《地理信息系統(tǒng)》教學(xué)大綱

《地理信息系統(tǒng)》教學(xué)大綱—、基本信息課程名稱地理信息系統(tǒng)課程編號ARGE4111英文名稱IntroductiontoGeographicalInformationSystems課程類型本專業(yè)推薦選修課總學(xué)時63其中：理論學(xué)時36實(shí)驗(yàn)學(xué)時0實(shí)踐學(xué)時0學(xué)分2預(yù)修課程《信息技術(shù)基礎(chǔ)》適用對象農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)專業(yè)課程簡介（200字左右）地理信息系統(tǒng)（GIS）既是一門學(xué)科，也是一項(xiàng)技術(shù)。GIS應(yīng)用廣泛，是農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、生態(tài)、環(huán)境科學(xué)相關(guān)專業(yè)人才的必備技能。該課程從GIS基本理論入手，結(jié)合農(nóng)業(yè)資源環(huán)境空間分析的案例進(jìn)行實(shí)踐分析。課程內(nèi)容主要包括：GIS基本概念、原理；地理空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的概念、獲取及管理；如何進(jìn)行與地學(xué)、資源與環(huán)境科學(xué)等學(xué)科專業(yè)有關(guān)的空間分析等內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí)能使學(xué)生學(xué)習(xí)與掌握GIS的基本理論和應(yīng)用技術(shù)，為以后在GIS的研究、軟件開發(fā)、GIS在農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、生態(tài)及環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用等方面開展工作打下良好基礎(chǔ)。二、教學(xué)目標(biāo)及任務(wù)地理信息系統(tǒng)是面向農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、環(huán)境科學(xué)、生物科學(xué)、生物技術(shù)等專業(yè)本科生的科類方向選修課。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)與掌握地理信息系統(tǒng)的概念、組成、類型、功能和數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、更新、查詢檢索、綜合分析和應(yīng)用、成果輸出等基本知識、基本理論和基本方法，培養(yǎng)學(xué)生具備利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)對資源、環(huán)境、生態(tài)等信息進(jìn)行綜合處理與分析的基本技能。三、學(xué)時分配教學(xué)課時分配第八早地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用模型4第七章GIS輸出4第八章GIS發(fā)展熱點(diǎn)4合計3四、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)要求第1章緒論第一節(jié)GIS基本概念信息與數(shù)據(jù)地理信息與地學(xué)信息3?信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)習(xí)題要點(diǎn)：掌握GIS的定義及其涉及到的基本概念。第二節(jié)GIS相關(guān)學(xué)科GIS與地理學(xué)GIS與地圖學(xué)GIS與計算機(jī)科學(xué)

GIS與遙感GIS學(xué)科“樹”習(xí)題要點(diǎn)：理解GIS與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系。第三節(jié)GIS功能與應(yīng)用領(lǐng)域GIS基本功能GIS主要應(yīng)用領(lǐng)域無處不在的GIS況。習(xí)題要點(diǎn)：掌握GIS的基本功能，了解其應(yīng)用功能及在本專業(yè)的應(yīng)用情況。第四節(jié)GIS構(gòu)成硬件GIS軟件配置數(shù)據(jù)GIS人員習(xí)題要點(diǎn)：掌握GIS的基本構(gòu)成及其相互間的關(guān)系。第五節(jié)GIS發(fā)展歷史與趨勢國際GIS的發(fā)展?fàn)顩r我國GIS發(fā)展GIS發(fā)展趨勢習(xí)題要點(diǎn)：了解GIS發(fā)展趨勢本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：信息、數(shù)據(jù)、地理數(shù)據(jù)、地理信息、信息系統(tǒng)的概念，地理信息系統(tǒng)的主要功能，地理信息系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容。難點(diǎn)：地理信息系統(tǒng)的概念，地理信息系統(tǒng)功能的理解。本章教學(xué)要求：掌握地理信息系統(tǒng)的基本概念、GIS的組成與GIS的功能，理解GIS與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系，了解GIS的發(fā)展與趨勢。第2章地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及其表示第一節(jié)地理空間及其表達(dá)地理空間的概念地理信息系統(tǒng)中的地理空間地理空間實(shí)體習(xí)題要點(diǎn)：理解地理空間的定義、在計算機(jī)中地理空間實(shí)體的表達(dá)。第二節(jié)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)矢量、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較與選擇屬性數(shù)據(jù)存儲習(xí)題要點(diǎn)：掌握矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義及其類型、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義及其類型，掌握矢量與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的比較。