地理信息系统原理教学大纲
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地理信息系统教学大纲地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种用于收集、存储、管理、分析和展示地理空间数据的技术系统。
它通过将地理数据与属性数据相结合,可以帮助人们更好地理解和解决与地理空间相关的问题。
随着科技的不断进步,GIS在各个领域的应用越来越广泛,因此,为了培养学生的GIS应用能力,制定一份完善的GIS教学大纲至关重要。
一、GIS教学大纲的目标GIS教学大纲的目标是培养学生的GIS基础知识和技能,使他们能够熟练运用GIS技术解决实际问题。
具体目标包括:1. 理解GIS的基本概念和原理,掌握GIS软件的基本操作方法;2. 掌握地理数据的收集、整理和处理方法,能够利用GIS进行数据的导入和导出;3. 学会地理数据的可视化和空间分析,能够进行地理空间数据的查询、统计和分析;4. 能够应用GIS技术解决实际问题,如城市规划、环境保护、资源管理等;5. 培养学生的团队合作和创新能力,能够在团队中运用GIS技术进行项目开发和实施。
二、GIS教学大纲的内容1. GIS基础知识:介绍GIS的基本概念、发展历程和应用领域,让学生对GIS有一个整体的认识。
2. GIS软件操作:学习常用的GIS软件,如ArcGIS、QGIS等,掌握软件的安装、界面布局、数据导入和导出等基本操作方法。
3. 地理数据处理:介绍地理数据的类型和获取方法,学习地理数据的收集、整理和处理技术,包括数据的清洗、转换和融合等。
4. 地理数据可视化:学习地理数据的可视化技术,包括地图制作、符号化、标注等方法,使学生能够将地理数据以图形化的方式展示出来。
5. 空间分析技术:介绍GIS中的空间分析方法,如缓冲区分析、叠加分析、网络分析等,让学生能够进行地理空间数据的查询、统计和分析。
6. GIS应用案例:通过实际案例的讲解,让学生了解GIS在不同领域的应用,如城市规划、环境保护、资源管理等,激发学生对GIS应用的兴趣和创新思维。
《地理信息系统原理》课程教学大纲课程名称〔中文/英文〕:地理信息系统原理/Principle of Geographical information system课程编码:12023009 课程类型:专业必修课课程性质:专业主干课适用范围:06地理信息系统学分数:3 先修课程:自然地理基础课、遥感概论学时数:54 其中:实验/实践学时:18考核方式:考试制订日期:2006年制订单位:广州大学地理科学学院审核者:夏丽华执笔者: 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电脑系统,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电脑技术系统,是电脑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。
《地理信息系统原理与应用》教学大纲一、说明(一)本课程的目的、要求《地理信息系统原理与应用》是人文地理与城乡规划专业方向必修课,适用于人文地理与城乡规划专业本科生教学。
通过本课程的学习,学生能够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的数据结构、GIS数据输入存储编辑方法、GIS空间分析方法、GIS产品等知识点;学会把GIS技术、GIS思想应用于人文地理与城乡规划方面。
通过本课程的学习,学生应对GIS有一个较全面的了解,掌握利用GIS解决人文地理与城乡规划方面实际问题的能力。
(二)内容选取和实施中注意的问题1.本课程主要介绍GIS的基本概念、基本理论和方法。
在教学中应尽量采用通俗易懂、形象化语言和多媒体,密切联系生产、科研、实际,着重讲清GIS基本概念、基本理论和分析问题、解决问题的方法。
2.注意培养学生利用GIS解决实际问题的思路。
3.安排一定学时的实习实践课。
使学生在基本理论指导下,掌握GIS软件的一般使用方法,提高解决问题的能力。
4.根据课程进程的需要,适当的布置课外作业,帮助学生巩固课堂所学知识,锻炼学生分析问题的能力。
(三)教学方法本课程通过课堂讲授、实习操作、课后习题等方式来达到教学目的。
