計量地理與地理信息系統(tǒng)自考大綱湖南省高等教育自學(xué)考試課程大綱

來源：好上學(xué) ??時間：2025-04-02

　　湖南省高等教育自學(xué)考試課程考試大綱

　　計量地理與地理信息系統(tǒng)

　　(課程代碼：02103)

　　湖南省教育考試院組編

　　2016 年 12 月

　　第一部分課程性質(zhì)與目標(biāo)

　　一、課程性質(zhì)與特點

　　計量地理與地理信息系統(tǒng)是高等教育自學(xué)考試地理教育(本科)專業(yè)的專業(yè) 選考課程。它是一門介于地球科學(xué)與信息科學(xué)之間的交叉學(xué)科，是近年來迅速發(fā) 展起來的一門新興技術(shù)學(xué)科。它將地學(xué)空間數(shù)據(jù)與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，通過系統(tǒng) 建立、操作與模型分析，產(chǎn)生對資源、環(huán)境、區(qū)域規(guī)劃、管理決策、災(zāi)害防治等方面的有用信息，已成為現(xiàn)代地學(xué)發(fā)展的強(qiáng)有力技術(shù)工具和定量化的重要途徑之一。因此，計量地理與地理信息系統(tǒng)在地理學(xué)中具有重要的作用，是地理學(xué)發(fā)展的一個重要方向。

　　在學(xué)習(xí)地理信息系統(tǒng)的過程中，要涉及到地理學(xué)、地圖學(xué)、高等數(shù)學(xué)、計算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)工程等課程的基本知識與基本理論，使這些先行課的知識得到了復(fù) 習(xí)鞏固和運用。學(xué)好了地理信息系統(tǒng)，也為深入學(xué)習(xí)區(qū)域規(guī)劃、地理教育學(xué)及地理信息系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計等應(yīng)用地理學(xué)方面的課程奠定了基礎(chǔ)。因此，本課程在地理專業(yè)所設(shè)置的課程體系中起著重要的作用。

　　二、課程目標(biāo)與基本要求

　　通過本課程的學(xué)習(xí)，考生應(yīng)全面認(rèn)識和掌握自然環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、社會環(huán)境和經(jīng)濟(jì)環(huán)境等方面的數(shù)據(jù)采集、圖形及圖象的編輯能力，初步掌握應(yīng)用和處理空間數(shù)據(jù)的能力，了解地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫的管理和成果的輸出等方面的內(nèi)容; 讓考生熟悉和掌握地理信息系統(tǒng)研究的內(nèi)容、程序和方法，初步了解地理信息系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計的基本方法，為將來從事地理教育、國情教育、國土資源管理、國土整治與規(guī)劃及各類地理信息系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計等方面的工作和深入學(xué)習(xí)與研究各類地理問題打下堅實的基礎(chǔ)。

　　根據(jù)本課程的學(xué)科特點和教學(xué)內(nèi)容體系，具體來說，在理論知識方面要達(dá)到以下目標(biāo)：(1)記憶：準(zhǔn)確再認(rèn)和再現(xiàn)地理信息系統(tǒng)的重要概念、特征、類型、數(shù)據(jù)和方法;(2)理解與推理判斷：在正確理解地理信息系統(tǒng)基本概念的基礎(chǔ)上，能通過推理判斷理解空間數(shù)據(jù)的采集與分析處理方法及相關(guān)應(yīng)用分析模型的原理與用途;(3)自學(xué)能力：能通過查閱文獻(xiàn)和利用 internet 等手段，獨立地獲取地理信息系統(tǒng)的相關(guān)知識。在能力和技能方面要達(dá)到以下目標(biāo)： (1)地理空間信息的采集能力：能運用相關(guān)的地理信息系統(tǒng)工具軟件與設(shè)備將各類空間數(shù)據(jù)輸入到計算機(jī);(2)計算機(jī)輔助制圖能力：能運用相關(guān)的地理信息系統(tǒng)工具軟件處理各類空間數(shù)據(jù)，并能編繪各類相關(guān)地學(xué)圖件，了解相關(guān)成果的輸出方法和設(shè)備等;