第三節(jié)地理數(shù)據(jù)的編碼方法編碼的概念和意義柵格結(jié)構(gòu)編碼方法矢量結(jié)構(gòu)編碼方法屬性數(shù)據(jù)編碼方法習(xí)題要點(diǎn)：理解柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的編碼方法（柵格矩陣結(jié)構(gòu)、游程編碼結(jié)構(gòu)、四叉樹結(jié)構(gòu)）、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼方法（簡單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）。本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：地理空間及其表達(dá)，空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及編碼方法，矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及編碼方法。難點(diǎn)：柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及編碼方法，矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及編碼方法。本章教學(xué)要求：理解地理空間及其表達(dá)，掌握地理空間數(shù)據(jù)及其特征、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型。理解空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼的方法。第3章地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入第一節(jié)數(shù)據(jù)預(yù)處理和分類編碼數(shù)據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)的分類編碼習(xí)題要點(diǎn)：GIS數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，數(shù)據(jù)分類編碼意義和方法。第二節(jié)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)輸入及其相互連接地圖的手扶數(shù)字化儀輸入掃描儀輸入其他空間數(shù)據(jù)的輸入屬性數(shù)據(jù)的輸入及與空間數(shù)據(jù)連接習(xí)題要點(diǎn)：空間數(shù)據(jù)輸入方法，屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)連接方法。第三節(jié)數(shù)據(jù)質(zhì)量的檢查、修改與控制數(shù)據(jù)質(zhì)量的問題分析檢查與修改數(shù)據(jù)質(zhì)量控制技術(shù)習(xí)題要點(diǎn)：數(shù)據(jù)質(zhì)量問題分析，數(shù)據(jù)檢查、修改與質(zhì)量控制。本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：數(shù)據(jù)分類編碼意義與方法、空間數(shù)據(jù)掃描輸入方法、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查、修改及質(zhì)量控制。本章教學(xué)要求：掌握數(shù)據(jù)分類編碼意義與方法、空間數(shù)據(jù)掃描輸入方法、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查、修改及質(zhì)量控制。第4章數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換第一節(jié)空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)變換幾何糾正投影變換習(xí)題要點(diǎn)：理解空間數(shù)據(jù)的幾何糾正、投影轉(zhuǎn)換的定義及其意義。第二節(jié)空間數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換柵格到矢量的轉(zhuǎn)化習(xí)題要點(diǎn)：柵格結(jié)構(gòu)與矢量結(jié)構(gòu)相互轉(zhuǎn)換方法本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：柵格結(jié)構(gòu)與矢量結(jié)構(gòu)的相互轉(zhuǎn)換算法本章教學(xué)要求：理解幾何糾正（仿射變換）、投影轉(zhuǎn)換（正解變換、反解變換、數(shù)值變換），理解空間數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換。第5章空間查詢與空間分析第一節(jié)空間查詢空間查詢的方式空間數(shù)據(jù)查詢種類習(xí)題要點(diǎn)：掌握空間數(shù)據(jù)查詢方法。第二節(jié)統(tǒng)計分析統(tǒng)計圖表分析屬性數(shù)據(jù)的集中特征數(shù)屬性數(shù)據(jù)的離散特征數(shù)習(xí)題要點(diǎn)：理解GIS的統(tǒng)計分析。第三節(jié)DEM分析DEM概述DEM建立DEM應(yīng)用習(xí)題要點(diǎn)：掌握數(shù)字地面模型定義、表示方法，DEM建立方法，了解DEM應(yīng)用。第四節(jié)疊置分析疊置分析的概念和意義基于矢量數(shù)據(jù)的疊置分析基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析習(xí)題要點(diǎn)：掌握空間疊置分析的定義、分類。