教
案
授课教师：唐天向
授课总学时：48学时（其中理论32，实验16）
2006-2007学年上学期
地理信息系统原理与应用教案
授课时间 2007年2月至5月 教案编写时间：2007年1月20日
| 课程名称 | 地理信息系统原理与应用 | 课程代码 | 5011028 | 总学时：48 理论学时：32 实验学时：16 | |||
| 学 分 | 2.5 | ||||||
| 课程性质 | 必修课（√ ） 选修课（ ） 理论课（√ ） 实验课（ √ ） | 所属 学院 | 农学与生物 技术学院 | ||||
| 任课教师 | 唐天向 | 职 称 | 讲师 | ||||
| 授课对象 | 04农学、校公选课 | ||||||
| 教材 和 主要 参考 资料 | 1．刘耀林．地理信息系统．—北京：中国农业出版社，2004年 2．陈述彭等．地理信息系统导论．—北京：科学出版社，第一版，2001年 2．边馥苓．地理信息系统原理与方法．测绘出版社，第一版，1996年 3．张新长、曾广鸿、张青年．城市地理信息系统．科学出版社，第一版，2001年 4．张超等．地理信息系统．高等教育出版社，第一版，1995年 5．宋小冬、钮心毅．地理信息系统实习教程．科学出版社，第一版，2004年 | ||||||
| 教学 目的 与 要求 | 本课程是农学专业选修课及校级公共选修课。本课程在系统介绍地理信息系统及其相关科学术语：数据、信息、地理信息、系统、信息系统、遥感、GPS等基础上，进一步介绍地理信息系统的组成与功能、地理信息系统基础、空间数据分析等。通过本门课程的学习，让学生地理信息系统基本知识的同时，了解地理信息系统在农业、经济、社会等方面的应用前景，掌握常用的地理信息系统平台软件——ARCVIEW的一般操作。这样，一方面让学生培养和提高抽象思维，推理论证及创造的能力，另一方面提高学生的实践动手能力及综合运用所学知识的能力。 | ||||||
| 教学 重点 与 难点 | 重点：地理信息系统的特点、功能和组成；地图投影的类型及变形；空间数据类型、空间数据采集、数据质量控制、GIS空间数据的误差来源；矢量数据结构与栅格数据结构的区别；空间数据的空间分析、数字高程模型；GIS常见的输出设备、专题地图的基本特征与编制的表示方法；GIS及其农业应用；ARC/INFO的简介。 难点： 难点：地图投影的类型及变形；空间数据类型、空间数据采集、数据质量控制；矢量数据结构与栅格数据结构的区别；空间数据的空间分析、坐标变换、统计分析、数字高程模型；ARC/INFO的简介及地理信息系统的发展趋势。 | ||||||
（理论授课总学时：32学时）
班级： 授课时间： 授课教师： 唐天向
| 章节 | 第一章 绪论（6学时） |
| 教学目的 | 掌握地理信息系统相关术语、组成与功能 了解地理信息系统应用与发展概况 |
| 教学重点及难点 | 重点：地理信息系统的特点、功能和组成 |
| 教学过程及组织方式 | 从人们日常生活中跟日常生活相关的空间位置谈起，引出学习本课程的目的与意义，进而进行课程介绍。（10分钟） 一、地理信息与地理信息系统（40分钟） 二、地理信息系统的组成（100分钟） 三、地理信息系统的功能（100分钟） 四、地理信息系统的应用（50分钟） |
| 作业或练习 | 思考题； 信息、数据、系统、地理信息、信息系统、地理信息系统等术语；地理信息系统的功能和组成 |
| 备注 |
（理论授课总学时：32学时）
班级： 授课时间： 授课教师： 唐天向
| 章节 | 第二章 地理信息系统基础（3学时） |
| 教学目的 | 掌握地理信息系统的地理学基础 了解不同的地图投影方式 |
| 教学重点及难点 | 重点：地图投影的类型及变形 难点：地图投影的类型及变形 |
| 教学过程及组织方式 | 从我们居住的蔚蓝色的星球讲起，引入本章内容：（10分钟） 一、地球形状、大小及其表面几何模型概述（40分钟） 二、空间坐标系（50分钟） 三、地图投影（50分钟） |
| 作业或练习 | 思考题； 空间坐标系、地图投影等术语；GIS中常用的空间坐标系、地图投影的变形类型 |
| 备注 |
（理论授课总学时：32学时）
班级： 授课时间： 授课教师： 唐天向
| 章节 | 第三章 空间数据采集（3学时） |
