地理信息系统教学大纲

《地理信息系统》教学大纲

一、基本信息

二、教学目标及任务

地理信息系统是面向农业资源与环境、环境科学、生物科学、生物技术等专业本科生的科类方向选修课。通过本课程的学习，使学生系统学习与掌握地理信息系统的概念、组成、类型、功能和数据采集、存储、处理、更新、查询检索、综合分析和应用、成果输出等基本知识、基本理论和基本方法，培养学生具备利用地理信息系统技术对资源、环境、生态等信息进行综合处理与分析的基本技能。

三、学时分配

四、教学内容及教学要求

第1章绪论

第一节GIS基本概念

1．信息与数据

2.地理信息与地学信息

3.信息系统与地理信息系统

习题要点：掌握GIS的定义及其涉及到的基本概念。

第二节GIS相关学科

1．GIS与地理学

2．GIS与地图学

3．GIS与计算机科学

4．GIS与遥感

5．GIS学科“树”

习题要点：理解GIS与相关学科的关系。

第三节GIS功能与应用领域

1．GIS基本功能

2．GIS主要应用领域

3．无处不在的GIS

习题要点：掌握GIS的基本功能，了解其应用功能及在本专业的应用情况。

第四节GIS构成

1．硬件

2．GIS软件配置

3．数据

4．GIS人员

习题要点：掌握GIS的基本构成及其相互间的关系。

第五节GIS发展历史与趋势

1．国际GIS的发展状况

2．我国GIS发展

3．GIS发展趋势

习题要点：了解GIS发展趋势

本章重点、难点：

重点：信息、数据、地理数据、地理信息、信息系统的概念，地理信息系统的主要功能，地理信息系统研究的主要内容。

难点：地理信息系统的概念，地理信息系统功能的理解。

本章教学要求：掌握地理信息系统的基本概念、GIS的组成与GIS的功能，理解GIS与相关学科的关系，了解GIS 的发展与趋势。

第2章地理信息系统的数据及其表示

第一节地理空间及其表达

1．地理空间的概念

2．地理信息系统中的地理空间

3．地理空间实体

习题要点：理解地理空间的定义、在计算机中地理空间实体的表达。

第二节数据结构

1．数据结构

2．矢量数据结构

3．栅格数据结构

4．矢量、栅格数据结构比较与选择

5．属性数据存储

习题要点：掌握矢量数据结构的定义及其类型、栅格数据结构的定义及其类型，掌握矢量与栅格数据结构的比较。

第三节地理数据的编码方法

1．编码的概念和意义

2．栅格结构编码方法

3．矢量结构编码方法

4．属性数据编码方法

习题要点：理解栅格数据结构的编码方法（栅格矩阵结构、游程编码结构、四叉树结构）、矢量数据结构编码方法（简单数据结构、拓扑数据结构）。

本章重点、难点：

重点：地理空间及其表达，空间数据结构，栅格数据结构及编码方法，矢量数据结构及编码方法。

难点：栅格数据结构及编码方法，矢量数据结构及编码方法。

本章教学要求：理解地理空间及其表达，掌握地理空间数据及其特征、空间数据结构的类型。理解空间数据结构编码的方法。

第3章地理信息系统的数据输入

第一节数据预处理和分类编码

1．数据预处理

2．数据的分类编码

习题要点：GIS数据预处理方法，数据分类编码意义和方法。

第二节空间数据和属性数据输入及其相互连接

1．地图的手扶数字化仪输入

2．扫描仪输入

3．其他空间数据的输入

4．属性数据的输入及与空间数据连接

习题要点：空间数据输入方法，属性数据与空间数据连接方法。

第三节数据质量的检查、修改与控制

1．数据质量的问题分析

2．检查与修改

3．数据质量控制技术

习题要点：数据质量问题分析，数据检查、修改与质量控制。

本章重点、难点：数据分类编码意义与方法、空间数据扫描输入方法、数据质量检查、修改及质量控制。

本章教学要求：掌握数据分类编码意义与方法、空间数据扫描输入方法、数据质量检查、修改及质量控制。

第4章数据转换

第一节空间数据坐标变换

1．几何纠正

2．投影变换

习题要点：理解空间数据的几何纠正、投影转换的定义及其意义。

第二节空间数据模型转换

1．矢量数据向栅格数据的转换

2．栅格到矢量的转化

习题要点：栅格结构与矢量结构相互转换方法

本章重点、难点：栅格结构与矢量结构的相互转换算法

本章教学要求：理解几何纠正（仿射变换）、投影转换（正解变换、反解变换、数值变换），理解空间数据模型的转换。

第5章空间查询与空间分析

第一节空间查询

1．空间查询的方式

2．空间数据查询种类

习题要点：掌握空间数据查询方法。

第二节统计分析

1．统计图表分析

2．属性数据的集中特征数

3．属性数据的离散特征数

习题要点：理解GIS的统计分析。

第三节DEM分析

1．DEM 概述

2．DEM建立

3．DEM应用

习题要点：掌握数字地面模型定义、表示方法，DEM建立方法，了解DEM应用。

第四节叠置分析

1．叠置分析的概念和意义

2．基于矢量数据的叠置分析

3．基于栅格数据的叠置分析

习题要点：掌握空间叠置分析的定义、分类。

第五节缓冲区分析

1．缓冲区分析及其作用

2．基于矢量数据的缓冲区的建立

3．基于栅格的缓冲区建立