3） 生物多样性和自然保护

2．重、难点提示

（1）我国的自然灾害的基本特征

（2）我国的自然灾害与环境问题

第七章 景观与区划（2学时）

 

216  

1．教学内容

（1） 研究简史

（2） 地域分异规律与景观划分

（3） 行政区划

（4） 自然区划

（5） 经济区划

（6） 综合区划

2．重、难点提示

（1）我国的地域分异规律

（2）我国自然、经济、人文景观的地域分异规律

第八章 国土整治与区域发展战略（2 学时）

1．教学内容

（1） 国土整治

（2） 区域发展战略

2．重、难点提示

国土整治问题及其相应的区域发展战略

第九章 东北区（2 学时）

1．教学内容

（1） 环境与资源特征

（2） 产业基础和经济发展

（3） 资源开发与环境整治

2．重、难点提示

（1）东北区的自然条件和自然资源

（2）东北区的经济结构和布局的主要特征

第十章 华北区（2 学时）

1．教学内容

（1） 地理概况

（2） 首都经济圈

（3） 水资源问题

 

217  

（4）黄淮海平原治理与农业开发

2．重、难点提示

（1）华北区的地理概况

（2）首都经济圈的形成因素、京津冀地区、环渤海地区的经济发展区位因素

七、学时分配

章目 教学内容 教学环节

理论教学学时 实验教学学时

一 区位和疆界 2

二 自然结构 8

三 海岸及海域 2

四 人口与经济发展 8

五 传统文化与现代化的空间进程 2

六 灾害与环境 2

七 景观与区划 2

八 国土整治与区域发展战略 2

九 东北区 2

十 华北区 2

总计 32 32

八、课程考核方式

1.考核方式：

笔试 闭卷。

2.成绩构成

笔试 考勤。

九、选用教材和参考书目 

[1]《中国地理》（第 2版），吕拉昌主编，科学出版社，2017 年；

[2]《中国自然地理》（第 3版），赵济主编，高等教育出版社，1995 年；

[3]《中国经济地理》，吴传钧主编，科学出版社，1998 年；

[4]《中自然资源丛书》，中国自然资源丛书编撰委员会编著，中国环境科学出版

社，1995 年；

[5]《中国地理常识》，王双双主编，北京大学出版社，2005 年；

[6]《中国历史地理十五讲》，韩茂莉主编，北京大学出版社，2015 年；

[7]《中国旅游地理》（修订版），曹培培，清华大学出版社，2016 年。

 

218  

《世界地理》课程教学大纲

课程名称：世界地理 课程类别：专业选修课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

《世界地理》是研究世界地域系统的科学，是研究世界自然地域

系统、经济地域系统的运动规律及其相互间关系的科学。

《世界地理》主要研究各大洲和各大洋自然地理环境结构以及世

界各主要国家和地区经济地域格局的特征、分布规律及两者之间的内

在联系。通过对该课程的学习，能够使学生深刻认识和领会地理学区

域性和综合性的特点，更能够使学生完善地理学知识构架，培养地理

学思维，深化对世界自然特征及经济活动的认知。因而，《世界地理》

在地理学人才培养过程中具有重要地位，该课程既能教导学生对先期

所学各种部门地理学知识进行综合运用和总结，又能为学生胜任中学

地理教学和其它地理相关工作奠定必要的知识基础。

二、课程教学要求

1、使学生掌握世界地理的基本理论及其研究方法，正确认识如

何探讨各大洲各自然地理要素的整体性和差异性，正确认识产业分布

和地域经济运动的客观规律。

2、使学生全面系统地掌握地理学的基础知识，如：区域的空间

概念、地理环境各组成要素的特征、区域综合特征、世界经济形势的

发展变化、世界各国、各地区组织地域生产和布局生产力正反两方面

的经验等。

 

219  

3、结合教学内容与地理专业的培养目标，使学生掌握各种的基

本技能，如搜集、整理和运用地理文献的能力，运用和绘制、分析地

图图表的能力，对有关地区进行考察的能力。

4、结合教学内容，进行爱国主义国际主义教育、辩证唯物主义，

历史唯物主义及其科学方法论等方面的教育，帮助学生树立责任感、

使命感。

总之，通过本课程的教学，使学生深刻了解各大洲各大洋自然地

理环境的整体性差异，从而达到较全面认识各大洲各大洋自然地理的

主要特征及自然资源的分布规律，认识各国各地区的经济地域系统的

形成发展，产业结构，经济组织形式和地域经济运动规律，初步掌握

研究区域地理的基本理论与方法，为从事中学地理教学和其它经济建

设行业培养合格人才。

三、先修课程

《自然地理学》、《人文地理学》、《经济地理学》

四、课程教学重、难点

1、揭示各大洲、各大洋自然地理环境结构的整体性和差异性是

本课程自然地理部分的重点内容；从条件、产业结构、地域系统为理

论框架，揭示世界主要或具代表性的地区产业分布的各种特点及特征，

是世界经济地理部分的重点内容。

2、以人地关系为主线，揭示世界自然地理环境结构的整体性和

差异性，同时既揭示自然地域系统和经济地域系统的关系，又能根据

世界自然地理与经济地理的基本原理和学科特点进行教学。这是难点

 

220  

所在。

五、课程教学方法与教学手段

本课程采用讲授、讨论、课外考察等教学方法，全部使用多媒体

技术授课，并注意吸收传统教学方法的精髓，力求通过多种方式，使

学生学得广、学得活、学得透。

六、课程教学内容

绪论（1学时）

1. 教学内容

（1）世界地理的研究对象和学科特点；

（2）世界地理在地理学中的地位与作用；

（3）世界地理的学习、研究方法；

（4）世界地理学习的目标和任务。

2. 重、难点提示

（1）世界地理的研究对象、学科特点。 

（2）树立世界一体的人文主义思想。

第一章 全球地表形态与全球气候（5 学时） 

1．教学内容

(1) 地球表面形态及其演化；

(2) 世界气候带和气候型及其分布规律；

(3) 全球气候的时空变化特征；

(4) 全球性自然灾害问题。

2．重、难点提示

(1)  地表形态形成演化的规律； 

(2)  世界气候带和气候型的基本分布规律； 

(3) 自然灾害的危害及其防治。

第二章 全球陆地自然带的基本格局及其理论研究（2学时） 

 

221  

1．教学内容

(1) 陆地自然带的形成与分布；

(2) 自然地理环境的整差理论和地域分异规律。

2．重、难点提示

(1)  地理环境结构的整体性和差异性； 

(2)  地理环境的地域分异规律。 

第三章 全球海洋及不断发展的海洋人类活动（2 学时） 

1．教学内容

(1) 全球海洋的分布与洋流系统；

(2) 海洋资源的开发；

(3) 大陆架的资源开发与海洋环境保护。

2．重、难点提示

(1) 洋流的分类与成因；

(2) 全球大洋环流模式；

(3) 大陆架制度。

第四章 全球人地关系发展的历史轨迹（2学时） 

1．教学内容

(1) 全球人地关系的历史发展；

(2) 当代人地相互作用的全球性和全球可持续发展。

2．重、难点提示

(1) 当代人地相互作用的全球性表现；

(2) 可持续发展的原则、动向和任务。

第五章 全球人类活动的基本地域格局（3学时） 

1．教学内容

(1) 人类文化活动的地域格局；

(2) 人口发展的地域格局与城市化；

(3) 人类生产活动的纬向空间差异；

(4) 人类经济发展的地域格局。

 

222  

2．重、难点提示

(1)  人类生产活动的空间差异； 

(2)  人类经济发展的地域格局。 

第六章 亚洲（4学时） 

1．教学内容

(1) 亚洲地理概述；

(2) 亚洲的工业化与代表性工业化国家；

(3) 亚洲的发展中国家和地区

2．重、难点提示

(1)  亚洲自然地理特征； 

(2)  日本经济迅速发展的原因； 

(3)  亚洲领土及地缘关系问题； 

(4)  西亚石油资源对世界经济格局的影响及其国际政治经济背景。

第七章 欧洲（4学时） 

1．教学内容

(1) 欧洲自然地理概论；

(2) 欧洲人文地理概论；

(3) 欧洲主要国家。

2．重、难点提示

(1)  欧洲地形和气候特征； 

(2)  伦敦成为世界金融中心之一的原因； 

(3)  法国农业发展及其在世界的地位； 

(4)  德国鲁尔区产业转型及其启示； 

(5)  俄罗斯经济地域格局形成和发展特征。

第八章 非洲（2学时） 

1．教学内容

(1) 非洲地理概述；

(2) 非洲地理分区。

 

223  

2．重、难点提示

(1) 非洲自然地理环境的特征；

(2) 非洲贫困的根源及区域经济的基本特征。

第九章 美洲（4学时） 

1．教学内容

(1) 美洲自然地理概论；

(2) 美国；

(3) 中美洲与加勒比海地区；

(4) 南美洲。

2．重、难点提示

(1) 美洲自然地理基本特征及对美国经济发展的产业布局的影响；

(2) 美国主要产业及其布局的基本特征；

(3) 美国经济发展的条件剖析；

(4) 美国知识经济的主要特征及其重大意义；

(5) 巴西经济地域特征。

第十章 大洋洲（2 学时） 

1．教学内容

(1) 大洋洲地理概述；

(2) 澳大利亚；

(3) 新西兰。

2．重、难点提示

(1) 澳大利亚大陆地形和气候特征；

(2) 澳大利亚经济地域特征。

第十一章 南极洲（1 学时） 

1．教学内容

(1) 南极洲的自然条件；

(2) 南极洲的自然资源；

(3) 南极洲的生态系统；

(4) 南极洲的发现与保护。

 

224  

2．重、难点提示

(1) 南极洲独特的自然地理环境特征；

(2) 南极科学考察及其利用。

七、学时分配

章目  教学内容 

教学环节 

理论教学学时  实验教学学

时 

  绪论 1

一  全球地表形态与全球气候 5

二 全球陆地自然带的基本格局及其理论

研究 2

三  全球海洋及不断发展的海洋人类活动 2

四  全球人地关系发展的历史轨迹 2

五  全球人类活动的基本地域格局 3

六  亚洲 4

七  欧洲 4

八  非洲 2

九  美洲 4

十  大洋洲 2

十一  南极洲 1

总计  32 32

八、课程考核方式

1. 考核方式：

开卷。

2. 成绩构成：

平时成绩：以课堂提问以及作业为参考；期末考试成绩：笔试。

九、选用教材和参考书目 

1.选用教材

《世界地理》，杨青山编，高等教育出版社，2004 年。

2.参考书目

［1］《世界自然地理》（第 2版），刘德生编，高等教育出版社，1986 年；

［2］《世界经济地理》（修订版），陈才编，北京师范大学出版社，2001 年；

［3］《自然地理学》，潘树荣编，高等教育出版社，1985 年；

［4］《欧洲自然地理》，胡焕庸编，商务印书馆，1982 年；

［5］《非洲自然地理》，苏世荣编，商务印书馆，1983 年；

 

225  

［6］《北美洲自然地理》，万方祥编，商务印书馆，1984 年；

［7］《海洋地理》，刘改有编，北京师范大学出版社，1989 年；

［8］《世界地理》，延军平主编，陕西师范大学出版社，2013 年；

［9］《全球化背景下的世界地理研究》，刘养洁主编，中国环境科学出版社，2007

年。

 

 

 

226  

《GPS 原理与应用》课程教学大纲 课程名称：GPS 原理与应用 课程类别：专业选修课

适用专业：地理信息科学 考核方式： 考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

全球定位系统在交通、运输、测绘、通信、军事、石油勘探、资

源调查、农林渔业、时间对比、大气研究、气象预报、地质灾害的监

测和预报等部门和领域中有广泛的应用前景。本课程采用讲授与实践

相结合的方式进行，要求学生能掌握 GPS 导航的基本原理，能利用

GPS 进行各种测量。

二、课程教学要求

（一）理论和知识方面

要求学生掌握 GPS 的组成，GPS 导航和定位原理，GPS 的误差来

源以及消除误差的方法。掌握伪距测量，载波相位测量，GPS 绝对定

位与相对定位，差分 GPS 原理，GPS 测量的技术设计等。

（二）能力和技能方面

通过加强实验课程和教学实习等实践性教学环节，培养学生的实

际操作动手能力及学生应用相关理论知识来解决处理实际问题的综

合能力。其具体要求为：

第一， 学生能理解 GPS 定位的原理；

第二、学生能掌握 GPS 静态测量，编写 GPS 测量的技术设计书；

三、先修课程

《测量学》

 

227  

四、课程教学重、难点

第一章 绪论

(一) 理解 GPS 卫星定位技术的发展，美国的 GPS 政策。

(二) 了解目前国际上卫星导航系统的状况，了解 GPS 的应用。

第二章 全球定位系统的组成及信号结构

(一) 了解 GPS 组建过程中的重大事件，了解 GPS 卫星位置的计

算；

(二) 理解全球定位系统的组成，理解 GPS 卫星的信号结构。

第三章 GPS 等为中的误差源

(一) 掌握误差的分类；

(二) 了解国际 GPS 服务、IGS、电离层模型及对流层模型；

(三) 理解与信号传播有关的误差、与卫星有关的误差、与接收

机有关的误差及其如何削弱或消除相应误差的方法；

第四章 距离测量与 GPS 定位

(一) 掌握伪距测量的概念及伪距的计算方法，载波相位测量，

GPS 绝对定位与相对定位，差分 GPS 定位原理。

(二) 理解观测值的线性组合，伪距测量的过程，载波相位测量

过程中周跳的探测与整周模糊度的确定。

(三) 了解模糊度的确定方法，差分 GPS 的进展。

(四) 学会使用 GPS 接收机进行 GPS 数据采集。

第五章 GPS 测量的技术设计

(一) 掌握 GPS 方案设计的基本过程。

 

228  

(二) 了解 GPS 测量规范和规程。

(三) 学会某一具体 GPS 控制网的方案的制定与设计。

第六章 数据采集

(一) 理解数据采集的工作流程，掌握选点、埋石、接收机的使

用等采集方法和工具。

(二) 了解接收机等仪器的检验。了解主要工业基地的条件、特

点和发展趋势。

(三) 学会 GPS 接收机的架设和 GPS 数据采集。

第七章 地球坐标参照系

(一) 掌握卫星测量中常用的坐标系。

(二) 理解卫星运动的坐标系和地面点所在坐标系的关系。

(三) 了解时间系统的概念，掌握 GPS 事件系统。

五、课程教学方法与教学手段

课程综合课堂的讲授、习题、讨论及课外资料的查询、分析等方

法来传授知识。教学手段主要利用多媒体开展，课外资料查询、分析

利用网络、图书馆进行。

六、课程教学内容

第一章 绪论（2学时） 

1．教学内容

(1) 全球定位系统的产生，发展及前景

(2) GPS 在各个领域中的应用

(3) 美国政府的 GPS 政策

(4) 其他卫星导航定位系统的概况

2．重、难点提示

(1) GPS 卫星定位技术的发展，美国的 GPS 政策及其变化。

 

229  

第二章 全球定位系统的组成及信号结构（3学时） 

1．教学内容

(1) 全球定位系统的组成

(2) GPS 卫星的信号结构

(3) GPS 卫星位置的计算

2．重、难点提示

(1) GPS 的组成及 GPS 卫星的信号结构。

第三章 GPS 定位中的误差源（6学时） 

1．教学内容

(1) 概述

(2) 钟误差

(3) 相对论效应

(4) 卫星星历误差

(5) 电离层延迟

(6) 对流层延迟

(7) 多路径误差

(8) 其他误差改正

2．重、难点提示

教学重点：误差的分类，各种误差的形成原因和消除或削弱误差的方法。 

教学难点：各种误差的形成原因和消除或削弱误差的方法 

第四章 距离测量与 GPS 定位（11 学时） 

1．教学内容

(1) 利用测距码测定卫地距

(2) 载波相位测量

(3) 观测值的线性组合

(4) 周跳的探测与修复

(5) 整周模糊度的确定

(6) 单点定位

(7) 相对定位

(8) 差分 GPS

2．重、难点提示

教学重点：伪距测量、伪距定位观测方程；载波相位测量原理；静态相对定位；静态绝

对定位。

教学难点：载波相位测量的观测方程，整周跳变修复，整周未知数 N0的确定，差分 GPS

 

230  

定位原理。 

第五章 GPS 测量的技术设计（3学时） 

1．教学内容

(1) 技术设计的依据

(2) GPS 网的精度和密度设计

(3) GPS 网的基准设计

(4) GPS 测量中的图形设计

(5) GPS 网的特征条件

2．重、难点提示

教学重点：GPS 测量的技术设计，GPS 测量的外业准备及技术设计书编写

教学难点：GPS 测量技术设计书编写。

第六章 数据采集（3 学时） 

1．教学内容

(1) 选点与埋石

(2) GPS 接收机的选用及仪器检验

(3) 数据采集

(4) 成果验收和上交资料

2．重、难点提示

教学重点：选点与埋石等采集流程。 

教学难点：数据采集的计划制定和方法。 

第七章 地球坐标参照系（6 学时） 

1．教学内容

(1) 基本概念

(2) 常用坐标系

(3) 坐标系转换

(4) 基准转换

(5) 常用地球参照系和参考框架

2．重、难点提示

教学重点：天球坐标系与地球坐标系，卫星测量中常用坐标系。 

教学难点：坐标系的转换与基准的转换。 

七、实验教学内容

实验项目(一) GPS 接收机的认识（4学时）：

 

231  

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

认识 GPS 接收的工作原理和各部件的名称及作用。

（4）主要仪器：

GPS 接收机

实验项目(二) GPS 静态、快速静态作业（4学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

了解 GPS 静态和快速静态定位的原理，熟练掌握外业观测的流程及注

意事项。

（4）主要仪器：

GPS 接收机

实验项目(三) GPS 静态作业数据处理（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

熟练掌握 GPS 静态基线解算的原理及流程，熟练掌握一套基线

解算软件。

（4）主要仪器：

GPS 基线解算软件。

 

232  

实验项目(四) RTK 认识与操作（4学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

熟练掌握 RTK 的原理及外业操作。

（4）主要仪器：

GPS 接收机（RTK）

实验项目(五) GPS-RTK 高程拟合（2学时）：

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

了解高程拟合的原理和作业流程。

（4）主要仪器：RTK 和高程拟合程序

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  绪论 1 0

二 全球定位系统的组成及信

号结构 2 0

三  GPS定位中的误差源 3 2

四  距离测量与 GPS定位  6 2

五  GPS的测量要求  1 4

六  数据采集  1 4

七  地球坐标参照系  2 4

总计  32 16 16

九、课程考核方式

 

233  

1.考核方式：

本课程考核方式：笔试，闭卷。

2.成绩构成：

本课程每学期的总评成绩构成：平时成绩和期末考试。

十、选用教材和参考书目 

1.教 材：

《GPS 测量与数据处理》，李征航主编，武汉大学出版社，2005 年。

2.主要参考书目：

［1］《GPS 测量原理及应用》，徐绍铨，张华海等编，武汉测绘科技大学出版社，

2001 年；

［2］《GPS 卫星导航定位原理与方法》，刘基余主编，科学出版社，2003 年；

［3］《GPS 原理及应用》，李天文主编，武汉大学出版社，2003 年；

［4］《GPS 测量原理与应用》（第 4版），徐绍铨主编，测绘出版社．2017 年；

［5］《GPS 卫星导航定位技术与方法》，黄丁发等编，科学出版社，2016 年；

［6］《GPS 卫星导航定位原理与方法》，刘基余等编，科学出版社，2003 年。  

 

234  

《GIS 组件开发》课程教学大纲

课程名称：GIS 组件开发 课程类别：专业选修课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

通过本课程的学习，使学生掌握地理信息系统二次开发的基本知

识，了解GIS软件开发中所涉及的GIS组件库、接口和实现接口的类，

能使用 GIS 组件进行简单的二次开发。

二、课程教学要求

本课程是理论与实践相结合、培养学生的系统开发能力的一门重

要课程，课程教学要注意学生动手能力的培养，为后续课程打好基础。

三、先修课程

《面向对象程序设计》、《地理信息系统原理》

四、课程教学重、难点

重点：理解 GIS 组件对象模型，掌握常用的 GIS 开发控件，能利

用 GIS 组件结合一种程序设计语言进行二次开发；

难点：GIS 组件对象模型和 GIS 组件开发。

五、课程教学方法与教学手段

教学上要注重理论和实践相结合，运用多媒体等教学手段，采用

“任务驱动”式的教学方法，提高学生学习兴趣，增强学生的求知欲。

六、课程教学内容

第一章 开发基础（1 学时）

1.  教学内容 

(1) 组件对象模型   

 

235  

(2) ArcGIS Engine 介绍   

(3) .NET平台概述   

(4) 基于.NET的 ArcGIS Engine 的开发 

2．重、难点提示

重点：了解 GIS 组件对象模型，初步了解 ArcGIS Engine 的开发；

难点：ArcGIS Engine开发初步。 

第二章 ArcGIS Engine 中的控件（2学时）

1.  教学内容 

(1) 制图控件介绍   

(2) 3D 控件介绍   

(3) 框架控件介绍   

(4) 控件使用实例 

2．重、难点提示

重点、难点：ArcGIS Engine 中的制图控件、3D 控件、框加控件的使用。

第三章 几何对象和空间坐标系（2学时）

1.  教学内容 

(1) Geometry对象   

(2) Envelope对象   

(3) Curve对象   

(4) 点对象   

(5) 线对象   

(6) 面对象   

(7) 空间坐标系及变换 

2．重、难点提示

重点：理解和使用 Geometry 对象、Envelope 对象、Curve 对象、点对象、线对象、面

对象、空间坐标系及变换； 

难点：ARCGIS空间坐标系及变换。 

第四章 地图组成及图层控制（2学时）

1.  教学内容 

(1) 地图对象   

(2) 图层对象   

(3) 屏幕显示对象   

(4) 页面布局对象   

(5) 地图排版   

 

