水文学实验教学大纲.docx

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水文学实验教学大纲

一、《水文学》实验教学大纲

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序号

实验项目名称

实验内容

学

时

实验要求

实验类型

每组人数

水文站水情测量观摩

文山里水文站水位、流速测量仪器及方法观摩

2

必做

演示/

验证

20

2

水槽水位水深测量

应用直接法和水位测针，对不同流量下的水位及水深进行测量

1

必做

验证

2

3

水槽断面流速分布测量

应用流速仪法，对不同流量下水槽断面不同垂线的流速进行测量，分析垂线及断面流速分布变化

2

必做

设计

2

4

水位流量关系试验研究

在水位、流速测量的基础上，应用流速面积法计算流量，确定水位流量关系

3

必做

综合

2

5

波浪测量

应用动态水位仪，通过对实验水槽生成的规则波水位变化的连续测量，加深对波长、波速、周期等概念的理解

2

部分专业选做

演示/

验证

2

二、《气象学与气候学》实验教学大纲

序号

实验项目名称

实验内容

学

时

实验

要求

实验

类型

每组

人数

1

气象观测场和温度的观测

气象观测场建立的要求；

各种温度测定仪器的结构、原理及观测方法

2

掌握

验证

4

2

湿度的观测与查算

湿度的观测方法；

湿度的查算

2

掌握

验证

4

3

云的观测

云的分类与观测方法

2

掌握

验证

4

4

降水、蒸发、日照和天气现象观测

降水、蒸发、日照测定仪器及观测方法；

主要天气现象的记录规则

2

掌握

验证

8

5

气压、风和能见度的观测

气压和风测定仪器的结构、原理及观测方法

能见度的观测原理与记录规则

2

掌握

验证

4

6

自动气象站与卫星云图

主要气象要素的自动收集与数据的处理

卫星云图的识别原理及简单应用

2

掌握

验证

12

7

天气图分析

了解天气图；分析天气系统的动态变化

2

掌握

验证

4

三、《地质地貌学》实验教学大纲

序号

实验项目名称

实验内容

学时

实验要求

实验类型

每组人数

1

硫化物矿物的观察和鉴定

认真观察常见自然元素矿物、硫化物矿物主要物理特征；学会使用常用鉴定工具鉴定这些矿物。

2

必做

验证试验

6-8

2

氧化物矿物的观察和鉴定

认真观察常见氧化物、碳酸盐、硫酸盐矿物主要物理特征；学会使用常用鉴定工具鉴定这些矿物。

2

必做

验证试验

6-8

3

硅酸盐矿物观察和鉴定

观察常见硅酸盐矿物主要物理特征；学会使用常用鉴定工具鉴定矿物。

2

必做

验证试验

6-8

4

常见火成岩（任选）组合矿物的鉴定

鉴定常见火成岩（任选）组成矿物，根据鲍温反应原理，说明矿物的共生组合原理。

2

必做

综合型

6-8

5

火成岩岩石类型的观察和鉴定

认真观察火成岩中常见深成岩、浅成岩、喷出岩的颜色、矿物组成、结构、构造，熟悉主要鉴定特征。

2

必做

验证试验

6-8

6

沉积岩岩石类型的观察和鉴定

认真观察沉积岩中常见砾岩、砂岩、泥岩、石灰岩、火山沉积岩的颜色、矿物组成、结构、构造，熟悉主要鉴定特征。

2

必做

验证试验

6-8

7

变质岩岩石类型的观察和鉴定

认真观察变质岩中常见石英岩、大理岩、片麻岩、片岩、板岩、千枚岩等颜色、矿物组成、结构、构造，熟悉主要鉴定特征

2

必做

验证试验

6-8

8

变质岩鉴定及其成因分析

正、副变质岩鉴定，并解释变质成因

2

必做

综合型

6-8

9

常见古生物化石的观察

观察观察常见古生物化石三叶虫类、菊石类、腕足类，鳞木、芦木、枝脉蕨等化石

2

必做

验证试验

6-8

10

常见地貌判读

常见地貌形态图片投影，判读并解释地貌成因。

2

必做

验证试验

6-8

四、《土壤学》实验教学大纲

序号

实验项目名称

实验内容

学

时

实验

要求

实验

类型

每组

人数

1

土壤样品采集

与处理方法

1．野外取样方法、样品处理和保存方法的介绍与实际操作。

4

必做

演示

8

2

土壤酸度的

测定

1．土壤酸度测定的基本原理和方法及关键实验步骤。

