地理信息系统课程教学大纲 Geographic Information System 课程编号：1613112 课程类别：专业课 适用专业：农学（农业信息技术） 先修课程：软件工程、Visual Basic程序设计、农业信息技术 后续课程：无 总学分：4.0学分其中实验学分：1.0学分 教学目的与要求：通过本课程的教学，使学生了解地理信息系统(GS)概念的基本内涵及 其所研究的主要内容：了解GS的类型、构成、功能及其发展趋势：了解空间数据模型的 概念与类型：了解地球椭球体的基本要素、坐标系及其投影向 了解空间数据的类型与表 示方法， 理解空间数据质量问趣的来源及其质量控制方法：掌握地图数字化方法 生 内部的数据结构分类、编码方法及相互转化算法：理解与掌握GS空间分析的基本功能与 方法：了解数字地形模型的概念、主要表示模型及其分析和应用：了解空间决策支持模型与 空间数据表现形式：理解GS在3S集成技术体系中的地位、作用与农业应用领域：理解地 理信息系统是面向农学（农业信息技术）专业学生开设的一门重要的专业课：理解地理信息 系统是一门强实践性科学，通过实验教学，使学生掌握研究地理空间问愿的基本方法和基本 技能，培养学生分析与解决现实问题的能力。 教学内容与学时安排 学时分配 序号 章名 讲实上讨习其小 授 验 机论题 它计 1 地理信息系统概论 3 7 2 从现实世界到比特世界 3 空间数据模型 4 4 4 空间参照系统和地图投影 43 7 5 G1S中的数据 43 6 空间数据获取与处理 4 8 7 空间数据管理 43 7 8 空间分析 43 7 9 数字地形模型与地形分析 4 3 7 10 空间建模与空间决策支持 4 3 7 11 空间数据表现与地图制图 43 7 12 地理信息系统应用技术 44 2 10 第一章地理信息系统概论 (7学时)
1 地理信息系统课程教学大纲 Geographic Information System 课程编号：1613112 课程类别：专业课 适用专业：农学（农业信息技术） 先修课程：软件工程、Visual Basic 程序设计、农业信息技术 后续课程：无 总 学 分：4.0 学分 其中实验学分：1.0 学分 教学目的与要求：通过本课程的教学，使学生了解地理信息系统（GIS）概念的基本内涵及 其所研究的主要内容；了解 GIS 的类型、构成、功能及其发展趋势；了解空间数据模型的 概念与类型；了解地球椭球体的基本要素、坐标系及其投影问题；了解空间数据的类型与表 示方法，理解空间数据质量问题的来源及其质量控制方法；掌握地图数字化方法，理解 GIS 内部的数据结构分类、编码方法及相互转化算法；理解与掌握 GIS 空间分析的基本功能与 方法；了解数字地形模型的概念、主要表示模型及其分析和应用；了解空间决策支持模型与 空间数据表现形式；理解 GIS 在 3S 集成技术体系中的地位、作用与农业应用领域；理解地 理信息系统是面向农学（农业信息技术）专业学生开设的一门重要的专业课；理解地理信息 系统是一门强实践性科学，通过实验教学，使学生掌握研究地理空间问题的基本方法和基本 技能，培养学生分析与解决现实问题的能力。 教学内容与学时安排 序号 章 名 学 时 分 配 讲 授 实 验 上 机 讨 论 习 题 其 它 小 计 1 地理信息系统概论 4 3 7 2 从现实世界到比特世界 2 2 3 空间数据模型 4 4 4 空间参照系统和地图投影 4 3 7 5 GIS 中的数据 4 3 7 6 空间数据获取与处理 4 4 8 7 空间数据管理 4 3 7 8 空间分析 4 3 7 9 数字地形模型与地形分析 4 3 7 10 空间建模与空间决策支持 4 3 7 11 空间数据表现与地图制图 4 3 7 12 地理信息系统应用技术 4 4 2 10 第一章 地理信息系统概论 （7 学时）
