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1、地理信息系统原理与应用一、课程名称：地理信息系统原理及应用 The principle and application of Geographic Information system课程负责人：李华蓉二、学时与学分：40+16学时，3学分三、适用专业：测绘工程专业四、课程教材：胡鹏 编著地理信息系统原理与应用，武汉大学出版社，2002年。五、参考资料：1. 陈述彭等编著地理信息系统导论，科学出版社，2000年。2. 吴信才等 编著地理信息系统原理与方法，电子工业出版社，2002年。3. 边馥苓 编著地理信息系统原理和方法，测绘出版社，1996 年。4. 樊红 编著ARC/INFO应用与开发技
2、术，武汉测绘科技大学出版社，1999年。六、开课学院：土木建筑学院七、课程的性质、目的和任务地理信息系统原理与应用是测绘工程专业专业学生的一门专业基础必修课。该课程以空间数据为基础，介绍运用系统科学和信息科学的理论与方法，进行空间数据的采集、处理和管理，空间数据的分析与综合研究，以及地理信息系统的建立和应用。教学任务是使学生了解和掌握地理信息系统科学的基本理论与方法，初步掌握应用GIS工具分析和解决实际问题的能力。八、课程的基本要求通过地理信息系统原理与应用的理论教学和实验教学，学生应达到以下基本要求：1、掌握地理信息系统的基本理论、方法、技术及其应用实例。2、掌握地理信息如何被存贮在计算机中
3、，并可进行更新、查询检索、分析处理和综合应用。3、通过实验理解地理信息系统基本原理及方法。4、通过实验理解计算机技术在地理信息系统中的重要作用。具体实验内容参照地理信息系统原理与应用课程实验教学大纲。九、课程的主要内容1、GIS的概念及发展地理信息系统概述：地理信息系统的定义、GIS的基本功能、GIS的发展历史、当前流行的GIS产品；地理信息系统的主要应用：灾害控制和分析、水土保护、农业决策和精细农业、海洋渔业、环境保护、城市GIS、数字地球、军事国防等；地理信息系统的发展趋势：理论发展趋势、技术发展趋势、应用趋势；地理信息系统（GIS）的基本概念；GIS的组成；GIS的数据类型；GIS的基本
4、特征；空间数据结构模型；空间分析方法；GIS数据库设计；GIS的主要功能。2、空间数据结构GIS数据矢量和栅格模式；栅格数据概念；矢量数据概念；栅格结构特征图像；矢量结构特征图形；栅格数据的组织；栅格数据的压缩技术；矢量数据的组织；矢量数据压缩技术；）矢量数据变换；栅格与矢量数据格式之间的转换；空间数据的分层组织。3、GIS的地理数学基础空间参考系统；我国的大地坐标系；地图投影；地图投影与GIS的关系；高斯克吕格投影；国家坐标系和独立坐标系的变换；地理格网；高程系统；WGS- 84地心坐标系统及其与国家坐标系的转换；独立坐标系的转换。4、GIS数据输入GIS数据的采集方法；数字化的步骤；地图预
5、处理；扫描矢量化技术与方法；Delaunay三角剖分；栅格图像数据的快速可视化；矢量化技术和算法；矢量数据抽稀算法和校正；数据获取和处理的技术方案；数字化成果质量评价和保证；数字化过程的数据质量控制。5、GIS的数据处理图形编辑；拓扑关系自动建立；图形裁减与合并；坐标变换；地图投影变换；图幅接边。6、空间数据质量和元数据空间数据；空间数据质量评价；位置精度；属性精度；时间精度；逻辑一致性；数据完整性；表达形式的合理性；空间数据质量问题的来源；数据处理中的误差；空间数据使用中的误差；常见空间数据源的误差分析；地图数据的质量问题；遥感数据的质量问题；测量数据的质量问题；空间数据的质量控制；数字化过
6、程的质量控制；元数据概念；元数据的类型；空间元数据的概念和标准；空间数据元数据的获取。7、空间数据管理空间数据库数据模型；数据库的查询和分类；关系数据库的连接和查询；空间数据库的发展趋势；传统数据库管理空间数据的局限；其他数据模型；面向对象模型；面向对象数据库系统的实现方式；ER模型（Entity Relationship Model）；地理空间数据库软件产品；数据字典；数据库设计的原理与方法。8、空间查询与分析空间分析的主要方法；空间信息查询与量算；空间信息量算；叠置分析概念；叠置分析的类型；多边形叠置的基本方法；多边形叠置中属性数据计算；缓冲区的建立(BUFFER)；COVERAGE的更新
7、(UPDATA)；特征提取；COVERAGE特征合并；图幅的拼接(map jion & append)；空间多边形叠加(overlay)；Overlay空间分析实例；缓冲区定义；栅格缓冲区的建立；距离的计算；矢量缓冲区的建立；缓冲取边线的自相交；重叠多边形与岛屿多边形；重叠多边形与岛屿多边形的自动判别；网络分析概念；结点中的特殊类型；路径分析；求最短路径的方法；中心选址问题；中心选址问题的实例。9、数字高程模型数字高程模型概念；高程矩阵(GRID)的生成方法；趋势面(trend)方法；双三次多项式（样条函数）插值；克里金(Kriging)插值；DEM应用举例。十、先修课程本课程的前修课程为计算机基础、数据结构、测量学、数据库原理。十一、考核方式1、期末考试：闭卷、笔试。2、成绩采用100分制记分，期末考试占70%，课间实验和平时成绩占30%。十二、学时计划理论教学：40学时1、GIS的概念及发展 4学时2、空间数据结构 6学时3、GIS的地理数学基础 4学时4、GIS数据输入 4学时5、GIS的数据处理 2学时6、空间数据质量与元数据 2学时7、空间数据管理空间数据库 6学时8、空间查询与分析 6学时9、数字高程模型 6学时大纲制定者：李华蓉大纲审定者：冯 晓
