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1、地理信息系统原理课程教学大纲课程名称（中文/英文）：地理信息系统/ Geographical information system课程编码：12014009 课程类型：专业必修课课程性质：专业主干课 适用范围：04地理科学学分数：2.5 先修课程：自然地理基础课、遥感概论学时数：54 其中：实验/实践学时：27 考核方式：考试 制订日期：2004年制订单位：广州大学地理科学学院 审核者：林媚珍执笔者: 王芳 一、教学大纲说明（一） 课程的地位、作用和任务本课程是地理信息系统专业，地理科学（师范）专业，资源环境与城乡规划管理等专业的必修课程。地理信息系统是一门介于信息科学、空间科学、管理科学之间
2、的一门新兴交叉学科，是传统科学与现代技术相结合的产物。 它是一种兼容、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统，是分析和处理海量数据的通用技术。它是以地理数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间动态的地理信息，用于管理和决策过程的计算机技术系统，是计算机科学迅速发展的产物。它在近30多年内取得了惊人的发展，并广泛应用于资源调查、环境评估、区域发展规划、公共设施管理、交通安全等领域，成为一个跨学科、多方向的研究领域。作为一种通用技术，GIS按一种新的方式去组织和使用地理信息，以便更有效地分析和生产新的地理信息；同时GIS的应用改变了地理信息的分发和交换的方式，因此，GIS提供
3、了一种认识和理解地理信息的新的方式，从而使GIS进一步发展成为一门处理空间数据的学科我国迫切需要培养掌握GIS的基本原理、技术方法和应用经验的人才，使更多的人了解GIS，使用GIS，发展GIS。（二） 课程教学的目的和要求通过本课程的学习，使学生了解地理信息系统的基本概念、研究内容与应用；使学生理解空间数据的结构及其相互关系，元数据的概念与作用等，使学生掌握空间数据的采集、编辑及空间信息处理方法，空间数据的分析功能，使学生掌握地理信息系统的基本软件的应用与操作。（三） 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，理论课和计算机软件操作相结
4、合。（四） 课程与其它课程的联系本课程的先修课程主要有：自然地理基础、遥感概论后续课程主要有：地理科学研究方法（五） 教材与教学参考书教材：黄杏元，马劲松，汤勤 地理信息系统概论 高等教育出版社， 2002教学参考书：邬伦等地理信息系统-原理、方法和应用 科学出版社, 2001陈述彭、鲁学军、周成虎地理信息系统导论 科学出版社, 2000龚健雅地理信息系统基础 科学出版社, 2001汤国安 赵牡丹地理信息系统 科学出版社， 2000二、课程的教学内容、重点和难点第一章 绪论 第一节 地理信息系统基础1 地理信息系统的萌芽2 地理信息的特征3 信息系统的主要类型4 地理信息系统的主要类型第二节
5、地理信息系统组成及其功能1 地理信息系统的组成2 地理信息系统的功能第三节 地理信息系统与相关学科的关系1 地理信息系统与地理学及地学数据处理系统2 地理信息系统与地图学及电子地图3 地理信息系统与计算机科学4 地理信息系统与遥感5 地理信息系统与管理信息系统第四节 地理信息系统的发展1 地理信息系统发展的科学背景2 地理信息系统发展简史3 地理信息系统理解的发展趋势第五节 地理信息系统的应用1 测绘与地图制图2 资源管理3 城乡规划4 灾害监测5 环境保护6 国防7 宏观决策支持重点：GIS概念的理解、GIS的组成、GIS与相关学科的关系第二章 地理空间与空间数据基础 第一节 地理空间1 地
6、理空间的定义2 地理空间的数学构建3 地理空间坐标系的建立4 地理空间的距离度量 第二节 地理空间信息描述法1 地图对地理空间的描述2 遥感影象对地理空间的描述3 地理信息数字化描述方法第三节 空间数据模型与结构1 概述2 空间数据模型3 空间数据类型4 空间数据的拓扑关系5 空间数据组织与编码第四节 空间数据质量1 空间数据质量概念2 空间数据质量评价3 空间数据质量问题的来源4 常见空间数据源的误差分析5 空间数据质量控制第五节 空间数据的元数据1 元数据概念与分类2空间数据与元数据的概念和标准3空间数据元数据的获取与管理4空间数据元数据的应用 重点：地理信息的数字化表达、空间数据的拓扑关
