“地理信息系统原理与应用”课程是地理信息科学专业中培养学生理解和掌握地理信息系统基本原理和软件应用技术方法的一门主干课程,是学习其他专业课程和从事地理信息系统研究、设计与开发的必备基础。
地理信息系统的主体是空间数据,课程以系统中的数据流为主线,在讲解了GIS基本概念的基础上,讲解地理空间对象的概念抽象、计算机数据表达、空间查询及分析基本原理、相关技术方法和基本算法。
本课程在培养GIS高级工程技术人才的全局过程中,具有增强学生对地理信息系统研究工作的适应能力和地理信息应用系统产品开发创新能力的作用。
通过本课程的学习,可掌握GIS的基本原理、概念,地理空间数学基础理论,空间数据模型、结构、组织与管理技术;基本掌握空间数据采集与处理技术方法,具有进行空间数据采集与处理的基本能力;掌握空间数据查询与分析的理论方法,空间数据分析的基本算法。初步掌握一种地理信息系统软件的基本应用。
本课程考核重在培养学生的能力,激发学生的学习自主性,鼓励学生的个性发展以及培养其创新意识和实践能力,避免学生处于被动学习状况和陷入考前突击的误区。
本课程的考核方面包括:平时作业考核、上机程序开发考核和期末书面考试。期末书面考试的参考题型如下:
基本概念题(单项选择题、填空题、正误判断题);
问答题;
分析理解题;
(1) | 绪论(2学时+4学时,其中4学时为研讨课) |
了解地理信息系统的起因与发展、地理信息系统的基本内容,掌握地理信息系统的定义、信息和地理信息、信息系统和地理信息系统的基本概念、地理信息系统的特性。 掌握地理信息系统的构成,地理信息系统的硬件配置,地理信息系统的软件构成,地理信息系统的功能。 | |
(2) | 地理空间数学基础(2学时) |
掌握地球空间参考基本概念;掌握空间数据投影的分类,投影选择方法;掌握空间坐标转换方法;理解空间尺度、地理格网基本概念。 | |
(3) | 空间数据模型(4学时+2学时,其中2学进为机动) |
掌握地理空间与空间抽象的基本概念,理解并能较灵活地运用数据概念模型和空间逻辑数据模型,理解空间数据的类型、空间关系等内容。 | |
(4) | 空间数据结构(4学时+2学时+4学时,其中2学进为研讨,4学时为上机实习课) |
掌握矢量数据结构及其种类,掌握完全栅格数据结构和压缩栅格数据结构,了解矢栅一体化数据结构,掌握镶嵌数据结构的Voronoi数据结构,TIN数据结构。 | |
(5) | 空间数据组织与管理(2学时+2学时,其中2学时为上机实习课) |
了解数据组织的分级、数据间的逻辑联系、常用数据文件、数据库的概念、数据库的主要特征、数据库的系统结构、数据库管理系统、传统数据模型、面向目标的数据模型。掌握空间数据特征、文件与关系数据库混合管理系统、全关系型空间数据库管理系统、对象-关系数据库管理系统、面向对象空间数据库管理系统的基本概念,熟悉对象范围索引、格网索引、四叉树空间索引、R树和R+树空间索引原理与方法。 | |
(6) | 空间数据采集与处理(4学时+4学时,其中4学时为上机实习课) |
了解空间数据的内容,空间数据的基本特征,空间数据测量的尺度与精度,数据来源。掌握地图数字化、属性数据获取的一般方法、空间数据转换内容。掌握空间数据转换方法,了解数据质量的基本特点、数据误差或不确定性的来源、数据的误差类型、几何误差的检测和表达、属性误差、属性数据的不确定性。 | |
(7) | 空间数据查询与空间度量(2学时) |
掌握空间属性查询、图形查询、空间关系查询、距离量算与方位量算、线状物体的量算、面状物体的量算原理与方法 | |
(8) | GIS基本空间分析(2学时) |
掌握叠置分析、缓冲区分析、网络分析、三维空间分析的基本原理与方法,了解空间统计分析的基本方法。 | |
(9) | DEM与数字地形分析(2学时+4学时,其中4学时为上机实习课) |
掌握DEM的基本概念,DEM建立的一般步骤,规则格网DEM的建立,DEM的内插方法,理解数字地形分析原理及方法。 | |
(10) | GIS应用项目开发(6学时+12学时,其中12学时为上机实习课) |
GIS项目设计,数据库组织,分析数据准备,数据分析,展示分析成查。 |
地图学基本知识,计算机程序设计语言
1.汤国安,刘学军等.地理信息系统教程. 高等教育出版社,2007
2.ESRI. Getting Started With ArcGIS. ESRI Press
3.龚建雅. 地理信息系统基础. 科学出版社,2001
4.吴信才. 地理信息系统原理与方法. 电子工业出版社,2002