基本介紹
- 中文名：地理信息系統概論
- 類別：慕課、國家精品線上開放課程
- 提供院校：中山大學
- 授課平台：中國大學MOOC
- 開課時間：2016年9月1日（首次）
- 授課教師：張新長、辛秦川
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課程性質
課程背景
據不完全統計，人類活動獲得的信息幾乎全部與地理空間位置有關。汽車導航、滴滴打車、手機定位……這些“智慧型化”生活的出現，無不滲透著地理信息的影子。一些看似複雜、籠統的城市管理問題，在電腦上通過幾張“地圖”便可一目了然，並提供了解決思路。這一切都是由地理信息技術的快速發展而致。地理信息已融入了尋常百姓的日常生活。然而，在地理信息的海洋里遨遊，人們可曾感到驚奇和迷惑，想知道美輪美奐的各種地圖是怎樣製作出來的，想知道車載導航是如何選擇最優路徑的？地理信息系統概論課程將帶領學習者走進地理信息世界的科學殿堂。
開課信息
開課次數 | 開課時間 | 授課教師 | 學時安排 | 參與人數 |
|---|---|---|---|---|
第1次開課 | 2016年9月1日-2016年12月13日 | 張新長、辛秦川 | 3-5小時每周 | 9000人 |
第2次開課 | 2017年2月20日-2017年7月10日 | 11350人 | ||
第3次開課 | 2018年3月1日-2018年7月14日 | 8696人 | ||
第4次開課 | 2018年9月1日-2019年1月13日 | 8084人 | ||
第5次開課 | 2019年3月4日-2019年6月29日 | 7153人 | ||
第6次開課 | 2019年8月24日-2019年12月28日 | 9972人 | ||
第7次開課 | 2020年2月11日-2020年5月31日 | 16433人 | ||
第8次開課 | 2020年9月1日-2021年1月23日 | 4小時每周 | 6422人 | |
第9次開課 | 2021年3月11日-2021年7月6日 | 3-5小時每周 | 待定 |
（註：表格內容參考資料）
課程簡介
該課程在課程結構上分基礎理論與實習操作課程兩大部分。基礎理論課程共有十講，以地理信息的採集、整理、存儲、分析、可視化以及套用等為主線，其中包括：地理信息系統概述、地理信息空間參考系統、地理空間數據的組成與特徵、地理空間數據質量與不確定性、空間資料庫技術、地理空間數據數位化與可視化表達、移動網際網路地理信息技術、空間分析（上、下）、地理信息工程。從套用的角度介紹如何運用獲取的地理信息，分析解決各種與地理空間相關的科學技術與社會問題，並將結果用各種美輪美奐的地圖展現在人們面前；在實習操作課程學習中，只需學習者輕輕點擊滑鼠、敲敲鍵盤便可瞬間將上述理論知識和實際套用融會貫通，服務於生活、工作和學習，引領人們走進地理信息世界的知識海洋。
課程大綱
第一部分 基礎理論課程 第一講 地理信息系統概述 第一節 地理信息系統（GIS）的概念 第二節 GIS的組成和類型 第三節 GIS與其他信息系統的區別和聯繫 第四節 GIS的基本功能 第五節 GIS的套用與發展前景 第一講測驗 第一講作業 第二講 地理信息空間參考系統 第一節 地球空間參考 第二節 空間數據投影 第三節 空間坐標轉換 第二講測驗 第二講作業 第三講 地理空間數據的組成與特徵 第一節 空間數據結構概述 第二節 矢量數據結構特徵 第三節 柵格數據結構特徵 第四節 矢量和柵格數據格式的轉換 第三講測驗 第三講作業 第四講 地理空間數據質量與不確定性 第一節地理空間數據質量問題及特點 第二節 數據的誤差來源和分類 第三節 數據的質量評價 第四節 數據的檢查與規整 第五節 數據不確定性原理 第四講測驗 第四講作業 第五講 空間資料庫技術 第一節 資料庫基本知識 第二節 關係資料庫模型 第三節 空間資料庫管理系統 第四節 空間資料庫設計原理與方法 第五節 空間資料庫的發展趨勢 第五講測驗 第五講作業 第六講 地理空間數據數位化與可視化表達 第一節 數位化技術與方法 第二節 