《地理信息系統(tǒng)2》課程教學大綱

《地理信息系統(tǒng)2》教學大綱

一、基本信息課程名稱地理信息系統(tǒng)課程編號ARGE4111英文名稱IntroductiontoGeographicalInformation

Systems課程類型本專業(yè)推薦選修課總學時36其中：理論學時36實驗學時0實踐學時0學分2預(yù)修課程《信息技術(shù)基礎(chǔ)》適用對象農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、生態(tài)學、環(huán)境科學專業(yè)課程簡介（200字左右）地理信息系統(tǒng)（GIS）既是一門學科，也是一項技術(shù)。GIS應(yīng)用廣泛，是農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、生態(tài)、環(huán)境科學相關(guān)專業(yè)人才的必備技能。該課程從GIS基本理論入手，結(jié)合農(nóng)業(yè)資源環(huán)境空間分析的案例進行實踐分析。課程內(nèi)容主要包括：GIS基本概念、原理；地理空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的概念、獲取及管理；如何進行與地學、資源與環(huán)境科學等學科專業(yè)有關(guān)的空間分析等內(nèi)容。通過本課程的學習能使學生學習與掌握GIS的基本理論和應(yīng)用技術(shù)，為以后在GIS的研究、軟件開發(fā)、GIS在農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、生態(tài)及環(huán)境科學中的應(yīng)用等方面開展工作打下良好基礎(chǔ)。二、教學目標及任務(wù)地理信息系統(tǒng)是面向農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、環(huán)境科學、生物科學、生物技術(shù)等專業(yè)本科生的科類方向選修課。通過本課程的學習，使學生系統(tǒng)學習與掌握地理信息系統(tǒng)的概念、組成、類型、功能和數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、更新、查詢檢索、綜合分析和應(yīng)用、成果輸出等基本知識、基本理論和基本方法，培養(yǎng)學生具備利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)對資源、環(huán)境、生態(tài)等信息進行綜合處理與分析的基本技能。三、學時分配教學課時分配章節(jié)章節(jié)內(nèi)容講課實驗實踐合計第一章緒論2

第二章地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及其表示6

第三章地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入4

第四章數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換4

第五章空間查詢與空間分析8

第六章地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用模型4

第七章GIS輸出4

第八章GIS

發(fā)展熱點4

合計36

四、教學內(nèi)容及教學要求第1章緒論第一節(jié)

GIS基本概念1.

信息與數(shù)據(jù)2.地理信息與地學信息3.信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)習題要點：掌握GIS的定義及其涉及到的基本概念。第二節(jié)

GIS相關(guān)學科1.GIS與地理學2.GIS與地圖學3.GIS與計算機科學4.GIS與遙感5.GIS學科“樹”習題要點：理解GIS與相關(guān)學科的關(guān)系。第三節(jié)

GIS功能與應(yīng)用領(lǐng)域1.GIS基本功能2.GIS主要應(yīng)用領(lǐng)域3.

無處不在的GIS習題要點：掌握GIS的基本功能，了解其應(yīng)用功能及在本專業(yè)的應(yīng)用情況。第四節(jié)

GIS構(gòu)成1.

硬件2.GIS軟件配置3.

數(shù)據(jù)4.GIS人員習題要點：掌握GIS的基本構(gòu)成及其相互間的關(guān)系。第五節(jié)

GIS發(fā)展歷史與趨勢1.

國際GIS的發(fā)展狀況2.

我國GIS發(fā)展3.GIS發(fā)展趨勢習題要點：了解GIS發(fā)展趨勢本章重點、難點：重點：信息、數(shù)據(jù)、地理數(shù)據(jù)、地理信息、信息系統(tǒng)的概念，地理信息系統(tǒng)的主要功能，地理信息系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容。難點：地理信息系統(tǒng)的概念，地理信息系統(tǒng)功能的理解。本章教學要求：掌握地理信息系統(tǒng)的基本概念、GIS的組成與GIS的功能，理解GIS與相關(guān)學科的關(guān)系，了解GIS的發(fā)展與趨勢。第2章

地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及其表示第一節(jié)

地理空間及其表達1.

地理空間的概念2.

地理信息系統(tǒng)中的地理空間3.

地理空間實體習題要點：理解地理空間的定義、在計算機中地理空間實體的表達。第二節(jié)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1.

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2.

矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)3.

柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.

矢量、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較與選擇5.

屬性數(shù)據(jù)存儲習題要點：掌握矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義及其類型、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義及其類型，掌握矢量與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的比較。第三節(jié)

地理數(shù)據(jù)的編碼方法1.

編碼的概念和意義2.

