地理信息系統(tǒng)教學(xué)大綱課程名稱（中文/英文）：地理信息系統(tǒng)/GeographicalInformationSystem課程編碼：12000300412課程類型：專業(yè)必修課課程性質(zhì)：專業(yè)主干課適用范圍：地理信息系統(tǒng)專業(yè)學(xué)分數(shù)：3

先修課程：自然地理基礎(chǔ)課、遙感概論學(xué)時數(shù)：72其中實驗/實踐學(xué)時：36考核方式：考試制訂日期：2008年制訂單位：廣州大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院審核者：夏麗華執(zhí)筆者:陳穎彪

一、教學(xué)大綱說明課程的地位、作用和任務(wù)

本課程是地理信息系統(tǒng)專業(yè)，地理科學(xué)（師范）專業(yè)，資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理等專業(yè)的必修課程。

地理信息系統(tǒng)是一門介于信息科學(xué)、空間科學(xué)、管理科學(xué)之間的一門新興交叉學(xué)科，是傳統(tǒng)科學(xué)與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。

它是一種兼容、存儲、管理、分析、顯示與應(yīng)用地理信息的計算機系統(tǒng)，是分析和處理海量數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。

它是以地理數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，采用地理模型分析方法，適時提供多種空間動態(tài)的地理信息，用于管理和決策過程的計算機技術(shù)系統(tǒng)，是計算機科學(xué)迅速發(fā)展的產(chǎn)物。

它在近30多年內(nèi)取得了驚人的發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評估、區(qū)域發(fā)展規(guī)劃、公共設(shè)施管理、交通安全等領(lǐng)域，成為一個跨學(xué)科、多方向的研究領(lǐng)域。

作為一種通用技術(shù)，GIS按一種新的方式去組織和使用地理信息，以便更有效地分析和生產(chǎn)新的地理信息；同時GIS的應(yīng)用改變了地理信息的分發(fā)和交換的方式，因此，GIS提供了一種認識和理解地理信息的新的方式，從而使GIS進一步發(fā)展成為一門處理空間數(shù)據(jù)的學(xué)科。我國迫切需要培養(yǎng)掌握GIS的基本原理、技術(shù)方法和應(yīng)用經(jīng)驗的人才，使更多的人了解GIS，使用GIS，發(fā)展GIS。課程教學(xué)的目的和要求通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解地理信息系統(tǒng)的基本概念、研究內(nèi)容與應(yīng)用；使學(xué)生理解空間數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系，元數(shù)據(jù)的概念與作用等，使學(xué)生掌握空間數(shù)據(jù)的采集、編輯及空間信息處理方法，空間數(shù)據(jù)的分析功能，使學(xué)生掌握地理信息系統(tǒng)的基本軟件的應(yīng)用與操作。（一）課程教學(xué)方法與手段本課程的教學(xué)方法注重理論和實踐相結(jié)合，運用多媒體等教學(xué)手段，注重學(xué)生實際動手能力，理論課和計算機軟件操作相結(jié)合。（二）課程與其它課程的聯(lián)系本課程的先修課程主要有：自然地理基礎(chǔ)、遙感概論后續(xù)課程主要有：地理科學(xué)研究方法（三）教材與教學(xué)參考書教材：黃杏元，馬勁松，湯勤.《地理信息系統(tǒng)概論》，高等教育出版社，2002陳健飛等譯.《地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論》，科學(xué)出版社，2003陳健飛中文導(dǎo)讀.《地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論（第三版）》(雙語導(dǎo)讀版)，科學(xué)出版社，2006教學(xué)參考書：鄔倫等.《地理信息系統(tǒng)-原理、方法和應(yīng)用》，科學(xué)出版社,2001陳述彭、魯學(xué)軍、周成虎.《地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論》，科學(xué)出版社,2000龔健雅.《地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)》，科學(xué)出版社,2001湯國安、楊昕.《ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實驗教程》，科學(xué)出版社,2006MaribethPrice.MasteringArcGIS(2ndEd.)，McGrawHill,2005二、課程的教學(xué)內(nèi)容、重點和難點

第一章緒論

第一節(jié)地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)

1地理信息系統(tǒng)的萌芽

2地理信息的特征

3信息系統(tǒng)的主要類型

4地理信息系統(tǒng)的主要類型

第二節(jié)地理信息系統(tǒng)組成及其功能

1地理信息系統(tǒng)的組成

2地理信息系統(tǒng)的功能

第三節(jié)地理信息系統(tǒng)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系

1地理信息系統(tǒng)與地理學(xué)及地學(xué)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

2地理信息系統(tǒng)與地圖學(xué)及電子地圖

3地理信息系統(tǒng)與計算機科學(xué)