1、教学基本要求 (1)了解地理信息系统的基本概念及其类型与构成： (2)了解地理信息系统的主要功能： (3)了解地理信息系统的研究内容、发展简史与发展趋势： (4)掌握地理信息系统不同平台软件的安装方法。 2、教学基本内容 第一节地理信息系统的基本概念 一、信息、数据、地理数据与地理信息 信总的含义与特点：*信息与数据的区别：地理数据和地理信息的概念：地理信息的特 二、信息系统及其类型 信总系统的概念及其组成：信总系统的类型。 第二节地理信息系统及其类型 一、地理信息系统 地理信息系统的定义：地理信息系统的特征 二、地理信息系统的类型 地理信息系统的分类。 三、地理信息系统的构成 地理信息系统的构成：构成地理信息系统的软件系统包括的方面：空间数据的主要内 容。 第三节地理信息系统的功能概述 地理信总系统的核心问题：*地理信息系统的功能及其相互关系：地理信总系统空间分 析的层次。 第四节地理信息系统的研究内容 一、地理信息系统的研究内容 地理信息系统研究包括的内容：地理信息系统技术系统设计包括的方面。 二、地理信总系统的相关学科 地图学与地理信息系统的共同点与本质区别：GIS与CAD和CAM的区别：GIS与RS 的相互关系。 第五节地理信息系统发展简史 地理信息系统的发展起源：地理信息系统不同发展阶段所取得的进展。 第六节地理信息系统的发展展望 一、地理信息系统理论研究中巫待解决的问题 GIS理论发展的需求：GIS理论研究中需要解决的问题。 二、地理信息系统的发展动态 GIS软件中发展的热点：*实用GIS发展的趋势
2 1、教学基本要求 （1）了解地理信息系统的基本概念及其类型与构成； （2）了解地理信息系统的主要功能； （3）了解地理信息系统的研究内容、发展简史与发展趋势； （4）掌握地理信息系统不同平台软件的安装方法。 2、教学基本内容 第一节 地理信息系统的基本概念 一、信息、数据、地理数据与地理信息 信息的含义与特点；*信息与数据的区别；地理数据和地理信息的概念；*地理信息的特 性。 二、信息系统及其类型 信息系统的概念及其组成；信息系统的类型。 第二节 地理信息系统及其类型 一、地理信息系统 地理信息系统的定义；*地理信息系统的特征。 二、地理信息系统的类型 地理信息系统的分类。 三、地理信息系统的构成 *地理信息系统的构成；构成地理信息系统的软件系统包括的方面；空间数据的主要内 容。 第三节 地理信息系统的功能概述 地理信息系统的核心问题；*地理信息系统的功能及其相互关系；地理信息系统空间分 析的层次。 第四节 地理信息系统的研究内容 一、地理信息系统的研究内容 地理信息系统研究包括的内容；地理信息系统技术系统设计包括的方面。 二、地理信息系统的相关学科 *地图学与地理信息系统的共同点与本质区别；*GIS 与 CAD 和 CAM 的区别；GIS 与 RS 的相互关系。 第五节 地理信息系统发展简史 地理信息系统的发展起源；地理信息系统不同发展阶段所取得的进展。 第六节 地理信息系统的发展展望 一、地理信息系统理论研究中亟待解决的问题 GIS 理论发展的需求；GIS 理论研究中需要解决的问题。 二、地理信息系统的发展动态 GIS 软件中发展的热点；*实用 GIS 发展的趋势
3、实验内容 实验一、G1S主要软件安装(3学时) 实验性质：验证性实验 实验内容：了解MapInfo7.0、ArcView3.2、ARC/INF7.L.l、MapObjects2.2、MapX5.0、 Visual Basic6.0等GIS软件安装方法。 实验目的和要求：加深对GIS主要软件的印象，掌握GIS主要软件的安装技巧，初步熟悉 GIS主要软件的主要特点与使用。 注意点：不同软件的安装方法。 