2．土壤酸度计的正确使用。

2

必做

验证

2

3

土壤容重和水分的测定

1．土壤容重和水分测定的基本原理和方法及关键实验步骤。

2．恒温烘箱的正确使用。

2

必做

验证

2

4

土壤速效养分的测定

1．土壤速效养分（碱解氮、速效磷、速效钾）测定的基本原理和方法及关键实验步骤。

2．分光光度计和火焰光度计的正确使用

8

必做

验证

2

5

土地利用方式对土壤有机碳含量的影响

1．土壤有机碳测定的基本原理和方法及关键实验步骤。

2．实验数据处理的一般方法，科技论文写作方法与规范。

4

必做

综合

2

五、《地球概论/天文学基础》实验教学大纲

序号

实验项目名称

实验内容

学

时

实验要求

实验类型

每组人数

1

天球仪原理和使用方法

1天球仪使用操作

2求算天体位置

3天体周日/年运动

4时间推算和农历的编制（恒星时、太阳时和太阴时、地方时及换算、利用天文年历编制农历、算出日、月合朔和中气的日期编制农历等）

4

必做

设计

10

2

四季星空和重要天象认识

1转动星图的使用

2电子星图的使用

3认识主要星座和亮星

4月相

5行星的视运动

6日月食

7特殊天象

4

必做

综合

10

3

天文望远镜原理和使用

1原理结构的认识

2使用操作

3观测天体

4拍摄天体

2

必做

设计

10

六、《遥感导论》实验教学大纲

序号

实验项目名称

实验内容

学

时

实验要求

实验类型

每组人数

1

认识和初步处理遥感影像

1、用RGB三原色的不同比例合成不同颜色

2、用不同方式显示同一景遥感影像

3、查询像元灰度值

4、图像重采样

5、对图像进行简单的计算

6

2

必做

验证

1

2

从遥感影像测量理解地物光谱特征

1、察看图像的基本信息

2、反射波谱特征与像元颜色的关系

3、绘制地物的反射波谱曲线

4、绘制地物的散点图

2

必做

验证

1

3

为目视判读准备遥感影像

1、数据导入（导入、多光谱合成）

2、几何纠正

3、图像镶嵌（图像拉伸、镶嵌）

4、图像裁切（按坐标、按图形

5、图像融合

6、彩色合成

2

必做

验证

1

4

遥感图像目视判读与制图

1、以上次课完成的某县遥感影像图为基础信息源，根据野外景观照片和判读标志进行目视判读和屏幕数字化

2、数字化完成后按规范编绘成果图

2

2

必做

验证

5

5

数字图像处理和计算机分类

1、数字图像纠正

2、数字图像增强

3、多源信息复合

4、遥感信息计算机分类

2

2

必做

验证

1

6

航空像片判读

1、认识航空像片上的特殊点、线

2、航空像片判读

3、航空像片的立体观察

2

2

必做

验证

1

7

遥感综合实验

1、地物光谱特征测量与分析

2、土地利用变化遥感监测

（任选一个）

2

2（课上布置课外进行）

必做

综合

5

七、《地图学》实验教学大纲

序号

实验项目名称

实验内容

学

时

实验要求

实验类型

每组人数

1

地图投影的变形

将地球仪上的澳大利亚和格陵兰岛用方格法转绘到方格网图纸上，通过转绘后的图形与地球仪上的图形进行比较，分析其变形特点。

2

必做

验证

4

2

地物的地图概括

利用开方根定律，对不同比例尺地图进行地图概括转绘。

2

必做

验证

4

3

符号与图例设计

1．比例圆、复合、等值线符号设计。

2．金字塔图表设计。

2

必做

验证

4

4

地形图长度与面积量算

1．量算某一公路长度。

2．分别用方格法、平行线法、求积仪法量算某一区域面积，哪一种精度更高。

2

必做

验证

4

5

坡度量算与剖面图绘制

1．量算某一坡面坡度。

2．绘制某一地形断面的剖面图。

2

必做

验证

4

6

专题地图编制（传统）

提供区域一年份的统计数据，编制一幅专题地图。

2

必做

综合

1

7

专题地图编制（计算机）

1．提供区域一年份的统计数据，编制一幅专题地图。

2．利用MapInfo软件编制。

6

必做

综合

1

八、《遥感数字图像处理》实验教学大纲

序号

实验项目

名称

实验内容

学

时

实验

要求

实验

类型

每组

人数

1

遥感影像的光谱特征

SPOT、TM、AVHNRR等不同传感器影像的光谱特征地物特征识别