4地理信息系統(tǒng)與遙感

5地理信息系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng)

第四節(jié)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展

1地理信息系統(tǒng)發(fā)展的科學(xué)背景

2地理信息系統(tǒng)發(fā)展簡史

3地理信息系統(tǒng)理解的發(fā)展趨勢

第五節(jié)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

1測繪與地圖制圖

2資源管理

3城鄉(xiāng)規(guī)劃

4災(zāi)害監(jiān)測

5環(huán)境保護

6國防

7宏觀決策支持

重點：GIS概念的理解、GIS的組成

難點：GIS與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系

第二章GIS空間數(shù)據(jù)獲取與處理

第一節(jié)地理空間

1地理信息系統(tǒng)的萌芽

2地理空間的數(shù)學(xué)構(gòu)建

3地理空間坐標系的建立

4地理空間的距離度量

第二節(jié)地理空間信息描述法

1地圖對地理空間的描述

2遙感影象對地理空間的描述

3地理信息數(shù)字化描述方法

第三節(jié)空間數(shù)據(jù)模型與結(jié)構(gòu)

1概述

2空間數(shù)據(jù)模型

3空間數(shù)據(jù)類型

4空間數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系

5空間數(shù)據(jù)組織與編碼

第四節(jié)空間數(shù)據(jù)質(zhì)量

1空間數(shù)據(jù)質(zhì)量概念

2空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價

3空間數(shù)據(jù)質(zhì)量問題的來源

4常見空間數(shù)據(jù)源的誤差分析

5空間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制

第五節(jié)空間數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)

1元數(shù)據(jù)概念與分類

2空間數(shù)據(jù)與元數(shù)據(jù)的概念和標準

3空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的獲取與管理

4空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的應(yīng)用

重點：地理信息的數(shù)字化表達、空間數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系、空間數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)

難點：空間數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系的建立、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的控制、元數(shù)據(jù)的標準化問題

第三章地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

第一節(jié)空間數(shù)據(jù)輸入

1數(shù)據(jù)資源

2地理投影

3數(shù)字化

4空間坐標的轉(zhuǎn)換

5空間數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換

第二節(jié)空間數(shù)據(jù)壓縮結(jié)構(gòu)

1柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

2減少柵格數(shù)據(jù)存儲量的編碼方法

3矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

4矢量數(shù)據(jù)的編碼

5柵格與矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的比較與選擇

6柵格與矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相互轉(zhuǎn)換算法

第三節(jié)地理空間數(shù)據(jù)庫

1傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫模型

2傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理地理空間數(shù)據(jù)的局限性

3面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)

4地理空間數(shù)據(jù)庫的發(fā)展趨勢

第四節(jié)可視化與空間查詢

1影像地圖的顯示

2影像地圖的構(gòu)成

3影像地圖的輸出

4空間信息查詢

重點：空間數(shù)據(jù)的數(shù)字化、柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)的壓縮編碼方法、地理空間數(shù)據(jù)庫

難點：空間數(shù)據(jù)數(shù)字化的空間坐標轉(zhuǎn)換、柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)的壓縮編碼方法、空間信息查詢

第四章GIS空間分析與可視化表達

第一節(jié)GIS空間分析模型

1地學(xué)模型概述

2地理信息系統(tǒng)模型化的方法

第二節(jié)柵格數(shù)據(jù)庫的基本模式

1柵格數(shù)據(jù)的聚類、聚合分析

2柵格數(shù)據(jù)的信息復(fù)合分析

3柵格數(shù)據(jù)的追蹤分析

4柵格數(shù)據(jù)的窗口分析

第三節(jié)矢量數(shù)據(jù)分析的基本方法

1包含分析

2矢量數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)分析

3多邊形疊置分析

4矢量數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)分析

第四節(jié)空間數(shù)據(jù)的其他分析方法

1空間數(shù)據(jù)的量算

2空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插

3空間信息的分類

4空間統(tǒng)計分析

第五節(jié)數(shù)字地面模型及其應(yīng)用

1DTM與DEM的定義

2DTM的數(shù)據(jù)采集與表示

3DTM的空間內(nèi)插方法

4DTM在地圖制圖與地學(xué)分析中的應(yīng)用

重點：柵格數(shù)據(jù)分析的基本模式、矢量數(shù)據(jù)分析的基本方法、空間數(shù)據(jù)的分析方法、數(shù)字地面模型及其應(yīng)用

難點：柵格數(shù)據(jù)分析的基本模式、矢量數(shù)據(jù)分析的基本方法、空間數(shù)據(jù)的分析方法、數(shù)字地面模型及其應(yīng)用

第五章GIS/RS/GPS應(yīng)用

第一節(jié)遙感

1遙感的基本概念和基礎(chǔ)

