《地理信息服務(wù)》課程教學(xué)大綱

1、地理信息服務(wù)課程教學(xué)大綱課程英文名稱：Geographic Information Service課程編號：HZ190740課程類別：個性化培養(yǎng)平臺課程性質(zhì)：選修課學(xué)分：2學(xué)時：32（其中：講課學(xué)時：32實驗學(xué)時：0 上機學(xué)時: 0）適用專業(yè)：地理信息科學(xué)開課部門：環(huán)境與資源學(xué)院測繪與地理信息工程系先修課程：GIS二次開發(fā)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、空間數(shù)據(jù)庫、地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)A、C#程序設(shè)計語言A等后續(xù)課程：地理信息科學(xué)畢業(yè)實習(xí)、地理信息科學(xué)畢業(yè)設(shè)計一、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備以下能力：掌握實時空間定位技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)和地理信息技術(shù)集成方法；了解地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體系結(jié)構(gòu)、功能、數(shù)據(jù)傳輸策

2、略和應(yīng)用開發(fā)環(huán)境，掌握移動環(huán)境下地理信息服務(wù)終端的嵌入式硬件、嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式地理信息系統(tǒng)特點、要求及相關(guān)實現(xiàn)方法；了解地理信息服務(wù)的產(chǎn)生、發(fā)展過程、服務(wù)模式、技術(shù)體系、結(jié)構(gòu)框架和關(guān)鍵技術(shù)，認(rèn)識地理信息服務(wù)集成平臺及其在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的應(yīng)用。二、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)指標(biāo)點畢業(yè)要求課程目標(biāo)1，25.2能夠理解地理信息學(xué)科與其他學(xué)科的關(guān)系、地理信息技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域與其局限性；能夠運用現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具進(jìn)行地理信息工程數(shù)據(jù)采集與處理、設(shè)計和開發(fā)、應(yīng)用等工作。5.使用現(xiàn)代工具：能夠針對復(fù)雜地理信息工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具。課程目標(biāo)3

3、6.1能夠應(yīng)用地理信息工程的相關(guān)背景知識，分析、評價具體工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響。6.工程與社會：能夠基于地理信息科學(xué)相關(guān)背景知識進(jìn)行合理分析，評價地理信息工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。三、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法和課程目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系單元誤差理論與測量平差基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法課程目標(biāo)教學(xué)環(huán)節(jié)訓(xùn)練環(huán)節(jié)1緒論授課2學(xué)時課程目標(biāo)1、2、32實時動態(tài)定位技術(shù)授課2學(xué)時作業(yè)1課程目標(biāo)13數(shù)字通信技術(shù)授課2學(xué)時課程目標(biāo)14地理信息服務(wù)模式授課3學(xué)時作業(yè)2課程目標(biāo)15地理空間數(shù)據(jù)更新與管理授課3學(xué)時課程目標(biāo)16

4、多源地理數(shù)據(jù)集成與融合授課2學(xué)時作業(yè)3課程目標(biāo)37多尺度地理空間數(shù)據(jù)編譯授課4學(xué)時課程目標(biāo)38地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺授課4學(xué)時作業(yè)4課程目標(biāo)29移動目標(biāo)導(dǎo)航服務(wù)授課4學(xué)時課程目標(biāo)310移動目標(biāo)監(jiān)控服務(wù)授課2學(xué)時311地理信息服務(wù)應(yīng)用授課4學(xué)時3四、課程的主要內(nèi)容及基本要求第一單元緒論（2學(xué)時，支撐課程目標(biāo)1、2）知識點地理信息服務(wù)概論，地理信息服務(wù)研究內(nèi)容，與其他學(xué)科關(guān)系。重點觀測誤差出現(xiàn)的原因、如何發(fā)現(xiàn)誤差；誤差的分類及相應(yīng)處理方法。難點區(qū)分各類型的誤差，并判斷符號?；疽?、識記：觀測條件；系統(tǒng)誤差；偶然誤差；粗差。2、領(lǐng)會：誤差的來源，誤差的分類，測量平差的任務(wù)。3、簡單應(yīng)用：體會觀測條