(四)考核方式考核按平时作业(占10%)、实验(占30%)和期末考试(占60%)考核。
期末考试采用闭卷考察的方式。
(五)教学内容与学时分配二、大纲内容第一章绪论1.数据与信息的概念以及两者之间的关系,地理信息与地理信息系统的概念2.地理信息系统的基本组成3.地理信息系统的基本功能和应用领域4.地理信息系统的发展概况说明和要求:本章讲解GIS一些最基本的概念,地理信息系统的概念、数据与信息之间的关键。
第二章地理信息系统的数据结构1.地理空间的概念及空间实体的表达方法2.空间数据的基本特征3.空间数据的计算机表达方法4.矢量数据结构、栅格数据结构的特点5.空间数据结构的建立方法说明和要求:本章主要讲解GIS空间数据的概念、矢量数据和栅格数据的结构及空间数据的拓扑关系。
《地理信息系统原理》课程教学大纲一、课程编号:0103006二、课程名称:地理信息系统原理 (Principle of GIS)三、学分、学时:2.5学分; 40学时四、教学对象:地理信息系统专业本科学生五、开课单位:水资源环境学院地理信息科学系六、先修课程:自然地理学、高级语言程序设计、地图学七、课程性质、作用、教学目标(含知识、能力、素质的要求)地理信息系统是地理信息系统专业学生的一门专业基础必修课。
该课程以空间数据为基础,介绍运用系统科学和信息科学的理论与方法,进行空间数据的采集、处理和管理,空间数据的分析与综合研究,以及地理信息系统的建立和应用。
教学目的是使学生了解和掌握地理信息系统科学的基本理论与方法,初步掌握应用GIS工具分析和解决实际问题的能力。
八、教学内容基本要求本课程主要由以下内容组成:第一章:GIS的概念及发展1.1GIS的基本概念1.2GIS的发展过程1.3GIS与相关学科的关系1.4GIS的组成1.5GIS的功能和应用第二章:空间数据结构2.1 栅格数据结构 2.2 矢量数据结构 2.3矢量数据结构和栅格数据结构第三章:GIS的地理数学基础3.1 地图投影 3.2 GIS中地图投影的配置与设计 3.3我国GIS中地图投影的应用第四章:GIS数据输入4.1 GIS数据来源 4.2 数据的规范化与标准化 4.3 数据输入 4.4 数据质量第五章:GIS的数据处理5.1 数据编辑 5.2 空间数据的误差分析 5.3 空间数据的压缩与光滑5.4 图形变换第六章:空间数据管理6.1 数据库概念 6.2 数据模型 6.3 地图数据模型 6.4 矢量数据模型6.5 三维空间数据模型 6.6 GIS的地理分析模型 6.7 海量空间数据的组织与管理第七章:GIS的数学模型7.1 数理统计分析模型 7.2 回归分析模型 7.3 线性规划模型第八章:空间分析8.1空间分析的内容与步骤 8.2 叠置分析 8.3 缓冲分析 8.4 网络分析第九章:数字高程模型9.1 DEM数据的分布特征 9.2 DEM数据的网格化9.3 DEM的表示方法 9.4 DEM的应用第十章:GIS的发展趋势10.1 3S集成 10.2 WebGIS 10.3 ComGIS 10.4 3D&4DGIS 10.5 CyberGIS10.6 Mobile GIS 10.7 互操作 GIS九、实践性环节的内容、要求:安排12小时的GIS软件操作实习。
大四选修地理信息系统教学大纲1. 教学背景和目标1.1 教学背景地理信息系统(Geographical Information System,简称GIS)作为一种应用技术,在地理学、城市规划、环境科学等领域发挥着重要作用。
随着技术的不断发展,地理信息系统在解决实际问题中的应用越来越广泛,对应用人才的需求也日益增长。
大学地理信息系统课程作为地理学领域的重要组成部分,有助于培养学生的实践能力和解决实际问题的能力。
1.2 教学目标本课程旨在通过理论与实践相结合的方式,使学生对地理信息系统的原理、方法和应用有系统性的了解,并具备地理信息系统的基本操作和数据处理能力。
通过课程的学习,学生将能够:- 理解地理信息系统的基本概念和发展历程;- 掌握地理信息系统的基本原理和技术方法;- 学会使用地理信息系统进行地理空间数据的采集、处理和分析;- 运用地理信息系统解决实际的地理问题。