　　(3)應(yīng)用和創(chuàng)新：能將地理信息系統(tǒng)的基本概念與相關(guān)方法和理論運用到實際中，

　　處理有關(guān)的資源、環(huán)境、人口、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)問題，初步具備獨立地分析與處理問題的能力，具有一定的科學(xué)研究能力，積極發(fā)展創(chuàng)造性思維能力。

　　三、與本專業(yè)其他課程的關(guān)系

　　本課程以地理學(xué)、地圖學(xué)作為理論基礎(chǔ)，以遙感、測繪等為信息源，利用計算機(jī)技術(shù)、空間技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)為手段的一門綜合性的交叉學(xué)科。它必須以地理學(xué)、地圖學(xué)、遙感技術(shù)、計算機(jī)科學(xué)、測量學(xué)等為先修課程。

　　第二部分考核內(nèi)容與考核目標(biāo)

　　第一章導(dǎo)論

　　一、學(xué)習(xí)目的與要求

　　掌握數(shù)據(jù)與信息、地理信息與地理信息系統(tǒng)的概念。掌握地理信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成和基本功能。了解地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用功能。了解地理信息系統(tǒng)的發(fā)展概況和基礎(chǔ)理論。

　　二、考核知識點與考核目標(biāo)

　　(一)地理信息系統(tǒng)及其相關(guān)的概念(次重點)

　　識記：信息;信息的特點;數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)的特點;地理信息;地理數(shù)據(jù);信息系統(tǒng);信息系統(tǒng)的分類

　　理解：信息與數(shù)據(jù)的聯(lián)系與區(qū)別;地理信息的特點;地理信息系統(tǒng);地理信息系統(tǒng)類型

　　應(yīng)用：地理信息系統(tǒng)特點

　　(二)信息系統(tǒng)的構(gòu)成與功能(重點)

　　識記：系統(tǒng)硬件按設(shè)備功能分類;計算機(jī)主機(jī);網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;數(shù)據(jù)輸入設(shè)備; 數(shù)據(jù)存儲設(shè)備;數(shù)據(jù)輸出設(shè)備

　　理解：地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成;地理信息系統(tǒng)的功能

　　應(yīng)用：地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域

　　(三)地理信息系統(tǒng)的國內(nèi)國際發(fā)展概況(一般)

　　識記：計算機(jī)圖形學(xué);加拿大地理信息系統(tǒng)

　　理解：開拓期發(fā)展特點;鞏固期發(fā)展特點;突破期發(fā)展特點;應(yīng)用普及期發(fā) 展特點

　　應(yīng)用：國內(nèi)發(fā)展概況;國外發(fā)展概況

　　第二章地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

　　一、學(xué)習(xí)目的與要求

　　掌握地理空間的概念及空間實體的表達(dá)，空間數(shù)據(jù)的集本特征，矢量數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)和柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，空間數(shù)據(jù)的分類與編碼，柵格數(shù)據(jù)的圖形數(shù)字化方法。了解四叉樹結(jié)構(gòu)、矢量與柵格一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立的過程。

　　二、考核知識點與考核目標(biāo)

　　(一)地理空間及其表達(dá)(一般)

　　識記：地球空間的概念

　　理解：空間實體的表達(dá)

　　(二)地理空間數(shù)據(jù)及其特征(次重點)

　　識記：GIS 空間數(shù)據(jù)的分類;空間數(shù)據(jù)的基本特征

　　理解：空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系

　　應(yīng)用：空間數(shù)據(jù)的計算機(jī)表示

　　(三)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型(重點)

　　識記：矢量數(shù)據(jù)的特點;柵格數(shù)據(jù)的特點

　　理解：矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);柵格數(shù)據(jù)屬性的取值方法;曲面數(shù) 據(jù)結(jié)構(gòu)

　　應(yīng)用：矢量數(shù)據(jù)編碼;柵格數(shù)據(jù)編碼

　　(四)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立(重點)

　　識記：系統(tǒng)功能與數(shù)據(jù)間的關(guān)系

　　理解：空間數(shù)據(jù)的分類和編碼

　　應(yīng)用：矢量數(shù)據(jù)的輸入與編輯;柵格數(shù)據(jù)的輸入與編輯

　　第三章空間數(shù)據(jù)處理

　　一、學(xué)習(xí)目的與要求

　　掌握投影轉(zhuǎn)換的方法，區(qū)域數(shù)據(jù)的內(nèi)插方法，相鄰圖幅的識別方法;了解空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的意義，數(shù)據(jù)壓縮的概念以及壓縮比的計算，面域鄰接險段的刪除方法。

