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【课程大纲】地理信息系统

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【课程大纲】地理信息系统

地理信息系统课程大纲地理信息系统课程大纲 一、课程概述一、课程概述 课程名称(中文) 地理信息系统 (英文) geographical ination system 课程编号19371087 课程学分2 课程总学时32 课程性质专业选修课 二、课程内容简介二、课程内容简介(300 字以内) 地理信息系统是集计算机科学、地理科学、测绘学、遥感学环境 科学、信息科学、管理科学等学科为一体的新型边缘学科。它从 20 世纪 60 年代问世,至今已跨越了 50 多个春秋,现已广泛用于资源、 环境、交通、城市、农业、林业、海洋、军事等领域。本课程的主要 内容是介绍地理信息系统的基本概念、原理、基本组成,地理信息系 统的结构与功能,空间数据结构的类型、数据的处理方法与空间分析 以及在林业和相关专业中的基本应用等。 三、教学目标与要求三、教学目标与要求 地理信息系统课程是园林专业方向的专业选修课,本教 学大纲适用于园林专业本科生教学。 通过本课程的学习, 使学生了解地理信息系统的产生背景、 功能、 应用领域及发展方向;掌握 GIS 的基本概念、GIS 的基本功能、GIS 的数据结构、GIS 数据的采集与处理方法、GIS 空间分析的原理与方 法、GIS 产品等知识点;懂得如何利用 GIS 去解决实际问题的思路。 在学完本课程后, 学生应对 GIS 有一个较全面的了解, 提高利用 GIS 解决相关专业实际问题的能力。 四、教学内容与学时安排四、教学内容与学时安排 第一章导论(4 学时) 1. 教学目的与要求了解什么是地理信息系统地理信息系统 有哪些内容构成地理信息系统能做什么 2. 教学重点与难点重点掌握地理信息系统的概念、地理信息 系统的基本构成基本功能和应用功能; 难点是区别数据与信息的概念 及关系、地理信息系统与其他管理系统的区别。 第一节、地理信息系统基本概念(1 学时) 一、数据与信息 二、地理信息与地理信息系统 第二节、地理信息系统的基本构成(1 学时) 一、系统硬件 二、系统软件 三、空间数据 四、应用人员 五、应用模型 第三节、地理信息系统的功能简介(1 学时) 一、基本功能 二、应用功能 第四节、地理信息系统的发展概况(1 学时) 一、发展概况 二、基础理论 第二章地理信息系统的数据结构(6 学时) 1. 教学目的与要求通过本章内容的学习,让学生了解地理信 息系统的核心是空间数据,掌握空间数据的来源、空间数据的分类、 空间数据结构的类型。 2. 教学重点与难点 重点掌握地理空间的概念和空间实体的表 达方式,GIS 空间数据的分类、基本特征,空间数据的拓扑关系,空 间数据的类型(矢量数据结构、栅格数据结构、曲面数据结构)与编 码,空间数据的分类与编码;难点是区分不同的空间拓扑关系、矢量 数据结构和栅格数据结构的编码方法。 第一节、地理空间及其表达(1 学时) 一、地理空间的概念 二、空间实体的表达 第二节、地理空间数据及其特征(2 学时) 一、GIS 空间数据的分类 二、空间数据的基本特征 三、空间数据的拓扑关系 四、空间数据的计算机表示 第三节、空间数据结构的类型(2 学时) 一、矢量数据结构 二、栅格数据结构 三、曲面数据结构 第四节、空间数据结构的建立(1 学时) 一、系统功能与数据源间的关系 二、空间数据的分类与编码 三、矢量数据的输入与编辑 四、栅格数据的输入 五、曲面数据的输入 第三章 空间数据处理(6 学时) 1. 教学目的与要求通过本章的学习,让学生了解空间数据的 处理过程。 2. 教学重点与难点重点掌握几何纠正的原理、地图投影的方 法, 矢量和栅格数据的相互转换方法, 空间拓扑关系的多种编辑方式, 数据压缩的意义,难点是几何纠正的方法、空间拓扑关系的编辑。 第一节、空间数据的变换(1 学时) 一、几何纠正 二、地图投影及其变换 第二节、空间数据结构的转换(1 学时) 一、由矢量向栅格的转换 二、由栅格向矢量的转换 第三节、多元空间数据的融合(1 学时) 一、遥感与 GIS 数据的融合 二、不同格式数据的融合 第四节、空间数据的压缩与重分类(1 学时) 一、空间数据的压缩 二、空间数据的重分类 第五节、空间数据的内插方法(1 学时) 一、点的内插 二、区域的内插 第六节、空间拓扑关系的编辑(1 学时) 一、多边形连接编辑 二、节点连接编辑 第四章 地理信息系统空间数据库(4 学时) 1. 教学目的与要求通过本章内容的学习,让学生掌握地理信 息系统空间数据库的建立过程。 2. 教学重点与难点重点掌握空间数据库的概念,空间数据库 设计的过程、步骤,空间索引方法,空间元数据,时空一体化数据模 型的类型;难点是空间数据库建立的方法。 第一节、空间数据库概述(0.5 学时) 一、空间数据库的概念 二、空间数据库的设计 第二节、空间数据库概念模型设计(0.5 学时) 一、语义数据模型 二、面向对象的数据模型 第三节、空间数据库逻辑模型设计(0.5 学时) 一、关系数据模型 二、逻辑模型设计 第四节、空间数据库的物理设计(0.5 学时) 一、空间数据库的物理设计概念 二、空间数据库的物理设计步骤 第五节、空间数据查询(0.5 学时) 一、空间关系查询类型 二、属性数据查询 三、空间属性联合查询 四、空间查询语言 第六节、空间数据库索引(0.5 学时) 一、范围索引 二、格网空间索引 三、四叉树空间索引 第七节、空间元数据(0.5 学时) 一、元数据及其作用 二、元数据实例 第八节、空间数据库引擎 一、空间数据库引擎概述 二、空间数据库引擎的工作原理 第九节、空间时态数据库(0.5 学时) 一、空间时态数据库概述 二、时空一体化数据模型 第五章 空间分析的原理与方法(6 学时) 1. 教学目的与要求通过本章内容的学习,让学生掌握空间分 析的原理和应用。 2. 教学重点与难点重点掌握空间分析的定义、类型,DEM、 DTM 及相,空间叠合分析概念及方法,空间邻近度分析的类型及方 法,空间网络分析的定义与算法;难点是DEM 的建立及分析。 第一节、数字地形模型分析(1.5 学时) 一、地形因子的计算 二、地形剖面线计算 三、DEM 的通视分析 第二节、空间叠合分析(1.5 学时) 一、空间叠合分析的概念 二、基于矢量数据的叠合分析 三、基于栅格数据的叠合分析 第三节、空间邻近度分析(1.5 学时) 一、空间缓冲区分析 二、Voronoi 多边形分析 第四节、空间网络分析(1.5 学时) 一、网络图论的基本概念 二、计算最短路径的 Dijkstra 算法 第六章 地理信息系统的应用模型(2 学时) 1. 教学目的与要求通过本章内容的学习,让学生掌握各种地 理信息系统模型的应用方法。 2. 教学重点与难点重点掌握 GIS 应用模型的分类,应用模型 的构建步骤,各种模型的分析,难点是各种应用模型的构建。 第一节、GIS 应用模型概述(0.5 学时) 一、GIS 应用模型的分类 二、GIS 应用模型的构建 第二节、土地定级估价模型(0.5 学时) 一、技术路线 二、土地定级估价模型 三、应用实例 第三节、适宜性分析模型(0.5 学时) 一、一般

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