236  

(6) Element 对象   

(7) MapGrid 对象模型   

(8) MapSurround 对象   

(9) Style对象   

(10) 添加、删除图层数据   

(11) 图层控制 

2．重、难点提示

重点：地图对象、图层对象、屏幕显示对象、页面布局对象、Element 对象、MapGrid

对象、MapSurround 对象、Style对象的理解和使用； 

难点：地图对象和页面布局对象的关系、Gometry对象与 Element 对象的区别。 

第五章 地图制图（2 学时）

1.  教学内容 

(1) 地图标注   

(2) 符号及符号库   

(3) 专题图制作   

(4) 地图打印输出 

2．重、难点提示

重点：学会地图标注，渲染地图，专题图的制作和地图的打印输出 

难点：专题图制图 

第六章 空间数据管理（2学时）

1.  教学内容 

(1) 空间数据管理 

(2) 空间数据库及组织 

(3) 空间数据模型 

(4) Geodatabase体系结构 

(5) Geodatabase对象模型 

(6) Geodatabase的使用与开发 

2．重、难点提示

重点：掌握 ArcGIS空间数据库及组织方式，掌握 Geodatabase的体系结构、对象模型及

其使用与开发； 

难点：Geodatabase体系结构和对象模型。 

第七章 数据编辑（2 学时）

1.  教学内容 

(1) 简介 

 

237  

(2) 捕捉功能设计与实现 

(3) 要素编辑 

(4) 高级编辑 

2．重、难点提示

重点、难点：学会开发数据的编辑功能。 

第八章 栅格数据（2 学时）

1.  教学内容 

(1) 简介 

(2) 访问和创建栅格数据 

(3) 栅格数据配准 

(4) 栅格数据处理 

(5) 栅格图层渲染 

2．重、难点提示

重点：了解栅格数据配准、栅格图层渲染功能的开发 

难点：栅格数据配准功能的开发 

第九章 三维可视化（1学时）

1.  教学内容 

(1) 简介 

(2) 数据的三维显示 

(3) 三维分析 

2．重、难点提示

重点：了解 ARCGIS中三维数据显示的原理与方法 

难点：三维分析功能的开发 

七、实验教学内容

实验项目(一) AOI 书签开发（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握 ArcGIS Engine 初步开发。

（4）主要仪器：计算机

 

238  

实验项目(二) 地图数据组织与访问（4 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

了解 ArcGIS Engine 中地图数据的组织结构,  掌握 ArcGIS

Engine 地图数据访问方法。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(三) 地图渲染（4 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

了解地图符号的分类与可视化过程, 掌握地图符号的渲染方法。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(四) 空间数据处理（2学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

了解创建空间数据的过程，掌握创建空间数据的方法。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(五) GIS 分析（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

 

239  

（3）项目主要目的要求：

了解 GIS 空间分析的内容，掌握空间关系查询方法，掌握空间拓

扑分析方法，掌握空间数据统计方法。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(六) 栅格数据处理（2学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

了解栅格数据的结构，掌握创建栅格数据集的方法，掌握栅格数

据格式转换与镶嵌的方法，掌握栅格数据的统计方法。

（4）主要仪器：计算机

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  开发基础  1  0 

二  ArcGIS Engine 中的控件  2  2 

三  几何对象和空间坐标系  2  2 

四  地图组成及图层控制  2  2 

五  地图制图  2  2 

六  空间数据管理  2  2 

七  数据编辑  2  2 

八  栅格数据  2  2 

九  三维可视化  1  2 

总计  32  16  16 

九、课程考核方式

1.考核方式：

开卷

 

240  

2.成绩构成

平时成绩：以课堂提问以及实验报告为参考；期末成绩：课程设计。

十、选用教材和参考书目 

［1］《ArcGIS Engine 地理信息系统开发从入门到精通》（第 2版），邱洪钢编著，人民邮电出版社，2013 年； ［2］《GIS 程序设计教程——基于 ArcGIS Engine 的 C#开发实例》，张丰等编著，浙江大学出版社，2012 年； ［3］《ArcGIS Engine 组件式开发及应用》（第 2版），李崇贵等编著，科学出版社，2017 年； ［4］《插件式 GIS 应用框架的设计与实现──基于 C#和 ArcGIS Engine 9.2》，蒋波涛等编著，电子工业出版社，2008 年； ［5］《ArcGIS Engine 地理信息系统开发教程》，牟乃夏等著，测绘出版社，2015年。 

 

241  

《数字地形分析》课程教学大纲

课程名称：数字地形模型 课程类别：专业选修课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

数字地形模型是地理信息系统专业一门重要的专业选修课。该课

程是一门综合性、实用性较强的课程。本课程的主要任务是：通过数

字地面模型及应用课程的学习，帮助学生了解数字地面模型的基本概

念、基本方法理论及其在工程中的应用，为今后专业工作或工程设计

工作打下一定的基础。通过本课程的学习，使学生了解数字高程模型

与其他学科的关系；掌握数字地形的表达；数字地面模型，数字高程

模型的概念及实践。

二、课程教学要求

（1）了解数字地面模型的数据采集方法，掌握数字高程模型的

建模方法、内插方法。

（2）了解影响数字地面模型精度的因素；理解数据采集精度分

析的方法；掌握粗差探测方法和关于精度的数学模型。

（3）掌握多尺度的概念；理解多尺度表达方法。

（4）了解数据库的基本知识；理解典型数字高程模型数据库中

的数据组织。

（5）了解数字地面模型在道路等工程中的应用；理解等高线图

的绘制并掌握各地形因子的计算。

三、先修课程

 

242  

《高等数学》、《测量学》、《地图学》、《数字化测图原理与方法》

四、课程教学重、难点

（一）教学重点

1. 数字地面模型原始数据的采集；

2. 数据预处理；

3. 线性和非线性多项式内插法；

4. 移动拟合和加权平均法；

5. 按方位取点加权法；

6. 多层叠加面法；

7.分块多项式内插法；

8. 小二乘配置法；

9.建模方法；

10.TIN 生成；

11.关于精度的数学模型；

12.数字地面模型在工程中的应用。

（二）教学难点

1. 有限元内插法；

2. 原始数据采集的可靠性分析与粗差探测；

3. TIN 生成；

4. 数字地面模型精度分析。

5. 数字地面模型的精度评定方法。

五、课程教学方法与教学手段

 

243  

课堂讲授，辅助以多媒体教学手段

六、课程教学内容

第一章 绪 论（2学时）

1．教学内容

(1) DEM 基本概念

(2) DEM 分类

(3) DEM 相关的学科和技术

2．重、难点提示

(1) DEM 的基本概念与分类

第二章 DEM 数据获取（4学时）

1．教学内容

(1) DEM 的数据来源

(2) DEM 数据采集方法

(3) DEM 数据质量控制和精度分析

2．重、难点提示

(1) 数字地面模型原始数据的采集；

(2) 数据预处理；

第三章 数字高程模型的内插方法（6 学时）

1．教学内容

(1) 简介

(2) 整体内插原理

(3) 分块内插原理

(4) 逐点内插原理

2．重、难点提示

(1) 线性和非线性多项式内插法；

(2) 分块多项式内插法

(3) 有限元内插法；

第四章 数字地形分析（12 学时）

1．教学内容

(1) 基本地形因子计算

(2) 特征提取

(3) DEM 的可视化分析

 

244  

(4) 基于栅格的空间分析方法

(5) 利用 Arcgis 3d 模块进行 DEM 的可视化

(6) ArcInfo－Grid 模块介绍

2．重、难点提示

(1) TIN 生成；

(2) 关于精度的数学模型

第五章 DEM 的地学应用（12 学时）

1．教学内容

(1) 在数字水文建模中的应用

(2) Rivertools 软件介绍

(3) 在气候分析和环境研究中的应用

(4) 在土壤学研究中的应用

(5) 流域水文分析原理

2．重、难点提示

(1) 数字地面模型在工程中的应用

七、实验教学内容

实验项目(一) 数字地形的表达（2学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握数字地形的表达及数字地形（地面）模型 DTM、数字高程模

型 DEM 等概念以及 DEM 的特点、分类。

（4）主要仪器：无

实验项目(二) 数据采集和处理（4学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

 

245  

掌握采样策略和方式、多源数据的整合和转换、数据库设计、数

据的输入与建库、误差分析、错误查找与改正。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(三) DEM 表面建模方法（4学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握基于点的表面建模、基于三角形的表面建模、基于格网的建

模、混合式表面建模。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(四) 数字地形分析（6学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

掌握 DEM 的建立、面积量算、坡度、坡向、剖面线、地形特征提

取、水文分析、可视化分析。

（4）主要仪器：计算机

八、学时分配

 

246  

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  绪论 2 0

二  DEM 数据获取 3 6

三  数字高程模型的内插方法 3 4

四  数字地形分析 4  3 

五  DEM 的地学应用 4  3 

总计  32  16  16 

九、课程考核方式

1.考核方式：

开卷

2.成绩构成

平时成绩：以课堂提问以及实验报告为参考；期末成绩：笔试。

十、选用教材和参考书目 

1.教材：

《数字高程模型》（第 3版），汤国安，等，科学出版社，2017 年。

2.主要参考书目：

［1］《GIS 空间分析原理与方法》（第 3 版），刘湘南，等，科学出版社，2017

年；

［2］《GIS 空间分析基础教程》，田水中，等，武汉大学出版社，2018 年；

［3］《ArcGIS 地理信息系统空间分析实验教程》（第 2 版），汤国安，等，科学

出版社，2018 年；

［4］《地理信息系统教程》（第 1版），汤国安等著，高等教育出版社，2007 年；

［5］《地理信息系统原理与方法》（第 2 版），吴信才，电子工业出版社，2009

年；

［6］《数字高程模型》，李志林、朱庆主编，武汉：武汉大学出版社，2003 年。

 

247  

《大数据与机器学习》课程教学大纲

课程名称：大数据与机器学习 课程类别：专业选修课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

开设本课程的目的，是使学生全面而深入地掌握大数据的基本概

念和原理，掌握常用的机器学习算法，了解大数据与机器学习的 新

发展以及大数据技术在不同学科中的应用。掌握大数据预处理、关联

规则、分类以及聚类技术，并能够在主流大数据平台上实现。

二、课程教学要求

通过《大数据与机器学习》课程的学习，学生可以了解大数据及

其发展过程，在各行业中的典型应用；掌握机器学习的常用算法；掌

握分类算法的主要思想，能够针对不同的实际问题运用适当的分类器；

应用决策树、随机森林、朴素贝叶斯、KNN 算法，进行项目开发。

三、先修课程

《数据库原理》、《数据结构》

四、课程教学重、难点

1.掌握分类算法的主要思想，能够针对不同的实际问题运用适当

的分类器。

2.掌握聚类中相异性度量的概念、掌握核心的聚类算法，了解不

同算法的优缺点。

3.了解异常检测的概念，掌握主流的检测技术。

五、课程教学方法与教学手段

 

248  

本课程教学将结合大班讲授、小班项目研讨、项目开发以及交流

与答辩的形式。大班讲授主要培养学生对各种核心技术的掌握。小班

项目研讨用来训练学生们沟通与交流的能力，同时提高对系统进行评

价的能力。通过指导学生实现课堂上讲授的算法，学会比较各个算法

的性能差异，激发学生的研究和创新兴趣。

六、课程教学内容

第一章 大数据与机器学习概述 （4学时） 

1．教学内容

(1)  大数据与机器学习的概念；

(2)  大数据与机器学习的发展过程；

(3)  大数据与机器学习在各行业中的典型应用；

2．重、难点提示

(1)  大数据与机器学习在各行业中的典型应用。 

第二章 数据特征分析与预处理 （7学时） 

1．教学内容

(1)  数据的类型；

(2)  数据的统计特征；

(3)  数据预处理； 

(4)  缺失值的处理；

(5)  数据可视化；

2．重、难点提示

(1)  掌握数据预处理的常用算法。 

第三章 关联规则挖掘 （4学时） 

1．教学内容

(1)  基本概念；

(2)  基于深度优先搜索的频繁项集生成算法； 

(3)  关联规则的评估方法； 

 

249  

2．重、难点提示

(1)  掌握关联规则挖掘的概念； 

(2)  掌握关联规则挖掘的主要算法，并能够评价关联规则。 

第四章 分类算法 （7学时） 

1．教学内容

(1)  决策树归纳；

(2)  贝叶斯分类器； 

(3)  基于实例的学习算法； 

(4)  回归分析； 

(5)  分类器算法的评估； 

2．重、难点提示

(1)  掌握分类算法的主要思想； 

(2)  能够针对不同的实际问题运用适当的分类器； 

(3)  应用决策树、随机森林、朴素贝叶斯、KNN算法，进行项目开发。 

第五章 聚类算法 （10 学时） 

1．教学内容

(1)  相似性和相异性度量； 

(2)  聚类算法的分类； 

(3)  基于划分的聚类算法； 

(4)  层次聚类； 

(5)  基于密度的聚类算法； 

(6)  可伸缩的聚类算法； 

(7)  簇质量的评估； 

2．重、难点提示

(1)  掌握聚类中相异性度量的概念； 

(2)  掌握核心的聚类算法； 

(3)  了解不同算法的优缺点。 

 

250  

七、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  大数据与机器学习概述 4

二  数据特征分析与预处理 7

三  关联规则挖掘 4

四  分类算法  7

五  聚类算法  10

总计  32  32

八、课程考核方式

1.考核方式： 考查 

2.成绩构成 平时成绩：以课堂提问以及作业为参考；期末成绩：笔试。 

九、选用教材和参考书目 

1. 教材：

［1］《机器学习与大数据技术》，牟少敏著，人民邮电出版社，2018 年。

2. 主要参考书目：

［1］《大数据与机器学习》，陈春宝等著，机械工业出版社，2017 年；

［2］《白话大数据与机器学习》，高扬等著，机械工业出版社，2016 年。

 

251  

《定量遥感》课程教学大纲

课程名称：定量遥感 课程类别：专业选修课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

“定量遥感”课程主要讲授陆地表面定量遥感的基础理论和研究

方法，通过讲解光学遥感与热红外遥感模型和地表参数的定量遥感反

演方法模型，介绍定量遥感应用的 新研究成果，让学生学习如何应

用物理学原理和数学方法进行定量遥感科学研究，掌握从事定量遥感

科学研究的基础知识和基本方法。本课程与“遥感原理”、“数字图像

处理”、“资源环境遥感”等课程相结合，培养学生具备从事遥感与地

理信息系统相关学科的基础研究和遥感应用技术工作的能力。

二、课程教学要求

1．基础理论与应用相结合。课程既介绍了航空照片、多光谱图像、

热红外图像、雷达图像和高光谱图像成像方面的基本理论，也阐述了

遥感图像解译基本方法和基本技能，通过遥感技术的应用实践加深对

遥感原理的理解。为培养本科生应用技能，我们安排了遥感图像解译

实习等内容。

2．系统性和前瞻性相结合。课程在系统介绍遥感物理基础、遥感成

像机理、遥感图像处理和遥感图像解译原理、方法基础上，在教学内

容上力求将遥感技术发展取得的新成果和遥感新理论、新方法、新技

术贯穿于教学之中。

3．现代化的多媒体的教学方法与遥感影像解译实践相结合。针对课

 

252  

程重点和难点，采用文字，图形、图像，动画，音频，视频等多种媒

体进行教学，激发学生学习兴趣，提高了教学效果。利用遥感影像库

进行遥感影像解译实习，为认识不同遥感影像特征，掌握遥感影像判

读方法和步骤做出了重要的贡献。

三、先修课程

《遥感导论》、《高等数学》、《数字测图原理与应用》、《大学物理》

四、课程教学重、难点

1. 典型地物波谱特征及大气对电磁波辐射传输的影响；

2. 评价遥感影像的主要指标（空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨

率）；

3. 数字图像彩色合成原理与遥感图像几何纠正；

4. 遥感影像的地学分析与主要遥感应用；

5. 遥感观测对象的尺度特征。

五、课程教学方法与教学手段

课堂讲授、试验、辅助以多媒体教学手段

六、课程教学内容

第一章 定量遥感概论（4学时）

1．教学内容

(1) 遥感技术、遥感应用与定量遥感 

(2) 地理学、地球信息科学与遥感基础研究 

(3) 定量遥感的研究内容与方法 

2．重、难点提示

        定量遥感的研究内容与方法 

第二章 光学遥感与热红外遥感模型（8 学时）

 

253  

1．教学内容

(1) 基本概念 

(2) 遥感建模方法 

(3) 植被冠层反射模型 

(4) 热红外遥感模型 

(5) 遥感模型的尺度效应与尺度转换 

(6) 过程模型与四维同化 

2．重、难点提示

(1) 遥感建模方法 

(2) 热红外遥感 

(3) 尺度效应 

(4) 数据同化 

第三章 遥感物理模型的实验基础和模型验证（6 学时）

1．教学内容

(1) 遥感实验的重要性和特点 

(2) 遥感实验的一般方法 

(3) 植被遥感实验的常用仪器 

(4) 观测数据记录、统计与参数化 

(5) 遥感物理模型的验证实例 

2．重、难点提示

(1) 遥感实验的一般方法 

(2) 遥感实验的过程及使用的仪器 

第四章 遥感模型反演和地表参数估计（8学时）

1．教学内容

(1) 定量遥感面临的主要问题 

(2) 地学反演/遥感反演的基本原理 

(3) 地表参数的遥感反演方法 

(4) 遥感反演知识库 

(5) 地表参数估计 

 

254  

2． 重、难点提示 

        各种地表参数的遥感反演 

第五章 定量遥感应用（8学时）

1．教学内容

(1) 农业遥感应用 

(2) 国土资源调查 

(3) 环境监测 

2． 重、难点提示 

定量遥感在农业、林业和环境各方面的应用 

七、实验教学内容 

实验项目(一) （4学时）：遥感信息的获取与大气校正

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握遥感影像数据获取的手段，加深对遥感理论知识的理解，

并独立完成辐射定标和大气校正

（4）主要仪器：

ENVI 软件

实验项目(二) （4 学时）：地物识别和定量反演

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

1)理解基于遥感光谱曲线的地物识别原理，掌握遥感定量反演模

型和方法

 

255  

2)学习利用 ENVIBandMath 反演地表温度

（4）主要仪器：

ENVI 软件

实验项目(三) （4学时）：遥感反演建模-植被指数反演

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

掌握遥感建模的方法及遥感定量反演算法设计，加深对植被反演

方法的理解

（4）主要仪器：

ENVI 软件

实验项目(四) （4学时）：遥感反演建模-水体水色参数反演

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

掌握遥感建模方法及遥感定量反演的算法设计，加深对定量遥

感反演知识的理解，增强遥感软件操作能力

（4）主要仪器：

ENVI 软件

 

256  

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  定量遥感概论 2 0

二  光学遥感与热红外遥感模型 4 4

三 遥感物理模型的实验基础和模

型验证 3 4

四  遥感模型反演和地表参数估计 3 8

五  定量遥感应用 4

总计  32 16 16

九、课程考核方式

1.考核方式：

笔试；开卷

2.成绩构成

平时成绩：以课堂提问以及作业为参考；期末成绩：笔试。 

十、选用教材和参考书目 

［1］《定量遥感》，顾景范，杜寿玢，郭长江，科学出版社，2017；

［2］《Quantitative Remote Sensing of Land Surface》，Liang, S，John Wiley

and Sons, Inc, 2003；

［3］《植被光学遥感模型和植被结构参数化》，李小文，王锦地，科学出版社，

1995；

［4］《地理信息系统教程》（第 1版），汤国安等著，高等教育出版社，2007；

［5］《多角度与热红外对地遥感》，李小文, 汪骏发，科学出版社，2001。

 

257  

《数字化测图实习》教学大纲

课程名称： 数字化测图实习 课程类别：专业见习

适用专业： 地理信息科学 学时、学分： 2 周 1 学分

一、课程实习目的

本实习是在课堂教学结束之后而在实习场地集中进行的测绘

生产实践性教学，是各项课间实验的综合应用，也是巩固和深化课

堂所学知识的必要环节。通过实习，不仅能够了解基本测绘工作的

全过程，系统地掌握测量仪器操作、施测、计算、地图绘制等基本

技能，而且可为今后从事专门测绘工作或解决实际工程中的有关测

量问题打下基础，还能在业务组织能力和实际工作能力方面得到锻

炼。在实习中应该具有严格认真的科学态度、踏实求是的工作作风、

吃苦耐劳的献身精神、团结协作的集体观念。

本实习中安排的主要实习内容是大比例尺地形图测绘（包括控

制测量、碎部测量、地图拼接与整饰等），实习安排 2周的时间

二、课程实习要求

在本课程的各个教学环节中，要注意培养和训练学生严肃的科

学态度，严格的科学作风和科学的思维方式；要重视培养学生应用

所学知识分析与解决问题的能力和独立获取知识的能力。要求学生

在学习的过程中注意培养分析、综合、演绎、归纳、类比、联想、

试探等科学研究方法，培养如何发现和提出问题、建立概念、利用

已有的知识提出可行的解决方案，培养创新意识和创新能力，以及

辩证的唯物主义世界观。

三、课程实习内容

 

