地理信息系统概论 课程教学方案

地理信息系统概论 课程教学方案
地理信息系统概论 课程教学方案

《地理信息系统概论》课程教学大纲

课程编号:

课程名称:地理信息系统概论

英文名称:Introduction of Geography Information System

课程类型: 专业核心课

总学时:64 讲课学时:56 实验学时:8

学分:4

适用对象: 地理科学、自然地理与资源环境、人文地理与城乡规划、地理信息科学

先修课程:高等数学、计算机文化基础、地图学

一、课程性质、目的和任务

《地理信息系统概论》课程是地理信息科学专业本科生的专业必修课,是地理科学专业、自然地理与资源环境专业、人文地理与城乡规划专业的专业基础课,教师应具有GIS专业的学习和应用背景,学生应具有高等数学、计算机文化基础、地图学等课程基础,其课程目的是介绍地理信息系统的一些最基本的理论、方法和应用实例,讨论地理信息如何被存贮在计算机中,并可进行更新、查询检索、分析处理和综合应用。通过本课程的学习学生应能够掌握地理信息系统基本概念、基本原理和基本方法,了解若干重要GIS工具软件的特点及基本使用方法,并能付诸应用解决实际问题。

二、课程教学和教改基本要求

本课程不仅为学生利用现代技术手段进行科技研究提供了必要的知识准备,而且更重要的是进

一步提高了学生学习和研究地理学的档次。因此要求学生具备一定的计算机知识和地图学理论知识,这将是学好本课程的基础。该课程在教学观念和教学方法上注重能力培养,采用课堂讲授与具体实践相结合的方法完成教学任务。地理信息系统的实习环节要求在计算机软硬件支持的数字环境下进行。根据本课程实践性强、图形内容多的特点,课堂讲授全部采用多媒体授课方式。本课程实践性强,教学中除注意突出重点,讲清基本原理外,应把重点放在提高学生操作、应用地理信息系统软件的能力上,加强上机练习,理论联系实际,学以致用。

三、课程各章重点与难点

第一章导论

一、本章重点:GIS的概念和基本构成以及GIS的功能

二、本章难点:数据和信息的相关关系,GIS与其他信息系统的区别

三、教学要求:掌握地理信息系统的概念及其软硬件构成以及功能;理解数据和信息的相关关系;了解地理信息系统的历史、发展趋势和常用的地理信息系统软件。

四、教学内容:

第一节地理信息系统基本概念

1 数据与信息

数据是客观对象的表示,而信息则是数据内涵的意义,只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。

2 地理信息与地理信息系统

地理信息属于空间信息,其位置的识别是与数据联系在一起的。

地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统。

第二节GIS的基本构成

1 系统硬件

用以存储、处理、传输和显示地理信息或空间数据,包括GIS主机、GIS外部设备和GIS网络设备。计算机是GIS的主机,它是硬件系统的核心,包括从主机服务器到桌面工作站,用作数据的处理、管理与计算。GIS外部设备包括输入设备的数字化仪、扫描仪和全站型测量仪器等,输出设备的绘图仪、打印机和高分辨率显示装置等,以及数据存储与传送设备的磁带机、光盘机、活动硬盘和硬盘阵列等。GIS的网络设备包括布线系统、网桥、路由器和交换机等,具体的网络设备根据网络计算的体系结构来确定。

2 系统软件

GIS软件是系统的核心,用执行GIS功能的各种操作,包括数据输入、处理、数据库管理、空间分析和图形用户界面等。按照其功能分为:GIS专业软件、数据库软件和系统管理软件等。

1)GIS专业软件2)数据库软件3)系统管理软件

3 空间数据

地理信息系统的操作对象是空间数据,它具体描述地理实体的空间特征、属性特征和时间特征。

空间特征:地理实体的空间位置及其相互关系。属性特征:地理实体的名称、类型和数量等。实践特征:实体随时间而发生相关变化。

4 应用人员

包括系统开发人员和GIS技术的最终用户。

5 应用模型

应用模型是客观世界中相应系统经由观念世界到信息世界的映射,反映了人类对客观世界利用改造的能动作用,并且是GIS技术产生社会经济效益的关键所在,也是GIS生命力的重要保证,因此在GIS技术中占有十分重要的地位。

第三节GIS的功能简介

1 基本功能

1.1数据采集与编辑

地理信息系统的数据通常抽象为不同的专题或层。数据采集与编辑功能是保证各层实体的地物要素按顺序转化为x、y坐标及对应的代码输入到计算机中。

1.2数据存储与管理

GIS数据库是区域内一定地理要素特征以一定的组织方式存储在一起的相关数据的集合。

1.3数据处理和变换

1.4数据处理的任务和操作内容有:

1)数据变换。指对数据从一种数学状态转换为另一种数学状态,包括投影变换、辐射纠正、比例尺缩放和误差改正和处理等。

2)数据重构。指对数据从一种几何形态转换为另一种几何形态,包括数据拼接、数据截取、数据压缩、数据结构等。

3)数据抽取。指对数据从全集合到子集的条件提取,包括类型选择、窗口提取、布尔提取、空间内插等。

4)空间分析和统计

空间分析和统计功能是GIS的一个独立研究领域。它的主要特点是帮助确定地理要素之间新的空间关系,它已经不仅成为区别其他类型系统的一个重要标志,而且为用户提供了灵活地解决各类问题的有效工具。

5)产品制作与显示

GIS产品是指由系统处理和分析,产生具有新的概念和内容,可以直接输入专业规划或决策人员使用的各种地图、图像、图表或文字说明,其中地图图形输出是GIS产品的主要形式。

6)二次开发和编程

为使GIS技术广泛应用于各个领域,满足各种不同的应用要求,它必须具备的另一个重要基本功能使二次开发环境。

2 应用功能

1)资源管理2)区域规划3)国土监测4)辅助决策

第四节GIS的发展透视

1 发展概况

GIS是20世纪60年代中期发展起来的一门新的技术。20世纪70年代,计算机发展到第三代,地理信息系统这一技术受到了政府部门、商业公司和大学的普遍重视,成为一个引人注目的领域。20世纪80年代是地理信息系统普遍发展和推广应用的阶段。20世纪90年代是GIS应用的大发展,GIS成为一种通用的地理信息技术工具被广泛应用,称为GIS的用户时代。当前,GIS正向着集成化、产业化和社会化发展的方向迈进。

2 基础理论

地理信息系统是传统科学与现代技术相结合而产生的边缘学科,因此它明显地体现出多学科交叉的特征,这些交叉学科的基础理论同样构成地理信息系统的基础理论体系。

第二章地理信息系统的数据结构

一、本章重点:空间数据结构的类型及其编码方法

二、本章难点:地理空间及其表达方法,数据精度和误差来源

三、教学要求:掌握空间数据结构的类型及其编码方法;理解地理空间及其表达方法,数据精度

和误

差来源;了解各种输入设备的性能和使用方法。

四、教学内容:

第一节地理空间及其表达

1地理空间的概念

地理信息系统中的空间概念常用“地理空间”来表达,一般包括地理空间定位框架及其所联结的

特征实体。

2 空间实体的表达

地理空间的特征实体包括点、线、面、曲面和体等多种类型,有矢量表示法和栅格表示法两种。

第二节地理空间数据及其特征

1 GIS的空间数据

空间数据是GIS的核心,也有人称它是GIS的血液。GIS中的数据来源和数据类型繁多,概括起来主要有以下几种类型:1)地图数据2)影响数据3)地形数据4)属性数据5.)元数据。空间数据根据表示对象的不同,又具体分为七种类型:1)类型数据2)面域数据3)网络数据4)样本数据5)曲面数据6)文本数据7)符号数据。

2 空间数据的基本特征

空间数据的特征可以概括为空间特征和属性特征。一般地,空间特征数据包括地理实体或现象的定位数据和拓扑数据,属性特征数据包括地理实体或现象的专题属性数据和实践数据,而空间特征数据和属性特征数据统称为空间数据或地理数据。

