课程基本信息

一、课程性质和任务

地理信息系统(GIS)是一门新兴的综合性边缘学科，涉及地质、测绘、地理、计算机图形学、数据库技术等各领域，人类所接触的信息中有80％以上与GIS相关。作为计算机信息管理及相关专业的一门专业课，其任务是使学生掌握GIS的基本理论、知识和技能，了解GIS的主要应用领域和发展方向，掌握常用GIS软件的基本操作，并能够运用GIS技术初步解决地学应用中的实际问题，为今后在城市、区域、交通、环境、基础设施建设和规划管理等领域从事相关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理奠定理论与技术基础。

二、课程教学基本要求

通过本课程的教学，应使学生达到以下要求：
1. 了解地理信息系统的基本概念、基本理论、基本技术和应用方法。
2. 了解GIS的主要应用领域和发展方向，掌握地理信息系统常用平台软件的功能及基本操作方法。
3. 初步掌握地理信息系统的建立方法、步骤和产品输出形式，能够运用GIS技术初步解决地学应用中的实际问题，为今后在城市、区域、交通、环境、基础设施建设和规划管理等领域从事相关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理奠定理论与技术基础。
4. 本课程实践性强，教学中除注意突出重点，讲清基本原理外，应把重点放在提高学生实践操作、应用GIS软件的能力上，加强上机练习，项目实战，理论联系实际，学以致用。

三、教学基本内容和重点

（一）地理信息系统概论

1.地理信息系统的基本概念
2.地理信息系统及其类型
3.地理信息系统的功能概述
4.地理信息系统的研究内容及相关学科
5.地理信息系统发展简史及展望
教学目标：
1.掌握地理信息系统的基本概念.组成.功能及应用
2.了解地理信息系统的发展历程
3.理解地理信息系统的发展趋势
4.了解地理信息系统的国外软件
5.了解地理信息系统的国内软件
教学重点：地理信息系统概念的理解、地理信息系统的基本功能
教学难点：GIS的应用

（二）空间数据模型

1.现实世界的抽象
2.GIS空间数据建模
3.场模型
4.要素模型
5.基于要素的空间关系分析
6.网络结构模型
7.时空数据模型
8.三维模型
教学目标：
1.理解地理空间的表达形式
2.理解地理空间数据及其特征
3.掌握矢量及栅格数据结构及其建立过程
教学重点：GIS空间数据建模
教学难点：GIS三维模型

（三）空间数据处理与质量控制

1.空间参照系统和地图投影
2.数据的测量尺度
3.地理信息系统的数据质量
4.空间数据的元数据
5.图形坐标变换、图形拼接与拓扑生成
教学目标：
1.理解空间参照系统和地图投影的基本概念
2.掌握数据的测量尺度、图形坐标变换、图形拼接与拓扑生成
3.理解空间数据的元数据
教学重点：空间数据质量控制、图形拼接和拓扑生成
教学难点：空间数据拓扑关系的建立、空间数据质量的控制、元数据的标准化问题

（四）空间数据管理

1.空间数据库
2.栅格数据结构及其编码
3.矢量数据结构及其编码
4.矢栅结构的比较及转换算法
5.空间索引机制
6.空间信息查询
教学目标：
1.理解空间数据库的基本概念
2.掌握空间数据库的设计过程及方法
3.理解GIS时空数据库
教学重点：栅格、矢量数据结构及其编码
教学难点：栅格、矢量数据结构及其编码

（五）空间分析

1.空间查询与量算
2.缓冲区分析
3.叠加分析
4.网络分析
5.空间插值
6.空间统计分类分析
教学目标：
1. 理解空间查询与量算
2. 掌握各种空间分析方法
教学重点：空间查询与量算、空间插值
教学难点：空间插值

（六）数字地形模型(DTM)与地形分析

1.DTM和DEM的表示法
2.DEM的主要表示模型
3.DEM模型之间的相互转换
4.DEM的分析和应用
教学目标：
1. 了解 DTM和DEM的表示法
2. 掌握DEM的分析和应用
教学重点：DEM的主要表示模型以及DEM的分析和应用
教学难点：DEM模型之间的相互转换

（七）空间数据表现与地图制图

1.地理信息系统数据表现与地图学
2.地图的符号
3.专题信息表现
4.专题地图设计
5.地理信息的可视化
教学目标：
1. 了解地理信息系统数据表现与地图学
2. 理解地图符号
3.掌握专题图的设计及地图信息的可视化
教学重点：专题信息的表现、地理信息的可视化
教学难点：地理信息的可视化

（八）地理信息系统应用技术

1.3S集成技术
2.网络地理信息系统
3.GIS应用实例
教学目标：
1. 了解3S集成技术
2.掌握GIS应用
教学重点：3S集成技术、应用实例
教学难点：GIS应用