集成試驗教程與GIS專業(yè)知識體系建構(gòu)課件

1、集成實驗教程與GIS專業(yè) 知識體系建構(gòu)初探集成實驗教程與GIS專業(yè) 知識體系建構(gòu)初探為什么要做集成實驗教程集成實驗教程的設(shè)計體系 幫助學(xué)生構(gòu)建知識體系的路徑集成實驗教程與GIS專業(yè)知識體系建構(gòu)為什么要做集成實驗教程集成實驗教程與GIS專業(yè)知識體系建構(gòu)學(xué)生層面：能力評價咋樣會什么會Office、PS會學(xué)過的軟件只會用過的功能不會什么不知專業(yè)學(xué)術(shù)先賢不知專業(yè)核心課不會沒學(xué)過的軟件不知道有其它功能不會解決問題學(xué)生層面：能力評價咋樣會什么會Office、PS會學(xué)過的軟件教師層面：我只負責(zé)我的課很重要：同一內(nèi)容重復(fù)講太簡單：同一內(nèi)容沒人講有創(chuàng)新：同一內(nèi)容矛盾講最后一次才掌握從來沒聽說過只知道最后一版教師

2、學(xué)生教師層面：我只負責(zé)我的課很重要：同一內(nèi)容重復(fù)講太簡單：同一內(nèi)專業(yè)(系)層面：課程名稱思考VB語言/C語言C#語言/Java語言PythonArcGIS高級應(yīng)用AutoCAD PhotoshopGPS原理編程語言基礎(chǔ) 面向?qū)ο蟪绦蛘Z言GIS腳本編程GIS空間分析與建模計算機地圖制圖 圖形圖像處理技術(shù)全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)原理專業(yè)(系)層面：課程名稱思考VB語言/C語言ArcGIS高級上述奇怪現(xiàn)象引出的思考上述奇怪現(xiàn)象引出的思考NaturgemldeNaturgemldeMcHarg的景觀設(shè)計思想Design with Nature (McHarg1969)提倡考慮周邊自然環(huán)境，利用多學(xué)科方法進行環(huán)

3、境規(guī)劃與景觀設(shè)計的思想提出了一種疊加分析的地理技術(shù)，通過查看疊加地理信息的專題層，評估某一種 特定的土地用途的最佳(或最差)的位置。McHarg的景觀設(shè)計思想Design with NaturMcHarg的千層餅案例McHarg的千層餅案例McHarg的千層餅完善以因子分層分析和地圖疊加技術(shù)為核心的規(guī)劃方法論這種方法論也稱為“千層餅(Layer Cake)模式”“千層餅?zāi)Ｊ健睂I(yè)知識和成果進行綜合及篩選來實現(xiàn)問題的解決，該 模式為環(huán)境科學(xué)家與社會科學(xué)家和經(jīng)濟學(xué)家共同解決景觀規(guī)劃問題提供了 途徑，是規(guī)劃方法論上的一次偉大革命。“千層餅?zāi)Ｊ健敝茍D的過程首先，將景觀的單一因子逐一制圖，用灰白兩色區(qū)

4、別其對某種土地利用方式的適宜性或有害性然后，將這些單因子評價圖層疊加；第三，通過感光攝影技術(shù)得到綜合的土地適宜性分布圖，根據(jù)灰度來區(qū)別不同程度的適宜性。McHarg的千層餅完善以因子分層分析和地圖疊加技術(shù)為核心的CGIS: Feasibility Report of Computer Mapping SystemThe systems purpose was to enable analysis of geographicdata over any part of a continent-wide area.Results were to be provided in tabular or m

5、ap form, or both.Many different kinds of maps needed to be put into the system.The report specified a seamless, nationwide data structure.The recommended structure separated the descriptor data (attributes) from image data (points and polygon boundaries).The need for various data inputs optimized fo

6、r different data types was anticip ated, including automated scanning for polygon boundaries, digitizing for selec ted points as identifiers inside the polygons, and keypunching for descriptor an d statisticaldata. These data types were to be input separately and linked logically later.The coordinat

7、e system requirements were examined,the data concepts of error in subsequent area calculation considered.Image data compaction requirements were identified to reduce data volumes tobe stored on magnetic tape.The need to combine socioeconomic data with mapped data was also prescribed.Data analysis ca

8、pabilities included area measurements and data multiple topological overlays.CGIS: Feasibility Report of CoCGIS: Feasibility Report of Computer Mapping SystemMore than 40 people worked on the development teams throughout therest of the decadedata structure;and updating; data retrieval system and the