5、件與觀測質(zhì)量的關(guān)系。4、綜合應(yīng)用：要求學(xué)生綜合使用本單元知識，能判斷各觀測誤差的類型及符號，并掌握相應(yīng)的改正或削弱方法。第二單元實時動態(tài)定位技術(shù)（2學(xué)時，支撐課程目標(biāo)2）知識點慣性導(dǎo)航技術(shù)；無線電定位原理；全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)；移動通信基站定位；室內(nèi)無線電定位；實時動態(tài)定位技術(shù)集成。重點衡量精度的指標(biāo)；協(xié)方差傳播率及其在測量上的應(yīng)用；權(quán)與定權(quán)的方法；協(xié)因數(shù)傳播率。難點協(xié)方差傳播率及其在測量上的應(yīng)用；權(quán)與定權(quán)的方法；協(xié)因數(shù)傳播率?；疽?、識記：正態(tài)分布；真值；真誤差；中誤差；平均誤差；或然誤差；相對誤差；極限誤差；精度；準(zhǔn)確度；精確度；協(xié)方差；協(xié)方差陣；權(quán)；單位權(quán)觀測值；單位權(quán)中誤差；協(xié)因數(shù)；協(xié)

6、因數(shù)陣；權(quán)陣；菲涅羅公式；雙觀測值之差；傳播率。2、領(lǐng)會：測量平差理論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；偶然誤差的統(tǒng)計規(guī)律性；衡量精度的指標(biāo)內(nèi)在聯(lián)系；協(xié)方差、協(xié)因數(shù)傳播率所要解決的問題；協(xié)因數(shù)與權(quán)的關(guān)系；誤差傳播率與協(xié)方差傳播率的關(guān)系；協(xié)因數(shù)傳播率與權(quán)倒數(shù)傳播率的關(guān)系；函數(shù)線性化的原因與方法。3、簡單應(yīng)用：要求學(xué)生學(xué)習(xí)后能運用中誤差相關(guān)公式計算觀測量的中誤差；運用菲涅羅公式、雙觀測值之差、三角形內(nèi)角和閉合差來計算觀測中誤差；運用權(quán)與協(xié)因數(shù)的關(guān)系及權(quán)陣與協(xié)因數(shù)陣之間的關(guān)系來計算某些量的權(quán)。4、綜合應(yīng)用：要求學(xué)生學(xué)習(xí)后能運用協(xié)方差傳播率、協(xié)因數(shù)傳播率計算測量中觀測值函數(shù)的方差、協(xié)方差、協(xié)因數(shù)及權(quán)等。第三單元數(shù)字通信技術(shù)

7、（3學(xué)時，支撐課程目標(biāo)1、2）知識點數(shù)字通信；移動數(shù)字通信；網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。重點必要觀測數(shù)、多余觀測數(shù)與幾何模型確定的的因果關(guān)系；函數(shù)模型的線性化方法；測量平差的四種平差模型；最小二乘原理。難點函數(shù)模型的線性化與最小二乘原理?；疽?、識記：必要觀測；必要觀測數(shù)；多余觀測；多余觀測數(shù)；幾何模型；函數(shù)模型；隨機模型；條件平差；間接平差；附有參數(shù)的條件平差；附有限制條件的間接平差；參數(shù)估計；最小二乘。2、領(lǐng)會：四種平差模型的區(qū)別；四種平差模型的共同特點；四種平差模型解的一致性；最小二乘原理。3、簡單應(yīng)用：利用各平差模型的原理列出其方程。4、綜合應(yīng)用：四種平差模型的相互轉(zhuǎn)換。第四單元地理信息服務(wù)模式

8、（3學(xué)時，支撐課程目標(biāo)3）知識點基礎(chǔ)地理信息服務(wù)模式；政務(wù)地理信息服務(wù)模式；公共地理信息服務(wù)模式；移動目標(biāo)定位服務(wù)模式。重點條件平差原理公式的應(yīng)用步驟；必要觀測數(shù)的確定；條件方程的列立；條件平差精度評定。難點條件方程的列立；條件平差精度評定?；疽?、識記：真值條件方程；平差值條件方程；改正數(shù)條件方程；條件平差基礎(chǔ)方程；條件平差改正數(shù)方程；聯(lián)系數(shù)與聯(lián)系數(shù)向量；法方程；平差值；改正數(shù)；精度評定。2、領(lǐng)會：條件方程的個數(shù)確定方法；條件方程的列立原則；各種網(wǎng)型中條件方程列立方法。3、簡單應(yīng)用：利用條件平差法計算觀測量改正數(shù)及平差值。4、綜合應(yīng)用：利用條件平差原理計算觀測量改正數(shù)及平差值，并評定平差

