生态与环境信息学
课程编码：180084070503P3009H
英文名称：Ecological and Environmental Informatics
课时：60
学分：3.00
课程属性：专业课
主讲教师：岳天祥等
教学目的要求
本课程主要介绍如何综合运用生态学、环境科学、地理学和数学及GIS、遥感、计算机等多学科理论方法与技术手段，进行时空插值、时空降尺度、时空升尺度、数据融合、模型-数据同化、模型耦合和模拟分析。通过本课程的系统学习，使学生了解生态环境信息学的前沿研究动向，掌握应用生态环境信息学的基本理论和方法，为从事相关专业研究奠定基础。
预修课程
生态学、环境科学、地理学、数学及GIS、遥感、计算机等
大纲内容
第一章 生态与环境信息学总论 4学时 岳天祥
第1节 引言
第2节 国际组织
第3节 国际计划
第4节 地表形态表达
第5节 曲面建模
第6节 地球气候系统模拟
第7节 生物圈生态建模
第8节 生态环境综合模型
第9节 模拟分析平台
第10节 互动与小结
第二章 生态环境曲面建模基本定理 6学时 岳天祥
第1节 引言
第2节 高精度曲面建模方法
第3节 基本定理及其推论
第4节 重大应用
第5节 互动与小结
第三章 空间插值 4学时 岳天祥
第1节 引言
第2节 二氧化碳柱浓度曲面空缺填补
第3节 SRTM海拔高度曲面空缺填补
第4节 土壤属性空间插值
第5节 气象台站观测数据空间插值
第6节 生态多样性样地数据空间插值
第7节 上机实习
第四章 尺度转换 4学时 岳天祥
第1节 引言
第2节 空间降尺度
第3节 空间升尺度
第4节 互动与小结
第五章 数据融合 4学时 岳天祥
第1节 引言
第2节 数字地面模型
第3节 CO2柱浓度
第4节 CO2地表浓度
第5节 碳储量
第6节 上机实习
第六章 模型-数据同化 2学时 岳天祥
第1节 引言
第2节 四维建模
第3节 全球植被动态模型
第4节 模型-数据同化模式
第5节 案例分析
第6节 互动与小结
第七章 气候要素模拟方法 6学时 赵娜
第1节 引言
第2节 空间插值
第3节 遥感反演
第4节 气候模式模拟
第5节 气候要素降尺度
第6节 多源多尺度气候数据融合
第7节 气候要素的高精度曲面建模方法
第8节 模型敏感性分析
第9节 互动与小结
第八章 气候要素历史重建与情景模拟 6学时 赵娜
第1节 引言
第2节 混合插值法
第3节 历史气候变化的高精度曲面建模
第4节 未来气候变化的高精度曲面建模
第5节 互动与小结
第九章 极端气候事件的检测与归因 6学时 赵娜
第1节 引言
第2节 极端气候事件检测
第3节 极端气候事件归因
第4节 气候变化影响评估
第5节 互动与小结
第6节 上机实习
第十章 陆地生态系统曲面建模 8学时 范泽孟
第1节 引言
第2节 数据信息获取
第3节 陆地生态系统曲面建模方法
第4节 生态过渡带时空分析模型
第5节 区域尺度模型模拟应用案例
第6节 全国尺度模型模拟应用案例
第7节 全球尺度模型模拟应用案例
第8节 互动与小结
第十一章 土地覆被变化情景曲面建模 4学时 范泽孟
第1节 引言
第2节 土地覆被变化模型进展
第3节 土地覆被变化曲面建模理论与方法
第4节 土地覆被变化趋势应用案例
第5节 区域尺度土地覆被变化情景模拟应用案例
第6节 全国尺度土地覆被变化情景模拟应用案例
第7节 全球尺度土地覆被情景模拟应用案例
第8节 互动与小结
第十二章 生物多样性曲面建模 4学时 范泽孟
第1节 引言
第2节 物种多样性与生态多样性的关系
第3节 维管植物丰富度曲面建模方法
第4节 应用案例
第5节 互动与小结
第6节 上机实习
第十三章 期末考试（随堂开卷） 2学时 范泽孟
第1节 期末考试（随堂开卷）
参考书
课程教师信息
岳天祥：中国科学院地理科学与资源研究所研究员，博士生导师。长期从事地球表层系统建模与生态环境信息学研究。
范泽孟：中国科学院地理科学与资源研究所研究员，博士生导师。长期主要从事生态建模与系统模拟、土地覆盖情景模拟、生物多样性变化及其生态效应的时空模拟。
赵娜：中国科学院地理科学与资源研究所副研究员，硕士生导师。致力于地理时空数据分析、多源数据融合、极端气候事件及风险评估等研究。