《GIS算法基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱

1、GIS算法基礎(chǔ)Algorithm Based GIS一、課程基本情況課程類別：專業(yè)主干課課程學(xué)分： 3學(xué)分課程總學(xué)時(shí)： 48學(xué)時(shí)，其中講課： 32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)（含上機(jī)）： 16學(xué)時(shí)，課外 0學(xué)時(shí)課程性質(zhì)：必修開課學(xué)期：第4學(xué)期先修課程：C語(yǔ)言、VB、地理信息科學(xué)原理適用專業(yè)：地理信息科學(xué)教 材：張宏等主編，地理信息系統(tǒng)算法基礎(chǔ)（第一版），高等教育出版社，2006年。開課單位：地理與遙感學(xué)院 地理信息科學(xué)系二、課程性質(zhì)、教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)地理信息系統(tǒng)原理與算法課程是本專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是本專業(yè)的核心課程,該課程設(shè)置的目標(biāo)：擬通過(guò)該門課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生加深鞏固地理信息系統(tǒng)的基本原理、掌握其中的

2、基本算法，為后續(xù)其它GIS課程（如GIS二次開發(fā)等）的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。該課程主要講述三大部分內(nèi)容,一部分是算法設(shè)計(jì)及分析的基本理論和方法,培養(yǎng)學(xué)生評(píng)價(jià)算法好壞的基本判斷能力;第二部分為GIS算法的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),將數(shù)學(xué)操作與圖形運(yùn)算進(jìn)行對(duì)接,從而培養(yǎng)學(xué)生建立起良好的數(shù)學(xué)思維,為GIS算法的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)；第三部分是常用GIS算法原理與實(shí)現(xiàn)，讓學(xué)生掌握常用的GIS算法實(shí)現(xiàn)方法，為進(jìn)一步理解GIS的本質(zhì)奠定基礎(chǔ)。三、教學(xué)內(nèi)容和要求第1章 算法設(shè)計(jì)與分析導(dǎo)論（3學(xué)時(shí)）（1）了解算法的一些基本概念術(shù)語(yǔ)及其設(shè)計(jì)原則；（2）熟悉算法復(fù)雜度的度量方法；（3）掌握漸近分析方法及其算法的基本相關(guān)內(nèi)容；重點(diǎn):幾種常用的算法

3、復(fù)雜度；難點(diǎn)：漸近算法分析第2章 GIS基礎(chǔ)幾何算法（6學(xué)時(shí)）（1）掌握GIS矢量數(shù)據(jù)表達(dá)方法；（2）掌握GIS數(shù)據(jù)的向量運(yùn)算操作；（3）掌握GIS基本的幾何算法，如點(diǎn)在任意多邊形內(nèi)判斷算法；線段在任意多邊形內(nèi)算法；點(diǎn)與線段位置關(guān)系算法，兩線段位置關(guān)系判斷算法等；重點(diǎn)：GIS的基本幾何算法；難點(diǎn)：GIS的基本幾何算法的掌握第3章 空間度量算法（4學(xué)時(shí)）（1）掌握直線(線段、射線)的各種表達(dá)方法；（2）掌握各種幾何數(shù)據(jù)的距離度量，面積度量，體積度量，角度度量等算法；重點(diǎn)：空間度量算法；難點(diǎn)：空間度量算法的實(shí)現(xiàn)；第4章 空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換算法（4學(xué)時(shí)）（1）掌握矢量點(diǎn)、線向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換算法；（2）理解面

4、片向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換算法；重點(diǎn)：矢量點(diǎn)線向柵格數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換算法；難點(diǎn)：面向柵格數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換第5章 空間數(shù)據(jù)組織算法（4學(xué)時(shí)）（1）掌握矢量數(shù)據(jù)的常用壓縮算法；重點(diǎn)：4中常用的壓縮算法；難點(diǎn):常用算法的實(shí)現(xiàn)；第6章 空間數(shù)據(jù)內(nèi)插算法（2學(xué)時(shí)）（1）熟悉基于整體擬合的點(diǎn)內(nèi)插算法； （2）熟悉基于局部擬合的點(diǎn)內(nèi)插算法；（3）了解區(qū)域內(nèi)插算法，熟悉反距離加權(quán)法，克里金法等；重點(diǎn)：常用的內(nèi)插方法；難點(diǎn)：空間數(shù)據(jù)內(nèi)插的方法體系第7章 TIN的構(gòu)建算法（3學(xué)時(shí)）（1）熟悉Delaunay TIN的基本概念；（2）掌握逐點(diǎn)插入法構(gòu)建Delaunay TIN；（3）熟悉生長(zhǎng)法構(gòu)建Delaunay TIN等算法；（4）掌握凸包求算算法；重點(diǎn)：凸包求算算法；難點(diǎn)：凸包算法的實(shí)現(xiàn)第8章 空間分析算法（6學(xué)時(shí)）（1）掌握緩沖區(qū)分析算法；（2）熟悉矢量疊置分析算法；（3）掌握網(wǎng)絡(luò)分析算法（掌握單源點(diǎn)的最短路徑算法（Dijkstra算法），理解prism算法，熟悉Kruskal算法）。重點(diǎn)：緩沖器分析算法；難點(diǎn)：最短路徑算法及其實(shí)現(xiàn)四、課程考核（1）作業(yè)等：作業(yè)：4次，課程論文：0篇；（2）考核方式：閉卷考試（3）總評(píng)成績(jī)計(jì)算方式：平時(shí)成績(jī)(20%)、期中考試成績(jī)(10%)和期末考試成績(jī)(70%)等綜合