第二章从现实世界到比特世界 (2学时) 1、教学基本要求 (1)了解地图认知模型的分类与制图者和地图使用者认知的目的，理解地 图与其他地学模型的主要区别和优点： (2)了解对地图对象抽象过程的不同层次： (3)了解地理信息系统中模型的作用及空间数据模型的概念与分类。 2、教学基本内容 第一节对现实世界的地理认知 认知的含义：地理学中所采用的表现模型：地图认知模型的分类：制图者和地图使用者 认知的目的：地图与其他地学模型的主要区别和优点。 第二节现实世界的抽象 对地图对象抽象过程的不同层次。 第三节比特世界 一、比特世界 比特的含义：数据建模的概念与步骤 二、模型的作用 GIS中模型的作用。 三、G1S空间数据建模 空间数据模型的概念：空间数据模型的层次 四、G1S空间数据模型的分类 空间数据模型的分类。 第三章空间数据模型 (4学时)
3 3、实验内容 实验一、GIS 主要软件安装（3 学时） 实验性质：验证性实验 实验内容：了解 MapInfo 7.0、ArcView 3.2、ARC/INFO 7.1.1、MapObjects 2.2、MapX 5.0、 Visual Basic 6.0 等 GIS 软件安装方法。 实验目的和要求：加深对 GIS 主要软件的印象，掌握 GIS 主要软件的安装技巧，初步熟悉 GIS 主要软件的主要特点与使用。 注意点：不同软件的安装方法。 第二章 从现实世界到比特世界 （2 学时） 1、教学基本要求 （1）了解地图认知模型的分类与制图者和地图使用者认知的目的，理解地 图与其他地学模型的主要区别和优点； （2）了解对地图对象抽象过程的不同层次； （3）了解地理信息系统中模型的作用及空间数据模型的概念与分类。 2、教学基本内容 第一节 对现实世界的地理认知 认知的含义；地理学中所采用的表现模型；地图认知模型的分类；制图者和地图使用者 认知的目的；*地图与其他地学模型的主要区别和优点。 第二节 现实世界的抽象 对地图对象抽象过程的不同层次。 第三节 比特世界 一、比特世界 比特的含义；数据建模的概念与步骤。 二、模型的作用 GIS 中模型的作用。 三、GIS 空间数据建模 空间数据模型的概念；空间数据模型的层次。 四、GIS 空间数据模型的分类 空间数据模型的分类。 第三章 空间数据模型 （4 学时）
1、教学基本要求 (1)了解空间数据模型的类型： (2)理解场模型的适用范围与特征，掌握栅格数据模型的概念及其重要特 征： (3)了解欧氏空间的概念及其地物要素，理解要素模型的基本概念及其特 征： (4)理解矢量数据模型的概念及其与栅格数据模型的区别： (5)学握空间关系的基本概念，了解拓扑空间关系的形式化表达、方向空 间关系的描述与识别、度量空间关系的内涵： (6)了解网络结构模型、时空模型、三维模型的各自特点与功能。 2、教学基本内容 第一节空间数据模型的基本问题 空间数据模型的类型及其学术前沿。 第二节场模型 一、场的特征 种场的特征：各向同性和各向异性的含义及其区别：*空间自相关的概念及其内涵。 二、栅格数据模型 糯格数据模型的概念：铺盖的特征参数与规则铺盖的最基本单元：*栅格数据模型的特 征。 第三节要素模型 一、欧氏空间和欧氏空间中的三类地物要素 欧氏空间的含义：欧氏空间中的地物要素：*点、线、多边形对象的空间特性。 二、要素模型的基本概念 *要素模型的概念：实体必须符合的条件：常用的嵌入式空间类型：要素模型与场模 型的区别。 三、矢量数据模型 矢量数据模型的概念及其与栅格数据模型的区别。 第四节基于要素的空间关系分析 一、空间关系的基本概念 地理要素之间的空间区位关系的内涵：*地理要素之间的拓扑关系类型。 二、拓扑空间关系分析 欧氏平面上实体对象所具有的拓扑和非拓扑属性：拓扑空间关系的识别。 三、方向空间关系分析 方向关系的描述：方向关系的识别。 四、度量空间关系分析 基本空间对象度量关系所包含的内容：地理空间距离度量的表现形式。 第五节网络结构模型