柵格結(jié)構(gòu)編碼方法3.

矢量結(jié)構(gòu)編碼方法4.

屬性數(shù)據(jù)編碼方法習題要點：理解柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的編碼方法（柵格矩陣結(jié)構(gòu)、游程編碼結(jié)構(gòu)、四叉樹結(jié)構(gòu)）、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼方法（簡單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）。本章重點、難點：重點：地理空間及其表達，空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及編碼方法，矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及編碼方法。難點：柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及編碼方法，矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及編碼方法。本章教學要求：理解地理空間及其表達，掌握地理空間數(shù)據(jù)及其特征、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型。理解空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼的方法。第3章地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入第一節(jié)

數(shù)據(jù)預(yù)處理和分類編碼1.

數(shù)據(jù)預(yù)處理2.

數(shù)據(jù)的分類編碼習題要點：GIS數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，數(shù)據(jù)分類編碼意義和方法。第二節(jié)

空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)輸入及其相互連接1.

地圖的手扶數(shù)字化儀輸入2.

掃描儀輸入3.

其他空間數(shù)據(jù)的輸入4.

屬性數(shù)據(jù)的輸入及與空間數(shù)據(jù)連接習題要點：空間數(shù)據(jù)輸入方法，屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)連接方法。第三節(jié)

數(shù)據(jù)質(zhì)量的檢查、修改與控制1.

數(shù)據(jù)質(zhì)量的問題分析2.

檢查與修改3.

數(shù)據(jù)質(zhì)量控制技術(shù)習題要點：數(shù)據(jù)質(zhì)量問題分析，數(shù)據(jù)檢查、修改與質(zhì)量控制。本章重點、難點：數(shù)據(jù)分類編碼意義與方法、空間數(shù)據(jù)掃描輸入方法、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查、修改及質(zhì)量控制。本章教學要求：掌握數(shù)據(jù)分類編碼意義與方法、空間數(shù)據(jù)掃描輸入方法、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查、修改及質(zhì)量控制。第4章

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換第一節(jié)空間數(shù)據(jù)坐標變換1.

幾何糾正2.

投影變換習題要點：理解空間數(shù)據(jù)的幾何糾正、投影轉(zhuǎn)換的定義及其意義。第二節(jié)空間數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換1.

矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換2.

柵格到矢量的轉(zhuǎn)化習題要點：柵格結(jié)構(gòu)與矢量結(jié)構(gòu)相互轉(zhuǎn)換方法本章重點、難點：柵格結(jié)構(gòu)與矢量結(jié)構(gòu)的相互轉(zhuǎn)換算法本章教學要求：理解幾何糾正（仿射變換）、投影轉(zhuǎn)換（正解變換、反解變換、數(shù)值變換），理解空間數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換。第5章空間查詢與空間分析第一節(jié)空間查詢1.

空間查詢的方式2.

空間數(shù)據(jù)查詢種類習題要點：掌握空間數(shù)據(jù)查詢方法。第二節(jié)統(tǒng)計分析1.

統(tǒng)計圖表分析2.

屬性數(shù)據(jù)的集中特征數(shù)3.

屬性數(shù)據(jù)的離散特征數(shù)習題要點：理解GIS的統(tǒng)計分析。第三節(jié)

DEM分析1.DEM

概述2.DEM建立3.DEM應(yīng)用習題要點：掌握數(shù)字地面模型定義、表示方法，DEM建立方法，了解DEM應(yīng)用。第四節(jié)疊置分析1.

疊置分析的概念和意義2.

基于矢量數(shù)據(jù)的疊置分析3.

基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析習題要點：掌握空間疊置分析的定義、分類。第五節(jié)緩沖區(qū)分析1.

緩沖區(qū)分析及其作用2.

基于矢量數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)的建立3.

基于柵格的緩沖區(qū)建立習題要點：掌握緩沖區(qū)分析的定義、分析過程。第六節(jié)網(wǎng)絡(luò)分析1.

網(wǎng)絡(luò)分析的概念2.

網(wǎng)絡(luò)的組成3.

網(wǎng)絡(luò)分析習題要點：掌握空間網(wǎng)絡(luò)分析的定義，了解空間網(wǎng)絡(luò)的類型和構(gòu)成，分析方法。本章重點、難點：重點：空間查詢方法、DEM建立方法、疊置分析方法、緩沖區(qū)分析方法。難點：DEM建立、疊置分析與緩沖區(qū)分析方法、網(wǎng)絡(luò)分析等。本章教學要求：掌握空間查詢、統(tǒng)計方法、數(shù)字地面模型、空間疊置分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析的定義，分析方法，了解各種空間分析的應(yīng)用。第6章地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用模型第一節(jié)

GIS應(yīng)用模型概述1.GIS應(yīng)用模型的分類2.GIS應(yīng)用模型的構(gòu)建習題要點：GIS應(yīng)用模型分類與模型構(gòu)建方法。第二節(jié)

適宜性分析模型1.