9、值或平差值函數(shù)的精度。第五單元地理空間數(shù)據(jù)更新與管理（3學(xué)時，支撐課程目標(biāo)3）知識點地理數(shù)據(jù)更新處理；地理信息數(shù)據(jù)管理。重點附有參數(shù)的條件平差法公式推導(dǎo)與使用步驟，法方程組成特點。難點精度評定?；疽?、識記：附有參數(shù)的條件平差基礎(chǔ)方程；聯(lián)系數(shù)與聯(lián)系數(shù)向量；附有參數(shù)的條件平差法方程；平差值；改正數(shù)；精度評定。2、領(lǐng)會：附有參數(shù)的條件平差法方程的個數(shù)確定方法；條件方程的列立方法；參數(shù)的協(xié)因數(shù)計算公式用法。3、簡單應(yīng)用：利用附有參數(shù)的條件平差法計算觀測量改正數(shù)及平差值。4、綜合應(yīng)用：利用附有參數(shù)的條件平差原理計算觀測量改正數(shù)及平差值，并評定平差值或參數(shù)平差值函數(shù)的精度。第六單元多源地理數(shù)據(jù)集成與

10、融合（2學(xué)時，支撐課程目標(biāo)3）知識點多源地理空間數(shù)據(jù)；多源地理空間數(shù)據(jù)集成；多源地理空間數(shù)據(jù)融合。重點間接平差原理公式的推導(dǎo)；間接平差原理公式的應(yīng)用步驟；誤差方程的列立；各不同觀測值的誤差方程特點；間接平差精度評定。難點誤差方程的列立；各不同觀測值的誤差方程特點；間接平差精度評定。基本要求1、識記：觀測方程；誤差方程；三角網(wǎng)坐標(biāo)平差；測邊網(wǎng)坐標(biāo)平差；導(dǎo)線網(wǎng)間接平差；擬合；坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型；直接平差；精度評定公式。2、領(lǐng)會：觀測方程列立的方法與線性化過程；不同觀測值平面網(wǎng)誤差方程特點；精度評定的特點。3、簡單應(yīng)用：利用不同觀測值平面網(wǎng)誤差方程的特點直接列立間接平差誤差方程；根據(jù)間接平差參數(shù)協(xié)因陣的特

11、點進(jìn)行精度評定。4、綜合應(yīng)用：利用間接平差原理計算觀測量改正數(shù)及平差值，并評定平差值或參數(shù)平差值函數(shù)的精度。第七單元多尺度空間數(shù)據(jù)編譯（4學(xué)時，支撐課程目標(biāo)3）知識點地理矢量數(shù)據(jù)編譯；地理柵格數(shù)據(jù)編譯；數(shù)字高程模型編譯；數(shù)字表面模型編譯；三維地物模型編譯。重點附有限制條件的間接平差原理公式的應(yīng)用步驟；法方程的特點與組成；附有限制條件的間接平差精度評定。難點 附有限制條件的間接平差精度評定基本要求1、識記：觀測方程；誤差方程；限制條件方程；精度評定公式。2、領(lǐng)會：函數(shù)模型中方程個數(shù)的確定；限制條件方程的特點；觀測方程列立的方法與線性化過程；法方程的組成特點；精度評定的特點。3、簡單應(yīng)用：利用本單

12、元知識，針對測量問題列出附有限制條件的間接平差函數(shù)模型，并組成法方程；根據(jù)參數(shù)協(xié)因數(shù)特點求取參數(shù)或參數(shù)函數(shù)的精度信息。4、綜合應(yīng)用：利用附有限制條件的間接平差原理計算觀測量和參數(shù)改正數(shù)及平差值，并評定平差值或參數(shù)平差值函數(shù)的精度。第八單元地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺（4學(xué)時，支撐課程目標(biāo)2、3）知識點地理信息服務(wù)平臺架構(gòu)；地理信息服務(wù)平臺功能；地理信息Web服務(wù)平臺；地理信息移動服務(wù)平臺。重點前述學(xué)習(xí)的四種平差方法的特點總結(jié)；附有限制條件的條件平差法的原理；法方程特點與組成；四種平差方法與附有限制條件的條件平差法的聯(lián)系；平差結(jié)果的統(tǒng)計性質(zhì)。難點四種平差方法與附有限制條件的條件平差法的聯(lián)系；平差結(jié)果的統(tǒng)

