ArcGIS空间数据处理、空间分析与制图；PLUS模型和InVEST模型的原理，参量提取与模型运行及结果分析；土地利用时空变化以及对生态系统服务的影响分析

第一章 理论基础与软件介绍

1、概念界定与理论基础

土地利用

多情景模拟

生态系统服务

2、地理数据简介

地理数据库:

文件地理数据库:保存在文件系统文件夹中的多种类型的 GIS 数据集的集合;

个人地理数据库:在 Microsoft Access 数据文件中存储和管理的 ArcGIS 地理数据库的原始数据格式

栅格数据：由按行和列（或格网）组织的像元（或像素）矩阵组成，其中的每个像元都包含一个信息值。栅格可以是数字航空像片、卫星影像、数字图片或甚至扫描的地图。

矢量数据:存储地理要素的几何位置和属性信息的非拓扑简单格式,地理要素通过点、线或面（区域）来表示。

表格数据:

3、ArcGIS空间数据处理与分析介绍与实践

ArcGIS平台简介

ArcGIS常用坐标系

ArcGIS空间数据处理及转换

ArcGIS空间分析

ArcGIS制图技巧

4、PLUS模型和InVEST模型介绍及安装

PLUS版本介绍，安装；

PLUS软件界面，常用功能介绍；

InVEST版本介绍，安装；

InVEST软件界面，常用功能介绍；

过去踩过的那些坑—常见错误和使用注意；路径问题等

第二章 数据获取与制备

1、土地利用数据

土地利用数据集介绍及获取方法

土地利用数据集选取

土地利用数据预处理：影像拼接、裁剪、重投影等

2、驱动因子数据

气候环境数据

社会经济数据

3、不同类型数据制备方法与实践

栅格数据处理：

栅格影像拼接、裁剪、重投影及重采样等处理；

基础地理信息数据处理及空间分析：

欧氏距离算法介绍与分析

密度分析算法介绍与分析

地形因子提取

坡度、坡向、地形起伏度、山体阴影等地形因子提取的原理与方法

土壤因子数据提取

属性表的编辑与导出

连接表的属性

重分类：多种可对输入像元值进行重分类或将输入像元值更改为替代值的方法

查找表：通过在输入栅格数据表中查找另一个字段的值来新建栅格

气象因子数据处理:

站点数据下载及提取

插值分析：反距离权重法（inverse distance weighting，IDW）、自然邻域法、趋势面法和样条函数法等方法对气象站点数据插值分析；

NetCDF 数据处理：根据 NetCDF 文件创建栅格图层

栅格数据的转换方法

第三章 土地利用格局模拟

1、PLUS模型原理

基于土地扩张分析策略的规则挖掘框架

基于多类型随机斑块种子的CA模型

2、PLUS模型构建及精度验证

土地利用扩张分析

模拟参数设置

（1）限制区域

（2）领域效应

（3）转化成本

（4）领域权重

（5）土地利用需求

利用Markov模型来预测完成。

式中：St、St+1为t、t+1时期土地利用，Pij为转移概率矩阵，n为土地利用类型。

模型精度验证

总体精度（overall accuracy）

Kappa系数

3、不同情景下横断山区土地利用格局模拟

自然发展情景下土地利用模拟

生态保护情景下土地利用模拟

经济发展优先情景下土地利用模拟

第四章 生态系统服务评估

1、InVEST模型原理与模块

2、产水服务

数据需求与制备：

3、土壤保持

数据需求与制备：

4、碳储量

数据需求与制备：

5、生境质量

数据需求与制备：

第五章 时空变化及驱动机制分析

1、土地利用时空变化分析

土地利用结构变化分析

土地利用动态度分析

土地利用转移矩阵分析

土地利用标准差椭圆分析

2、空间自相关 (Global Moran's I) (Spatial Statistics) 分析原理与实践

3、高/低聚类(Getis-Ord General G)分析 的工作原理与实践

使用 Getis-Ord General G 统计可度量高值或低值的聚类程度。

4、归因分析

地理探测器原理

地理探测器模块安装与介绍

因子检测

交互探测

第六章 论文撰写技巧及案例分析

1、科技论文结构

介绍摘要、绪论、方法、结果、讨论、结论的写作要点

2、科技论文图表规范

3、论文投稿技巧分析

4、SCI论文案例分析

5、模型应用可拓展方向

InVEST实践及在生态系统服务供需、固碳、城市热岛、论文写作等实际项目中的具体应用

不论您是小白亦或是已经能够成功运行InVEST模型生成结果，您可以自由选择课程内容，如果您是小白老师手把手教您，如果您已经是InVEST模型熟悉者，已经为您准备了结合实际项目内容以及通过模型进行高质量的论文重现，还有很重要的一点结合InVEST模型的论文写作经验、技巧以及针对参会者本身的论文写作进行交流指导。

