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　　2. 地图学与计算机制图

　　（1）课程目的和要求

　　本课程为高等院校地球信息科学与技术专业的专业课，由地图学理论和操作实习两部分内容组成。课程的目的是使学生建立地球表面形态的空间概念和掌握地形制图方法。要求学生了解地图学的基本理论，掌握各种坐标变换方法和地形地物的图示方法，掌握计算机制图的基本技能。

　　（2）课程基本内容

　　导论：了解地图学的历史、地图和地图学的科学概念，地图学体系理论；掌握地图的定义、基本特征和分类；。

　　地图学基础：了解由地球自然、物理、数学表面得出地球椭球体形状，地理坐标系统；掌握地图投影的定义、分类、方法、比例尺和各类投影，特别是一些名称投影（高斯-克吕格投影、墨卡托投影）的经纬线形状和投影变形规律，以及等积、等角、等距、任意投影的特性，传统方法与数字方法的地图投影的相互转换等。

　　地图概括：了解地图概括的性质及制约地图概括的四个因素；地图概括依据的某些数量分析方法以及如何运用分类、简化、夸张来实现概括的过程；了解地图用途、主题、比例尺、区域特征、数据质量和图解限制对地图概括的影响。

　　地图符号：了解地图符号的点状、线状、面状和体积分布，地图符号的五种视觉变量的组成及作用；理解在设计地图符号时要运用的各种量表（定名量表、顺序量表、间距量表和比率量表），以及融入视觉变量的感受效果和图形视觉产生的心理效应。

　　地图表示：理解点状事物、线状事物、面状事物与定量数据在地图上的表示，以及用不同方法表示各种类型数据质量与数量特征（如用点的大小和多少，线的长短和宽度、颜色等），对于统计数据，区别分区统计图法和等值区域制图的差异。

　　地图图形：了解普通地图和专题地图的类型、特性、设计与编制原理、编制内容、编制过程及地图集的特点与分类。理解在普通地图上科学的表示各种自然地理要素（地貌、水系、土壤、植被）和社会经济要素（居民点、交通线、境界线）；国家基本比例尺地形图的特点；专题地图设计时表示方法的选择、图例设计、图面设计的安排、色彩与网纹设计。

　　遥感制图：掌握选择信息源，包括遥感卫星、波谱、波段、空间分辨率、时相的原则以及利用立体镜对遥感图片的立体观察、由数字图像处理生成专题地图的原理与方法。

　　数字地图制图：掌握数字地图制图的基本流程：准备阶段-数字化-数据处理与编辑-图形输出，了解各种计算机制图软件及其一般应用。

　　地理信息系统与地图：了解专业GIS软件的二维分析、三维分析、四维分析，以及实际应用上的量度分析、缓冲区分析、包含分析和网络分析。

　　GPS原理及应用：测量学是地图的信息源，本章节要求学生了解测量学及GPS的基本原理，以及GPS定位仪的一般应用。

　　3. GIS的原理与应用

　　（1）课程目的和要求

　　地理信息系统 (GIS) 是“3S”技术的核心。本课程的目的是使学生通过学习，了解地理信息系统的发展历史、在地球科学中的应用前景与发展趋势、基本原理与方法等。要求学生掌握空间数据库的建库方法、常用的空间分析技术，以及开发地理信息系统应用软件的基本思路和方法，掌握应用GIS软件的方法和处理各种地球信息的技能。

　　（2）课程的基本内容

　　ⅰ.地理信息系统概论：了解地理信息系统的发展历史、现状、趋势；掌握地理信息系统的基本概念和系统的构成、功能、特点及应用领域。

　　ⅱ.空间数据结构：了解地理空间的概念和空间实体的表达方法；空间数据结构的基本特征和计算机表示方法；理解栅格模型及矢量模型的概念及区别、GIS数据的组织与管理；掌握两个空间数据模型的概念及“层”的概念；了解空间数据库概念模型设计－传统的数据模型以及空间数据库逻辑模型设计的物理设计；理解空间数据库概念模型设计－语义数据模型和面向对象数据模型的含义。

　　ⅲ.数据来源及采集：了解获取地理信息系统的两类信息（空间信息和属性信息）的不同方法，以及把这些信息输入计算机的不同途径；掌握数字化仪输入、扫描仪输入、利用已有数据三种方法的区别及适用条件。

　　ⅳ.空间数据的处理：了解用不同方法输入的数据转入GIS数据库的转换过程，多元空间数据的融合、压缩与综合，掌握空间数据的内插、结构转换、坐标变换方法，以及图幅数据边沿匹配处理方法等。

　　ⅴ.空间信息的查询与分析：了解本章内容与图论、线性规划等运筹学知识的内在联系；理解并掌握空间信息查询与分析的基本内容和方法；掌握基于网络拓扑关系的网络空间分析技术。

　　ⅵ.地理信息系统的设计与评价：了解GIS设计的目的、模式、流程及标准化的内容和制定，理解地理信息系统的评价；掌握地理信息系统的设计流程。

　　ⅶ.地理信息系统产品的输出设计：了解地理信息系统产品的输出形式和图形输出系统设计理论，以及地理信息系统的可视化与虚拟现实的有关问题。

　　ⅷ.地理信息系统在固体地球科学方面的应用：了解地理信息系统在固体地球科学中应用现状和发展趋势；掌握GIS地质应用软件的基本开发思路及Mapgis/Arcgis/Mapinfo等的应用技能。

　　4. 遥感信息处理与地质解译

　　（1）课程目的和基本要求

　　“遥感信息处理和地质解译”是本专业的专业课程。通过课程的讲授和实验，使学生掌握遥感科学的基本理论和遥感信息处理的基本知识，以及遥感在地学等方面应用的技术方法。课程的基本要求：

　　了解遥感技术的基本理论基础，地学遥感的研究现状和遥感技术的进展。

　　了解遥感信息的来源和遥感图像的成像原理。

　　了解遥感图像处理的基本原理和方法。

　　掌握遥感图像的地物影像特征和遥感图像解译原则。

　　掌握地学信息提取与综合分析方法。

　　（2）课程基本内容

　　绪论：遥感的概念及特点；遥感技术的发展概况及展望；遥感在地学中的作用和意义

　　遥感物理基础：了解电磁波基本特征以及遥感常用的电磁波谱、电磁辐射源及地球大气与环境对电磁辐射传输的影响、地物波谱特征（反射、发射与透射）；了解彩色原理以及多光谱摄影。

　　遥感图像成像系统与图像类型：了解遥感成像技术系统（遥感平台、遥感仪器、遥感地面接受站与遥感信息的传输、视频数据传输等）、遥感图像的种类及其基本属性、光学摄影像片特性（帧幅式摄影像片与全景式航空像片）、光机扫描、固体自扫与成像雷达描的图像特征、航空和航天遥感，进行航空像片及卫星图像的判读。

　　遥感图像处理：了解光学图像处理与数字图像处理的基本原理和技术方法（校正、变换与分类）。

　　遥感图像解译标志与解译方法：了解资源与环境解译目的与内容、掌握遥感图像解译原则与资源环境解译标志，以及遥感图像在地球资源环境方面的应用。

　　（执笔单位：中山大学，执笔人：陈国能）