在地理信息系统中,拓扑结构不但用于空间数据的编辑和组织,而且在空间分析和应用中具有非常重要意义。空间数据拓扑关系包括:1)拓扑邻接。2)拓扑关联。3)拓扑包含。

3 空间数据的计算机表示

数据结构是GIS的核心技术,一直是GIS领域的重要研究课题。

第三节空间数据结构的类型

1 矢量数据结构

基于矢量模型的数据结构,可分为简单数据结构、拓扑数据结构和曲面数据结构。

这种数据组织形式能更好地逼近地理实体的空间分布特征,数据精度高,数据存储的冗余度低,便于进行地理实体的网络分析,但对于多层空间数据的叠合分析比较困难。

2 栅格数据结构

基于栅格模型的数据结构,可分为栅格矩阵结构、游程编码结构四叉树数据结构等。

栅格数据结构表达地理要素比较直观,容易实现多元数据的叠合操作,便于与遥感图像及扫描数据相匹配建库和使用等。

3 矢量与栅格一体化数据结构

3.1矢量与栅格一体化的基本概念

既保持了矢量特征,又具有栅格的性质,就能将矢量与栅格统一起来,这就是矢量与栅格一体化数据结构。

3.2矢量与栅格一体化数据结构设计

1)点状目标和结点的数据结构。基本约定:点状目标和结点只有位置,没有形状和面积,不必将点状地物作为一个覆盖层分解成四叉树,只要将点坐标化为两个地址码M1和M2,而不管整个构型是否为四叉树。

2)线状目标和弧段数据结构。基本约定:线状目标只要将其通过的栅格地址全部记录下来即可,由于一个线状地物可能由几个弧段组成,所以应先建立弧段的数据文件。

3)面状目标的数据结构。基本约定:面状目标应包括边界和边界所包围的整个区域。

4 矢量与栅格数据结构的比较

矢量与栅格数据结构各有优缺点,如表2-7所示。

第四节空间数据结构的建立

空间数据结构的建立是指根据确定的数据结构类型,形成与该数据结构相适应的GIS空间数据,为空间数据库的建立提供物质基础。

1 系统功能与数据间的关系

现代地理信息系统数据模式的一个重要特征是数据与功能之间具有密切的联系。

2 空间数据的分类和编码

2.1空间数据的分类

空间数据的分类,是指根据系统功能及国家规范和标准,将具有不同属性或特征的要素区别开来的过程,以便于从逻辑上将空间数据组织为不同的信息层,为数据采集、存储、管理、查询和共享提供依据。

2.2空间数据的编码

空间数据的编码,是指将数据分类的结果,用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。

3 矢量数据的输入与编辑

矢量数据的输入过程实际上是产生和矢量数据结构相适应的GIS空间数据的过程,即将经分类和编码的地理要素的图形转换为一系列x、y坐标,然后将这些坐标记录按照确定的数据结构格式,加入到线段或标识点的计算机文件中去。

手扶跟踪数字化仪输入、扫描矢量化输入、解析测图仪数据输入及其他数据传输和转换输入等。

4 栅格数据的输入与编辑

栅格数据的输入过程:产生和栅格数据结构相适应的GIS空间数据的过程。

透明格网采集输入、扫描数字化输入及其他数据传输和转换输入。

第三章空间数据的处理

一、本章重点:空间数据坐标转换的基本方法和空间数据结构的转换方法

二、本章难点:多源空间数据的融合方法和空间数据的内插方法

三、教学要求:掌握空间数据坐标转换的基本方法和空间数据结构的转换方法;理解多源空间数

据的

融合方法和空间数据的内插方法;了解图幅数据边沿匹配处理过程。

四、教学内容:

第一节空间数据的坐标变换

1 几何纠正

为了实现对数字化数据的坐标系转换和图纸变形误差的改正。

2 投影转换

正解变换、反解变换和数值变换法

第二节空间数据结构的转换

1 由矢量向栅格的转换

1.1基于弧段数据的栅格化方法

弧段数据栅格化的算法可以分解为两步:数据管理和转换计算。

数据管理的任务:按照可用的工作存储区,将要建立的栅格数据划分成数据段,对每个数据段或栅格带建立相应的矢量数据文件。

转换计算的任务:将任意的x、y坐标转换为有行号和列号表示的栅格数据。

1.2基于多边形数据的栅格化方法

2 由栅格向矢量的转换

2.1基于图像数据的矢量化方法

具体步骤:1)二值化。2)细化。3)跟踪。

2.2基于再生栅格数据的矢量化方法

具体步骤:1)对栅格数据按行扫描,找出位于各类型边界的栅格单元,并将边界内部具有相同值或同质的栅格单元以一种显著不同的符号进行填充,产生只记录类型边界栅格值的文件;2)建立对类型边界栅格单元的追踪算法,寻找同质区的闭合界线,同时计算其坐标,并整理成有序的坐标数组;3)处理相邻类型的公共边界,将按区域单元建立的数据结构转换为按线段链建立的数据结构,以便实现任意区域或类型数据的提取、综合、分析和制图输出。

第三节多源空间数据的融合

1 遥感与GIS数据的融合

1.1遥感图像与图形的融合

1.2遥感数据与DEM的融合

1.3遥感图像与地图扫描图像的融合

2 不同格式数据的融合

2.1基于转换器的数据融合

2.2基于数据标准的数据融合

2.3基于公共接口的数据融合

2.4基于直接访问的数据融合

第四节空间数据的压缩与综合

1 空间数据的压缩

1.1数据压缩的意义

原因:现代的数据采集系统坐标数据量庞大;处理空间数据的比例尺的发生变化的需要。

所谓数据压缩,即从所取得的数据集合S中抽出一个子集A,这个子集作为一个新的信息源,在规定的精度范围内最好地逼近原集合,而又取得尽可能大的压缩比。压缩比表示曲线信息载量减少的程度。

1.2曲线上点的压缩

1.3曲域栅格数据的压缩

2 空间数据的综合

第五节空间数据的内插方法

1 点的内插

点的内插是研究具有连续变化特征现象的数值内插方法。

1)数据取样2)数据内插3)数据记录

2 区域的内插

区域的内插是研究根据一组分区的已知数据来推求同一地区另一组分区未知数据的内插方法。

1)叠置法2)比重法

第六节图幅数据边沿匹配处理

1 识别和检索相邻图幅的数据

通过图幅编号与分幅数字化的数据联系起来的方法来识别

2 相邻图幅边界点坐标数据的匹配

追踪拼接法

3 相邻属性多边形公共界线的删除

第四章地理信息系统空间数据库

一、本章重点:空间数据库的概念和空间数据库的实现过程

二、本章难点:层次结构、网络结构和关系结构的异同、空间数据库概念模型设计

三、教学要求:掌握空间数据库的概念和空间数据库的实现过程;理解层次结构、网络结构和关系结构的异同,理解空间数据库概念模型设计;了解GIS空间时态数据的基本特征与实现过程。

四、教学内容:

第一节空间数据库概述

1 空间数据库的概念

通常数据库是数据库系统的简称。一个完整的数据库系统应该包括数据库、数据库管理系统和数据库应用系统三个组成部分。数据库是按照一定的结构组织在一起的相关数据的集合;数据库管理系统是提供数据库建立、使用和管理工具的软件系统;而数据库应用系统则是为了满足特定的用户数据处理需求而建立起来的,具有数据库访问功能的应用软件,它提供给用户一个访问和操作特定数据库的用户界面。

2 空间数据库的设计

1.1 空间数据库的设计过程

1.2 空间数据库的数据模型设计

1.3 空间数据库设计的原则、步骤和技术方法

3 空间数据库的实现和维护

1)空间数据库的实现2)相关的其他设计3)空间数据库的运行与维护

第二节空间数据库概念模型设计——传统的数据模型

1 层次数据模型

1)层次数据结构2)层次数据结构的数据存取

2 网状数据模型

1)网状数据结构2)网状数据模型的实现3)网状数据模型数据库的记录存取

3 关系数据模型

1)关系数据模型的基本概念2)空间数据库关系数据模型的概念设计和逻辑设计

4 三种传统数据模型的比较

上述三种传统数据模型均可用来描述包括空间数据和属性数据的地理数据,但各有优缺点。在选用时应根据具体的应用要求择优选用,或取长补短。

第三节空间数据库概念模型设计——语义数据模型和面向对象数据模型

1 语义数据模型

最常用的语义模型之一是实体联系模型(即E-R模型)。

2 面向对象的数据模型

1)面向对象数据模型的基本概念2)继承及类之间的层次关系

3)功能重载和多态性4)概括和聚类5)空间数据库对象模型

第四节空间数据库逻辑模型设计和物理设计

1 空间数据库逻辑设计的步骤和内容

1)初始模式形成2)子模式设计3)模式评价4)优化模式

2. E—R模型向关系数据模型的转换

E-R模型可以向现有的各种数据库模型转换,对不同的数据库模型有不同的转换规则。

3 关系数据库的逻辑设计

4 空间数据库的物理设计

第五节GIS空间时态数据库

1 空间时态数据库概述

一个空间对象,除了空间和属性描述信息外,还要考虑时间信息。

2 时空一体化数据模型

1)时间片快照模型2)底图叠加模型3)时空合成模型4)全信息对象模型

第五章空间分析的原理与方法

一、本章重点:空间数据分析的主要方法

二、本章难点:数据的统计模型和数字地型模型的生成方法

三、教学要求:掌握空间数据分析的主要方法;理解数据的统计模型和数字地型模型的生成方法;