　　二、考核知識點與考核目標(biāo)

　　(一)空間數(shù)據(jù)的坐標(biāo)變換(一般)

　　識記：二次變換;仿射變換

　　理解：解析變換法;數(shù)值變換法;數(shù)值解析變換法

　　應(yīng)用：幾何糾正;投影變換

　　(二)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換(重點)

　　識記：平滑去噪;骨架法;剝皮法

　　理解：內(nèi)部點擴(kuò)散算法;邊界代數(shù)算法

　　應(yīng)用：矢量數(shù)據(jù)向柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換;柵格數(shù)據(jù)向矢量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換

　　(三)多源空間數(shù)據(jù)融合(重點)

　　識記：互操作;外部數(shù)據(jù)交換文件

　　理解：基于公共接口的數(shù)據(jù)融合;基于轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)融合;基于數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 的數(shù)據(jù)融合

　　應(yīng)用：遙感與 GIS 數(shù)據(jù)融合;不同格式數(shù)據(jù)的融合

　　(四)空間數(shù)據(jù)的壓縮與綜合(次重點)

　　識記：空間數(shù)據(jù)壓縮與綜合的意義;道格拉斯-佩克法;垂距法

　　理解：數(shù)據(jù)壓縮途徑

　　應(yīng)用：矢量數(shù)據(jù)壓縮;柵格數(shù)據(jù)壓縮;空間數(shù)據(jù)的重分類

　　(五)空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插方法(重點)

　　識記：空間數(shù)據(jù)內(nèi)插;逐點內(nèi)插法

　　理解：點內(nèi)插方法;區(qū)域內(nèi)插方法

　　應(yīng)用：點內(nèi)插實現(xiàn)過程;區(qū)域內(nèi)插過程

　　(六)空間拓?fù)潢P(guān)系的編輯(次重點)

　　理解：多邊形連接編輯;節(jié)點連接編輯

　　應(yīng)用：多邊形連接編輯過程;節(jié)點連接編輯過程

　　第四章地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫

　　一、學(xué)習(xí)目的與要求

　　掌握空間數(shù)據(jù)庫得概念，空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟和原則，空間數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn); 掌握三種傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的表示及檢索方法;掌握實體—聯(lián)系模型的概念和表示方法;掌握空間數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計的步驟。了解空間數(shù)據(jù)庫的相關(guān)設(shè)計、運行與維護(hù)，了解三種傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的不足。

　　二、考核知識點與考核目標(biāo)

　　(一)數(shù)據(jù)庫概述(一般)

　　識記：數(shù)據(jù)庫的定義;數(shù)據(jù)間的邏輯聯(lián)系

　　理解：數(shù)據(jù)組織方式;數(shù)據(jù)庫的主要特征;數(shù)據(jù)管理的發(fā)展

　　應(yīng)用：數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　(二)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型(次重點)

　　識記：層次模型;網(wǎng)絡(luò)模型

　　理解：關(guān)系模型

　　應(yīng)用：面向?qū)ο竽Ｐ?/p>

　　(三)GIS 中空間數(shù)據(jù)庫的組織方式(重點)

　　識記：空間數(shù)據(jù)庫概念

　　理解：空間數(shù)據(jù)庫特點

　　應(yīng)用：空間數(shù)據(jù)庫的組織方式;混合結(jié)構(gòu)模型;擴(kuò)展結(jié)構(gòu)模型;統(tǒng)一數(shù)據(jù) 模型;空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

　　(四)空間數(shù)據(jù)查詢(重點)

　　識記：空間查詢概念

　　理解：拓樸關(guān)系查詢;緩沖區(qū)查詢

　　應(yīng)用：空間定位查詢;空間關(guān)系查詢;SQL 查詢

　　第五章空間分析的原理與方法

　　一、學(xué)習(xí)目的與要求

　　掌握空間分析的概念與分類，空間疊合分析的概念與分類，空間緩沖區(qū)分析的概念、模型與方法，路徑分析的方法。了解數(shù)字地面模型的概念與常用的地形因子，網(wǎng)絡(luò)圖論與空間網(wǎng)絡(luò)，空間數(shù)據(jù)的集合分析與查詢。