符號化技術與方法 第三節 GIS可視化技術 第四節 GIS可視化表示方法與套用發展 第六講測驗 第六講作業 | 第七講 移動網際網路地理信息技術 第一節 網際網路GIS概述 第二節 WebGIS體系結構與關鍵技術 第三節 移動GIS的構建 第四節 雲環境下的GIS 第七講測驗 第七講作業 第八講 空間分析（上） 第一節 空間分析概述 第二節 空間信息查詢與量算 第三節 疊置分析 第四節 緩衝區分析 第五節 網路分析 第八講測驗 第八講作業 第九講 空間分析（下） 第一節 數字高程模型 第二節 地形分析 第三節 空間相關分析 第四節 門檻分析 第九講測驗 第九講作業 第十講 地理信息工程 第一節 地理信息工程概述 第二節 地理信息工程的基本方法與步驟 第三節 地理信息工程的支撐技術 第四節 地理信息工程套用案例 第十講測驗 第十講作業 第二部分 實習操作課程 第一講 ArcGIS Online概述 第一節 ArcGIS Online的基本功 第二節 ArcGIS Online入門案例 第二講 地理空間數據可視化 第一節 地理空間數據可視化的基本功能 第二節 地理空間數據的可視化套用案例 第三講 地理空間數據的編輯 第一節 地理空間數據編輯的基本功能 第二節 地理空間數據編輯的套用案例 第四講 空間查詢 第一節 空間查詢的基本功能 第二節 空間查詢的套用案例 第五講 空間分析工具（上） 第一節 疊加分析、緩衝分析、路徑分析的工具 第二節 空間分析的套用案例（上） 第六講 空間分析工具（下）（完結） 第一節 空間數據統計、空間模式分析、地形分析的工具 第二節 空間分析的套用案例（下） |
（註：課程大綱排版從左到右列）
課前預備
預備知識
學習者應初步具備基本的地圖知識、地理知識、計算機基本操作技能。
學習資料
書名 | 作者 | 出版社 | 出版年份 |
|---|---|---|---|
《地理信息系統概論》 | 張新長、辛秦川、郭泰聖、何廣靜 | 高等教育出版社 | 2017 |
《地理信息系統實習》 | |||
《數字城市》 | 張新長、何顯錦 | ||
《地理信息工程》 | 張新長、任伏虎、郭慶勝 | 測繪出版社 | 2015 |
《城市地理信息系統》 | 張新長、康停軍、張青年 | 科學出版社 | 2014 |
《Web GIS技術原理與套用開發》 | 張新長、馬林兵、林麗健 | 2012 | |
《地理信息系統資料庫》 | 張新長、馬林兵、張青年 | 2010 |
（註：表格內容參考資料）
授課目標
提升地理信息系統學科知識傳播的廣度與深度。利用信息化教學的新模式，在資源共享、教學互動、過程監督等方面取得突破，重點培養大學生的空間思維能力、拓寬視野、提升對地理學的認知水平和分析與解決問題的能力，力求把地理信息系統的教學推向新的高度，充分發揮高校服務社會和傳承文化功能。
課程特色
該課程突出趣味性、科學性、特色性與時代感，旨在培養學生的地理空間思維、拓寬大學生視野、並提升分析與解決問題的能力。並且該課程從科普通識視角出發，用專業的水準，為學習者掀開隱藏於日常生活與工作背後的地理信息世界神秘面紗。
所獲榮譽
2017年12月26日，該課程獲“國家精品線上開放課程”稱號。
教師簡介
張新長，博士，廣州大學地理科學學院二級教授，廣州大學百人計畫領軍人才/中山大學地理科學與規劃學院教授、博士生導師、廣東省“特支計畫”教學名師、國際歐亞科學院院士，武漢大學資源與環境科學學院客座教授、博士生導師，湖南科技大學“湘江學者計畫”特聘教授，英國東倫敦大學高訪學者（1997.10-1998.10）。
辛秦川，博士，中山大學地理科學與規劃學院副教授、碩士生導師，屬中山大學“百人計畫”二期引進人才。原北京大學物理學院本科畢業，美國波士頓大學地理與環境學院獲博士學位。擔任外文主流期刊《International Journal of Remote Sensing》雜誌的副編輯，擔任十餘種地理信息系統與遙感類外文SCI核心期刊的審稿人，是美國地球物理學會會員、電氣和電子工程師協會會員 。主要從事地理信息系統與遙感方面的教學與研究工作。