2. 教学内容与教学方法2.1 教学内容- 地理信息系统的基本概念和发展历程- 地理信息系统的基本组成与功能- 地理信息系统的数据与数据模型- 地理信息系统的空间分析与建模- 地理信息系统在地理学、城市规划和环境科学中的应用案例2.2 教学方法- 理论讲授:通过课堂上的讲授,向学生介绍地理信息系统的基本概念、原理和技术方法。
- 实践操作:在计算机实验室中,指导学生学习地理信息系统的软件操作,进行简单的数据采集、处理和分析实验。
- 案例分析:引入实际应用案例,让学生了解地理信息系统在不同领域中的具体应用,培养解决实际问题的能力。
3. 教学评估3.1 评估方式本课程的评估方式主要包括以下几个方面:- 课堂参与度:根据学生在课堂上的积极参与情况评估;- 作业完成情况:按时完成布置的作业,包括理论题和实践操作题;- 实验报告:要求学生完成实验,撰写实验报告,并按要求提交;- 课程论文:要求学生选择一个与地理信息系统相关的课题,完成一篇课程论文;- 考试:进行闭卷考试,主要测试学生对地理信息系统的理论知识、数据处理和分析能力。
《地理信息系统原理》课程实验(上机)教学大纲课程名称(中文):地理信息系统原理课程编号:课程性质:非独立设课课程属性:专业基础教材及实验指导书:《地理信息系统原理上机指导书》学时学分:总学时48 实验学时8 总学分3.0应开实验学期:第五学期适用专业:地理信息系统先修课程:专业概论、自然地理学、数据库技术、测绘学、地图学、计算机图地图制图一、课程简介本课程是地理信息系统专业的一门主干专业基础课程,旨在使学生通过本课程的学习,系统地了解地理信息系统领域的各种概念,掌握地理信息工程的基本理论和技术方法,了解反映当代地理信息系统学术水平的新理论和新技术, 并熟练掌握1种GIS软件的使用,为学生进一步学习奠定有关基础。
二、课程实验的目的与要求1.深入领会《地理信息系统原理》课程的内容,加深对课程的理解和消化。
2.掌握GIS教学软件的一般使用,掌握地图数字化、空间数据建库、空间查询与分析与专题地图制作的一般方法。
三、实验内容四、实验方式与要求实验方式:授课班级学生统一上机,每人一机,利用MapInfo软件练习GIS软件的基本功能,记录所见现象与结果,并进行分析总结。
注意事项:1.上机前,学生要认真预习上机指导书,明确实验目的与要求,掌握相关原理与上机步骤;2.了解MapInfo软件,熟练掌握软件的基本功能,实习操作过程,认真记录结果与现象;3.产生结果的项目应根据教师要求上交上机成果(电子档或打印输出稿)。
五、考核方法根据教师实际察看的上机过程表现和上交成果综合评定成绩,占课程总成绩的10-20%。
撰写人:夏春林教研室主任:王崇倡教学院长(主任):夏春林测量工程系地理信息系统教研室。
地理信息系统教学大纲地理信息系统教学大纲地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种集成了地理空间数据收集、存储、管理、分析和展示的技术系统。
随着科技的不断发展,GIS在各个领域的应用越来越广泛,因此,地理信息系统的教学也变得越来越重要。
本文将探讨地理信息系统教学的内容和方法。
一、地理信息系统基础知识地理信息系统教学的第一部分是地理信息系统的基础知识。
学生需要了解地理信息系统的定义、发展历史和应用领域。
此外,他们还需要学习地理数据的类型和获取方法,以及地理信息系统的组成和功能。
二、地理数据处理与分析地理信息系统教学的第二部分是地理数据处理与分析。
学生需要学习如何收集地理数据,并使用地理信息系统软件进行数据处理和分析。
他们需要掌握地理数据的输入、编辑、查询和输出技巧,以及地理数据的空间分析方法,如缓冲区分析、叠加分析和网络分析等。
三、地理信息系统应用案例地理信息系统教学的第三部分是地理信息系统的应用案例。
学生需要学习地理信息系统在各个领域的应用,如城市规划、环境保护、农业管理和交通规划等。
通过学习实际案例,学生可以了解地理信息系统在解决实际问题中的作用,并培养他们的实践能力。
四、地理信息系统实践地理信息系统教学的第四部分是地理信息系统的实践。
学生需要通过实际操作地理信息系统软件,完成一些基本的地理数据处理和分析任务。
他们可以使用真实的地理数据,如卫星影像和地图数据,进行实践操作。
通过实践,学生可以巩固所学的知识,并培养他们的实际操作能力。
五、地理信息系统应用开发地理信息系统教学的第五部分是地理信息系统的应用开发。
学生需要学习如何使用地理信息系统软件进行应用开发,如地图制作和空间数据分析。