了解空间数据分析的应用方向和空间数据运算种类。

四、教学内容:

第一节数字地面模型分析

1 地形因子的自动提取

2 地表形态的自动分类

3 地学剖面的绘制和分析

第二节空间叠合分析

1 空间叠合分析的概念

1)点与多边形的叠合2)线与多边形的叠合3)多边形与多边形的叠合

2 基于矢量数据的叠合分析

参与分析的两个图层的要素均为矢量数据

3 基于栅格数据的叠合分析

参与分析的两个图层的要素均为栅格数据

第三节空间缓冲区分析

1 空间缓冲区分析的模型

空间缓冲区分析是指根据分析对象的点、线、面实体,自动建立它们周围一定距离的带状区,用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度,以便为某项分析或决策提供依据。

2 空间缓冲区分析的方法

通过某一制图软件进行空间缓冲区分析的方法介绍。

第四节空间网络分析

1 网络图论的基本概念

图论中的“图”并不是通常意义下的几何图形或物体的形状图,而是一个以抽象的形式来表达确定的事物,以及事物之间是否具备某种特定关系的数学系统。

2 空间网络的类型和构成

平面网络中的道路型和树型网络是空间网络中最主要的类型。

3 空间网络分析方法

1)路径分析2)定位-配置分析

第五节空间统计分析

1 变量筛选分析

常用的变量筛选分析方法有主成分分析法、主因子分析法、关键变量分析法等。

2 变量聚类分析

所谓变量聚类分析就是将一组数据点或变量,按照其在性质上亲疏远近的程度进行分类。

第六节空间数据的集合分析和查询

1 空间集合分析

空间集合分析是按照两个逻辑子集给定的条件进行逻辑运算,其基本原理是布尔代数,它的运算符号或算子包括AND、OR、XOR、NOT及其组合等,逻辑运算的结果为“真”或“假”。

2 空间数据的查询

空间数据的查询属于数据库的范畴,一般定义为从数据库中找出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。

第六章地理信息系统的应用模型

一、本章重点:地理信息系统应用模型的适应范围

二、本章难点:GIS应用模型的构建方式

三、教学要求:掌握地理信息系统应用模型的适应范围;理解GIS应用模型的构建方式;了解地

球科学模拟模型的应用方法。

四、教学内容:

第1节GIS应用模型概述

1 GIS应用模型的分类

地理信息系统的应用模型,就是根据具体的应用目标和问题,借助于GIS自身的技术优势,使观念世界中形成的概念模型,具体化为信息世界中可操作的机理和过程。

1)数学模型2)经验模型3)基于原理和经验的混合模型

2 GIS应用模型的构建

2.1 应用模型建模的步骤

2.2 应用模型建模的途径

2.3 应用模型建模的方法—制图建模

第2节土地定级估价模型

1 技术路线

2 土地定级估价模型

3 应用实例

第3节适宜性分析模型

1 一般形式

2 应用实例

第4节发展预测模型

1 一般介绍

2 应用实例

第5节区位选择模型(根据具体专业情况选择是否讲解该节内容)

1 数据准备阶段

2 综合影响评价阶段

3 位址选择分析阶段

第6节交通规划模型(根据具体专业情况选择是否讲解该节内容)

1 交通发生量预测模型

2 出行分布预测模型

3 交通量最优分配规划

第7节地球科学模拟模型

1 确定土壤侵蚀的数值分析模型

2 设计土壤侵蚀数据处理流程

3 土壤侵蚀图的输出

第七章地理信息系统的设计和评价

一、本章重点:地理信息系统设计的基本方法与基本过程

二、本章难点:地理信息系统设计的模式与主要流程

三、教学要求:掌握地理信息系统设计的基本方法与基本过程;理解地理信息系统设计的模式与

主要流程;了解地理信息系统标准化的主要内容。

四、教学内容:

第一节GIS设计概述

1 系统设计的目的

地理信息系统,按其功能和内容,可以分为工具型地理信息系统和应用型地理信息系统。这里的系统设计是指应用型地理信息系统的设计。

2 系统设计的模式

地理信息系统最早的设计模式,是Calkins在1972年,由国际地理学会地理数据收集和处理委员会主持召开的地理数据处理学术会议上提出来的,后来又经过了几次修改和补充。

3 系统设计的流程

1)系统分析2)系统设计3)系统实施4)系统运行与维护

第二节地理信息系统的设计

1 系统分析

系统分析一词源自美国的兰德公司,其基本思想是从系统观点出发,通过对事物进行分析和综合,找出各种可行的方案,为系统设计提供依据。

2 系统设计

1)总体设计2)详细设计

3 系统实施

在系统设计的原则指导下,按照详细设计方案确定的目标、内容和方法,分阶段、分步骤完成系统开发的过程。

4 系统运行和维护

第三节地理信息的标准化

1 地理信息标准化的内容

在地理信息系统建设过程中,地理信息的标准化是一项十分重要的工作,它关系到地理信息资源的开发、利用和共享。

2 地理信息标准化的制定

第四节地理信息系统的评价

所谓系统评价,就是指从技术和经济两个大的方面对所设计的地理信息系统进行评价。

第八章地理信息系统产品的输出设计

一、本章重点:地理信息系统产品输出形式、图形输出系统设计与地图的组织方式

二、本章难点:数字地图的实现过程与输出方法

三、教学要求:掌握地理信息系统图形输出系统设计与地图的组织方式;理解数字地图的实现过

程与输出方法;了解地理信息系统的可视化与虚拟现实技术。

四、教学内容:

第一节地理信息系统产品的输出形式

1 常规地图

常规地图(纸张地图)是地理信息系统产品的重要输出形式。它主要是以线划、颜色、符号和注记等表示地形地物。

2 数字地图

数字地图的核心是以数字形式来记录和存储地图。

第二节地理信息系统图形输出系统设计

1 基本理论

1)图形坐标系统2)颜色模型和颜色空间3)地理信息系统图形数据结构与数据库

2 输出的几何变换

1)二维图形变换2)三维图形变换3)地图投影变换

3 地形图与专题图的输出组织形式

1)透明图层与影像图层2)专题图的符号系统

第三节地理信息系统的可视化与虚拟现实

1 三维空间图形模型

2 数字地形模型的构造

3 虚拟现实的设计与实现

五、课外习题及课程讨论

1、运用GIS知识,分析说明城市道路拓宽中拆迁指标计算的操作步骤。(提示:道路向两侧平均拓宽,部分位于拆迁区内的10层以上的建筑物不拆迁。)

2、运用GIS知识,分析说明利用栅格数据进行工业厂址适宜性分析的方法步骤。(提示:影响因素只考虑土地利用现状、地形坡度、人口密度和自然保护区)

3、数字化地图为什么要对要素进行分层?

4、何谓缓冲区?在GIS 中它有何作用?

5、在栅格结构数据获取过程中,为保持原始数据精度,减少信息损失,可采用哪些方法?

6、什么是拓扑关系?建立拓扑关系有何应用价值?