4 1、教学基本要求 （1）了解空间数据模型的类型； （2）理解场模型的适用范围与特征，掌握栅格数据模型的概念及其重要特 征； （3）了解欧氏空间的概念及其地物要素，理解要素模型的基本概念及其特 征； （4）理解矢量数据模型的概念及其与栅格数据模型的区别； （5）掌握空间关系的基本概念，了解拓扑空间关系的形式化表达、方向空 间关系的描述与识别、度量空间关系的内涵； （6）了解网络结构模型、时空模型、三维模型的各自特点与功能。 2、教学基本内容 第一节 空间数据模型的基本问题 空间数据模型的类型及其学术前沿。 第二节 场模型 一、场的特征 *#场的特征；各向同性和各向异性的含义及其区别；*空间自相关的概念及其内涵。 二、栅格数据模型 *栅格数据模型的概念；铺盖的特征参数与规则铺盖的最基本单元；*栅格数据模型的特 征。 第三节 要素模型 一、欧氏空间和欧氏空间中的三类地物要素 欧氏空间的含义；*欧氏空间中的地物要素；*点、线、多边形对象的空间特性。 二、要素模型的基本概念 *要素模型的概念；实体必须符合的条件；常用的嵌入式空间类型；*#要素模型与场模 型的区别。 三、矢量数据模型 矢量数据模型的概念及其与栅格数据模型的区别。 第四节 基于要素的空间关系分析 一、空间关系的基本概念 地理要素之间的空间区位关系的内涵；*地理要素之间的拓扑关系类型。 二、拓扑空间关系分析 欧氏平面上实体对象所具有的拓扑和非拓扑属性；拓扑空间关系的识别。 三、方向空间关系分析 方向关系的描述；方向关系的识别。 四、度量空间关系分析 基本空间对象度量关系所包含的内容；*地理空间距离度量的表现形式。 第五节 网络结构模型
网络模型的基本特征：网铬模型的优点与局限性。 第六节时空模型 TGIS的定义：GIS中具有时间维度的数据分类：TGIS数据模型的特点：时空数据模型 设计的基本指导思想。 第七节三维模型 三维GIS的功能：三维数据结构， 第四章空间参照系统和地图投影 (7学时) 1、教学基本要求 (1)了解地球椭球体的基本要素，掌握地图比例尺的表示方法 (2)了解坐标系、地理坐标系、平面坐标系的含义及其表示方法： (3)了解地图投影的概念、分类及地图投影变形的种类与地图投影的选择： (4)了解高斯一克吕格投影的变形特征和地形图的分幅与编号。 2、教学基本内容 第一节地球椭球体基本要素 一、地球椭球体 水准面、大地球体、椭球体的定义：各种地球椭球体横型：*扁率求算方法：绝对高程 与相对高程的定义。 二、地图比例尺 地图比例尺的表示方法：比例系数的定义与计算方法。 第二节坐标系 一、地理坐标 坐标系、地理坐标系的定义：赤道、子午圈的含义：纬度、经度的表示与相应的换算 方法：经差、纬差的含义。 二、平面坐标系 平面直角坐标系、平面极坐标系的建立方法：直角坐标系的平移和旋转的换算关系式。 第三节地图投影的基本问题 一、地图投影的概念 投影、地图投影的定义：地图投影的作用。 二、地图投影的变形 地图投影变形的种类：*长度变形、面积变形、角度变形的定义及其各自特点。 三、地图投影的分类 地图投影的分类：等角投影、等积投影、等距投影、几何投影、非几何投影的定义。 四、地图投影的选择 地图投影选择的意义：选择制图投影时应考虑的因素
5 网络模型的基本特征；网络模型的优点与局限性。 第六节 时空模型 TGIS 的定义；GIS 中具有时间维度的数据分类；TGIS 数据模型的特点；时空数据模型 设计的基本指导思想。 第七节 三维模型 三维 GIS 的功能；三维数据结构。 第四章 空间参照系统和地图投影 （7 学时） 1、教学基本要求 （1）了解地球椭球体的基本要素，掌握地图比例尺的表示方法； （2）了解坐标系、地理坐标系、平面坐标系的含义及其表示方法； （3）了解地图投影的概念、分类及地图投影变形的种类与地图投影的选择； （4）了解高斯—克吕格投影的变形特征和地形图的分幅与编号。 