9、 polygon overlay processMorton Matrix, a brilliant tessellation schema that was fundamental to the systemconverting the scanner data to topologically coded map format; edgematching capabilitymap data compaction methods using the eight-directional coding(Freeman codes)the reference coordinate system

10、and error calculation algorithms; error correctionmap projection change, rubber sheeting, scale change, line smoothing andgeneralization, automatic gap closing, area measurement, dissolve and merge,buffer generation, and new polygon generation, all operating in the topologicaldomainA very important

11、part of the system was a computer command language thatrecognized geographic analysis terms that could be understood by a wide range ofpotential users.CGIS) gave rise to several developments in cartographic instrumentationthe first cartographic-size digital scanner specifically for the projectthe fi

12、rst high-precision 48 x 48 inch free-cursor digitizing table ever produced.CGIS: Feasibility Report of Co集成試驗教程與GIS專業(yè)知識體系建構(gòu)課件專業(yè)(系)層面：實驗課與理論課的關(guān)系經(jīng)驗主義&理性主義實驗課與理論課的關(guān)系探討實驗課是理論的檢驗、驗證和應(yīng)用實驗課要基于某個軟件（教材）實驗課又相對獨立于軟件（教師與教案）理論課實驗課Buffer(鄰近性)ArcMapMapInfoQGISWebGISCloudGIS專業(yè)(系)層面：實驗課與理論課的關(guān)系經(jīng)驗主義&理性主義實驗課課程集成理念集成地理科

13、學(xué)類(GIS)集成實驗教程設(shè)計體系數(shù)據(jù)集成功能集成概念 集成軟件集成課程集成理念集成功能概念 集成軟件為什么要做集成實驗教程集成實驗教程的設(shè)計體系幫助學(xué)生構(gòu)建知識體系的路徑集成實驗教程與GIS專業(yè)知識體系建構(gòu)為什么要做集成實驗教程集成實驗教程與GIS專業(yè)知識體系建構(gòu)地理科學(xué)類(GIS)集成實驗教程的設(shè)計體系基礎(chǔ)知識與技能地圖學(xué)與GIS集成實驗遙感類課程集成實驗測繪類課程集成實驗GIS專業(yè)實驗設(shè)備與環(huán) 境配置綜合分析與模型高級空間分析與地理建模實驗GIS類實驗典型數(shù)據(jù)集解析開發(fā)與設(shè)計能力高級語言及算法設(shè)計實驗軟件開發(fā)工具及建模實驗GIS開發(fā)與設(shè)計實驗地理科學(xué)類(GIS)集成實驗教程的設(shè)計體系基礎(chǔ)

14、知識與技能地圖地圖學(xué)與GIS集成實驗教程設(shè)計地圖學(xué)原理坐標(biāo)系統(tǒng)與地圖 投影地圖概括方法地圖符號設(shè)計普通地圖與專題 地圖表示方法地形圖野外實習(xí)地圖定向與位置 判讀野外對照讀圖路線讀圖簡易測量方法野外填圖空間數(shù)據(jù)管理與可視化空間數(shù)據(jù)組織模式配置與定義坐標(biāo)系統(tǒng)矢量數(shù)據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換與集成數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量檢測符號化與制圖表達地圖標(biāo)注與注記版面設(shè)計與成果輸出地理信息系統(tǒng)原理空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計地理元數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)查詢與量算矢量與柵格數(shù)據(jù)分析數(shù)字表面模型空間建模移動與WebGIS觀察地圖學(xué)與GIS集成實驗教程設(shè)計地圖學(xué)原理坐標(biāo)系統(tǒng)與地圖 高級語言及算法設(shè)計實驗教程設(shè)計基礎(chǔ)知識與技能開發(fā)環(huán)境數(shù)據(jù)類型選擇

15、循環(huán)方法（函數(shù)）流程與異常處理數(shù)組字符串處理類定義與應(yīng)用高級語言深度開發(fā)Windows窗體文件訪問應(yīng)用數(shù)據(jù)庫訪問委托與事件泛型與多線程圖形開發(fā)技術(shù)應(yīng) 用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法線性表設(shè)計與應(yīng)用棧的設(shè)計與應(yīng)用隊列的設(shè)計與應(yīng)用圖形算法基礎(chǔ)矢量圖形數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)矢量線的裁剪矢量多邊形裁剪 與填充柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計高級語言及算法設(shè)計實驗教程設(shè)計基礎(chǔ)知識與技能開發(fā)環(huán)境高級 GIS專題開發(fā)與設(shè)計實驗教程設(shè)計Dotspatial桌面GIS開發(fā)數(shù)據(jù)加載與地圖瀏覽地理要素查詢與檢索專題地圖渲染地理要素編輯空間分析與統(tǒng)計地圖打印輸出基于ArcGIS Engine的開發(fā)ArcGIS Engine控件使用地圖文檔及相關(guān)對象幾何對象與