2

必做

验证

1

2

影像增强

不同增强方式的原理与方法、查找表、通道增减、影像剪裁、影像合成等

2

必做

验证

1

3

地面控制点选取

地形图变形处理、配准、投影与坐标读取、地面控制点选取、

2

必做

验证

1

4

影像几何校正

通过地面控制点坐标进行SPOT影像几何纠正、通过SOPT影像纠正TM影像、纠正模型选择、误差分析等

4

必做

验证

1

5

影像融合

ISH融合的原理与方法、色彩模型、影像融合、不同融合模型的算法、结果比较

4

必做

综合

1

6

影像分类及分类后结果评价

影像非监督分类

选择训练区

监督分类

精度分析

4

必做

验证

1

7

影像融合结果输出

添加影像注记

影像整饰

绘图仪操作方法

成果输出

2

必做

验证

1

九、《地理理信息系统导论》实验教学大纲

序号

实验项目名称

实验内容

学

时

实验

要求

实验

类型

每组人数

1

桌面GIS的功能与菜单操作

掌握MapInfo、ArcView等软件使用，包括：

（1）工作界面与菜单

（2）表的基本概念

（3）地图图层

（4）地图操作

（5）属性操作

6

4

必

必做

验证

1

2

数据采集和数据处理

（1）底图扫描

（2）投影与坐标系设置

（3）屏幕跟踪矢量化

（4）数据库设计

（5）属性数据的输入与建库

（6）数据转换

（7）误差分析

6

8

必

必做

验证

1

3

GIS数字地形分析

（1）DEM的建立

（2）面积量算、坡度、坡向、剖面线

（3）挖方、填方

（4）三维显示

（4）空间统计、SQL查询

6

必

必做

综合

1

4

GIS缓冲、网络和叠加分析

（1）影响范围、半径分析

（2）最短距离计算

（3）最佳路径选择

（4）救灾应急决策

（5）图层叠加分析

（6）属性计算、分析

（7）适宜性分析

8

5

地图设计

与输出

（1）基础地图的编制

（2）统计图的制作

（3）专题地图的制作

（4）绘图输出

4

必

必做

综合

1

十、《ArcGIS应用》实验教学大纲

序号

实验项目名称

实验内容

学

时

实验

要求

实验

类型

每组

人数

1

ArcGIS三个应用环境

●ArcGIS安装过程

●ArcMap应用基础

●ArcCatalog应用基础

●ArcToolbox应用基础

4

熟悉操作

界面

演示

1

2

ArcMap数据编辑

●图像配准

●地图矢量化

4

正确完成投影定义、数据化、图幅接边等工作

验证

1

3

ArcMap地图编辑

●电子地图编辑

●专题地图编辑

●地图制图输出

4

编辑设计地形图和专题图各1张并打印输出

综合设计

1

4

ArcGIS空间分析

●SpatialAnalyst

●3DAnalyst

●UtilityNetworkAnalyst

4

掌握各模块的功能和用途

验证

1

5

具体案例研究

●3D视图显示

●商业区位选址

●土地规划利用

4

掌握运用ArcGIS软件解决实际问题

设计

综合

1

十一、《GIS空间分析方法》实验教学大纲

1

空间插值方法

利用空间插值方法对人口统计数据根据人口地理学有关理论进行空间化。

3

必做

设计

2

图论与网络分析

最短路径分析

3

必做

验证

3

栅格数据空间分析

与栅格数据有关的空间分析问题，如水文分析、遥感影像波段之间的运算等。

3

必做

验证

4

矢量数据空间分析

根据地图代数的有关算法解决一个给定的应用问题。

3

必做

设计

5

空间分析综合应用

自选一个与空间分析有关的应用案例，提出解决问题的实施方案（如一个综合的应用模型），并完成。

3

选做

综合

十二、《ENVI图像处理与应用》实验教学大纲

序号

实验项目

名称

实验内容

学

时

实验

要求

实验

类型

每组

人数

1

如何使用Envi

熟悉Envi的图形用户界面，

了解Envi的mainmenu,basictool，preference

2

必做

验证

1

2

遥感数字图像的格式和读取

熟悉Envi支持的图像格式，如何读取多源数据（矢量数据和栅格数据）

如何编辑图像的头文件

