理论课程教学大纲修订样表

1、地理信息系统、课程基本信息课程名称地理信息系统课程代码R1350036英文名称Geographical Information System归属学科 （ 系、部 ）森林经理学学分2学时32 学时，其中：理论 24 学时， 实践 8 学时。开课学期5预修课程地图学、测量学、计算机基础面向专业林学二、课程性质与教学目标地理信息系统 是一门介于信息科学、 空间科学、 管理科学之间的一门新兴交叉学科。 它是分析和处理空间数据的通用技术， 已广泛应用于资源调查、 环境评估、 区域发展规划等 多个领域。森林资源分布广泛、要素多样、结构复杂、时空多变，具有海量的空间数据和属 性数据。地理信息系统课程是适应现

2、代森林资源管理要求的林学专业学生必备知识，是 林学本科专业的专业任选课程。通过课程的学习， 使学生掌握地理信息系统的基本概念、 空间数据结构、 空间数据采集 编辑和处理方法、空间数据分析原理与方法、地理信息系统软件应用与操作基本技能。三、教学章节与学时安排类别教学内容与章节学时数理论教学 部分1.第一章 导论22.第二章 地理信息系统基础43.第三章 空间数据结构及编码44.第四章 空间数据处理65.第五章 空间分析的原理与方法8合计24实验教学 部分实验一 GIS 地图编辑2实验二 GIS 地图数字化2实验三 GIS 空间分析2实验四 GIS 查询与专题图制作2合计8四、教学内容与教学方法（

3、一）理论教学内容1. 第一章 绪论1.1 地理信息系统基本概念 地理信息系统的起源、数据与信息、地理数据与地理信息、地理信息系统定义。1.2 地理信息系统的基本构成 系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。1.3 地理信息系统的功能简介 基本功能和应用功能。1.4 地理信息系统的发展与趋势 地理信息系统的发展阶段和发展趋势。主要教学方法：多媒体、图片、研究例。 重点与难点：重点是地理信息系统的概念、基本构成和功能。难点是数据与信息。2. 第二章 地理信息系统基础2.1 地图分类 按内容、比例尺、制图区域、地图结构、用途分类。2.2 地图坐标 地理坐标、平面直角坐标。2.3 地图投影

4、地图投影变形和分类。2.4 高斯克吕格投影 起源、投影方式、变形特征、分带投影平面直角坐标。2.5 兰勃特投影 起源、投影方式和变形特点。2.6 地图分幅与编号 我国基本比例尺地形图的分幅与编号。主要教学方法：多媒体、图片、网络资源。重点与难点： 重点是地图坐标、 地图投影变形和分类、 高斯克吕格投影和我国基本比例尺地 形图的分幅与编号。 难点是地图投影变形、 高斯克吕格投影、 我国基本比例尺地形图的分幅 与编号。3第三章 空间数据结构及编码3.1 地理空间及其表达 地理空间、地理空间构成和特征实体表达。3.2 地理空间数据及其特征 空间数据、空间数据基本特征、空间数据的拓扑关系和空间数据的计

5、算机表示。3.3 空间数据结构类型与编码 矢量数据结构及编码、栅格数据结构及其编码、栅格数据结构与矢量数据结构的 比较、曲面数据结构。主要教学方法：多媒体、图片、例子。拓扑关系、 栅格数据结构和矢量数重点与难点： 重点是空间数据类型和空间数据基本特征、 据结构及其编码。难点是拓扑关系的表示方法、 DIME 编码、四叉树数据结构。 4第四章 空间数据处理4.1 空间数据的输入与编辑 误差分析、空间数据输入、编辑、图幅拼接。4.2 空间数据的坐标变换 几何纠正、几何变换（平移、旋转、比例、错切变换） 。4.3 空间数据结构转换 矢量向栅格转换、栅格向矢量转换。4.4 空间数据压缩 Douglas-

6、Peuker 算法。4.5 空间数据内插 点内插、区域内插。主要教学方法：多媒体、图形参数编辑实例。 重点与难点：重点是空间数据的误差、空间数据编辑、几何纠正、图形几何变换，数据结构 转换、矢量数据压缩方法、点内插和区域内插方法。难点是几何纠正、齐次坐标变换、夹角 和法、 Douglas-Peuker 算法、双三次多项式插值、比重法。5第五章 空间分析的原理与方法5.1 数字地面模型分析 坡度、坡向、曲面面积、地表粗糙度计算。5.2 空间叠合分析 基于矢量数据的叠合分析、基于栅格数据的叠合分析。5.3 空间缓冲区分析 缓冲区分析三类要素、缓冲区分析模型。5.4 空间网络分析 图和网络的概念、最

7、短路径分析、 Dijkstra 算法。5.5 空间数据的集合分析和查询 空间集合分析、空间数据查询。主要教学方法：多媒体、研究例。 重点与难点：重点是空间叠合分析方法、 缓冲区分析模型、最短路径分析方法、空间集合分 析与空间数据查询的关系。难点是叠加分析、缓冲区分析模型、 Dijkstra 算法、空间数据查 询的种类。（二）实验教学内容1.实验一： GIS 地图编辑GIS 表操作、图形输入和编辑功能，绘制土地利用图。2.实验二： GIS 地图数字化GIS 地图数字化方法，以及用 GIS 建立 DEM 的方法。3. 实验三： GIS 空间分析 根据给定面积的矩形地块，利用 GIS 缓冲区分析功能

8、进行规划设计。4. 实验四：GIS 查询与专题图制作根据给定的地图 , 练习 GIS空间数据和属性数据的查询、专题图制作功能。五、主要教材及参考用书地理信息系统 （第三版），黄杏元，马劲松编著，高等教育出版社， 2008 年，标准 书号： ISBN 978-7-04-022877-9地理信息系统空间分析原理 ，周成虎，裴韬等编著，科学出版社， 2011 年，标准 书号 :ISBN 978-7-03-031621-9空间数据分析教程 ，王劲峰，廖一兰，刘鑫编著，科学出版社， 2010 年，标准书 号： ISBN 978-7-03-026605-7 ArcGIS 地理信息系统空间分析实验教 ，汤国

9、安， 杨昕编著， 科学出版社， 2006 年， 标准书号： ISBN 978-7-03-016904-4 GIS空间分析理论与方法 ，秦昆主著，武汉大学出版社， 2010 年，标准书号： ISBN978-7-307-07576-4/.168空间数据库 ，吴信才编著，科学出版社， 2009 年，标准书号： ISBN 7-5038-2843-9 森林空间结构分析 ，汤孟平 ,陈永刚,徐文兵，赵明水著，科学出版社， 2013 年， 标准书号： ISBN 978-7-03-037388-5地理空间数据可视化 ，王明孝，张志华，杨维芳编著，科学出版社， 2009 年，标 准书号： ISBN 978-7-03-0366665-8数字地形分析 ，周启鸣著，科学出版社， 2006 年，标准书号：ISBN 978-7-03-016885-6 英 罗伯特海宁著，李建松，秦昆译，空间数据分析理论与实践，武汉大学出版社，2009 年，标准书号： ISBN 978-7-307-07395-1/P.164 Forest Management and Planning ,Bettinger P, Boston K, Siry J P, Grebner D L,