战略支援部队信息工程大学在线开放课程《地理空间数据库》开课了！
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数据被称为GIS的血液，俗话说“巧妇难为无米之炊”，没有数据相当于没有材料，更别提产品和应用了…… 那么作为一名GISer，该如何当好这地理空间信息领域内的“巧妇”呢？别着急，让我们一起用地理空间数据库来调配好这琳琅满目的数据，为我们的“客人”奉上一桌回味无穷的数据盛宴吧！
—— 课程团队
课程概述
《地理空间数据库》是地理信息工程、遥感科学与技术等专业本科的专业基础课程，它对学生熟悉地理空间数据组织、存储和管理等基本概念和原理，熟练操作专业空间数据库和GIS软件，熟悉完整的地理空间数据库设计、实施和维护的工作流程和技术方法，具有重要的意义。
通过课程的学习，能够帮助学生理解地理空间数据库的数据表示方法、数据模型类型，能够在计算机内按照数据的存储结构高效地存储和处理空间数据，同时紧跟地理空间数据应用的最新发展趋势，引入具体案例应用，让学生在实践中体验地理信息科学的无尽魅力，更加聚焦于专业技术应用服务于社会的发展，为地理信息工程专业更深层次的专业课学习和实践打好坚实的基础。
课程内容全面丰富，从传统空间数据库理论扩展到地理空间信息领域，以地理空间数据库的核心——空间数据模型为中轴，贯穿包括基本概念、体系结构、操作分析、接口引擎以及建库方法等关键部分，与“地理空间数据库建设与维护”的业务岗位关联密切，因此既适合测绘相关专业本科生和研究生的理论和实践学习，也适合于非测绘类专业学生和研究者的参考和借鉴。
课程在制作过程中，参考和引用了国内外相关教材、图集、文献、网站上的图片和地图等，在此一并致以诚挚的谢意！
授课目标
· 体系和知识目标：理解地理空间数据库的概念和理论，吃透其核心理论，把握领域内最新技术与发展；
· 技能和方法目标：掌握地理空间数据库组织、存储和管理的技术和方法，学会操作地理空间数据库软件；
· 价值和素养目标：加强运用地理空间数据库的方法去分析和解决问题的能力，能够胜任地理空间数据库设计、应用等岗位工作，培养和提升科技强国的大国意识和担当，提升对测绘事业的认同感、责任感和热爱。
5 位授课老师
李翔
郭黎
武芳
张毅
赵天明
课程大纲
01 地理空间数据库导论
了解课程的性质、地位和作用；理解课程的研究对象、研究内容和相关概念；掌握地理空间数据的复杂性以及基本特征。
课时
1.1地理空间数据库的概念
1.2地理空间数据管理的演变
1.3地理空间数据库的研究内容和学科关系
02 地理空间数据结构
理解线性表、树、二叉树和图的概念、存储结构及其运算方法；掌握地理空间数据结构的表示方法和实际应用。
课时
2.1数据结构定义
2.2线性表、树结构
2.3图结构
03 地理空间数据的组织方式
了解地理空间数据的各类组织原理和方式；掌握空间剖分和空间数据索引的基本概念和方法；熟练运用格网索引、R树索引等具体索引方法。
课时
3.1地理空间数据的组织
3.2地理空间数据的文件组织和交换格式
3.3地理空间数据索引
04 地理空间数据模型
了解由现实世界到地理空间世界的抽象建模过程；理解数据模型、概念模型、逻辑模型和物理模型的概念；掌握层次模型、网状模型和关系模型的概念和应用；了解时空数据模型、三维数据模型以及常见国内外软件空间数据模型。
课时
4.1现实世界到地理空间世界的建模过程
4.2地理空间数据模型分类
4.3地理空间数据模型实例
05 地理空间数据库引擎
了解地理空间数据库引擎发展现状、特点和研究内容；掌握地理空间数据库引擎的概念和特性；了解国内外典型的地理空间数据库引擎。
课时
5.1地理空间数据库引擎概念
5.2地理空间数据库引擎的特性
5.3国内外地理空间数据库引擎分析
06 地理空间数据查询与优化
了解地理空间数据查询的基本概念；熟练掌握SQL及其拓展空间查询语言；掌握空间数据查询优化的原理和方法。
课时
6.1空间查询基本概念
6.2空间查询语言——拓展SQL
6.3空间查询优化
07 地理空间数据库系统的体系结构
了解地理空间数据库系统的组成、模式以及地理空间数据库管理系统的体系结构；理解空间数据的分布特点以及分布式空间数据库系统的体系结构和应用。
课时
7.1地理空间数据库的模式和体系结构
7.2地理空间数据库管理系统
7.3分布式空间数据库系统
08 地理空间数据库的设计
理解地理空间数据库的设计特点、设计要求和设计过程；理解地理信息的建模方法和地理空间数据库的需求分析；掌握地理空间数据库模型设计方法。
课时
8.1地理空间数据库设计概述
8.2地理空间数据库设计过程
8.3地理空间数据库模型设计
09 基础地理空间数据库建立
掌握基础地理空间数据库建立的流程和建设方法；了解国家基础地理空间数据的建库情况；熟悉地理空间数据的质量控制方法。
课时
9.1基础地理空间数据库建设流程
9.2国家基础地理空间数据库
9.3地理空间数据质量
10 地理空间数据库前瞻和应用
结合大数据、云计算及其机器学习等热门技术，展望地理空间数据数据库的动态前沿和发展；以多源空间数据融合为例，介绍相应相应的技术手段方法。
课时
10.1地理空间数据库的前沿技术
10.2多源空间数据融合技术
预备知识
《地理信息系统原理与方法》
《地图学》
《C语言程序设计》
参考资料
《地理空间数据库原理》，崔铁军等，科学出版社，2016.
《空间数据库原理》，武芳等，武汉大学出版社，2017.
《地理信息系统原理》，华一新等，科学出版社，2019.
《空间数据库》，吴信才，科学出版社，2009.
《空间数据库管理系统概论》，程昌秀，科学出版社，2011.
《空间信息系统原理》，王家耀，科学出版社，2001.
《数据结构（C语言版）》，严蔚敏等，清华大学出版社，1997.
《地理信息系统导论》，John R. Jensen等，电子工业出版社，2016.
《数据库系统概念》（第六版），Abraham Silberschatz等，机械工业出版社，2019.
Spatial Databases：A Tour， Shashi Shekhar et al，Prentice Hall，2003.
PostGIS in Action （2nd edition）， Regina O. Obe et al，Manning，2015.
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