7、系、空间数据的元数据难点：空间数据的拓扑关系的建立、空间数据质量的控制、元数据的标准化问题第三章 空间数据结构第一节 空间数据输入1 数据资源2 地图投影3 数字化4 空间坐标的转换5 空间数据类型转换第二节 空间数据压缩结构1 栅格数据结构2 减少栅格数据存储量的编码方法3 矢量数据结构4 矢量数据的编码5 栅格和矢量数据结构的比较与选择6 栅格和矢量数据结构相互转换算法第三节 地理空间数据库1 传统的数据库模型2 传统数据库管理地理空间数据的局限性3 面向对象的数据库系统4 地理空间数据库系统的发展趋势第四节 可视化与空间查询1 影像地图的显示2 影像地图的构成3 影像地图的输出4 空间信
8、息查询 重点：空间数据的数字化、栅格数据和矢量数据的压缩编码方法、地理空间数据库 难点：空间数据数字化的空间坐标转换、栅格数据和矢量数据的压缩编码方法、空间信息查询 第四章 GIS 空间分析原理与方法第一节 GIS空间分析模型1 地学模型概述2 地理信息系统模型化的一般方法第二节 栅格数据分析的基本模式1 栅格数据的聚类、聚合分析2 栅格数据的信息复合分析3 栅格数据的追踪分析4 栅格数据的窗口分析第三节 矢量数据分析的基本方法1 包含分析2 矢量数据的缓冲区分析3 多边形叠置分析4 矢量数据的网络分析 第四节 空间数据的其他分析方法1 空间数据的量算2 空间数据的内插3 空间信息的分类4 空
9、间统计分析第五节 数字地面模型及其应用1 DTM与DEM的定义2 DTM的数据采集与表示3 DTM的空间内插方法4 DTM在地图制图与地学分析中的应用重点：栅格数据分析的基本模式、矢量数据分析的基本方法、空间数据的分析方法、数字地面模型及其应用难点：栅格数据分析的基本模式、矢量数据分析的基本方法、空间数据的分析方法、数字地面模型及其应用第五章 地理信息系统设计与标准化第一节 地理信息系统设计1 概述2 信息系统的设计路线第二节 地理信息系统设计的模式第三节 地理信息系统设计与开发的步骤1 可行性研究2 系统设计3 建立系统的实施计划4 系统实验5 系统运行第四节 用户需求分析1 用户类型和用户
10、需求2 应用范围第五节 地理信息系统软硬件配置设计1 地理信息系统的硬件配置设计2 地理信息系统的软件配置设计3 地理信息系统软硬件配置举例第六节 用户界面设计1 菜单式界面2 命令式界面3 表格式界面第七节 地理信息系统评价1 系统效率2 系统可靠性3 可扩展性4 可移植性5 系统的效率第八节 地理信息系统人员配置第九节 地理信息系统的标准化1 地理信息系统标准化的意义和作用2 地理信息系统标准化的内容重点：地理信息系统设计的模式、地理信息系统设计与开发的步骤难点：地理信息系统的标准化第六章 GIS 新技术与“数字地球”简介第一节 网络GIS1 网络GIS（WEBGIS）概述2 WEBGIS
11、设计思想3 几种WEBGIS的比较4 WEBGIS应用前景第二节 组件式GIS1 组件式GIS（ComGIS）的概念2 ComGIS的特点3 ComGIS的设计与开发第三节 “数字地球”简介1 “数字地球”的基本概念2 “数字地球”的基本框架3 “数字地球”的技术基础4 “数字地球”的应用 重点：网络GIS、组件式GIS、“数字地球”简介 难点：网络GIS、组件式GIS、“数字地球”简介第七章 地理信息系统主要商品化软件第一节 Arc/Info GIS软件1 Arc/Info GIS2 Arcview GIS 第二节 MapInfo桌面地理信息系统软件第三节 吉奥之星（GeoStar）GIS软件第四节 中科超图（SuperMap）GIS软件 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内容讲授实验讨论习题课外其他小计1地理信息系统概述224多媒体、上机2地理空间与空间数据基础448多媒体、上机3空间数据结构448多媒体、上机4GIS 空间分析原理与方法6612多媒体、上机5地理信息系统设计与标准化448多媒体、上机6GIS 新技术与“数字地球”简介448多媒体、上机7地理信息系统主要商品化软件224多媒体、上机8课程设计与复习112合计272754
