课程一

GIS 与Python基础入门

课程大纲

l  掌握ArcGIS10.4安装方法和常见问题解决办法、设定ArcGIS自带的Python环境。

l  了解以及掌握桌面软件ArcGIS Desktop的特点及其基本使用方法。

l  了解Python在GIS中的应用场景以及基本应用方法。

l  介绍Python开发环境以及运行环境，能够初步编写自己的小脚本。

课程二

Python入门基础

课程大纲

l  Python入门，了解Python是什么？能够做什么？

l  分析及可视化示例：对地震数据进行分析并且进行二维及三维可视化的示例。

l  数据处理示例：对空间数据以及属性数据的处理基本流程。

l  安装自定义包：学会使用pip在线以及离线安装扩展包。

l  Python IDE（开发工具）的设置以及使用。

课程三

Python语法入门（上）

课程大纲

l  掌握Python基础语法。

l  常量、变量的定义、数学及逻辑运算方法、表达式。

l  流程控制语句：条件分支、循环。

l  函数定义以及返回值。

l  面向对象的实现，包括类的定义，继承和调用。

课程四

Python语法入门（下）

课程大纲

l  掌握Python标准数据结构的用法。

l  列表、元组和字典的意义和用法。

l  时间和日期函数的处理和应用。

l  不同格式文件的读写。

案例及操作

测绘行业应用案例：

测绘行业是对空间数据需要处理的最多的行业之一，特别是矢量数据的生产和制作，所以急需采用脚本进行批处理以实现自动化。

针对此需求，本案例讲解如何通过Python进行数据的批处理操作流程，包括如下内容：

1、 矢量数据的生产、处理、检验、入库、导出等批处理操作。

2、 利用脚本对点、线、面数据的分割、合并、扫描、预览、分类处理等批量处理。

3、 位置、地址、经纬度等文本类型的数据与空间数据的相互转换。

4、 利用地理编码，实现文本数据的空间上图，并且进行属性专题可视化和空间专题可视化。

地震应急行业应用案例：

地震是最具有破坏性的自然灾害。对地震的数据快速处理以及可视化成图，一直是应急行业的关注主要工作之一。地震专题图包括表示地震分布的震中分布图、表示地震破坏程度的地址烈度区划图、表示地震结构的地震构造图以及地震台站的数据监控图等。

本案例主要通过地震数据监测，开始实行地震数据的可视化以及分析统计信息，主要包括如下内容：

1、 获取全球地震数据，并且对地震数据进行分析以及二三维可视化示例。

2、 利用ArcGIS与Python联合进行按区域统计以及分析。

课程五

利用arcpy进行GIS矢量数据处理

课程大纲

l  解读ArcGIS中对于要素数据的空间结构以及属性结构，学会如何处理矢量空间数据。

l  了解arcpy的功能和作用。

l  使用arcpy处理空间数据入门：游标的概念、使用模式和基本思想，如何使用游标来处理数据。

l  使用数据游标来处理空间数据：空间与属性的查询游标、编辑游标的使用。

课程六

利用arcpy进行GIS栅格数据处理以地图可视化

课程大纲

l 了解ArcGIS中栅格数据的结构，学会如何使用arcpy处理栅格数据。

l  简介numpy包，结合numpy包对ArcGIS中的栅格数据进行处理。

l  学会使用arcpy进行快速制图以及地图配置和输出。

l  利用arcpy结合ArcGIS的制图表达，实现自动化制图。

课程七

利用arcpy进行空间分析

课程大纲

l  学会使用arcpy进行矢量数据的空间分析，包括缓冲、叠加、裁切等分析。

l  学会使用arcpy对栅格数据进行空间分析，包括提取分析和统计分析。

l  学会使用arcpy调用ArcGIS Toolbox实现复杂空间分析以及流程定制。

l  学会利用arcpy实现空间属性联合分析以及可视化。

课程八

Python与ArcGIS联合应用

课程大纲

l  学会使用arcpy制作自定义的ArcGIS Desktop工具和工具箱，掌握桌面软件与Python交互的方法。

l  学会使用ArcGIS Desktop与Python第三方包联合实现空间属性联合分析。

案例及操作

国土行业案例：

通过开展土地调查、土地规划、耕地后备资源等各类土地基础数据，以及相关社会经济、人口等数据的空间一体化整合与数据挖掘分析可以生产制作（包含但不限于）系列专题数据及相关图件，从地域角度来看，包含国家级、区域级、省级专题图件；从表达要素来看，包含单要素、混合要素专题图；从行业来看，涉及到土地调查、衍生行业及其他行业专题图；从专题图类型来看，包含要素分布图以及社会经济统计图等。