13、計性質(zhì)。基本要求1、識記：附有限制條件的條件平差；概括平差模型；法方程；無偏性；一致性；有效性；統(tǒng)計性質(zhì)。2、領(lǐng)會：附有限制條件的條件平差法原理及其與其它四種平差方法的聯(lián)系與區(qū)別；法方程特點與組成；最優(yōu)解的性質(zhì)。3、簡單應(yīng)用：根據(jù)已知條件列立附有限制條件的條件平差法函數(shù)模型并組成法方程。4、綜合應(yīng)用：根據(jù)參數(shù)的變化由附有限制條件的條件平差法演變出四種平差方法；最優(yōu)解的證明；常用平差軟件使用。第九單元移動目標(biāo)導(dǎo)航服務(wù)（4學(xué)時，支撐課程目標(biāo)4）知識點移動目標(biāo)導(dǎo)航概論；道路導(dǎo)航系統(tǒng)；汽車自動駕駛系統(tǒng)。重點點位中誤差的計算；點位任意方向的位差計算；誤差曲線；誤差橢圓。難點常用測量平差軟件與常用辦公軟件

14、在數(shù)據(jù)處理中的使用;點位任意方向的位差計算；誤差橢圓?；疽?、識記：點位中誤差；點位方差；點位任意方向的位差；位差極大值與極小值；基于極值為坐標(biāo)系的任意方向上的位差；誤差曲線；橫向位差；縱向位差；誤差橢圓要素；誤差橢圓；相對誤差橢圓。2、領(lǐng)會：位差極值的計算；誤差曲線與誤差橢圓的關(guān)系；橫向位差與測角的關(guān)系；縱向位差與測距的關(guān)系；誤差橢圓中圖解任意方向的位差。3、簡單應(yīng)用：根據(jù)已知方位或與極大值方向夾角計算任意方向的位差；根據(jù)平差結(jié)果計算誤差橢圓要素。4、綜合應(yīng)用：常用測量平差軟件與常用辦公軟件在數(shù)據(jù)處理中的使用;根據(jù)平差結(jié)果與誤差橢圓相關(guān)知識將點位精度信息以誤差橢圓表示出來。第十單元移動目

15、標(biāo)監(jiān)控服務(wù)（2學(xué)時，支撐課程目標(biāo)4）知識點移動目標(biāo)監(jiān)控服務(wù)框架；移動目標(biāo)監(jiān)控終端；移動軌跡時空管理；移動目標(biāo)監(jiān)護(hù)功能。重點點位中誤差的計算；點位任意方向的位差計算；誤差曲線；誤差橢圓。難點常用測量平差軟件與常用辦公軟件在數(shù)據(jù)處理中的使用;點位任意方向的位差計算；誤差橢圓?；疽?、識記：點位中誤差；點位方差；點位任意方向的位差；位差極大值與極小值；基于極值為坐標(biāo)系的任意方向上的位差；誤差曲線；橫向位差；縱向位差；誤差橢圓要素；誤差橢圓；相對誤差橢圓。2、領(lǐng)會：位差極值的計算；誤差曲線與誤差橢圓的關(guān)系；橫向位差與測角的關(guān)系；縱向位差與測距的關(guān)系；誤差橢圓中圖解任意方向的位差。3、簡單應(yīng)用：根據(jù)

16、已知方位或與極大值方向夾角計算任意方向的位差；根據(jù)平差結(jié)果計算誤差橢圓要素。4、綜合應(yīng)用：常用測量平差軟件與常用辦公軟件在數(shù)據(jù)處理中的使用;根據(jù)平差結(jié)果與誤差橢圓相關(guān)知識將點位精度信息以誤差橢圓表示出來。第十一單元地理信息服務(wù)應(yīng)用（4學(xué)時，支撐課程目標(biāo)4）知識點智能交通系統(tǒng)；公安信息系統(tǒng)；物流信息系統(tǒng)。重點點位中誤差的計算；點位任意方向的位差計算；誤差曲線；誤差橢圓。難點常用測量平差軟件與常用辦公軟件在數(shù)據(jù)處理中的使用;點位任意方向的位差計算；誤差橢圓?；疽?、識記：點位中誤差；點位方差；點位任意方向的位差；位差極大值與極小值；基于極值為坐標(biāo)系的任意方向上的位差；誤差曲線；橫向位差；縱向位