16、空間參考參數(shù)傳遞與鷹眼地圖命令封裝與右鍵菜單空間可視化空間數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)查詢空間數(shù)據(jù)編輯空間分析基于GeoServer的WebGIS 開發(fā)系GeoServer安裝與使用地圖圖層發(fā)布與管理地圖瀏覽地圖圖層疊加顯示屏幕交互操作基于ArcGIS的Android 移動GIS開發(fā)地圖工程創(chuàng)建數(shù)據(jù)顯示與瀏數(shù)據(jù)查詢與檢索數(shù)據(jù)采集與編數(shù)據(jù)實時同步 GIS專題開發(fā)與設(shè)計實驗教程設(shè)計Dotspatial桌為什么要做集成實驗教程集成實驗教程的設(shè)計體系幫助學(xué)生構(gòu)建知識體系的路徑集成實驗教程與GIS專業(yè)知識體系建構(gòu)為什么要做集成實驗教程集成實驗教程與GIS專業(yè)知識體系建構(gòu)坐標(biāo)系統(tǒng)符號化基于GIS的地圖制圖工程概念模式圖

17、 地圖文檔 工程/項目Map-1Map-2統(tǒng)計表統(tǒng)計圖輔助要素地圖輸出Map-nMap-3Layer-1Layer-4Layer-2.Layer-13DataSource-4(矢量)DataSource-6(柵格)Layer-3DataSource-2(矢量)DataSource-9(矢量).DataSource-1(表)統(tǒng)計表工作視圖數(shù)據(jù)視圖布局視圖GeoDatabaseShapefileKML坐標(biāo)系統(tǒng)記錄(Record)像元(Grid)Online MapServicesDataSource-7(柵格)DataSource-n(Other)選擇集(Selection)子集(SubDatas

18、et)Layer-10虛擬數(shù)據(jù)模型DataSource-11(矢量)DataSource-10(TIN)Data Interoperability從用戶處 收集數(shù)據(jù)子集(SubDataset) Layer-14Layer-15DataSource-12(柵格)DataSource-8(矢量)Layer-9Map-2TIN fileOthers DataSource-5(矢量)Layer-11Layer-12DataSource-3(柵格)要素(Feature)Layer-16Layer-nLayer-5.GrouplayerLayer-6Layer-7Layer-8圖例 比例尺 指北針圖名 輔

19、助說明注記坐標(biāo)網(wǎng)格圖片 PDF EMF出版印刷 地圖包數(shù)據(jù)編輯 拓撲關(guān)系 空間分析 多層次概念化體系設(shè)計(課程層次)坐標(biāo)系統(tǒng)符號化基于GIS的地圖制圖工程概念模式圖 地圖LayerFeatureClassSQL QuerySymbolizeLabelClass1 Label ContentLabel StyleLabel FieldDisplacement PropertiesPriority RankingExpressionPointLinePlacementLabelClass2LabelClass3PolygonConflictDetectionDuplicateLayer2SQL Q

20、uerySymbolizeLayer3FeatureClassSQL QuerySymbolizeLabelClass4LabelClass5LabelClass6Annotation ClassConvertGeoDBSaveMapDocumentSaveMap/DataFrameLayer files簡單標(biāo)注引擎 LocationAt Best At Begin At EndPositionRegular Placement Street Placement Contour Placement River PlacementDensity Repeat label Label Buffer

21、Minimum feature size for labelingConnect featuresPositionAboveOn the lineBelowOffsetOrientationHorizontal Parallel Curved PerpendicularConflict Resolution Fitting Strategy 復(fù)雜標(biāo)注引擎地圖圖層標(biāo)注與注記類管理多層次概念化體系設(shè)計(模塊層次)LayerFeatureClassSQL QuerySymbElementExtentLayerViewFeatureDataFrame (Map)SelectionGraphicCoor

22、dinate SystemScale Bar/TextNorth ArrowMap TitleLayout ViewLegendDataFrame(Map)Graphic/TextTable/GraphGrids/Graticules核心概念支撐下的地圖布局與版面設(shè)計Dynamic TextNeatline備注1：指北針、比例尺和圖例是與數(shù)據(jù)框（Map）相關(guān)圖元備注2：布局視圖下插入Element對象時，菜單列表中有明確的分組非關(guān)聯(lián)Text Elements數(shù)據(jù)框關(guān)聯(lián)Elements文本信息來自文檔文本信息來自數(shù)據(jù)框Data View多層次概念化體系設(shè)計(模塊層次)ElementExtentL

