《地理信息系統(tǒng)概論》教學(xué)大綱

1、教學(xué)大綱課程名稱：地理信息系統(tǒng)概論系 別：土木建筑系 教師姓名：孫微 職稱：助教 授課班級：地信2011 銅陵學(xué)院地理信息系統(tǒng)概論教學(xué)大綱課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課（必修） 課程代碼： 總學(xué)時：34 學(xué)分：2適用專業(yè)：地理信息系統(tǒng) 考核方式：考試課先修課程：地圖學(xué)一、 課程的地位、性質(zhì)與任務(wù)地理信息系統(tǒng)（GIS）是集計算機科學(xué)、地理科學(xué)、測繪學(xué)、遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、空間科學(xué)、信息科學(xué)、管理科學(xué)等學(xué)科為一體的新興邊緣學(xué)科。它從20世紀60年代問世，至今已經(jīng)跨越了40多個春秋，卻始終發(fā)展迅猛。地理信息系統(tǒng)不但與全球定位系統(tǒng)（GPS）和遙感（RS）相結(jié)合，構(gòu)成三S集成系統(tǒng)，而且與CAD、多媒體、通信、因特網(wǎng)

2、、辦公自動化、虛擬現(xiàn)實等多種技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成了綜合的信息技術(shù)。地理信息系統(tǒng)概論作為全國高等學(xué)校地理類專業(yè)公共核心課程，主要介紹了地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論、技術(shù)體系及其應(yīng)用方法。通過本課程的學(xué)習(xí)，可以讓地理類專業(yè)的學(xué)生掌握地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論和知識。本課程的教學(xué)，應(yīng)當(dāng)使學(xué)生掌握地理信息系統(tǒng)的基本概念、基礎(chǔ)理論和方法。同時，地理信息系統(tǒng)概論又是一門實踐性較強的課程，通過實踐教學(xué)，使學(xué)生更直觀地掌握地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成、地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的制作；了解地理信息系統(tǒng)軟件和常用的信息檢索方法，使學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力得到一定的培養(yǎng)。二、 課程教學(xué)的基本要求通過對本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生牢固掌握地理信息系統(tǒng)得基本

3、概念：如數(shù)據(jù)和信息、地理信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫等。使學(xué)生掌握地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論和方法，如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、空間分析的原理與方法、常用的應(yīng)用模型等。使學(xué)生了解地理信息系統(tǒng)的相關(guān)知識，如空間數(shù)據(jù)的處理、產(chǎn)品的制作與顯示?？傊?，通過學(xué)習(xí)本課程,使學(xué)生掌握地理信息系統(tǒng)的基本概念、基礎(chǔ)理論和應(yīng)用方法，為今后其他專業(yè)課程和軟件的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。第1章 導(dǎo)論掌握數(shù)據(jù)與信息、地理信息與地理信息系統(tǒng)的概念。掌握地理信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成和基本功能。了解地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用功能。了解地理信息系統(tǒng)的發(fā)展概況和基礎(chǔ)理論。教學(xué)重點難點：地理信息系統(tǒng)的基本概念。地理信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成合基本功能。第2章 地理信息系統(tǒng)的

4、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)掌握地理空間的概念及空間實體的表達，空間數(shù)據(jù)的集本特征，矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，空間數(shù)據(jù)的分類與編碼，柵格數(shù)據(jù)的圖形數(shù)字化方法。了解四叉樹結(jié)構(gòu)、矢量與柵格一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立的過程。教學(xué)重點難點：矢量數(shù)據(jù)機構(gòu)中的拓撲數(shù)據(jù)機構(gòu)及其拓撲編輯功能，柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的游程編碼結(jié)構(gòu)以及冗余度的計算。第3章 空間數(shù)據(jù)的處理掌握投影轉(zhuǎn)換的方法，區(qū)域數(shù)據(jù)的內(nèi)插方法，相鄰圖幅的識別方法。了解空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的意義，數(shù)據(jù)壓縮的概念以及壓縮比的計算，面域鄰接險段的刪除方法。 教學(xué)重點難點：區(qū)域數(shù)據(jù)的內(nèi)插方法疊置法和比重法。第4章 地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫掌握空間數(shù)據(jù)庫得概念，空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟

5、和原則，空間數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)；掌握三種傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的表示及檢索方法；掌握實體聯(lián)系模型的概念和表示方法；掌握空間數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計的步驟。了解空間數(shù)據(jù)庫的相關(guān)設(shè)計、運行與維護，了解三種傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的不足。教學(xué)重點難點：三種傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型（層次模型、關(guān)系模型、網(wǎng)狀模型）的表示及檢索方法，實體聯(lián)系模型的概念和表示方法。第5章 空間分析的原理與方法掌握空間分析的概念與分類，空間疊合分析的概念與分類，空間緩沖區(qū)分析的概念、模型與方法，路徑分析的方法。了解數(shù)字地面模型的概念與常用的地形因子，網(wǎng)絡(luò)圖論與空間網(wǎng)絡(luò)，空間數(shù)據(jù)的集合分析與查詢。教學(xué)重點難點：空間緩沖區(qū)分析的概念、模型與方法，路徑分析的方法（最短路徑搜索法）

