地理信息系统（教学大纲）

Geographic Information System

课程编码：21A53093 学分：2.0 课程类别：专业基础课

计划学时：32 其中讲课：32 实验或实践：0 上机：0

适用专业：地理科学 地理科学（师范类） 人文地理与城乡规划 自然地理与资源环境

推荐教材：黄杏元，马劲松，汤勤，《地理信息系统概论》，高等教育出版社，2008年。

参考书目：汤国安，赵牡丹，《地理信息系统》，科学出版社，2000年。

郭达志，盛业华，杜培军等，《地理信息系统原理与应用》，中国矿业大学出版社，2002年。

陈述彭，鲁学军，周成虎，《地理信息系统导论》，科学出版社，2000年。

边馥苓等，《地理信息系统原理和方法》，测绘出版社，1996年。

闾国年等，《地理信息科学导论》，中国科学技术出版社，2000年。

邬伦等，《地理信息系统－原理、方法和应用》，科学出版社，2001年。

课程的教学目的与任务

本课程的主要教学目的是使学生掌握地理信息系统的基础理论和基本技术，了解地理信息系统在各个学科和社会中的应用。通过本课程学习使学生掌握数据获取、空间数据模型地理编码方法、空间数据处理、空间分析、地理信息系统的数据库等基本理论，掌握地理信息系统软件及程序设计语言、地理信息系统的应用模型、地理信息系统的设计与评价等基本技术，进而为学生从事地理信息系统工作、地理教学和进入研究生学习打下基础。

课程的基本要求

1、 通过本课程的教学使学生掌握地理信息系统的基本概念、基本理论。

2、通过本课程的教学使学生掌握空间数据的基本特征、类型、拓扑关系及表示方法，空间数据处理的概念、类型转换、内插、提取、以及压缩等方法以及数据叠加等分析方法。

3.、通过学习使学生熟练地使用常用的地理信息系统平台软件并了解地理信息系统的基本开发方法。

4、通过学习使学生了解地理信息系统的主要应用领域和发展方向，为学生今后从事地理信息系统的应用和开展研究奠定理论与技术基础。

各章节授课内容、教学方法及学时分配建议（含课内实验）

第一章 绪 论 建议学时：2

[教学目的与要求]地理信息系统的基础知识；掌握地理信息系统组成及其功能；地理信息系统基础；地理信息系统与相关学科的关系；地理信息系统的发展。

[教学重点与难点] 重点：地理信息系统组成及其功能；地理信息系统的发展；难点：地理信息系统组成及其功能。

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 地理信息系统的基本概念

第二节 地理信息系统的基本构成

第三节 地理信息系统的功能简介

第四节 地理信息系统的发展透视

第二章 地理信息系统的数据结构 建议学时：6

[教学目的与要求] 掌握地理信息系统的地理数据类型及其特征,了解基本的GIS数据结构,掌握各种数据结构间转换的方法。

[教学重点与难点] 重点：地理空间的概念、空间数据结构与模型、地理空间结构；难点：空间数据结构与模型。

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅

[授 课 内 容]

第一节 地理空间及其表达

第二节 地理空间数据及其特征

第三节 空间数据结构的类型

第四节 空间数据结构的建立

第三章 空间数据的处理 建议学时：4

[教学目的与要求] 掌握坐标变换和空间数据转换必要性，同时了解各种坐标变换关系了解多源空间数据融合、压缩及综合的作用及意义；掌握各种内插方法和图幅边界处理的步骤。

[教学重点与难点] 重点：空间数据的坐标转换；空间数据压缩与综合，空间数据的内插；难点：空间数据的内插。

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅

[授 课 内 容]

第一节 空间数据的坐标变换

第二节 空间数据结构的转换

第三节 多源空间数据的融合

第四节 空间数据的压缩与综合

第五节 空间数据的内插方法

第六节 图幅数据边沿匹配处理

第四章 地理信息系统空间数据库 建议学时：4

[教学目的与要求]了解数据库的基本知识和概念模型设计，掌握各种空间数据库的概念模型的异同，了解空间数据库逻辑模型和物理设计方法。

[教学重点与难点] 重点：空间数据库概念模型设计；难点：语义数据模型和面向对象数据模型。

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅

[授 课 内 容]

第一节 空间数据库概述

第二节 空间数据库概念模型设计：传统的数据模型

第三节 空间数据库概念模型设计：语义数据模型和面向对象数据模型

第四节 空间数据库逻辑模型设计和物理设计

第五节 GIS空间时态数据库

第五章 空间分析的原理与方法 建议学时：6

[教学目的与要求] 掌握主要的空间的分析方法并能够对其熟练操作。

[教学重点与难点] 重点：数字地面模型分析、空间叠合分析、空间缓冲区分析；难点：空间网络分析；空间统计分析。

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅

[授 课 内 容]

第一节 数字地面模型分析

第二节 空间叠合分析

第三节 空间缓冲区分析

第四节 空间网络分析

第五节 空间统计分析

第六节 空间数据的集合分析和查询

第六章 地理信息系统的应用模型 建议学时：6

[教学目的与要求] 掌握地理信息系统应用模型的分类；地理信息系统应用模型的构建；了解各种地理信息系统应用模型的实际应用。

[教学重点与难点] 地理信息系统应用模型的构建。

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅

[授 课 内 容]

第一节 GIS应用模型概述

第二节 适宜性分析模型

第三节 发展预测模型

第四节 位址选择模型§6.5交通规划模型

第五节 地学模拟模型

第六节 专家系统概述

第七章 地理信息系统的设计与评价 建议学时：2

[教学目的与要求]掌握地理信息系统设计的模式、步骤；了解地理信息标准化的意义与作用、数据标准化与规范化的基本内容；了解地理信息系统评价的目的、要素、基本做法。

[教学重点与难点] 重点：系统设计的模式，系统设计的步骤；难点：系统设计的模式。

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅

[授 课 内 容]

第一节 GIS设计概述

第二节 地理信息系统的设计

第三节 地理信息的标准化

第四节 地理信息系统的评价

第八章 地理信息系统产品的输出设计 建议学时：2

[教学目的与要求] 掌握地理信息系统产品的输出形式，能够对地理信息系统图形输出进行系统设计；了解地理信息系统的可视化与虚拟现实。

[教学重点与难点] 重点：地理信息系统产品的输出形式；地理信息系统图形输出系统设计；难点：地理信息系统图形输出系统设计。

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 地理信息系统产品的输出形式

第二节 地理信息系统图形输出系统设计

第三节 地理信息系统的可视化与虚拟现实

撰稿人：吕广法 审核人：解伏菊