《城市地理信息系统实验课》教学大纲
一、基本信息
课程代码：160811
实验课程名称: UGIS实验
英文名称: UGIS experiment
课程总学时:40 总学分:2.5 实验学时:22
适用对象：城市规划专业
二、实验课程的性质与任务
本课程是城规专业选修课，是根据《城市地理信息系统》课堂学习所设置的，注重理论与实践相结合。主要学习任务包括：桌面GIS的功能与菜单操作，数据采集、数据处理、地形分析、缓冲区分析与网络分析、叠加分析等。
三、实验教学目的与要求
通过上机实验操作安排，使学生能够加深在《城市地理信息系统》中所学的基本理论与方法的理解，增强对各类常用GIS软件功能的了解，掌握常用的GIS软件操作方法与GIS空间分析技巧，为初学者今后进一步从事GIS的深入应用打好基础。
本课程以项目带实验，要求学生通过对数据的采集、成果地图表达与设计、输出等，掌握扫描仪、绘图机等GIS专业设备的操作技能，基于GIS数据库，要求学生独立完成GIS数据处理、分析、表达；并能结合城规专业数据特点，掌握重要的GIS应用，例如DEM分析、缓冲区分析、网络分析、商业选址等。
四、考核办法和成绩评定标准
1.考核方式、方法：
GIS实验成绩按五级记分（A、B、B-、C、D），低于D级标准的返回重做，直至合格。以实验工作能力的强弱作为评定成绩的主要依据。每次实验按五项所示的项目优劣给予成绩，总实验成绩是多次实验成绩的平均；一般占总分的30%。最终考试成绩为上机操作2小时占70%。
2.实验成绩评定标准：
评定各级成绩时，可参考以下标准：
（一）优秀（A）（90分）
能正确理解实验的目的要求，能独立、顺利而正确地完成各项实验操作，会分析和处理实验中遇到的问题，能掌握所学的各项实验技能，能较好地完成实验报告及其它各项实验作业，有一定创造精神和能力。有良好的实验工作作风和习惯。
（二）良好（B）（85分）
能理解实验的目的和要求，能认真而正确地完成各项实验操作，能分析和处理实验中遇到的一些问题。能掌握所学实验技能的绝大部分，对难点较大的操作完成有困难。能一般完成实验报告和其它实验作业。有较好的实验习惯和工作作风。
（三）良好-（B-）（80分）
能理解实验的目的和要求，能认真而正确地完成各项实验操作，能分析和处理实验中遇到的一些问题。能掌握所学实验技能的绝大部分，对难点较大的操作完成有困难。能一般完成实验报告和其它实验作业。有较好的实验习惯和工作作风。但记录、书写实验成果不美观、有涂改、结果计算错误等。
（四）中等（C）（75分）
能粗浅理解实验目的要求，能认真努力进行各项实验操作，但技巧较差。能分析和处理实验中一些较容易的问题，掌握实验技能的大部分。有30%掌握得不好。能一般完成各项实验作业和报告。处理问题缺乏条理。工作作风较好。能认真遵守各项规章制度。学习努力。
（五）及格（D）（60分）
只能机械地了解实验内容，能一般性地按实验步骤完成实验操作，能完成60%所学的实验技能，有些虽作但不准确。遇到问题常常缺乏解决的办法，在别人启发下能作些简单处理，但效果不理想。能一般完成实验报告，能认真遵守实验室各项规章制度，工作中有小的习惯性毛病（如工作无计划，处理问题缺乏条理）。
五、实验指导书
余明主编，《地理信息系统实验指导》，清华大学出版社，2014
汤国安 杨昕主编，《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》，2017
汤国安 陈正江等主编《ArcView地理信息系统空间分析方法科学出版社》，2005
六、实验项目、内容与要求
实验一 实验项目名称：桌面GIS的功能与菜单操作
实验类型：基础操作
实验学时：3
每组人数：1
实验目的：通过GIS软件的实例演示与操作，初步掌握主要菜单、工具栏、按钮等的使用；加深对课堂学习的UGIS基本概念和基本功能的理解。
教学要求：了解主流GIS软件的平台基础，掌握ArcView软件的基本操作，掌握MapInfo
软件的基本操作，
教学方法：讲解、示范教学；以学生实际操作为主，现场指导。
实验内容提要：了解ArcView、MapInfo等GIS软件的界面、功能及菜单操作等内容。
实验二 实验项目名称：数据采集
实验类型：验证性实验
实验学时：3
每组人数：1
实验目的：通过实践，掌握采集数据的主要过程。掌握ArcView的shape文件格式如何通过自身的实用工具创建，以及投影、坐标等设置。
教学要求：1. 构建数据库
2．屏幕跟踪矢量化
3．投影、坐标系设置
教学方法：讲解、示范教学；以学生实际操作为主，观察指导。
实验内容提要：1.数字化操作
2.投影与坐标系设置
实验三 实验项目名称：数据处理与地形分析
实验类型：验证性实验
实验学时：3
每组人数：1
实验目的：掌握数据格式转换、投影变换，了解和掌握数字高程模型的建立及常用地形分析的基本操作方法。
教学要求：1.数据格式转换
2.投影变换
3.DEM的建立
4.面积量算、坡度和坡向提取以及坡面线制作
5.挖方和填方表达
6.三维显示。
教学方法：讲解、示范教学；以学生实际操作为主，现场指导。
实验内容提要：1. 错误查找与改正
2．属性数据核对
3. 投影坐标转换
4. 数据格式转换
5. DEM的建立
6.面积量算、坡度和坡向提取以及坡面线制作
7.挖方和填方表达
8.三维显示
实验四 实验项目名称：缓冲区分析和网络分析、叠加分析
实验类型：验证性实验
实验学时：4
每组人数：1
实验目的：了解和掌握数字高程的建立及常用地形分析的基本操作方法。掌握点、线和面缓冲区生成操作以及GIS缓冲区应用。掌握线对象的网络分析操作。掌握GIS图层及图层叠加所产生的地理意义及其应用。
教学要求：1.利用ArcView进行缓冲区分析
2.利用MapInfo进行查询和缓冲区分析
3.图层叠加分析
4.属性计算与分析
5.适宜性评价
教学方法：讲解、示范教学；以学生实际操作为主，现场指导。
实验内容提要：
1.缓冲区分析：根据地理对象点、线和面的空间特性，自动建立对象周围一定距离的区域范围（缓冲区域），综合分析某地理要素（主体）对临近对象的影响程度和影响范围。
2.网络分析：了解网络的概念，选择最优路径、资源调配以及地址匹配等。
3.叠加操作：在统一的坐标系下将同一区域的两个图层进行叠加，产生新的空间图形和属性，以提取具有多重制定属性特征的区域，或者根据区域的多重属性进行分析、分类。
4．GIS叠加分析应用——土地适宜性评价
实验五 实验项目名称：地图设计与输出
实验类型：基础操作
实验学时：3
每组人数：1
实验目的：巩固地图学基础知识，掌握GIS工具实现数字地图布局设计与输出。
教学要求：用ArcView、MapInfo实现地图设计与输出。
教学方法：讲解、示范教学；以学生实际操作为主，现场指导。
实验内容提要：1.基础、专题地图的编制，
2.系列图的生成，数字地图的输出。
七、其他说明
此大纲仅适用于城规专业。
大纲修订人：徐振华 修订日期：2018.1.7
大纲审定人： 审定日期：