2遙感平臺

3遙感成像與遙感圖像特征

4遙感信息的獲取和監(jiān)測系統(tǒng)

5遙感圖像的處理

第二節(jié)GPS

1GPS的基本概念

2GPS的系統(tǒng)組成

3GPS的定位原理

4GPS誤差和糾正

5其他衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)

第三節(jié)3S集成（3SIntegration）

1車輛導(dǎo)航與監(jiān)控

2海洋資源開發(fā)利用

3精細農(nóng)業(yè)

4土地利用

5全球變化

重點：3S集成技術(shù)

難點：3S集成技術(shù)

第六章數(shù)字地球

第一節(jié)“數(shù)字地球”概念

第二節(jié)“數(shù)字地球”的背景和內(nèi)涵

第三節(jié)“數(shù)字地球”關(guān)鍵技術(shù)

1計算科學(xué)技術(shù)

2大規(guī)模存儲技術(shù)

3高分辨率衛(wèi)星圖象技術(shù)

4寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

5互操作性

6元數(shù)據(jù)

第四節(jié)數(shù)字中國與數(shù)字城市

第五節(jié)地球信息的四維時空特征

第六節(jié)數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)

重點：數(shù)字地球關(guān)鍵技術(shù)

難點：數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)

第七章GIS系統(tǒng)平臺

第一節(jié)GIS平臺的構(gòu)成

第二節(jié)GIS平臺的發(fā)展

第三節(jié)網(wǎng)絡(luò)GIS

1網(wǎng)絡(luò)GIS（WEBGIS）概述

2WEBGIS設(shè)計思想

3幾種WEBGIS的比較

4WEBGIS應(yīng)用前景

第四節(jié)組件式GIS

1組件式GIS（ComGIS）的概念

2ComGIS的特點

3ComGIS的設(shè)計與開發(fā)

重點：網(wǎng)絡(luò)GIS、組件式GIS

難點：網(wǎng)絡(luò)GIS、組件式GIS

第八章GIS應(yīng)用開發(fā)

第一節(jié)地理信息系統(tǒng)設(shè)計

1概述

2信息系統(tǒng)的設(shè)計路線

第二節(jié)地理信息系統(tǒng)設(shè)計的模式

第三節(jié)地理信息系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)的步驟

1可行性研究

2系統(tǒng)設(shè)計

3建立系統(tǒng)的實施計劃

4系統(tǒng)實驗

5系統(tǒng)運行

第四節(jié)用戶需求分析

1用戶類型和用戶需求

2應(yīng)用范圍

第五節(jié)地理信息系統(tǒng)軟硬件配置設(shè)計

1地理信息系統(tǒng)的硬件配置設(shè)計

2地理信息系統(tǒng)的軟件配置設(shè)計

3地理信息系統(tǒng)軟硬件配置舉例

第六節(jié)用戶界面設(shè)計

1菜單式界面

2命令式界面

3表格式界面

第七節(jié)地理信息系統(tǒng)評價

1系統(tǒng)效率

2系統(tǒng)可靠性

3可擴展性

4可移植性

5系統(tǒng)的效率

第八節(jié)地理信息系統(tǒng)人員配置

第九節(jié)地理信息系統(tǒng)的標準化

1地理信息系統(tǒng)標準化的意義和作用

2地理信息系統(tǒng)標準化的內(nèi)容

重點：地理信息系統(tǒng)設(shè)計的模式、地理信息系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)的步驟

難點：地理信息系統(tǒng)的標準化

第九章SuperMapGIS軟件系統(tǒng)

第一節(jié)GIS軟件體系的發(fā)展

第二節(jié)SuperMap新概念GIS

第三節(jié)SuperMapObject－全組件式GIS開發(fā)平臺

第四節(jié)SuperMapIS－空間信息發(fā)布平臺

第五節(jié)eSuperMap－嵌入式地理信息開發(fā)平臺

第六節(jié)SuperMapDeskpro－優(yōu)秀桌面制圖軟件

重點：SuperMap軟件技術(shù)平臺

難點：SuperMap開發(fā)技術(shù)

第十章ArcGIS軟件系統(tǒng)

第一節(jié)ArcGIS組成及其體系結(jié)構(gòu)

1ArcGIS產(chǎn)品組成結(jié)構(gòu)

2ArcGIS產(chǎn)品技術(shù)體系

3ArcGIS主流關(guān)鍵技術(shù)

第二節(jié)ArcGIS應(yīng)用

1ArcGIS行業(yè)應(yīng)用

2數(shù)字城市、數(shù)字水利、數(shù)字電力應(yīng)用

第三節(jié)ArcGIS開發(fā)模式

1ArcGIS應(yīng)用開發(fā)模式