一、课程名称
1．中文名称：交通地理信息系统
2．英文名称：Geography Information System – Transportation
二、课程概况
课程类别：专业学位课 学时数： 32 学分数：2
适用专业：交通运输 开课学期：第一学期
开课单位：交通运输学院
三、大纲编写人：刘涛
四、教学目的及要求
培养具有严谨的科学作风、具有创新精神和实践能力的，德、智、体全面发展的，具有扎实的交通知识、计算机科学技术、空间信息技术，能以采集的交通数据（包括图形和图像）为信息资源，运用现代系统理论、制图技术、计算机技术，在交通领域从事与地理信息系统有关的设计、应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。
本专业学生在牢固掌握数理基础和外语基础上，系统学习计算机科学、交通信息处理技术和地理信息系统的基础理论和知识，接受系统开发技能和应用方法的锻炼，具备一定的系统开发、维护和管理能力以及用地理信息系统从事交通领域科学研究、工程开发和业务管理的能力。
五、课程主要内容及先修课程
课程主要内容：
第1章 绪论
1.1 GIS-T概述
1.2 GIS-T研究范畴
1.2.1 GIS-T的理论体系
1.2.2 GIS-T的关键技术
1.2.3 GIS-T的典型应用
第2章 交通数据采集
2.1 道路基础数据采集
2.1.1 道路基础数据传统采集方法
2.1.2 车载移动测量技术
2.1.3 车载近景摄影测量
2.1.4 车载激光三维扫描
2.1.5 车载路面检测与测量
2.2 动态交通信息获取
2.2.1 动态交通信息传统获取方法
2.2.2 基于浮动车的交通信息获取
2.2.3 基于低空平台的动态交通信息获取
2.3 动态交通信息获取技术展望
2.3.1 移动通信
2.3.2 无线射频识别(RFID)
2.3.3 平流层飞艇
第3章 交通数据处理
3.1 道路交通基础信息提取
3.1.1 交通标线检测
3.1.2 交通标志的检测与识别
3.2 基于浮动车数据的交通信息提取
3.2.1 地图匹配
3.2.2 动态交通信息提取
3.2.3 浮动车数据和固定检测器交通数据的融合分析
3.3 基于低空遥感平台的多模态交通信息提取
3.3.1 静态交通信息的提取
3.3.2 动态交通信息的提取
第4章 GIS-T数据模型
4.1 GIS-T数据分类及特征
4.1.1 GIS-T数据的分类
4.1.2 GIS-T数据的特征
4.2 节点-弧段模型
4.2.1 交通网络的节点-弧段表达
4.2.2 节点-弧段模型的缺点
4.2.3 非平面数据模型
4.3 线性数据模型
4.3.1 线性参照系统
4.3.2 动态分段数据模型
4.4 导航数据模型
4.4.1 导航数据模型的基本功能组成
4.4.2 基于车道的数据模型
4.4.3 导航数据标准与格式
第5章 移动对象时空分析
5.1 时空GIS
5.1.1 时间地理理论
5.1.2 个体时空数据集的活动时空模式分析
5.1.3 现代通信技术条件人类交互时空模式分析
5.1.4 基于时空GIS的人类交互时空模式分析
5.2 时空行程规划
5.2.1 时空行程规划概念
5.2.2 动态网络时空棱镜
5.2.3 基于多目标优化的时空行程规划
第6章 路径分析
6.1 最短路径分析
6.1.1 最短路径问题
6.1.2 标号最短路径算法
6.1.3 启发式最短路径算法
6.1.4 动态最短路径算法
第7章 路网结构分析
7.1 路网数据的表达与结构分析
7.1.1 多尺度空间数据库
7.1.2 路网数据的多尺度表达(LOD)与结构分析
7.2 路网结构模式的自动识别方法
7.2.1 路网结构模式的分类
7.2.2 路网结构模式的识别方法
7.3 城市路网的自动分级方法
7.3.1 中心性测度理论
7.3.2 城市道路网自动分级
第8章 交通信息时空分析
8.1 交通状态时空相关性分析
8.1.1 交通状态的时序性
8.1.2 基于路网结构的交通数据时空分析模型
8.1.3 基于Kriging方法的交通数据插补
8.2 路网结构和城市交通状态的交互影响
8.2.1 路网结构指标
8.2.2 利用真实数据构建路网结构和交通状态的交互模型
8.3 基于时空相关性的短期交通预测
8.3.1 短期交通预测方法
8.3.2 基于时空相关性的短期交通预测及模型选择
第9章 智能导航与服务
9.1 导航电子地图管理
9.1.1 多尺度导航数据库
9.1.2 导航数据物理存储
9.1.3 导航数据增量更新
9.2 认知导航
9.2.1 认知导航的相关概念
9.2.2 面向自适应路径引导的本体模型
9.2.3 基于自然语言的自适应路径引导
9.3 网络导航
9.3.1 实时交通信息管理
9.3.2 导航电子地图更新
9.3.3 网络导航系统架构
第10章 交通地理信息系统的发展与未来展望
10.1 交通地理信息系统的发展
10.2 交通地理信息系统面对的挑战
10.3 交通地理信息系统未来展望——由静态的过去到动态的未来
先修课程：
C语言程序设计、交通工程学、数据结构
六、课程教学方法
课程教学方法融入多种教学环节，使教学方式灵活多样。
（1）课堂讨论：部分内容采用课堂讨论的方式进行，进一步的讨论加深知识点的理解，有助于发展学生的表达、交流能力。
（2）小组工作：部分章节以小组为单位进行，采用让学生在广泛查阅资料的基础上进行小组讨论，并要求每个小组推荐一名同学，把本小组工作成果展示给大家。
（3）研究性学习：鼓励学生在老师带领下从事参加课题研究，开展研究性学习，在理论研究与实践中，教给学生分析问题、解决问题的方法和思路，使学生在接受知识的过程中增强素质，提高能力。
（4）进行案例教学，突出理论分析中学生的参与性，强调师生的共同探讨与互动。
七、课程考核方式
课程考核方式为考查，通过学生提交软件系统作品或者课程报告来引导学生实践技术或是设计模型与算法，分析具体交通地理信息系统问题，提出思路和方法，实践问题的解决过程，培养学生运用所学基本知识和技能解决实际问题的能力和水平。
八、课程使用教材
李清泉 萧世伦 等著《交通地理信息系统技术与前沿发展》 科学出版社，2012年。
九、课程主要参考资料
谭浩强 著《C语言程序设计》（第三版） 清华大学出版社，2014年。
任福田 著《交通工程学》（第三版） 人民交通出版社，2017年。
严蔚敏 著《数据结构（C语言版）》 清华大学出版社，2007年。
De Maeyer，Philippe 著《Developments in 3D geo-information sciences》 Springer Berlin Heidelberg，2010。