第一部分 完善基础 ArcGIS工具在InVEST模型中的应用1.ArcGIS操作界面、辅助模块及其他辅助软件介绍；

2.ArcGIS数据形式与数据格式、数据格式之间的相互转换；

3.新地图要素的创建、数据加载、数据层操作与保存等；

4.数据属性表的编辑与查询；

5.投影/坐标系统基础；

6.投影系统处理策略；

7.投影系统的查看及转换方法；

8.各种格式空间数据的剪裁、拼接及提取；

9.矢量数据、删格数据的符号化；

10.专题图制作；

11.图层运算与叠加分析方法；

12.缓冲区分析技术；

13.插值技术；

14.水文分析：提取流域、子流域和水系图

第二部分

1.InVEST模型简介及安装；2.InVEST模型前期数据的收集与处理：在GIS软件中实现。

第三部分1.产水模型原理

数据需求：土壤的最大根系埋藏深度，年降水量，植物可利用水量，年平均潜在蒸散发，土地利用/覆被，流域，次流域，生物物理系数表等。2.产水模型实践操作：以全国产水服务为例

3.土壤保持模型原理

流域土壤侵蚀和坡面径流泥沙淤积是决定径流含沙量的自然过程。集水区尺度的泥沙动力学过程的影响因素主要包括气候（尤其是降雨强度），土壤，地形地貌，植被，及农业生产大坝修筑和运营等人类活动。河流泥沙的主要来源包括流域地表侵蚀。

4.土壤保持模型实践操作：以全国土壤保持服务为例

5.氮磷输出模型原理

在模型中，以径流中养分污染物的清除能力来估算植被和土壤对水质净化的贡献。使用产水、土地利用、养分的加载和过滤以及水质标准等数据来确定当前和将来的土地利用情况的养分持留能力。

6.氮磷输出模型实践操作：以全国氮磷削减服务为例

第四部分1.生物多样性生境质量模型原理

HRA模型可以整合有关生境暴露在每一个压力源的信息及其暴露后果的信息来以单个栅格和分区域规模形式估计和生产出生境风险图。

2.生物多样性生境质量模型实践操作：以全国生物多样性维持服务为例

3.固碳模块的操作与应用

4.城市热岛缓解（降温）模块的操作与应用

5.InVEST常用数据下载、常用参数的提取与处理，例如DEM、蒸散（ET）、径流、土壤深度等第五部分1.InVEST模型在生态保护红线政策及保护优先区甄选项目中的应用及论文写作

生态保护红线政策、保护优先区甄选、自然保护区调整及其他相关项目，均需要在对区域的生态系统服务进行评估的基础上，进一步分析各生态系统服务指标的空间分布与数量特征，揭示各指标的权衡与协同关系；甄选其热点分布区域，将各指标的热点区域进行空间叠加分析，最终得出项目区域的优先保护与管理对策。

2.InVEST模型在生态保护与修复效益评估项目中的应用及论文写作重大生态保护与修复工程、保护与开发项目等生态政策的制定，如退耕还林政策、生态保护政策、自然保护区调整等，均需要提前对项目实施后的生态效益进行预测。通过情景构建的方法，对不同保护对策或建设路径的生态系统服务成效进行评估与权衡，从而得出最优化的保护与开发对策。

3.InVEST模型在生态系统服务供需、碳中和等领域和政策上的具体应用

生态系统服务供需关系是优化国土空间格局的重要举措，是实践“绿水青山就是金山银山”的重要抓手。优化国土空间格局，即是通过优化生态系统布局，提高生态系统服务供给，协调供给与需求之间的矛盾，在适当的尺度上实现供需平衡。此外，绿水青山转化为金山银山的重要前提，是要弄清绿山青山的供给者（供给区域）、消耗者（消耗区域）及其相互关系。揭示生态系统服务的供需耦合特征，是实践“绿水青山就是金山银山”的重要突破口。尤其是当前亟待解决的“碳中和”目标，更需要对生态系统固碳服务的供给和需求进行正确的量化与空间化。

特点及要求：

1.与实例项目相结合

2.进行经典论文重现

3.指导讲授论文写作方法

4.自备电脑

InVEST实践与进阶及在生态系统服务供需、固碳、城市热岛、论文写作等实际项目中的应用

基于“PLUS模型+”生态系统服务多情景模拟预测实践技术应用