模型介紹2.

應(yīng)用實例習題要點：適宜性分析模型概念、構(gòu)建與應(yīng)用。第三節(jié)

發(fā)展預(yù)測模型1.

模型介紹2.

應(yīng)用實例習題要點：發(fā)展預(yù)測模型概念、構(gòu)建與應(yīng)用。第四節(jié)

位址選擇模型1.

模型介紹2.

建模步驟習題要點：位址選擇模型概念、構(gòu)建與應(yīng)用。第五節(jié)

交通規(guī)劃模型（略）第六節(jié)

地學模擬模型1.

模型介紹2.

土壤侵蝕模型介紹習題要點：地學模擬模型概念，土壤侵蝕模型構(gòu)建。第七節(jié)

專家系統(tǒng)概述1.

專家系統(tǒng)概念2.

專家系統(tǒng)構(gòu)成3.

專家系統(tǒng)工作一般原理習題要點：專家系統(tǒng)概念、構(gòu)成、工作原理。本章重點、難點：GIS應(yīng)用模型概念、適宜性分析模型、發(fā)展預(yù)測模型、地學模擬模型。本章教學要求：掌握GIS

應(yīng)用模型概念，掌握適宜性分析模型、發(fā)展預(yù)測模型、位址選擇模型、地學模擬模型的概念及構(gòu)建方法，了解專家系統(tǒng)概念、構(gòu)成、工作原理。第7章

GIS輸出第一節(jié)

GIS輸出概述1.GIS產(chǎn)品的輸出形式2.GIS輸出設(shè)備習題要點：掌握常用的空間信息輸出形式與設(shè)備。第二節(jié)GIS與地圖制圖1.

地圖的定義及其基本特征2.

地圖的構(gòu)成要素3.

地圖的分類4.

地圖的簡要制作過程習題要點：掌握地理信息系統(tǒng)輸出產(chǎn)品類型：地圖、圖像、統(tǒng)計圖表、數(shù)字地圖。本章重點、難點：掌握常用的空間信息輸出形式與設(shè)備。本章教學要求：掌握空間信息輸出形式與設(shè)備，掌握地理信息系統(tǒng)輸出產(chǎn)品類型，了解計算機地圖制圖與GIS。第8章

GIS

發(fā)展熱點第一節(jié)

3S

集成1.3S集成概念2.3S

相互作用習題要點：掌握3S集成的概念，理解3S相互作用。第二節(jié)

GIS

與

RS

結(jié)合1.GIS與遙感結(jié)合的必要性2.GIS與遙感結(jié)合的途徑3.

案例分析習題要點：RS和GIS結(jié)合的意義和途徑。第三節(jié)

GIS

與

GPS

結(jié)合1.GIS與GPS集成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型2.GIS與GPS結(jié)合的形式3.

案例分析習題要點：GIS和GPS集成的形式。第四節(jié)

WebGIS1.分布式GIS2.Web技術(shù)3.WebGIS與一般GIS相比特點4.WebGIS實現(xiàn)技術(shù)習題要點：了解WEBGIS的定義、WEBGIS實現(xiàn)技術(shù)、應(yīng)用前景。本章重點、難點：3S集成的概念、意義、途徑，WebGIS定義與實現(xiàn)技術(shù)。本章教學要求：掌握3S集成的概念、意義、途徑，了解WebGIS及其實現(xiàn)技術(shù)。

五、考核方式及要求采用期末考試與平時成績相結(jié)合的方式考察學生本課程教學內(nèi)容理解掌握的程度，其中期末考試占總成績70％，作業(yè)、出勤總和占總成績30％。

六、推薦教材及教學參考書教材：《農(nóng)業(yè)資源信息系統(tǒng)》（第二版），王人潮主編，中國農(nóng)業(yè)出版社，2009年，標準書號：ISBN9787109138469?！兜乩硇畔⑾到y(tǒng)》（第三版），黃杏元、馬勁松、湯勤等編著，高等教育出版社，2008年，標準書號：ISBN9787040228779。參考書：《地理信息系統(tǒng)》（第2版），湯國安等編著，科學出版社，2010年，標準書號：ISBN9787030278180?！兜乩硇畔⑾到y(tǒng)導(dǎo)論》，陳述彭，魯學軍，周成虎編著，科學出版社，2000年，標準書號：ISBN7-03-006991-9?！?/p>