《地理信息系統(tǒng)2》課程教學大綱

《地理信息系統(tǒng)2》教學大綱

一、基本信息課程名稱地理信息系統(tǒng)課程編號ARGE4111英文名稱IntroductiontoGeographicalInformation

Systems課程類型本專業(yè)推薦選修課總學時36其中：理論學時36實驗學時0實踐學時0學分2預修課程《信息技術基礎》適用對象農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、生態(tài)學、環(huán)境科學專業(yè)課程簡介（200字左右）地理信息系統(tǒng)（GIS）既是一門學科，也是一項技術。GIS應用廣泛，是農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、生態(tài)、環(huán)境科學相關專業(yè)人才的必備技能。該課程從GIS基本理論入手，結合農(nóng)業(yè)資源環(huán)境空間分析的案例進行實踐分析。課程內(nèi)容主要包括：GIS基本概念、原理；地理空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的概念、獲取及管理；如何進行與地學、資源與環(huán)境科學等學科專業(yè)有關的空間分析等內(nèi)容。通過本課程的學習能使學生學習與掌握GIS的基本理論和應用技術，為以后在GIS的研究、軟件開發(fā)、GIS在農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、生態(tài)及環(huán)境科學中的應用等方面開展工作打下良好基礎。二、教學目標及任務地理信息系統(tǒng)是面向農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、環(huán)境科學、生物科學、生物技術等專業(yè)本科生的科類方向選修課。通過本課程的學習，使學生系統(tǒng)學習與掌握地理信息系統(tǒng)的概念、組成、類型、功能和數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、更新、查詢檢索、綜合分析和應用、成果輸出等基本知識、基本理論和基本方法，培養(yǎng)學生具備利用地理信息系統(tǒng)技術對資源、環(huán)境、生態(tài)等信息進行綜合處理與分析的基本技能。三、學時分配教學課時分配章節(jié)章節(jié)內(nèi)容講課實驗實踐合計第一章緒論2

第二章地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及其表示6

第三章地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入4

第四章數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換4

第五章空間查詢與空間分析8

第六章地理信息系統(tǒng)的應用模型4

第七章GIS輸出4

第八章GIS

發(fā)展熱點4

合計36

四、教學內(nèi)容及教學要求第1章緒論第一節(jié)

GIS基本概念1.

信息與數(shù)據(jù)2.地理信息與地學信息3.信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)習題要點：掌握GIS的定義及其涉及到的基本概念。第二節(jié)

GIS相關學科1.GIS與地理學2.GIS與地圖學3.GIS與計算機科學4.GIS與遙感5.GIS學科“樹”習題要點：理解GIS與相關學科的關系。第三節(jié)

GIS功能與應用領域1.GIS基本功能2.GIS主要應用領域3.

無處不在的GIS習題要點：掌握GIS的基本功能，了解其應用功能及在本專業(yè)的應用情況。第四節(jié)

GIS構成1.

硬件2.GIS軟件配置3.

數(shù)據(jù)4.GIS人員習題要點：掌握GIS的基本構成及其相互間的關系。第五節(jié)

GIS發(fā)展歷史與趨勢1.

國際GIS的發(fā)展狀況2.

我國GIS發(fā)展3.GIS發(fā)展趨勢習題要點：了解GIS發(fā)展趨勢本章重點、難點：重點：信息、數(shù)據(jù)、地理數(shù)據(jù)、地理信息、信息系統(tǒng)的概念，地理信息系統(tǒng)的主要功能，地理信息系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容。難點：地理信息系統(tǒng)的概念，地理信息系統(tǒng)功能的理解。本章教學要求：掌握地理信息系統(tǒng)的基本概念、GIS的組成與GIS的功能，理解GIS與相關學科的關系，了解GIS的發(fā)展與趨勢。第2章

地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及其表示第一節(jié)

地理空間及其表達1.

地理空間的概念2.

地理信息系統(tǒng)中的地理空間3.

地理空間實體習題要點：理解地理空間的定義、在計算機中地理空間實體的表達。第二節(jié)

數(shù)據(jù)結構1.

數(shù)據(jù)結構2.

矢量數(shù)據(jù)結構3.

柵格數(shù)據(jù)結構4.

矢量、柵格數(shù)據(jù)結構比較與選擇5.

屬性數(shù)據(jù)存儲習題要點：掌握矢量數(shù)據(jù)結構的定義及其類型、柵格數(shù)據(jù)結構的定義及其類型，掌握矢量與柵格數(shù)據(jù)結構的比較。第三節(jié)

地理數(shù)據(jù)的編碼方法1.