2、教学基本内容 第一节 地球椭球体基本要素 一、地球椭球体 水准面、大地球体、椭球体的定义；各种地球椭球体模型；*扁率求算方法；绝对高程 与相对高程的定义。 二、地图比例尺 *地图比例尺的表示方法；比例系数的定义与计算方法。 第二节 坐标系 一、地理坐标 坐标系、地理坐标系的定义；赤道、子午圈的含义；*纬度、经度的表示与相应的换算 方法；经差、纬差的含义。 二、平面坐标系 平面直角坐标系、平面极坐标系的建立方法；直角坐标系的平移和旋转的换算关系式。 第三节 地图投影的基本问题 一、地图投影的概念 投影、地图投影的定义；地图投影的作用。 二、地图投影的变形 *地图投影变形的种类；*长度变形、面积变形、角度变形的定义及其各自特点。 三、地图投影的分类 地图投影的分类；等角投影、等积投影、等距投影、几何投影、非几何投影的定义。 四、地图投影的选择 地图投影选择的意义；选择制图投影时应考虑的因素
第四节高斯-克吕格投影 高斯一克吕格投影的变形特征：高斯一克吕格投影的适用范围与分带方法 第五节地形图的分幅和编号 一、地形图的分幅 大、中、小比例尺地图的各自含义：地形图分幅方案。 二、分幅编号 1:100万地图的编号方法：1：50万、1：20万、1：10万地形图的编号方法：1：5万、 1:2.5万、1：1万地形图的编号。 3、实验内容 实验二、地图投影(3学时) 实哈性质：验证性实：验 实验内容：了解M pInfo7.0、ArcView3.2的地图投影方法 实验目的和要求：理解地图投影的原理，掌握GIS主要软件的投影方法。 注意点：地图投影的合理选择。 第五章GS中的数据 (7学时) 1、教学基本要求 (1)了解空间数据的基本特征及其类型、表示方法： 空间数据的误差分析方法： (4)了解元数据的概念及类型，理解空间数据元数据的作用以及获取与管 理。 2、教学基本内容 第一节数据涵义与数据类型 一、数据的涵义 数据处理的定义：*空间数据的基本特征。 二、空间数据的类型 空间数据的类 空间特征的含义 三、空间数据的表示方法 *空间数据的表示方法。 第二节数据的测量尺度 数据测量尺度的四个层次及其各自的适用范畴、特点。 第三节G1S的数据质量
6 第四节 高斯-克吕格投影 高斯-克吕格投影的变形特征；高斯-克吕格投影的适用范围与分带方法。 第五节 地形图的分幅和编号 一、地形图的分幅 大、中、小比例尺地图的各自含义；地形图分幅方案。 二、分幅编号 1：100 万地图的编号方法；1：50 万、1：20 万、1：10 万地形图的编号方法；1：5 万、 1：2.5 万、1：1 万地形图的编号。 3、实验内容 实验二、地图投影（3 学时） 实验性质：验证性实验 实验内容：了解 MapInfo 7.0、ArcView 3.2 的地图投影方法。 实验目的和要求：理解地图投影的原理，掌握 GIS 主要软件的投影方法。 注意点：地图投影的合理选择。 第五章 GIS 中的数据 （7 学时） 1、教学基本要求 （1）了解空间数据的基本特征及其类型、表示方法； （2）了解空间数据测量的四个层次； （3）掌握数据质量的基本概念，理解空间数据质量问题的来源，了解常见 空间数据的误差分析方法； （4）了解元数据的概念及类型，理解空间数据元数据的作用以及获取与管 理。 2、教学基本内容 第一节 数据涵义与数据类型 一、数据的涵义 数据处理的定义；*空间数据的基本特征。 二、空间数据的类型 空间数据的类型；空间特征的含义。 三、空间数据的表示方法 *空间数据的表示方法。 第二节 数据的测量尺度 数据测量尺度的四个层次及其各自的适用范畴、特点。 第三节 GIS 的数据质量