258  

本项实习包括：在测区布设平面和高程控制网，测定图根控制点，

进行碎部部测量，测得地物和地形特征点，并依测图比例尺和图式符

号进行描绘， 后拼接整饰地形图。

一、仪器检校、 踏勘选点

1、仪器检校

对水准仪、经纬仪进行常规项目的检校。要求学生掌握经纬仪测

量原理、仪器结构等并能进行各项检校。包括：水准管轴垂直于纵轴

的检验和校正、圆水准轴平行于纵轴的检验和校正、十字丝纵丝垂直

干横轴的检验和校正、视准轴垂直于横轴的检验和校正、横轴垂直于

纵轴的检验。

2、踏勘选点

每组在指定的测区进行踏勘，了解是否有已知等级控制点，熟悉

测区施测条件。根据测区范围和测图要求确定布网方案进行选点。选

点的密度，应能覆盖整个测区，便于碎部测量，一般要求相邻点之间

的距离在 30~170m 之间，相邻导线边长大致相等，三角形内角大于

30 度。控制点的位置应选在稳定坚实便于保存标志和安置仪器，通

视良好便于测角和量距，视野开阔便于施测碎部之处。如果测区内有

已知点，则所选图根控制点应包括已知点。点位确定之后，即用钢钉

和油漆作出标记，并予以编号。

二、 平面控制测量

在测区实地踏勘，进行布网选点后，开始平面控制测量。平坦地

区（量距方便的情况下）一般布设闭合导线。在控制点上进行观测，

 

259  

经过内业计算获得平面坐标。

1、水平角观测

在每个控制点上用 DJ2 全站仪观测 1 测回，每测回的精度要求

参见教材。导线网用测回法，角度闭合差的限差为 n40 ， n 为导

线的测角数。

2、边长测量

导线的边长用全站仪测量，一般测距的方法采用往、返测量，在

平坦地区边长相对误差的限差为 1/3000 ，特殊困难地区限差可放宽

为 1/1000 。导线全长相对闭合差的限差一般为 1/ 2000。

3、连测

当测区内无已知点时，应尽可能找得测区外的已知控制点，并与

本区所设图根控制点进行连测，这样可使各级所设控制网纳入统一的

坐标系统，也便于相邻测区边界部分的碎部测量。

当然，也可以采用假定的坐标系统。即假定其中一个点的三维坐标及

与其相连的一条导线边的方位角，就可以进行导线的计算。

4、平面坐标计算

首先校核外业观测数据，在观测成果合格的情况下进行闭合差分

配，然后由起算数据推算各控制点的平面坐标。计算方法根据布网形

式查阅教材有关章节。计算中角度取至秒，边长和坐标值取至毫米。

三、高程控制测量 

在踏勘的同时布设高程控制网，测定图根点的高程。首级高程控

制点，可设在平面控制点上（应包括已知水准点，或者假定某一点高

 

260  

程已知），采用四等水准测量。一般高程控制点，平坦地区采用图根

水准测量，布网形式可为附合或闭合路线。

1、水准测量

用 DS3 水准仪沿路线设站单程施测，各站采用双面尺法或两次仪

器高法进行观测，并取平均值作为该站的高差。四等水准测量的技术

指标参见实验。图根水准测量的技术指标为视线长度小于 100m，同

测站两次高差的差数不大于6mm，路线允许高差闭合差为 L40 （mm）

或 n12 （mm），式中 L为以公里为单位的单程路线长度， n 为测站

数。

2、高程计算

对路线闭合差进行配赋后，由已知点高程推算各图根点高程。观

测、计算和 后成果的单位均取至毫米。

四、大比例尺地形图的测绘

首先进行测图前的准备工作，按经纬仪法在各图根点设站测定碎

部点，同时展绘地形地物。

1、准备工作

在原图纸上绘制坐标方格网，纵横线间隔为 10cm。线粗为 0.1mm；

要求方格网实际长度与名义长度之差不超过 0.2mm，图廓对角线长度

与理论长度之差不超过0.3mm。（若采用的绘图纸已存在坐标方格网，

本工作可省略）

抄录控刷点的平面和高程成果，展绘到图上，要求控制点间的图

上长度与坐标反算长度之差不超过 0.3mm。 对经纬仪、水准仪等进

 

261  

行检验和校正，技术指标参见实验。

2、测绘方法及要求

测绘方法采用用经纬仪测记法。

设站时经纬仪对中偏差应小于 5mm ，以较远的点作为定向点并在

测图过程中随时检查，经纬仪法测图时归零差应小于 4’。对另一图

根点高程检测的较差应小于 0.2H （H 为基本等高距）。跑尺选点方

法可由近及远，再由远到近，顺时针方向行进。所有地物和地貌的特

征点都应立尺。地形点间距为 30m ，视距长一般不得超过 80m 。

展绘时应按图式符号表示出房角点、道路和绿地边线围墙、消防栓等，

各项地物和地貌要素以及各类控制点、地理名称注记等。高程注记至

分米，还在测点右边，字头朝北。等高距取 1m，勾绘等高线。所有

地形地物应在测站上现场绘制完成。

五、地形图的拼接、检查和整饰

1、拼接

每幅地形图应测出图廓外 0.5～1.0cm。与相邻图幅接边时的容

许误差：对一般地区而言，主要地物不应大于 1.2mm，次要地物不应

大于 1.6mm。

（如果这项实习属无图拼接，则可不进行此项工作）。

2、检查

先进行图面检查．查看图面上接边是否正确、连线是否矛盾、符

号是否搞错、名称注记有无遗漏、等高线与高程点有无矛盾，发现问

题应记录，便于野外检查时核对。野外检查时应对照地形图如实地全

 

262  

面核对，例如图上地物形状与位置是否与实地一致，地物是否遗漏，

名称、注记是否正确齐全，等高线的形状、走向是否正确，若发现问

题，应设站检查或补测。

3、整饰

按照大比例尺地形图图式规定的符号，用铅笔对原图进行整饰，

整饰的一般顺序为：内图廓线、控制点、独立地物、主要地物、次要

地物、高程注记、等高线、植被、名称注记、外图廓线及图廓外注记

等。要求达到真实、准确、清晰，美观。

图廓线外正上方写明测区名称和图幅号，正下方写明测图比例尺；在

图廓线外右下方写明测图班组成员姓名及测图日期。

四、指导教师的责任

1 指导教师对学生测量实习全面负责，保证人员和仪器安全。

2 因材施教，教书育人，应有足够的辅导时间。

3 学生请销假应征得指导教师同意，按学校规定审批，否则视为旷

课。

4 指导老师负责对学生成绩进行评定。

五、考核方式

在实习过程中，所有外业观测的数据必须记在观测手薄（规定的

表格）上，如遇测错、记错或超限应按规定的方法改正，内业计算也

应在规定的表格上进行。全部实习结束时，应对成果资料进行编号。

（一） 小组应交的资料

1、平面和高程控制测量外业记录手薄、碎部测量记录手薄。

 

263  

2、1:500 比例尺的地形图。

（二） 个人应交的资料

1、平面和高程控制测量的计算成果。

2、实习报告书。

六、成绩评定评分标准

1、实习成绩分为百分制，60 分以下为不及格。

2、实习成绩评定主要依据：

（1）实习期间的表现，主要包括：出勤率、实习态度、遵守纪

律情况、爱护仪器工具情况。

（2）操作技能，主要包括：对理论知识的掌握程度、使用仪器

的熟练程度、作业程序是否符合规范要求等。

（3）手簿、计算成果和成图质量，主要包括：手簿和各种计算

表格是否完好无损，书写 是否工整清晰，手簿有无擦拭、涂改，数

据计算是否正确，各项限差、较差、闭合差是否在规定范围内。地形

图上各类地物、地形要素的精度及表示是否符合要求，文字说明注记

是否规范等。

（4）实习报告，主要包括：实习报告的编写格式和内容是否符

合要求，编写水平，分析问题、解决问题的能力及有无独特见解等。

3、在实习期间，学生如有下列情况，指导教师可视情节严重程

度予以处理：

① 实习中无论何种原因发生摔损仪器事故，其主要责任人的实

习成绩降 1～2个档次。

 

264  

② 实习在中凡违反实习纪律；缺勤天数超过实习天数的三分之

一；发生打架事故；私自离校回家；未交成果资料和实习报告；抄袭

成果资料和实习报告等，实习成绩均为不及格。

 

265  

《人文地理综合实习》教学大纲

课程名称：  人文地理综合实习                          课程类别：专业见习 

适用专业：  地理信息科学                                  学时、学分：  2周 1学分 

一、人文地理综合实习目的 

人文地理综合实习的目的分为三个层次：首先，印证课堂上学习

的书本知识，锻炼野外工作的基本能力；其次，收集第一手资料，为

解释城乡发展的空间特点，发现城市发展与规划规律做基础工作；

后，发现新的问题，激发新的研究兴趣和科学探索精神。 

二、人文地理综合实习要求 

1.  认真阅读野外实习大纲和实习指导书。依据实习指导书的内

容，明确实习任务。 

2.  根据每天的实习情况认真做好资料积累工作。 

3.  遇有参观、听课或报告，应在许可范围内进行拍照、录音、

录像，并详细做好笔记。 

4.  每日做好实习记录和写好实习日记。包括将现场照片、录音、

录像等资料进行归类。 

5.  实习结束后，按照大纲的要求，对实习全过程进行分析总结，

对实习资料进行后期整理（包括空间数据库的建立、经验数据的统计

分析、空间特征和空间过程的地图表达、数学模型的建立），并在此

基础上完成综合实习报告。 

三、人文地理综合实习内容 

人文地理综合实习涉及城乡自然地理学、地质地貌学、经济地理

学、城市地理学、工业地理学、农业地理学、区域分析与规划、城市

 

266  

园林规划、景观规划与设计等课程。具体实习内容包括以下几个方面： 

1.  观察实习地城镇空间格局、城市风貌，了解实习地街区、街

景、道路、广场以及城市综合体、功能分区、景观格局等布局形态，

探寻城镇空间结构变化的影响因素，畅谈实习地城镇空间发展的现状

及趋势，并通过速写、素描勾画出城市意象图、城市综合体、城市功

能分区、城市综合景观、城市主要街景、城市主要道路、城市广场、

城市主要居住小区等初步手绘草图。实习返校后形成文本详细分析资

料，同时通过绘图软件做出详图。 

2.  观察实习地交通格局以及产业布局，了解区域交通与经济发

展的关系，从经济、文化、旅游、城镇化等角度，通过访谈或调查问

卷的形式了解实习地城镇的历史和现状，畅谈未来发展思路，并通过

速写、素描勾画出城市交通、产业布局、旅游资源类型与分布、旅游

综合体等初步手绘草图。实习返校后形成文本详细分析资料，同时通

过绘图软件做出详图。 

3.  考察实习地城镇区位、通过访问或调查问卷的形式了解其与

周边城镇发展关系等方面的历史和现状，利用所学知识对其进行现场

评价，畅谈未来发展路径，并通过速写、素描勾画出城市区位、与周

边城市发展关系等初步手绘草图。实习返校后形成文本详细分析资料，

同时通过绘图软件做出详图。 

4.  考察实习地乡村经济特点、民俗风情、产业结构、文化资源、

旅游资源、土地利用、人口分布，并利用所学知识现场进行分析和评

价，畅谈未来发展趋势，并通过速写、素描勾画出乡村区位、土地利

 

267  

用、村庄景观、旅游资源类型与分布等初步手绘草图。实习返校后形

成文本详细分析资料，同时通过绘图软件做出详图。 

四、指导教师的责任 

1.  负责对实习工作进行整体组织布署，实习前拟定实习计划和

实习线路，实习中根据实际情况调整、安排具体实习活动，实习结束

负责撰写工作总结。 

2.  负责实习考察单位的联系与协调工作，负责对学生实习方法、

技能，实习调研内容选取、调查问卷设计、景观观察记录及实习报告

撰写等的业务指导，并将实习地的基本资料及相关辅助资料编制成册，

每生一册，实习前组织进行集体学习。 

3.  负责实习经费的统筹使用与管理；实习期间关心学生的食宿、

疾病、困难及人身财产安全；负责解决实习中出现的任何突发事件等。 

4.  实习工作结束时，负责催收各种实习材料，组织实习评优工

作，结合学生实习报告的完成情况或成果水平评定给出成绩，并将实

习成绩及各种实习材料按学院（系）工作要求分装成册，交教书秘书

处归档备案。 

五、考核方式 

1.实习期间表现分（50%）。由实习教师根据学生实习期间表现，

给予打分。 

2  实习报告（50%）。本包括实习日志和实习报告。 

六、成绩评定评分标准 

1.实习期间表现分标准： 

 

268  

出现迟到和违纪，一次扣一分；重大违纪现象，不给分。 

2.实习报告   

——实习日志 

每个学生在实习结束后，将记录实习过程的日志上交。要求：实

习日志至少 3篇，总字数原则上不低于 3000 字。 

——实习报告 

每个学生根据考察情况，确定一个调研主题，完成调研报告。报

告总字数原则上不低于 8000 字。首先要对用野外记录收集到的文字

资料进行认真整理分析。 

其次，要对调查区域进行系统分析，如对实习区的地理位置、区

域类型、区域分异及其内部联系的描述。对地理现象和成因、动态过

程及发展历史的描述和分析。对地理环境与国民经济发展关系的分析，

以及本次实习对区域所取得的结论和存在问题。 

实习报告的内容一般报告分为“必写内容”和“自由内容”两部份。

“必写内容”要求学生根据“点”上收集的资料，进行定性定量分析，并

通过文字图表等表达出来。“自由内容”是要求学生将“线、面”空间特

征和变化规律有重点地进行总结分析。 

 

 

269  

《自然地理综合实习》教学大纲

课程名称：自然地理综合实习                  课程类别：专业见习 

适用专业：地理信息科学                                    实验学时、学分：  2周 1  学分 

一、课程实习目的 

野外实习是自然地理教学中的重要环节，是课堂学习的有效补充。

传统的自然地理野外实习都是分课程进行的，不利于培养学生综合分

析、观察、解决问题的能力。在内容上，表现出简单、重复，主要是

一些所谓的验证实习，即实习的目的是为了验证课堂所学的理论知识。

这样的实习不能真正达到自然地理基本技能训练的目的。为加强实践

教学，增强对学生观察事物、分析问题、解决问题能力的培养，加强

对学生创造思维的训练和创造能力的培养，将过去单一的验证性实习

改为野外综合实习，优化重组，形成新的实习教学模式。通过野外考

察，加深对自然地理学基本原理和实际问题的理解和认识，培养地理

学的空间观点和综合分析能力，学会发现问题、解决问题的方法，达

到理论联系实际、巩固基础知识和提高专业素质的目标。

二、课程实习要求

1. 通过实习，，使学生初步了解实习地区的地貌类型，基本特征

及其分布规律，并分析其成因。了解地质、水文、气候、土壤与植被

对地貌发育的影响。

2. 使学生学习掌握野外考察全过程的程序和方法，包括资料的

收集、野外观测、标本与样品的采集等。

3. 通过实习，使学生将理论知识与实践相结合，培养学生实践

能力，了解掌握有关仪器和工具（罗盘、海拔仪）的使用原理和方法。

 

270  

三、课程实习内容

1. 认识实习地区的各种地质、地理现象。观察各种地质作用，

如风化作用、河流作用、岩浆作用、变质作用、岩溶作用等，熟悉实

习区地层、矿产、褶曲、断层等。

2. 初步掌握 基本的野外地质工作方法，如罗盘的使用，测量

岩层产状、定地质观察点、地质素描、岩矿初步肉眼鉴定、野外地质

记录描述、采集岩矿标本等。

3. 初步掌握野外地理实习报告的编写过程、内容和方法。

4. 在实习过程中，要求同学们仔细观察、大胆实践。作好野外

记录，积累实际资料。

5. 基本掌握自然地理野外调查工作的目的和原则，基本掌握基

岩、土壤、植被调查与采样方法。

6. 考察研究各自然要素之间相互关系、自然综合体总体特征及

其空间分布规律。

四、指导教师的责任

1. 认真贯彻教学实习大纲，制定实习指导计划，完成规定的实

习指导任务。

2. 认真为学生讲解实习过程中遇到的问题及其相关注意事项，

坚持巡回指导，监督学生严格遵守实习纪律，发现问题及时解决。

3. 认真做好学生的考勤、实习报告及观察记录的批改和评分工

作。

4. 负责对学生进行安全实习、文明实习、高效实习的教育，严

 

271  

格执行安全实习的各项规章制度，确保学生的安全。

5. 指导学生写实习日记和撰写实习报告。

6. 做好学生实习考核、实习成绩评定工作。

五、考核方式

实习结束要求学生写出实习报告。对于实习成绩，把完成实习的

过程和实习报告质量作为评定成绩的因素给予综合评判。

六、成绩评定评分标准

按照优秀（90-100 分），良好（80-89 分），中等（70-79 分），

及格（60-69 分），不及格（60 分以下），五等评分，各等级的具体标

准如下：

优秀（90-100 分）：认真完成实习任务，能将理论知识正确地、

创造性地应用于实践，自觉遵守实习纪律，实习效果显著，并且在实

习学生中产生积极影响，无违纪行为，实习报告书写规范认真，体现

出了很好的理论联系实际的能力、资料的组织能力和分析解决问题的

能力，并且能有某些独到的见解。

良好（80-89 分）：完成实习任务，能较好地将理论知识正确地

应用于实践，自觉遵守实习纪律，实习效果较好，无违纪行为，实习

报告书写比较规范，体现出了较好的理论联系实际的能力、资料的组

织能力和分析解决问题的能力。

中等（70-79 分）：完成大部分实习任务，尚能注意将理论应用

于实践，遵守实习纪律，实习有些效果，无违纪行为，实习报告书写

比较认真，体现出了一定的理论联系实际的能力、查阅资料的能力和

 

272  

分析问题的能力。

及格（60-69 分）：基本完成大部分实习任务，试图将理论应用

于实践，但结合得很一般，尚能遵守实习纪律，实习报告书写比较认

真，体现出了一定的理论联系实际的能力、查阅资料的能力和分析问

题的能力。

不及格（60 分以下）：基本上不能完成实习任务，实习态度马虎，

并在实习学生中造成不良影响，不遵守实习纪律，实习报告书写不规

范，理论联系实际的能力、查阅资料的能力和分析问题的能力有待提

高。

 

273  

《GIS 综合应用实习》教学大纲

课程名称：GIS 综合应用实习 课程类别：专业见习

适用专业：地理信息科学 学时、学分： 2 周 1 学分

一、GIS 综合应用实习目的

通过实践环节，加深学生对地理信息系统基本概念、基本原理的

理解，熟悉和了解一到两种常用 GIS 软件的实际操作，在实践中锻炼

学生的实践技能，培养学生分析和解决实际问题的能力。

二、GIS 综合应用实习要求

通过上机要求学生掌握空间数据的输入、编辑、转换和输出等基

本技术，掌握主要的空间分析方法，并能够分析一些简单的数据，通

过实习培养学生分析问题和解决问题的能力。重点掌握利用 GIS 软件

组织管理相关数据和有关信息的基本方法。实习结束后，按照大纲的

要求，对实习全过程进行分析总结，对实习资料进行后期整理（包括

空间数据库的建立、经验数据的统计分析、空间特征和空间过程的地

图表达、数学模型的建立），并在此基础上完成综合实习报告。

三、GIS 综合应用实习内容

实习内容主要侧重于 GIS 及遥感图像处理软件的应用及数据库

开发，GIS 软件平台 ArcGIS、SuperMap 等的应用与开发、计算机制

图软件 AutoCAD、Photoshop 应用、遥感图像处理软件 ENVI、ERDAS

应用、完成相关的空间数据的采集、编辑、制图、输出等、学习利用

组件 GIS、WebGIS 及 Visual Studio 开发包完成地理信息系统工程项

目的开发，并熟悉开发的各个过程和环节，具有初步的醒目开发设计

经验。

 

274  

具体内容如下：

1、数据更新与编辑：数据入库更新前根据一定的标准对数据进

行全面检查和编辑处理，满足要求后进行入库。

2、遥感解译与变化检测：熟悉遥感影像的多景拼接、多波段融

合、监督分类、图像裁剪、分类后处理，ENVI 与 ArcGIS 软件结合应

用，变化检测、地形处理和统计分析

3、寻找 短路径：路径分析是 GIS 网络分析中的重要内容，由

于数据来源不同，需要先对数据进行空间投影转换、数据拼接等，寻

找 短路径要将不同背景的数据整合到一起并能进行相应的网络分

析操作能力。

4、空间分析综合应用：通过构建某一类型的评价体系、应用 GIS

空间分析方法，快速有效的对其影响因子进行制图并评估打分。

四、指导教师的责任

指导老师要对实习的每个环节进行管理和指导。

1、 针对不同的实习内容和条件等因素，拟定具体的实习计划

和日程安排；

2、 引导学生了解实习的目的、虚心学习；

3、 学生实习过程中，指导老师要认真检查学生的实习情况，

及时为学生解惑；

4、 指导老师要严格学生的考勤管理，每天进行登记，及时发

现和处理违反制度的现象；

5、 指导老师要以身作则，言传身教，关心学生的学习和生活，

 

