《地理信息系統(tǒng)導論》教學大綱課程英文名稱：IntroductiontoGeographicInformationSystems課程編號：2090100304課程類型：專業(yè)基礎(chǔ)課程性質(zhì)：必修課程學分數(shù)：2-3分（不同專業(yè)、不同學分、教學大綱詳略有別）本課程的前導課程：地圖學、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，計算機圖形學、地學基礎(chǔ)課等相關(guān)課程一、

教學目的和要求

要求通過本課程的學習，能夠掌握地理信息系統(tǒng)的基本理論和技術(shù)方法，了解它的主要應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展方向，為從事地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用、開展和研究奠定理論與技術(shù)基礎(chǔ)。

二、

課程內(nèi)容與學時分配課程內(nèi)容與學時分配表

內(nèi)容學時GIS概念、構(gòu)成、功能及發(fā)展趨勢8（講課）空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和模型構(gòu)建4（講課）+4（實踐）GIS數(shù)據(jù)獲取和質(zhì)量控制2（講課）+2（實踐）空間數(shù)據(jù)處理4（講課）+4（實踐）GIS空間分析8（講課）+16（實踐）GIS應(yīng)用2（講課）+4（實踐）GIS開發(fā)與評價4（講課）+4（實踐）地理信息可視化2（講課）+2（實踐）

三、授課大綱第一章GIS緒論第一節(jié)GIS概念一、數(shù)據(jù)、信息和系統(tǒng)二、GIS各種定義三、分析GIS與其他信息系統(tǒng)的不同及關(guān)系。（重點講授GIS本質(zhì)概念和特點）第二節(jié)GIS構(gòu)成一、GIS的系統(tǒng)硬件二、GIS系統(tǒng)軟件三、GIS空間數(shù)據(jù)四、GIS用戶(一般用戶和高級用戶）第三節(jié)GIS的功能一、GIS基本功能二、GIS應(yīng)用功能(重點講授“GIS基本功能”)第四節(jié)GIS發(fā)展動態(tài)一、GIS發(fā)展簡史（包括國內(nèi)外）二、當代GIS發(fā)展動態(tài)（重點講授“GIS近代發(fā)展特點”）

第二章GIS空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和模型構(gòu)建第一節(jié)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概述一、空間實體及其描述二、地理實體的特征和描述地理實體數(shù)據(jù)的類型（重點）第二節(jié)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一、主要矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（重點講授“拓撲矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”）二、主要柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（重點講授“四叉樹柵格編碼方式”）第三節(jié)矢柵比較和矢柵一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一、矢量、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較（重點）二、失柵相互轉(zhuǎn)換的方法（重點）三、矢柵一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念和組織數(shù)據(jù)的方法第四節(jié)三維數(shù)據(jù)模型一、多維數(shù)據(jù)概念二、常見三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（重點講授“三維邊界法和八叉樹結(jié)構(gòu)”）第五節(jié)數(shù)據(jù)模型概述一、數(shù)據(jù)庫概念二、層次、網(wǎng)狀、關(guān)系模型三、對象數(shù)據(jù)模型組織數(shù)據(jù)方法及相關(guān)概念（重點）四、時空數(shù)據(jù)模型第六節(jié)GIS數(shù)據(jù)模型一、GIS統(tǒng)一組織空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)方法介紹二、分析傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型存在的問題關(guān)系（重點）三、目前GIS解決問題的主要方法。第七節(jié)GIS數(shù)據(jù)庫的設(shè)計一、數(shù)據(jù)的管理模式二、空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計、建立和維護（重點）

