02103 計量地理與地理信息系統

江蘇教育學院編(高綱0885)

一、課程性質及其設置目的與要求

(一)課程性質和特點 《計量地理與地理信息系統》課程是我省高等教育自學考試地理教育專業(獨立本科段)的一門重要的專業課程。其任務培養應考者學習地理信息系統的基本知識、基本理論，了解地理信息系統的組成、空間數據的結構、處理、分析以及應用。認識地理信息系統的功能和應用領域與前景，為GIS技術在我國的發展與應用培養專門的人才。 (二)本課程的基本要求 本課程共分為八章。主要內容包括：地理信息系統的基本概念和涉及的基礎理論、空間數據特征和數據結構、地理信息系統的數據模型和空間數據庫、空間數據處理和地理信息系統空間分析、應用模型和產品輸出、地理信息系統應用系統的開發和規范化研究等。 具體要求如下： 1、熟練掌握地理信息系統的基本概念和涉及的基本理論，空間數據、空間數據庫、空間數據分析及應用的基本概念。 2、掌握空間數據、空間數據庫、空間數據分析及應用涉及的基礎理論。 3、了解地理信息系統的設計與評價及其產品的輸出設計。 (三)本課程與相關課程的聯系 地理信息系統是集計算機科學、地理科學、測繪學、遙感學、環境科學、空間科學、信息科學、管理科學等學科為一體的新興邊緣學科。進入21世紀，GIS正向著集成化、產業化和社會化方向邁進。它不但與全球定位系統（GPS）和遙感（RS）相結合，構成三S集成系統，而且與CAD、多媒體、通信、因特網、辦公自動化、虛擬現實等多種技術相結合，構成了綜合的信息技術。隨著因特網的應用，網絡GIS已構成當今社會的熱點，GIS在大踏步地登上地理信息科學高峰的同時，也大踏步地走向全社會，融入全社會，為人類造福。

二、課程內容與考核目標 第一章 導論 (一)課程內容 本章介紹了地理信息系統的基本概念，地理信息系統的基本構成，以及地理信息系統的功能及其發展。 (二)學習要求 通過本章學習，理解數據與信息的概念及其關系，理解地理信息的概念與特征，理解地理信息的概念與分類，深刻認識GIS的各組成部分及其作用，了解GIS的基本功能及其應用功能，了解GIS的發展。 (三)考核知識點和考核要求 1、領會：應用人員，應用模型，GIS的發展與基礎理論。 2、掌握：系統硬件，系統軟件，空間數據，GIS的基本功能與應用功能。 3、熟練掌握：數據與信息，地理信息與地理信息系統，。

第二章 地理信息系統的數據結構 (一)課程內容 本章介紹了地理信息系統中的地理空間基本概念及空間實體的表達；介紹了地理空間數據及其基本特征，空間數據結構的類型，以及空間數據結構的建立過程。 (二)學習要求 通過本章學習，深刻理解地理空間的基本概念，空間實體的表達，理解GIS中的數據來源與空間數據的分類及其基本特征，了解空間數據的計算機表示；深刻理解空間數據結構的類型，矢量數據結構的概念及其主要類型，柵格數據結構的概念及其主要類型，矢量與柵格數據結構的比較，了解矢量與柵格一體化數據結構；理解空間數據結構的建立、空間數據的分類和編碼的基本概念，了解矢量數據和柵格數據的輸入與編輯。 (三)考核知識點和考核要求 1、領會：空間數據的計算機表示，矢量與柵格一體化數據結構，矢量數據和柵格數據的輸入與編輯。 2、掌握：空間數據的基本特征，矢量與柵格數據結構的比較，空間數據的分類和編碼。 3、熟練掌握：地理空間，空間實體的表達，GIS的空間數據，矢量數據結構，柵格數據結構。

第三章 空間數據的處理 (一)課程內容 本章介紹了空間數據處理涉及的內容，空間數據的坐標變換，空間數據結構的轉換，多源空間數據的融合，空間數據的壓縮與綜合，空間數據的內插方法以及圖幅數據邊沿的匹配處理。。 (二)學習要求 通過本章學習，掌握數據變換、數據重構、數據提取的基本概念，理解幾何糾正和投影轉換的目的與方法，了解由矢量向柵格的轉換和由柵格向矢量的轉換的目的與方法，理解多源空間數據的融合的方法，了解空間數據的壓縮與綜合，空間數據的內插方法，理解圖幅數據邊沿匹配處理的原因與任務。 (三)考核知識點和考核要求 1、領會：幾何校正，投影轉換，空間數據結構的轉換、空間數據的內插方法。 2、掌握：空間數據的壓縮與綜合，圖幅數據邊沿匹配處理。 3、熟練掌握：遙感與GIS數據的融合，不同格式數據的融合。