他们需要学习地理信息系统的编程语言和开发工具,如Python和ArcGIS API等。
通过应用开发,学生可以将地理信息系统应用到实际项目中,并提高他们的创新能力。
六、地理信息系统伦理与法律地理信息系统教学的最后一部分是地理信息系统伦理与法律。
地理信息系统教学大纲
第一章:地理信息系统概述
本章主要介绍地理信息系统的概念、发展历史、基本原理以及在各个领域中的应用情况。
学生可以通过本章的学习,了解地理信息系统在现代社会中的重要性和作用,为后续学习做好准备。
第二章:地理信息系统的基本原理
本章主要介绍地理信息系统的数据模型、数据采集、数据处理和数据输出等基本原理。
学生将深入了解地理信息系统是如何收集、存储、管理和分析地理数据的,掌握地理信息系统的基本操作方法。
第三章:地理信息系统的应用领域
本章将详细介绍地理信息系统在自然资源管理、城市规划、环境监测、农业生产等领域中的具体应用案例。
学生将通过案例学习,了解地理信息系统如何帮助解决实际问题,培养应用地理信息系统解决问题的能力。
第四章:地理信息系统软件操作
本章将介绍主流地理信息系统软件的操作方法,包括ArcGIS、QGIS等软件的基本功能和操作界面。
学生将通过实际操作,掌握地理信息系统软件的使用技巧,为今后的实际应用打下基础。
第五章:地理信息系统案例研究
本章将介绍一些国内外知名的地理信息系统应用案例,例如地理信息系统在灾害防控、城市规划、精准农业等方面的成功案例。
学生将通过案例学习,深入了解地理信息系统的实际应用,拓展视野,提升综合能力。
总结
通过以上学习内容,学生可以系统地掌握地理信息系统的基本原理、操作方法和应用技巧,了解地理信息系统在各个领域中的实际应用情况,为日后的实践工作和进一步深造打下坚实基础。
希望学生在学习过程中勤奋钻研,不断提高自身能力,将所学知识运用到实际工作中,不断探索和创新,为推动地理信息系统领域的发展做出贡献。
地理信息系统原理教学大纲理论教学内容:一、本课程研究的主要内容GIS的基本概念、学科的基本特征与发展趋势;空间数据结构;空间数据的采集与质量控制;空间数据处理;空间数据库管理;空间分析原理与方法; GIS 设计与标准化;GIS学科的最新发展动态等方面。
根据课程的性质和特点,教学方式采用以多媒体技术为主,板书为辅的方式;在教学过程中应强调基本概念、基本原理和方法的讲解,注重实践操作的锻炼,结合实验课程让学生掌握利用GIS技术进行数据获取、处理、分析的基本技术。
二、课程内容(一)绪论了解GIS的基本概念、组成、与相关学科的关系、基本功能及发展概况。
(二)空间数据结构了解空间对象的主要表达方式、空间对象之间的关系;掌握矢量数据结构、栅格数据结构及不规则三角网数据结构的基本特点、数据组织、数据编码及适用性;不同数据结构的转换。
(三)空间数据的采集与质量控制了解空间数据的主要数据源,掌握空间信息的数学基础,空间数据采集的主要方法,空间数据质量控制、精度评估方法及元数据。
(四)空间数据处理掌握矢量数据拓扑关系建立、图形编辑的、坐标变换、数据压缩、数据格式转换、空间插值等内容。
(五)空间数据管理了解数据库与数据库管理系统;掌握传统的数据库模型,GIS中空间数据库的组织方式,面向对象数据库系统,空间索引。
(六)空间查询与空间分析掌握空间查询的主要方式,矢量数据、栅格数据的基本空间分析方法,数字地面模型(DTM)与地形分析,空间统计分析及主要的空间分析模型。
(七)空间数据的可视化与地图制图了解空间信息可视化的特点、方式及过程,专题地图的表示、设计及制作流程。
(八)GIS设计与标准化了解GIS的设计模式,设计与开发的基本步骤,实施与评价;GIS标准化的意义、作用及内容。
(九)GIS新技术了解GIS发展的前沿动态。
三、教学要求理论教学中,重点掌握GIS所具有的功能、GIS构成、GIS的数据结构和数据获取方法了解GIS及相关领域发展现状和趋势、空间数据模型及数据质量、分布式和网络GIS的构成,GIS在不同领域的具体应用。
《地理信息系统原理》教学大纲课程编号: 000753112课程名称:地理信息系统原理课程性质:专业基础课总学时: 48学分: 3适用对象:先修课程:地图学一、编写说明(一)本课程的性质、地位和作用:地理信息系统(GIS)是集计算机科学、地理科学、测绘学、遥感学、环境科学、空间科学、信息科学、管理科学等学科为一体的新兴边缘学科。