如何执行图像的显示操作

2

必做

验证

1

3

遥感图像的增强处理

空间域变换增强处理（线性扩展、非线性扩展、直方图处理）

空间域滤波增强处理（什么是空间滤波、平滑、锐化）

频率域增强处理（什么是傅立叶变换、什么是小波变换、低通滤波、高通滤波）

2

必做

验证

1

4

数据融合

多源遥感数据的融合以及融合效果的评价方法（HIS和PCA变换融合法、代数运算法、频率域替代增强融合法如：

高通滤波、小波融合；评价标准有高频信息融入度、光谱保真度等）

遥感与非遥感数据的复合（内插方法、属性数据空间化）

2

必做

验证

1

5

水体和植被的提取

水体和植被的光谱特征曲线以及波谱特征

什么是密度分割、什么是决策树分类

2

必做

验证

1

6

遥感制图

计算机辅助遥感制图的基本步骤（包括遥感专题类型图和地图专题类型底图的叠合）

Envi交互式制图方法（添加地图的基本要素：

地图公里网、比例尺、标题、标识、投影、图例等基本地图注记）

2

必做

综合

1

7

高光谱遥感

基础高光谱分析（波谱库操作、提取波谱剖面廓线、如何鉴别波谱类型）

高光谱遥感在植被、地质、近海岸研究中的应用

2

必做

验证

1

8

雷达卫星数据处理基础

SAR数据处理和分析

极化SAR处理和分析

2

必做

验证

1

十三、《PCI应用》实验教学大纲

序号

实验项目

名称

实验内容

学

时

实验

要求

实验

类型

每组

人数

1

波谱信息提取

波谱信息提取初始化、使用散点图和波谱曲线、影像的波谱角分类

3

必做

验证

1

2

DEM操作

创建核线投影影像、提取dem并编码、建立dem

2

必做

验证

1

3

正射校正

生成正射影像

2

必做

验证

1

4

矢量处理过程

收集和编辑矢量、管理矢量属性、矢量缓冲、矢量合并

2

必做

验证

1

5

提取三维特征

生成核线投影影像、在三维环境下观察立体影像、提取三维特征

3

必做

验证

1

6

三维可视化飞行

模块启动和地形数据显示、飞行控制、建立飞行路线和循环轨迹

3

必做

验证

1

十四、《地理数据库技术》实验教学大纲

序号

实验项目

名称

实验内容

学

时

实验

要求

实验

类型

每组

人数

1

ArcGIS9结构体系

1.ArcMap基础

2.ArcCatalog数据组织

3.ArcToolbox基本功能

4

必做

验证

1

2

地理数据管理

1.地理数据的采集与组织

2.地理数据的转换与更新

4

必做

验证

1

3

地理数据的可视化表达及空间分析

1.地理数据的可视化表达

2.空间分析

4

必做

验证

1

4

地理分析

1.地理数据的三维分析

2.地统计分析

4

必做

验证

1

5

综合分析

1.利用ArcGIS9进行水文分析

2.空间建模

4

必做

综合

1

十五、《计算机辅助设计》实验教学大纲

序号

实验项目名称

实验内容

学

时

实验要求

实验类型

每组人数

1

AutoCAD操作平台的使用

AutoCAD的安装与启动

2

必做

验证

1

2

基本绘图命令

1．基本图元绘制

2．复杂图元绘制

3．图形对象布尔运算

3

必做

验证

1

3

绘图设置

图形的显示、捕捉

2

必做

验证

1

4

图层与块操作

1．图层的建立与删除

2．块建立与编辑

2

必做

验证

1

5

图形编辑

1．图形对象修改与删除

2．图案的填充

3．尺寸标注

2

必做

验证

1

6

总体平面图设计

绘制一栋楼的所有平面图

4

必做

设计

5

7*

三维绘图（*）

1．三维显示

2．创建立体模型

3

必做

验证

1

8*

IMAGIS平台使用（*）

IMAGIS平台安装与启动

2

必做

验证

1

9*

IMAGIS操作（*）

1．二维平面操作

2．三维立体操作

4

必做

验证

1

十六、《ArcViewGIS应用》实验教学大纲

序号

实验项目名称

实验内容

学

时

实验要求

实验类型

每组人数

1

ArcViewGIS入门

1．启动ArcView并创建一个空Project；

2．了解Project是如何组织它的不同文档的；

