《地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論》課程教學(xué)大綱

《地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論》課程教學(xué)大綱課程編碼：612043課程名稱：地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論英文名稱：IntroductiontoGIS開課學(xué)期：4學(xué)時(shí)/學(xué)分：64（其中實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：32）/4課程類型：全院公共選修開課專業(yè)：地質(zhì)學(xué)、資源勘查工程選用教材：《地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)與地質(zhì)應(yīng)用》（賀金鑫，等）2015，武漢：武漢大學(xué)出版社。主要參考書：1．《地理信息系統(tǒng)》（湯國(guó)安，等），2010，北京：科學(xué)出版社；2．《MapGIS地理信息系統(tǒng)》（吳信才，等），2004，北京：電子工業(yè)出版社。一、課程簡(jiǎn)介地理信息系統(tǒng)是20世紀(jì)60年代初期發(fā)展起來(lái)的一門新興學(xué)科，它是一種采集、存儲(chǔ)、管理、分析、顯示與應(yīng)用地理信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。它在最近50年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)飛速發(fā)展，而得到迅速的發(fā)展和普及，并廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評(píng)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，成為一門跨學(xué)科、多方向的研究領(lǐng)域?！暗乩硇畔⑾到y(tǒng)導(dǎo)論”是吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院開設(shè)的全院公共選修課程之一，其前身為“地理信息系統(tǒng)原理”、“地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)”、“地理信息系統(tǒng)應(yīng)用”等課程。近些年來(lái)，受礦產(chǎn)資源、環(huán)境變化等應(yīng)用領(lǐng)域需求的推動(dòng)，我院在地質(zhì)學(xué)、資源勘查工程等專業(yè)的本科培養(yǎng)方案中逐漸將地理信息系統(tǒng)相關(guān)課程作為專業(yè)選修課程來(lái)開設(shè)。GISisdevelopedintheearly1960sasanewsubject,itisakindofcollection,storage,management,analysis,displayandapplicationofgeographicinformationinthecomputersystem,ismassivegeographicdataanalysisandprocessingofcomputertechnology.Duringrecent50years,withtherapiddevelopmentofcomputer,andobtaintherapiddevelopmentandpopularization,andiswidelyusedintheresourceinvestigation,environmentalassessment,regionaldevelopmentplanning,publicfacilities,trafficsafetymanagement,andotherfields,asaninterdisciplinaryfieldofstudyandmultipledirections."IntroductiontoGIS"isopenedbyCollegeofEarthSciences，JilinUniversityandpartialpublicelectivecourses,oneofitspredecessorwas"ThePrincipleofGIS","TheFoundationofGIS","TheApplicationofGIS"andothercourses.Inrecentyears,thedemandintheapplicationofthemineralresources,environmentalchange,geology,resourceexplorationengineeringandotherprofessionalundergraduatetrainingschememakeGISbecomeaprofessionalcoursetooffer.二、課程目標(biāo)及其與相關(guān)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系《地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論》是地質(zhì)學(xué)專業(yè)（含校內(nèi)基地班）的學(xué)科基礎(chǔ)選修課程和資源勘查工程專業(yè)（固體礦產(chǎn)勘查方向、油氣資源勘查方向）的學(xué)科基礎(chǔ)選修課程，在地質(zhì)、礦業(yè)類人才的培養(yǎng)中起著重要支撐作用。學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，將達(dá)到以下課程目標(biāo)：（1）理解并掌握地理信息系統(tǒng)的基本概念、基礎(chǔ)理論知識(shí)和方法模型（2）學(xué)會(huì)使用MapGIS等主流GIS軟件的基本操作三、教學(xué)方法基本要求1.要求學(xué)生掌握GIS的基本原理、方法，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立上機(jī)操作能力，熟悉GIS軟件的基本功能，掌握GIS軟件的使用。2.掌握GIS在數(shù)據(jù)的獲取與管理、數(shù)據(jù)的處理與變換、空間分析與查詢、地圖的制作與輸出等過(guò)程的基本方法。利用MapGIS等軟件實(shí)現(xiàn)地理信息的輸入、編輯、分析及建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)。四、各章節(jié)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配（64學(xué)時(shí)）第一章緒論（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)幾個(gè)基本概念第二節(jié)地理信息系統(tǒng)基本特征第三節(jié)地理信息系統(tǒng)基本分類第四節(jié)地理信息系統(tǒng)發(fā)展簡(jiǎn)史第五節(jié)地理信息系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的聯(lián)系和區(qū)別第六節(jié)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域第二章地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源與地圖投影（4學(xué)時(shí)）第一節(jié)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)源第二節(jié)GIS、GPS、RS（3S）系統(tǒng)介紹第三節(jié)地圖分類第四節(jié)地圖投影第三章地理信息系統(tǒng)基本功能與數(shù)據(jù)組織方法（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)地理信息系統(tǒng)基本功能介紹第二節(jié)地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)組織方法第四章地理空間與空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)（4學(xué)時(shí)）第一節(jié)地理空間定義第二節(jié)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