《空间数据结构》课程教学大纲.docx

《空间数据结构》是一门专为地理信息科学专业学生设计的必修课程，旨在培养学生解决地理空间问题的程序设计能力和理解空间数据在计算机中的表示方法。课程内容涵盖通用数据结构和空间数据结构两大部分，结合实际应用背景，通过理论讲解和实验实践，使学生掌握数据结构和算法的运用。 课程的基础内容包括线性表、栈和队列、字符串、数组和广义表、树和二叉树、图等通用数据结构，以及查找和排序算法。其中，重点教授各种数据结构的存储表示、实现算法，如线性表的顺序存储和链接存储、栈的链接存储、队列的链接存储、字符串的模式匹配、数组和对称矩阵、三角矩阵、稀疏矩阵的压缩存储、二叉树的遍历等。同时，强调查找算法中的顺序查找、二分查找、分块查找，以及排序算法中的二分法插入排序、冒泡排序、希尔排序、快速排序等。 在空间数据结构部分，课程会深入探讨矢量数据结构（如线与多边形的矢量算法）、栅格数据结构（行程编码和四叉树的栅格属性查询算法、栅格面积计算算法）、空间索引算法（四叉树向量数据索引方法、莫顿排序栅格数据索引方法）。这些内容是地理信息系统中处理地理空间数据的关键技术，对于理解和处理地理空间数据至关重要。 课程的教学要求学生不仅掌握基本概念和术语，还要能运用所学知识解决实际问题。例如，学生需要理解数据结构的逻辑结构、存储结构和运算，掌握算法描述和分析，熟悉各种数据结构的抽象数据类型定义，以及它们的存储和实现方法。同时，学生还需要通过实验环节，提升编程能力，实现所学算法。 《空间数据结构》课程是一门理论与实践相结合的课程，它为地理信息科学专业的学生提供了扎实的数据结构和算法基础，为他们后续学习和从事地理信息领域的研究和开发工作打下了坚实的基础。