它从20世纪60年代问世,至今已经跨越了50多个春秋,却始终发展迅猛。
地理信息系统不但与全球定位系统(GPS)和遥感(RS)相结合,构成3S集成系统,而且与CAD、多媒体、通信、因特网、办公自动化、虚拟现实等多种技术相结合,构成了综合的信息技术。
《地理信息系统概论》作为全国高等学校地理类专业公共核心课程,主要介绍了地理信息系统的基础理论、技术体系及其应用方法。
通过本课程的学习,可以让地理类专业的学生掌握地理信息系统的基础理论和知识。
本课程的教学,应当使学生掌握地理信息系统的基本概念、基础理论和方法。
同时,《地理信息系统概论》又是一门实践性较强的课程,通过实践教学,使学生更直观地掌握地理信息系统的构成、地理信息系统产品的制作;了解地理信息系统软件和常用的信息检索方法,使学生的实践能力和创新能力得到一定的培养。
(二)教学基本要求通过对本课程的学习,使学生牢固掌握地理信息系统得基本概念:如数据和信息、地理信息系统、地理信息系统空间数据库等。
使学生掌握地理信息系统的基础理论和方法,如数据结构、空间分析的原理与方法、常用的应用模型等。
使学生了解地理信息系统的相关知识,如空间数据的处理、产品的制作与显示。
总之,通过学习本课程,使学生掌握地理信息系统的基本概念、基础理论和应用方法,为今后其他专业课程和软件的学习打下坚实的基础。
(三)课程教学方法与手段课程的主要教学方法采用讲授、讨论相结合的方法。
采用启发式教学,鼓励学生自学,培养学生的自学能力和学习兴趣,通过增强学生的分析问题和解决实际问题的能力,调动学生学习的主观能动性,能达到很好的利用所学知识解决实际问题所具有的基本理论基础。
地理信息系统原理及应用课程教学大纲一、课程基本信息1、课程英文名称: The Principle of Geographic Information Systems2、课程类别:专业基础课程3、课程学时:总学时 56,实验学时124、学分:3.55、先修课程:自然地理学、地图学、数据库原理6、适用专业:地理信息系统专业,资源环境与城乡规划管理专业7、大纲执笔:资源环境与城乡规划教研室王成武8、大纲审批:资源与环境学院学术委员会9、制定(修订)时间:二、课程的目的与任务:课程设置的目的,是为各专业的学生提供必备的预备知识,为学习后续的专业课程服务。
三、课程的基本要求:通过本课程的学习,要求学生在地理信息系统的组成、空间信息的描述、空间数据结构、空间数据库的建立、空间数据模型的建立、空间分析方法、空间数据的可视化等方面的知识能牢固地掌握。
各专业的学生可根据专业的特点、侧重点学习有关章节的内容。
四、教学内容、要求及学时分配:(一)理论教学:44学时第一章绪论 2学时地理信息系统的基础知识;掌握地理信息系统组成及其功能;地理信息系统基础;地理信息系统与相关学科的关系;地理信息系统的发展。
重点:地理信息系统组成及其功能;地理信息系统的发展难点:地理信息系统组成及其功能第二章地理空间与空间数据基础 9学时地理空间的概念;空间数据结构与模型,空间数据组织和编码;地理空间结构;空间数据结构与模型;空间数据质量;空间数据的元数据重点:地理空间的概念;空间数据结构与模型;地理空间结构难点:空间数据结构与模型第三章空间数据处理 12学时如何进行空间数据输入地理空间数据库;空间数据的坐标转换;空间数据结构转换;多源空间数据的融合;空间数据压缩与综合;空间数据的内插;图幅数据边沿匹配处理重点:空间数据的坐标转换;空间数据压缩与综合,空间数据的内插难点:空间数据的内插第四章地理信息系统空间数据库 3学时空间数据库概述;空间数据库概念模型设计;空间数据库逻辑模型设计和物理设计。
《地理信息系统原理》教学大纲一、课程基本情况二、课程性质与作用《GIS原理》课程是一门地理信息系统、遥感科学与技术、测绘工程专业核心学科基础课。
地理信息系统是集计算机科学、信息科学、测绘科学、地理科学、空间科学、环境科学和管理科学等为一体的新兴边缘学科,是数字地球的重要组成部分,是当今科技发展的制高点。
GIS原理课程是一门在计算机软硬件的支持下,来描述客观世界的空间数据的采集、加工处理、存储、更新、查询检索、分析处理、可视化和制图输出,从而实现用现代科学技术手段完成空间信息的分析与研究为目的重要课程之一,是地理信息系统、遥感科学与技术、测绘工程专业的学科基础课程,为GIS开发技术、网络GIS技术等专业课程打下基础。
