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地理信息系统应用课程教学大纲

一、课程基本信息

*课程名称：地理信息系统应用

*课程代码：（此处根据学校实际情况填写）

*课程性质：专业基础课/专业选修课（根据课程定位选择）

*适用专业：地理科学、测绘工程、城乡规划、环境科学、土地资源管理等相关专业

*先修课程：地理学概论、地图学、计算机基础等

*总学时：（例如：72学时，其中理论XX学时，实验/实践XX学时）

*总学分：（例如：4学分）

二、课程目标

本课程旨在使学生系统掌握地理信息系统（GIS）的基本概念、基本原理、核心技术与主要功能。通过理论学习与实践操作相结合的方式，培养学生运用GIS软件解决实际空间问题的基本技能，理解GIS在相关专业领域的应用模式，为后续专业课程学习和未来从事与空间信息处理相关的工作奠定坚实基础。

（一）知识目标

1.理解GIS的定义、基本构成、发展历程及未来趋势。

2.掌握空间数据的基本特征、数据模型（矢量、栅格）及数据结构。

3.熟悉GIS的核心功能模块，包括数据采集与编辑、数据管理与组织、空间查询与分析、地图制图与输出等。

4.了解常用GIS软件平台的特点及基本操作流程。

5.知晓GIS在环境、规划、测绘、国土、交通等领域的典型应用案例。

（二）能力目标

1.能够独立完成简单空间数据的采集、录入、编辑与预处理工作。

2.能够熟练运用GIS软件进行空间数据的组织、管理和基本查询。

3.掌握至少一种主流GIS软件（如ArcGIS、QGIS等）的基本操作。

4.能够运用常用的空间分析方法（如缓冲区分析、叠加分析、网络分析等）解决实际问题。

5.具备设计和制作专题地图的基本能力。

6.初步具备综合运用GIS技术进行简单应用系统分析与设计的能力。

（三）素质目标

1.培养学生的空间思维能力和逻辑分析能力。

2.提升学生运用现代信息技术解决复杂地理问题的兴趣和能力。

3.培养学生严谨的科学态度和团队协作精神。

三、教学内容与学时分配

章节序号

主要内容

理论学时

实验/实践学时

小计

:-------

:-------------------------------------------

:-------

:------------

:---

第一章

地理信息系统概述

4

-

4

第二章

空间数据的表达与组织

6

4

10

第三章

空间数据采集与处理

6

6

12

第四章

空间数据管理

4

4

8

第五章

空间查询与空间分析（一）基础分析方法

6

6

12

第六章

空间查询与空间分析（二）高级分析与三维分析

4

4

8

第七章

地图制图与输出

4

4

8

第八章

GIS综合应用与案例分析/课程设计

4

8

12

**总计**

**42**

**30**

**72**

（一）第一章：地理信息系统概述

1.GIS的基本概念：定义、内涵、类型。

2.GIS的基本构成：硬件、软件、数据、人员、方法。

3.GIS的主要功能：数据采集与编辑、数据存储与管理、空间查询与分析、地图制图与输出等。

4.GIS的发展历程与趋势：国内外发展概况，当前热点与未来方向（如云计算GIS、大数据GIS、智能GIS等）。

5.GIS与相关学科的关系：地理学、测绘学、计算机科学、遥感等。

（二）第二章：空间数据的表达与组织

1.地理空间与空间参考：地理坐标系、投影坐标系、常用地图投影。

2.空间数据的基本特征：空间特征、属性特征、时间特征。

3.空间数据模型：

*矢量数据模型：点、线、面实体及关系。

*栅格数据模型：像元、栅格代码、分辨率。

*两种模型的比较与转换。

4.空间数据结构：矢量数据结构（实体式、索引式等），栅格数据结构（栅格矩阵、游程编码等）。

5.空间数据组织方式：图层、Coverage、Shapefile、GeoDatabase等。

*实验一：GIS软件初识与空间数据浏览。

*实验二：矢量与栅格数据模型的创建与可视化。

（三）第三章：空间数据采集与处理

1.空间数据来源：地图数据、遥感数据、实测数据、GPS数据、已有数据等。

2.空间数据采集方法：数字化仪输入、扫描矢量化、野外数据采集、摄影测量与遥感、数据转换与导入。

3.空间数据编辑：图形编辑（节点、线段、多边形编辑）、属性编辑、拓扑关系建立与编辑。

4.空间数据坐标变换与投影转换。

5.空间数据质量：质量内涵、误差来源、质量控制方法。

6.数据标准化与规范化。

*实验三：地图扫描矢量化与数据编辑。

*实验四：空间数据坐标转换与投影变换。

*实验五：空