　　二、考核知識點與考核目標(biāo)

　　(一)數(shù)字地面模型分析(次重點)

　　識記：坡度;坡向

　　理解：地形因子的計算;地形剖面線的計算;DEM 的通視計算

　　應(yīng)用：地形因子計算過程;剖面圖繪制過程

　　(二)空間疊合分析(重點)

　　識記：疊置分析方式

　　理解：點與多邊形的疊置;線與多邊形的疊置;面與多邊形的疊置

　　應(yīng)用：空間疊合分析的概念;基于矢量數(shù)據(jù)的空間疊合分析;基于柵格數(shù) 據(jù)的空間疊合分析

　　(三)空間緩沖區(qū)分析(重點)

　　識記：緩沖區(qū)

　　理解：點緩沖區(qū);線緩沖區(qū);多邊形緩沖區(qū)

　　應(yīng)用：緩沖區(qū)查詢與緩沖區(qū)分析的關(guān)系;緩沖區(qū)分析過程

　　(四)空間網(wǎng)絡(luò)分析(重點)

　　識記：最短路徑的 Dijkstra 算法

　　理解：路徑分析;資源分配

　　應(yīng)用：空間網(wǎng)絡(luò)的類型和構(gòu)成;空間網(wǎng)絡(luò)分析方法

　　第六章地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用模型

　　一、學(xué)習(xí)目的與要求

　　掌握適宜性分析模型。了解地理信息系統(tǒng)應(yīng)用模型的分類與構(gòu)建、發(fā)展預(yù)測模型。

　　二、考核知識點與考核目標(biāo)

　　識記：以實例說明地學(xué)模擬模型的建立方法;專家系統(tǒng)的概念

　　理解：GIS 應(yīng)用模型的類型;GIS 應(yīng)用模型的構(gòu)建方法

　　應(yīng)用：以實例說明適宜性分析模型的建立方法;以實例說明選址模型的建立方法

　　第七章地理信息系統(tǒng)的設(shè)計與評價

　　一、學(xué)習(xí)目的與要求

　　掌握系統(tǒng)設(shè)計的目的、生命周期設(shè)計法不同階段的主要內(nèi)容、地理信息標(biāo)準(zhǔn) 化的內(nèi)容;了解系統(tǒng)設(shè)計的模式、生命周期設(shè)計法與原型化設(shè)計法的優(yōu)缺點、制定地理信息標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)構(gòu)。

　　二、考核知識點與考核目標(biāo)

　　識記：地理信息的標(biāo)準(zhǔn)化;應(yīng)用型 GIS 的評價方法

　　理解：應(yīng)用型 GIS 及其層次分類;原型法方法的特點及其適用性

　　應(yīng)用：結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)開發(fā)方法的步驟及其各階段的任務(wù)

　　第八章地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的輸出設(shè)計

　　一、學(xué)習(xí)目的與要求

　　掌握地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的輸出形式、數(shù)字地圖的優(yōu)點。了解數(shù)字地球的一般概念。

　　二、考核知識點與考核目標(biāo)

　　(一)普通地圖的制作(一般)

　　識記：地圖符號及分類

　　理解：普通地圖符號繪制方法

　　應(yīng)用：普通地圖符號庫設(shè)計;普通地圖空間實體符號化過程

　　(二)專題圖的制作(重點)

　　識記：專題圖概念;專題圖類型

　　理解：專題圖設(shè)計

　　應(yīng)用：專題地圖的表示方法三維空間數(shù)據(jù)的可視化

　　(三)地圖整飾與輸出(次重點)

　　識記：地理坐標(biāo)系和設(shè)備坐標(biāo)系

　　理解：地圖注記;地圖整飾;地圖輸出

　　應(yīng)用：地圖輸出的組織形式

　　第三部分有關(guān)說明與實施要求

　　一、考核的能力層次表述

　　本大綱在考核目標(biāo)中，按照“識記”、“理解”、“應(yīng)用”三個能力層次規(guī) 定其應(yīng)達(dá)到的能力層次要求。各能力層次為遞進(jìn)等級關(guān)系，后者必須建立在前者的基礎(chǔ)上，其含義是：

　　識記：能知道有關(guān)的名詞、概念、知識的含義，并能正確認(rèn)識和表述，是低層次的要求。

　　理解：在識記的基礎(chǔ)上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有關(guān)概念、原理、方法的區(qū)別與聯(lián)系，是較高層次的要求。

