《地理信息系统原理》教学大纲

1、地理信息系统原理教学大纲一、说 明适用专业自然地理与资源环境先修课程测量学、地图学总学时48总学分2.5（一）本课程的目的、要求地理信息系统概论是自然地理与资源环境专业基础平台课程的一门必修课，本教学大纲适用于自然地理与资源环境专业本科生教学。通过本课程的学习，使学生了解地理信息系统的产生背景、功能、应用领域及发展方向，掌握GIS的基本概念，GIS的数据结构，GIS数据输入、存储、编辑方法，GIS空间分析方法，GIS产品等知识点，懂得如何利用GIS去解决实际问题的思路。在学完本课程后，学生应对GIS有一个较全面的了解，提高利用GIS解决实际问题的能力。（二）内容选取和实施中注意的问题1.本课程

2、主要介绍GIS的基本概念、基本理论和方法。在教学中应尽量采用通俗易懂和形象化语言和多媒体，密切联系生产科研实际，着重讲清GIS基本概念、基本理论和分析问题、解决问题的方法。2.注意培养学生利用GIS解决实际问题的思路。3.安排一定学时的实习实践课。使学生在基本理论指导下，掌握GIS软件的一般使用方法，提高解决问题的能力。4.根据课程进程的需要，适当的布置课外作业，帮助学生巩固课堂所学知识，锻炼学生分析问题的能力。（三）教学方法理论与实践相结合，上机实践，注重操作能力的培养。（四）考核方式做作业（至少3次），作业、平时课堂表现成绩占50%；上机实验成绩占50%。（五）教学内容与学时分配教学章节教

3、学内容学时安排备注1绪论32空间信息基础53空间数据结构64空间数据库35空间数据采集与处理106GIS空间分析原理与方法147地理信息系统产品输出28地理信息系统设计与标准化39GIS新技术与数字地球2二、大 纲 内 容第一章 绪论1数据与信息的关系，地理信息与地理信息系统的概念2地理信息系统的组成3地理信息系统的基本功能和应用领域 4国内外GIS发展概况说明和要求:(1)掌握GIS的基本概念，如数据、信息、地理信息、信息系统、地理信息系统等。(2)熟悉地理信息系统的基本功能和应用领域。(3)了解地理信息系统的组成，了解国内外GIS的发展概况。第二章 空间信息基础1地理空间的基本概念2空间数

4、据的类型和关系3元数据说明和要求:(1)了解空间数据表达的数学基础，如地球表面几何模型，地图投影等。(2)掌握空间数据的基本特征，掌握空间数据的关系。(3)掌握空间元数据的概念，了解空间元数据的内容、标准等。第三章 空间数据结构1矢量数据结构2栅格数据结构3矢量和栅格数据结构的比较与转换说明和要求:(1)掌握矢量数据结构的实体式、索引式、双重独立式的编码方式，了解复合要素表达的方式(TIN、NetWork)。(2)掌握栅格数据结构的直接编码方式和压缩编码方式，如游程长度编码、四叉树编码、块码等，了解Morton码的基本知识。(3)了解矢量和栅格两种数据结构的优缺点，掌握由矢量向栅格、栅格向矢量

5、转换的基本原理与方法。第四章 空间数据库1空间数据库系统2传统数据模型及其比较3面向对象数据模型4时态数据模型说明和要求:(1)掌握空间数据库系统的概念。(2)了解传统数据模型基本概念、优缺点以及相互之间的比较，能够分析传统数据模型在管理地理空间数据时存在的局限性。(3)了解面向对象数据模型、时态数据模型、Geodatabase的基本概念。第五章 空间数据采集与处理1空间数据源种类2空间数据采集3空间数据处理4空间数据插值说明和要求:(1)了解常见的空间数据源类型。(2)了解栅格的输入，掌握矢量数据的采集、属性数据的采集与编辑，了解常用的数据采集方法和设备(跟踪数字化、自动矢量化等的概念)。(

6、3)熟悉空间数据处理常用的方法，如空间数据的坐标变换、投影变换，矢量数据的压缩，图形数据的检查、编辑与处理，多源空间数据的融合等。(4)掌握空间数据插值的概念、基本步骤，了解常用的空间数据插值方法。第六章 GIS空间分析原理与方法1空间分析的概念2空间查询3空间叠合分析4空间缓冲区分析5地形分析6网络分析说明和要求:(1)掌握空间分析的概念，了解空间分析的一般分类方法。(2)掌握数字地面模型分析，包括数字地面模型的概念、分类，地形因子的自动提取，地表形态的自动分类以及地学剖面分析等。(3)掌握空间叠合分析的概念、分类，能够进行点与多边形叠合、线与多边形叠合、多边形与多边形叠合以及栅格叠合分析。

7、(4)掌握空间缓冲区分析的概念，会进行点、线、面的缓冲区分析与应用。(5)了解泰森多边形的基本概念，了解空间网络分析的基础知识、基本概念。(6)掌握SQL空间数据查询，了解空间关系查询的方法。(7)通过本章的学习，应使学生深刻领会建立GIS的目的、意义及其应用前景，初步形成利用GIS解决实际问题的能力。第七章 地理信息系统产品输出1空间信息输出系统2产品输出形式3图形输出系统设计说明和要求:(1)了解常见的空间信息输出系统。(2)了解地理信息系统产品的表现形式。第八章 地理信息系统设计与标准化1地理信息系统设计的概念2地理信息系统的设计3地理信息的标准化4地理信息系统的评价说明和要求:(1)熟

8、悉地理信息系统开发的过程。(2)了解地理信息系统标准化工作的相关知识，了解地理信息系统的评价指标。第九章 GIS新技术与数字地球13S集成的概念2WebGIS概述3ComGIS概述4数字地球简介5GIS与地理科学说明和要求:(1)掌握3S的基本概念，了解各个“S”的作用。(2)了解WebGIS、ComGIS的基本概念。(3)结合专业特点，了解数字地球的基本概念、基本框架、技术基础和应用。实验目录1.Mapinfo入门与简介2.Mapinfo地图配准、屏幕数字化3.Mapinfo点、线、面图形编辑及属性数据录入4.Mapinfo空间、属性双向查询5.Mapinfo缓冲区分析6.Mapinfo统计图与专题地图三、教材和主要参考书1.汤国安等.地理信息系统(第二版).北京：科学出版社，2010.2.刘南、刘仁义.地理信息系统.北京：高等教育出版社，2004.3.黄杏元等.地理信息系统概论（第三版）.北京：高等教育出版社，2008.4.龚健雅.地理信息系统基