《空間分析》課程標準

《空間分析》課程標準一、課程說明課程名稱空間分析標準簡稱空間分析適用專業(yè)測繪地理信息技術修讀學期第四學期制訂時間2022年8月課程代碼1331280課程學時64課程學分4課程類型B類課程性質必修課課程類別專業(yè)核心課先修課程地圖學，AutoCAD，測量學，地理信息系統(tǒng)后續(xù)課程課程設計對應職業(yè)資格證或內(nèi)容地圖制圖員，GIS應用水平考試證書合作開發(fā)企業(yè)無執(zhí)筆人合作者無審核人制（修）定日期2022年8月注：1.課程類型（單一選項）：A類（純理論課）/B類（理論＋實踐）/C類（純實踐課）2.課程性質（單一選項）：必修課/專業(yè)選修課/公共選修課3.課程類別（單一選項）：公共基礎課/專業(yè)基礎課/專業(yè)核心課4.合作者：須是行業(yè)企業(yè)人員，如果沒有，則填無二、課程定位《空間分析》是測繪地理信息技術專業(yè)的一門集專業(yè)性和實踐性于一體的專業(yè)核心課程。根據(jù)生產(chǎn)一線對高等職業(yè)院校應用性高技能人才的需要，地理信息系統(tǒng)課程重點學習矢量和柵格數(shù)據(jù)的空間分析、三維分析、地統(tǒng)計分析和水文分析的方法，了解空間分析建模，并為后續(xù)課程設計，走向工作崗位奠定專業(yè)基礎。三、設計思路1．本課程的設計總體要求是：以夯實基礎、適應崗位為目標，以能力為本位，盡可能形成模塊化的專業(yè)課程體系；2．在專業(yè)調(diào)研的基礎上，結合企業(yè)生產(chǎn)實踐，確定畢業(yè)生面臨的工作崗位，結合工作崗位任務分解完成工作任務所需要的職業(yè)能力，根據(jù)職業(yè)能力要求設置課程教學內(nèi)容，保證了課程內(nèi)容選取的針對性和適用性；3．按照“體現(xiàn)學生學習的主體地位，使課程內(nèi)容具有實踐性、層次性、趣味性”的教學組織要求，配套與本課程標準相適應的“理實一體化”教材。四、課程培養(yǎng)目標本課程的培養(yǎng)目標是以就業(yè)為向導，以能力為本位，以職業(yè)實踐為主線，以項目課程為主體，使學生掌握空間分析方法，具備應用GIS軟件解決地理空間問題的工作能力，具備誠實守信、善于溝通和共同合作的職業(yè)品質；形成一絲不茍、精益求精、吃苦耐勞的精神；樹立優(yōu)質服務意識，熱愛本職崗位的工作，為職業(yè)能力的發(fā)展打下良好的專業(yè)基礎。專業(yè)能力：1、能理解空間分析概念，形成地理空間思維的能力；2、能熟練運用ArcGIS軟件進行空間分析的能力；3、能進行柵格和矢量數(shù)據(jù)的空間分析的能力；4、能進行三維分析的能力；5、能進行地統(tǒng)計分析的能力；6、初步具備空間分析建模的能力。方法能力：1．具備制定、實施工作計劃的能力；2．具備搜集和整理資料的能力；3．具備理解專業(yè)資料的能力；4．具備綜合分析判斷能力。社會能力：1、培養(yǎng)學生認真負責的工作態(tài)度和嚴謹細致的工作作風。2、培養(yǎng)學生的自主學習意識和自學能力。3、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)造能力。4、培養(yǎng)學生的團結、合作精神。五、課程內(nèi)容、要求及教學設計本課程按照測繪地理信息行業(yè)和制圖員、資料員、GIS二次開發(fā)程序員、數(shù)據(jù)庫工程師等崗位職業(yè)資格標準，以崗位分析和具體工作過程為導向，根據(jù)行業(yè)企業(yè)發(fā)展需要和完成職業(yè)崗位實際工作任務所需要的知識、能力、素質要求，選取和改革課程教學內(nèi)容。