《地理信息系統(tǒng)原理I》教學(xué)大綱

1、地理信息系統(tǒng)原理IPrinciple of Geographic Information System I一、課程基本情況課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課程課程學(xué)分：4學(xué)分課程總學(xué)時：64學(xué)時，其中講課：48學(xué)時，實驗（含上機(jī)）：16學(xué)時，課外 學(xué)時課程性質(zhì)：必修開課學(xué)期：第4學(xué)期先修課程：自然地理學(xué)、地圖學(xué)適用專業(yè)：地理信息科學(xué)、遙感科學(xué)與技術(shù)、自然地理與資源環(huán)境、測繪工程教 材：黃杏元、馬勁松、湯勤編，地理信息系統(tǒng)概論（第三版），高等教育出版社，2008年。開課單位：地理與遙感學(xué)院地理信息科學(xué)系二、課程性質(zhì)、教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)地理信息系統(tǒng)課程是本專業(yè)本科生的專業(yè)主干課程。課程設(shè)置的目的，是擬通過該門課程的

2、學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握地理信息系統(tǒng)的基本原理、技術(shù)體系及其應(yīng)用方法，為后續(xù)其它GIS課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生牢固地掌握地理信息系統(tǒng)的基本概念、基本理論、空間數(shù)據(jù)特征和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、空間數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)處理、空間分析和空間數(shù)據(jù)的可視化等方面的知識，理解地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用模型、應(yīng)用設(shè)計方面的基本方法。同時通過實習(xí)實踐，培養(yǎng)學(xué)生的全面動手操作能力和綜合運(yùn)用理論知識來分析問題解決問題的能力。三、教學(xué)內(nèi)容和要求第1章 導(dǎo)論（4學(xué)時）1.1地理信息系統(tǒng)基本概念（1學(xué)時）（1）理解數(shù)據(jù)與信息的概念； （2）理解地理數(shù)據(jù)與地理信息的概念；（3）掌握地理信息系統(tǒng)的概念；重點：地理信息系統(tǒng)的定義難點：

3、從技術(shù)和學(xué)科兩個層面理解地理信息系統(tǒng)的基本概念1.2地理信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成（1學(xué)時）（1）理解地理信息系統(tǒng)基本構(gòu)成部分； （2）掌握地理信息系統(tǒng)包括哪些常用硬件設(shè)備和主要軟件； 重點：理解地理信息系統(tǒng)基本構(gòu)成難點：熟悉主要輸入設(shè)備和主流GIS軟件1.3 地理信息系統(tǒng)的功能簡介（1學(xué)時）（1）了解地理信息系統(tǒng)的基本功能（2）了解地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用功能重點：地理信息系統(tǒng)的基本功能難點：地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用功能1.4地理信息系統(tǒng)的發(fā)展概況（1學(xué)時）（1）了解地理信息系統(tǒng)的發(fā)展概況； （2）理解地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論體系； 重點：地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論體系難點：地理信息系統(tǒng)的發(fā)展熱點第2章 地理信息系統(tǒng)

4、的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（10學(xué)時）2.1地理空間及其表達(dá)（0.5學(xué)時）（1）理解地理空間的概念； （2）掌握空間實體的兩種基本表達(dá)形式； 重點：地理空間的概念難點：地理空間的概念2.2地理空間數(shù)據(jù)及其特征（2學(xué)時）（1）了解空間數(shù)據(jù)的計算機(jī)表示； （2）掌握空間數(shù)據(jù)的基本特征； （3）掌握GIS空間數(shù)據(jù)的分類情況；（4）掌握空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系；重點：空間數(shù)據(jù)的基本特征和拓?fù)潢P(guān)系難點：空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系2.3空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型（6學(xué)時）（1）理解曲面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； （2）掌握矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； （3）掌握柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；重點：矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)難點：柵格數(shù)據(jù)的壓縮方法2.4空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立（1.5學(xué)時）（1

5、）掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立的基本過程； （2）掌握空間數(shù)據(jù)的編碼方法； （3）掌握矢量數(shù)據(jù)的常用輸入方法；重點：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立的基本過程難點：矢量數(shù)據(jù)的常用輸入方法第3章 空間數(shù)據(jù)處理（12學(xué)時）3.1空間數(shù)據(jù)的變換（2學(xué)時）（1）了解GIS中的常用地圖投影（2）理解空間數(shù)據(jù)變換的目的（3）掌握幾何糾正的方法； （4）掌握地圖投影的概念與方法重點：幾何糾正的方法難點：地圖投影的概念與方法3.2空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換（3學(xué)時）（1）理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的目的； （2）掌握矢量數(shù)據(jù)柵格化的原理與常用方法； （3）掌握柵格數(shù)據(jù)矢量化的原理與常用方法；重點：矢量數(shù)據(jù)柵格化的常用方法難點：面的柵格化方法3.3多元空間數(shù)據(jù)

6、融合（1學(xué)時）（1）理解不同格式數(shù)據(jù)的融合； （2）理解遙感和GIS數(shù)據(jù)的融合； 重點：遙感和GIS數(shù)據(jù)的融合難點：不同格式數(shù)據(jù)的融合3.4空間數(shù)據(jù)的壓縮與重分類（2學(xué)時）（1）掌握矢量數(shù)據(jù)的壓縮原理與常用方法； （2）掌握空間數(shù)據(jù)的重分類方法與意義；重點：矢量數(shù)據(jù)的壓縮方法難點：矢量數(shù)據(jù)的壓縮方法3.5空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插方法（3學(xué)時）（1）掌握空間數(shù)據(jù)內(nèi)插的概念； （2）掌握點的內(nèi)插的各種常用方法； （3）掌握區(qū)域內(nèi)插的方法；重點：點的內(nèi)插的各種常用方法難點：點的內(nèi)插的各種常用方法3.6空間拓?fù)潢P(guān)系的編輯（1學(xué)時）（1）了解空間拓?fù)潢P(guān)系編輯的目的； （2）掌握空間拓?fù)潢P(guān)系編輯方法；重點：空間拓?fù)?/p>

