《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