| 教学目的 | 掌握空间数据类型 了解空间数据的基本特征及数据质量控制 |
| 教学重点及难点 | 重点：空间数据类型、空间数据采集、数据质量控制、GIS空间数据的误差来源 难点：空间数据类型、空间数据采集、数据质量控制 |
| 教学过程及组织方式 | 地理信息系统首先是一个电子计算机信息系统，其数据库数据从何而来？就此疑问，开始“第三章 空间数据采集”： 一、空间数据采集及其概述（20分钟） 二、空间数据及其基本特征（30分钟） 三、空间数据类型（150分钟） 四、空间数据采集（50分钟） 五、数据质量控制（50分钟） |
| 作业或练习 | 思考题； 空间数据、数据质量、遥感等术语；空间数据的类型、GPS的工作原理、如何控制数据质量 |
| 备注 |
（理论授课总学时：32学时）
班级： 授课时间： 授课教师： 唐天向
| 章节 | 第四章 空间数据结构（3学时） |
| 教学目的 | 掌握空间数据结构 掌握矢量数据结构与栅格数据结构的区别 了解矢量数据结构与栅格数据结构的转换 |
| 教学重点及难点 | 重点：矢量数据结构与栅格数据结构的区别 难点：矢量数据结构与栅格数据结构的区别 |
| 教学过程及组织方式 | 各位同学，学校是如何组织的？以此疑问开始本章内容“空间数据结构”；（5分钟） 一、空间数据关系（20分钟） 二、矢量数据结构（50分钟） 三、栅格数据结构（30分钟） 四、矢量数据结构与栅格数据结构的关系（50分钟） |
| 作业或练习 | 思考题； 像元、灰度值、栅格数据及矢量数据、栅格数据结构及矢量数据结构、拓扑元素以及拓扑关系等概念；栅格数据的组织方法、栅格数据的取值方法、栅格数据的游（行）程编码与四叉树编码的概念、拓扑关系的类型、栅格数据结构及矢量数据结构的特点及实际工作中的选择原则 |
| 备注 |
（理论授课总学时：32学时）
班级： 授课时间： 授课教师： 唐天向
| 章节 | 第五章 空间数据处理与分析（3学时） |
| 教学目的 | 了解空间数据处理与分析的主要方法 |
| 教学重点及难点 | 重点：空间数据的空间分析、数字高程模型 难点：空间数据的空间分析、坐标变换、统计分析、数字高程模型 |
| 教学过程及组织方式 | 一、空间数据的坐标变换（10分钟） 二、空间数据的接边处理（10分钟） 三、空间分析（80分钟） 四、空间数据统计分析（50分钟） |
| 作业或练习 | 思考题； 空间分析的概念、叠加分析、缓冲区的概念与缓冲分析、网络分析、数字高程模型的概念及数据分布特征、不规则三角网的概念、DEM的数据源及主要用途 |
| 备注 |
（理论授课总学时：32学时）
班级： 授课时间： 授课教师： 唐天向
| 章节 | 第六章 地理信息的输出与表达（3学时） |
| 教学目的 | 掌握地理信息的输出与表达方法与方式 |
| 教学重点及难点 | 重点：GIS常见的输出设备、专题地图的基本特征与编制的表示方法 |
| 教学过程及组织方式 | 一、地理信息输出（50分钟） 二、地理信息专题地图表达（50分钟） 三、农业信息专题制图与表达（50分钟） |
| 作业或练习 | 思考题；（无） |
| 备注 |
（理论授课总学时：32学时）
班级： 授课时间： 授课教师： 唐天向
| 章节 | 第七章 地理信息系统的应用（9学时） |
| 教学目的 | 掌握地理信息的输出与表达方法与方式 |
| 教学重点及难点 | 重点：GIS及其农业应用 |
| 教学过程及组织方式 | 一、地理信息系统的应用（20分钟） 二、GIS及其农业应用（130分钟） 三、GIS在植物保护中的应用（100分钟） 四、GIS在商业中的应用（50分钟） 五、GIS与地震及社会保障（150分钟） |
| 作业或练习 | 思考题；（无） |
| 备注 |
（理论授课总学时：32学时）
班级： 授课时间： 授课教师： 唐天向
| 章节 | 第八章 地理信息系统发展趋势与常用软件介绍（2学时） |
| 教学目的 | 掌握地理信息的输出与表达方法与方式 |
| 教学重点及难点 | 重点：ARC/INFO的简介 难点：ARC/INFO的简介及地理信息系统的发展趋势 |
| 教学过程及组织方式 | 一、地理信息系统的发展趋势（30分钟） 二、常用软件的介绍（70分钟） |
| 作业或练习 | 思考题；（无） |
| 备注 |