7、關(guān)系編輯方法難點：空間拓?fù)潢P(guān)系編輯方法第4章 地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫（5學(xué)時）4.1空間數(shù)據(jù)庫原理（2學(xué)時）（1）理解空間數(shù)據(jù)庫的概念與設(shè)計； （2）理解空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)管理方式；重點：空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)管理方式難點：空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)管理方式4.2空間數(shù)據(jù)查詢（1學(xué)時）（1）理解空間數(shù)據(jù)查詢類型和方法； （2）理解空間查詢語言； 重點：空間數(shù)據(jù)查詢類型和方法難點：空間查詢語言4.3空間數(shù)據(jù)庫索引（0.5學(xué)時）（1）掌握空間數(shù)據(jù)庫索引的定義； （3）掌握空間數(shù)據(jù)庫索引的常用方法；重點：空間數(shù)據(jù)庫索引的常用方法難點：空間數(shù)據(jù)庫索引的常用方法4.4空間元數(shù)據(jù)（0.5學(xué)時）（1）掌握空間元數(shù)據(jù)的定義；

8、（2）理解空間元數(shù)據(jù)的作用； 重點：空間元數(shù)據(jù)的定義難點：空間元數(shù)據(jù)的作用4.5空間數(shù)據(jù)庫引擎（0.5學(xué)時）（1）掌握空間數(shù)據(jù)庫引擎的定義； （2）理解空間數(shù)據(jù)庫引擎的工作原理； 重點：空間數(shù)據(jù)庫引擎的定義難點：空間數(shù)據(jù)庫引擎的工作原理4.6空間時態(tài)數(shù)據(jù)庫（0.5學(xué)時）（1）了解主要的時空一體化數(shù)據(jù)模型； 重點：時空一體化數(shù)據(jù)模型難點：時空一體化數(shù)據(jù)模型第5章 空間分析的原理與方法（10學(xué)時）5.1數(shù)字地形模型分析（3學(xué)時）（1）了解DEM的應(yīng)用實例； （2）掌握DEM的概念； （3）掌握地形因子的計算方法；（4）掌握地形剖面線的計算方法（5）掌握DEM的通視分析方法重點：地形因子的計算方法難

9、點：地形因子的計算方法5.2空間疊合分析（3學(xué)時）（1）掌握空間疊合分析的概念； （2）掌握矢量數(shù)據(jù)的疊合原理與方法； （3）掌握柵格數(shù)據(jù)的疊合原理與方法；重點：矢量柵格數(shù)據(jù)的疊合原理與方法難點：矢量數(shù)據(jù)的疊合方法5.3空間鄰近度分析（2學(xué)時）（1）掌握空間緩沖區(qū)分析方法； （2）掌握泰森多邊形分析方法； 重點：空間緩沖區(qū)分析難點：泰森多邊形分析5.4空間網(wǎng)絡(luò)分析（2學(xué)時）（1）了解空間網(wǎng)絡(luò)分析的用途； （2）理解網(wǎng)絡(luò)圖論的基本概念； （3）掌握Dijkstra算法；重點：Dijkstra算法難點：Dijkstra算法第6章 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用模型（3學(xué)時）6.1 GIS應(yīng)用模型概述（1學(xué)時）

10、（1）了解GIS應(yīng)用模型的類型； （2）掌握GIS應(yīng)用模型的構(gòu)建過程；重點：GIS應(yīng)用模型的構(gòu)建過程難點：GIS應(yīng)用模型的構(gòu)建過程6.2各類GIS應(yīng)用模型實例（2學(xué)時）（1）了解各類GIS應(yīng)用模型實例； （2）掌握適宜性分析模型重點：適宜性分析模型難點：適宜性分析模型第7章 地理信息系統(tǒng)設(shè)計與評價（2學(xué)時）7.1應(yīng)用型GIS設(shè)計概述（0.5學(xué)時）（1）了解應(yīng)用型GIS設(shè)計的目的、模式； （2）掌握應(yīng)用型GIS設(shè)計的流程；重點：應(yīng)用型GIS設(shè)計的流程難點：應(yīng)用型GIS設(shè)計的流程7.2地理信息系統(tǒng)的設(shè)計（0.5學(xué)時）（1）理解地理信息系統(tǒng)的設(shè)計各階段主要內(nèi)容； 重點：總體設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計難點：總體設(shè)

11、計和詳細(xì)設(shè)計7.3地理信息的標(biāo)準(zhǔn)化（0.5學(xué)時）（1）了解地理信息的標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)容； 7.4地理信息系統(tǒng)的評價（0.5學(xué)時）（1）了解地理信息系統(tǒng)的評價的主要內(nèi)容； 第8章 地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的輸出設(shè)計（2學(xué)時）8.1地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的輸出形式（1學(xué)時）（1）了解網(wǎng)絡(luò)地圖和數(shù)字地球； （2）掌握地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品及其類型；重點：地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品及其類型難點：地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品及其類型8.2地理信息系統(tǒng)圖形輸出系統(tǒng)設(shè)計（1學(xué)時）（1）了解圖形坐標(biāo)系與顏色模型； （2）掌握地形圖與專題地圖的輸出組織形式；重點：地形圖與專題地圖的輸出組織形式難點：地形圖與專題地圖的輸出組織形式四、課程考核 （1）作業(yè)等：作業(yè)：4次，課程論文： 篇； （2）