重點介紹了空間分析的基本概念、柵格和矢量數(shù)據(jù)的空間分析、三維分析、地統(tǒng)計分析和水文分析，并初步介紹了空間分析建模方法。教學中建議對GIS綜合分析進行強化訓練，讓學生能夠很好地掌握課程內(nèi)容中的難點和重點，并從知識的初步認知到知識的綜合運用，從淺入深。“學中做”“做中學”，使職業(yè)知識的建立從點到面，逐步培養(yǎng)學生的強化分析、綜合解決地理空間問題的能力。本課程參考課時為64學時，建議在第4學期開設。先修課程為AutoCAD、測量學、地圖學和地理信息系統(tǒng)。本課程的教學要不斷摸索適合高職教育特點的教學方式，注重理論和實踐相結合，將企業(yè)的GIS空間分析案例融入到教學中去。采取靈活的教學方法，啟發(fā)、誘導、因材施教，注意給學生更多的思維活動空間，發(fā)揮教與學兩方面的積極性，提高教學質量和教學水平。在規(guī)定的學時內(nèi)，保證該標準的貫徹實施。教學過程中，要從高職教育的目標出發(fā)，了解學生的基礎和情況，結合其實際水平和能力，認真指導。（一）課程整體設計序號學習情境知識目標專業(yè)能力方法能力社會能力學時1GIS空間分析導論掌握矢量和柵格數(shù)據(jù)的基本概念，掌握GIS空間分析的基本原理和方法。了解ArcGIS10空間分析模塊和功能。加深對GIS空間分析理解的能力，熟悉ArcGIS10的空間分析模塊。查取資料獲取信息的能力；邏輯思維、創(chuàng)新思維能力；發(fā)現(xiàn)/分析/解決地理空間問題的能力。培養(yǎng)良好的思想品德、心理素質；培養(yǎng)良好的團隊協(xié)作、協(xié)調(diào)人際關系的能力；培養(yǎng)對新知識、新技能的學習能力與創(chuàng)新能力。42矢量數(shù)據(jù)的空間分析掌握緩沖區(qū)分析、疊置分析、網(wǎng)絡分析和追蹤分析的方法。通過實例練習具備熟練運用ArcGIS軟件進行矢量數(shù)據(jù)的空間分析的能力。查取資料獲取信息的能力；邏輯思維、創(chuàng)新思維能力；發(fā)現(xiàn)/分析/解決地理空間問題的能力。83柵格數(shù)據(jù)的空間分析掌握ArcGIS中分析環(huán)境的設置、距離制圖、密度制圖、柵格插值、表面分析、統(tǒng)計分析、重分類和柵格計算。通過實例練習具備熟練運用ArcGIS軟件進行柵格數(shù)據(jù)的空間分析的能力。查取資料獲取信息的能力；邏輯思維、創(chuàng)新思維能力；發(fā)現(xiàn)/分析/解決地理空間問題的能力。204三維分析掌握表面分析、三維要素分析和ArcScene三維可視化方法，了解數(shù)據(jù)轉換方法。通過實例練習具備熟練運用ArcGIS軟件進行三維分析的能力。查取資料獲取信息的能力；邏輯思維、創(chuàng)新思維能力；發(fā)現(xiàn)/分析/解決地理空間問題的能力。45地統(tǒng)計分析了解地統(tǒng)計分析的基本原理，掌握地統(tǒng)計分析的插值方法。通過實例練習具備熟練運用ArcGIS軟件進行地統(tǒng)計分析的能力。查取資料獲取信息的能力；邏輯思維、創(chuàng)新思維能力；發(fā)現(xiàn)/分析/解決地理空間問題的能力。286水文分析掌握無洼地DEM的生成、匯流累計量、水流長度、河網(wǎng)的提取和流域的分割方法，了解水文數(shù)據(jù)模型。