第五節(jié)緩沖區(qū)分析緩沖區(qū)分析及其作用基于矢量數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)的建立基于柵格的緩沖區(qū)建立習(xí)題要點(diǎn)：掌握緩沖區(qū)分析的定義、分析過程。第六節(jié)網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)分析的概念網(wǎng)絡(luò)的組成網(wǎng)絡(luò)分析習(xí)題要點(diǎn)：掌握空間網(wǎng)絡(luò)分析的定義，了解空間網(wǎng)絡(luò)的類型和構(gòu)成，分析方法。本章重點(diǎn)、難點(diǎn):重點(diǎn)：空間查詢方法、DEM建立方法、疊置分析方法、緩沖區(qū)分析方法。難點(diǎn)：DEM建立、疊置分析與緩沖區(qū)分析方法、網(wǎng)絡(luò)分析等。本章教學(xué)要求：掌握空間查詢、統(tǒng)計方法、數(shù)字地面模型、空間疊置分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析的定義，分析方法，了解各種空間分析的應(yīng)用。第6章地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用模型第一節(jié)GIS應(yīng)用模型概述GIS應(yīng)用模型的分類GIS應(yīng)用模型的構(gòu)建習(xí)題要點(diǎn)：GIS應(yīng)用模型分類與模型構(gòu)建方法。第二節(jié)適宜性分析模型模型介紹應(yīng)用實(shí)例習(xí)題要點(diǎn)：適宜性分析模型概念、構(gòu)建與應(yīng)用。第三節(jié)發(fā)展預(yù)測模型模型介紹應(yīng)用實(shí)例習(xí)題要點(diǎn)：發(fā)展預(yù)測模型概念、構(gòu)建與應(yīng)用。第四節(jié)位址選擇模型模型介紹建模步驟習(xí)題要點(diǎn)：位址選擇模型概念、構(gòu)建與應(yīng)用。第五節(jié)交通規(guī)劃模型（略）第六節(jié)地學(xué)模擬模型模型介紹土壤侵蝕模型介紹習(xí)題要點(diǎn)：地學(xué)模擬模型概念，土壤侵蝕模型構(gòu)建。第七節(jié)專家系統(tǒng)概述專家系統(tǒng)概念專家系統(tǒng)構(gòu)成專家系統(tǒng)工作一般原理習(xí)題要點(diǎn)：專家系統(tǒng)概念、構(gòu)成、工作原理。本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：GIS應(yīng)用模型概念、適宜性分析模型、發(fā)展預(yù)測模型、地學(xué)模擬模型。本章教學(xué)要求：掌握GIS應(yīng)用模型概念，掌握適宜性分析模型、發(fā)展預(yù)測模型、位址選擇模型、地學(xué)模擬模型的概念及構(gòu)建方法，了解專家系統(tǒng)概念、構(gòu)成、工作原理。第7章GIS輸出第一節(jié)GIS輸出概述GIS產(chǎn)品的輸出形式GIS輸出設(shè)備習(xí)題要點(diǎn)：掌握常用的空間信息輸出形式與設(shè)備。第二節(jié)GIS與地圖制圖地圖的定義及其基本特征地圖的構(gòu)成要素地圖的分類地圖的簡要制作過程習(xí)題要點(diǎn)：掌握地理信息系統(tǒng)輸出產(chǎn)品類型：地圖、圖像、統(tǒng)計圖表、數(shù)字地圖。本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：掌握常用的空間信息輸出形式與設(shè)備。本章教學(xué)要求：掌握空間信息輸出形式與設(shè)備，掌握地理信息系統(tǒng)輸出產(chǎn)品類型，了解計算機(jī)地圖制圖與GIS。第8章GIS發(fā)展熱點(diǎn)第一節(jié)3S集成3S集成概念3S相互作用習(xí)題要點(diǎn)：掌握3S集成的概念，理解3S相互作用。第二節(jié)GIS與RS結(jié)合GIS與遙感結(jié)合的必要性GIS與遙感結(jié)合的途徑案例分析習(xí)題要點(diǎn)：RS和GIS結(jié)合的意義和途徑。第三節(jié)GIS與GPS結(jié)合GIS與GPS集成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型GIS與GPS結(jié)合的形式案例分析習(xí)題要點(diǎn)：GIS和GPS集成的形式。第四節(jié)WebGIS分布式GISWeb技術(shù)WebGIS與一般GIS相比特點(diǎn)WebGIS實(shí)現(xiàn)技術(shù)習(xí)題要點(diǎn)：了解WEBGIS的定義、WEBGIS實(shí)現(xiàn)技術(shù)、應(yīng)用前景。本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：3S集成的概念、意義、途徑，WebGIS定義與實(shí)現(xiàn)技術(shù)。本章教學(xué)要求：掌握3S集成的概念、意義、途徑，了解WebGIS及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)。五、考核方式及要求采用期末考試與平時成績相結(jié)合的方式考察學(xué)生本課程教學(xué)內(nèi)容理解掌握的程度，其中期末考試占總成績70%，作業(yè)、出勤總和占總成績30%。六、推薦教材及教學(xué)參考書教材：《農(nóng)業(yè)資源信息系統(tǒng)》（第二版），王人潮主編，中國農(nóng)業(yè)出版社，2009年，標(biāo)準(zhǔn)書號：ISBN9787109138469?！兜乩硇畔⑾到y(tǒng)》（第三版），黃杏元、馬勁松、湯勤等編著，高等教育出版社，2008年，標(biāo)準(zhǔn)書號：ISBN9787040228779。參考書：《地理信息系統(tǒng)》（第2版），湯國安等編著，科學(xué)出版社，2010年，標(biāo)準(zhǔn)書號：ISBN9787030278180。《地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論》，陳述彭，魯學(xué)軍，周成虎編著，科學(xué)出版社，2000年，標(biāo)準(zhǔn)書號：ISBN7-03-006991-9?！兜乩硇畔⑾到y(tǒng)理論與實(shí)務(wù)》，劉明德