編碼的概念和意義2.

柵格結構編碼方法3.

矢量結構編碼方法4.

屬性數(shù)據(jù)編碼方法習題要點：理解柵格數(shù)據(jù)結構的編碼方法（柵格矩陣結構、游程編碼結構、四叉樹結構）、矢量數(shù)據(jù)結構編碼方法（簡單數(shù)據(jù)結構、拓撲數(shù)據(jù)結構）。本章重點、難點：重點：地理空間及其表達，空間數(shù)據(jù)結構，柵格數(shù)據(jù)結構及編碼方法，矢量數(shù)據(jù)結構及編碼方法。難點：柵格數(shù)據(jù)結構及編碼方法，矢量數(shù)據(jù)結構及編碼方法。本章教學要求：理解地理空間及其表達，掌握地理空間數(shù)據(jù)及其特征、空間數(shù)據(jù)結構的類型。理解空間數(shù)據(jù)結構編碼的方法。第3章地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入第一節(jié)

數(shù)據(jù)預處理和分類編碼1.

數(shù)據(jù)預處理2.

數(shù)據(jù)的分類編碼習題要點：GIS數(shù)據(jù)預處理方法，數(shù)據(jù)分類編碼意義和方法。第二節(jié)

空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)輸入及其相互連接1.

地圖的手扶數(shù)字化儀輸入2.

掃描儀輸入3.

其他空間數(shù)據(jù)的輸入4.

屬性數(shù)據(jù)的輸入及與空間數(shù)據(jù)連接習題要點：空間數(shù)據(jù)輸入方法，屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)連接方法。第三節(jié)

數(shù)據(jù)質(zhì)量的檢查、修改與控制1.

數(shù)據(jù)質(zhì)量的問題分析2.

檢查與修改3.

數(shù)據(jù)質(zhì)量控制技術習題要點：數(shù)據(jù)質(zhì)量問題分析，數(shù)據(jù)檢查、修改與質(zhì)量控制。本章重點、難點：數(shù)據(jù)分類編碼意義與方法、空間數(shù)據(jù)掃描輸入方法、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查、修改及質(zhì)量控制。本章教學要求：掌握數(shù)據(jù)分類編碼意義與方法、空間數(shù)據(jù)掃描輸入方法、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查、修改及質(zhì)量控制。第4章

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換第一節(jié)空間數(shù)據(jù)坐標變換1.

幾何糾正2.

投影變換習題要點：理解空間數(shù)據(jù)的幾何糾正、投影轉(zhuǎn)換的定義及其意義。第二節(jié)空間數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換1.

矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換2.

柵格到矢量的轉(zhuǎn)化習題要點：柵格結構與矢量結構相互轉(zhuǎn)換方法本章重點、難點：柵格結構與矢量結構的相互轉(zhuǎn)換算法本章教學要求：理解幾何糾正（仿射變換）、投影轉(zhuǎn)換（正解變換、反解變換、數(shù)值變換），理解空間數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換。第5章空間查詢與空間分析第一節(jié)空間查詢1.

空間查詢的方式2.

空間數(shù)據(jù)查詢種類習題要點：掌握空間數(shù)據(jù)查詢方法。第二節(jié)統(tǒng)計分析1.

統(tǒng)計圖表分析2.

屬性數(shù)據(jù)的集中特征數(shù)3.

屬性數(shù)據(jù)的離散特征數(shù)習題要點：理解GIS的統(tǒng)計分析。第三節(jié)

DEM分析1.DEM

概述2.DEM建立3.DEM應用習題要點：掌握數(shù)字地面模型定義、表示方法，DEM建立方法，了解DEM應用。第四節(jié)疊置分析1.

疊置分析的概念和意義2.

基于矢量數(shù)據(jù)的疊置分析3.

基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析習題要點：掌握空間疊置分析的定義、分類。第五節(jié)緩沖區(qū)分析1.

緩沖區(qū)分析及其作用2.

基于矢量數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)的建立3.

基于柵格的緩沖區(qū)建立習題要點：掌握緩沖區(qū)分析的定義、分析過程。第六節(jié)網(wǎng)絡分析1.

網(wǎng)絡分析的概念2.

網(wǎng)絡的組成3.

