地球系统科学课程教学大纲.docx

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1、地球系统科学课程教学大纲课程编码：12024007课程性质：专业主干课学时数：36学分数：2考核方式：考查制定日期：2005年课程名称：地球系统科学/ Earth System Sc ience课程类型：专业选修课适用范围：05地理信息系统其中：试验/实践学时：课外学时：先修课程：自然地理学、地理信息系统、遥感概论制定单位：广州高校地理科学学院审核者：夏丽华执笔者：千怀遂一、教学大纲说明（一）课程的地位、作用和任务地球系统科学以全球性、统一性的整体观和系统观，从多种时空尺度争论地球的整体行为，其理论的构建，将使人类更好地熟悉所赖以生存的环境，更有效地防止和掌握可能突发的灾难对人类所造成的损害，

2、更有利于人类与地球的和谐进展。该学科是在全球变化、地理信息科学和可持续进展等领域深化争论和不断拓展的基础上进展起来的一门新兴学科，本课程以专业选修课的形式，向同学介绍地球系统科学的形成与进展及其基本概念、基本理论和基本方法，并使同学了解其在全球变化、生态环境、资源开发、土地采用、管理决策、灾难防治等方面的应用。（二）课程教学的目的和要求通过本课程的教学，让同学：1）树立地球系统科学争论的整体观和系统观，了解地球系统科学的多时空尺度，并理解只有更好地熟悉人类所赖以生存的环境，才能更有效地防止和掌握可能突发的灾难。2） 了解可持续进展的内涵是以资源的可持续采用和良好的生态环境为基础，以经济可持续进

3、展为前提，以谋求社会的全面进步为目标。3）初步了解地球系统科学争论中的遥感和地理信息系统技术，学会常用遥感图像处理软件的基本操作，能够初步运用地理信息系统技术进行空间数据的基本分析工（三）课程教学方法与手段课程的主要教学方法包括课堂讲授与自学争论。课堂讲授部分全部使用多媒体技术授课。（四）课程和其它课程的联系本课程的先修课程包括自然地理学、地理信息系统、遥感概论，并要求同学具有肯定的数学基础。（五）教材与教学参考书教材：毕思文，地球系统科学导论，科学出版社，2004年第一版。教学参考书：刘本培、蔡运龙主编，地球科学导论，高等教育出版社，2000年第一版。张兰生、方修琦、任国玉，全球变化，高等教

4、育出版社，2000年第一版。王建主编，自然地理学，高等教育出版社，2001年。二、课程的教学内容、重点和难点（一）教学内容第1章绪论1.1 人类面临全球性的重大问题1.2 地球系统的全球化1. 3地球系统科学与可持续进展1.4 地球系统科学与传统地球科学1.5 国内外争论现状第2章地球系统科学特征与趋向1.6 科技十大领域进展趋势1.7 科技进展面临的十大挑战2. 3地球系统科学七大特征2.4 地球系统科学五大趋向第3章地球系统科学的概念2.5 地球系统科学争论思路3. 2地球系统科学基本概念3. 3地球系统科学基本框架4. 4地球系统科学时间尺度5. 5地球系统科学争论步骤第4章 地球系统科

5、学的方法论5.1 全球及区域信息猎取6. 2海量信息处理和分析4. 3地球系统模型第5章 地球系统的连续动态系统5. 1线性动态地球系统5. 2非线性动态地球系统5. 3轨道、暂态、定态7. 4地球系统的稳定性7.1 吸引子与目的性7.2 周期运动与回归性7.3 地球系统的分岔7.4 地球系统的突变5. 9连续混沌6. 10过渡过程特性第6章地球系统的离散动态系统6.1 离散映射与离散动力学6.2 离散混沌6.3 几种自动器网络模型7. 4遗传算法第7章地球系统的随机性7.1 随机过程与随机涨落8. 2随机网络模型第8章地球系统的自组织8.1 自组织与他组织9. 2两种有序原理8.3自组织理论

6、8.4自组织的几种形式第9章地球系统的简洁巨系统9.1简洁系统与简洁巨系统9. 2燧一一简洁巨系统的基本概念10. 3数学模型第10章地球系统的简单巨系统10.1关于简单性10. 2把简单性当作简单性处理10.3开放的简单巨系统10. 4从定性到定量综合集成方法10. 5综合集成研讨厅体系第章地球系统科学子系统与学科分支11. 1行星系统11. 2地核和地幔系统11. 3岩石圈系统11.4水圈系统11. 5大气圈系统11. 6生物圈系统11.7地球系统科学学科分支第12章地球系统各圈层相互作用12. 1多体系统动力效应12. 2非完整系统动力效应12. 3变质量系统动力效应12. 4碰撞动力系

7、统效应12. 5破坏动力系统效应12. 6流体动力系统效应13. 7极端动力系统效应14. 8爆炸（发）动力系统效应第13章 地球系统的数字表达一一数字地球13.1数字地球提出的背景13. 2数字地球争论方法13. 3数字地球原型一一地球系统13.4地球系统场理论基础15. 5数字地球物理模型13.6数字地球力学模型13. 7数字地球数学模型13.8数字地球信息模型13.9数字地球信息猎取技术与模拟13. 10数字地球空间信息基础设施13. 11数字地球技术方法（二）教学重点和难点本课程的教学重点主要包括地球系统科学的方法论、地球系统的简洁巨系统、地球系统的简单巨系统、地球系统各圈层相互作用以

8、及地球系统的数字表达，难点在于地球系统的连续动态系统、地球系统的离散动态系统、地球系统的随机性以及地球系统的自组织。三、学时安排教学内容各教学环节学时安排采纳何种多媒体教学手段章节主要内容讲授试验争论习题课外其它小计第1章绪论11CAI课件第2章地球系统科学特征与趋向11CAI课件第3章地球系统科学的概念11CAI课件第4章地球系统科学的方法论33CAI课件第5章地球系统的连续动态系统44CAI课件第6章地球系统的离散动态系统44CAI课件第7章地球系统的随机性33CAI课件第8章地球系统的自组织33CAI课件第9章地球系统的简洁巨系统33CAI课件第10章地球系统的简单巨系统33CAI课件第11章地球系统科学子系统与学科分支44CAI课件第12章地球系统各圈层相互作用44CAI课件第13章地球系统的数字表达一一数字地球22CAI课件合计3636