與模型第三節(jié)空間數(shù)據(jù)組織與編碼第四節(jié)空間數(shù)據(jù)質(zhì)量第五節(jié)空間數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)第五章地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（4學(xué)時(shí)）第一節(jié)地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第二節(jié)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第三節(jié)柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第四節(jié)矢量與柵格一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第五節(jié)屬性數(shù)據(jù)編碼第六節(jié)空間查詢第六章地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)（4學(xué)時(shí)）第一節(jié)空間數(shù)據(jù)庫(kù)概念第二節(jié)空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)第三節(jié)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)與維護(hù)第四節(jié)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型第五節(jié)語(yǔ)義模型和面向?qū)ο竽Ｐ偷谄哒碌乩硇畔⑾到y(tǒng)數(shù)字模型（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)數(shù)字地面模型定義第二節(jié)數(shù)字地面模型的實(shí)現(xiàn)第三節(jié)數(shù)字高程模型分類、生命周期及應(yīng)用第四節(jié)數(shù)字高程表面建模第八章地理信息系統(tǒng)空間分析（6學(xué)時(shí)）第一節(jié)空間分析過(guò)程及其模型第二節(jié)空間決策支持模型與系統(tǒng)第三節(jié)空間分析類型一、數(shù)字模型分析二、空間疊加分析三、空間緩沖區(qū)分析四、空間網(wǎng)絡(luò)分析五、空間統(tǒng)計(jì)分析第四節(jié)空間數(shù)據(jù)的集合分析與查詢第九章地理信息系統(tǒng)工程與標(biāo)準(zhǔn)化（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)地理信息系統(tǒng)工程第二節(jié)地理信息系統(tǒng)的軟硬件配置第三節(jié)地理信息系統(tǒng)的人員配置第四節(jié)地理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)工程第五節(jié)地理信息系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化第十章地理信息系統(tǒng)前沿技術(shù)與應(yīng)用案例介紹（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)地理信息系統(tǒng)前沿技術(shù)第二節(jié)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用案例第三節(jié)地理信息系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用第十一章地理信息系統(tǒng)應(yīng)用概述（4學(xué)時(shí)）第一節(jié)GIS硬件、軟件配置第二節(jié)地理信息輸入第三節(jié)地理信息的編輯與更新第四節(jié)地理信息的可視化與查詢第五節(jié)地理信息的分析第六節(jié)主要商品化GIS軟件（MapGIS、MapInfo、ArcGIS）第十二章MapGIS軟件實(shí)踐（28學(xué)時(shí)）第一節(jié)圖形輸入與編輯處理第二節(jié)圖形裁剪與誤差誤差校正第三節(jié)拓?fù)涮幚砼c拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立第四節(jié)建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)第五節(jié)空間查詢與分析第六節(jié)坐標(biāo)系、投影變換與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換第七節(jié)專題圖形輸出與空間屬性輸出五、實(shí)驗(yàn)1.目的：通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握地理信息系統(tǒng)軟件的基本操作。2.任務(wù)：（1）熟悉地理信息系統(tǒng)的基本模塊；（2）掌握MapGIS軟件的實(shí)際上機(jī)操作。3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本要求：（1）掌握地理學(xué)必要知識(shí)；（2）實(shí)驗(yàn)室至少安裝三種必備的GIS軟件；（3）實(shí)驗(yàn)室具備完整的局域網(wǎng)絡(luò)。4.實(shí)驗(yàn)教材或指導(dǎo)書：《地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)與地質(zhì)應(yīng)用》（賀金鑫，等）2015，武漢：武漢大學(xué)出版社。5.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一覽表：序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容提要實(shí)驗(yàn)類型學(xué)時(shí)分配主要儀器設(shè)備實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)備注1MapGIS軟件GIS系統(tǒng)簡(jiǎn)介綜合2計(jì)算機(jī)李四光401無(wú)2MapGIS軟件柵格圖像配準(zhǔn)綜合2計(jì)算機(jī)李四光401無(wú)3MapGIS軟件矢量圖形錄入與點(diǎn)、線、面文件編輯綜合8計(jì)算機(jī)李四光401無(wú)4MapGIS軟件符號(hào)庫(kù)、線型庫(kù)、圖案庫(kù)編輯綜合2計(jì)算機(jī)李四光401無(wú)5MapGIS軟件圖層控制操作綜合2計(jì)算機(jī)李四光401無(wú)6MapGIS軟件拓?fù)溴e(cuò)誤檢查與建立拓?fù)潢P(guān)系綜合2計(jì)算機(jī)李四光401無(wú)7MapGIS軟件工程文件裁剪綜合2計(jì)算機(jī)李四光401無(wú)8MapGIS軟件矢量圖形誤差校正綜合2計(jì)算機(jī)李四光401無(wú)9MapGIS軟件數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與投影變換綜合2計(jì)算機(jī)李四光401無(wú)10MapGIS軟件矢量空間分析與數(shù)字高程模型綜合2計(jì)算機(jī)李四光401無(wú)11MapGIS軟件屬性庫(kù)管理及建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)綜合4計(jì)算機(jī)李四光401無(wú)12MapGIS軟件文件轉(zhuǎn)換與專題圖輸出綜合2計(jì)算機(jī)李四光401無(wú)六、考核方式該課程總成績(jī)包括平時(shí)成績(jī)（10%）、實(shí)驗(yàn)課成績(jī)（20-30%）和期末考試成績(jī)（60-70%）。平時(shí)成績(jī)主要根據(jù)學(xué)生出勤情況、課堂互動(dòng)情況、課堂和課后作業(yè)完成情況以及綜合表現(xiàn)等方面，由理論課教師綜合給定。實(shí)驗(yàn)課成績(jī)由實(shí)驗(yàn)課任課教師單獨(dú)評(píng)定，主要依據(jù)實(shí)驗(yàn)課出勤情況、實(shí)驗(yàn)課中在思考問(wèn)題和分析問(wèn)題等方面的表現(xiàn)、上機(jī)作業(yè)