《地理信息系统原理》课程教学大纲.

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 课程编码： 12014009 课程性质：专业主干课学分数： 2.5学时数： 54 考核方式：考试 制订单位：广州大学地理科学学院/ Geographical information system 课程类型：专业必修课 适用范围： 04 地理科学 先修课程：自然地理基础课、遥感概论 其中：实验 / 实践学时： 27 制订日期：2004 年 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

2、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。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

3、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

4、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 、课程的教学内容、重点和难点第一章 绪论第一节 地

5、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 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、GI

6、S 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

7、 重点： 地理信息的数字化表达、 空间数据的拓扑关系、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

8、的输出4空间信息查询重点： 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空间统计分析

9、第五节 数字地面模型及其应用1DTM 与 DEM 的定义2DTM 的数据采集与表示3DTM 的空间内插方法4DTM 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用户类型和用户需求2应用

10、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2WEBGIS计思想3几种 WEBGI

11、S 勺比较4WEBGIS 应用前景第二节 组件式 GIS1组件式 GIS (ComGIS 的概念2ComGIS 的特点3ComGIS 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/lnfo GIS 软件1Arc/lnfo GIS2Arcview GIS第二节Map Info 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米用何种 多媒体教 学手段早节主要内容讲授实 验讨论习 题课 外