地理信息系统-z6尊龙旗舰厅

课程简介 course introduction

地理信息系统(gis)是集地理科学、测绘学、遥感学、计算机科学、环境科学、空间科学、信息科学、管理科学等学科为一体的新兴边缘学科。gis技术已成为地理科学发展的强有力的z6尊龙旗舰厅的技术支持,在国土、环保、规划、城建、交通等领域已经受到广泛的应用,并有着广阔的应用前景。

gis是地理信息科学/房地产开发与管理专业的专业必修基础课程,也是地理科学专业的专业选修课程。本课程将gis的基本理论、技术方法和实践应用融为一体,系统论述gis的基本原理、应用方法以及应用实践。主要讲授gis的基本原理和方法、gis空间数据结构与空间数据库、空间数据获取与处理、gis空间分析与地学建模、数字地面模型、gis标准化与产品输出以及gis技术前沿等内容。使学生初步掌握有关gis专业方面基础知识和应用技能,增强学生学习和研究地理科学问题的方法和手段,提高专业技能应用和空间思维能力。

本课程建设得到嘉应学院“创新强校工程”精品资源共享课程立项支持。

教学大纲 teaching syllabus

《地理信息系统原理》课程教学大纲

一、课程基本信息


课程名称(中文)
地理信息系统原理(及应用)
课程类型专业必修课
课程名称(英文)
theory of geographic information system
学 分3/4
总学时52/64
适用对象地理科学本科三年级学生
考核方式闭卷笔试结合实践考核等,考试占60%、实验30%和平时10%
先修课程地理科学概论、地图学、遥感


二、课程简介

地理信息系统是集计算机科学、空间科学、信息科学、地理科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的交叉边缘性学科,是地学空间信息分析和制图的基本手段与工具。该课程教学的主要内容包括:(1)gis基本概念、基本构成、系统功能和发展现状;(2)gis的数据结构与空间数据库;(3)空间数据的处理、查询及制图;(4)空间分析的原理与方法、gis的应用模型。

三、课程目标

本课程是地理信息系统专业/房地产开发与管理专业的专业必修基础课程,也是地理科学专业的专业限选课程。拟通过该门课程的学习,使学生掌握常用gis软件的操作,加深对gis基本原理的理解和领会,并能够熟练运用一种gis软件完成地理空间数据的处理和空间分析的应用。通过上机实验,使学生进一步加深对课堂所学知识的理解与认识,增强实际动手能力、分析问题解决问题的能力和空间创新思维能力。

四、教学内容及要求

第一章地理信息系统概论

掌握地理信息系统的基本功能、组成和应用等基本知识。

第一章地理信息系统概论

第一节 gis基本概念

第二节地理信息系统的构成

第三节 地理信息系统的功能与应用

第四节 gis的发展概况

思考题:

1、 什么是地理信息系统?

2、 地理信息系统由哪几部分组成?它的基本功能有哪些?

3、 与地理信息系统相关的学科有哪些?

4、论述gis的应用及发展前景。

第二章 gis空间数据结构与数据库

了解地理空间实体的表达方法,空间数据的基本特征等;着重掌握空间数据结构的类型。了解空间数据获取、数据质量控制和元数据的基本概念;了解层次数据模型、网络数据模型,并着重掌握关系数据模型和面向对象的数据模型。

第一节 gis空间数据模型与数据结构

第二节栅格数据结构及其编码

第三节矢量数据结构及其编码

第四节矢栅结构的比较及转换算法

第五节 gis空间数据库与数据库管理系统

思考题:

1、空间数据的基本特征有哪些?

2、矢量和栅格数据结构各有哪些内容?

3、试比较矢量和栅格数据结构的异同。

4、空间数据的分类和编码。

第三章地理信息系统数学基础

掌握地图投影、gis坐标系、地图的分幅和编号基本原理。

第一节地球椭球及其坐标系

第二节地图投影

第三节地图的分幅和编号

思考题:

1、 gis中常用哪几种坐标系?它们是如何定义的?

2、 何为高斯投影?其投影的基本条件是什么?高斯投影中为什么要采取分带投影的方法?utm投影和高斯投影相比有哪些优点?