3．创建一个View并添加Theme,了解常用的菜单、按钮和工具，熟悉View中的目录如何组织不同的Theme；

4．退出ArcView

6

1

必

必做

验证

1

2

空间数据输入与管理、地图制图

1．屏幕数字化

2．增加事件专题

3．利用ViewProperties中的Projection进行地图投影改变

4．利用ProjectionUtiltity进行投影定义和重新投影

5．输入属性数据

6．表格关联和连接

7．属性数据的分类和计算

8．地图输出设计

3

必做

验证

1

3

矢量数据操作与分析

1.缓冲区分析

2.叠加分析

3.数据聚合

4.数据裁剪

5.距离量测

6

2

必

必做

验证

1

4

栅格数据分析

1．局部运算、邻域运算

2．分带运算

3．自然距离量测

4．最小累积成本距离量测

6

2

必

必做

验证

1

5

地形制图与分析

1．利用数字高程模型进行地形制图与分析

2．视域分析

3．不规则三角网的建立与显示

6

2

必

选做

验证

1

6

空间插值

1．用AvenueScript脚本程序进行趋势面分析

2．用IDW法进行空间插值

3．用两种薄板样条函数进行插值并比较

4．用AvenueScript脚本程序进行普通克里金法插值

6

1

必

选做

验证

1

7

综合应用

利用ArcViewGIS的空间分析方法分析某区域的资源、环境、社会等领域的某一现象或是问题，例如，确定某一生物的生境；地下水的脆弱性分析；土地适宜性分析；某一经济开发活动的选址分析等。

4

必做

综合

1

十七、《空间数据库》实验教学大纲

序号

实验项目名称

实验内容

学

时

实验要求

实验类型

每组人数

1

地理数据库创建

建立新的地理数据库，对象，要素数据集，要素类并导入数据

2

必做

验证

1

2

建立子类和属性域，关系类，注记

在地理数据库下建立子类和属性域，关系类，注记

3

必做

验证

1

3

拓扑编辑

对新建的地理数据库Geodatabase进行要素编辑，建立拓扑以及拓扑错误检查，重建拓扑

3

必做

验证

1

4

几何网络构建

利用已有的要素类建立几何网络，并对几何网络的属性进行设置，进行简单的几何分析

3

必做

验证

1

5

综合练习

建立一个完整的确空间数据库，包含数据集，要素类、几何网络等数据库的基本数据。

4

必做

综合

1

十八、《RS与GIS综合》实验教学大纲

序号

实验项目名称

实验内容

学时

实验要求

实验类型

每组人数

1

地理信息资源的检索与利用

1．利用Google和XX等搜索引擎进行地理信息检索；

2．地理信息专业中外文电子文献数据库的检索与查询；

3．国内外著名RS、GIS与GPS专业论坛的查找与登录；

4．国内外地理信息专业网上精品课程的检索与学习；

5．根据个人学术兴趣，撰写本专业某领域最新前沿发展情况综述性报告一份。

2

必做

验证

1

（独立完成）

2

专业软件相关功能学习

根据学术兴趣和学术需要，选择某一种专业软件（遥感软件、GIS软件、GPS软件均可，任选其一），利用软件自带的用户学习指南以及样本数据，完成相关软件功能的学习，并提交软件学习报告（如：

GISanalysiswithArcInfo等）。

2

必做

验证

1或者5-8

（独立完成或团队完成）

3

应用图形化的建模方法分析空间问题

根据课堂提供的案例和实际数据，应用图形化的建模方法，设计解决方案，分析空间问题，包括：

1．应用ArcGISModelBuilder分析空间问题；

2．应用ERDASSpatialModeler分析空间问题

3

必做

设计

1

（独立完成）

4

遥感、GIS与GPS综合应用项目

结合所学的专业知识，设计一个遥感、GIS与GPS综合应用的项目，并撰写详细的项目计划书（中英文均可，计划书内容应包括：

目标、方法、数据来源、软硬件选择、时间进度、资金预算等），并在进行数据采集、处理和分析的基础上，进行项目口头报告（PPT演示）和现场答辩。

3

必做

综合

5-8（团队完成）

十九、《GIS集成原理》实验教学大纲

序号

实验项目名称

实验内容

学时

实验要求

实验类型

每组人数

1

空间数据和属性数据的集成