与工程实践及其前向、后向、横向课程的内容分工:三、培养目标与标准通过《GIS原理》课程的学习,使学生掌握地理信息系统的基本概念、空间数据模型、空间数据的采集、处理与组织、空间数据查询与空间分析基本和方法、空间决策支持模型以及3S集成技术、GIS 应用等内容,并掌握常用GIS软件的基本操作。
本课程具体完成培养方案中以下指标:注:该表所列指标可对照培养方案中所列指标来解释。
I:介绍,指从教、学活动中、从生活经验和社会经验等多种信息渠道获得知识,侧重知识的获取,没有实训要求。
T:讲授,指教、学活动中由教师引导开展的基础测试或练习,匹配有课程讨论、课后研讨等环节。
U:运用,指以学生为主导,通过实练而形成的对完成某种任务所必须的活动方式,匹配有课程的三级项目或其它实践环节。
四、理论教学内容与学时分配五、实践(实验、上机)教学内容与学时分配本课程开出的实践项目共6个,12学时,另外课程开设课外完成课程设计(三级项目)和两个选作上机实验。
本课程开出的实践项目详见下表:备注:如开出多个项目供选,除在"项目性质"一栏注明为"任选"外,还应在备注中说明至少要修多少项目/学时等。
《地理信息系统》教案大纲一、基本信息课程名称 地理信息系统 课程编号英文名称 课程类型 本专业推荐选修课 总学时 其中:理论学时实验学时 实践学时学分 预修课程 《信息技术基础》 适用对象 农业资源与环境、生态学、环境科学专业课程简介 (字左右)地理信息系统()既是一门学科,也是一项技术。
应用广泛,是农业资源与环境、生态、环境科学相关专业人才的必备技能。
该课程从基本理论入手,结合农业资源环境空间分析的案例进行实践分析。
课程内容主要包括:基本概念、原理;地理空间数据与属性数据的概念、获取及管理;如何进行与地学、资源与环境科学等学科专业有关的空间分析等内容。
通过本课程的学习能使学生学习与掌握的基本理论和应用技术,为以后在的研究、软件开发、在农业资源与环境、生态及环境科学中的应用等方面开展工作打下良好基础。
二、教案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、学时分配教案课时分配章节章节内容 讲课 实验 实践 合计第一章绪论第二章地理信息系统的数据及其表示第三章 地理信息系统的数据输入第四章 数据转换第五章 空间查询与空间分析第六章 地理信息系统的应用模型第七章 输出第八章 发展热点合计四、教案内容及教案要求第章 绪论第一节 基本概念. 信息与数据.地理信息与地学信息.信息系统与地理信息系统习题要点:掌握的定义及其涉及到的基本概念。
第二节 相关学科. 与地理学. 与地图学. 与计算机科学. 与遥感. 学科“树”习题要点:理解与相关学科的关系。
第三节 功能与应用领域. 基本功能. 主要应用领域. 无处不在的习题要点:掌握的基本功能,了解其应用功能及在本专业的应用情况。
《地理信息系统原理》教学大纲课程编号: 000753112课程名称:地理信息系统原理课程性质:专业基础课总学时: 48学分: 3适用对象:先修课程:地图学一、编写说明(一)本课程的性质、地位和作用:地理信息系统(GIS)是集计算机科学、地理科学、测绘学、遥感学、环境科学、空间科学、信息科学、管理科学等学科为一体的新兴边缘学科。
它从20世纪60年代问世,至今已经跨越了50多个春秋,却始终发展迅猛。
地理信息系统不但与全球定位系统(GPS)和遥感(RS)相结合,构成3S集成系统,而且与CAD、多媒体、通信、因特网、办公自动化、虚拟现实等多种技术相结合,构成了综合的信息技术。
《地理信息系统概论》作为全国高等学校地理类专业公共核心课程,主要介绍了地理信息系统的基础理论、技术体系及其应用方法。
通过本课程的学习,可以让地理类专业的学生掌握地理信息系统的基础理论和知识。
本课程的教学,应当使学生掌握地理信息系统的基本概念、基础理论和方法。
同时,《地理信息系统概论》又是一门实践性较强的课程,通过实践教学,使学生更直观地掌握地理信息系统的构成、地理信息系统产品的制作;了解地理信息系统软件和常用的信息检索方法,使学生的实践能力和创新能力得到一定的培养。
(二)教学基本要求通过对本课程的学习,使学生牢固掌握地理信息系统得基本概念:如数据和信息、地理信息系统、地理信息系统空间数据库等。