通過實例練習具備熟練運用ArcGIS軟件進行水文分析的能力。查取資料獲取信息的能力；邏輯思維、創(chuàng)新思維能力；發(fā)現(xiàn)/分析/解決地理空間問題的能力。7空間分析建模了解空間分析模型及其分類，了解圖解建模的基本概念及類型，了解相應的腳本文件。通過實例練習初步具備空間分析建模的能力。查取資料獲取信息的能力；邏輯思維、創(chuàng)新思維能力；發(fā)現(xiàn)/分析/解決地理空間問題的能力。合計講授32學時、實踐32學時，共64學時（二）課程學習單元內(nèi)容與要求學習單元情境設計單元名稱GIS空間分析導論學時6學習要求掌握矢量和柵格數(shù)據(jù)的基本概念，掌握GIS空間分析的基本原理和方法。了解ArcGIS10空間分析模塊和功能。任務分解任務1空間分析的數(shù)據(jù)模型任務2GIS空間分析的基本原理與方法任務3ArcGIS10空間分析模塊和功能學習單元情境設計單元名稱矢量數(shù)據(jù)的空間分析學時6學習要求掌握緩沖區(qū)分析、疊置分析、網(wǎng)絡分析和追蹤分析的方法。任務分解任務1緩沖區(qū)分析任務2疊置分析任務3網(wǎng)絡分析任務4追蹤分析學習單元情境設計單元名稱柵格數(shù)據(jù)的空間分析學時12學習要求掌握ArcGIS中分析環(huán)境的設置、距離制圖、密度制圖、柵格插值、表面分析、統(tǒng)計分析、重分類和柵格計算。任務分解任務1設置分析環(huán)境任務2距離制圖和密度制圖任務3柵格插值任務4表面分析和統(tǒng)計分析任務5重分類和柵格計算學習單元情境設計單元名稱三維分析學時10學習要求掌握表面分析、三維要素分析和ArcScene三維可視化方法，了解數(shù)據(jù)轉換方法。任務分解任務1創(chuàng)建表面與表面分析任務2三維要素分析任務3ArcScene三維可視化任務4數(shù)據(jù)轉換學習單元情境設計單元名稱地統(tǒng)計分析學時10學習要求了解地統(tǒng)計分析的基本原理，掌握地統(tǒng)計分析的插值方法。任務分解任務1地統(tǒng)計基礎任務2空間確定性插值任務3地統(tǒng)計插值任務4含障礙插值學習單元情境設計單元名稱水文分析學時28學習要求掌握無洼地DEM的生成、匯流累計量、水流長度、河網(wǎng)的提取和流域的分割方法，了解水文數(shù)據(jù)模型。任務分解任務1無洼地DEM的生成任務2匯流累計量、水流長度、河網(wǎng)的提取和流域的分割任務3水文數(shù)據(jù)模型學習單元情境設計單元名稱空間分析建模學時28學習要求了解空間分析模型及其分類，了解圖解建模的基本概念及類型，了解相應的腳本文件。任務分解任務1空間分析模型與建模任務2圖解建模任務3腳本文件六、課程考核與評價本課程考核分為平時成績、實踐成績和期末成績?nèi)齻€部分，分別占總評成績的30%、40%、30%。列表如下：總評成績平時成績實踐成績期末成績出勤平時作業(yè)100%5%25%40%30%小計30%40%30%（1）平時成績包括：出勤、平時作業(yè)、實踐操作出勤占總成績5%。遲到、早退一次扣1分，缺勤一次扣5分。正常請假不扣分。平時作業(yè)占總成績25%，共計5次，五次作業(yè)每次20分計算作業(yè)成績等級分A、B、C、D四類。獨立完成、空間分析結果正確，成圖整潔美觀，無漏項錯項為A；獨立完成、成圖整潔，有少量錯項漏項為B；成圖整潔、空間分析步驟有誤為C；成圖不整潔，有大量錯項漏項為D。實踐操作占總成績40%。共計1次實訓。