275  

保证实习工作的顺利进行。

五、考核方式

考查：要求学生独立完成，依据实验报告评定学生实验成绩，并

作为平时成绩进行综合成绩核算。

六、成绩评定评分标准

作业：完成与实习内容相关的作业以及上机练习。

考核方式：上机实际操作考试（40%）、实习总结报告（40%）、平

时成绩（20%）。

1. 实习日志

每个学生在实习结束后，将记录实习过程的日志上交。要求：实

习日志至少 3 篇，总字数原则上不低于 3000 字。

2. 实习报告

每个学生根据实习内容，完成调研报告。报告总字数原则上不低

于 5000 字。实习报告的内容一般报告分为“必写内容”和“自由内

容”两部份。“必写内容”要求学生根据自己选择的实习内容，对操

作过程中的遇到的问题及解决方法进行总结分析，并利用图像处理软

件进行出图保存上交。“自由内容”是要求学生根据自己收集的数据，

利用地理信息系统软件有规律有重点地进行数据处理、整合分析。

 

276  

《Python 程序设计》课程教学大纲

课程名称：Python 程序设计 课程类别：任意选修课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

通过对程序设计基本方法、Python 语言语法、Python 语言多领

域应用等知识的学习，使学生能够掌握一门帮助各专业后续教学且具

有广泛应用价值的编程语言。通过让学生理解编程语言及应用方式，

掌握利用计算机解决问题的能力，培养计算思维，并通过实验训练学

生的动手能力。

二、课程教学要求

Python编程模式中非常重要的一条是代码简单化、问题简单化，

同时应保证代码具有较强的可读性。在教学过程中，一定不要在

Python 程序中带有其他编程语言的痕迹，要尽量从 简单的角度去

思考和解决问题、实现自己的想法和思路，保证代码的优雅、简洁，

让代码更加 Pythonic。

三、先修课程

《数据结构》、《数据库原理》、《计算机网络基础》、

四、课程教学重、难点

课程教学重点：Python 丰富的数据类型；Python 常用的语句和

语法；Python 函数的定义、参数、作用域、递归、匿名函数；Python

文件管理；Python 模块的导入及使用。

课程难点：Python 函数的定义、参数、作用域、递归、匿名函

 

277  

数；Python 类和 OOP：属性继承，方法调用，树类；模块的自定义及

使用。

五、课程教学方法与教学手段

灵活选择合适的教学案例和实验课题，充分重视实践教学环节，

课堂讲授和实验辅导并重。课堂讲授完毕，要求学生先完成指定的实

验作业，必要时布置一定的书面作业。

六、课程教学内容

第一章 Python 基础知识（2 学时）

1.  教学内容 

(1) Python 语言版本之争 

(2) Python 安装与简单使用 

(3) 使用 pip 管理扩展库 

(4) Python 基础知识 

(5) Python 代码编写规范 

2．重、难点提示

本章的重、难点是选择正确的 Python 版本，并完成在Windows平台的安装，缩进和空

格、空行在 Python 程序中的作用和重要性，注释的形式和注释的作用，测试驱动的程序设

计方式。 

第二章 Python 数据结构（2 学时）

1.  教学内容 

(1) 列表 

(2) 元组 

(3) 字典 

(4) 集合 

2．重、难点提示

本章的重、难点是数据类型的创建与删除，元素的访问与计数。 

 

278  

第三章 选择与循环（2学时）

1.  教学内容 

(1) 运算符与条件表达式 

(2) 选择结构 

(3) 循环结构 

(4) break 和 continue 语句的作用 

2．重、难点提示

本章的重、难点是 Python 运算符，条件表达式，选择结构的嵌套，循环结构的嵌套和

循环代码的优化。 

第四章 字符串与正则表达式（2学时）

1.  教学内容 

(1) 字符串 

(2) 正则表达式 

2．重、难点提示

本章的重、难点是字符串编码、格式化，字符串常用方法，正则表达式元字符、re 模

块的使用方法、正则表达式对象。 

第五章 函数设计与使用（2 学时）

1.  教学内容 

(1) 函数定义 

(2) 形参与实参 

(3) 参数类型 

(4) return语句 

(5) 变量作用域 

(6) lambda 表达式 

2．重、难点提示

本章的重、难点是 Python 函数的定义形式，形参与实参的概念，默认值参数，关键参

数，可变长度参数，参数传递时的序列解包，使用 lambda 表达式声明匿名函数和命名函数，

在 lambda 表达式中调用函数，把 lambda 表达式作为函数参数。 

 

279  

第六章 面向对象程序设计（2 学时）

1.  教学内容 

(1) 类的定义与使用 

(2) 类的方法 

(3) 类的属性 

(4) 类的特殊方法 

(5) 继承机制 

2．重、难点提示

本章的重、难点是 Python 类的定义，self与 cls参数，类成员与实例成员，私有成员与

公有成员，类方法，实例方法，静态方法，修饰器，属性的定义与使用，使用属性和公开数

据成员的区别，Python 类特殊方法与运算符的对应关系，Python 支持多继承，如果多个父

类中有相同名字的成员，Python 解释器将按照从左向右的顺序在所有父类中进行搜索，并

且使用第一个遇到的成员。 

第七章 Python 文件操作（2 学时）

1.  教学内容 

(1) 文件基本操作 

(2) 文本文件基本操作 

(3) 二进制文件操作 

(4) 文件操作 

(5) 目录操作 

2．重、难点提示

本章的重、难点是文本文件与二进制文件的区别，open()方法以及 flush()、close()、read()、

write()等文件对象常用方法，read()、write()、seek()等文件对象常用方法的运用，二进制文

件读写方式，序列化模块 pickle 与 struct，os与 os.path 与 shutil 模块中方法的运用，判断文

件是否存在，文件路径分割与连接，文件重命名，文件复制，os 模块常用方法，当前目录

的查看与修改，文件夹的创建与删除，文件夹遍历的几种方式。 

第八章 异常处理结构与程序调试（2 学时）

1.  教学内容 

(1) 基本概念 

 

280  

(2) Python 异常类与自定义异常 

(3) Python 中的异常处理结构 

(4) 断言与上下文管理 

(5) 用 sys模块回溯 后的异常 

2．重、难点提示

本章的重、难点是异常的概念与表现形式，Python 内建异常类，自定义异常类，常见

异常处理结构，异常处理代码中可能再次引发异常，assert 与 with语句。 

七、实验教学内容

实验项目(一) Python 软件的安装与应用基础（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

1、Python 软件的下载和安装。

2、Python 文本编辑器 IDLE 的环境配置

（4）主要仪器：

计算机

实验项目(二) Python 语言基础（4学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

1．Python 语言的基本语法和编码规范；

2．Python 语言的数据类型、运算符、常量、变量、表达式等基

础知识；

3．Python 常用语句。

 

281  

（4）主要仪器：

装有 Python 软件的计算机

实验项目(三) Python 函数（4 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

1．函数的定义，形参和实参；

2．函数的调用方法；

3．使用 Python 内置函数。

（4）主要仪器：

装有 Python 软件的计算机

实验项目(四) Python 面向对象程序设计（4学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

1．类的声明和使用；

2．使用类的继承和多态；

3．复制对象的方法。

（4）主要仪器：

装有 Python 软件的计算机

实验项目(五) I/O 编程（2学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

 

282  

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

1. I/O 编程的基本含义；

2.输入与显示数据的编程方法；

3.文件编程的方法

4.目录编程的方法

（4）主要仪器：

装有 Python 软件的计算机

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  Python 基础知识 2 2

二  Python 数据结构 2 2

三  选择与循环 2 2

四  字符串与正则表达式  2 2

五  函数设计与使用 2 2

六  面向对象程序设计  2 4

七  文件操作  2 2

八  异常处理结构与程序调试  2 0

总计  32  16 16

九、课程考核方式

1.考核方式：

考查

2.成绩构成

平时成绩：以课堂讨论、作业及实验操作为参考；期末成绩：上机

十、选用教材和参考书目 

［1］《Python 程序设计》（第 2版），董付国编，清华大学出版社，2016；

［2］《Python 可以这样学》，董付国编，清华大学出版社，2017；

［3］《玩转 Python 轻松过二级》，董付国编，清华大学出版社，2018；

 

283  

［4］《编写高质量代码——改善 Python 程序的 91 个建议》，张颖,赖勇浩编，机

械工业出版社，2014；

［5］《Python 宝典》，杨佩璐,宋强等编，电子工业出版社，2014；

［6］《Python 科学计算》，张若愚编，清华大学出版社，2012；

［7］《机器学习实战》，李锐,李鹏,曲亚东等译，人民邮电出版社，2013。

 

284  

《资源与环境遥感》课程教学大纲

课程名称：资源与环境遥感 课程类别：任意选修课程

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

本课程是一门专业选修课程。它为实现环境资源的有效管理、监

测、利用提供了一套综合的、整体的理论和方法。本课程的教学目的

是使学生掌握遥感的内涵及通过遥感技术获取地物信息的机理和特

点，并结合遥感图像解译的原理及方法，从而具有对环境资源信息获

取、分析、处理的能力。

二、课程教学要求

本课程要求通过学习使学生掌握通过遥感技术获取地物信息的

机理和特点，在掌握遥感图像解译原理的基础上，结合信息提取的方

法，从而具有对环境资源信息获取、分析、处理的能力，并了解遥感

技术在资源环境领域应用中的 新发展动态。

三、先修课程

《遥感导论》、《环境学概论》、《遥感数字图像处理》

四、课程教学重、难点

1.教学重点

（1）掌握岩性、构造及地貌解译的原理及方法；

（2）掌握水环境遥感原理、水资源遥感监测、水质遥感监测的

方法；

（3）植被遥感原理及植被遥感主要内容；

 

285  

（4）土地利用及土地资源评价遥感的原理及应用方法；

2.教学难点

（1）农作物遥感估产；

（2）海洋水色遥感；

（3） 土地利用遥感监测。

五、课程教学方法与教学手段

讲授法、实验法、讨论法

六、课程教学内容

第一章 绪论（2学时） 

1．教学内容

(1)环境遥感概念及特点

(2)环境遥感的进展及发展趋势

2．重、难点提示

(1)教学重点: 掌握环境遥感概念、特点

(2)教学难点: 理解环境遥感应用需求方向

第二章 地质地貌遥感（6学时） 

1．教学内容

(1)遥感图像岩性解译及地层分析

(2)遥感图像构造解译

(3)遥感图像地貌解译

2．重、难点提示

(1)教学重点: 遥感图像的岩性解译及构造解译

(2)教学难点: 基于遥感图像的地层分析

第三章 水环境遥感（8学时） 

1．教学内容

(1)水环境概述

 

286  

(2)水环境遥感原理

(3)水质遥感监测

(4)海洋水色遥感

2．重、难点提示

(1)教学重点: 理解水环境遥感原理，掌握水资源遥感监测、水质遥感监测的方法

(2)教学难点: 海洋水色遥感

第四章 植被遥感（8 学时） 

1．教学内容

(1)植被遥感原理

(2)植被指数

(3)农作物遥感估产

(4)植被遥感的应用

2．重、难点提示

(1)教学重点: 植被波谱特征、植被指数及其与地表各参数之间的关系

(2)教学难点: 农作物遥感估产

第五章 土地遥感（8 学时） 

1．教学内容

(1)土地利用遥感调查

(2)土地资源评价

(3)土地退化遥感动态监测

2．重、难点提示

(1)教学重点: 土地利用遥感调查

(2)教学难点: 土地退化遥感动态监测

七、实验教学内容

实验项目(四) （4学时）：遥感图像综合地质解译

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

 

287  

（3）项目主要目的要求：

1)掌握遥感图像岩浆岩、沉积岩、变质岩的解译；

2)掌握遥感图像褶皱、断裂的解译；

3)掌握遥感图像地貌的解译。

（4）主要仪器：

ENVI 软件

实验项目(二) （4学时）：光谱分析与水体水色参数反演

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

掌握水资源遥感监测、水质遥感监测及反演的方法，加深对水

环境遥感理论知识的理解。

（4）主要仪器：

ENVI 软件

实验项目(三) （4 学时）：植被分析

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

1)掌握植被指数提取的方法；

2)学习利用 ENVI 进行植被健康、易燃性及农作物胁迫等分析。

（4）主要仪器：

ENVI 软件

 

288  

实验项目(四) （4学时）：土地利用遥感监测

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

掌握土地利用遥感动态监测的方法，加深对土地利用类型信息提

取的学习。

（4）主要仪器：

ENVI 软件

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  绪论 2

二  地质地貌遥感 2 4

三  水环境遥感 4 4

四  植被遥感 4 4

五  土地遥感 4 4

总计  32 16 16

九、课程考核方式

1.考核方式：

笔试；开卷

2.成绩构成

平时成绩：以课堂提问及作业为参考；期末成绩：笔试。 

十、选用教材和参考书目 

［1］《环境遥感》，王桥等编，科学出版社，2005 年；

［2］《ENVI 遥感图像处理方法》，邓书斌等编，高等教育出版社，2014 年；

［3］《遥感应用分析原理与方法》，赵英时等编，科学出版社，2003 年；

［4］《遥感地学分析》，陈述彭等编，测绘出版社，1990 年；

［5］《ENVI 遥感影像处理教程》，李小娟等编，中国环境科学出版社，2007 年。

 

289  

《城市地理信息系统》课程教学大纲

课程名称：城市地理信息系统 课程类别：任意选修课程

适用专业： 地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

通过本课程的学习，使学生掌握城市地理信息系统的基本原理、

技术与方法、空间数学模型、 新理论和发展趋势，以及地理信息系

统在城市规划与管理方面的应用。培养学生吸收和运用新技术与方法

的能力，以及创新思维能力和社会实践应用能力。

二、课程教学要求

在保证该课程教学的科学性和系统性的前提下，着重突出城市地

理信息系统的实用性。坚持理论密切联系实际，基于研究型教学模式

培养人才。课堂讲授实行启发式、案例教学法，力求做到少而精，突

出重点，并注意将培养和提高学生的分析问题和解决问题的能力放在

重要位置。坚持课后训练和社会实践是教好、学好本门课程的关键。

三、先修课程

《地理信息系统原理》

四、课程教学重、难点

重点：了解地理信息系统在城市规划和城市管理中的应用；

难点：掌握地理信息系统在城市规划和城市管理中应用的途径和

方法。

五、课程教学方法与教学手段

课程教学主要以讲座方式进行，运用多媒体等教学手段。采用启

 

290  

发式、案例教学法。

六、课程教学内容

第一章 概论（2学时）

1.  教学内容 

(1) 现代城市发展及其信息化需求 

(2) 信息技术的发展状况 

(3) 城市规划与管理信息系统 

2．重、难点提示

重点：城市地理信息与城市地理信息系统的概念，地理信息系统技术在城市规划中的应

用； 

难点：地理信息系统技术在城市规划中的应用。 

第二章 非空间数据模型及其应用（2 学时）

1.  教学内容 

(1) 非空间数据模型 

(2) 数据库管理系统 

(3) 数据结构分析 

(4) 数据查询与统计 

(5) 数据库管理系统的发展状况与趋势 

2．重、难点提示

重点：关系数据模型及其数据结构，常用的数据库管理系统； 

难点：非空间数据查询与统计的实现。

第三章 空间信息相关技术（2 学时）

1.  教学内容 

(1) 地理信息系统 

(2) 遥感技术 

(3) 卫星定位与导航系统 

2．重、难点提示

重点、难点：对 3S技术相关概念的理解和认识。 

第四章 空间数据结构（2学时）

1.  教学内容 

(1) 地理空间数据 

(2) 地理空间数据表达 

 

291  

(3) 矢量数据结构 

(4) 栅格数据结构 

(5) 栅格与矢量数据结构的相互转换 

2．重、难点提示

重点：对矢量、栅格数据结构的理解和认识，了解矢量和栅格数据结构的优缺点及应用

场合； 

难点：栅格与矢量数据结构的相互转换。 

第五章 数据输入、编辑与输出技术（4 学时）

1.  教学内容 

(1) 数据输入 

(2) 数据检核与存储 

(3) 数据质量问题 

(4) 数据输出 

2．重、难点提示

重点：了解屏幕矢量化的过程，掌握屏幕矢量化的方法，了解数据质量的含义； 

难点：屏幕矢量化。 

第六章 空间数据分析原理（6 学时）

1.  教学内容 

(1) 数据查询与分类 

(2) 空间叠加 

(3) 空间接近度分析 

(4) 网络分析 

(5) 三维分析 

2．重、难点提示

重点：掌握常用的空间分析分法； 

难点：网络分析和三维分析。 

第七章 城市规划信息系统数据库（4 学时）

1.  教学内容 

(1) 城市规划信息系统体系 

(2) 城市规划数据分类与数据源 

(3) 空间数据库设计与建立 

(4) 空间数据库组织形式 

(5) 城市规划数据库的构建 

2．重、难点提示

 

292  

重点：了解城市规划信息系统体系，掌握城市规划数据分类，掌握城市规划空间数据库

设计的方法； 

难点：了解城市规划信息系统体系和城市规划数据库构建。 

第八章 城市规划中的空间数据分析（4 学时）

1.  教学内容 

(1) 土地适宜性评价 

(2) 拆迁量运算 

(3) 填挖方计算 

(4) 交通可达性分析 

2．重、难点提示

重点：掌握土地适宜性评价方法，掌握拆迁量运算、填挖方计算和交通可达性分析的方

法与原理； 

难点：土地适宜性分析和填挖方计算。 

第九章 城市专业管理信息系统（4学时）

1.  教学内容 

(1) 目标、内容与功能 

(2) 城市基础地理信息系统 

(3) 规划管理信息系统 

(4) 土地管理信息系统 

(5) 管线信息系统 

(6) 其他专业管理信息系统 

(7) 国外的实践 

(8) 城市管理信息系统的发展趋势 

2．重、难点提示

重点、难点：了解各城市专业管理信息系统。 

第十章 地理信息系统相关技术及其发展（2学时）

1.  教学内容 

(1) 空间数据基础没施 

(2) 数字城市 

(3) 网络地理信息系统 

(4) 基于互联网的公众志愿地理信息 

2．重、难点提示

重点：数字城市的关键技术； 

难点：网络地理信息系统。 

 

293  

七、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时 实验教学学时 

一  概论  2   

二  非空间数据模型及其应用  2   

三  空间信息相关技术  2   

四  空间数据结构  2   

五  数据输入、编辑与输出技术  4   

六  空间数据分析原理  6   

七  城市规划信息系统数据库  4   

八  城市规划中的空间数据分析  4   

九  城市专业管理信息系统  4   

十  地理信息系统相关技术及其发展  2   

总计  32  32   

八、课程考核方式

1.考核方式：

开卷

2.成绩构成

平时成绩：以课堂提问以及平时作业为参考；期末成绩：笔试。

九、选用教材和参考书目 

［1］《城市地理信息系统》，黄正东等编著，武汉大学出版社，2010 年；

［2］《城市规划与建设地理信息系统》，张新长编著，武汉大学出版社，2007 年；

［3］《城市地理信息系统》（第 2版），张新长编著，科学出版社，2017 年；

［4］ 《地理信息系统及其在城市规划与管理中的应用》（第 2版），宋小冬等编

著，科学出版社，2010 年;

［5］《城市地理信息系统—原理、应用与项目管理》，上海市信息化委员会编著，

科学出版社，2008 年；

［6］《数字城市三维地理空间框架原理与方法》，李成名编著，科学出版社，2008

年。 

 

294  

《专业英语》课程教学大纲

课程名称：专业英语 课程类别：任意选修课程

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分：32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

本课程以岩石圈、大气圈、水圈、生物圈、土壤圈为主要内容，

分为两大部共 10 个单元。第一部分为自然地理学的基本原理，第二

部分为人文地理学的基本理论。本课程的目的是使学生在进行了两年

的公共英语学习后，在巩固已有知识的基础上，掌握科技英语的特点，

具备较好的英语资料查阅及专业英语交流的能力。也就是说，开设本

课程，主要是让学生具备“以英语为工具通过阅读获取专业所需信息

的能力”。

通过本课程的学习，学生应在科技词汇、专业英语文献阅读速度、

准确理解和翻译专业文献、摘要写作上有较大的提高。 

二、课程教学要求

在教学过程中，教师应注重加强学生对英语基础知识的理解，强

化学生对地理学专业英语材料的阅读能力以及对英语知识的理解能

力，熟练掌握专业文献中常用的固定搭配与翻译技巧。 

三、先修课程

《大学英语》、《地理信息系统原理》、《自然地理学》、《人文地理

学》

四、课程教学重、难点

课程教学重点：使学生掌握地理学专业英语的基本学习方法、技

 

295  

巧，同时理解并一定程度上掌握在专业英语中词语活用及从句、长句

等翻译技巧方法。 

课程教学难点：熟悉地理学专业的一些常用专业英语词汇，使学

生具有阅读、翻译英文专业资料的初步能力，能笔译成中文，译文基

本正确、通顺。 

五、课程教学方法与教学手段

该课程采用多媒体结合传统教学的方式进行授课，多媒体的使用

主要是结合专业的需要，演示多种系统，加深学生对专业软件中专业

词汇的认识与应用，传统教学方面主是结合词汇的记忆、句子的翻译、

范文的讲解等方面进行。

六、课程教学内容

第一章 The Earth and the Universe（3 学时）

1．教学内容

(1) Solar System

2．重、难点提示

(1) Using of lots of new specialized words

(2) Oral communication about the orbits and periodicals of planets in solar

system

第二章 The Movement of the Earth（3 学时）

1．教学内容

(1) Earth rotation and revolution the digital earth

2．重、难点提示

(1) How depict the seasonal change and the earth revolution.

