地理信息系统课程教学与实践

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1、地理信息系统课程教学与实践地理信息系统（GeographicalInformationSystem，GIS）是以采集、存贮、管理、分析和描述整个或部分地球表面与空间地理分布有关的数据的空间信息系统。它是集计算机科学、地理科学、测绘学、遥感学、环境科学、空间科学、城市科学和管理科学等学科为一体的新兴边缘学科[1]。随着地理信息系统在各行各业的普及，地理信息系统方面的人才需求在不断增长，顺应这一趋势，许多大专院校开始培养地理信息系统专业人才。据不完全统计，目前全国有100多所高校开设了地理信息系统专业，培养地理信息系统专业人才，同时还有许多相关专业

2、也开设了有关地理信息系统的课程，地理信息系统的教学已成为各高等院校相关专业的重要专业课之一。本文针对地理信息系统专业“地理信息系统”课程的教学与实践，就“地理信息系统”课程的理论与实验教学、教学方式等进行探讨。1“地理信息系统”课程开设要求地理信息系统（GIS）是多种学科交叉的产物[2]。因此，开设“地理信息系统”课程前，首先要求学生已学习过一些相关课程，具备一定的背景知识，有着扎实的理论基础。具体来讲，这些课程包括：测量学、地图学、摄影测量与遥感、地理学概论、计算机文化基础、计算机程序设计、数据库理论等。对于GIS专业的学生来说，为了使学生及

3、早了解本专业，为以后自己的专业发展作好规划，“地理信息系统”课程应该安排在大二第二学期进行。其次，实践应用性强是GIS课程的特点，故本课程的实验教学就显得尤为重要，实验课程的学习和基础理论知识的学习在课时安排上基本上不能低于1：1。最后，GIS的理论与GIS技术的发展十分迅速，GIS课程内容也会随着学科的发展进行一些调整或者补充，对教学方法和教学手段也提出了更高要求。2课程内容体系构建2001年8月教育部“关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见”中要求：高等学校要重视本科教学的实验环节，要根据科技进步的要求，注重更新实验教学内容，提

4、倡实验教学。本课程的学时安排为80学时，课程教学分为理论教学和实验教学两大部分。理论教学和实验教学的比例为1：1，即理论教学40学时，实验教学40学时。理论教学作者简介：尚颖娟（1981-），女，宁夏盐池人，助教，主要从事地理信息系统和GPS的教学研究工作。“地理信息系统”课程综合性较强，知识点多，具有学科与技术的统一性、发展与内容更新的快速性、多学科集成（地理学、地图学、测绘学、遥感科学、计算机科学、数据库、信息科学等）、渗透性和空间抽象性强，研究对象的空间尺度变化大，应用范围广等特点[3]。各个学科专业都会从不同角度理解和认识地理信息系统，

5、对地理信息系统课程的教学内容和侧重点各有不同。根据我校学生开设专业课的情况，理论教学内容安排如下。表1理论教学安排Table1CourseScheduleofTheoryTeaching序号课程体系学时分配教学内容第一章绪论3GIS的基本概念、组成、发展、基本功能、应用,与相关学科关系。第二章空间数据结构和空间数据库9矢量数据结构、栅格数据结构及编码方法，矢量栅格数据结构比较，三维数据结构，GIS数据模型，空间数据库的设计等。第三章空间数据的采集和质量控制5空间数据的地理参照系和控制基础，几何数据采集（地图扫描矢量化），属性数据采集，空间数据标

6、准等。第四章空间数据的处理8图形编辑及拓扑生成，图幅接边，坐标变换，空间数据的结构转换等。第五章空间查询与空间分析8空间查询，空间索引，统计分析，缓冲区分析，叠置分析，数字高程模型，泰森多边形分析，网络分析，空间分析模型等。第六章空间信息的可视化5空间信息可视化的形式，地图语言与符号库，电子地图，专题地图概念及分类等。第七章GIS发展热点23S集成，三维GIS，WebGIS等。实验教学实验课教学的具体实验内容和课时安排如表2所示。实验课教学时间安排应以课程中的有关内容为主线，与课堂教学穿插进行。这样可以使学生加深理解课堂教学中学到的有关GIS的

7、基本理论、基本知识和基本技术方法，并熟悉流行GIS工具软件的使用与操作，从而使学生及时形成对书本知识和课堂讲授内容的感性理解。具体安排如下：在绪论这一章里，安排实验项目“GIS演示与操作”，使学生了解GIS软件，理解地理信息系统的构成；在空间数据结构和空间数据库这一章里，安排实验项目“ARC/INFO的图层和shapefile的数据文件结构”，使学生理解矢量数据结构，熟悉Coverage数据结构和shapefile的数据结构；在空间数据的采集和控制这一章里，安排实验项目“地图数字化及编辑修改”和“GIS空间数据库的建立”，使学生理解地图扫描矢量

8、化的原理、属性数据的采集，掌握屏幕跟踪数字化的内容和过程，以及如何建立属性数据库；在空间数据的处理这一章里，安排实验项目“空间数据拓扑关系的建立”和“