地理信息科学-B

课程编码：070500M01003H 英文名称：Geographical Information Science 课时：54 学分：3.00 课程属性：一级学科核心课 主讲教师：陆锋等

本课程为地图学与地理信息系统专业博士、硕士研究生的核心课程，也可作为地理学、生态学、地质学、海洋科学及大气科学等其它相关专业研究生的选修课。本课程主要介绍地理信息科学研究领域的基础知识、原理和最新的方法、技术与研究成果。通过本课程的系统学习，使学生掌握应用地理信息系统解决地学领域相关问题的基本理论和计算方法，为后续的专业课程学习及从事相关专业研究打下一定的基础。

地理信息科学等基础课程

第一章 地理信息科学前沿 3学时
第1节 课程介绍、章节关系
第2节 地理信息科学理论方法前沿
第3节 地理信息技术进展与应用趋势
第二章 普适GIS与地理空间智能 3学时
第1节 面向大数据的GIS平台技术
第2节 地理空间智能基本知识
第三章 空间抽样与统计推断 6学时
第1节 空间数据抽样方法
第2节 空间数据统计推断方法
第3节 半变异函数上机实践
第4节 地统计方法上机实践
第四章 空间分异及地理探测器 6学时
第1节 空间分异测度方法
第2节 空间分异归因方法
第3节 基于地理探测器的空间分异探测方法上机实践
第4节 基于地理探测器的空间关联分析方法上机实践
第五章 网络分析方法进阶 6学时
第1节 网络分析基础知识与核心算法回顾
第2节 网络分析算法进阶与可达性分析
第3节 复杂地理网络分析
第4节 高级网络分析算法上机实践
第六章 轨迹数据挖掘与位置服务 3学时
第1节 移动对象管理技术
第2节 轨迹数据挖掘技术
第3节 基于位置的信息服务
第七章 文本挖掘与知识图谱 9学时
第1节 网络文本挖掘概念、方法框架和前沿进展
第2节 网络文本挖掘技术流程，包括抽取规则构建、时空属性信息解析、空间可视化等
第3节 灾害信息挖掘案例分析：介绍从社交媒体文本中抽取用户话题的技术方法，包括预处理、中文分词、LDA模型的实现等
第4节 知识图谱概念、起源、发展历程和前沿进展概况
第5节 知识图谱构建技术：知识表示、知识获取（实体识别、关系抽取、属性抽取、知识融合、知识存储、知识推理等
第6节 知识图谱案例应用：以典型案例介绍图谱问答系统和典型的知识图谱项目
第7节 配置和熟悉Python环境，进行数据获取、过滤清洗、文本预处理、中文分词等实验
第8节 地震事件信息解析实验：完成基于正则表达式的信息抽取、地名地址地理编码、实现可视化
第9节 微博话题抽取实验：学习在Python环境下调用Gensim开发库实现LDA模型，获取用户话题观点
第八章 地形分析方法进阶 9学时
第1节 地形分析的基本概念和知识体系
第2节 地形分析的方法研究前沿——算法设计（含研究案例）和实现（如并行化实现）
第3节 地形分析的方法研究前沿（工具化设计，如智能化建模方法）
第4节 常见的开源数字地形分析工具功能介绍及初步实践（如SAGA GIS—算法和工作流、WhiteboxGAT—轻量级GIS的地形分析算法集、TauDEM—基于并行计算的水文工具集等）
第5节 采用不同地形分析工具基于栅格DEM提取子流域和坡面的介绍与实践
第6节 基于开源地形分析工具实现坡面自动化提取的思路及实践
第7节 地形分析在地理建模中的应用（空间推测）
第8节 地形分析在地理建模中的应用（流域模拟和情景分析）
第九章 可视分析与虚拟地理环境 9学时
第1节 地理时空可视分析概念等
第2节 现实与虚拟个体/人群活动数据组织、抽象与具象可视化等
第3节 交通大数据与人群应急疏散活动数据可视化案例
第4节 虚拟现实/增强现实、虚实融合可视化等概念
第5节 SLAM算法、颜色变量选择、认知负荷等
第6节 基于室内三维打印模型增强可视化与室外三维虚拟建筑物定位展示案例
第7节 以人群活动轨迹数据为例，介绍二维与三维可视化展示分析、沉浸式交互可视化体验等
第8节 基于VR/AR的数据可视分析上机实践
第9节 VR与AR可视化体验上机实践

陆锋：中国科学院地理科学与资源研究所研究员，博士生导师。长期从事交通地理信息系统、地理空间大数据管理与查询、移动对象轨迹数据挖掘、导航与位置服务技术等研究。
王劲峰: 中国科学院地理科学与资源研究所研究员，博士生导师。长期从事空间分异性统计理论，及其在自然、社会、健康领域应用研究。
龚建华:中国科学院遥感与数字地球研究所研究员，博士生导师。长期从事地图与地学可视化、健康GIS、虚拟地理环境研究。
秦承志：中国科学院地理科学与资源研究所研究员，博士生导师。主要从事数字地形分析，地学建模环境，流域系统模拟和情景分析研究。