7、如何理解空间网络分析?举例说明网络分析在现实生活中的应用实例。

六、作业与考核方式

课程考核采用过程性评价和总结性评价相结合的方式。过程性评价内容可涉及实习报告及课程作业质量、课堂讨论及考勤等,该项成绩占课程成绩的40%;总结性评价就是期末考试,方式为一次性笔试考核,该项成绩占课程成绩的60%。

七、推荐教材和教学参考书

教材:《地理信息系统概论》,黄杏元,马劲松编著,高等教育出版社,2008年。

参考书:《地理信息系统——原理、方法和应用》,邬伦等编著,科学出版社,2001年。

《地理信息系统》,汤国安,赵牡丹编著,科学出版社,2000年。

《地理信息系统设计与实现》,吴信才等编著,电子工业出版社,2002年。

《Arcview地理信息系统空间分析方法》,汤国安等,科学出版社,2002年。

《SuperMap GIS应用与开发教程》,张正栋等,武汉大学出版社,2006年。

八、说明

地理信息系统概论期末复习资料

一、信息与数据 1、数据 指输入到计算机并能被计算机进行处理的数字、文字、符号、声音、图象等符号。数据是对客观现象的表示,数据本身并没有意义。数据的格式往往和具体的计算机系统有关,随载荷它的物理设备的形式而改变。 2、信息 1)定义: 信息是现实世界在人们头脑中的反映。它以文字、数据、符号、声音、图象等形式记录下来,进行传递和处理,为人们的生产,建设,管理等提供依据。 2)信息的特性: A、客观性:任何信息都是与客观事实相联系的,这是信息的正确性和精确度的保证。 B、适用性: 如股市信息,对于不会炒股的人来说,毫无用处,而股民们会根据它进行股票的购进或抛出,以达到股票增值的目的。 C、传输性:信息可在信息发送者和接受者之间进行传输信息的传输网络,被形象地称为“信息高速公路” D、共享性:信息与实物不同,信息可传输给多个用户,为用户共享,而其本身并无损失。 3、数据和信息的关系 (有人认为,输入的都叫数据,输出的都叫信息,其实不然)。 数据是信息的表达、载体; 信息是数据的内涵,是形与质的关系。 二、地理信息与地学信息 1、地理信息 地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识,它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。 或者定义为:表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。 2、地学信息 与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。 、地理信息与地学信息区别(两者信息源不同) 地理信息的信息源是地球表面的岩石圈、水圈、大气圈和人类活动等; 地学信息所表示的信息范围更广泛,不仅来自地表,还包括地下、大气层甚至宇宙空间。它是人们深入认识地球系统、适度开发资源、保护环境的前提和保证。 三、GIS的定义 是在计算机软硬件支持下,以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据,并回答用户问题为主要任务的计算机系统。 四、GIS 应用功能 1 资源管理 2 区域和城乡规划 3 灾害监测 4 环境评估 5 作战指挥 6 交通运输 7 宏观决策 五、数字城市 数字城市是指城市规划建设与运营管理以及城市生产与生活活动中,利用数字化信息处理技术和网络通信技术,将城市的各种数字信息及各种信息资源加以整合并充分利用 六、地图投影:我国常用地图投影 1:100万:兰勃投影(正轴等积割圆锥投影)

地理信息系统概论

第一章:导论 1、地理信息系统 地理信息系统的定义 在计算机硬件、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、计算、分析、显示和描述的技术系统。其目的是为土地利用、自然资源管理、环境、交通、城市市政设施以及其它管理内容的规划和管理等领域提供决策支持。 地理信息系统(Geographic Information System GIS)的定义 (1)工具角度(Tools):GIS是在计算机硬件、软件及网络技术支持下,对有关空间数据进行输入、处理、存贮、查询、检索、分析、显示、更新和提供应用的技术系统。 (2)学科角度(Science) : GIS是集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科。 (3)服务角度 (Service ) : GIS是服务于GIS可用于土地管理、房地产经营、污染治理、环境保护、交通规划、上下管线管理、市政工程服务和城市规划、自然资源调查、环境研究、土地详查与利用、森林管理、农作物估产、各种灾害预测与防治、国民经济.调查和宏观决策分析等。 地理信息系统具有以下4个的特征: 1、地理信息系统的外壳是计算机化的技术系统,它又有若干相互关联的子系统构成,如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图象处理子系统、数据产品输出子系统等。这些子系统功能的强弱,直接影响在实际应用中对地理信息系统软件和开发方法的选型。 2、地理信息系统操作的对象是地理空间数据,即由点、线、面这三类基本要素组成的地理实体。地理空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码(地理编码),实现对其定位、定性和定量描述。只有在地理信息系统中,才实现了空间数据的空间位置、空间属性和时态三种基本要素的统一。 3、地理信息系统的技术优势在于它的数据综合、模拟和空间分析评价能力,可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息,实现地理空间过程的演化和预测。 4、地理信息系统的成功应用更强调组织体系和人的因素的作用。这是由地理信息系统的复杂性和多学科交叉性所要求的。 分类 1、地理信息系统按照范围大小可分为全球的、区域的和局部的三种,分别适用于所研究对象的特征、内容以及所要解决的问题的性质。 2、按照表达空间数据维数,可分为2维、2.5维和布满整个三维空间的真三维地理信息系统,以及考虑时间维的时态地理信息系统,或4维地理信息系统。 3、按照地理空间数据模型或数据结构,可分为地理相关模型、地理关系模型、面向对象的模型的地理信息系统。 4、按照内容来分,可以分为专题地理信息系统、综合地理信息系统和地理信息系统工具。 1.1信息和数据 信息(Information)是用文字、数字、符号、语言、图形、图象等介质或载体,表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征,从而向人们(或系统)提供关于现实世界新的事实和知识,作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。 信息的特点:客观性适用性可传输性共享性 数据(Data)是指对某一事件、事务、现象进行定性、定量描述的原始资料,包括文字、数字、符号、语言、图形、图象以及它们能转换成的形式。 1.2地理信息和地理数据 1.地理信息

地理信息系统概论——知识点总结.doc

地理信息系统概论 第一章导论 数据与信息的关系: 数据:是通过数字化或记录下来可以可以被鉴别的符号,不仅数字是数据,而且文字、符号、图象也是数据,数据本身没有意义; 信息:是对数据的解释、运用与解算,数据即使是经过处理以后的数据,只有经过解释才有意义,才成为信息。 数据(data)是信息(information)的表达,而信息是数据的内容。数据是未经加工的原始材料,地理信息系统的设计和建立,首先是收集数据和处理数据。就本质而言数据是客观对象的表示,而信息则是数据内涵的意义,只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。 信息是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征,以便向人们(或系统)提供关于现实世界新的事实的知识,作为生产、管理和决策的依据。 数据处理:是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算,以及分析、模拟和预测等操作。 信息的特点:客观性、适用性、传输性、共享性。 地理信息:是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图象和图形的总称。地理信息属于空间信息,它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。地理信息系统(Geographical Information System):地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术,又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。其技术系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。 GIS的基本构成: GIS一般包括以下5个主要部分:系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。1、系统硬件: (1)GIS主机:包括大型、中型、小型机,工作站∕服务器和微型计算机,其中各种类型的工作站∕服务器成为GIS的主流。 (2)GIS外部设备:包括各种输入(如图形数字化仪、图形扫描仪、解析和数字摄影测量设备等)和输出设备(如各种绘图仪、图形显示终端和打印机)。 (3)GIS网络设备:包括布线系统、网桥、路由器和交换机等。 2、系统软件:按功能分为GIS专业软件、数据库软件和系统管理软件。 3、空间数据:在地理信息系统中,空间数据是以结构化的形式存储在计算机中的,称为数据库。 4、应用人员:包括系统开发人员和GIS技术的最终用户。 5、应用模型 GIS的功能: 基本功能是数据的采集、管理、处理、分析和输出。 1、基本功能:包括数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析和统计、产品制作与显示、二次开发和编程 2、应用功能:包括资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策、定位服务 数据库:在地理信息系统中,空间数据是以结构化的形式存储在计算机

阅读与写作课程教学设计方案(06春启用)