23、ayerViewFeatureD多層次概念化體系設(shè)計(模塊層次)多層次概念化體系設(shè)計(模塊層次)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)源LayerVisualization文本標(biāo)注表格化SymbolizeChart空間信息符號化屬性信息符號化類別渲染數(shù)量渲染（Quantitative）Colormap（Raster）Discrete Color（Raster）Unique Value（Raster/Vector）Stretched ColorsQuantitative ColorsQuantitative SymbolsProportional Symbols數(shù)值對應(yīng)數(shù)據(jù)分級（分類）Single Symbol數(shù)據(jù)對比與統(tǒng)

24、計Chart點密度Manual EqualGeometrical Interval Defined Interval QuantileNatural BreaksStandard DeviationSymbol樣式樣式庫（文件）表達規(guī)則其它地圖數(shù)據(jù)可視化 概念模式多層次概念化體系設(shè)計(模塊層次)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)源LayerVisualization文本標(biāo)注表格問題導(dǎo)向概念化設(shè)計Extent Indicator實現(xiàn)機制解析圖區(qū)位表達目標(biāo)地圖Map Extent地理坐標(biāo)描述信息Outline of Features/Cells of target map基于參考地圖繪制區(qū)位圖形PolygonGraphi

25、c地圖文檔存儲Rectangle屏幕坐標(biāo)描述信息多層次概念化體系設(shè)計(功能層次)問題導(dǎo)向概念化設(shè)計Extent Indicator實現(xiàn)機制解參考 底圖柵格地圖(DRG)柵格底圖遙感影像多軟件合作模式的矢量數(shù)據(jù)生產(chǎn)R2VArcMap ArcScan交互式矢量化 屬性計算 要素模板等高線 多邊形要素點要素線要素交互式矢量化多線追蹤 高程批量賦值等高線 建筑物 點要素 線要素坐標(biāo)系統(tǒng)一致相同的TFW文件底圖 配準(zhǔn)TFW共享地圖集成二值化渲染 圖像分類圖像閾值多層次概念化體系設(shè)計(功能層次)圖 2-5- 1 R2V 和 ArcMap 基于世界坐標(biāo)文件合作生成矢量數(shù)據(jù)。 左為R2V 用 TFW 導(dǎo)出 s

26、hape 文件；右為導(dǎo)出結(jié)果加至 ArcMap參考 柵格地圖柵格底圖多軟件合作模式的矢量數(shù)據(jù)生產(chǎn)R2V工具概念化模式工具/模型Input Data問題與目標(biāo)ParametersOutput DataControl Parameters邊界/范圍控制參數(shù) 幾何計算拓撲計算 柵格單元參數(shù) 屬性計算參數(shù)需求解析Factor1Factor2 Factor3Factor4結(jié)果表達參數(shù)控制1參數(shù)控制2 參數(shù)控制3參數(shù)控制4根學(xué) 科根基測繪地圖學(xué)GIS測繪Environments工作空間 坐標(biāo)系統(tǒng) 精度與閾值分析與計算模式 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)則多層次概念化體系設(shè)計(功能層次)工具概念化模式工具/模型Input Da

27、ta問題與目標(biāo)ParBufferInput Features目標(biāo)要素的影 響范圍ParametersOutput Feature ClassControl ParametersDistance(Value or field)Side Type(Left/Right;Full/Out Side Only) End Type(Round/Flat) Method(Planar/Geodesic)Dissolve Field(S)需求解析目標(biāo)要素是誰影響多大范圍 邊界如何處理是否勻質(zhì) 重疊區(qū)域結(jié)果表達特定半徑的緩沖區(qū)距離計算方式 是否多級緩沖單邊、雙邊緩沖 是否融合重疊區(qū)域地 理 學(xué)GIS測繪Env

28、ironments Workspace Output Coordinate SystemProcessing Extent工具概念化模式多層次概念化體系設(shè)計(功能層次)BufferInput Features目標(biāo)要素的影 響范圍虛擬數(shù)據(jù)模型虛擬矢量數(shù)據(jù) 模型FeatureClassFeatureDataset表FeatureBand1 Band2 Band3 鑲嵌數(shù)據(jù)集柵格目錄ArcGIS E00Mapinfo Table Kml Tiff/JPG柵格 Esri Grid Erdas Img虛擬柵格數(shù)據(jù)集文本數(shù)據(jù)CSV數(shù)據(jù)Excel數(shù)據(jù)影像產(chǎn)品激光點云虛擬CAD數(shù)據(jù)集模型Interoperab

