《GIS算法基础》课程教学大纲.docx

GIS算法基础Algorithm Based GIS一、课程基本情况课程类别：专业主干课课程学分：3学分课程总学时：48学时，其中讲课：32学时，实验（含上机）：16学时，课外0学时 课程性质：必修开课学期：第4学期先修课程：C语言、VB、地理信息科学原理适用专业：地理信息科学教 材：张宏等主编，地理信息系统算法基础（第一版），高等教育出版社，2006年。开课单位：地理与遥感学院 地理信息科学系二、课程性质、教学目标和任务地理信息系统原理与算法课程是本专业本科生的专业基础课程，也是本专业的核心课程, 该课程设置的目标：拟通过该门课程的学习，使学生加深巩固地理信息系统的基本原理、掌 握其中的基本算法，为后续其它GIS课程（如GIS二次开发等）的学习打下基础。该课程主要讲述三大局部内容，一局部是算法设计及分析的基本理论和方法，培养学生评 价算法好坏的基本判断能力;第二局部为GIS算法的数学基础，将数学操作与图形运算进行对 接，从而培养学生建立起良好的数学思维，为GIS算法的学习奠定基础；第三局部是常用GIS 算法原理与实现，让学生掌握常用的GIS算法实现方法，为进一步理解GIS的本质奠定基础。三、教学内容和要求第1章算法设计与分析导论（3学时）（1）了解算法的一些基本概念术语及其设计原那么；（2）熟悉算法复杂度的度量方法；（3）掌握渐近分析方法及其算法的基本相关内容；重点:几种常用的算法复杂度；难点：渐近算法分析第2章GIS基础儿何算法（6学时）（1）掌握GIS矢量数据表达方法；（2）掌握GIS数据的向量运算操作；（3）掌握GIS基本的几何算法，如点在任意多边形内判断算法；线段在任意多边形内算 法；点与线段位置关系算法，两线段位置关系判断算法等；重点：GIS的基本几何算法；难点：GIS的基本几何算法的掌握第3章空间度量算法（4学时）（1）掌握直线（线段、射线）的各种表达方法；（2）掌握各种几何数据的距离度量，面积度量，体积度量，角度度量等算法；重点：空间度量算法；难点：空间度量算法的实现；第4章空间数据转换算法（4学时）（1）掌握矢量点、线向栅格数据转换算法；（2）理解面片向栅格数据转换算法；重点：矢量点线向栅格数据的转换算法；难点：面向栅格数据的转换第5章空间数据组织算法（4学时）（1）掌握矢量数据的常用压缩算法；重点：4中常用的压缩算法；难点:常用算法的实现；第6章空间数据内插算法（2学时）（1）熟悉基于整体拟合的点内插算法；（2）熟悉基于局部拟合的点内插算法；（3） 了解区域内插算法，熟悉反距离加权法，克里金法等；重点：常用的内插方法；难点：空间数据内插的方法体系第7章TIN的构建算法（3学时）（1）熟悉Delaunay TIN的基本概念;（2）掌握逐点插入法构建Delaunay TIN；（3）熟悉生长法构建Delaunay TIN等算法；（4）掌握凸包求算算法；重点：凸包求算算法；难点：凸包算法的实现第8章空间分析算法（6学时）（1）掌握缓冲区分析算法；（2）熟悉矢量叠置分析算法；（3）掌握网络分析算法（掌握单源点的最短路径算法（Dijkstra算法），理解prism算法, 熟悉Kruskal算法）。重点：缓冲器分析算法；难点：最短路径算法及其实现四、课程考核(1)作业等：作业：4次，课程论文：0篇；(2)考核方式：闭卷考试(3)总评成绩计算方式：平时成绩(20%)、期中考试成绩(10%)和期末考试成绩(70%)等综合 计算五、参考书目1、张宏等主编，地理信息系统算法基础，高等教育出版社，2006；2、吴立新、史文中编著，地理信息系统原理与算法，科学出版社，2003o