课程简介（中文）：

该课程注重地理信息系统的基础理论，全面系统讲述地理信息系统的技术体系，重点突出地理信息系统的基础理论、技术与应用。

该课程力求将地理空间基础理论、地理信息系统技术方法和地理信息系统的实践融为一体，使学生在学习地理信息系统技术方法的同时，掌握与地理信息系统的技术实现和方法应用有关的基础理论，从而使学生能够真正领会和把握作为现代高科技的地理信息系统的科学性、技术性和实践性。

该课程共分七部分：第一部分重点介绍地理信息系统的概念、功能及其历史与现状；第二部分介绍了与地理信息系统有关的地图学的有关知识。第三部分阐述有关地理空间与空间数据及其模型结构、质量、元数据等内容和理论问题；第四部分介绍了空间数据处理的有关内容及其方法；第五部分空间信息模型分析，阐述了空间建模理论，分析空间模型结构及其实现问题；第六部分论述地理信息系统空间数据表现与地图制图；第七部分结合实例介绍地理信息系统开发及其应用。

课程简介（英文）：

Introduction:

GIS basic theories and technologies were taught in this lesson. Application of GIS were stood out.     In order to make students to grasp technologies and relational theories of GIS best, basic theories of geographical space, GIS methods and applications of GIS were united. This lesson was divided into seven parts. It’s concepts, functions, history and actuality were introduced in the first part. The second part mainly taught students relational knowledge of cartology. Geographical space, spatial data, structures and quality of model and metadata were discussed in the third part. The fourth part taught students how to deal with spatial data. The fifth part introduced knowledge about spatial model. How to express spatial data of GIS were taught in the sixth part. In the last part, examples of GIS applications were discussed.

教学目标：

《地理信息系统与应用》课程是本学科硕士研究生的专业学位课程，通过课程的学习，使学生掌握地理信息系统的基本概念、空间数据的采集、处理与组织、GIS空间分析的原理方法、GIS设计的技术方法等内容，并掌握常用GIS软件的操作，为进一步的交通信息处理研究等打下基础。本课程是一门理论性和实践都很强的学科，要求学生在掌握基本理论与方法的同时，加强实验和实践。

课程内容：

（一）课程安排(36学时)

第一章 地理信息系统概论（2学时）

第一节 地理信息系统的基本概念

第二节 地理信息系统及其类型

第三节 地理信息系统的功能概述

第四节 地理信息系统的研究内容

第五节 地理信息系统的发展简史

第二章 从现实世界到比特世界（1学时）

第一节 对现实世界的地理认知

第二节 现实世界的抽象

第三节 比特世界

第三章 空间参照系统和地图投影（2学时）

第一节 地球椭球体基本要素

第二节 坐标系

第三节 地图投影的基本问题

第四节 高斯-克吕格投影

第五节 地形图的分幅和编号

第四章 GIS中的数据（3学时）

第一节 数据涵义与数据类型

第二节 数据的测量尺度

第三节 地理信息系统的数据质量

第四节 空间数据的元数据

第五章 空间数据获取与处理（3学时）

第一节 地图数字化

第二节 空间数据录入后的处理

第六章 空间数据管理（3学时）

第一节 空间数据库

第二节 栅格数据结构及其编码

第三节 矢量数据结构及其编码

第四节 矢栅结构的比较及其转换

第五节 空间索引机制

第六节 空间信息查询

第七章 空间数据模型（4学时）

第一节 空间数据模型的基本问题

第二节 场模型

第三节 要素模型

第四节 基于要素的空间关系分析

第五节 网络结构模型

第六节 时空模型

第七节 三维模型

第八章 数字地形模型与地形分析（3学时）

第一节 概述

第二节 DEM的主要表示模型

第三节 DEM模型之间的相互转换

第四节 DEM的建立

第九章 空间分析（6学时）

第一节 空间查询与量算

第二节 空间变换

第三节 再分类

第四节 缓冲区分析

第五节 叠加分析

第六节 网络分析

第七节 空间插值

第八节 空间统计分类分析

第十章 空间建模与空间决策支持（3学时）

第一节 空间分析过程及其模型

第二节 空间决策支持模型

第三节 专家系统

第四节 数据仓库与空间数据挖掘

第五节 GIS空间分析与空间动态建模

第六节 空间相互作用与位置----分配模型

第十一章 空间数据表现与地图制图（2学时）

第一节 概述

第二节 地图的符号

第三节 专题信息表现

第四节 专题地图设计

第五节 制图综合

第六节 地理信息系统的可视化

第十二章 地理信息系统的应用（4学时）

第一节 3S技术集成

第二节 网络GIS

第三节 地理信息系统应用项目组织与管理

第三节 地理信息系统软件工程技术

第四节 地理信息系统应用实例

教学要求：

主要包括：地理信息系统的基本概念、原理；地理空间数据概念；如何实施一项地理信息工程；如何获取空间地理数据；如何保障空间数据的可用性；如何获得属性数据；如何管理空间和相应的属性数据，建立空间数据库；如何进行与地学等学科专业有关的空间分析；如何评价空间分析结果等内容。

预修课程：

数据库基础，软件开发基础、交通运输系统基础

适用于何方向：

主要适用于“交通信息工程与控制”方向

考核方式：

采用闭卷，以笔试为主、结合平时、实验成绩进行考核。

本门课程的教材与参考书目：

教材：《地理信息系统：原理、方法和应用》科学出版社，2001，邬伦

实验用书：《地理空间信息技术应用高级实验教程》北京交通大学出版社，2014，谭衢霖

参考书目：

《空间分析与建模》清华大学出版社，2013，杨慧

《空间数据分析教程》科学出版社，2010，王劲峰