《地理信息系统概论》教学大纲

教学大纲课程名称：地理信息系统概论系别：土木建筑系教师姓名：孙微职称：助教授课班级：地信2011铜陵学院2《地理信息系统概论》教学大纲课程类别：专业基础课（必修）课程代码：1110203总学时：34学分：2适用专业：地理信息系统考核方式：考试课先修课程：地图学一、课程的地位、性质与任务地理信息系统（GIS）是集计算机科学、地理科学、测绘学、遥感学、环境科学、空间科学、信息科学、管理科学等学科为一体的新兴边缘学科。它从20世纪60年代问世，至今已经跨越了40多个春秋，却始终发展迅猛。地理信息系统不但与全球定位系统（GPS）和遥感（RS）相结合，构成三S集成系统，而且与CAD、多媒体、通信、因特网、办公自动化、虚拟现实等多种技术相结合，构成了综合的信息技术。《地理信息系统概论》作为全国高等学校地理类专业公共核心课程，主要介绍了地理信息系统的基础理论、技术体系及其应用方法。通过本课程的学习，可以让地理类专业的学生掌握地理信息系统的基础理论和知识。本课程的教学，应当使学生掌握地理信息系统的基本概念、基础理论和方法。同时，《地理信息系统概论》又是一门实践性较强的课程，通过实践教学，使学生更直观地掌握地理信息系统的构成、地理信息系统产品的制作；了解地理信息系统软件和常用的信息检索方法，使学生的实践能力和创新能力得到一定的培养。二、课程教学的基本要求通过对本课程的学习，使学生牢固掌握地理信息系统得基本概念：如数据和信息、地理信息系统、地理信息系统空间数据库等。使学生掌握地理信息系统的基础理论和方法，如数据结构、空间分析的原理与方法、常用的应用模型等。使学生了解地理信息系统的相关知识，如空间数据的处理、产品的制作与显示。总之，通过学习本课程,使学生掌握地理信息系统的基本概念、基础理论和应用方法，为今后其他专业课程和软件的学习打下坚实的基础。3第1章导论掌握数据与信息、地理信息与地理信息系统的概念。掌握地理信息系统的基本构成和基本功能。了解地理信息系统的应用功能。了解地理信息系统的发展概况和基础理论。教学重点难点：地理信息系统的基本概念。地理信息系统的基本构成合基本功能。第2章地理信息系统的数据结构掌握地理空间的概念及空间实体的表达，空间数据的集本特征，矢量数据结构和栅格数据结构，空间数据的分类与编码，栅格数据的图形数字化方法。了解四叉树结构、矢量与栅格一体化数据结构、空间数据结构建立的过程。教学重点难点：矢量数据机构中的拓扑数据机构及其拓扑编辑功能，栅格数据结构中的游程编码结构以及冗余度的计算。第3章空间数据的处理掌握投影转换的方法，区域数据的内插方法，相邻图幅的识别方法。了解空间数据结构转换的意义，数据压缩的概念以及压缩比的计算，面域邻接险段的删除方法。教学重点难点：区域数据的内插方法——叠置法和比重法。第4章地理信息系统空间数据库掌握空间数据库得概念，空间数据库设计的步骤和原则，空间数据库的实现；掌握三种传统数据模型的表示及检索方法；掌握实体—联系模型的概念和表示方法；掌握空间数据库逻辑设计的步骤。了解空间数据库的相关设计、运行与维护，了解三种传统数据模型的不足。教学重点难点：三种传统数据模型（层次模型、关系模型、网状模型）的表示及检索方法，实体—联系模型的概念和表示方法。第5章空间分析的原理与方法掌握空间分析的概念与分类，空间叠合分析的概念与分类，空间缓冲区分析的概念、模型与方法，路径分析的方法。了解数字地面模型的概念与常用的地形因子，网络图论与空间网络，空间数据的集合分析与查询。教学重点难点：空间缓冲区分析的概念、模型与方法，路径分析的方法（最短路径搜索法）。