《阅读与写作》课程教学设计方案(06春启用)“阅读与写作”是教育部“中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育试点”小学师资教育专业(专科)的必修课程。为保证该试点项目的顺利实施和课程的教学质量,依据本专业的实施方案制定本课程的教学设计与实践教学改革方案。 一、课程概况 1.课程的性质和特点 “阅读与写作”课程是教育部“中央电大人才培养模式改革和开放教育试点”项目 小学教师进修高等师范专科小学教育专业必修的专业基础课,是培养学生具有一定的文章阅读与写作理论水平和较高的鉴赏与写作能力的课程,具有较强的基础性、综合性和实践性特点。 本课程拟通过13章69节构成。其中导论部分的教学要求是:了解学习文章阅读与写作的重要意义和相互关系,课程的基本内容和学习方法,理解文章阅读与写作活动的各自特点及对人的素质修养的全面要求。课程内容要点是明确学习文章阅读与写作的重要意义,即,阅读与写作是信息传播的重要方式、社会交际的基本手段和语文教学的主体内容;阅读与写作是语文学习的一体两面;使学生懂得课程的结构体系与学习方法,把阅读论与写作论作为有机整体融通起来;正确把握理论、阅读与写作三者的互动关系。文章阅读论侧重文学作品,文章写作论侧重一般文章。课程的重点与难点是:使学生懂得学习文章阅读论与写作论的意义与方法;掌握文章阅读与写作对人的思维方式、心理结构、审美意识、语文素养、知识技能、文化积淀等方面素质的要求。 本课程的教学建议是:正确认识文章阅读与写作的融通性和一体性,以及其在信息传播中的重要地位;通过对经典语文篇章的阅读,让学生充分认识人的多方面素养对文章阅读与写作的意义。 本课程的文字教材分为“阅读论”和“写作论”两编。 阅读论分为“文章阅读的理论和方法”,“诗词、散文鉴赏”,“小说、戏剧文学鉴赏”,“童话、寓言和历史故事鉴赏”,“科学论文的阅读”和“阅读教学论”等6章。其教学要求是:了解中西方文章阅读的不同传统和各自的长处,诗词的文体特征和创作要领,小说的文体特征和构思要领,童话、寓言的文体特征和构思要领,

历年中科院遥感所 GIS 地理信息系统概论考博真题

2000年中科院遥感所博士入学考试(GIS) 一、名词解释(每个4分,共20分) 1. 空间拓扑关系 2. 地址匹配 3. 元数据 4. 栅格数据结构 5. 空间数据精度 二、简答题(每个10分,共30分) 1. 简述地理信息系统的组成 2. 数字地形模型(DTM)的构建与应用 3. 叠加分析 三、问答题(任选二,每个25分,共50分) 1. 地理信息系统的发展及趋势 2. 时空动态数据结构研究 3. 结合你的专业,论述GIS应用的关键技术问题 2001年中科院遥感所博士入学考试(GIS) 一、名词解释 1. 地址匹配 2. 地图精度 3. 关系数据库 4. 四叉树 二、简答题 1. GIS的特点及应用 2. GIS的结构及功能 3. 空间分析方法及应用 三、论述题 1. GIS的发展趋势 2. GIS与RS、GPS的集成方法 3. GIS空间分析功能的缺陷及改进方法 2002年中科院遥感所博士入学考试(GIS) 一、名词解释 1. 地理空间 2. 行程编码 3. 地址匹配 4. 拓扑关系 5. 空间数据元数据 二、简答 1. 地理信息系统的组成与功能 2. 数字地形模型的建立方法与特点 3. 地理信息系统互操作

三、问答 1. GIS的发展历程 2. 结合你的专业,谈一谈gis的应用与关键点 2003中科院遥感所GIS部分试题(版本一) 一、名词解释 1. GIS 2. 数据挖掘 3. 空间索引 二、简答题: 1、GIS标准化的意义及作用 2、数据质量标准 三、论述 1、关于长江三峡搬迁的,求几个数据。很麻烦。 2、关于温度梯度的 2003年GIS试题(版本二) 一名词解释 DEM、TIN、平移转换、栅格结构 二、简答 1、GIS的组成 2、空间拓扑分析 3、GIS互操作 三、论述(任选二个) 1、GIS的发展简史和趋势 2、WebGIS的核心模型及其应用 3、结合您的专业,谈谈GIS的应用关键和潜在领域 2005年中国科学院遥感所GIS考博试题 一、简答题 1. 传统数据库管理空间数据的缺陷 2. GIS中TIN的生成步骤 3. 空间信息分析的基本方法有哪些 4. GIS标准化的内容 5.地理信息系统的开发策略 6.谈谈GIS与RS的关系 7. 开放式地理信息系统实现技术 8. 电子地图的特征 9. 空间索引有哪些,特点是什么 二、论述题 1. 印度洋海啸造成重大伤亡。请设计一个海啸预警、检测、评估系统的系统方案。

关于地理信息系统概论复习重点

关于地理信息系统概论 复习重点 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

地理信息系统概论重点 1、数据:是通过数字化并记录下来可以被识别的符号,用以定性或定量地描述事物的特征和状况。 2、信息:是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式,是主体和客体之间的一切有用的消息或知识,是表征事物特征的一种普遍形式。 3、数据与信息的关系:数据是信息的表达形式,是信息的载体;而信息是数据中蕴含的事物的含义,是数据的内容。 4、地理信息:是地理数据所蕴含和表达的地理含义。 5、地理信息的特征:空间特征、属性特征、时序特征。 6、地理信息系统:是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。 7、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。8、地理信息系统的基本功能:(1)数据采集与编辑(2)数据存储与管理(3)数据处理和变换(4)空间分析和统计(5)产品制作与演示(6)二次开发和编辑 1、地理空间:一般指上至大气电离层,下至地壳与地幔交界的莫霍面之间的空间区域。 2、我国大地坐标系:(1)1954年北京坐标系(2)1980年国家大地坐标系(常用);(3)地心坐标系 3、地图投影:将椭圆上各点的大地坐标,按照一定的数学法则,变换为平面上相应点的平面直角坐标。 4、高程:指空间某点高于或低于某基准面的垂直距离,主要用来提供地形信息。 5、我国现在规定的高程基准面为:1985国家高程基准 6、空间实体的表达分:矢量表示法(采用一个没有大小的点来表达基本元素)和栅格表示法(采用一个有固定大小的点来表达基本元素) 7、GIS空间数据按照几何特征分;点、线、面、曲面、体。 8、空间数据的基本特征:空间特征、属性特征、时间特征。 9、空间数据的拓扑关系:(1)拓扑邻接:指存在于空间图形的相同类型元素之间的拓扑关系(2)拓扑关联:指存在于不同类型空间元素之间的拓扑关系(3)拓扑包含:指存在于空间图形的相同类型但不同等级的元素之间的拓扑关系10、拓扑关系全表达:46页,理解11、空间数据结构:对复杂的空间数据特征,组织和建立起他们之间的联系,

地理信息系统概论复习重点黄杏元

地理信息系统概论 第一章 1、数据是通过数字化并记录下来可以被识别的符号,用以定性或定量地描述事情的特征和状况。 2、信息是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式,是主体和客体之间的一切有用的消息或知识,是表征事物特征的一种普遍形式。 2(1) 信息与数据的关系:数据是信息的表达式,是信息的载体。 2(2)信息的特点:a.信息的客观性;b.信息的适用性 ;c.信息的传输性; d.信息的共享性. 3、数据处理是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算,以及分析和预测等操作。 4、地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义。 5、地理信息的特征:空间特征、属性特征、时序特征。 6、地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。 7、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。 8、地理信息系统的基本功能:数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析和统计、产品制作与演示、二次开发和编程。(最基本功能:数据采集、管理处理、分析和输出) 9、地理信息系统的应用功能:资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策。 10、GIS发展状况: 1、地理信息系统已成为一门综合性技术 2、地理信息系统产业化的发展势头强劲 3、地理信息系统网格化已构成当今社会的热点 4、信息系统科学的产生和发展 第二章 1、空间数据的分类:(1)按数据来源:地图数据,影像数据,文本数据。 (2)按数据结构:矢量数据,栅格数据。 (3)按数据特征:空间数据,非空间属性数据。 (4)按几何特征:点,线,面、曲面,体 2、按数据发布形式:数字线画图(DLG),数字栅格图(DRG),数字高程模型(DEM),数字正射影像图(DOM)。 3、空间数据的基本特征: ①空间特征:指地理现象和过程所在的位置、形状和大小等几何特征,以及与相地理现象和过程的空间关系。 ②属性特征:指地理现象和过程所具有的专属性质。 ③时间特征:指一定区域内的地理现象和过程随着时间的变化情况。 4、空间数据的基本信息:(P44) (1)三条呈不同分布状态的交通线:一条近乎直线(C1和C2组成),一条呈S形(C3),另一条为环状(C4)。表示它们在地球表面上呈不同分布状态,称为定位信息。 (2)三条分别具有不同等级的交通线:近乎直线的C1和C2为主干道,呈S形的C3为