第四章 地理信息系統空間數據庫 (一)課程內容 本章介紹了地理信息系統空間數據庫的概念、設計、實現和維護；介紹了空間數據庫傳統的數據模型層次數據結構、網狀數據結構和關系數據結構的建立及其優缺點；討論了語義數據模型和面向對象數據模型的設計，空間數據庫邏輯模型設計和物理設計的步驟和內容，和GIS空間時態數據庫。 (二)學習要求 通過本章學習，深刻理解空間數據庫的概念、空間數據庫的設計、實現和維護，深刻理解層次數據結構、網狀數據結構和關系數據結構這三種傳統的數據模型的實現、基本概念及其優缺點，理解語義數據模型和面向對象數據模型中的基本概念、理解空間數據庫邏輯模型設計和物理設計的步驟和內容，了解GIS空間時態數據庫的內容和模型種類。 (三)考核知識點和考核要求 1、領會：GIS空間時態數據庫。 2、掌握：語義數據模型和面向對象數據模型，空間數據庫邏輯模型設計和物理設計。 3、熟練掌握：空間數據庫的概念、空間數據庫的設計、實現和維護，層次數據結構、網狀數據結構和關系數據結構及其比較。

第五章 空間分析的原理與方法 (一)課程內容 本章介紹了數字地面模型分析、空間疊合分析、空間緩沖區分析、空間網絡分析、空間統計分析、空間數據的集合分析和查詢的原理與方法。 (二)學習要求 通過本章學習，深刻理解空間分析的概念與目的；理解數字地面模型分析的相關概念，了解地形因子的自動提取、地表形態的自動分類、地學剖面的繪制和分析；理解空間疊合分析的相關概念，了解空間疊合分析的方法；理解空間緩沖區分析的相關概念，了解空間緩沖區分析的方法；理解空間網絡分析的相關概念，了解空間網絡分析的方法；理解空間統計分析的相關概念，了解空間統計分析的過程；理解空間數據的集合分析和查詢的相關概念，了解其分析和查詢的過程。 (三)考核知識點和考核要求 1、領會：數字地面模型分析、空間疊合分析、空間緩沖區分析、空間網絡分析、空間統計分析、空間數據的集合分析和查詢的方法與過程。 2、掌握：數字地面模型分析、空間疊合分析、空間緩沖區分析、空間網絡分析、空間統計分析、空間數據的集合分析和查詢的相關概念。 3、熟練掌握：空間分析的概念與目的及其分類。

第六章 地理信息系統的應用模型 (一)課程內容 本章介紹了地理信息系統應用模型的分類及相關概念，介紹了適宜性分析模型、發展預測模型、位址選擇模型、交通規劃模型、地學模擬模型和專家系統的建立與功能。 (二)學習要求 通過本章學習， 深刻理解GIS應用模型的分類及相關概念，GIS應用模型的構建；理解適宜性分析模型的相關概念與應用實例；理解發展預測模型的基本概念，了解其應用實例；理解位址選擇模型的相關概念及建立階段，了解其建立過程；了解交通規劃模型和地學模擬模型的定量分析；理解專家系統的概念與基本結構，了解專家系統的結構與機理。 (三)考核知識點和考核要求 1、領會：。適宜性分析模型、發展預測模型、位址選擇模型、交通規劃模型、地學模擬模型和專家系統的機理與定量分析 2、掌握：適宜性分析模型、發展預測模型、位址選擇模型、交通規劃模型、地學模擬模型和專家系統的基本概念。 3、熟練掌握：GIS應用模型的基本概念、分類及其構建。

第七章 地理信息系統的設計與評價 (一)課程內容 本章介紹了地理信息系統設計的目的、設計的模式和流程；介紹了地理信息系統設計的系統分析、系統設計、系統實施、系統運行和維護的階段性內容；介紹了地理信息標準化的內容與制定，以及地理信息系統的評價。 (二)學習要求 通過本章學習，深刻理解系統設計的基本概念、目的與流程，理解地理信息系統設計中系統分析、系統設計、系統實施、系統運行和維護所包含的內容；深刻理解地理信息標準化的內容；理解地理信息系統的評價。 (三)考核知識點和考核要求 1、領會：系統設計的模式、地理信息標準化的制定。 2、掌握：地理信息系統設計中系統分析、系統設計、系統實施、系統運行和維護，地理信息系統的評價。 3、熟練掌握：系統設計的基本概念、目的與流程，地理信息標準化。