　　應(yīng)用：在理解的基礎(chǔ)上，能運用基本概念、基本原理、基本方法聯(lián)系學(xué)過的多個知識點分析和解決有關(guān)的理論問題和實際問題，是最高層次的要求。

　　二、教材

　　1 .指定教材：

　　地理信息系統(tǒng)概論，黃杏元、馬勁松，高等教育出版社，2008 年第三版

　　2 .參考教材

　　(1)地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論，陳述彭，科學(xué)出版社，1999 年版

　　(2)地理信息系統(tǒng)實習(xí)教程，張超，高等教育出版社，1999 年版

　　(3)城市地理信息系統(tǒng)，張新長，科學(xué)出版社，2001 年版

　　(4)ArcGIS 10 地理信息系統(tǒng)教程—從初學(xué)到精通，牟乃夏，測繪出版社， 2012 年版

　　(5)地理信息系統(tǒng)——原理方法和應(yīng)用，鄔倫，科學(xué)出版社有限責(zé)任公司 , 2016 年版

　　三、自學(xué)方法指導(dǎo)

　　1 .在開始閱讀指定教材某一章之前，先翻閱大綱中有關(guān)這一章的考核知識點及對知識點的能力層次要求和考核目標(biāo)，以便在閱讀教材時做到心中有數(shù)，有的放矢。

　　2 .閱讀教材時，要逐段細(xì)讀，逐句推敲，集中精力，吃透每一個知識點，對基本概念必須深刻理解，對基本理論必須徹底弄清，對基本方法必須牢固掌握。

　　3.在自學(xué)過程中，既要思考問題，也要做好閱讀筆記，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，這可從中加深對問題的認(rèn)知、理解和記憶，以利于突出重點，并涵蓋整個內(nèi)容，可以不斷提高自學(xué)能力。

　　4 .完成書后作業(yè)和適當(dāng)?shù)妮o導(dǎo)練習(xí)是理解、消化和鞏固所學(xué)知識，培養(yǎng)分析問題、解決問題及提高能力的重要環(huán)節(jié)，在做練習(xí)之前，應(yīng)認(rèn)真閱讀教材，按考核目標(biāo)所要求的不同層次，掌握教材內(nèi)容，在練習(xí)過程中對所學(xué)知識進(jìn)行合理的回顧與發(fā)揮，注重理論聯(lián)系實際和具體問題具體分析，解題時應(yīng)注意培養(yǎng)邏輯性，針對問題圍繞相關(guān)知識點進(jìn)行層次(步驟)分明的論述或推導(dǎo)，明確各層次(步驟)間的邏輯關(guān)系。

　　四、對社會助學(xué)的要求

　　1 .應(yīng)熟知考試大綱對課程提出的總要求和各章的知識點。

　　2 .應(yīng)掌握各知識點要求達(dá)到的能力層次，并深刻理解對各知識點的考核目標(biāo)。

　　3 .輔導(dǎo)時，應(yīng)以考試大綱為依據(jù)，指定的教材為基礎(chǔ)，不要隨意增刪內(nèi)容，以免與大綱脫節(jié)。

　　4 .輔導(dǎo)時，應(yīng)對學(xué)習(xí)方法進(jìn)行指導(dǎo)，宜提倡“認(rèn)真閱讀教材，刻苦鉆研教材，主動爭取幫助，依靠自己學(xué)通”的方法。

　　5 .輔導(dǎo)時，要注意突出重點，對考生提出的問題，不要有問即答，要積極啟發(fā)引導(dǎo)。

　　6 .注意對考生能力的培養(yǎng)，特別是自學(xué)能力的培養(yǎng)，要引導(dǎo)考生逐步學(xué)會獨立學(xué)習(xí)，在自學(xué)過程中善于提出問題，分析問題，做出判斷，解決問題。

　　7 .要使考生了解試題的難易與能力層次高低兩者不完全是一回事，在各個能力層次中會存在著不同難度的試題。

　　8 .助學(xué)學(xué)時：本課程共 7 學(xué)分，建議總課時 126 學(xué)時，其中助學(xué)課時分配如下：

計量地理與地理信息系統(tǒng)自考大綱