17、差；誤差橢圓要素；誤差橢圓；相對誤差橢圓。2、領(lǐng)會：位差極值的計算；誤差曲線與誤差橢圓的關(guān)系；橫向位差與測角的關(guān)系；縱向位差與測距的關(guān)系；誤差橢圓中圖解任意方向的位差。3、簡單應(yīng)用：根據(jù)已知方位或與極大值方向夾角計算任意方向的位差；根據(jù)平差結(jié)果計算誤差橢圓要素。4、綜合應(yīng)用：常用測量平差軟件與常用辦公軟件在數(shù)據(jù)處理中的使用;根據(jù)平差結(jié)果與誤差橢圓相關(guān)知識將點位精度信息以誤差橢圓表示出來。學(xué)時分配知識單元理論學(xué)時第一單元 緒論2第二單元 實時動態(tài)定位技術(shù)2第三單元數(shù)字通信技術(shù)2第四單元 地理信息服務(wù)模式3第五單元 地理空間數(shù)據(jù)更新與管理3第六單元 多源地理數(shù)據(jù)集成與融合2第七單元 多尺度地理空間

18、數(shù)據(jù)編譯4第八單元 地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺4第九單元 移動目標(biāo)導(dǎo)航服務(wù)4第十單元 移動目標(biāo)監(jiān)控服務(wù)2第十一單元 地理信息服務(wù)應(yīng)用2合 計32五、教學(xué)方法與手段1、本課程內(nèi)容較抽象，且要求的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較高，要重點突出，注重課程內(nèi)容的相互聯(lián)系，相互呼應(yīng)。2、堅持傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合，教學(xué)內(nèi)容安排要突出重點和難點，積極應(yīng)用多媒體教學(xué)技術(shù)，盡可能把抽象的理論轉(zhuǎn)化為具體的圖像，使復(fù)雜的理論變得簡單、直觀，力求化難為易，努力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。3、注重應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)、開展課堂討論等教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生積極思考問題、分析問題、解決問題，并動手進(jìn)行公式的推導(dǎo)，拓展學(xué)生的思維。4、注重課前預(yù)習(xí)與課后作業(yè)練

19、習(xí)，大力培養(yǎng)學(xué)生動腦、動手、獨立解決問題的能力。六、考核要求、方式與成績評定考核要求：需覆蓋大綱中各知識單元全部教學(xué)內(nèi)容，主要是教材中重要的基本原理和基本方法的應(yīng)用，亦會少量涉及到補充的內(nèi)容或布置的參考資料內(nèi)容。考核形式：考試+考查成績評定：課程考核選擇百分制模式，平時考查與期末考試相結(jié)合。課程考核總評成績由兩部分構(gòu)成，具體計算為總評成績=期末考試成績50%+平時成績50%。期末考試統(tǒng)一命題，統(tǒng)一評分標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一考試時間?？荚嚪秶怀^大綱的內(nèi)容，考試時間為100分鐘，成績定為百分制。評價環(huán)節(jié)評估課程目標(biāo)對應(yīng)畢業(yè)要求平時成績（100分）作業(yè)1課程目標(biāo)11.2 （10分）作業(yè)2課程目標(biāo)22.2 （

20、10分）作業(yè)3課程目標(biāo)34.2 （10分）作業(yè)4課程目標(biāo)34.2 （10分）作業(yè)5課程目標(biāo)34.2 （10分）作業(yè)6課程目標(biāo)34.2 （10分）作業(yè)7課程目標(biāo)34.2 （10分）撰寫總結(jié)論文課程目標(biāo)22.2（30分）期末考試（100分）判斷，填空，計算，綜合等題型課程目標(biāo)1、2、3、41.2、2.2、4.2、5.2平時成績評定分兩項：撰寫總結(jié)論文和作業(yè),每項都按百分制評分，最后分別按30%和70%比重計算平時成績。作業(yè)會隨教學(xué)進(jìn)度多次上交評分，每次評分在作業(yè)總成績中所占比重由授課教師根據(jù)作業(yè)量和難度確定，評分方法參考下表。課程總結(jié)論文成績評定標(biāo)準(zhǔn)考核內(nèi)容90-100分75-89分60-74分低于60分資料查閱（權(quán)重0.3）參考文獻(xiàn)5篇以上，相關(guān)度高，總結(jié)合理參考文獻(xiàn)3-5篇，相關(guān)度一般，對問題有總結(jié)參考文獻(xiàn)3篇以下，相關(guān)度一般，對問題無總結(jié)未參考文獻(xiàn)，對問題無總結(jié)總結(jié)條理性與