第八章 地理信息系統產品的輸出設計 (一)課程內容 本章介紹了地理信息系統的輸出形式包括常規地圖和數字地圖，介紹了地理信息系統圖形輸出系統設計的基本理論、輸出的幾何變換、地形圖與專題圖的輸出組織形式，以及地理信息系統的可視化與虛擬現實。 (二)學習要求 通過本章學習，深刻理解地理信息系統產品的輸出形式的相關概念，理解常規地圖及其相關類型、數字地圖的優點，了解地理信息系統圖形輸出系統設計的基本理論、輸出的幾何變換、地形圖與專題圖的輸出組織形式，了解地理信息系統的可視化與虛擬現實。 (三)考核知識點和考核要求 1、領會：地理信息系統圖形輸出系統設計，地理信息系統的可視化與虛擬現實。 2、掌握：常規地圖，數字地圖。 3、熟練掌握：地理信息系統產品的輸出形式的相關概念。

三、有關說明和實施要求 （一）關于“考核知識點和考核要求”中的有關說明 在大綱的考核要求中，提出了“領會”、“掌握”、“熟練掌握”等三個能力層次，它們之間是遞進等級關系，后者必須建立在前者的基礎上，它們的含義是： 了解：要求應考者能夠記憶本課程中規定的有關知識點的概念，并能夠領會和理解本課程中規定的有關知識點的內涵與外延，熟悉其內容要點和它們之間的區別聯系，并能根據考核的不同要求，做出正確的解釋、說明和闡述。 掌握：要求應考者應該掌握的課程中的知識點，正確理解和記憶相關內容的原理、方法步驟等。 熟練掌握：要求應考者必須掌握的課程中的重要知識點。 （二）自學教材 本課程使用教材為：《地理信息系統概論》，黃杏元等編著，高等教育出版社，2001年。 （三）自學方法的指導 本課程作為一門課程，內容多、難度大，應考者在自學過程中應注意以下幾點: 1、在學習前,應仔細閱讀課程大綱的第一部分，了解課程的性質、地位和任務，熟知課程的基本要求以及本課程與有關課程的聯系，使以后的學習能緊緊圍繞課程的基本要求。 2、在閱讀某一章教材內容前，應先認真閱讀大綱中關于該章的考核知識點、自學要求和考核，注意對各知識點的能力層次要求，以便在閱讀教材時做到心中有數，有的放矢。 3、閱讀教材時，應根據大綱要求，要逐段細讀，逐句推敲，集中精力，吃透每個知識點，對基本概念必須深刻理解，基本原理必須牢固掌握，在閱讀中遇到個別細節問題不清楚，在不影響繼續學習的前提下，可暫時擱置。 4、學完教材的每一章內容后，應認真完成教材中的習題和思考題，這一過程可幫助應考者理解、消化和鞏固所學知識，增強分析問題、解決問題的能力。 （四） 關于命題和考試的若干規定 1、本大綱各章所提到的考核要求中，各條細目都是考試的內容，試題覆蓋到章，適當突出重點章節，加大重點內容的覆蓋密度。 2、試卷對不同能力層次要求的試題所占的比例大致是：“領會”20%；“掌握”40%；“熟練掌握”為40%。 3、試題難易程度分為四檔：易、較易、較難、難，這四檔在各份試卷中所占的比例為2:3:3:2。 4、本課程考試試卷可能采用的題型有：單項選擇題、填空題、名詞解釋、簡答題及問答題（包括分析論述題、繪制框架圖）等類型（見附錄）。 5、考試方式為閉卷、筆試，考試時間為150分鐘。評分采用百分制。60分為及格。

附錄 題型舉例 一、單項選擇題 按照時間的尺度進行地理信息的劃分，屬于中期的地理信息的是： A、臺風 B、江河洪水 C、土地利用 D、城市化 二、填空題 數據是未經加工的原始材料，地理信息系統的設計和建立，首先是和。 三、名詞解釋 地理信息 四、簡答題 簡述地理信息系統的基本功能。 五、分析論述題 你對GIS社會化的發展趨勢是怎么理解的？