29、ility數(shù)據(jù)模型映射關(guān)系A(chǔ)utoCAD數(shù)據(jù)：DWG文件DXF文件映射關(guān)系虛擬柵格數(shù)據(jù) 模型映射關(guān)系映射關(guān)系激光點云 數(shù)據(jù)集遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品 數(shù)據(jù)集柵格數(shù)據(jù)集Quickbird高分衛(wèi)星柵格像元(Cell)虛擬 數(shù)據(jù)模型多層次概念化體系設(shè)計(概念層次)虛擬數(shù)據(jù)模型虛擬矢量數(shù)據(jù) 模型Band1 Band2 B坐標(biāo) 系統(tǒng)動態(tài)投 影成果表 達位置意 義幾何量 算多源數(shù) 據(jù)集成比例尺坐標(biāo)網(wǎng)格Location Map數(shù)據(jù)框 要素數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換地圖視圖 容器坐標(biāo)數(shù)據(jù)可符號比例視化距離量算 面積量算 形態(tài)量算坐標(biāo)意義 空間關(guān)系多層次概念化體系設(shè)計(概念層次)坐標(biāo) 系統(tǒng)動態(tài)投 影成果表 達位置意 義幾何量 算多

30、源數(shù) 據(jù)選擇高斯投影 坐標(biāo)系分組查看坐標(biāo) 系統(tǒng)參數(shù)選擇3度分帶114中央經(jīng)線 的高斯投影參數(shù)選擇待變換數(shù)據(jù)輸出路徑文件名定義輸出坐標(biāo)系配置與定義坐標(biāo)系統(tǒng)學(xué)習(xí)坐標(biāo)系統(tǒng)與投影四部曲GIS坐標(biāo)系與投影組織坐標(biāo)系與投影原理地圖布局的坐標(biāo)網(wǎng)格線多層次概念化體系設(shè)計(概念層次)選擇高斯投影 坐標(biāo)系分組查看坐標(biāo) 系統(tǒng)參數(shù)選擇3度分帶114關(guān)鍵概念與GIS知識體系構(gòu)建：LayerLayer數(shù)據(jù)源 引用渲染方 式(符號 化)標(biāo)注顯示與 選擇狀 態(tài)選擇集按比例 顯示MapTips選擇集符號化多層次概念化體系設(shè)計(概念層次)關(guān)鍵概念與GIS知識體系構(gòu)建：LayerLayer數(shù)據(jù)源 引關(guān)鍵概念與GIS知識體系構(gòu)建：L

31、ayerLayer的內(nèi)涵：數(shù)據(jù)角色多元呈現(xiàn)Layer：是ArcMap、ArcGlobe 和ArcScene 中地理數(shù)據(jù)集的顯示機制。Layer file：顯示機制的單獨文件化。所有GIS軟件中：圖層是“數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式”的邏輯載體。Layer的GIS功能 ：地理數(shù)據(jù)與GIS的關(guān)鍵紐帶大部分數(shù)據(jù)符號化都是圖層化圖層是工具模型的主導(dǎo)輸入?yún)?shù)圖層是綜合分析的基本邏輯單元Layer專業(yè)價值：多課程關(guān)系建構(gòu)的重要概念地圖學(xué)：符號化(數(shù)量分級)、標(biāo)注、按比例顯示GIS原理：選擇集、標(biāo)注、渲染方式GIS開發(fā)：顯示、MapTips等各類狀態(tài)控制Layer數(shù)據(jù)源引用渲染方 式(符號 化)標(biāo)注顯示與 選擇狀 態(tài)選擇集按比例顯示MapTips選擇集 符號化多層次概念化體系設(shè)計(概念層次)關(guān)鍵概念與GIS知識體系構(gòu)建：LayerLayer的GIS功大容量信息圖：概念體系與功能組合多層次概念化體系設(shè)計(描述層次)大容量信息圖：概念體系與功能組合多層次概念化體系設(shè)計(描述層多層次概念化體系設(shè)計(描述層次)大容量信息圖：軟件功能與效果描述組合多層次概念化體系設(shè)計(描述層次)大容量信息圖：多層次概念化體系設(shè)計(描述層次)大容量信息圖： 軟件功能與效果 描述組合多層次概念化體系設(shè)計(描述層次)大容量信息圖： 軟件功能與效多層次概念化體系設(shè)計(描述層次)大容量信息圖：