地理信息系统概论期末复习题

地理信息系统概论期末 复习题 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

(A) 1、地理信息系统的定义、分类。 定义:地理信息系统由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统的设计来支持空间数据采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。 分类: 一、按提供性能角度分类:1.空间管理;2.空间分析;3.空间决策 二、按系统开发角度分类:1.用户版;2.专业版;3.开发版 三、按数据结构分类:1.矢量数据;2.栅格数据;3.混合数据 四、按研究内容分类:1.专题GIS;2.综合GIS;3.GIS工具 五、按研究范围分类:1.全国GIS;2.市级GIS; 3.流域GIS等 2、地理信息系统的组成、研究内容。 组成:系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员、应用模型。 研究内容:1.资源管理; 2.区域规划;3.国土监测;4.辅助决策 3、数据库结构的分类与特点。 4、数据、信息的定义、两者特点与关系。 数据定义:通过数字化并记录下来可以被识别的符号,用以定性或定量地描述事物的特征和状况。 数据特点:数量性、离散性、具体性。 信息定义:是人们或机器提供关于现实事实的知识,是事物或物质特征的表征,是数据、消息所包含的意义。 信息特点:客观性、适用性、传输性、共享性、信息不对称性。 5、数据的类型。 按数据来源分类:1.地图数据;2.影像数据;3.文本数据 按数据结构分类:1.矢量数据;2.栅格数据 按数据特征分类:1.空间数据;2.非空间属性数据

按几何特征分类:1.点;2.线;3.面、曲面;4.体 按数据发布形式:1.数字线画图;2.数字栅格图;3.数字高程模型;4.数字正射影像图6、地理信息定义、地理信息特点。 定义:地理数据所蕴含和表达的地理含义。 特点:空间特征、多属性特征、时序特征(时间动态特征) 7、地理信息系统的基本功能。地理信息系统的定义、分类 基本功能: 1.数据采集与编辑; 2.数据存储与管理; 3.数据处理和变换; 4.空间分析和统计; 5.产品制作与演示; 6.二次开发和编程。 8、Mapinfo中扫描地图进行坐标配准的基本操作步骤。 1. 启动mapinfo,打开表,选择栅格类型打开。 2. 选择投影、坐标体系。 3. 读取坐标点,进行配准。 4. 输入4个控制点后,继续输入控制点,纠正误差。 5. 配准完成,保存工作空间。 9、列举3种GIS工具名称。 Arcgis、mapgis、autocadmap、supermap 10、GIS发展历史阶段及主要标志。

(完整版)地理信息系统概论考试重点

地理信息系统导论考试重点 1、地理信息系统 地理信息系统是由计算机硬件、原件和不同的方法组成的系统,该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。 2、拓扑关系 描述两个对象之间在拓扑变化(及发生缩放、旋转、拉伸等变形)下保持不变的几何属性(即图形关系保持不变),用来表示要素间的连通性或邻接性的关系。 3、空间索引 依据空间实体的位置和形状或空间实体之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构,其中包含空间实体的概略信息,如标识码、最小外接矩形以及存储地址。 4、元数据与空间元数据 元数据就是“关于数据的数据”,它反映了某项数据自身的一些特征。 空间元数据是指在空间数据库中用于描述空间数据的内容、质量、表示方法、空间参考和管理方式等特征的数据,是实现地理空间信息共享的核心标准之一。 5、叠合分析 在统一的空间参照系统下,将同一地区的两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加,以产生空间区域的多重属性特征,或建立地理对象之间的空间对应关系。 6、泰森多边形(V oronoi) 将已知的离散分布的数据点连接成三角形,做三角形各边的垂直平分线,每个数据点周围的若干垂直平分线便围成一个多边形,该多边形即为泰森多边形。 7、矢量数据结构 基于矢量模型的数据结构称为矢量数据结构。矢量数据结构通过记录空间对象的坐标及空间关系来表达空间对象的位置。 8、栅格数据结构 栅格数据结构实际上就是像元阵列,像元的行列号确定位置,用像元值表示

空间对象的类型、等级等特征,每个栅格单元只能存在一个值(行、列、像元值)9、矢量数据的输入与编辑 跟踪数字化 扫描矢量化 数字测图仪 数据结构转换 10、栅格数据的输入与编辑 图像扫描 遥感解译 数据结构转换 11、矢量数据的优缺点 优点: 便于面向实体的数据表达; 数据结构紧凑,冗余度底; 拓扑关系有利于网络分析、空间查询等。 缺点: 数据结构复杂; 软件实现的技术要求比较高; 多边形等叠合分析相对困难。 12、栅格数据的优缺点 优点: 数据结构相对简单; 空间分析较容易实现; 有利于遥感数据的匹配应用和分析。 缺点: 数据量大,冗余度高,需要压缩处理; 定位精度比矢量低; 拓扑关系难以表达。 13、图像数据矢量化方法

课程教学设计方案

课程教学设计方案参考格式 《化工设备操作与维护》课程教学设计方案 适用专业:化学工艺 编制人:单小刚 编制单位:山西潞安职业中专 编制日期:2014年2 月20日 审核人: 系部主任:冯云峰 年月日

目录一、课程整体教学设计方案 (一)基本信息 (二)课程设计 (三)考核方案设计 (四)教学组织形式 (五)教学材料 (六)说明 二、课程单元教学设计方案 (一)教案头 (二)教学过程设计

《化工设备操作与维护》课程教学设计方案 一、《化工操作设备与维护》课程整体教学设计方案 (一)基本信息 课程名称:化工设备操作与维护学时:204 课程类型:核心课程学分: 所属系部:授课对象: 先修课程:后续课程: 制定时间:批准人: 课程团队负责人及成员: (二)课程设计 1、课程目标设计 《化工设备操作与维护》课程是以化工单元操作各工种的《国家职业技能标准》为依据,以典型的化工生产过程的核心设备为载体,结合学校实训条件设计七个学习任务将化工单元操作分成不同的典型工作任务,同时将典型工作任务整合成7个项目,每一模块对应一个学习任务。采用行动导向方式组织教学内容,编制学习任务任务书、工作页、指导书。在具体的教学任务设计中,最初是学习职业经验性知识,最终是基于经验的综合能力的培养。关于理论知识及拓展知识的学习,先以工作任务按行动导向的方法组织经验性知识和陈述性知识,并融合必要的理解性知识。 课程知识目标:化工单元操作的任务和作用;掌握化工单元操作的基本原理;化工单元操作的计算方法;化工单元操作典型的化工设备及相关的化工工程实用知识;化工单元操作基本原理在实际化工生产中的应用。 职业能力目标:能够用工程和经济观点处理遇到的各种化工单元操作的问题;会筛选恰当的单元操作去完成给定的生产任务;在设计设备计算工作中能寻求出所需的经验数据以及适宜的公式;能管理设备的正常运转,找出故障的原因并及时排除;应具有强化设备与初步创新的能力。方法能力:培养学生谦虚、好学的品质,能利用各种信息媒体,获取新知识、新技术;培养学生勤于思考、做事认真的良好作风,能立足专业,规划未来的职业生涯;培养学生分析、解决实际问题的能力。 社会能力:具有团结协作意识、竞争意识和良好的沟通能力;具有吃苦耐劳的敬业精神;具有良好的职业道德和公共道德。 通过工作过程系统化的课程学习,学生在个人实践经验的基础上,完成从初学者到岗

最新-地理信息系统概论第三版名词解释(黄杏元) 精品

地理信息系统名词解释 数据数据是通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号,包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。 数据结构即指数据组织的形式,是适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构。对空间数据则是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。 数据模型:是表达现实世界的规格化说明,在数据库中用形式化的方法描述数据的逻辑结构和操作。 空间数据模型:就是对空间实体及其联系进行描述和表达的数学手段,使之能反映实体的某些结构特性和行为功能。一般而言,GIS空间数据模型由概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型三个有机联系的层次所组成。 关系数据模型用表格数据表示实体和实体之间关系的数据模型,表为二维表,满足一定的条件。 数据处理即对数据进行运算、排序、转换、分类、增强等,其目的就是为了得到数据中包含的信息。地理数据是以地球表面空间位置为参照,描述自然、社会和人文景观的数据,主要包括数字、文字、图形、图像和表格等形式。 地理信息(2005) 地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理意义,是指表征与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形的总称。地理信息具有空间、属性、时态三种特征。 地理信息流即地理信息从现实世界到概念世界,再到数字世界(GIS),最后到应用领域。 地球信息科学(2004) 与地理信息系统相比,它更加侧重于将地理信息视作为一门科学,而不仅仅是一个技术实现,主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时,还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。(邬伦,《地理信息系统原理、方法和应用》) 地理信息系统(2004,2018,2018) GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计支持空间数据采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。——美国联邦数字地图协调委员会(FICCDC) 专题地理信息系统(Subject GIS)是具有有限目标和专业特点的地理信息系统。为特定的专门的目的服务,如水资源管理信息系统、矿产资源信息系统、农作物估产信息系统、草场资源管理信息系统、水土流失信息系统、环境管理信息系统等。 区域地理信息系统(Regional GIS)主要以区域综合研究和全面信息服务为目标。如国家级、地区级、市级或县级等。 信息系统:是具有数据采集、管理、分析和表达能力的系统,它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用信息。