第6章地理信息系统的应用模型掌握适宜性分析模型。了解地理信息系统应用模型的分类与构建、发展预测模型。教学重点难点：适应性分析模型的一般形式与应用、最大值标准化法。第7章地理信息系统的设计与评价掌握系统设计的目的、生命周期设计法不同阶段的主要内容、地理信息标准化的内容。4了解系统设计的模式、生命周期设计法与原型化设计法的优缺点、制定地理信息标准化的机构。教学重点难点：系统设计的目的、生命周期设计法、地理信息标准化的内容。第8章地理信息系统产品的输出设计掌握地理信息系统产品的输出形式、数字地图的优点。了解数字地球的一般概念。教学重点难点：常规地图的概念与形式；数字地图的概念与优点。三、教学内容及学时分配核心知识单元知识点教学要求重点(☆)难点(Δ)学时安排备注第一章导论1.地理信息系统基本概念A☆22.地理信息系统的基本构成A☆Δ3.地理信息系统的功能简介B4.地理信息系统的发展概况C第二章地理信息系统的数据结构1.地理空间及其表达C2安排2学时实验2.地理空间数据及其特征B3.空间数据结构的类型A☆4.空间数据结构的建立A☆Δ第三章空间数据处理1.空间数据的变换A32.空间数据结构的转换A☆Δ3.多元空间数据的融合A☆4.空间数据的压缩与重分类A☆Δ35.空间数据的内插方法B☆6.空间拓扑关系的编辑C第四章地理信息系统空间数据库1.空间数据库概述C42.空间数据库概念模型设计A☆Δ3.空间数据库逻辑模型设计A☆Δ4.空间数据库的物理设计A☆Δ5.空间数据查询B36.空间数据库索引B7.空间元数据B58.空间数据库引擎B29.空间时态数据库B第五章空间分析的原理与方法1.数字地形模型分析B22.空间叠合分析A☆Δ3．空间邻近度分析A☆Δ24.空间网络分析B第六章地理信息系统的应用模型1.GIS应用模型概述C62.土地定级估价模型B3.适宜性分析模型B☆4.发展预测模型B☆5.区位选择模型B☆6.交通规划模型B☆7.地球科学模拟模型B第七章地理信息系统的设计与评价1.应用型GIS设计概述C32.地理信息系统的设计A☆Δ3.地理信息的标准化B4.地理信息系统的评价B第八章地理信息系统产品的输出设计1.地理信息系统产品的输出形式B☆22.地理信息系统图形输出系统设计A☆Δ3.地理信息系统的可视化与虚拟现实B合计3434（教学要求：A—熟练掌握；B—掌握；C—了解）三、课程的教学方法与手段采取多媒体教学方法。讲授过程中尽可能多用实际的例子，增加学生的专业认知度。四、课程的考核办法与成绩构成1、考核办法：采用平时考核和期末大作业相结合的方式；2、平时考核的要求及形式：平时作业（10％）、考勤（20％）；3、期末大作业占总成绩的70％。6五、课程使用的教材和主要参考书教材：黄杏元、马劲松编著地理信息系统概论北京：高等教育出版社，2007.7参考书：1、陈述彭等地理信息系统导论北京：科学出版社，19992、张超地理信息系统实习教程北京：高等教育出版社，19993、张新长等城市地理信息系统北京：科学出版社，20014、毛锋等ArcGIS8开发与实践北京：科学出版社，20025、ICIMODTrainingManualonApplicationofGISandRStoIntegratedMountainDevelopment,1998六、大纲编写的依据与说明本课程教学大纲，是根据地理信息系统专业培养目标和基本要求，结合本课程的性质，经学院教学委员会审定后编写的。本课程着重训练学生对地理信息系统的基本知识的了解，培养学生初步应用地理信息系统的能力，为《GIS功能设计与管理》、《GIS空间分析原理与方法》等后续课程打下坚实的基础。