(2) Calculating the height angle of the Sun in light of different latitudes

第三章 The Structure of the Earth（3 学时）

1．教学内容

(1) Layers of the Earth the author

 

296  

2．重、难点提示

(1) Understanding of the influencing factors of continental building and

volcanoes.

(2) Comparison and analysis of the composites of the mantle and crust

第四章 Soils and Plants（3 学时）

1．教学内容

(1) Soil Pedogenesis

2．重、难点提示

(1) Series of chemical processes in pedogenesis.

(2) Explain the spatial distribution of soil under different chemical climate

condition

第五章 Weather and Climate（4 学时）

1．教学内容

(1) Global scale circulation of the atomosphere

2．重、难点提示

(1) Variations in the Earth’s orbital characteristics.

(2) Global scale circulation of the atomosphere.

第六章 Water on the Earth（3 学时）

1．教学内容

(1) Hydrological Cycle

2．重、难点提示

(1) Types, amounts, state and circulation phases of the earth’s surface

第七章  Geomorphology（3 学时） 

1.  教学内容 

(1) Fluvial landform

2.  重、难点提示 

(1) Stream load and its contribution to the shape of a river bed.

第八章  Urban Planning（3学时） 

1.  教学内容 

(1) Three models of urban land use

2.  重、难点提示 

 

297  

(1) To clear the concept of urban design: penetration of city, circumferential

routes.

第九章  Urban Spatial Structure（3学时） 

1.  教学内容 

(1) The law of the primate city and the rank-size rule

2.  重、难点提示 

(1) Understand the mechanism of the Primate city and pattern of the central places.

第十章  Tourism（4学时） 

1.  教学内容 

(1) Economic impacts of tourism   

2.  重、难点提示 

(1) Negative impacts of tourism in some underdeveloped countries. 

七、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时 实验教学学时 

一  Unit 1 The Earth and the Universe  3   

二  Unit 2 The Movements of the Earth  3   

三  Unit 3 The Structure of the Earth  3   

四  Unit 4 Soils and Plants  3   

五  Unit 5 Weather＆Climate  4   

六  Unit 6 Water on the Earth  3   

七  Unit 7 Geomorphology  3   

八  Unit 8 Urban Planning  3   

九  Unit 9 Urban Spatial Structure  3   

十  Unit 10 Tourism  4   

总计  32  32   

八、课程考核方式

1.考核方式：

开卷。

2.成绩构成：

平时成绩：以课堂提问以及作业为参考；期末成绩：笔试。

 

298  

九、选用教材和参考书目 

［1］《地理专业英语》，余中元编，西南交通大学出版社，2008 年；

［2］《地理信息系统教程》（第 1版），汤国安等著，高等教育出版社，2007 年；

［3］《英汉地球空间信息科学与技术词汇》，夏宗国，李京，李小文等，科学出

版社，2000 年;

［4］《地理学专业英语基础》，Garrett Nagle，Kris Spencer 编（李道季注释），

上海外语教育出版社，2000 年；

［5］《中英文科技论文写作》（第 1 版），刘振海等编，高等教育出版社，2012

年；

［6］《科技英语写作教程》，黄欣编，化学工业出版社，2009 年；

［7］《英文科技论文撰写与投稿》（第 1版），任胜利编，科学出版社，2011 年；

［8］《英文科技论文写作与编辑指南》，郑福裕，徐威编著，清华大学出版社，

2008 年；

［9］《如何写好英文科学论文》，Hans Lambers 著（邱国玉，何新华译），科学

出版社，2010 年；

［10］《美国自然人文地理》），常俊跃，赵秀艳，赵永青主编，北京大学出版社，

2009 年；

［11］《英国自然人文地理》，常俊跃，赵秀艳，赵永青主编，北京大学出版社，

2010 年。

［12］《地理信息系统名词》，地理信息系统名词审定委员会，科学出版社，2002

年。

 

   

 

299  

《三维可视化与虚拟现实技术》课程教学大纲

课程名称：三维可视化与虚拟现实技术 课程类别：任意选修课程

适用专业：地理信息科学 考核方式： 考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

通过本课程的学习，使学生详细了解三维环境下空间信息可视化

的技术、方法、应用领域及发展方向；同时，熟悉利用虚拟现实技术

实现空间对象的基本原理与关键技术。经过学习进一步掌握空间信息

可视化的基本概念、数据组织、数据输入存储编辑方法、虚拟现实模

拟方法、虚拟现实关键技术等知识点。

二、课程教学要求

在学完本课程之后，学生应对三维环境下信息可视化有一个较全

面的了解，要求学生着重掌握空间信息可视化的基本概念、基本原理

及发展趋势，理解虚拟现实技术在空间信息可视化方面分析问题、解

决问题的方法；同时，重点领会空间信息可视化在三维地理信息系统

中的重要作用及为以后的工作打下良好的基础。

三、先修课程

《地图学》、《地理信息系统原理》、《数据结构》、《数据库原理》

四、课程教学重、难点

本课程是在学习了地理信息科学相关专业基础之上的扩展课程，

目的希望学生进一步了解 GIS 前沿技术与发展方向，运用虚拟现实技

术构建地理信息系统可视化环境，综合运用所学的地理信息系统知识

解决现实生活中的实际问题，例如模拟仿真、辅助决策等。

 

300  

五、课程教学方法与教学手段

课程综合课堂的讲授、讨论及课外资料的查询、分析等方法来传

授知识。教学手段主要利用多媒体开展，课外资料查询、分析利用网

络、图书馆进行。

六、课程教学内容   

第一章 空间信息可视化含义（2学时） 

1．教学内容

(1) 空间信息可视化概念

(2) 三维图形生成原理、流程

(3) 投影空间和投影变换

2．重、难点提示

(4) 重点：空间信息可视化概念，投影空间与投影变换。

(5) 难点：投影变换

第二章 空间信息可视化的实现原理与方法（4 学时） 

1．教学内容

(1) 明暗效应处理

(2) 光照模型与光线跟踪

(3) 纹理模型与纹理映射

(4) 分形几何在地形表面植被纹理方面的应用

(5) 三维可视化开发工具

2．重、难点提示

(1) 重点：纹理模型与纹理映射、三维可视化开发工具 Vega。

(2) 难点：光照模型原理与算法。

第三章 虚拟现实系统及其关键技术（6 学时） 

1．教学内容

(1) 虚拟现实系统的理论基础

(2) 虚拟现实系统的的开发环境

(3) 虚拟现实系统的的关键技术

(4) 虚拟现实系统的的 新发展方向

 

301  

2．重、难点提示

(1) 重点：动态实时的立体视觉。听觉等生成技术，三维定位、方向跟踪。

(2) 难点：大规模数据的场景建模技术。

第四章 虚拟现实技术在模拟仿真和辅助决策中的应用（4学时） 

1．教学内容 

(1) 数字城市模型的建立

(2) 地下管线的三维可视化

(3) 虚拟规划

(4) 空间信息可视化和虚拟现实技术在水利工程的应用

2．重、难点提示

重、难点：复杂水电站地下厂房施工系统的可视化与优化、水电工程施工导截流

三维动态可视化。

七、实验教学内容

实验项目(一) （4学时）：Sketch  Up 软件认识与使用

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求： 

通过本次实验，使学生掌握 Sketch Up 软件的基本架构，理解

利用 Sketch Up 进行场景制作的基本步骤，能够熟练运用 Sketch

Up 软件的主要功能及相关工具。

每位学生进行 Sketch Up 软件的安装和配置，操作练习 Sketch

Up 的主要功能及相关工具，理解体会各种操作的执行结果，并独立

总结撰写完成实验报告。

（4）主要仪器：

电脑，Sketch Up 软件

实验项目(二) （6学时）：ArcGIS 中空间信息的三维可视化表达

 

302  

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

（3）项目主要目的要求： 

通过本次实验，使学生掌握利用 ArcGIS 软件对空间信息进行三

维可视化的方式、手段和步骤，以及 3D Max、Sketch Up 等三维建

模软件与 ArcGIS 软件间的数据转换与通讯方式。

每位学生根据所提供的实验数据及相关教程资料，独立完成

ArcGIS 空间信息三维可视化、3D Max、Sketch Up 模型数据的导出、

ArcGIS 三维数据的导入等练习，并通过实际操作和总结，独立撰写

完成实验报告。

（4）主要仪器：

ArcScene，3D Max

实验项目(三) （6学时）：全景作品的制作

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求： 

通过本次实验，使学生理解全景技术的概念、种类以及全景作品

的常用文件格式，掌握全景作品的制作流程，熟练各种制作软件的功

能及操作。

每位学生根据所提供的素材，练习全景图的制作并独立撰写完成

实验报告。

（4）主要仪器：

 

303  

Cool  360，PTGui  pro  9.0，Pano2VR  4.5，Object  vr

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  空间信息可视化的含义 2 0

二 空间信息可视化的实现原理

与方法 4 4

三  虚拟现实系统及其关键技术 6 6

四 虚拟现实技术在模拟仿真和

辅助决策中的应用 4 6

总计  32 16 16

九、课程考核方式

1.考核方式： 本课程考核方式：笔试，开卷.

2.成绩构成： 本课程的总评成绩构成：平时成绩和期末考试。

十、选用教材和参考书目 

［1］《虚拟现实技术基础与应用》，苗志宏主编，清华大学出版社，2014 年；

［2］《空间信息可视化》，王建华主编，测绘出版社，2002 年；

［3］《虚拟现实系统》，张茂军主编，科学出版社，2002 年；

［4］《地形三维可视化技术》，徐青主编，科学出版社，2000 年；

［5］《三维空间数据的实时获取、建模与可视化》，焦养泉主编，科学出版社，

2005 年；

［6］《可视化仿真技术及其应用》，钟登华主编，科学出版社 2002 年。

 

304  

《智慧城市》课程教学大纲

课程名称：智慧城市 课程类别：任意选修课程

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

通过本课程学习，有助于学生了解智慧城市的概念和内涵，熟悉

构建智慧城市的相关技术支撑和基础设施建设。同时通过对智慧城市

在社会生产、生活中的应用的介绍与对未来的展望，培养学生理解现

代信息技术的理念，掌握在全球信息化的大背景下必备的知识和技能，

拓展学生的视野，有助于提高学生的创新意识和创新能力，促进社会

的更好发展。

二、课程教学要求

本课程要求学生通过学习，能够了解信息社会的发展过程，理解

信息化的本质，从而对智慧城市概念的提出和智慧城市建设的蓬勃发

展有一个正确而全面的认知。学生能够通过学习了解建设智慧城市的

技术支撑和发展基础，熟悉当前IT领域的前沿知识、技术以及他们在

社会生产、生活方面的集体应用。在未来的学习、工作中能够将本课

程所介绍的知识与所学专业的知识相融合，推进相关领域的信息化发

展和创新。

三、先修课程

《城市地理信息系统》、《物联网技术》

四、课程教学重、难点

1 智慧城市概论

 

305  

智慧城市的构成；智慧城市的概念和定义；智慧城市的发展过程；

智慧城市的基本内涵；智慧城市的特性；智慧城市的本质；智慧城市

整体架构；智慧城市的支撑技术。

2 云计算

云计算的概念；云计算的分类；云计算的体系结构；云计算的核

心技术。

3 物联网

物联网的概念；物联网的体系结构；物联网的关键技术；物联网

产业。

4 智慧城市中的信息传输

无线传感器网络；互联网技术；移动互联网。

五、课程教学方法与教学手段

课程综合课堂的讲授，课内实践以及习题，讨论的方法来传授知

识，课堂讲授的主要内容是基础知识，另外还需要通过习题、讨论加

深印象， 后实践性内容通过课内实践来传授。

六、课程教学内容

第一章 智慧城市概论（6学时） 

1．教学内容

(1)  智慧城市应用实例； 

(2)  智慧城市的构成； 

(3)  智慧城市的概念和定义； 

(4)  智慧城市的发展过程； 

(5)  智慧城市的内涵和特征； 

(6)  智慧城市的架构和支撑技术； 

2．重、难点提示

 

306  

(1)  智慧城市的定义； 

(2)  智慧城市的内涵； 

第二章 智慧城市与大数据（7 学时） 

1．教学内容

(1)  大数据的概念； 

(2)  大数据的特征； 

(3)  大数据的价值； 

(4)  大数据带来的变革； 

(5)  大数据的应用； 

(6)  大数据关键技术； 

(7)  大数据的风险； 

2．重、难点提示

(1)  理解大数据的 4V特征； 

(2)  理解大数据的处理方式和过程； 

第三章 智慧城市与云计算（6 学时） 

1．教学内容

(1)  云计算的概念； 

(2)  云计算的分类； 

(3)  云计算的体系结构； 

(4)  云计算的核心技术； 

(5)  云计算与其他技术的关系； 

2．重、难点提示

(1)  云计算的定义； 

(2)  云计算的架构； 

(3)  虚拟化技术； 

第四章 智慧城市中的信息感知（4学时） 

1．教学内容

  (1)  自动识别技术； 

(2)  定位技术； 

(3)  智能设备； 

2．重、难点提示

(1) RFID  的工作原理； 

(2)  定位的工作原理； 

 

307  

第五章 智慧城市中的信息传输（4学时） 

1．教学内容

(1)  无线传感器网络； 

(2)  互联网技术； 

(3)  移动互联网； 

2．重、难点提示

(1)  无线传感器网络的特点； 

(2)  无线传感器网络的组网技术； 

(3)  互联网的接入方式； 

(4) IP地址、物理地址、互联网域名系统的关系； 

(5)  互联网应用的工作原理； 

第六章 智慧城市建设应用（5 学时） 

1．教学内容

(1)  智慧城市建设的蓬勃发展； 

(2)  智能电网； 

(3)  智能交通； 

(4)  环境监测； 

2．重、难点提示

(1)  智能交通中的核心技术； 

七、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  智慧城市概论 6

二  智慧城市与大数据 7

三  智慧城市与云计算 6

四  智慧城市中的信息感知 4

五  智慧城市中的信息传输 4

六  智慧城市建设应用 5

总计  32 32

八、课程考核方式

1.考核方式： 考查 

2.成绩构成 

平时成绩：以课堂提问以及作业为参考；期末成绩：笔试。 

 

308  

九、选用教材和参考书目 

1. 教材

［1］《智慧城市—大数据、物联网和云计算之应用》，杨正洪编，清华大学出版

社，2014 年；

2. 主要参考书目

［1］《智慧城市发展手册》，杨冰之编，机械工业出版社，2012 年；

［2］《智慧城市》，王辉编，清华大学出版社，2012 年。

［3］《物联网工程导论》，吴功宜等编，机械工业出版社，2012 年。

［4］《智慧城市建设思路与规划》，李林编，东南大学出版社，2012 年。

 

309  

《计算机网络基础》课程教学大纲

课程名称：计算机网络基础 课程类别：任意选修课程

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

通过本课程的学习，使学生掌握计算机网络的基本概念、了解数

据通信的基本原理。掌握计算机网络协议，并以 OSI 体系结构为主线，

全面理解广域网、局域网和互联网的分层协议。要求学生对计算机网

络的设计与集成、网络的软硬件、局域网的布线系统、网络互连，

Internet网络的应用及网络安全等方面的内容有较深的认识与理解。

二、课程教学要求

本课程教学，要使学生了解计算机网络特别是 Internet 的发展

过程，掌握 Internet 的基本概念、组成、服务、接入和协议层次模

型。理解传输层的工作原理，掌握 TCP 和 UDP 协议。理解网络安全的

概念和加密原理，掌握消息完整性、数字签名、安全 Email 的原理等

内容，了解授权证书、SSL、SET 等概念。

三、先修课程

《C 语言程序设计》

四、课程教学重、难点

重点：掌握 OSI、TCP/IP 计算机网络体系结构，理解广域网、局

域网和互联网的分层协议，了解常用的 Internet 应用和网络安全；

难点：掌握掌握 OSI、TCP/IP 计算机网络体系结构。

五、课程教学方法与教学手段

 

310  

运用多媒体等教学手段，注重学生实际动手能力的培养，理论课

和上机操作相结合。

六、课程教学内容

第一章 概述（1学时）

1.  教学内容 

(1) 计算机网络在信息时代中的作用 

(2) 因特网的概述 

(3) 因特网的组成 

(4) 计算机网络在我国的发展 

(5) 计算机网络的类别 

(6) 计算机网络的性能 

(7) 计算机网络体系结构 

2．重、难点提示

重点：因特网的组成、计算机网络体系结构； 

难点：计算机网络体系结构。 

第二章 物理层（2 学时）

1.  教学内容 

(1) 物理层的基本概念 

(2) 数据通信的基础知识 

(3) 物理层下面的传输媒体 

(4) 信道复用技术   

(5) 数字传输系统 

(6) 宽带接入技术 

2．重、难点提示

重点：掌握信道的基本概念，常见的传输介质，模拟传输和数字传输； 

难点：信道复用技术。 

第三章 数据链路层（2学时）

1.  教学内容 

(1) 使用点对点信道的数据链路层 

(2) 点对点协议 PPP 

(3) 使用广播信道的数据链路层 

(4) 使用广播信道的以太网 

 

311  

(5) 扩展的以太网 

(6) 高速以太网 

2．重、难点提示

重点：数据链路层的基本概念，因特网和 ATM 网中的数据链路协议，停等协议，连续

ARQ 协议，选择重传 ARQ 协议； 

难点：ARQ 协议。 

第四章 网络层（2 学时）

1.  教学内容 

(1) 网络层提供的两种服务 

(2) 网际协议 IP 

(3) 划分子网和构造超网 

(4) 网络控制报文协议 ICMP 

(5) 因特网的路由选择协议 

(6) IP多播 

(7) 虚拟专用网 VNP和网络地址转换 NTA 

2．重、难点提示

重点：掌握 IP 地址及其分类，划分子网及子网掩码的设置，内部网关协议，外部网关

协议，了解常用的网络互连设备，路由器的作用； 

难点：子网掩码，内部网关协议。 

第五章 运输层（2 学时）

1.  教学内容 

(1) 运输层协议概述 

(2) 用户数据报协议 UDP 

(3) 传输控制协议 TCP概述 

(4) 可靠传输的工作原理 

(5) TCP报文段的首部格式 

(6) TCP可靠传输的实现 

(7) TCP的流量控制 

(8) TCP的拥塞控制 

(9) TCP的有限状态机 

2．重、难点提示

重点：掌握传输协议的概念及 TCP/IP 体系中的传输层概念，了解用户数据报协议及传

输控制协议； 

难点：传输控制协议。 

 

312  

第六章 应用层（2 学时）

1.  教学内容 

(1) 域名系统 DNS 

(2) 文件传送协议 

(3) 远程终端协议 TELNET 

(4) 万维网WWW 

(5) 电子邮件 

(6) 动态主机配置协议 DHCP 

(7) 简单网络管理协议 SMMP 

(8) 应用进程跨越网络的通信 

2．重、难点提示

重点、难点：掌握域名系统 DNS，FTP，TELNET，电子邮件，万维网，网络管理，BOOTP、

DHCP，了解网络应用层的一些基本技术与协议。 

第七章 网络安全（2 学时）

1.  教学内容 

(1) 网络安全问题概述 

(2) 两类密码体制 

(3) 数字签名 

(4) 鉴别 

(5) 密钥分配 

(6) 因特网使用的安全协议 

(7) 链路加密与端到加密 

(8) 防火墙 

2．重、难点提示

重点：了解网络面临的安全威胁，两类密码体制，密钥分配等网络安全问题； 

难点：两类密码体制，密钥分配。 

第八章 因特网上的音频/视频服务（1 学时）

1.  教学内容 

(1) 概述 

(2) 流式存储音频/视频 

(3) 交互式音频/视频 

(4) 改进“尽 大努力交付”的服务 

2．重、难点提示

重点：了解流式存储音频/视频和交互式音频/视频。 

 

313  

第九章 无线网络（1 学时）

1.  教学内容 

(1) 无限局域网WLAN 

(2) 无限个人区域网WPAN 

(3) 无限城域网WMAN 

2．重、难点提示

重点：了解并掌握无线局域网的组成和无线个人局域网WPAN。 

第十章 下一代因特网（1学时）

1.  教学内容 

(1) 下一代网际协议 IPv6 

(2) 多协议标记交换MPLS 

2．重、难点提示

重点：了解下一代网际协议 IPv6和多协议标记交换MPLS； 

难点：下一代网际协议 IPv6。 

七、实验教学内容

实验项目(一) 局域网组网（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

了解 EIA568A/568B 配线标准，掌握局域网 100BASE-T 以太网的

物理网络组建方法，能熟练制作直通双绞线与交叉双绞线的方法。熟

悉以太网络的安装和配置，掌握常用网络测试工具。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(二) 无线网络（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

 

314  

掌握无线网络的组成、熟悉无线网络的安全配置，了解有线网络

与无线网络的集成。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(三) 路由器配置（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握常用路由器的配置方法，熟悉路由器的各种端口。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(四) 网络服务配置（2学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握 Windows2008 Server 网络操作系统的 DHCP/DNS 组件安装与

设置方法。

（4）主要仪器：计算机

实验项目(五) HTML 基础（8 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性√ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