阅读与写作课程教学设计方案(春启用)

《阅读与写作》课程教案设计方案(06春启用) “阅读与写作”是教育部“中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育试点”小学师资教育专业(专科)的必修课程。为保证该试点工程的顺利实施和课程的教案质量,依据本专业的实施方案制定本课程的教案设计与实践教案改革方案。一、课程简况 1.课程的性质和特点 “阅读与写作”课程是教育部“中央电大人才培养模式改革和开放教育试点”工程小学教师进修高等师范专科小学教育专业必修的专业基础课,是培养学生具有一定的文章阅读与写作理论水平和较高的鉴赏与写作能力的课程,具有较强的基础性、综合性和实践性特点。 本课程拟通过13章69节构成。其中导论部分的教案要求是:了解学习文章阅读与写作的重要意义和相互关系,课程的基本内容和学习方法,理解文章阅读与写作活动的各自特点及对人的素质修养的全面要求。课程内容要点是明确学习文章阅读与写作的重要意义,即,阅读与写作是信息传播的重要方式、社会交际的基本手段和语文教案的主体内容;阅读与写作是语文学习的一体两面;使学生懂得课程的结构体系与学习方法,把阅读论与写作论作为有机整体融通起来;正确把握理论、阅读与写作三者的互动关系。文章阅读论侧重文学作品,文章写作论侧重一般文章。课程的重点与难点是:使学生懂得学习文章阅读论与写作论的意义与方法;掌握文章阅读与写作对人的思维方式、心理结构、审美意识、语文素养、知识技能、文化积淀等方面素质的要求。 本课程的教案建议是:正确认识文章阅读与写作的融通性和一体性,以及其在信息传播中的重要地位;通过对经典语文篇章的阅读,让学生充分认识人的多方面素养对文章阅读与写作的意义。 本课程的文字教材分为“阅读论”和“写作论”两编。 阅读论分为“文章阅读的理论和方法”,“诗词、散文鉴赏”,“小说、戏剧文学鉴赏”,“童话、寓言和历史故事鉴赏”,“科学论文的阅读”和“阅读教案论”等6章。其教案要求是:了解中西方文章阅读的不同传统和各自的长处,诗词的文体特征和创作要领,小说的文体特征和构思要领,童话、寓言的文体特征和构1 / 13 思要领,阅读教案的目标和模式;理解文章阅读的实质含义和重要功能;掌握文章阅读方法的基本功能、主要局限及其独特视野,散文的文体特征和写作要求,诗词和散文的艺术鉴赏方法和文言文阅读的一般要领,话剧、戏曲剧本的文体特征和创作要求,小说和戏剧的艺术鉴赏方法,童话、寓言和历史故事的艺术鉴赏方法,科学论文的阅读理论和方法以及阅读教案的方法等。 写作论分为“文章写作过程”,“记叙类文体写作”,“议论类文体写作”,“说明类文体写作”,“教案应用文写作”,“电脑写作”和“作文教案论”等7章。 2.课程教案要求 了解文章写作过程的基本阶段、主要内容,记叙类文体的主要特征及一般写作要求,说明类文体的文体特征和一般写作要求,议论类文体的基本特征和写作要求,应用类文体的基本特征和一般写作要求,电脑写作的独特语言风格和电脑写作的新方式和新思维;理解文章写作构思的步骤、方法和一般规律;掌握文脉贯通、文章起草和文面规范的方法,文章修改的程序和基本方法,消息、文艺通讯、人

(完整版)地理信息系统概论

1.数据:是通过数字化并记录下来可以被识别的符号,用以定性或定量地描述事物的特征和状况。 包括数字、文字、符号、图像、声音。数据 本身并没有意义。 2.信息:狭义:两次不定性之差,即指人们获得信息前后对事物认识的差别。 广义:信息是指主体与外部客体之间相 互联系的一种形式,是主体和客体之间 的一切有用的消息或知识,是表征事物 特征的一种普遍形式。 GIS中的信息即是广义的信息概念,它 不随数据形式的改变而改变。 3.数据与信息的关系:数据的信息的表达形式, 是信息的载体;而信息则是数据中蕴含的事物的含义,是数据的内容。数据只有通过解释才有意义,才成为信息。 4.数据处理:是指对数据进行收集、筛选、排 序、归并、转换、存储、检索、计算,以及分析、模拟和预测等操作。 数据处理的目的在于:1)把数据转换成便于观察、分析、传输或进一步处理的形式。 2)把数据加工成对正确管理和决策有用的数据。 3)把数据编辑后存储起来,以供后续使用。 5.信息的特点:1)信息的客观性。2)信息的适用性。3)信息的传输性。4)信息的共享性。 6.地理信息:是地理数据所蕴含和表达的地理含义。 7.地理数据:是与地理环境要素有关的物质的 数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。 8.地理信息的特征:1)空间特征。2)属性特征。3)时序特征。 9.地理信息系统(GIS):地理信息系统是由计 算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。 10.地理信息系统的基本概念: 1)地理信息系统首先是一种计算机系统 2)地理信息系统的操作对象:地理数据或空间数据(spatial data) 3)地理信息系统的技术优势:在于它的空间数据结构和有效的数据集成、独特的地理 空间分析功能力、快速的空间定位搜索和 复杂的空间查询功能、强大的图形生成和 可视化表达手段,以及地理过程的演化模 拟和空间决策支持功能等。 4)地理信息系统的相关学科:它与地理学和测绘学有着密切的关系。 11.地理信息系统的特点:地理信息系统是隶属 于信息系统中的一类,属于空间信息系 统。与非空间信息系统(如管理信息系统) 的主要区别在于它能够处理空间定位数 据。 12.地理信息系统的分类: 按研究范围分:全球系统、区域系统、国家系统 按研究内容分:专题系统、综合系统 按其使用的数据模型分:矢量系统、栅格系统、矢栅混合系统 13.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、应用模型。 14.地理信息系统的基本功能:1)数据采集与 编辑。2)数据存储与管理。 3)数据处理和变换。(数据变换、数据重构、数据抽取) 4)空间分析和统计。(叠合分析、缓冲区分析、数字地 形分析) 5)产品制作与演示。6)二次开发和编辑。 应用功能:1)资源管理。2)区域规划。3)国土监测。4)辅助决策。 15.地理空间:一般指上至大气电离层,下至地 壳与地幔交界的莫霍面之间的空间区域。 16.平面控制网:用以确定物体在地球上的平面 位置,通常是地理经纬度坐标。 17.大地水准面:是假设静止的平均海水面穿过 大陆、岛屿形成包围整个地球的闭合曲面 (一级逼近) 18旋转椭球体:是一个椭圆围绕其短轴旋转形成的形体,其赤道半径a大于极半径b(二 级逼近) 19参考椭球体(三级逼近,对局部地区而言)20.我国不同时期采用的旋转椭球体:

