《地理信息系统》课程教学大纲 Geographical Information System

《地理信息系统》课程教学大纲课程英文名称：GeographicalInformationSystem课程编码：Z119640总学分：3.5总学时：56理论学时：32实验学时：24课程性质：学科基础课必修开课单位：理学院大纲制定者：王玲大纲审定者：葛本伟审定日期：2014-10-20课程简介：该课程注重地理信息系统的基本理论，全面系统讲述地理信息系统的技术体系及应用方法，重点突出地理信息系统的基础理论、技术与应用。该课程力求将地理空间基础理论、地理信息系统技术方法和地理信息系统的实践融为一体，使学生在学习地理信息系统技术方法的同时，掌握与地理信息系统的技术实现和方法应用有关的基础理论，从而使学生能够真正领会和把握作为现代高科技的地理信息系统的科学性、技术性和实践性。主要内容包括：地理信息系统的基本概念、基本理论、空间数据特征和数据结构、空间数据库、空间数据处理、空间分析、应用模型、应用设计、产品输出等。一、课程的地位与作用本课程是人文地理与城乡规划专业的学科基础必修课程。地理信息系统是一门介手信息科学、空间科学、管理科学之间的一门新兴交义学科，是传统科学与现代技术相结合的产物。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。新疆及兵团迫切需要培养掌握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，课程的教学目标与基本要求1.教学目标通过本课程的学习，达到如下目的：（1）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：（2）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；（3）使学生重点掌握地理信息系统的基本软件的应用与操作。2.基本要求地理信息系统是一门理论性和实践都很强的学科，要求学生在掌握基本理论与方法的同时，加强实验和实践。三、课程知识单元与知识点0导论0.1地理信息系统基本概念0.2地理信息系统的基本构成0.3地理信息系统的功能简介0.4地理信息系统的发展概况1地理信息系统的数据结构

《地理信息系统》课程教学大纲 课程英文名称：Geographical Information System 课程编码：Z119640 总学分：3.5 总学时：56 理论学时：32 实验学时：24 课程性质：学科基础课必修 开课单位：理学院 大纲制定者： 王玲 大纲审定者：葛本伟 审定日期：2014-10-20 课程简介： 该课程注重地理信息系统的基本理论，全面系统讲述地理信息系统的技术体系及应用方法，重点 突出地理信息系统的基础理论、技术与应用。该课程力求将地理空间基础理论、地理信息系统技术方 法和地理信息系统的实践融为一体，使学生在学习地理信息系统技术方法的同时，掌握与地理信息系 统的技术实现和方法应用有关的基础理论，从而使学生能够真正领会和把握作为现代高科技的地理信 息系统的科学性、技术性和实践性。主要内容包括：地理信息系统的基本概念、基本理论、空间数据 特征和数据结构、空间数据库、空间数据处理、空间分析、应用模型、应用设计、产品输出等。 一、课程的地位与作用 本课程是人文地理与城乡规划专业的学科基础必修课程。 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。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 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。新疆 及兵团迫切需要培养掌握 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、课程的教学目标与基本要求 1. 教学目标 通过本课程的学习，达到如下目的：（1）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；（2）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；（3）使学生重点掌握地理信息系统的基本软件的应用与操作。 2. 基本要求 地理信息系统是一门理论性和实践都很强的学科，要求学生在掌握基本理论与方法的同时，加强 实验和实践。 三、课程知识单元与知识点 0 导 论 0.1 地理信息系统基本概念 0.2 地理信息系统的基本构成 0.3 地理信息系统的功能简介 0.4 地理信息系统的发展概况 1 地理信息系统的数据结构

1.1地理空间及其表达1.2地理空间数据及其特征1.3空间数据结构的类型1.4空间数据结构的建立2空间数据处理2.1空间数据的变换2.2空间数据结构的转换2.3多元空间数据的融合2.4空间数据的压缩与重分类2.5空间数据的内插方法2.6空间拓扑关系的编辑3地理信息系统空间数据库3.1空间数据库概述3.2空间数据库概念模型设计3.3空间数据库逻辑模型设计3.4空间数据库的物理设计3.5空间数据查询3.6空间数据库索引3.7空间元数据3.8空间数据库引擎3.9空间时态数据库4空间分析的原理与方法4.1数字地形模型分析4.2空间叠合分析4.3空间邻近度分析4.4空间网络分析5地理信息系统的应用模型5.1地理空间及其表达5.2地理空间数据及其特征5.3空间数据结构的类型5.4空间数据结构的建立5.5区位选择模型5.6交通规划模型5.7地球科学模拟模型6地理信息系统的设计与评价6.1应用型GIS设计概述6.2地理信息系统的设计6.3地理信息的标准化6.4地理信息系统的评价7地理信息系统产品的输出设计