使学生掌握地理信息系统的基础理论和方法,如数据结构、空间分析的原理与方法、常用的应用模型等。
使学生了解地理信息系统的相关知识,如空间数据的处理、产品的制作与显示。
总之,通过学习本课程,使学生掌握地理信息系统的基本概念、基础理论和应用方法,为今后其他专业课程和软件的学习打下坚实的基础。
(三)课程教学方法与手段课程的主要教学方法采用讲授、讨论相结合的方法。
采用启发式教学,鼓励学生自学,培养学生的自学能力和学习兴趣,通过增强学生的分析问题和解决实际问题的能力,调动学生学习的主观能动性,能达到很好的利用所学知识解决实际问题所具有的基本理论基础。
本课程常规的教学仪器设备是多媒体。
地理信息系统是一门基础理论的专业课,因此本课程以讲授授课为主,尽可能有准备、有针对性的开展符合教学特点的多媒体教学。
并有计划、有目的地开展教学讨论活动,同时,让有兴趣的同学参与教师的相关科研项目和活动。
(四)理论教学内容及学时分配(五)考核方式综合考试成绩由平时成绩和试卷成绩两部分组成,其中平时成绩占30%,试卷成绩占70%。
平时成绩:包括出勤、课堂提问、课堂讨论等。
试卷成绩:以闭卷考试形式考查,主要是对基本概念、基本理论以及综合分析能力的考核。
(六)教材与主要参考书:使用教材:《地理信息系统概论》,黄杏元,马劲松,高等教育出版社,2008主要教学参考书:[1]《地理信息系统导论》,余明,艾廷华,清华大学出版社,2015[2]《地理信息系统》,汤国安,赵牡丹,杨昕,周毅,科学出版社,2010[3]《地理信息系统实习教程》,张超,高等教育出版社,2000[4]《地理信息系统教程》,汤国安,刘学军,闾国年,盛业华,王春,张婷,高等教育出版社,2007[5]《地理信息系统——原理、方法和应用》,邬伦、刘瑜主编. 科学出版社,2002年二、教学内容纲要第1章导论(3学时)(一)教学基本要求1.掌握GIS的定义,能分析其与其他系统的不同。
2.掌握GIS的基本构成是系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员、应用模型。
3.了解功能及发展趋势。
(二)教学重点及难点1.GIS本质概念和特征;2.空间数据和GIS应用模型。
(三)教学基本内容第一节地理信息系统的基本概念1.信息与数据的概念2.地理信息及其特征3.地理信息系统第二节地理信息系统的组成1.系统硬件:2.系统软件:3.空间数据:4.应用模型5.应用人员第三节 GIS的功能简介1.基本功能2.应用功能第四节 GIS的发展透视1.国际发展状况2.国内发展状况3.当代GIS发展动态第五节 GIS与相关学科的关系1.地理信息系统与地理学的关系2.地理信息系统与遥感的关系3.地理信息系统与地图学的关系4.地理信息系统与计算机科学的关系第2章地理信息系统的数据结构(6学时)(一)教学基本要求1.熟练掌握地理空间概念及其表达2.准确理解空间数据的基本特征3.了解GIS中的数据类型,掌握空间数据的基本特征4.掌握矢量数据与栅格数据的类型、特点5.掌握栅格数据的编码方法6.掌握拓扑数据结构的特点7.掌握空间数据的输入方法(二)教学重点及难点1.栅格数据和矢量数据的区分2.栅格数据编码3.空间数据的基本特征(三)基本教学内容:第一节地理空间及其表达1.地理空间的概念2.空间实体的表达第二节地理空间数据及其特征1.GIS的空间数据2.空间数据的基本特征3.空间数据的拓扑关系4.空间数据的计算机表示第三节空间数据的类型1.矢量数据结构2.栅格数据结构3.曲面数据结构第四节空间数据结构的建立1.系统功能与数据间的关系2.空间数据的分类和编码3.矢量数据的输入与编辑4.栅格数据的输入与编辑5.曲面数据的输入第3章空间数据的处理(6学时)(一)基本教学要求1.掌握空间数据的处理方法2.了解空间数据的输入与编辑方法3.了解空间数据几何纠正的方法4.了解空间数据融合的方法5.了解空间数据压缩与内插的方法(二)教学重点及难点1.空间数据几何纠正的方法。
2.空间数据内插。
(三)基本教学内容第一节空间数据的坐标变换1.几何纠正2.地图投影及其转换第二节空间数据结构的转换1.矢量数据向栅格数据转换2.栅格数据向矢量数据的转换第三节多源空间数据融合1.遥感与GIS数据融合2.不同格式数据的融合第四节空间数据的压缩与融合1.空间数据的压缩2.空间数据的重分类第五节空间数据的内插方法1.点的内插2.区域的内插第六节空间拓扑关系的编辑1.多边形连接编辑2.节点连接编辑第4章地理信息系统空间数据库(9学时)(一)基本要求1.掌握空间数据库的概念。