第三章GIS數(shù)據(jù)獲取和質(zhì)量控制第一節(jié)緒論一、GIS數(shù)據(jù)源（重點）二、空間數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)不確定性三、研究數(shù)據(jù)質(zhì)量的意義和質(zhì)量控制第二節(jié)GIS地理基礎(chǔ)一、空間數(shù)據(jù)的地理參照系和控制基礎(chǔ)二、地圖投影及投影變換第三節(jié)地理實體分類與數(shù)據(jù)編碼一、地理實體的幾種分類方法二、地理編碼方法（重點講授“屬性數(shù)據(jù)的分類分級方法”）第四節(jié)空間數(shù)據(jù)采集一、幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的采集方法（重點講授“地圖跟蹤數(shù)字化和掃描數(shù)字化方法”）二、幾種常用空間數(shù)據(jù)輸入誤差和檢查方法。第五節(jié)空間數(shù)據(jù)質(zhì)量一、GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量內(nèi)容和類型二、研究數(shù)據(jù)質(zhì)量的方法和數(shù)據(jù)質(zhì)量的評價方法第六節(jié)空間數(shù)據(jù)標準一、空間數(shù)據(jù)標準的內(nèi)容及交換標準二、空間元數(shù)據(jù)作用和內(nèi)容第四章空間數(shù)據(jù)處理第一節(jié)矢量拓撲的自動建立一、矢量拓撲的自動建立算法二、鏈的組織，結(jié)點匹配和建立多邊形第二節(jié)矢量數(shù)據(jù)的圖形編輯一、矢量數(shù)據(jù)的圖形編輯算法二、點、線、面的捕捉和圖形編輯的數(shù)據(jù)組織第三節(jié)空間數(shù)據(jù)坐標轉(zhuǎn)換一、幾何糾正二、投影變換方法第四節(jié)空間數(shù)據(jù)的壓縮處理和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換一、空間數(shù)據(jù)的壓縮目的二、空間數(shù)據(jù)的壓縮方法（重點講授“矢量和柵格數(shù)據(jù)壓縮方法”）三、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換內(nèi)容第五節(jié)空間數(shù)據(jù)的插值方法一、外推、內(nèi)插的概念二、GIS常用的內(nèi)插方法三、內(nèi)插生成DEM（重點）第六節(jié)遙感圖像數(shù)據(jù)處理一、RS圖像增強二、二值圖像處理三、圖像的特征提取和分析的基本方法第七節(jié)空間數(shù)據(jù)的更新處理一、利用遙感（RS），全球定位系統(tǒng)GPS更新GIS數(shù)據(jù)的方法二、3S集成和應(yīng)用

第五章GIS空間分析第一節(jié)空間數(shù)據(jù)查詢一、空間數(shù)據(jù)查詢的含義二、GIS空間查詢方法及結(jié)果顯示（重點）第二節(jié)空間數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析一、基本統(tǒng)計量的計算二、常用的統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分類分級算法（重點講授“屬性數(shù)據(jù)的集中特征數(shù)和離散特征數(shù)，系統(tǒng)聚類法和最優(yōu)分割分級法”）第三節(jié)DTM分析一、DTM概念二、基于DEM的信息提取和可視化分析（重點講授“坡度、坡向計算和剖面分析、通視分析”）第四節(jié)疊置分析一、基于矢量數(shù)據(jù)的疊置分析（重點）二、基于柵格數(shù)據(jù)的疊置分析（重點）第五節(jié)緩沖區(qū)分析和泰森多邊形分析一、基于矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)分析（重點講授“矢量數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)分析”）二、泰森多邊形分析含義及建立第六節(jié)網(wǎng)絡(luò)分析一、網(wǎng)絡(luò)分析內(nèi)容二、網(wǎng)絡(luò)分析基本算法（重點講授“路徑分析和最小費用最大流分析算法”）第七節(jié)空間距離量算一、各種距離量算二、點/點，點/線和點/面距離量算第八節(jié)空間分析模型一、模型概念、二、模型分析三、GIS空間分析模型(重點講授GIS空間分析模型特點和常用空間分析模型)

第六章GIS開發(fā)和評價第一節(jié)GIS開發(fā)方法一、各種常見的軟件工程開發(fā)方法二、結(jié)構(gòu)化周期法第二節(jié)GIS開發(fā)過程一、系統(tǒng)調(diào)查分析，二、系統(tǒng)設(shè)計和系統(tǒng)實施三、系統(tǒng)運行和維護（重點講授GIS開發(fā)的各階段內(nèi)容和任務(wù)）第三節(jié)GIS評價一、GIS評價的目的二、系統(tǒng)評價指標（重點）第四節(jié)案例

第七章GIS應(yīng)用第一節(jié)3S應(yīng)用領(lǐng)域一、應(yīng)用領(lǐng)域二、GIS模型應(yīng)用三、案例分析和實踐第二節(jié)WebGIS一、W