1.1 地理空间及其表达 1.2 地理空间数据及其特征 1.3 空间数据结构的类型 1.4 空间数据结构的建立 2 空间数据处理 2.1 空间数据的变换 2.2 空间数据结构的转换 2.3 多元空间数据的融合 2.4 空间数据的压缩与重分类 2.5 空间数据的内插方法 2.6 空间拓扑关系的编辑 3 地理信息系统空间数据库 3.1 空间数据库概述 3.2 空间数据库概念模型设计 3.3 空间数据库逻辑模型设计 3.4 空间数据库的物理设计 3.5 空间数据查询 3.6 空间数据库索引 3.7 空间元数据 3.8 空间数据库引擎 3.9 空间时态数据库 4 空间分析的原理与方法 4.1 数字地形模型分析 4.2 空间叠合分析 4.3 空间邻近度分析 4.4 空间网络分析 5 地理信息系统的应用模型 5.1 地理空间及其表达 5.2 地理空间数据及其特征 5.3 空间数据结构的类型 5.4 空间数据结构的建立 5.5 区位选择模型 5.6 交通规划模型 5.7 地球科学模拟模型 6 地理信息系统的设计与评价 6.1 应用型 GIS 设计概述 6.2 地理信息系统的设计 6.3 地理信息的标准化 6.4 地理信息系统的评价 7 地理信息系统产品的输出设计

7.1地理信息系统产品的输出形式7.2地理信息系统图形输出系统设计7.3地理信息系统的可视化与虚拟现实四、时间分配教学环节（学时）知识研知识点讲实上课小单元讨机外计课验课220绪论681地理信息系统的数据结构14662空间数据处理4632地理信息系统空间数据库810 418空间分析的原理与方法61O24地理信息系统的应用模型226地理信息系统的设计与评价227地理信息系统的产品的输出设计总计322456五、课程其他说明1、主要先修课程：计算机文化基础、地图学、测量学、数据库原理2、适用专业类别：地理科学、人文地理与城乡规划、土地资源管理3、主要教材（作者、教材名称、出版社）：黄杏元马劲松，地理信息系统概论，北京：高等教育出版社：邬伦等，地理信息系统-原理、方法和应用，北京：科学出版出版社：陈述彭，鲁学军，周成虎地理信息系统导论，北京，科学出版社4、考核方式及成绩构成：闭卷考试，平时成绩20%，期末试卷考试成绩50%，实践成绩30%。六、实验项目及要求序号学时实验内容实验类型实验项目名称掌握图形数字化的输入编辑操作，图层的建实验一、空间数据数字化8设计性实验采集立，投影、比例尺确定等属性数据库的设计与建立、属性数据库与图实验二、空间数据库的建2设计性实验2立形数据库的连接，掌握GIS空间查询的方法实验三、空间分析叠加分析、缓冲区分析、网络分析、DEM的10设计性实验3建立实验四、综合实习根据实际数据，应用前面的实验技能，分析4综合性实验和解决地学问题

7.1 地理信息系统产品的输出形式 7.2 地理信息系统图形输出系统设计 7.3 地理信息系统的可视化与虚拟现实 四、时间分配 知识 单元 知 识 点 教学环节（学时） 讲 课 研 讨 课 实 验 上 机 课 外 小 计 0 绪 论 2 2 1 地理信息系统的数据结构 6 8 14 2 空间数据处理 6 6 3 地理信息系统空间数据库 4 2 6 4 空间分析的原理与方法 8 10 18 5 地理信息系统的应用模型 2 4 6 6 地理信息系统的设计与评价 2 2 7 地理信息系统的产品的输出设计 2 2 总 计 32 24 56 五、课程其他说明 1、主要先修课程：计算机文化基础、地图学、测量学、数据库原理 2、适用专业类别：地理科学、人文地理与城乡规划、土地资源管理 3、主要教材（作者、教材名称、出版社）： 黄杏元 马劲松. 地理信息系统概论，北京：高等教育出版社； 邬伦等. 地理信息系统-原理、方法和应用，北京：科学出版出版社； 陈述彭，鲁学军，周成虎. 地理信息系统导论，北京，科学出版社 4、考核方式及成绩构成：闭卷考试，平时成绩 20%,期末试卷考试成绩 50%,实践成绩 30%。 六、实验项目及要求 序号 实验项目名称 实验内容 学时 实验类型 1 实验一、空间数据数字化 采集 掌握图形数字化的输入编辑操作，图层的建 立，投影、比例尺确定等 8 设计性实验 2 实验二、空间数据库的建 立 属性数据库的设计与建立、属性数据库与图 形数据库的连接，掌握 GIS 空间查询的方法 2 设计性实验 3 实验三、空间分析 叠加分析、缓冲区分析、网络分析、DEM 的 建立 10 设计性实验 4 实验四、综合实习 根据实际数据，应用前面的实验技能，分析 和解决地学问题 4 综合性实验