教育学课程教学设计方案

教育学课程教学设计方案 中央电大教学管理科 一、课程基本说明 1.课程的性质与教学目标 教育学课程是中央广播电视大学公共事业管理(教育)专业(专科)与小学教育专业(专科)的一门必修的专业基础课程。本课程的教育目标是:通过本课程的学习,使学生树立正确的教育观、教学观、学生观,掌握教育领域中的一些基本概念和命题,具备基本的教育理论素养,能初步运用教育理论观察、分析中小学教育现象和问题,并初步训练学生具有从事教育教学工作的基本实践能力。 2.课程的学时、学分、开设情况 “教育学”课程1999年秋开设,3学分,54学时。 由于“教育学”开设在我国颁布实施《基础教育课程改革纲要(试行)》(2001)之前,因此有关新课程改革的内容以及许多随之出现的新的教育观、学生观、评价观等都未能进入中央电大现行使用的教材内容中。在新的教育学课程改造完成之前,建议各地从事教育学教学工作的教师,在教学中注意两点: (1)要注意更新陈旧过时的教学内容,补充新的教育理论与教育方法。如补充基础教育课程改革的内容,增加党的十六大报告中关于教育方针的新定义等。 (2)在教学中,注意以新的教育理念为指导,采用新的教育教学方法。引导学生采用自主、探索、合作与研究式学习方式等。 3.课程的基本特点 在教育管理及小学教育专业课程体系中,教育学课程同时也是学生将来从事教育工作的一门教育专业入门课程,具有基础性、理论性与实践性的特点。在与其他教育课程的衔接与配合上,教育学课程要根据它自身的特点以及在专业课程体系中的地位,一方面侧重于一般教育观念和原理的教学,使学生形成一定的系统知识结构,能从宏观上、整体上把握教育的概貌;另一方面,还有注意对学生教育教学及教育教学组织管理能力的培养;同时还要注意激发学生教书育人的热情,培养学生从事教师职业的专业精神和情感等。总之,通过教育学课程的学习为其他后续教育类课程的学习打好基础。 二、课程的内容体系及教学要求 (一)课程的基本内容

南京大学815地理信息系统概论真题2014

2014 一. 填空题(1分*70) 1.地理信息系统简称( ),英文全称通常为( )。 2.一个地理信息系统的基本构成包括以下5个主要部分,按照重要性由小到大排列,依次是:( ),( ),( ),( ),( ) 3.地理信息的特征可以归纳为以下三点:( )特征、( )特征、( )特征。 4.地理信息系统主要的数据输入设备有:( )仪、( )仪、( )设备。 5.GIS的矢量数据用x,y坐标和( )、( )、( )等简单几何对象来表示空间要素。地理信息系统最主要的两种数据结构是( )数据结构和( )数据结构。 6.地图投影是将空间位置从( )坐标转成( )坐标的方法,通常可以分为等( )投影、等()投影和等()投影等。标准线指的是投影面与()的交线。对于圆柱和圆锥投影,相切时有( )条标准线,而相割时有()条标准线。如果标准线沿纬线方向则称为(),如果沿经线方向则称为()。标准线上没有()。距离标准线越远,投影变形程度越()。 7.空间数据按照几何特征来分类,可以分为:( )、( )、( )、( )和( )等。 8.()数据模型用两个独立的系统分别存储空间和属性数据,即用()存储空间数据,用( )存储属性数据。该数据模型一般用()对两种数据进行连接。()数据模型把空间数据和属性数据存储在一个系统中。 9.( )数据模型用规则的格网来覆盖整个空问。格网中的各个数据单元的值可以是( )型的,也可以是( )型的。前者数值不带小数位,可以表示类别数据。后者数值带小数位。 10.栅格数据结构是指栅格数据的存储方法或格式。最常见的栅格数据结构有:( )编码、( )编码和()编码。 编码和((46-)编码。 11.( )变换就是利用一系列控制点和转换方程式在投影坐标上配准效字化地图、卫星图像或航空照片的过程。GIS中通常包括的变换有:( )变换:允许旋转图形,保持形状和大小不变;( )变换:允许旋转和缩放,保持形状不变;( )变换,允许旋转、平移、缩放、斜,但保持线的平行性不变。

地理信息系统考试复习资料复习课程

地理信息系统考试复 习资料

地理信息系统考试复习 第一章 1、地理信息系统概念:是指由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。 2、数据:是通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号,不仅数字是数据,而且文字、符号和图像也是数据,数据本身并没有意义。 3、信息:是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征,以便向人们(或系统)提供关于现实世界新的事实知识,作为生产、管理、经营、分析和决策的依据。 4、信息与数据的关系: (1)信息与数据是不可分离的; (2)信息来源于数据;数据是载体,信息是内涵,是形与质的关系。 (3)数据的形式多样,但其中包含的信息内容不变; (4)信息可以离开信息系统而独立存在,也可以离开信息系统的各个组成和阶段而独立存在;而数据的格式往往与计算机系统有关,并随载荷它的物理设备的形式而改变; (5)数据是原始事实,而信息是数据处理的结果; (6)不同知识、经验的人,对于同一数据的理解,可得到不同信息。 5、地理信息特点: (1)地域性(空间特征),(2)多维结构性(属性特征),(3)动态性(时序特征),

(4)客观性,(5)适用性,(6)传输性,(7)共享性。 6、地理信息系统分类: 按其研究内容可以分为三大类: (1)专题地理信息系统:是具有有限目标和专业特点的地理信息系统。(2)综合地理信息系统:主要以综合研究和全面信息服务为目标。 (3)地理信息系统工具:它是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理 信息系统基本功能的软件包。如:ARCGIS、Mapinfo、 CityStar、Geostar、MAPGIS等。 7、地理信息系统与其他系统的区别与联系: 关系:见地理信息分类图(教材P6); 区别: A、GIS有别于DBMS(数据库管理系统): GIS具有以某种选定的方式对空间数据进行解释和判断的能力,而不是简单的数据管理,这种能力使用户能得到关于数据的知识,因此,GIS是能对空间数据进行分析的DBMS, GIS必须包含DBMS。 B、GIS有别于MIS(管理信息系统): 1) GIS对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用,GIS的软硬件设备要复杂、系统功能要强; 2) MIS侧重于非图形数据(属性数据)的优化存储与查询,即使存储了图形,也是以文件形式管理,图形要素不能分解、查询、没有拓扑关系。管理地图和地理信息的MIS不一定就是GIS,MIS在概念上更接近DBMS。

地理信息系统概论课后习题全部答案黄杏元著

地理信息系统课后习题第一章 1、什么是地理信息系统(GIS)?它与一般计算机应用系统有哪些异同点?答:地理信息系统:是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。 GIS 脱胎于地图学,是计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学等众多学科交叉融合而成的新兴学科。但是,地理信息系统与这学科和系统之间既有联系又有区别: (1) GIS 与机助制图系统机助制图是地理信息系统得主要技术基础,它涉及GIS 中的空间数据采集、表示、处理、可视化甚至空间数据的管理。地理信息系统和数字制图系统的主要区别在于空间分析方面。一个功能完善的地理信息系统可以包含数字制图系统的所有功能,此外它还应具有丰富的空间分析功能。 (2) GIS 与 DBMS(数据库管理系统) GIS 除需要功能强大的空间数据的管理功能之外,还需要具有图形数据的采集、空间数据的可视化和空间分析等功能。因此,GIS 在硬件和软件方面均比一般事务数据库更加复杂,在功能上也比后者要多地多。 (3) GIS 与 CAD 系统二者虽然都有参考系统,都能描述图形,但 CAD 系统只处理规则的几何图形、属性库功能弱,更缺乏分析和判断能力。 (4)GIS 与遥感图像处理的系统遥感图像处理的系统是专门用于对遥感图像

数据处理进行分析处理的软件。它主要强调对遥感栅格数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取。这种系统一般缺少实体的空间关系描述,难以进行某一实体的属性查询和空间关系查询以及网络分析等功能。 2、地理信息系统有哪几个主要部分组成?它的基本功能有哪些?试举目前广泛应用的两个基础地理信息系统软件为例,列出它们的功能分类表,并比较异同点? (1)系统硬件:包括各种硬件设备,是系统功能实现的物质基础; (2)系统软件:支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统;(3)空间数据:系统分析与处理的对象,构成系统的应用基础; (4)应用人员:GIS 服务的对象,分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户; (5)应用模型:解决某一专门应用的应用模型,是 GIS 技术产生社会经济效益的关键所在。 3、试说明地理信息系统的基本分析功能与应用模型之间的区别和联系是什么?答:地理信息系统分析功能是基于现有数据按照一定规律或者参数进行计算得出的结构,这些规律和参数就可以构成一个应用模型,比如降雨量计算模型和风力强度计算模型等。但应用模型很多是专业领域的模型,其表现可以是参数表格也可以是图标或计算公式,不利于地理信息这种要与地理坐标想联系,并且需要特殊的可视化效果的信息分析与表达。因此要构建适合于地理信息分析和表达的应用模型就要吧如气象农业等行业应用模型转变或者结合地理信息做成与空间信息想连接的模型应用于分析。 4、根据你的了解,阐述地理信息系统的相关学科及关联技术,并就地理信息系

相关文档
最新文档