Python空间数据处理

课程编码：070503M05004H 英文名称：Geo-processing with Python 课时：50 学分：3.00 课程属性：专业普及课 主讲教师：宋现锋等

“本课程主要面向地学计算、GIS系统开发，以及计算机应用方向的学生。主要讲授Python语言及常用空间数据处理软件包，目的是让学生掌握一门简单易学、编程效率高的高级计算机语言，通过集成Open Source GIS，快速开发用于地学数据挖掘、结果展示的批处理系统或桌面GIS软件。课程在机房上课，学习建模与编程。

至少选修过一门计算机语言，预修过一门地理信息科学或遥感科学相关地学课程

第一章 Python简介 6学时 宋现锋
第1节 Python环境设置、基本语法等介绍
第2节 模块、包的定义与实现
第3节 异常处理、面向对象编程
第4节 字符编码、格式化字符串、文件读写
第二章 空间数据文件访问 3学时 宋现锋
第1节 栅格数据文件结构、图像文件读写（GDAL）
第2节 矢量数据文件结构、矢量数据文件访问（OGR）
第三章 地图投影转换 3学时 宋现锋
第1节 投影类型与头参数(EPSG)
第2节 投影转换函数（OSR、Proj4）
第3节 栅格文件投影的实现
第四章 科学工程计算（Numpy） 3学时 宋现锋
第1节 Numpy多维数组的基本属性
第2节 数组的创建、访问索引
第3节 数组的变换、合并与拆分、卷积实现
第五章 科学工程计算（Matplotlib） 3学时 宋现锋
第1节 常见图形类型、基本绘图函数
第2节 复杂图形布局
第3节 地图绘制
第六章 科学工程计算（Scipy） 3学时 宋现锋
第1节 随机变量与参数估计
第2节 数据拟合与优化方法
第3节 空间插值
第七章 机器学习 - 回归分析 3学时 宋现锋
第1节 常见回归模型
第2节 离群值处理应用
第八章 机器学习 - 空间数据聚类、分类问题 3学时 宋现锋
第1节 数据特征与距离定义
第2节 常用空间聚类函数
第3节 常用空间分类器
第九章 优化建模 3学时 宋现锋
第1节 空间邻接性、空间自相关、Max-P分区问题(Pysal)
第2节 图论与最优路径求解(NetworkX)
第十章 优化建模 3学时 宋现锋
第1节 常见优化求解问题（CVXOPT）
第2节 复杂优化求解问题（Pygmo2)
第十一章 Python GIS集成 3学时 宋现锋
第1节 “高效率”计算辅助工具（空间索引、多线程等）
第2节 GUI程序实现（PyQt5）
第十二章 arcpy数据访问 5学时 宋现锋
第1节 Arcpy编程的基础
第2节 Arcpy常用的类和函数
第3节 地图文档图层的访问和操作
第4节 利用Arcpy查询和编辑数据
第十三章 arcpy数据操作 4学时 宋现锋
第1节 Arcpy对矢量数据的属性部分和几何部分进行读写
第2节 Arcpy对栅格数据进行操作
第3节 Arcpy自动打印功能
第4节 Arcpy自定义工具及Modelbuider操作
第十四章 arcpy分析方法编程 5学时 宋现锋
第1节 Arcpy矢量数据分析
第2节 Arcpy栅格数据分析
第3节 Arcpy插件的定制和调用

宋现锋：中国科学院大学教授，博士生导师。长期从事空间数据挖掘与空间信息系统技术、环境遥感与GIS应用研究；
芮小平：河海大学教授，主要从事地理信息系统理论与应用方面的研究。