3、 地图投影与gis的关系如何?我国地理信息系统中为什么要采用高斯投影和正轴等角圆锥投影?

第四章 gis数据获取与处理

要求掌握空间数据的数据源和获取方法、数据变换、数据重构、数据提取等数据处理内容。了解地理元数据和空间数据质量控制方法。

第一节 gis的数据源

第二节 gis数据获取

第三节 gis空间数据处理

第四节 gis空间数据质量及其控制

第五节空间数据的元数据

思考题:

1、gis的数据源有哪些?gis的几何数据采集方法主要有哪些?各有何特点?

2、地图扫描数据的后续处理包括哪些步骤?

3、矢量数据结构如何建立拓扑关系?

4、数据质量控制常见方法有哪些?

5、元数据的定义、内容?元数据有何作用?

第五章 gis空间分析与地学建模

空间分析是gis科学内容的重要组成部分,也是评价一个gis功能的主要指标之一。主要掌握地形因子的自动提取、基于矢量数据的叠合分析、空间缓冲区分析、最佳路径分析。主要了解位址选择模型、交通规划模型,并了解地学专家系统的初步知识。

第一节 gis基本空间分析方法

第二节 gis地学建模与应用

第三节地学专家系统

思考题:

1、gis中,空间分析的内容和作用是什么?

2、空间查询有哪些方式?举例说明其有哪些应用?

3、什么是多边形叠置分析?什么是缓冲区分析?其基本步骤有哪些?

4、计算最短路径的dijkstra算法的原理是什么?有什么值得改进的地方?

5、空间决策支持的一般过程是什么?

6、运用gis知识,分析说明城市道路拓宽中拆迁指标计算的操作步骤。(提示:道路向两侧平均拓宽,部分位于拆迁区内的10层以上的建筑物不拆迁。)

第六章 数字地面模型

了解dem的概念和应用,掌握dem的表示模型和特点及其生成方法。

第一节

第二节 dem的主要表示模型及其转换

第三节空间数据的内插

第四节 dem的分析和应用

思考题:

1、demdtm的含义分别是什么?二者有何关系?

2、dtm的数据源与采集方法主要有哪些?

3、dem的主要表示模型主要有哪些?各自有何特点?

4、生成dem有哪些方法?

第七章 地理信息系统产品输出

了解地理信息系统产品类型、输出设备;掌握gis地图制图的方法和原理。

第一节地理信息系统产品类型

第二节地理信息系统产品

第三节 gis地图制图输出

思考题:

1、地理信息系统主要产品类型有哪些?

2、地理信息系统主要产品输出方式有哪些?各自有何优缺点?

3、什么是地图符号库?有什么作用?举出一些常见地物地貌地图符号。

五、课时分配表

“课时分配”中,“其他”主要指看录像、现场参观、课堂讨论、习题等教学环节。


六、教材及参考书

教材:

1.《地理信息系统原理、应用与工程》(武汉大学出版社2011年出版,郑春燕等编)

参考书:

1、黄杏元等编著,《地理信息系统概论》,高等教育出版社,2002

2、陈述彭等主编,《地理信息系统导论》,科学出版社,1999

3、袁博等主编,《地理信息系统基础与实践》,国防工业出版社,2006

4、kang-tsung chan/陈健飞 译,《地理信息系统导论》,科学出版社,2003

七、教学策略与方法的建议

1.课程全部使用多媒体授课,多媒体授课课时为100%。教学中采用启发式教学,课堂教学与实验教学相结合,辅以适当的课堂讨论和实习指导。

2.教学中应尽量采用通俗易懂和形象化的语言,密切联系实际,着重讲清gis的基本概念、基本理论,以及gis应用的方法与步骤。

3.开展课堂讨论,课后布置适量思考题和作业,以帮助理解巩固课堂教学内容。本课程不仅要求学生掌握gis基本理论和实验方法,更注重实际操作能力的培养锻炼,课堂讲授与上机实践相结合,加强辅导,最大限度调动其学习的主观能动性和创造性。

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教学资源resources ...
  • . 104个月前
教学队伍teaching members
  • 熊永柱
    教授
    嘉应学院资源环境信息研究所
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