一、数据质量的基本概念 数据质量的含义与包含内容：*数据精度的含义。 二、空间数据质量问题的来源 空间数据质量问题的来源：空间数据误差的主要成因。 三、常见空间数据的误差分析 数据误差的分类：地图数据质量问题：遥感数据质量问题：测量数据质量问题。 四、空问数据质量控制 空间数据质量控制常见的方法 第四节空间数据的元数据 一、元数据的概念及类型 元数据的概念：*元数据的内容：元数据的类型：空间元数据的标准。 二、空间数据元数据的应用 空间数据元数据的应用方面 三、在G1S中使用元数据的原因 性能上的原因：功能上的原因 四、空间数据元数据的获取与管理 空间数据元数据的获取方法：空间数据元数据的管理方法， 3、实验内容 实验三、G1S表格创建与数据录入(3学时) 实验性质：验证性实验 实验内容：了解MapInfo7.0、ArcView3.2的表格创建与数据录入方法。 实验目的和要求：理解G引S后台数据库管理的原理与作用，掌握GIS主要软件的表格例建 与数据录入方法】 注意点：表格文件的保存、表格内数据的更新与除操作。 第六章空间数据获取与处理 (8学时) 1、教学基本要求 (1)了解矢量电子地图的优点、地图数据的类型： (2)了解数字化仪数字化、扫描矢量化方法及相应步骤与算法： (3)了解空间数据录入后的处理流程以及造成数字化错误的具体原因。 2、教学基本内容 第一节地图数字化 一、地图数字化概述 矢量电子地图的定义：*矢量电子地图与纸地图相比的优点。 二、地图数据类型 地图数据的类型：语义数据的内涵：地理编码的基本要求 7
7 一、数据质量的基本概念 数据质量的含义与包含内容；*数据精度的含义。 二、空间数据质量问题的来源 空间数据质量问题的来源；空间数据误差的主要成因。 三、常见空间数据的误差分析 数据误差的分类；地图数据质量问题；遥感数据质量问题；测量数据质量问题。 四、空间数据质量控制 空间数据质量控制常见的方法。 第四节 空间数据的元数据 一、元数据的概念及类型 元数据的概念；*元数据的内容；元数据的类型；空间元数据的标准。 二、空间数据元数据的应用 空间数据元数据的应用方面。 三、在 GIS 中使用元数据的原因 性能上的原因；功能上的原因。 四、空间数据元数据的获取与管理 空间数据元数据的获取方法；空间数据元数据的管理方法。 3、实验内容 实验三、GIS 表格创建与数据录入（3 学时） 实验性质：验证性实验 实验内容：了解 MapInfo 7.0、ArcView 3.2 的表格创建与数据录入方法。 实验目的和要求：理解 GIS 后台数据库管理的原理与作用，掌握 GIS 主要软件的表格创建 与数据录入方法。 注意点：表格文件的保存、表格内数据的更新与删除操作。 第六章 空间数据获取与处理 （8 学时） 1、教学基本要求 （1）了解矢量电子地图的优点、地图数据的类型； （2）了解数字化仪数字化、扫描矢量化方法及相应步骤与算法； （3）了解空间数据录入后的处理流程以及造成数字化错误的具体原因。 2、教学基本内容 第一节 地图数字化 一、地图数字化概述 矢量电子地图的定义；*矢量电子地图与纸地图相比的优点。 二、地图数据类型 地图数据的类型；语义数据的内涵；地理编码的基本要求
三、数字化仪数字化 数字化仪数字化方法：曲线离散化算法。 四、扫描矢量化及常用算法 种地图扫描矢量化的一般步骤：图像拼接、地图裁剪的定义：细化算法。 第二节空间数据录入后的处理 一、图形坐标变换 图形坐标变换的方式。 二、图形拼接 图形拼接的方法。 三、拓扑生成 造成地图数字化错误的具体原因：*伪节点、悬挂节点、碎屑多边形的含义：拓扑关系 建立的方法。 3、实验内容 实验四、地图数字化(4学时) 实验性质：验证性实验 实验内容：了解运用ArcView3.2、ARC/INF07.1.1软件进行地图屏幕跟踪数字化方法。 实验目的和要求：理解栅格数据、矢量数据的不同特性，掌握地图屏幕跟踪数字化与后台 数据库构建方法 注意点：多边形拓扑生成过程。 