Python空间数据处理

课程编码：180084070503P6002H 英文名称：Geo-processing with Python 课时：60 学分：2.00 课程属性：实践课 主讲教师：宋现锋等

课程主要讲授Python及其常用的空间数据处理软件包，目的是让学生掌握一门简单易学、编程效率高的高级脚本语言，通过集成GIS以及空间数据挖掘工具，快速实现地学数据的可视化分析、机器学习、时空建模和成果绘图。通过学习GIS建模与编程实践，要求学生掌握空间数据处理的基本技能和解决问题的动手能力。

地理信息系统导论、遥感概论

第一章 Python语言简介 6学时 宋现锋
第1节 Python基本语法
第2节 Python文件读写、类和对象
第二章 空间数据文件访问（GDAL、Geopandas和Xarray） 6学时 宋现锋
第1节 图像文件、矢量文件读写
第2节 netCDF4、HDF5文件读写
第3节 文本文件与空间文件的转换
第4节 矢量化与栅格化
第三章 地图投影与几何变换（Proj4和OSR） 3学时 宋现锋
第1节 地图投影定义（EPSG代码与Proj4参数）和投影变换函数
第2节 地面控制点和常见几何变换
第四章 空间数据基本操作与交互绘图 9学时 宋现锋
第1节 Numpy多维数组操作
第2节 Shapely几何分析
第3节 Scipy空间插值
第4节 交互式可视化绘图
第五章 机器学习（Statsmodels和Scikit-learn） 12学时 宋现锋
第1节 如何认识数据集
第2节 识别噪音（或离群值）数据
第3节 统计分析与回归分析
第4节 空间聚类与分类
第5节 机器学习流程-样本预处理
第6节 模型训练与验证
第六章 空间优化建模 6学时 宋现锋
第1节 空间自相关
第2节 模式分析
第3节 空间预测和空间优化建模（Geoda/PySAL）
第4节 CVXOPT数学规划
第5节 PyGMO智能优化
第6节 NetworkX网络优化建模
第七章 Python与GIS集成 3学时 宋现锋
第1节 提高处理效率-Python线程与进程处理
第2节 Rtree空间索引
第3节 PyQt5 GUI人机界面与桌面程序
第八章 Arcpy空间数据访问与操作 9学时 芮小平
第1节 ArcGIS数据类型的读取与存储
第2节 矢量图形数据操作
第3节 栅格数据操作
第九章 Arcpy空间分析方法编程 6学时 芮小平
第1节 空间数据分析Arctool box
第2节 Arcpy分析方法API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，博士生导师。主要从事地理信息系统理论与应用方面的研究。