【课程大纲】《地理信息系统实验》

《地理信息系统实验》课程大纲
一、课程概述
课程名称（中文）：地理信息系统实验
（英文）：the experiment of geographical information system
课程编号：19371099
课程学分：0.5
课程总学时：15
课程性质：专业选修课
前修课程：地理信息系统
二、课程内容简介（300字以内）
地理信息系统是实验是在为了巩固和加深地理信息系统理论课程的内容，从对地理信息系统最核心的空间数据的理解到把现实中的地理要素转换为计算机能够识别，进行数据的采集、组织、管理、分析和应用，旨在通过上机操作使学生能够熟练操作当前主流的地理信息系统应用软件培养能够解决实际问题的能力。

三、实验目标与要求
通过上机操作，要求学生熟练掌握ArcGIS各个功能模块的使用，能独立完成各个实验部分的内容，以便为解决相关实际工作问题打下基础。

四、学时分配
地理信息系统实验课学时分配
实验项目名称学时实验类别备注
地理信息系统软件产品体系介
2 设计性实验
绍及地形图的配准
空间数据采集与数据管理 2 设计性实验
空间数据处理 2 设计性实验
空间分析基本操作 2 综合性实验
缓冲区分析应用 2 综合性实验
地形分析 2 综合性实验
版面设计及专题图的制作 3 设计性实验
合计15
注：地理信息系统实验课程总计15学分，安排7次实验，其中综合性、设计性实验占100%。

（说明：如果该实验是选修，应在备注中注明。

实验类别：验证性实验、综合性实验、设计性实验。

）
五、实验内容安排
实验一：地理信息系统软件产品体系介绍及地形图的配准
1、实验目的与要求
（1）、了解ArcGIS的产品体系框架；
（2）、认识ArcMap 图形用户界面，了解地理数据是如何进行组织及基于“图层”进行显示的；
（3）、地形图配准的目的。

2、实验主要仪器
ArcGIS10.0版本软件。

3、实验内容与方法
介绍目前行业内使用的主流地理信息系统软件ArcGIS的产品框架和主要模块的组成及功能；软件生成的文件格式介绍；地形图的配准原理和方法。

4、作业
一幅标准分幅地形图扫描的配准步骤。

实验二：空间数据采集与数据管理
1、实验目的与要求
（1）、各种图层的建立方法与步骤；
（2）、矢量化的方法与步骤；
（3）、各种图层的管理。

2、实验主要仪器
ArcGIS10.0版本软件。

3、实验内容与方法
详细介绍软件中的模块如何对空间数据进行管理，通过实验一对地形图的配准，加载地形图，对要采集的空间数据类型建立相应的图层，启动编辑工具进行数据的采集；
4、作业
不同类型地理要素的.shp格式数据。

实验三：空间数据处理
1、实验目的与要求
（1）、掌握空间数据处理（融合、拼接、剪切、交叉、合并）的基本方法，原理；
（2）、掌握地图投影的设置；
（3）、熟悉ArcGIS中投影的应用及投影变换的方法、技术。

2、实验主要仪器
ArcGIS10.0版本软件相关模块。

3、实验内容与方法
结合理论课介绍的基本方法与原理，通过实验二中采集的空间数据进行空间数据处理（融合、拼接、剪切、交叉、合并）操作，领会其用途。

4、作业
各种空间数据处理的步骤和结果。

实验四：空间分析基本操作
1、实验目的与要求
（1）、了解基于矢量数据和栅格数据基本空间分析的原理和操作；
（2）、掌握矢量数据与栅格数据间的相互转换、栅格重分类(Raster Reclassify)、栅格计算－查询符合条件的栅格(Raster Calculator)、面积制表（Tabulate Area）、分区统计(Zonal Statistic)、缓冲区分析(Buffer) 、采样数据的空间内插(Interpolate)、栅格单元统计（Cell Statistic）、邻域统计（Neighborhood）等空间分析基本操作和用途；
（3）、为选择合适的空间分析工具求解复杂的实际问题打下基础。

2、实验主要仪器
ArcGIS10.0版本软件相关模块。

3、实验内容与方法
加载空间分析模块，通过实例数据用对应的模块体现各种空间分析工具的使用方法。

4、作业
用示例数据得到各种空间分析的结果。

实验五：缓冲区分析应用
1、实验目的与要求
（1）、加深对缓冲区分析基本原理、方法的认识；
（2）、熟练掌握距离制图创建缓冲区技术方法。

（3）、掌握利用缓冲区分析方法解决地学空间分析问题的能力。

2、实验主要仪器
ArcGIS10.0版本软件相关模块。

3、实验内容与方法
加载缓冲区分析模块，用实例数据分别建立一定距离的缓冲带，以便与专业数据进行更复杂的空间分析操作
4、作业
根据示例数据分别建立不同地理实体类型的缓冲区。

实验六：地形分析
1、实验目的与要求
（1）、加深对TIN建立过程的原理、方法的认识；
（2）、熟练掌握ArcGIS中建立TIN、DEM的技术方法；
（3）、掌握根据DEM或TIN 计算坡度、坡向的方法；
（4）、结合实际，掌握应用DEM解决地学空间分析问题的能力。

2、实验主要仪器
ArcGIS10.0版本软件相关模块。

3、实验内容与方法
DEM是对地形地貌的一种离散的数字表达，是对地面特性进行空间描述的一种数字方法、途径，它的应用可遍及整个地学领域，通过实例数据加深对TIN建立过程的原理、方法的认识、熟练掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法、掌握根据DEM或TIN 计算
坡度、坡向的方法，并结合实际，掌握应用DEM解决地学空间分析问题的能力。

4、作业
根据示例数据建立DEM，并提取各种地形因子。

实验七：版面设计及专题图的制作
1、实验目的与要求
（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。

2、实验主要仪器
ArcGIS10.0版本软件相关模块。

3、实验内容与方法
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。

掌握ArcMap Layout （布局）界面制作专题地图的基本操作，通过实例数据的多个图层进行专题地图的制作。

4、作业
依据示例数据进行专题图的制作。

六、考核方式与成绩评定
实验报告（80%）与出勤率（20%）。