使用 HTML 制作一个简单的网页。

（4）主要仪器：计算机

 

315  

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时 实验教学学时

一  概述  1  0 

二  物理层  2  2 

三  数据链路层  2  2 

四  网络层  2  2 

五  运输层  2  2 

六  应用层  2  8 

七  网络安全  2  0 

八  因特网上的音频/视频服务  1  0 

九  无线网络  1  0 

十  下一代因特网  1  0 

总计  32 16  16 

九、课程考核方式

1.考核方式：

开卷

2.成绩构成

平时成绩：以课堂提问以及实验报告为参考；期末成绩：笔试。

十、选用教材和参考书目 

［1］《计算机网络技术基础》（第 4 版），尚晓航编著，高等教育出版社，2014

年；

［2］《计算机网络》（第 5版），严伟等译，清华大学出版社，2012 年；

［3］《计算机网络》（第 5版），袁林旺等编著，电子工业出版社，2008 年；

［4］《计算机网络技术实用宝典》，俞朝晖等编著，中国铁道出版社，2012 年；

［5］《计算机网络教程》(第 3版)，谢希仁等著，人民邮电出版社，2012 年；

［6］《计算机网络实验指导书》，郭雅等著，电子工业出版社，2012 年；

［7］《计算机网络技术基础》（第 2 版），牛玉冰等译，清华大学出版社，2016

年；

［8］《计算机网络技术基础》（第 4版），于鹏编著，电子工业出版社，2014 年；

［9］《计算机网络教程》(第 4版)，谢钧等著，人民邮电出版社，2014 年。 

 

316  

《数值计算与 matlab》课程教学大纲

课程名称：数值计算与 matlab 课程类别：任意选修课程

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

本课程主要介绍 MATLAB 软件平台的使用和编程技巧、数值计算

的基础理论和基本算法，并在通用软件平台 MATLAB 上开展教学。该

课程为地理信息科学专业拓宽性课程，有利于学生利用 MATLAB 软件

开展实际地学建模、数值分析与后续专业课程的学习。

二、课程教学要求

通过该课程的学习，学生应了解 MATLAB 软件平台的基本特性、

数值计算方法的基础理论，掌握 MATLAB 的使用、MATLAB 的编程技巧

和数值计算的基本方法，具备 MATLAB 软件平台的熟练编程能力和数

值求解算法的 MATLAB 编程实现的能力。

三、先修课程

《高等数学》、《线性代数》、《概率论与数理统计》、《C语言程序

设计》

四、课程教学重、难点

教学重点：

熟悉 MATLAB 平台和掌握 MATLAB 基本操作；掌握 MATLAB 对不同

数据类型的操作；掌握 M文件的程序编写；掌握 MATALB 可视化表达；

掌握避免误差危害的若干原则；掌握 MATLAB 中线性方程组的数值方

法；掌握插值和拟合方法选取；掌握常微分方程的求解思路。

 

317  

教学难点：

掌握 MATLAB 对数组和矩阵的组合操作和运算；对 MATLAB 程序的

调试；MATLAB 可视化参数变量的 优化；MATLAB 中的数值计算精度；

求解线性方程组的方法和解的误差分析；插值和拟合方法选取及误差

分析方法；常微分方程求解算法的稳定性和收敛性分析。

五、课程教学方法与教学手段

本课程教学方法注重理论和实践相结合，采用多媒体、讨论、和

MATLAB 软件平台演示相结合教学手段，提高学生的学习认知性和实

验性，锻炼其综合技能，使其学会初步解决实际问题的能力。

六、课程教学内容

第一章 MATLAB 概论（2学时） 

1．教学内容

(1) MATLAB软件平台简介；

(2) MATLAB软件平台入门；

(3) MATLAB的常量、运算符和基本操作；

2．重、难点提示

(1) 熟悉MATLAB软件平台； 

(2) 掌握MATLAB的常量、运算符和基本操作； 

第二章 MATLAB 基础知识（1 学时） 

1．教学内容

(1) MATLAB的数组与矩阵；

(2) 字符串和符号矩阵；

(3) 多项式及其运算；

2．重、难点提示

(1) 掌握MATLAB对不同数据类型的操作； 

(2) 掌握MATLAB对数组和矩阵的组合操作和运算； 

第三章 MATLAB 程序设计（2 学时） 

1．教学内容

 

318  

(1) M 文件及函数编写；

(2) 程序结构；

(3) 程序终止与异常；

2．重、难点提示

(1) 掌握M 文件的程序编写； 

(2) 对MATLAB程序的调试； 

第四章 MATLAB 数据的图形表示（1学时） 

1．教学内容

(1) MATLAB二维绘图；

(2) MATLAB三维绘图；

2．重、难点提示

(1) MATALB可视化表达； 

(2) MATLAB可视化参数变量的 优化； 

第五章 数值计算的基本概念（2学时） 

1．教学内容

(1) 数值分析简介；

(2) 误差与有效数字；

(3) 算法的适定性问题与MATLAB中的数值计算精度；

2．重、难点提示

(1) 避免误差危害的若干原则； 

(2) MATLAB中的数值计算精度； 

第六章 线性方程组的数值方法（2学时） 

1．教学内容

(1) 高斯消元法；

(2) 矩阵分解；

(3) 线性方程组的迭代法求解；

(4) 方程组的病态问题与误差分析；

(5) 方阵的特征值和特征向量的计算;

2．重、难点提示

(1) MATLAB中线性方程组的数值方法； 

(2) 求解线性方程组的方法和解的误差分析； 

第七章 非线性方程求解（2 学时） 

1．教学内容

 

319  

(1) 非线性方程的求解方法；

(2) 求解非线性方程数值解的MATLAB编程实现；

2．重、难点提示

(1) 非线性方程求解的方法； 

(2) 非线性方程数值解的MATLAB实现； 

第八章 函数的数值逼近（2 学时） 

1．教学内容

(1) 代数多项式插值问题；

(2) 分段低次插值；

(3) 三次样条插值；

(4) 曲线拟合的 小二乘法；

2．重、难点提示

(1) 插值和拟合方法选取； 

(2) 插值和拟合方法选取及误差分析方法； 

第九章 常微分方程初值问题（2学时） 

1．教学内容

(1) 欧拉方法；

(2) 稳定性与收敛性分析；

(3) 龙格‐库塔法；

2．重、难点提示

(1) 常微分方程的求解思路； 

(2) 常微分方程求解算法的稳定性和收敛性分析； 

七、实验教学内容

实验项目(一) MATLAB 软件界面及基本操作（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性√ 验证性□ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

熟悉 MATLAB 软件界面及掌握 MATLAB 对不同数据类型和矩阵

的多种运算操作

（4）主要仪器：计算机

 

320  

实验项目(二) MATLAB 程序设计（4学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

掌握 MATLAB 程序结构及 M文件程序编写和程序调试

（4）主要仪器：计算机

实验项目(三) MATLAB 图形可视化（2 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握 MATLAB 二三维绘图及可视化相关参数变量的设置

（4）主要仪器：计算机

实验项目(四) 线性方程组的数值求解（2学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性√ 验证性□ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握 MATLAB 线性方程组的高斯消去法、矩阵分解法和迭代法

（4）主要仪器：计算机

实验项目(五) 非线性方程组数值求解（2学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性√ 验证性□ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

 

321  

掌握 MATLAB 求解非线性方程组的编程实现

（4）主要仪器：计算机

实验项目(六) 函数的数值逼近（2学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性□ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

掌握 MATLAB 插值和拟合的函数数值逼近方法

（4）主要仪器：计算机

实验项目(七) 常微分方程的数值求解（2学时）：

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性√ 验证性□ 设计性□ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握 MATLAB 常微分方程的欧拉和龙格-库塔方法

（4） 主要仪器：计算机

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  MATLAB 概论 2

二  MATLAB 基础知识 1 2

三  MATLAB 程序设计 2 4

四  MATLAB 数据的图形表示 1 2

五  数值计算的基本概念 2

六  线性方程组的数值方法 2 2

七  非线性方程求解 2 2

八  函数的数值逼近 2 2

九  常微分方程初值问题 2 2

总计  32 16 16

九、课程考核方式

 

322  

1.考核方式：

笔试，开卷

2.成绩构成：

课堂互动表现+问题作答+作业

十、选用教材和参考书目

［1］《常用数值分析算法及其 MATLAB 实现》，夏省祥等编，清华大学出版社，2014；

［2］《MATLAB 数值分析》（第 2版），张德丰等编，机械工业出版社，2012；

［3］《数值计算引论》（第 2版），白峰杉编，高等教育出版社，2010；

［4］《数值分析基础教程》，李庆杨编，高等教育出版社，2005；

［5］《精讲多练 MATLAB》，罗建军等编，西安交通大学出版社，2002。

 

323  

《地球物理学基础》课程教学大纲

课程名称：地球物理学基础 课程类别：任意选修课

适用专业：地理信息科学 考核方式： 考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

通过本课程的学习，使学生了解地球物理学的原理，资料采集、

整理与解释方法，进而认识到地球物理学在研究地球运动、地球内部

结构和物质组成中的作用，并结合学过的地质知识掌握其在矿产资源

勘察、工程勘察等方面的应用。为今后从事该领域的生产、科研和管

理打下基础。

二、课程教学要求

根据“以培养本科应用型创新人才为主”的教学目标 , 在本课

程教学中，拟突出地球物理学基本概念、原理、方法和应用的讲解（不

过多涉及数学公式的推导），特别是在地学基础理论研究和国民经济

建设中的作用，并适时将国内外研究取得的 新成果介绍给学生。该

课程理论性较强，要求学生具有一定的数理和地质方面的基础知识。

三、先修课程

《高等数学》、《自然地理学》、《C语言程序设计》。

四、课程教学重、难点

地球物理学包括：地震学（人工、天然）、重力学、地磁与古地

磁学、地热学等。本课程重点讲授（固体）地球物理学的理论、资料

采集方法及资料处理与解释技术；地球物理学在研究地球内部结构、

矿场资源勘查及工程基础探测中的应用。本课程的难点在于该学科涉

 

324  

及的范围很广，学生需要有扎实的数理基础和较好的计算机知识来理

解和学习该课程。

五、课程教学方法与教学手段

课程综合课堂的讲授、习题、讨论及课外资料的查询、分析等方

法来传授知识。教学手段主要利用多媒体开展，课外资料查询、分析

利用网络、图书馆进行。

六、课程教学内容

第一章 绪论（2学时） 

1．教学内容

（1）地球物理学的概念与研究内容

（2）地球物理学的研究方法

（3）地球物理学的应用

2．重、难点提示

（1）了解《地球物理学》的发展历史。

（2）重点掌握地球物理学所属的科学范畴，与其它学科间的联系，特点（优势与限制）。

（3）熟悉地球物理学在实际地学问题的应用和有效途径。

第二章 地震学（6 学时） 

1．教学内容

（1）天然地震的分类及活动规律

（2）弹性波理论基础

（3）震相及走时方程

（4）地震波射线性质及地球内部波速的计算

（5）用天然地震波研究地球内部结构

（6）深部地壳和上地幔探测

（7）地震成因与构造应力场

2．重、难点提示

（1）重点掌握地震波的射线性质。

（2）熟悉地壳/岩石圈的波速结构及其探测方法。

（3）熟悉地震层析成象的构造/动力学意义。

（4）了解莫霍不连续面的性质、演化。

第三章 地震勘探（4 学时） 

 

325  

1．教学内容

(1) 人工地震探测基本方法

(2) 地震探测的野外工作方法

(3) 共反射点叠加资料处理与解释

2．重、难点提示

（1）重点掌握反射、折射波勘探法、共反射点水平叠加方法基本原理。

（2）熟悉动、静校正，时间剖面解释，各类速度的相互关系和在解释中的作用。

第四章 重力学（6 学时） 

1．教学内容

（1）地球重力场

（2）重力观测方法简介

（3）重力校正和重力异常

（4）重力异常的推断解释

（5）重力异常的识别与划分

（6）重力异常的地质解释与应用实例

2．重、难点提示

(1) 掌握地球重力场组成、空间结构，叠加异常的识别与划分方法。

(2) 重点是各种重力校正及其异常的地质地球物理意义，在深部地质与勘探中的应用。

第五章 地磁学（6 学时） 

1．教学内容

(1) 地球的磁场

(2) 基本磁场（内源场）

(3) 变化的磁场（外源场）

(4) 岩石的磁性

(5) 磁性体的磁场

(6) 磁异常资料的处理和反演

(7) 磁测资料的推断解释与应用

2．重、难点提示

(1) 掌握地磁场的组成与空间结构、变化规律及其地球动力学意义，磁异常（地磁、航

磁与卫星磁力）与重力异常剖面/平面特征的异同比较，推断解释的基本方法。

(2) 了解磁异常在解决区域地质和岩石圈上部的应用。

第六章 地电学（4 学时） 

1．教学内容

(1) 大地电场

(2) 有源直流电阻率法基本原理

 

326  

(3) 电阻率剖面法

(4) 直流电阻率测深法

(5) 大地电磁测深法

2．重、难点提示

(1) 掌握直流电流场的正常与异常空间分布特征比较，视电阻率概念及其影响因素，测

深曲线的性质及各类图件的地质含义；

(2) 熟悉大地电磁场的时/空特征，解释方法与直流电阻率测深类比。

第七章 地热学（4 学时） 

1．教学内容

（1）地热学基本概念

（2）地球的热结构与状态

（3）大地热流密度

（4）地热测量的应用

2．重、难点提示

(1) 掌握地球的热结构与热状态，大地热流密度的获得与空间分布特点，

(2) 热岩石圈构造的动力学意义探讨。

七、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  绪论 2  

二  地震学 6  

三  地震勘探 4  

四  重力学  6  

五  地磁学  6  

六  地电学  4  

七  地热学  4  

总计  32 32  

八、课程考核方式

1.考核方式： 笔试，开卷或课程报告

2.成绩构成 平时成绩和期末考试

九、选用教材和参考书目 

1.教材：

《地球物理学基础》，史謌编，北京大学出版社，2002 年。

2.主要参考书目：

 

327  

［1］《地球物理学基础》，郭俊义编，测绘出版社，2001 年；

［2］《固体地球物理学基础》，傅容珊等编，中国科学技术大学出版社，2009 年；

［3］《固体地球物理学导论》，曾融生编，科学出版社，1984 年；

［4］《固体地球物理学基础》，金旭编，吉林大学出版社，2003 年；

［5］《地球物理学入门》，吴健生等编，同济大学出版社，2017 年。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

328  

《城市规划原理》课程教学大纲

课程名称：城市规划原理 课程类别：任意选修课程

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

城市规划原理为地理信息科学专业的主干课。通过本课程教学，

使学生掌握城市规划的背景知识与基本内容，熟悉城市规划学科所包

含的相关知识体系；培养学生树立全面正确的城市观念，培养观察问

题、解决问题、调查分析、初步设计、文字处理与语言表达等能力；

训练学生树立区域观、生态观、文化观和环境观；培养学生运用城市

规划基本理论、原理和方法，进行城市总体规划、居住区规划、城市

研究的能力，为城市规划培养专业人才。

二、课程教学要求

通过城市规划原理的学习，启发学生从系统论与以人为本理念去

认识了解城市规划的意义，掌握城市规划的基本原理，规划设计的原

则和方法。掌握城市和城市发展的动力机制，不同历史时期城市的产

生和发展以及现代城市规划学科的产生和发展趋势。熟悉城市规划的

任务，城市规划的工作阶段以及城市总体规划，详细规划的编制方法。

了解城市发展战略的概念及国民经济和社会发展规划与城市规划纲

要建立城市环境整体观念与可持续发展思想。掌握城市的总体布局，

包括了解工业，对外交通运输，生活居住用地及道路交通等用地的布

置和与城市的关系。掌握城市公共中心，城市广场、街道建筑群规划

设计的要点。掌握古城保护、旧城更新以及城市历史文化遗产保护的

 

329  

意义及其基本原则。熟悉当前规划界的前沿与热点领域。

三、先修课程

《地图学》、《经济地理学》、《人文地理学》

四、课程教学重、难点

1 城市规划与自然环境的相互作用关系，掌握城市用地的评定方

法；

2 城市规划的内容与步骤，城市规划的特点和应遵循的原则，城

市的性质和城市的人口，城市的性质确定及其与城市规划的关系；

3 城市用地的类型和结构，城市建设用地的平衡方法，工业规划

的基本要求和重点解决的问题。

4 居住区的规划布置和公共设施的规划布置；

5 对外交通运输与城市布局的关系，总体布局方法和城市道路系

统的规划。

6 城市总体布局的原则，城市用地功能组织、总体布局的方案比

较。

7 旧城区的改造问题。

8 城市活动中心的概念和作用，广场的设计思路。

9 古城保护、旧城更新以及城市历史文化遗产保护的意义及其基

本原则。

10 创业产业与本地文化对城市规划的影响。

五、课程教学方法与教学手段

本课程采用讲授法、讨论法、案例评价法与实地考察相结合的教

 

330  

学方法。以课堂授课为主，在授课过程中，辅助采用案例教学和学生

讨论的方式，作为教学补充，并对山西相关城市或者中国重点城市进

行实证分析教学

教学采用多媒体手段，提高授课表现力和学生学习兴趣，增加提

示性问题，强化课堂中信息的双向交流，活跃气氛、提高效果。

六、课程教学内容

第一章 城市与城镇化（1学时） 

1．教学内容

(1)  城市的产生与定义；

(2)  城市发展；

(3)  城镇化。

2．重、难点提示

(1)  城镇化发展的四阶段规律； 

(2)  城镇化与经济的相互作用。 

第二章 城市规划思想发展（1 学时） 

1．教学内容

(1)古代的城市规划思想；

(2)  现代城市规划学科的产生与发展；

(3) 城市规划面临的城市发展趋势

(4)  当代城市规划思想方法的变革

2．重、难点提示

(1)  营国体制； 

(2)  现代规划理论体系； 

(3)  规划思想的发展趋势。

第三章 城乡规划体制（1学时） 

1．教学内容

(1)  城乡规划体制概述；

(2)  我国现行城乡规划法规系统；

(3)  我国现行城乡规划行政系统； 

(4)  我国现行城乡规划技术系统； 

 

331  

(5)  我国现行城乡规划运行体制；

2．重、难点提示

(1)  城乡规划体系； 

(2)  城乡规划技术系统。

第四章 城市规划的价值观（1 学时） 

1．教学内容

(1)  城市规划的任务；

(2)  城市规划的目标与价值观；

(3)  永续发展作为城市规划的基本价值观； 

(4)  “和谐城市”作为城市发展的理想目标。 

2．重、难点提示

(1)  城市规划的价值观； 

(2)  和谐城市与可持续发展观。

第五章 生态与环境（1学时） 

1．教学内容

(1)  人与环境；

(2)  城市生态系统；

(3)  城市环境。

2．重、难点提示

(1)  人与环境的和谐关系； 

(2)  城市生态系统的核心价值观。

第六章 经济与产业（1学时） 

1．教学内容

(1)  经济增长与城市发展；

(2)  产业分类与产业结构；

(3)  城市空间经济发展的内在机制； 

(4)  全球化背景下的城市与产业发展； 

(5)  城市规划中经济与产业的分析方法。

2．重、难点提示

(1)  城市空间经济发展； 

(2)  城市与产业的分析方法。

第七章 人口与社会（1学时） 

1．教学内容

 

332  

(1)  城市人口与社会要素的定义；

(2)  城市人口与社会发展规律；

(3)  人口与社会要素的影响； 

(4)  城市人口与社会的分析方法。

2．重、难点提示

(1)  城市人口与社会发展规律； 

(2)  社会要素对城市发展的影响。

第八章 历史与文化（1学时） 

1．教学内容

(1)  城市历史；

(2)  城市文化。

2．重、难点提示

(1)  文化对城市规划的影响； 

第九章 技术与信息（1学时） 

1．教学内容

(1)  人类技术的进步及其对城市的影响；

(2)  城市规划自身技术的发展；

(3)  城市规划常用的技术方法 

(4)  城市规划模型； 

(5)  城市规划信息技术。

2．重、难点提示

(1)  技术对城市规划的影响； 

(2)  城市技术方法； 

(3)  城市规划模型与信息技术。

第十章 城市规划的类型与编制内容（2 学时） 

1．教学内容

(1)  城市规划的工作内容与工作特点；

(2)  城市规划的调查研究与基础资料；

(3)  城市规划的层面及其主要内容。

2．重、难点提示

(1)  城市规划的工作内容； 

(2)  基础资料的收集与分析应用。

第十一章 城市用地分类及其适用性评价（2学时） 

 

333  

1．教学内容

(1)    城市用地概述；

(2)  城市用地适用性评价；

(3)  城市用地的分类与用地构成。

2．重、难点提示

(1)  城市用地适用性评价； 

(2)  城市用地分类与构成。

第十二章 城乡区域规划（2 学时） 

1．教学内容

(1)  区域；

(2)  区域规划的发展；

(3)  区域规划的内容； 

(4)  区域规划的新类型。

2．重、难点提示

(1)  区域规划的内容； 

(2)  城市规划的新类型。

第十三章 总体规划（2学时） 

1．教学内容

(1)  总体规划的作用与特点；

(2)  城市发展战略的研究；

(3)  城市总体布局； 

(4)  总体规划的编制。

2．重、难点提示

(1)  城市发展战略； 

(2)  城市总体布局。

第十四章 控制性详细规划（2 学时） 

1．教学内容

(1)  控制性详细规划的编制内容与方法；

(2)  规定性控制要素；

(3)  引导性控制要素； 

(4)  公共服务设施设置控制； 

(5)  市政设施配套控制； 

(6)  控制性详细规划的实施与管理。

2．重、难点提示

 