本案例针对以上需求，讲解如何通过Python和Arcpy制作以及批量制作各种专题图，包括如下内容：

1、 各种专电子专题、专题挂图、统计图表、复合型专题图等的可视化以及输出。

2、 批量实现地图的制作和输出。

水利、环保行业案例

空气质量和水、声等污染近些年来广受关注，需要环境监测工作者对大气、水环境等污染事故实施快速有效的应急监测，及时了解、掌握污染物质的种类、浓度分布、影响范围及发展态势，为政府应急处置决策提供技术支撑。

本案例针对以上需求，讲解如何通过Python实现全国PM2.5空间质量数据的快速获取、处理以及制作。主要包括如下内容：

1、 快速获取全国重点城市的空间质量数据。

2、 快速制作属性专题图和空间专题图。

课程九

开源GIS框架GDAL/OGR的Python编程

课程大纲

l  介绍利用Python对开源GIS工具包GDAL/ORG的安装。

l  Python对GDAL/OGR编程以及使用：包括OGR的矢量数据结构、查询编辑功能的实现。

l  利用GDAL/ORG的Python API实现矢量以及栅格数据的空间分析。

课程十

Python的其他地图类可视化工具包简介

课程大纲

l  在线地图可视化工具包ArcGIS Python API简介。

l  利用ArcGIS Python API实现地图可视化以及数据分析。

l  在线地图可视化工具包Folium的使用：Python + Leaflet.js。

l  利用Folium实现地图可视化以及数据分析。

l  简介Python第一可视化包matplotlib以及在地理可视化上的应用及方法。

课程十一

基于Python的GIS高级分析实现

课程大纲

l  高级空间分析与空间统计学基础：介绍空间分析与空间统计学的一般基础知识，包括空间聚类的算法与应用、空间相关性的多种算法比较以及适用范围。不同算法中P值和Z得分的概念与意义。

l  利用Python对空间分布模式与趋势演变（时空一体）模型的进行识别。

l  利用Python对空间点模式进行分析及应用：样方分析、方向分布、中心及中位数、冷热点、密度、聚类等多种分析技术的简要介绍与应用说明。

课程十二

Python其他重要的工具包简介

课程大纲

l  介绍Python领域中一些重要实用的工具包信息，包括：

l  地理编码工具包：geocoder        数据清洗以及处理工具包：pandas

l  可视化工具包：matplotlib、Seaborn、geoplotlib等

l  爬虫工具包：Urllib、Scrapy、nutch等。

l  图形图像处理包：Pillow(PIL)     Web开发包：flask、django等。

案例及操作     

规划、交通行业案例

如何正确识别拥堵地区、路段和热点，并且分析其产生的根源和发展的态势，是城市交通研究部门的一项重要的工作。

本案例针对以上需求，利用GPS数据对城市交通特征进行识别以及不同时段的切片统计，来对城市交通情况进行宏观和微观情况下的分析，案例包括如下内容：

1、利用GPS数据进行城市交通热区分析。

2、利用城市不同时间切片，对城市热区的数据进行对比分析。

3、对城市不同区域不同时间段的车流量、行车速度、拥堵情况等信息进行定性以及定量的分析，并且能从多个维度来反应整个城市的交通状况。

疾控卫生行业案例

疾病统计是指对各类疾病发生和流行的频度及数量特征进行的统计，疾病统计指标的动态分析也是评价医疗卫生工作质量和考核病伤防治措施效果的一种重要分析方法。

本案例主要针对以上需求，利用Python和ArcGIS对疾控卫生中的各项指标进行统计和可视化，包括如下内容：

1、以伦敦霍乱疫情为例，实现的分区识别分析。

2、以太湖流域的伤寒病例为例，实现病源追溯和分布方向分析。

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