網(wǎng)絡分析習題要點：掌握空間網(wǎng)絡分析的定義，了解空間網(wǎng)絡的類型和構成，分析方法。本章重點、難點：重點：空間查詢方法、DEM建立方法、疊置分析方法、緩沖區(qū)分析方法。難點：DEM建立、疊置分析與緩沖區(qū)分析方法、網(wǎng)絡分析等。本章教學要求：掌握空間查詢、統(tǒng)計方法、數(shù)字地面模型、空間疊置分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡分析的定義，分析方法，了解各種空間分析的應用。第6章地理信息系統(tǒng)的應用模型第一節(jié)

GIS應用模型概述1.GIS應用模型的分類2.GIS應用模型的構建習題要點：GIS應用模型分類與模型構建方法。第二節(jié)

適宜性分析模型1.

模型介紹2.

應用實例習題要點：適宜性分析模型概念、構建與應用。第三節(jié)

發(fā)展預測模型1.

模型介紹2.

應用實例習題要點：發(fā)展預測模型概念、構建與應用。第四節(jié)

位址選擇模型1.

模型介紹2.

建模步驟習題要點：位址選擇模型概念、構建與應用。第五節(jié)

交通規(guī)劃模型（略）第六節(jié)

地學模擬模型1.

模型介紹2.

土壤侵蝕模型介紹習題要點：地學模擬模型概念，土壤侵蝕模型構建。第七節(jié)

專家系統(tǒng)概述1.

專家系統(tǒng)概念2.

專家系統(tǒng)構成3.

專家系統(tǒng)工作一般原理習題要點：專家系統(tǒng)概念、構成、工作原理。本章重點、難點：GIS應用模型概念、適宜性分析模型、發(fā)展預測模型、地學模擬模型。本章教學要求：掌握GIS

應用模型概念，掌握適宜性分析模型、發(fā)展預測模型、位址選擇模型、地學模擬模型的概念及構建方法，了解專家系統(tǒng)概念、構成、工作原理。第7章

GIS輸出第一節(jié)

GIS輸出概述1.GIS產(chǎn)品的輸出形式2.GIS輸出設備習題要點：掌握常用的空間信息輸出形式與設備。第二節(jié)GIS與地圖制圖1.

地圖的定義及其基本特征2.

地圖的構成要素3.

地圖的分類4.

地圖的簡要制作過程習題要點：掌握地理信息系統(tǒng)輸出產(chǎn)品類型：地圖、圖像、統(tǒng)計圖表、數(shù)字地圖。本章重點、難點：掌握常用的空間信息輸出形式與設備。本章教學要求：掌握空間信息輸出形式與設備，掌握地理信息系統(tǒng)輸出產(chǎn)品類型，了解計算機地圖制圖與GIS。第8章

GIS

發(fā)展熱點第一節(jié)

3S

集成1.3S集成概念2.3S

相互作用習題要點：掌握3S集成的概念，理解3S相互作用。第二節(jié)

GIS

與

RS

結合1.GIS與遙感結合的必要性2.GIS與遙感結合的途徑3.

案例分析習題要點：RS和GIS結合的意義和途徑。第三節(jié)

GIS

與

GPS

結合1.GIS與GPS集成的系統(tǒng)結構模型2.GIS與GPS結合的形式3.

案例分析習題要點：GIS和GPS集成的形式。第四節(jié)

WebGIS1.分布式GIS2.Web技術3.WebGIS與一般GIS相比特點4.WebGIS實現(xiàn)技術習題要點：了解WEBGIS的定義、WEBGIS實現(xiàn)技術、應用前景。本章重點、難點：3S集成的概念、意義、途徑，WebGIS定義與實現(xiàn)技術。本章教學要求：掌握3S集成的概念、意義、途徑，了解WebGIS及其實現(xiàn)技術。

五、考核方式及要求采用期末考試與平時成績相結合的方式考察學生本課程教學內(nèi)容理解掌握的程度，其中期末考試占總成績70％，作業(yè)、出勤總和占總成績30％。

六、推薦教材及教學參考書教材：《農(nóng)業(yè)資源信息系統(tǒng)》（第二版），王人潮主編，中國農(nóng)業(yè)出版社，2009年，標準書號：ISBN9787109138469?！兜乩硇畔⑾到y(tǒng)》（第三版），黃杏元、馬勁松、湯勤等編著，高等教育出版社，2008年，標準書號：ISBN9787040228779。參考書：《地理信息系統(tǒng)》（第2版），湯國安等編著，科學出版社，2010年，標準書號：ISBN9787030278180?！兜乩硇畔⑾到y(tǒng)導論》，陳述彭，魯學軍，周成虎編著，科學出版社，2000年，標準書號：ISBN7-03-006991-9?！?/p>