334  

(1)  编制内容与方法； 

(2)  公共服务设施规划； 

第十五章 城市交通与道路系统（2学时） 

1．教学内容

(1)  城市交通系统与城市发展；

(2)  城市交通与城市总体布局；

(3)  城市道路系统规划； 

(4)  停车场布置； 

(5)  城市对外交通设施与用地布局； 

(6)  城市交通的综合规划。

2．重、难点提示

(1)  城市交通与城市发展的相互作用； 

(2)  城市交通与总体布局； 

(3)  城市交通的综合规划与停车场空间布局。

第十六章 城市生态与环境规划（1学时） 

1．教学内容

(1)  城市生态规划；

(2)  城市环境规划；

(3)  城市绿地规划。

2．重、难点提示

(1)  城市生态规划； 

(2)  城市环境与绿地规划。

第十七章 城市工程系统规划（1学时） 

1．教学内容

(1)  城市给排水系统规划；

(2)  城市能源工程系统规划；

(3)  城市通信工程系统规划； 

(4)  城市环境卫生工程系统规划； 

(5)  城市防灾工程系统规划 

(6)  城市管线综合规划 

(7)  城市用地竖向规划。

2．重、难点提示

(1)  给排水工程规划； 

(2)  防灾工程系统规划； 

 

335  

(3)  城市管线综合规划； 

(4)  城市竖向规划。

第十八章 城乡住区规划（2 学时） 

1．教学内容

(1)  住区规划的任务与编制；

(2)  住区的组成、功能与规划结构；

(3)  住区的规划设计； 

(4)  住区规划的技术经济指标； 

(5)  城市旧住区的更新规划。

2．重、难点提示

(1)  住区的规划设计原则与方法； 

(2)  技术经济指标； 

(3)  城市旧住区更新规划。 

第十九章 城市设计（2学时） 

1．教学内容

(1)  城市设计的含义与作用；

(2)  城市设计的内容及类型；

(3)  城市设计的基本理论与方法； 

(4)  城市公共空间。

2．重、难点提示

(1)  基本理论与方法； 

(2)  城市公共空间的设计。

第二十章 城市遗产保护与城市复兴（1 学时） 

1．教学内容

(1)  城市文化遗产保护的原则与意义；

(2)  城市文化遗产的保护历程及国际宪章；

(3)  中国的历史保护制度与法规建设； 

(4)  城市遗产保护规划的基本方法。

2．重、难点提示

(1)  城市文化遗产的意义； 

(2)  保护规划的基本方法。

第二十一章 城市开发规划（1 学时） 

1 教学内容

 

336  

(1)  城市开发概况；

(2)  城市土地开发；

(3)  城市再开发；

(4)  城市空间开发时序；

(5)  城市开发策略；

(6)  城市开发的组织与管理。

2．重、难点提示

(1)  土地开发原则； 

(2)  城市再开发的原则； 

(3)  城市空间开发时序安排。

第二十二章 城市规划管理（1 学时） 

1．教学内容

(1)  城市规划管理的主要工作内容；

(2)  城市规划管理中的行政行为；

(3) 城市规划实施管理。

2．重、难点提示

(1)  城市管理工作的作用； 

(2)  城市规划管理中的行政。

七、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一 城市与城镇化 1

二 城市规划的思想发展 1

三 城乡规划体制 1

四 城市规划的价值观 1

五 生态与环境 1

六 经济与产业 1

七 人口与社会 1

八 历史与文化 1

九 技术与信息 1

十 城市规划的类型与编制内容 2

十一 城市用地分类及其适用性评价 2

十二 城乡区域规划 2

十三 总体规划 2

 

337  

十四 控制性详细规划 2

十五 城市交通与道路系统 2

十六 城市生态与环境规划 1

十七 城市工程规划 1

十八 城乡住区规划 2

十九 城市设计 2

二十 城市遗产保护与复习 1

二十一 城市开发规划 1

二十二 城市规划管理 1

总计 32 32

八、课程考核方式

1.考核方式：

笔试，闭卷

2.成绩构成：

笔试+平时实习

九、选用教材和参考书目 

［1］《城市规划原理》（第 4版），吴志强编，中国建筑工业出版社，2010 年；

［2］《城市规划概论》（第 1版），胡纹编，华中科技大学出版社，2010 年；

［3］《城市规划导论》（第 1版），邹德慈编，中国建筑工业出版社，2002 年；

［4］《城市规划概论》（第 1 版），陈友华编，上海科学科技文献出版社，2000

年；

［5］《现代城市规划》（第 5版），【美】约翰·M·利维著，中国人民大学出版社.2010

年；

［6］《现代城市规划与管理》（第 1版），卢新海编，复旦大学出版社，2006 年。

   

 

338  

《环境科学概论》课程教学大纲

课程名称：环境科学概论 课程类别：任意选修课

适用专业：地理信息系统 考核方式：考查

总学时、学分：32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

本课程以人类面临的主要环境问题为研究对象，系统地阐述了环

境要素的变化以及污染物在大气、水体、土壤中的迁移转化规律。并

介绍了固体废物污染、物理污染和生物污染对环境的影响，同时从环

境管理的视角探讨了解决环境问题的途径， 后对全球性环境问题及

可持续发展理论进行了概论性的阐述。既阐述人类与环境之间的相互

作用原理，传授近年来环境科学研究的主要科学成就，也讲述环境科

学基础理论的 新研究成果，以适应社会经济发展对环境类人才培养

的需要。

二、课程教学要求

通过本课程的学习，使学生明确环境学的研究范畴、任务和当前

人类面临的主要环境问题；掌握环境术语的概念和内涵；掌握主要的

环境基本常识，弄清环境污染和环境破坏的机制，了解污染物的危害；

能够运用环境学基本原理分析环境现象，剖析环境规律的作用，寻求

解决环境问题的途径。

三、先修课程

《自然地理学》

四、课程教学重、难点

一要使学生深入了解环境系统的结构、功能与特点，尤其要了解

人类活动与环境系统变化之间的关系；二要使学生掌握各种污染物的

污染机理、重点污染指标。

 

339  

五、课程教学方法与教学手段

讲授法、探究式教学法、讨论法

六、课程教学内容

第一章 绪论（2学时）

1．教学内容

⑴环境的基本概念及组成 

⑵环境问题 

⑶环境科学 

2．重、难点提示

⑴环境科学的基本概念 

⑵环境科学的内涵与外延 

第二章 大气环境（6 学时）

1．教学内容

⑴大气的结构 

⑵大气污染及主要污染物 

⑶几种典型的大气污染类型 

⑷污染物在大气中的迁移与扩散 

⑸大气污染的综合防治 

2．重、难点提示

⑴煤烟型污染

⑵交通型污染

⑶大气污染物的扩散与气象因子的关系

⑷大气污染物的扩散模式

⑸大气污染治理技术

第三章 水体环境（6 学时）

1．教学内容

⑴水体环境概述

⑵水体环境污染及污染物

⑶污染物在水体中的迁移与转化

⑷主要污染物在水体中的化学转化

⑸水环境污染控制及管理

 

340  

⑹水污染控制技术

2．重、难点提示

⑴主要的水体污染物种类

⑵河流水体中污染物扩散的稳态解

⑶河流水质模型

⑷水体中耗氧有机物降解

⑸污水的处理方法分类与污水处理系统

第四章 土壤环境（6 学时）

1．教学内容

⑴土壤污染与土壤自净

⑵土壤污染物及其危害

⑶土壤中的主要污染物及其迁移转化

⑷土壤污染的综合防治

2．重、难点提示

⑴重金属对土壤的污染

⑵化学农药对土壤的污染

⑶土壤污染的控制与管理

⑷土壤污染控制技术

第五章 固体废物与环境（2 学时）

1．教学内容

⑴固体废物的概述

⑵固体废物污染的综合防治

2．重、难点提示

⑴固体废物的污染途径及危害

⑵固体废物资源化利用

第六章 物理环境（2 学时）

1．教学内容

⑴噪声污染

⑵电磁辐射污染

⑶放射性污染 

⑷光污染 

⑸热污染

 

341  

2．重、难点提示

⑴噪声的测量与计算

第七章 生物环境（2 学时）

1．教学内容

⑴生物多样性

⑵生物污染

⑶食品安全

2．重、难点提示

⑴生物多样性的保护

⑵食品安全

第八章 环境管理（2 学时）

1．教学内容

⑴环境管理概述

⑵环境管理的基本制度

⑶环境保护法

⑷环境标准

2．重、难点提示

⑴环境管理的含义

⑵环境管理的基本制度

第九章 环境科学技术与方法（4学时）

1．教学内容

⑴环境监测

⑵环境评价

⑶环境规划

2．重、难点提示

⑴环境监测技术与方法

⑵环境评价的方法

⑶环境规划的原则与方法

第十章 全球环境变化与可持续发展（2 学时）

1．教学内容

⑴全球环境变化

 

342  

⑵可持续发展

2．重、难点提示

⑴可持续发展的内涵

七、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一 概论 2

二 大气环境 6

三 水体环境 6

四 土壤环境 6

五 固体废物与环境 2

六 物理环境 2

七 生物环境 2

八 环境管理 2

九 环境科学技术与方法 2

十 全球环境变化与可持续发展 2

总计 32 32

八、课程考核方式

1. 考核方式：

笔试；开卷

2. 成绩构成：

总评成绩=平时成绩+期末成绩

九、选用教材和参考书目 

1.选用教材：

《环境科学概论》（第 2版），方淑荣主编，清华大学出版社，2018 年。

2.参考书目：

[1]《环境学概论》（第 2版），刘培桐主编，高等教育出版社，1995 年；

[2]《环境科学概论》（第 2版），仝川主编，科学出版社，2017 年；

[3]《环境学概论》（第 2版），曲向荣主编，科学出版社，2018 年；

[4]《大气污染控制工程》（第 2版），羌宁主编，化学工业出版社，2015 年；

[5]《水污染控制工程》，中国建材工业出版社，苏会东主编，2017 年。

 

343  

 

344  

《全球变化》课程教学大纲 

课程名称：全球变化                                            课程类别：任意选修课程 

适用专业：地理信息科学                                    考核方式：考查     

总学时、学分：  32  学时  1.5  学分                   其中实践学时：    16    学时 

一、课程教学目的 

通过《全球变化》课程的学习，使学生了解在全球尺度上的由于

自然和认为原因造成的环境变化问题的实质，以及人类如何应对全球

环境变化问题，帮助学生从时间维认识地理环境的过程、区域特征的

形成以及人地关系等问题，使学生建立起地理科学是时空耦合的综合

科学的观念。增强学生关注地球、关注环境和从整个地球系统认识环

境变化的意识。

二、课程教学要求 

本课程教学主要采用老师讲授和课堂讨论相结合的方法，注重理

论联系实际；注重现代化教学手段的应用，以及开放式教学方法的应

用，帮助学生 大限度地实现学习的目标。

三、先修课程 

《自然地理学》、《环境科学概论》 

四、课程教学重、难点 

本课程的教学重点主要包括地球系统的结构域功能、全球变化的

主要过程与驱动力、全球变化的影响及人类响应、不同时间尺度的地

球系统演变规律及其前因后果、全球变化的预测、全球变化的研究方

法与技术，难点在于全球变化模拟、全球变化的驱动力分析、人类社

会与地球环境的相互作用。 

 

345  

五、课程教学方法与教学手段 

讲授、课堂讨论、自学、课堂讲授部分全部是用多媒体授课。 

六、课程教学内容 

第一章    绪论（2学时） 

1．教学内容 

（1）地球系统 

（2）全球变化与全球变化研究 

（3）全球变化研究的历史、现状和趋势 

2．重、难点提示 

(1)  全球变化的科学 

(2)  全球变化研究的现状及趋势 

第二章    全球变化的主要过程与驱动力（2学时） 

1．教学内容 

（1）全球变化的主要过程 

（2）全球变化的驱动力 

（3）全球变化的概念模式 

2．重、难点提示 

（1）全球变化的主要过程 

（2）全球变化的驱动力 

第三章    全球变化的影响及人类的响应（2学时） 

1．教学内容 

（1）全球变化对人类的影响 

（2）人类对全球变化的适应 

2．重、难点提示 

全球变化对人类的影响 

第四章  全球变化研究的主要途径（2学时） 

1．教学内容 

 

346  

（1）过去全球变化的重建 

（2）全球变化的动态监测 

（3）全球变化的模拟 

2．重、难点提示 

（1）过去全球变化的重建 

（2）全球变化的模拟 

第五章  全球自然环境的形成与演化（2学时） 

1．教学内容 

(1)  主要圈层的演化 

(2)  全球自然环境的演化 

2．重、难点提示 

全球自然环境的演化 

第六章    新生代衰落与第四纪全球变化（1学时） 

1．教学内容 

(1)  新生代衰落 

(2)  第四纪冰期‐间冰期变化 

(3)  冰期‐间冰期之间的转换机制 

（4） 后冰期冰盛期的环境 

（5）人类的演化与环境 

2．重、难点提示 

（1）冰期‐间冰期转换的机制； 

（2）人类演化与环境； 

第七章  全新世及进 2000 年的全球变化（1学时） 

1．教学内容 

(1)  全新世的气候变化与环境的响应 

(2)  全新世人与环境的相互作用 

2．重、难点提示 

(1)  全新世的气候变化与环境的响应 

(2)    2000 年来人类活动对气候变化的影响 

 

347  

第八章  近现代全球变化（2学时） 

1．教学内容 

(1)  全球气候系统的变化 

(2)  生态系统的变化 

2．重、难点提示 

全球气候系统的变化 

第九章  未来全球变化及其影响（2学时） 

(1)  全球气候变化预测； 

(2)  全球气候变化的可能影响； 

(3)  全球海平面变化及其可能影响 

2．重、难点提示 

（1）全球气候变化预测 

（2）全球气候变化的可能影响 

七、实验教学内容

实验项目(一) **污染的现状及对策研究（16 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性√

（3）项目主要目的要求：

中国是世界上 大的发展中国家，而且中国工业化的进程正在加

速，中国当下面临的挑战诸如人口增长、快速城市化、气候变化、资

源短缺以及生态系统退化等，也是许多发展中国家共同面临的挑战。

我国以生态文明建设与经济建设、政治建设、文化建设、社会建设并

列，着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展，着力转变经济发展方

式，在建设美丽中国的同时，也向其他发展中国家提供了可持续发展

的有益借鉴和启迪。通过实践课程的进行培养学生的环保意识，从而

 

348  

保障我国为建设生态文明、建设美丽中国的重大举措，将“绿水青山

就是金山银山”华为生动的现实。

（4）主要仪器：无 

八、学时分配 

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  地球系统与全球变化  2  0 

二  全球变化的主要过程及驱动力  2  0 

三  全球变化的影响及人类响应  2  0 

四  全球变化研究的主要途径  2  0 

五  全球自然环境的形成与演化  2  0 

六  新生代衰落与第四纪全球变化  1  0 

七  全新世及进 2000年的全球变化  1  0 

八  近现代全球变化  2  0 

九  未来全球变化及其影响  2  16 

总计  32  16  16 

九、课程考核方式 

1.  考核方式：   

笔试；开卷 

2.  成绩构成： 

平时成绩+考试成绩 

十、选用教材和参考书目 

1.选用教材： 

《全球变化》(第 1版)，张兰生、方修琦、任国玉编，高等教育出版社，2017

年。

2.参考书目： 

[1]《全球变化科学导论》（第 1 版），朱诚、谢志仁、申洪源等编，南京大学

出版社，2003 年。

[2]《全球环境变化》（第 1 版），温刚、严中伟、叶笃正编，湖南科学技术出

版社，1997 年。

[3]《全球变化研究国家（地区）计划及其相关计划》，孙成权等编，气象出版

社，1993 年。

 

349  

[4]《全球气候变暖》，王明星编，山东科技出版社，1996 年。

[5]《中国气候总论》，张家诚编，气象出版社，1991 年。 

 

350  

《数学物理方程基础》课程教学大纲

课程名称：数学物理方程基础 课程类别：任意选修课

适用专业：地理信息科学 考核方式： 考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

该课程介绍复变函数的基础知识和常见偏微分方程的基本求解

方法，使学生通过该课程的学习能够掌握常见偏微分方程的基本解法，

培养学生数学建模能力和解决数理问题的基本素质。

二、课程教学要求

根据“以培养本科应用型创新人才为主”的教学目标 , 学生应

按本大纲具体要求，理解复变函数, 数学物理方程的基本概念和基本

理论，掌握上述两部分内容的主要方法，提高抽象思维能力，逻辑推

演能力和符号运算及数值运算能力。特别是能用留数定理计算积分，

用分离变量法解偏微分方程等。同时结合本课程特点，培养学生的学

习和创造能力。

三、先修课程

《高等数学》、《线性代数》

四、课程教学重、难点

重点理解留数定理及应用留数定理计算实变函数定积分，傅立叶

积分和傅里叶变换,数学物理方程的定解条件,行波法,分离变数法。

五、课程教学方法与教学手段

课程综合课堂的讲授、习题、讨论及课外资料的查询、分析等方

法来传授知识。教学手段主要利用板书，并结合多媒体开展，课外资

 

351  

料查询、分析利用网络、图书馆进行。

六、课程教学内容

第一章 复变函数（3 学时） 

1．教学内容

（1）复数与复数运算

（2）复变函数

（3）多值函数

（4）导数、解析函数、平面场标量

2．重、难点提示

（1）了解复数与复数运算，复变函数，多值函数，导数的基本概念

（2）掌握应用解析函数处理平面标量场的方法

第二章 复变函数积分（3学时） 

1．教学内容

（1）复变函数的积分

（2）柯西定理、柯西公式

2．重、难点提示

（1）了解复变函数积分的基本概念

（2）掌握应用柯西定理， 柯西公式计算复变函数积分和求导的方法

第三章 幂级数展开（4学时） 

1．教学内容

（1）复数项级数、幂级数、泰勒级数

（2）解析延拓

（3）罗朗级数

2．重、难点提示

（1）了解复数项级数，幂级数， 泰勒级数，解析延拓，罗朗级数的基本概念

（2）掌握泰勒级数、罗朗级数展开方法，会分析奇点类型

第四章 留数定理（3 学时） 

1．教学内容

（1）留数定理

（2）应用留数定理计算实变函数定积分

2．重、难点提示

（1）掌握应用留数定理计算实变函数定积分的方法

 

352  

第五章 傅里叶变换（4学时） 

1．教学内容

（1）傅里叶级数

（2）傅里叶积分和傅里叶变换

（3）δ函数

2．重、难点提示

（1）了解的傅立叶级数、傅立叶积分和傅里叶变换基本概念

（2）掌握应用的方法。

第六章 拉普拉斯变换（3学时） 

1．教学内容

（1）符号法

（2）拉普拉斯变换、拉普拉斯反演

（3）运算微积分应用例题

2．重、难点提示

（1）了解符号法，拉普拉斯变换，拉普拉斯变换的反演的基本概念

（2）掌握应用运算微积分进行计算的方法

第七章 定解问题（6 学时） 

1．教学内容

数学物理方程的导出

（1）定解条件(初使条件：边界条件：衔接条件)

（2）二阶线性偏微分方程的分类

（3）行波法 （达朗贝尔公式）

2．重、难点提示

(1) 了解数学物理方程，定解条件(初使条件：边界条件：衔接条件)的基本概念

(2) 掌握应用定解条件，求解二阶线性偏微分方程的方法和应用行波法求解数学物理方

程的方法

第八章 分离变数法（6学时） 

1．教学内容

（1）奇次方程的分离变数法

（2）非奇次振动方程和输运方程

（3）非奇次边界条件的处理

（4）泊松方程

2．重、难点提示

(1) 了解奇次方程的分离变数法，非奇次振动方程和输运方程，非奇次边界条件的处理，

 

353  

泊松方程的基本概念

(2) 掌握应用奇次方程的分离变数法处理非奇次振动方程和输运方程，非奇次边界条件，

泊松方程的方法

七、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  复变函数 3  

二  复变函数积分 3  

三  幂级数展开 4  

四  留数定理  3  

五  傅里叶变换  4  

六  拉普拉斯变换  3  

七  定解问题 6  

八  分离变数法 6  

总计  32  32  

八、课程考核方式

1.考核方式： 笔试，开卷

2.成绩构成 平时成绩和期末考试

九、选用教材和参考书目 

1.教材：

《数学物理方法》（第 4版），梁昆淼主编，高等教育出版社，2010 年。

主要参考书：

［1］《数学物理方法》（第 3版），郭敦仁主编，高等教育出版社，1995；

［2］《数学物理方法》，梁家宝主编，武汉大学出版社，1985 年；

［3］《特殊函数概论》，王竹溪、郭敦仁主编，科学出版社，1979 年；

［4］《数学物理方法》（第 3 版），郭玉翠等主编，北京邮电大学出版社，2017

年。

 