第七章空间数据管理 (7学时) 1、教学基本要求 (1)了解地理信息系统与一般管理信息系统的异同，空间数据库的特点， G1S数据管理方法： (2)理解GS的内部数据结构类型及其具体的定义、编码方法、各自的特 点与相互转换算法 (3)了解空间索引的定义、作用及类型，空间信息查询的途径与方法。 2、教学基本内容 第一节空间数据库 一、G1S与一般管理信息系统的比较 I$与一般管理信息系统的共同之处与区别。 二、空间数据库 数据库的概念：*空间数据库的特点：采用标准数据库管理系统存储空间数据的主要问 题：GIS数据管理的类型。 三、数据与文件组织 数据组织的分级：数据间的逻辑联系类型：常用数据文件
8 三、数字化仪数字化 数字化仪数字化方法；曲线离散化算法。 四、扫描矢量化及常用算法 *#地图扫描矢量化的一般步骤；图像拼接、地图裁剪的定义；细化算法。 第二节 空间数据录入后的处理 一、图形坐标变换 图形坐标变换的方式。 二、图形拼接 图形拼接的方法。 三、拓扑生成 造成地图数字化错误的具体原因；*伪节点、悬挂节点、碎屑多边形的含义；拓扑关系 建立的方法。 3、实验内容 实验四、地图数字化（4 学时） 实验性质：验证性实验 实验内容：了解运用 ArcView 3.2、ARC/INFO 7.1.1 软件进行地图屏幕跟踪数字化方法。 实验目的和要求：理解栅格数据、矢量数据的不同特性，掌握地图屏幕跟踪数字化与后台 数据库构建方法。 注意点：多边形拓扑生成过程。 第七章 空间数据管理 （7 学时） 1、教学基本要求 （1）了解地理信息系统与一般管理信息系统的异同，空间数据库的特点， GIS 数据管理方法； （2）理解 GIS 的内部数据结构类型及其具体的定义、编码方法、各自的特 点与相互转换算法； （3）了解空间索引的定义、作用及类型，空间信息查询的途径与方法。 2、教学基本内容 第一节 空间数据库 一、GIS 与一般管理信息系统的比较 *GIS 与一般管理信息系统的共同之处与区别。 二、空间数据库 数据库的概念；*空间数据库的特点；采用标准数据库管理系统存储空间数据的主要问 题；GIS 数据管理的类型。 三、数据与文件组织 数据组织的分级；数据间的逻辑联系类型；常用数据文件
四、G1S的内部数据结构 空间数据结构、空间数据编码的定义与作用：GIS内部数据结构的类型。 第二节栅格数据结构及其编码 一、栅格数据结构 *栅格结构的定义：*栅格结构的特点。 二、决定栅格单元代码的方式 *决定橱格单元代码的方式及各自含义、适用范围。 三、编码方法 栅格数据结构的编码方法及各自特点：游程长度编码的基本思路与编码方法及其优 点。 第三节矢量数据结构及其编码 一、矢量数据结构 *矢量结构的定义：*矢量结构的特点 二、编码方法 矢量数据结构的编码方法及各自特点。 第四节矢栅数据结构的比较及转换算法 一、 栅格结构与矢量结构的比较 *橱格结构与矢量结构的优缺点。 二、相互转换算法 矢量格式向栅格格式的转换算法、步骤：栅格格式向矢量格式的转换算法、步骤。 第五节空间索引机制 一、索引概念 索引的定义：索引的主要方法：*空间索引的定义：空间索引的作用与常用方法。 二、索引类型 空间索引的类型及各自特点 第六节空间信息查询 空间信息查询的类型与各自步骤。 3、实验内容 实验五、空间信息查询(3学时) 实验性质：验证性实验 实验内容：了解运用MapInfo7.0、ArcView3.2软件进行空间信息查询方法。 实验目的和要求：理解空间信息查询的原理，掌握GIS主要软件的空间信息查询方法。 注意点：SQL查询方法。 第八章空间分析 (7学时)