6、。第6章 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用模型掌握適宜性分析模型。了解地理信息系統(tǒng)應(yīng)用模型的分類與構(gòu)建、發(fā)展預(yù)測模型。教學(xué)重點難點：適應(yīng)性分析模型的一般形式與應(yīng)用、最大值標準化法。第7章 地理信息系統(tǒng)的設(shè)計與評價掌握系統(tǒng)設(shè)計的目的、生命周期設(shè)計法不同階段的主要內(nèi)容、地理信息標準化的內(nèi)容。了解系統(tǒng)設(shè)計的模式、生命周期設(shè)計法與原型化設(shè)計法的優(yōu)缺點、制定地理信息標準化的機構(gòu)。教學(xué)重點難點：系統(tǒng)設(shè)計的目的、生命周期設(shè)計法、地理信息標準化的內(nèi)容。第8章 地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的輸出設(shè)計掌握地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的輸出形式、數(shù)字地圖的優(yōu)點。了解數(shù)字地球的一般概念。教學(xué)重點難點：常規(guī)地圖的概念與形式；數(shù)字地圖的概念與優(yōu)點。三、教學(xué)內(nèi)

7、容及學(xué)時分配核心知識單元知識點教學(xué)要求重點()難點()學(xué)時安排備注第一章導(dǎo)論1.地理信息系統(tǒng)基本概念A(yù)22.地理信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成A3.地理信息系統(tǒng)的功能簡介B4.地理信息系統(tǒng)的發(fā)展概況C第二章地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1.地理空間及其表達C2安排2學(xué)時實驗2.地理空間數(shù)據(jù)及其特征B3.空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型A4.空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立A第三章空間數(shù)據(jù)處理1.空間數(shù)據(jù)的變換A32.空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換A3.多元空間數(shù)據(jù)的融合A4.空間數(shù)據(jù)的壓縮與重分類A35.空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插方法B6.空間拓撲關(guān)系的編輯C第四章地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫1.空間數(shù)據(jù)庫概述C42.空間數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計A3.空間數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計A

8、4.空間數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計A5.空間數(shù)據(jù)查詢B36.空間數(shù)據(jù)庫索引B7.空間元數(shù)據(jù)B8.空間數(shù)據(jù)庫引擎B29.空間時態(tài)數(shù)據(jù)庫B第五章空間分析的原理與方法1.數(shù)字地形模型分析B22.空間疊合分析A3空間鄰近度分析A24.空間網(wǎng)絡(luò)分析B第六章 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用模型1.GIS應(yīng)用模型概述C62.土地定級估價模型B3.適宜性分析模型B4.發(fā)展預(yù)測模型B5.區(qū)位選擇模型B6.交通規(guī)劃模型B7.地球科學(xué)模擬模型B第七章地理信息系統(tǒng)的設(shè)計與評價1.應(yīng)用型GIS設(shè)計概述C32.地理信息系統(tǒng)的設(shè)計A3.地理信息的標準化B4.地理信息系統(tǒng)的評價B第八章 地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的輸出設(shè)計1.地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的輸出形式B2

9、2.地理信息系統(tǒng)圖形輸出系統(tǒng)設(shè)計A3.地理信息系統(tǒng)的可視化與虛擬現(xiàn)實B合計 3434（教學(xué)要求：A熟練掌握；B掌握；C了解）三、 課程的教學(xué)方法與手段采取多媒體教學(xué)方法。講授過程中盡可能多用實際的例子，增加學(xué)生的專業(yè)認知度。四、 課程的考核辦法與成績構(gòu)成1、 考核辦法：采用平時考核和期末大作業(yè)相結(jié)合的方式；2、 平時考核的要求及形式：平時作業(yè)（10）、考勤（20）；3、 期末大作業(yè)占總成績的70。五、 課程使用的教材和主要參考書教材：黃杏元、馬勁松編著 地理信息系統(tǒng)概論 北京：高等教育出版社，2007.7參考書：1、陳述彭等 地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論 北京：科學(xué)出版社，19992、張超 地理信息系統(tǒng)實習(xí)教程 北京：高等教育出版社，19993、張新長等 城市地理信息系統(tǒng) 北京：科學(xué)出版社，20014、毛鋒等 ArcGIS 8 開發(fā)與實踐 北京：科學(xué)出版社，20025、ICIMOD Training Manual on Application of GIS and RS to Integrated Mountain Developmen