354  

《地籍测量与土地管理》课程教学大纲

课程名称：地籍测量与土地管理 课程类别：任意选修课

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

《地籍测量与土地管理》是我院地理信息系统专业的一门选修课，

学习本课程是让学生利用测绘专业知识解决土地管理部门与测绘有

关的技术问题，掌握地籍图的成图原理和方法，能进行地籍图的编绘

工作，并对地籍调查、地籍空间数据的采集、处理和管理有系统的认

识和实际工作能力。

二、课程教学要求

1、了解土地与土地管理的基本概念、地籍调查的目的以及国内

外地籍测量的发展概况；

2、掌握土地权属调查、地籍控制测量、地籍图的绘制等环节的

工作程序、作业方法和技术要求；

3、掌握初始地籍调查的技术归档管理及变更地籍调查的作业流

程、计算机地籍数据处理、地籍信息的管理；

三、先修课程

《地理信息系统原理》、《数字测图原理与方法》

四、课程教学重、难点

地籍权属调查、地籍控制测量和界址点测量；初始地籍调查的技

术归档管理及变更地籍调查的作业流程、计算机地籍数据处理、地籍

信息的管理。

 

355  

五、课程教学方法与教学手段

多媒体、课堂讨论

六、课程教学内容

第一章 土地与土地管理（4 学时）

1．教学内容

（1）土地与土地管理的概念

（2）土地权属管理

（3）土地利用管理

（4）我国土地价格理论与土地市场管理

2．重、难点提示

(1) 土地及土地管理的概念；

(2) 土地的四大管理的相关内容。

第二章 地籍与地籍管理（4 学时）

1．教学内容

（1）地籍与地籍管理的概念、地籍的分类

（2）地籍管理的基本内容、基本原则

（3）地籍对土地分类的基本要求

（4）我国现行土地分类系统

2．重、难点提示

（1）地籍概念、分类；地籍管理的基本内容；

（2）我国现行土地分类系统。

第三章 土地权属调查（4 学时）

1．教学内容

（1）地籍调查及初始地籍调查的基本内容

（2）初始土地权属调查任务和内容

（3）权属调查的基本程序

（4）调查单元的划分、宗地和界址点编号

（5）界址调查与设置界标等

 

356  

2．重、难点提示

（1）土地权属调查内容和基本程序；

（2）调查区和调查单元的划分方法、宗地和界址点编号方法；

第四章 地籍控制测量（4学时）

1．教学内容

（1）地籍控制测量的含义、特点，精度确定原则等

（2）地籍控制测量坐标系

（3）地籍控制测量的基本方法

2．重、难点提示

（1）地籍控制测量的含义，地籍控制测量的原则；

（2）平面坐标系和控制测量的方法。 

第五章 界址点测量（2学时）

1．教学内容

(1) 界址点含义、解析法的概念及实地测定界址点坐标的四种主要方法；

(2) 界址点测量的外业实施步骤

(3) 用高精度摄影测量方法加密界址点坐标

2．重、难点提示

（1）界址点的含义，解析法的概念、精度要求；

（2）实地测定界址点坐标的四种主要方法

（3）外业实测界址点的实施步骤。

第六章 地籍图的测制（4学时）

1．教学内容

(1) 地籍图概述

(2) 地籍图的测制

(3) 宗地图的测制

(4) 土地利用现状图与农村居民点地籍图的编制

2．重、难点提示

（1）地籍图的含义、内容、作用和分类；

（2）编绘法成图及野外采集数据成图的作业程序；

 

357  

（3）宗地图的概念、特点和内容； 

（4）土地利用现状图与农村居民点地籍图的编制方法 

第七章 土地面积量算（2学时）

1．教学内容

(1) 面积量算概述

(2) 土地面积平差原则、方法与精度要求

(3)图幅、街坊、宗地与地类面积测算，土地面积汇总统计

2．重、难点提示

（1）坐标法面积测算公式推导及计算；

（2）面积量算与平差原则；

（3）测算与统计方法； 

第八章 变更地籍调查与测量（4学时）

1．教学内容

(1) 变更地籍调查与测量的含义、内容和特点

(2) 更改界址的测量与不更改界址的测量

(3) 界址的恢复与鉴定的方法和程序

（4）土地分割测量

2．重、难点提示

（1）变更地籍调查与测量的作用；

（2）变更界址测量；恢复界址点的放样方法

（3）土地分割测量的含义及使用范围；几何法和数值法，土地分割的定义和分析。 

第九章 地籍数据库与管理信息系统（4 学时）

1．教学内容

(1) 地籍信息化管理系统概述

(2) 图形初始数据采集与系统建库、信息数据分类与结构

(3) 地籍图件的信息化

（4）地籍变更数据管理、地籍信息查询

2．重、难点提示

（1）地籍管理信息系统的定义、特点；

 

358  

（2）图形数据的采集、编辑和处理

（3）地籍调查数据库的主要内容 

七、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一 土地与土地管理 4

二 地籍与地籍管理 4

三 土地权属调查 4

四 地籍控制测量 4

五 界址点测量 2

六 地籍图的测制 4

七 土地面积量算 2

八 变更地籍调查与测量 4

九 地籍数据库与管理信息系统 4

总计 32 32

八、课程考核方式

1.考核方式：

笔试；开卷

2.成绩构成

平时成绩+考试成绩

九、选用教材和参考书目 

［1］《地籍测量与土地管理》（第 1 版）,张绍良.顾和和编，中国矿业大学出版

社，2003；

［2］《地籍测量学》（第 3版），詹长根，等，武汉大学出版社，2011；

［3］《地籍调查与地籍测量学》（第 2版）,章书寿 孙在宏，测绘出版社，2014；

［4］《地籍管理》（第 5版），谭峻，等，中国人民大学出版社，2011；

［5］《现代地籍测量》（第 1版），李天文，科学出版社，2004；

［6］《土地管理与地籍测量》（第 1版），赵刚，等，清华大学出版社，2013；

［7］《土地管理学》（第 2版），朱道林，中国农业大学出版社，2016。

 

359  

《物联网技术》课程教学大纲

课程名称：物联网技术 课程类别：任意选修课程

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 2 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的

本课程的目的是使学生掌握物联网技术的定义和基本原理及应

用，了解物联网技术的发展，了解物联网的关键技术和方法。其中包

括：物联网基本概念、物联网硬件组成、物联网无线通讯技术、无线

传感器网络、物联网的数据融合技术、IPv6在物联网中的应用、

6LoWPAN适配层、RPL、物联网的安全问题和应用等。

二、课程教学要求

《物联网技术》作为计算机工程、计算机科学和计算机与信息技

术的专业课，要求学生在了解当今信息化社会发展的基础上， 掌握

物联网关键技术的发展和应用，了解物联网的特点。为以后从事相关

工作打下基础。

三、先修课程

《计算机网络基础》

四、课程教学重、难点

1 课程重点：

物联网的基本概念；物联网体系结构；物联网关键技术；综合应

用，如智能物流；智能交通等。

2 课程难点：

物联网概论是一门多学科交叉、高度集成的课程， 它涉及计算

 

360  

机科学与技术、传感器技术、通信工程、控制科学与工程等多个学科，

要求学生具有相关领域的基础知识，这是一个总的难点。具体还涉及：

1．物联网的基本组成，感知层、网络层及应用层的功能；

2．无线传感器网络技术；

3． 无线通信技术。

五、课程教学方法与教学手段

课程综合课堂的讲授，课内实践以及习题，讨论的方法来传授知

识，课堂讲授的主要内容是基础知识，另外还需要通过习题、讨论加

深印象， 后实践性内容通过课内实践来传授。

六、课程教学内容

第一章 物联网的概论（5学时） 

1．教学内容

(1)  物联网的基本概念；   

(2)  物联网的组成和结构；   

(3)  物联网的发展和面临的问题。 

2．重、难点提示

(1)  掌握物联网的基本概念、结构； 

(2)  熟悉物联网技术发展过程和面临问题。 

第二章 物联网的硬件技术（3 学时） 

1．教学内容

(1)  物联网的主要硬件设备； 

(2)  设备管理机制。 

2．重、难点提示

(1)  掌握主要的硬件设备（传感器和 RFID)； 

(2)  了解支持硬件设备的管理机制。 

第三章 物联网无线通信技术（5学时） 

1．教学内容

(1)  无线通信技术：  GSM、GPRS、3G 通信技术、光通信和卫星通信技术； 

 

361  

(2)  无线通信接入技术：多址技术、组网技术； 

(3)  近距离无线通信技术：  Bluetooth、ZigBee、WLAN(WIFI)  、WiMAX 等。 

2．重、难点提示

(1)  掌握现代无线通信技术，无线通信接入技术，近距离无线通信技术； 

(2)  了解无线通信和近距离通信的通信协议。 

第四章 无线传感器网络（10 学时） 

1．教学内容

(1)  无线传感器网络的基本概念，节点模型；   

(2)  传感器网络的体系结构； 

(3)  传感器网络的通信协议； 

(4)  传感器网络的中间件技术； 

(5)  传感器网络安全问题； 

(6)  传感器网络应用。 

2．重、难点提示

(1)  掌握无线传感器网络的基本概念、节点模型；   

(2)  掌握传感器网络的体系结构； 

(3)  熟悉传感器网络通信协议、应用； 

(4)  了解中间件技术、安全问题。 

第五章 数据融合技术（5学时） 

1．教学内容

(1)  数据融合技术的基本概念；   

(2)  数据融合的基本原理；   

(3)  数据融合算法 

2．重、难点提示

(1)  掌握数据融合技术的基本原理； 

(2)  了解基本数据融合算法原理。 

第六章 物联网的安全性（2 学时） 

1．教学内容

(1)  三种物联网安全特性、物联网的加密技术、IP结构的安全机制。 

2．重、难点提示

(1)  掌握三种物联网安全特性； 

(2)  掌握物联网的加密技术、IP  结构的安全机制。 

第七章 物联网的应用（2学时） 

 

362  

1．教学内容

(1)  智能网格、智能工控、智能城市、智能家庭、智能建筑物监控、智能医疗、智能集

装箱监控。 

2．重、难点提示

(1)  了解各种物联网的应用。 

七、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  物联网的概论 5

二  物联网的硬件技术 3

三  物联网无线通信技术 5

四  无线传感器网络 10

五  数据融合技术 5

六  物联网的安全性 2

七  物联网的应用 2

总计  32 32

八、课程考核方式

1.考核方式： 考查

2.成绩构成 平时成绩：以课堂提问以及作业为参考；期末成绩：笔试。 

九、选用教材和参考书目 

1. 教材：

［1］《物联网技术及应用》，薛燕红编，清华大学出版社，2012 年。

2. 主要参考书目

［1］《物联网技术与应用导论》，暴建民编，人民邮电出版社，2011 年；

［2］《物联网工程概论》，王志良编，机械工业出版社，2011 年；

［3］《传感器与检测技术》，周杏鹏编，清华大学出版社出版社，2010 年；

［4］《物联网安全技术》，雷吉成编，机械工业出版社，2012 年；

［5］《无线传感网络技术》，孙利民编，清华大学出版社，2005 年。

 

363  

《专业论文写作》课程教学大纲

课程名称：专业论文写作 课程类别：任意选修课程

适用专业：地理科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 0 学时

一、课程教学目的 

        通过本课程的教学，要使学生能基本掌握专业论文的基本格式、

基本要求和撰写的基本方法，以为今后进一步的学习和科研奠定相关

之基础。 

二、课程教学要求 

        使学生了解专业论文的定义、结构、格式及相关要求，了解专业

论文与中学时代所写作文的异同，基本掌握专业论文各部分写作的具

体要求与规范；到结业时，能够至少撰写出一篇基本满足要求的专业

论文。 

三、先修课程 

《自然地理学》、《人文地理学》、《经济地理学》 

四、课程教学重、难点 

重点：专业论文的结构、规范格式。 

难点：专业论文“正文”部分的论证。 

五、课程教学方法与教学手段 

根据课程教学要求，教学中采取讲授教学为主方法，同时适当配

合课堂讨论、例文学习、课外阅读与课内外作业等方法，突出重点、

分散难点，以达到 佳教学效果。 

在教学手段上，除传统手段外，逐步结合现代化的多媒体辅助教

 

364  

学手段，提高教学效果和质量。 

六、课程教学内容 

第一章    绪论（2学时） 

1．教学内容 

（1）什么是专业论文； 

（2）学习专业论文写作的意义。 

2．重、难点提示 

（1）专业论文与议论文的异同； 

（2）专业论文对于学术进步的作用。 

第二章    科学假说（4学时） 

1．教学内容 

（1）科学假说及其分类； 

（2）科学假说的形成； 

（3）科学假说的方法论原则。 

2．重、难点提示 

（1）科学假说的成步骤； 

（2）提出科学假说的方法。 

第三章    科学理论（4学时） 

1．教学内容 

（1）科学理论的基本特征； 

（2）科学理论的基本结构； 

（3）科学理论的表述原则； 

（4）科学理论的基本类型。 

2．重、难点提示 

（1）科学理论的基本结构； 

        （2）科学理论的表述原则； 

（3）科学理论的基本类型。 

第四章    文章结构中的“数理”（4学时） 

 

365  

1．教学内容 

（1）稳定素数与文章结构； 

（2）黄金分割与文章结构； 

（3）分形理论与文章结构。 

2．重、难点提示 

（1）稳定素数与文章结构； 

（2）黄金分割与文章结构； 

（3）文章结构的分形特点。 

第五章    专业论文的选题（2学时） 

1．教学内容 

（1）选题的意义； 

（2）选题的着眼点； 

（3）选题的基本原则。 

2．重、难点提示 

（1）选题的着眼点； 

（2）选题的基本原则。 

第六章    专业论文资料的收集（2学时） 

1．教学内容 

（1）收集资料的意义； 

（2）收集资料的方法。 

2．重、难点提示 

收集资料的方法。 

第七章    专业论文的特征（2学时） 

1．教学内容 

（1）专业性； 

（2）科学性； 

（3）创新性； 

（4）思想性； 

（5）鲜明性和实用性。 

 

366  

2．重、难点提示 

（1）创新性的表现； 

（2）思想性的表征。 

第八章    专业论文各部分的写作要求（10学时） 

1．教学内容 

（1）题目的写法； 

（2）摘要的写法； 

（3）关键词的写法； 

（4）引言的写法； 

（5）正文的写法； 

（6）结语的写法； 

（7）参考文献的写法； 

（8）外文翻译。 

2．重、难点提示 

（1）题目的写法； 

（2）摘要的写法； 

（3）引言的写法； 

（4）正文的写法； 

（5）结语的写法。 

第九章    专业论文示例与解说（2学时） 

1．教学内容 

选取《地理学报》论文 1 篇进行解说。 

2.重、难点提示 

结合已讲内容，全面分析例文的结构、各部分的写法等。 

七、学时分配 

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  绪论  2   

二  科学假说  4   

三  科学理论  4   

 

367  

四  文章结构中的“数理”  4   

五  专业论文的选题  2   

六  专业论文资料的收集  2   

七  专业论文的特征  2   

八  专业论文各部分的写作要求 10   

九  专业论文示例与解说  2   

总计  32  32   

八、课程考核方式 

1.考核方式： 

考查，开卷。 

2.成绩构成： 

期末成绩+平时成绩。 

九、选用教材和参考书目 

1.选用教材： 

《地理学研究方法引论》，贾文毓，气象出版社，2008 年。 

2.参考书目： 

[1]《学术论文写作》，陈妙云，广东人民出版社，1998年； 

[2]《论文写作概论》，刘胜俊，解放军出版社，1997 年； 

[3]《现代写作教程》，高等教育出版社，2004年； 

[4]《地理调查研究方法》（第 2版），过宝兴，高等教育出版社，2001年； 

[5]《中文专业论文写作教程》，吴怀东主编，安徽大学出版社，2010年； 

[6]《专业学位硕士论文写作指南》（第 2 版），丁斌编，机械工业出版社，2015

年。 

 

 

368  

《空间数据挖掘》课程教学大纲

课程名称：空间数据挖掘 课程类别：任意选修课程

适用专业：地理信息科学 考核方式：考查

总学时、学分： 32 学时 1.5 学分 其中实验学时： 16 学时

一、课程教学目的

面对日益庞大的空间数据资源，人们迫切需要强有力的工具来

“挖掘”其中的有用信息，空间数据挖掘就是针对这一需求而发展起

来的一门汇集统计学、机器学习、数据库、人工智能等学科内容的新

兴的交叉学科，本课程深入探讨数据挖掘原理，把信息科学、计算科

学和统计学对空间数据挖掘的贡献融合在一起，培养高年级本科学生

具备初步的科研能力和创造能力。

二、课程教学要求

通过本课程的学习，要求学生初步掌握空间数据挖掘的重要概念

和任务、空间数据挖掘中的常用算法（决策树、关联规则、范例推理、

模糊聚类法、粗糙集、贝叶斯网络、支持向量机、隐马尔科夫模型、

进化和遗传算法、神经网络），以及空间数据挖掘当前的研究动向。

三、先修课程

《计算机网络基础》、《数据库原理》、《地理信息系统原理》、《C

语言程序设计》

四、课程教学重、难点

1 熟悉空间数据挖掘的基本概念和功能；

2 了解空间数据挖掘的系统分类；

3 掌握分类与预测基本知识；

 

369  

4 了解各项分类和预测方法；

5 掌握聚类分析基本概念；

6 了解聚类分析基本方法。

五、课程教学方法与教学手段

以多媒体教学手段为主要形式的课堂教学，课程综合课堂的讲授，

课内实践以及习题，讨论的方法来传授知识，课堂讲授的主要内容是

基础知识，另外还需要通过习题、讨论加深印象， 后实践性内容通

过课内实践来传授。

六、课程教学内容

第一章 绪论（3学时） 

1．教学内容

(1)  知识； 

(2)  知识发现； 

(3)  知识发现的任务； 

(4)  知识发现的方法； 

(5)  知识发现的对象； 

(6)  知识发现与创新。 

第二章 决策树（4 学时） 

1．教学内容

(1)  归纳学习； 

(2)  决策树学习； 

(3) CLS学习算法； 

(4) ID3 学习算法； 

(5)  决策树的改进算法； 

(6)  决策树的评价； 

(7)  简化决策树； 

 

370  

(8)  连续型属性离散化； 

(9)  基于偏置变换的决策树学习算法 BSDT； 

(10)  归纳学习中的问题。 

2．重、难点提示

(1)  掌握决策树学习算法原理； 

(2)  掌握基于偏置变换的决策树学习算法 BSDT。 

第三章 模糊聚类（3 学时） 

1．教学内容

(1)  概述； 

(2)  传递闭包法； 

(3) FCMBP聚类法； 

(4)  系统聚类法； 

(5) C—均值聚类法； 

(6)  聚类有效性； 

(7)  聚类方法的比较。 

2．重、难点提示

(1)  掌握聚类法的思想； 

(2)  聚类方法的比较。 

第四章 贝叶斯网络（3学时） 

1．教学内容

(1)  概述； 

(2)  贝叶斯概率基础； 

(3)  贝叶斯学习理论； 

(4)  简单贝叶斯学习模型； 

(5)  贝叶斯网络的建造； 

(6)  贝叶斯潜在语义模型； 

(7)  半监督文本挖掘算法。 

2．重、难点提示

(1)  贝叶斯学习理论的掌握； 

 

371  

(2)  贝叶斯网络的建造。 

第五章 神经网络（3 学时） 

1．教学内容

(1)  概述； 

(2)  人工神经元及感知机模型； 

(3)  前向神经网络； 

(4)  径向基函数神经网络； 

(5)  反馈神经网络； 

(6)  随机神经网络； 

(7)  自组织特征映射神经网络。 

2．重、难点提示

(1)  人工神经元及感知机模型的理解； 

(2)  掌握径向基函数神经网络； 

(3)  掌握反馈神经网络。 

七、实验教学内容

实验项目(一) 分类算法，程序实现 C4.5 或 ID3 算法（4 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

了解信息熵的概念，掌握算法的基本设计框架。

（4）主要仪器：无

实验项目(二) 聚类，程序实现 K-means 算法（4 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

 

372  

了解距离、相似度等概念，掌握聚类算法的应用。

（4）主要仪器：无

实验项目(三) 神经网络分类，使用 MatLab 实现多分类（4 学时）：

（1）项目类别：必做√ 选做□

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

掌握神经网络的基本原理，熟悉神经网络的应用。

（4）主要仪器：无

实验项目(四) 遗传算法的优化（4学时）：

（1）项目类别：必做□ 选做√

（2）项目性质：演示性□ 验证性□ 设计性√ 综合性□

（3）项目主要目的要求：

使用 C++.net 设计遗传算法解决复杂函数的 优解问题，初步掌

握遗传算法的概念。

（4）主要仪器：无

八、学时分配

章目  教学内容 教学环节 

理论教学学时  实验教学学时 

一  绪论  3 4

二  决策树  4 4

三  模糊聚类  3 4

四  贝叶斯网络  3 4

五  神经网络  3 0

总计  32  16 16

九、课程考核方式

1.考核方式：

 

373  

考查

2.成绩构成 平时成绩：以实验、课堂提问以及作业为参考；期末成绩：笔试。 

十、选用教材和参考书目 

1. 教材：

《空间数据挖掘与知识发现》，邸凯昌编，武汉大学出版社，2001 年。

2. 主要参考书目

［1］《数据挖掘原理与技术》，张云涛、龚玲编，电子工业出版社，2004 年；

［2］《数据仓库与数据挖掘技术》，陈京民编，电子工业出版社，2002 年； ［3］《数据挖掘与 OLAP 理论与实务》，林杰斌主编，清华大学出版社，2003 年； ［4］《数据挖掘》，朱明编，中国科学技术大学出版社，2002 年。