2.掌握GIS空间数据库的设计过程、原则与方法。
3.了解传统数据模型的类型、特点。
4.了解语义模型的概念(二)教学重点及难点1.GIS空间数据库的概念2.传统数据模型的特点3.空间数据的设计过程(三)基本教学内容第一节空间数据库概述1.空间数据库的概念2.空间数据库的设计3.空间数据库的实现与维护第二节空间数据库概念模型设计1.语义数据模型2.面向对象的数据模型第三节空间数据库概念模型设计1.关系数据模型2.逻辑模型设计第四节空间数据库的物理设计1.空间数据库的物理设计概念2. 空间数据库的物理设计步骤第五节空间数据查询1.空间关系查询类型2.属性数据查询3.空间属性联合查询4.空间查询语言第六节空间数据库索引1.范围索引2.格网空间索引3.四叉树空间索引第七节空间元数据1.元数据及其作用2.元数据实例第八节空间数据库引擎1.空间数据库引擎概述2.空间数据库引擎的工作原理第九节空间时态数据库1.空间时态数据库概述2.时空一体化数据模型第5章空间分析的原理与方法(6学时)(一)基本教学要求1.掌握GIS空间分析的概念及原理。
2.掌握GIS叠加分析和缓冲区分析的原理及应用。
3.掌握数字地面模型分析和网络分析的原理及应用。
4.掌握GIS空间统计分析和空间数据的集合分析(二)教学重点及难点1.GIS空间分析的概念。
2.叠加分析和缓冲区分析的原理和应用。
3.最短路径分析的原理。
(三)基本教学内容第一节数字地形模型分析1.地形因子的计算2.地形剖面线计算3.DEM的通视分析第二节空间叠合分析1.空间叠合分析的概念2.基于矢量数据的空间叠合分析3.基于栅格数据的空间叠合分析第三节空间邻近度分析1.空间缓冲区分析2.Voronoi多边形分析第四节空间网络分析1.网络图论的基本概念2.计算最短路径的Dijkstra算法第6章地理信息系统的应用模型(9学时)(一)基本教学要求1.掌握GIS模型的概念2.了解模型的构建过程3.了解几个解决实际问题的GIS模型。
(二)教学重点及难点1.GIS应用模型的概念。
2.GIS应用模型的设计过程。
(三)基本教学内容第一节地理信息系统应用模型概述1.地理信息系统应用模型的分类2.地理信息系统应用模型的构建第二节土地定级估价模型1.技术路线2.土地定级估价模型3.应用实例第三节适宜性分析模型1.一般形式2.应用实例第四节发展预测模型1.一般介绍2.应用实例第五节区位选择模型1.数据准备阶段2.综合影响评价阶段3.位置选择阶段第六节交通规划模型1.交通发生量预测模型2.出行分布预测模型3.交通量最优分配规划第七节地球科学模拟模型1.确定土壤侵蚀的数值分析模型2.设计土壤侵蚀数据处理流程3.土壤侵蚀图的输出第7章地理信息系统的设计与评价(4学时)(一)基本教学要求1.了解GIS系统设计的模式与流程2.了解GIS的设计过程3.掌握GIS的标准化内容4.掌握GIS评价的内容(二)教学重点及难点1.GIS系统设计的模式与流程2.GIS的标准化内容(三)基本教学内容第一节应用型GIS设计概述1.系统设计的目的2.系统设计的模式3.系统设计的流程第二节 GIS的设计1.系统分析2.系统设计3.系统实施4.系统运行和维护第三节 GIS的标准化1.地理信息系统标准化的内容2.地理信息系统标准化的制定第四节 GIS的评价1.系统效率2.系统可靠性3.系统可扩展性4.系统可移植性5.系统的效益第8章地理信息系统产品的输出设计(5学时)(一)基本教学要求1.了解GIS产品的主要输出形式2.熟悉地理信息系统产品及类型3.了解地形图和专题地图的输出组织形式4.掌握输出的几何变换(二)教学重点及难点1.地理信息系统产品及其类型2.地形图与专题地图的输出(三)基本教学内容第一节地理信息系统产品的输出形式1.地理信息系统产品及其类型2.网络地图和数字地球第二节地理信息系统图形输出系统设计1.图形坐标系与颜色模型2.输出的几何变换3.地形图与专题地图的输出组织形式第三节地理信息系统的可视化与虚拟现实1.三维空间制图模型2.数字高程模型的构造3.虚拟现实的设计与实现制定人:审定人:制定时间:。