GIS设计与开发课程教学大纲.doc

GIS设计与开发课程教学大纲课程名称：GIS设计与开发（GIS Software Design and Development） 课程编码：12023013 课程类型：专业必修课课程性质：专业基础课 适用范围：04地理信息系统学分数：2.5 先修课程：学时数：54 其中：实验/实践学时：27 课外学时： 考核方式：考查 制订日期:2004年制订单位：广州大学地理科学学院 审核者：夏丽华执笔者：陈颖彪一、教学大纲说明1.课程的地位、作用和任务GIS设计与开发是地理信息系统本科专业的一门专业基础课，当前地理信息系统的一个重要发展趋势是将其融入国家信息化和知识经济的主体，为资源环境问题研究提供高技术手段，形成国民经济新的生长点，为此需要实现业务化的GIS运行系统，提高GIS应用水平和效益，本课程就是在这样一个环境背景下产生的。就本质而言，GIS是通过存储现实地理世界中的空间数据和属性数据，记录事物之间的关系和演变过程，并根据事物的地理坐标对其进行管理、检索、评价、分析、结果输出等处理，提供动态模拟、统计分析、预测预报、决策支持等服务。从软件设计开发的角度看，GIS系统的建设与运行是一个相对复杂的系统工程，既涉及到需求分析、系统设计、软件研制、数据建库、系统集成等诸多技术环节，也牵涉到用户自身业务重组、研制方与用户方之间的协作、系统运行的制度保障等非技术因素。为此需要运用软件工程学的思想和方法，并结合地理信息自身的特点和相关理论，制定出详尽的系统设计、实施以及项目计划管理方案，从而保证软件质量、提高开发效率、降低开发成本。在GIS设计与开发过程中，由于GIS软件工程的复杂性和差异性，难以公式化地制定一套放之四海而皆准的固定方法，但采用通行的标准法则，可以形成一些针对特定问题集的一般方法，并供一般研发人员和学生作为实践的理论依据。2.课程教学的目的和要求本课程以软件工程学的理论方法为总体框架，将地理信息与GIS的特点融入其中，并辅以大量的图表对GIS设计与开发的各种方法和步骤进行归纳、分类与对比，系统讲述GIS系统的总体项目设计、详细设计、数据库设计等，并通过ComGIS作为开发工具，进行系统的开发与设计，最后以城市土地利用与规划管理信息系统作为分析实例，具体实践GIS设计各阶段的方法和内容。3.课程教学方法与手段本课程的教学方法注重理论和实践相结合，运用多媒体等教学手段，注重学生实际动手能力，理论课和GIS软件设计与开发同步进行。4.课程与其它课程的联系本课程的先修课程主要有：VB程序设计、数据库原理与应用、软件工程后续课程主要有：GIS项目组织与工程实践5.教材与教学参考书GIS设计与实现作者：李满春 任建武等，科学出版社，2003年8月出版 教学参考书：地理信息系统集成原理与方法作者：闾国年，张书亮等，科学出版社 地理信息系统导论 作者：陈述彭、鲁学军、周成虎，科学出版社二、课程的教学内容、重点和难点第一章 绪论第一节 GIS的应用与构成第二节 GIS用户和产品模式第三节 ComGIS与WebGIS特点及应用第四节 GIS发展趋势重点：ComGIS与WebGIS特点及应用、GIS用户和产品模式第二章 GIS的设计思想、内容与标准第一节 GIS设计目标及其特点一、 GIS设计目标二、 GIS设计特点第二节 GIS设计的理论基础GIS工程学思想一、 GIS工程学特点二、 GIS工程学体系三、 GIS工程学的理论基础第三节 GIS设计的内容第四节 GIS的规范化与标准化一、 GIS的规范化与标准化二、 GIS规范化和标准化的内容重点：GIS工程学思想第三章 GIS设计方法第一节 结构化生命周期法一、 概述二、 结构化生命周期法的类型划分第二节 原型法一、 概述二、 原型的种类及构造方法第三节 面向对象设计方法一、 概述二、 面向对象设计方法三、 面向对象设计方法在系统设计开发中的应用第四节 GIS基本设计方法比较与选择一、 