土地信息系统教学大纲
课程名称:土地信息系统
英文名称:Land Information System
总学时(学分):56学时,3.5学分,其中讲授28学时,实验28学时
面向专业:土地资源管理
一、课程的性质、任务及内容
《土地信息系统》是一门集土地科学与信息科学为一体的交叉性学科,是基于地理信息系统(GIS)的土地管理方面的运用性学科,是近年来发展起来的一门新兴技术性学科。根据专业计划的规定,它的任务是:掌握以土地信息知识为基础,综合运用以地理信息系统为支撑的土地管理、建设用地管理、地籍管理、土地利用总体规划等土地科学知识与技术。是土地管理专业的专业课。
《土地信息系统》主要阐述在新世纪下土地管理的信息化过程,涉及土地信息的概念及组成,土地信息系统的构成,土地信息的获取,土地信息的计算机表示方式,地理信息系统的基础知识,土地信息的查询,空间数据的转换与维护,土地信息系统的应用模型,土地信息系统的设计以及网络地理信息系统等方面的内容。通过土地信息系统课程,学习到具有对土地科学进行信息化管理的基本能力,这也是土地信息系统课程对土地管理专业的作用,其实质就是掌握和运用土地信息系统技术对土地资源进行科学管理。
二、目的与要求
通过对本课程的学习,使学生具有运用信息技术对土地资源进行管理的基本技能,为土地管理部门培养现代化的科学性管理人才。基本要求:
(一)理论方面
1、熟悉土地信息系统的基础知识。
2、掌握土地信息在计算机中的表达方式。
3、了解现代化的信息管理技术,明确土地信息系统的特殊性。
4、掌握土地信息系统的基本原理及其构成。
(二)技能方面
1、能熟练使计算机。
2、掌握土地信息的输入、查询、土地空间数据的表示方法、土地信息的输出等基本知识。
3、能用计算机高级语言开发土地信息系统。
4、掌握现有的地理信息系统软件(MapInfo、MapGIS等)的应用。
三、教学说明及学时分配
《土地信息系统》是一门基于地理信息系统的应用性课程,与信息技术、土地科学密切相关,其课程内容有很强的现势性,因此,本课程的教学大纲一般应用的年限大约为3年左右,随着信息技术的发展,其内容也有很大的改变。因而在教学过程中应随当时的信息技术、土地科学管理技术的实际情况而加以调整。
本课程总学时为56学时,讲授与实验的比例按1:1比例关系进行。
为了取得良好的教学效果,实验设备(包括软、硬件方面)应随社会的发展变化而增大投入,才能保证学生学以致用,以适应社会的发展趋势。
四、教授纲要
第一章 绪论(6学时)
目的要求:通过本章的学习,使学生了解数据与信息的区别,掌握土地信息的概念及其构成,区别土地信息与地理信息的不同点,理解地理信息及地理信息系统,明确我国土地信息系统的发展趋势及现有存在的问题。
教学内容:
第一节 基本概念
1、数据与信息
2、地图与地理信息
3、土地信息
第二节 信息系统与土地信息系统
1、信息系统与地理信息系统
2、土地信息系统
第三节 土地信息系统的发展与应用
1、土地信息系统的发展概况
2、土地信息系统的发展趋势
3、土地信息系统的应用
4、我国土地管理信息系统建设亟待解决的几个问题
5、地理/土地管理信息系统学科前沿问题
第二章 土地信息系统的空间数据结构(4学时)
目的要求:通过本章的学习,使学生理解栅格空间数据模型和矢量空间数据模型。
教学内容:
第一节 数据结构及相关概念
1、数据元素
2、数据模型与数据结构
3、数据结构的内容
4、空间数据
5、空间数据结构
第二节 简单矢量数据结构
1、点的表达
2、线的表达
3、面的表达
第三节 拓扑数据结构
1、拓扑关系
2、拓扑结构的优缺点
第四节 栅格数据结构
1、概念
2、栅格数据的获取
3、栅格数据的优缺点
4、压缩栅格数据存贮量的编码方式
第五节 栅格模型和矢量模型的比较与转换
1、比较
2、转换
第三章 土地空间数据获取与土地信息编码 (4学时)
目的要求:通过本章的学习,使学生了解空间数据的基本特征以及空间数据质量的判断,掌握空间数据的获取方法、维护与转换等。
教学内容:
第一节 土地空间数据的特征及表示方法
1、土地空间数据的特征
2、土地空间数据的表示方法
第二节 土地空间数据获取与质量控制
1、土地空间数据质量
2、土地空间数据质量控制
3、土地空间数据获取
4、土地空间数据录入后的处理
第三节 土地信息的分类与编码
1、土地信息的分类
2、土地信息的编码
第四章 土地信息系统数据库管理(2学时)
目的要求:通过本章的学习,使学生了解土地信息系统数据库的基本原理,掌握土地信息系统数据库的设计、建立与维护。
教学内容:
第一节 概述
1、数据库的发展
2、数据库的一般概念
3、数据库的主要特征
4、数据库的系统结构
5、常用数据文件
第二节 空间数据模型
1、层次模型
2、网络模型
3、关系模型
4、面向对象模型
第三节 空间数据库设计
1、空间数据库设计的原则
2、空间数据库设计过程
第四节 数据库管理系统
1、数据库管理系统的组成
2、数据库管理系统的功能
第五节 数据库系统的建立与维护
1、空间数据库的建立
2、空间数据库的维护
第五章 空间查询与空间分析(6学时)
目的要求:通过本章的学习,使学生掌握空间信息查询的几种方法及空间数据操作的几种方式。
教学内容:
第一节 空间数据的查询
1、几何参数的查询
2、空间定位查询
3、空间关系查询
4、SQL查询
第二节 空间分析基础
1、空间变换
2、再分类
3、缓冲区分析
4、叠置分析
5、网络分析
6、空间统计分类分析
7、数字地面模型
第三节 空间分析基本功能
1、距离制图功能
2、密度功能
3、表面功能
4、统计功能
5、选择、数学运算功能
6、邻域分析、重分类功能
第四节网络分析
1、网络分析概述
2、网络分析的基本功能
第六章 土地信息系统的应用模型(4学时)
目的要求:通过本章的学习,使学生了解土地信息系统应用的模型,掌握在建立土地信息系统的过程中应采用何种模型。
教学内容:
第一节 空间分析模型
1、模型的作用与特点
2、模型的分类
第二节 土地评价数学模型
1、数理统计模型
2、其他数学模型
第三节 LIS/GIS应用模型
1、土地利用规划模型
2、人口、土地需求预测模型
第四节 LIS/GIS应用模型建模
第七章 土地信息系统的建设与评价(2学时)
目的要求:通过本章的学习,使学生了解土地信息系统建设的系统工程的指导思想,理解土地信息系统建设的步骤,掌握土地信息系统建设的方法。
教学内容:
第一节土地信息系统建设概述
1、土地信息系统的指导思想
2、土地管理信息系统建设的过程步骤
3、系统建设的组织准备
第二节可行性研究
1、目的
2、内容
第三节系统需求分析
1、调查研究
2、工作流程分析
3、数据流程分析
4、数据结构框架设计
第四节土地信息系统设计
1、系统总体设计
2、系统详细设计
第五节土地信息系统测试
1、系统测试的目的
2、系统测试的步骤
第六节土地信息系统数据库建立与维护
1、系统数据库建立
2、系统维护
第七节LIS评价
1、规模分析
2、技术评价
3、经济评价