9 四、GIS 的内部数据结构 空间数据结构、空间数据编码的定义与作用；*GIS 内部数据结构的类型。 第二节 栅格数据结构及其编码 一、栅格数据结构 *栅格结构的定义；*栅格结构的特点。 二、决定栅格单元代码的方式 *决定栅格单元代码的方式及各自含义、适用范围。 三、编码方法 栅格数据结构的编码方法及各自特点；*#游程长度编码的基本思路与编码方法及其优 点。 第三节 矢量数据结构及其编码 一、矢量数据结构 *矢量结构的定义；*矢量结构的特点。 二、编码方法 矢量数据结构的编码方法及各自特点。 第四节 矢栅数据结构的比较及转换算法 一、栅格结构与矢量结构的比较 *栅格结构与矢量结构的优缺点。 二、相互转换算法 矢量格式向栅格格式的转换算法、步骤；栅格格式向矢量格式的转换算法、步骤。 第五节 空间索引机制 一、索引概念 索引的定义；索引的主要方法；*空间索引的定义；空间索引的作用与常用方法。 二、索引类型 空间索引的类型及各自特点。 第六节 空间信息查询 空间信息查询的类型与各自步骤。 3、实验内容 实验五、空间信息查询（3 学时） 实验性质：验证性实验 实验内容：了解运用 MapInfo 7.0、ArcView 3.2 软件进行空间信息查询方法。 实验目的和要求：理解空间信息查询的原理，掌握 GIS 主要软件的空间信息查询方法。 注意点：SQL 查询方法。 第八章 空间分析 （7 学时）
1、教学基本要求 (1)了解空间分析的作用与分类 (2)了解空间查询的方式、空间量算的类型、空间变换的方式与再分类的 作用： (3)掌握缓冲区的定义及其算法、分析方法，掌握叠加分析的定义及分类， 了解网络分析、空间统计分类分析的定义及作用： (4)理解空间插值的概念和理论、数据源与方法。 2、教学基本内容 第一节空间查询与量算 一、空间查询 空间查询的方式。 二、空间量算 空间量算的类型：面状地物形状量测的基本考虑：*欧拉数的计算方法：*质心量算的适 用范围：距离量算的算法。 第二节空间变换 空间变换的定义：空间变换的方式。 第三节再分类 再分类的定义：再分类方法。 第四节缓冲区分析 *缓冲区的定义：*缓冲区分析的作用：缓冲区分析的算法：*#缓冲区分析方法。 第五节叠加分析 叠加分析的定义：叠加分析的作用：*叠加分析的类型。 第六节网络分析 网络分析的定义及目的、作用：网络数据结构：主要网络分析功能。 第七节空间插值 一、空间插值的概念及理论 空间插值的定义：空间插值的算法分类：*空间插值的适用条件。 二、空间插值的数据源 *连续表面空间插值的数据源：空间采样方法：#空间插值方法：局部插值方法的步骤： *克里金插值的定义及特点、目的。 第八节空间统计分类分析 分类评价的常用数学方法。 3、实验内容
10 1、教学基本要求 （1）了解空间分析的作用与分类； （2）了解空间查询的方式、空间量算的类型、空间变换的方式与再分类的 作用； （3）掌握缓冲区的定义及其算法、分析方法，掌握叠加分析的定义及分类， 了解网络分析、空间统计分类分析的定义及作用； （4）理解空间插值的概念和理论、数据源与方法。 2、教学基本内容 第一节 空间查询与量算 一、空间查询 空间查询的方式。 二、空间量算 空间量算的类型；面状地物形状量测的基本考虑；*欧拉数的计算方法；*质心量算的适 用范围；距离量算的算法。 第二节 空间变换 空间变换的定义；空间变换的方式。 第三节 再分类 再分类的定义；再分类方法。 第四节 缓冲区分析 *缓冲区的定义；*缓冲区分析的作用；缓冲区分析的算法；*#缓冲区分析方法。 第五节 叠加分析 叠加分析的定义；叠加分析的作用；*叠加分析的类型。 第六节 网络分析 网络分析的定义及目的、作用；网络数据结构；主要网络分析功能。 第七节 空间插值 一、空间插值的概念及理论 空间插值的定义；空间插值的算法分类；*空间插值的适用条件。 二、空间插值的数据源 *连续表面空间插值的数据源；空间采样方法；*#空间插值方法；局部插值方法的步骤； *克里金插值的定义及特点、目的。 第八节 空间统计分类分析 分类评价的常用数学方法。 3、实验内容