Geographic Information System

课程编码：21A43210 学分：2.0 课程类别：专业基础课（必修课）

计划学时：32 其中讲课：32 实验或实践：0 上机：0

适用专业：地下水科学与工程

推荐教材：黄杏元，马劲松，汤勤.《地理信息系统概论》，高等教育出版社，2002。

参考书目：汤国安，赵牡丹，《地理信息系统》，科学出版社，2000。

郭达志，盛业华，杜培军等.《地理信息系统原理与应用》，，中国矿业大学出版社，2002。

陈述彭，鲁学军，周成虎，《地理信息系统导论》，科学出版社，2000。

边馥苓等，《地理信息系统原理和方法》，测绘出版社，1996。

闾国年等，《地理信息科学导论》，中国科学技术出版社，2000。

邬伦等，《地理信息系统－原理、方法和应用》，科学出版社，2001。

课程的教学目的与任务

本课程是水文与水资源工程、地下水科学工程的一门专业基础课。学生通过本课程的学习，可获得有关地理信息系统方面的知识，了解以地理空间数据库为基础，在计算机软、硬件环境的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，实时提供空间和动态的地理信息系统。学习相关理论及其应用，培养绘制和分析空间信息的能力，同时学习计算机绘图的初步知识，为后继课程学习，生产实习，课程设计和毕业论文（设计）打下良好基础。

课程的基本要求

通过本门课的教学使学生：

1．掌握地理信息系统的基本概念；

2．较熟练地使用常用的地理信息系统平台软件；

3．掌握GIS应用的空间分析方法；

4．掌握地理信息系统的基本开发方法。

各章节授课内容、教学方法及学时分配建议（含课内实验）

第一章 绪论 建议学时：2

[教学目的与要求]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。

[教学重点与难点]重点：地理信息系统组成及其功能；难点：地理信息系统组成及其功能

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 地理信息系统的基本概念

第二节 地理信息系统的基本构成

第三节 地理信息系统的功能简介

第四节 地理信息系统的发展透视

第二章地理信息系统的数据结构 建议学时：6

[教学目的与要求]掌握地理信息系统的地理数据类型及其特征,了解基本的GIS数据结构,掌握各种数据结构间转换的方法

[教学重点与难点]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

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 地理空间及其表达

第二节 地理空间数据及其特征

第三节 空间数据的拓扑关系

第四节 空间数据的计算机表示

第三章空间数据的处理 建议学时：4

[教学目的与要求] 掌握坐标变换和空间数据转换必要性，同时了解各种坐标变换关系了解多源空间数据融合、压缩及综合的作用及意义；掌握各种内插方法和图幅边界处理的步骤

[教学重点与难点] 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

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 空间数据的坐标变换

第二节 空间数据结构的转换

第三节 多源空间数据的融合

第四节 空间数据的压缩与综合

第五节 空间数据的内插方法

第六节 空间拓扑关系的编辑

第四章 地理信息系统空间数据库 建议学时：4

[教学目的与要求]了解数据库的基本知识和概念模型设计，了解掌握各种空间数据库的概念模型的异同，了解空间数据库逻辑模型和物理设计方法

[教学重点与难点] 重点：空间数据库概念模型设计；难点：语义数据模型和面向对象数据模型

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 空间数据库概述

第二节 空间数据库概念模型设计

第三节 空间数据库概念模型设计

第四节 空间数据库逻辑模型设计和物理设计

第五节 空间数据查询

第五章 空间分析的原理与方法 建议学时：4

[教学目的与要求] 了解掌握主要空间分析的方法，对其操作熟练掌握

[教学重点与难点] 重点：数字地面模型分析；空间叠合分析；空间缓冲区分析；难点：空间网络分析；空间统计分析

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 数字地面模型分析

第二节 空间叠合分析

第三节 空间缓冲区分析

第四节 空间网络分析

第六章地理信息系统的应用模型 建议学时：4

[教学目的与要求] 了解各种地理信息系统应用模型的实际应用

[教学重点与难点] 重点：地理信息系统应用模型的分类；地理信息系统应用模型的构建；难点：地理信息系统应用模型的构建

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 GIS应用模型概述

第二节 土地定级估价模型

第三节 适宜性分析模型

第四节 区位选择模型

第七章地理信息系统的设计与评价 建议学时：4

[教学目的与要求] 了解地理信息系统应用模型的分类；地理信息系统应用模型的构建；地理信息系统的应用；地理信息系统应用模式

[教学重点与难点] 重点：系统设计的模式，系统设计的步骤；难点：系统设计的模式

[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

第一节 GIS设计概述

第二节 地理信息系统的设计

第三节 地理信息的标准化

第四节 地理信息系统的评价

第八章 地理信息系统产品的输出设计 建议学时：4

[教学目的与要求]了解地理信息系统产品的输出形式；地理信息系统图形输出系统设计；地理信息系统的可视化与虚拟现实

[教学重点与难点] 重点：地理信息系统产品的输出形式；地理信息系统图形输出系统设计；难点：地理信息系统图形输出系统设计

[授 课 方 法]以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅

[授 课 内 容]

第一节 地理信息系统产品的输出形式

第二节 地理信息系统图形输出系统设计

第三节 地理信息系统的可视化与虚拟现实

撰稿人：李琴 审核人： 桑国庆