基本设计方法比较二、 GIS设计方法的选择 难点：面向对象设计方法第四章 空间数据与属性数据的集成第一节 空间数据模型与空间数据、属性数据的集成一、 地学关系模型二、 栅格数据模型三、 超图数据模型四、 面向对象数据模型五、 特征数据模型六、 面向对象的矢栅一体化三维数据模型七、 集成化空间数据、属性数据管理模型第二节 空间数据与属性数据的集成一、 空间数据与属性数据的分离存储二、 空间数据与属性数据的一体化存储第三节 空间数据与属性数据集成的商业化解决方案一、 ESRI公司的ArcSDE与Geodatabase二、 MapInfo公司的SpatialWare三、 Oracle公司的Spatial四、 SuperMap公司的ADO重点：空间数据与属性数据的集成难点：空间数据模型与空间数据、属性数据的集成第五章 多源空间数据的集成第一节 多源空间数据的集成一、 空间数据源的来源与分类二、 空间数据源的特点第二节 多源空间数据的集成模式第三节 多源空间数据的融合一、 多源数据融合二、 数据融合系统结构三、 数据融合的算法四、 数据融合问题与展望第四节 多比例尺空间数据集成一、 制图综合二、 空间数据的地图合并第五节 时空多尺度空间数据集成一、 空间多尺度数据集成二、 时间多尺度数据集成第六节 “3S”集成技术一、“3S”定义及其集成二、“3S”集成技术三、“3S”集成的模式四、“3S”集成实例重点：多源空间数据的融合难点：“3S”集成技术第六章 地理信息系统与应用分析模型的集成第一节 地理信息系统与应用分析模型集成概述一、 应用分析模型二、 地理信息系统集成的应用分析模型的特点三、 地理信息系统与应用分析模型集成的意义四、 地理信息系统与应用分析模型集成的关键技术第二节 应用分析模型常用算法一、 应用分析模型的数值解法二、 常用数据内插方法第三节 模型计算网格生成技术一、 矩形网格二、 三角形网格三、 正交曲线风格四、 其他网格第四节 地理信息系统与应用分析模型的集成方法一、 源代码集成方式二、 函数库集成方式三、 可执行程序集成方式四、 DDE和OLE集成方式五、 基于组件的集成方式六、 模型库集成方式第五节 模型库支持下的地理信息系统与应用分析模型的集成一、 空间决策支持模型库及模型库系统二、 模型库支持下的地理信息系统与应用分析模型集成 重点：地理信息系统与应用分析模型的集成方法难点：应用分析模型常用算法、模型计算网格生成技术第七章 分布式GIS第一节 分布式GIS概述一、 分布式GIS定义二、 分布式GIS的技术基础三、 分布式GIS的产生和发展第二节 分布式GIS的基本开发模式一、 基于数据共享的分布式GIS二、 基于分布式计算的WebGIS三、 基于CORBA的分布式GIS第三节 分布式GIS设计内容和步骤一、 分布式GIS的网络设计二、 分布式GIS的模型设计第四节 分布式GIS开发的解决方案重点：分布式GIS的基本开发模式难点：分布式GIS设计内容和步骤第八章 地理信息系统应用平台的集成第一节 地理信息应用系统平台集成的意义第二节 地理信息系统应用集成平台框架第三节 地理信息系统与办公自动化系统的集成一、 组件技术实现基于Intranet的地理信息系统二、 基于Intranet的办公自动化系统技术实现三、 地理信息系统与办公自动化系统的集成应用四、 实例介绍第四节 地理信息系统与管理信息系统的集成一、 GIS与规划管理信息系统的集成二、 GIS与土地利用信息系统的集成三、 GIS与旅游信息系统的集成四、 GIS与设施管理信息系统的集成第五节 地理信息应用系统间的集成地理信息共享平台一、 地理信息系统集成共享平台的思想二、 地理信息系统集成共享平台建设的原则三、 地理信息系统集成共享平台的建设框架四、 基于共享平台思想的市政公用行业地理信息系统建设案例重点：地理信息系统与办公自动化系统的集成三、学时分配教学内容各教学环节学时分配采用何种多媒体教学手段章节主要