獨立完成，空間分析步驟正確，成圖整潔，無漏項錯項為A，獨立完成、成圖整潔，有少量錯項漏項為B；成圖整潔、空間分析步驟有誤為C；成圖不整潔，有少量錯項漏項為D。成圖不整潔，有大量錯項漏項為不及格。（2）期末成績?yōu)槔碚摵蜕蠙C考試成績?？荚嚪绞綖榭荚?。試卷中含超綱題目分值不低于3分，不高于10分。七、教材及相關資源本課程建議使用教材為科學出版社的《ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實驗教程》，由湯國安，楊昕等編著。在教學過程中建議使用大量實際GIS空間分析案例輔助基礎理論部分講解。主要參考書籍：《ArcGIS地理信息系統(tǒng)教程》電子工業(yè)出版社[美]MaribethPrice著李玉龍、張懷東等譯《ArcGIS10地理信息系統(tǒng)教程—從初學到精通》測繪出版社牟乃夏等主編八、任課教師要求任課教師任職應具有測繪地理信息專業(yè)相近碩士及以上學位，具有豐富的地理信息系統(tǒng)知識、課程開發(fā)能力、基于學生能力培養(yǎng)的教學能力等，具有一定的實踐教學經(jīng)驗及良好的教風和敬業(yè)精神。九、教學實訓場所校內(nèi)教學場所為普通教室及教學做一體化的GIS制圖實訓室，配備設施完善的軟硬件環(huán)境。十、授課計劃表周次學時授課內(nèi)容目的要求12空間分析的數(shù)據(jù)模型掌握矢量和柵格數(shù)據(jù)模型，了解兩者之間的區(qū)別和聯(lián)系12GIS空間分析的基本原理與方法掌握GIS空間分析的基本原理與方法22ArcGIS10空間分析模塊和功能了解ArcGIS10空間分析模塊和功能22緩沖區(qū)分析和疊置分析掌握緩沖區(qū)分析和疊置分析的基本概念，熟練運用ArcGIS軟件進行緩沖區(qū)分析和疊置分析32網(wǎng)絡分析和追蹤分析掌握網(wǎng)絡分析和追蹤分析的基本概念和操作方法32實例：市區(qū)擇房分析通過實例練習掌握矢量數(shù)據(jù)空間分析方法42柵格數(shù)據(jù)空間分析設置分析環(huán)境了解ArcGIS中如何設置分析環(huán)境42距離制圖與密度制圖掌握距離制圖與密度制圖方法52柵格插值了解柵格數(shù)據(jù)各種插值方法52表面分析和統(tǒng)計分析掌握柵格數(shù)據(jù)表面分析和統(tǒng)計分析方法62重分類和柵格計算掌握柵格數(shù)據(jù)重分類和柵格計算方法62實例：學校選址；尋找最佳路徑；熊貓分布密度制圖通過實例練習掌握柵格數(shù)據(jù)空間分析方法72創(chuàng)建表面和表面分析掌握ArcGIS中創(chuàng)建表面和表面分析方法72三維要素分析掌握3D集合運算和可視性分析82ArcScene三維可視化掌握ArcScene中三維可視化方法82實例：地形指標提?。坏匦翁卣餍畔⑻崛”砻鎰?chuàng)建及景觀制圖通過實例練習掌握三維分析方法92實例：污染物在蓄水層中的可視化；模擬場景飛行；爆炸影響分析通過實例掌握三維分析方法；9；2地統(tǒng)計基礎與探索數(shù)據(jù)掌握地統(tǒng)計基礎與探索數(shù)據(jù)方法102空間確定性插值方法掌握空間確定性插值方法102地統(tǒng)計插值掌握地統(tǒng)計插值方法112含障礙插值掌握含障礙插值方法112實例：克里金方法內(nèi)插生成高程曲面通過實例練習掌握地統(tǒng)計分析方法122無洼地DEM生成掌握無洼地DEM生成方法122匯流累積量、水流長度、河網(wǎng)的提取和流域的分割掌握匯流累積量、水流長度、河網(wǎng)的提取和流域