本课程教学的主要内容包括四个主要模块：模块一：基本概念和理论要点1：概述    地理信息系统的基本概念：信息、数据、地理数据、地理信息；地理信息系统及其重要类型；地理信息功能概述；地理信息系统的研究内容；地理信息系统发展简史要点2：从现实世界到比特世界    对现实世界的地理认知：认知与认知模型；现实世界的抽象：现实世界－概念世界－地理空间世界－纬度世界－项目世界；比特世界要点3：空间数据模型    空间数据模型基本概念；场模型；要素模型；基于要素的空间关系分析；网络结构模型；时空模型；三维模型要点4：空间参照系与地图投影（本部分系针对非地理专业学生设置，不是正式授课内容）    地球椭球体；坐标系；地图投影基本问题；高斯-克吕格投影；地形图的分幅与编号要点5：GIS中数据    数据涵义与类型；数据的测量尺度：命名量－次序量－间隔量－比率量；地理信息系统数据质量：数据质量来源与控制；空间数据元数据：元数据的基本概念－元数据的应用－元数据的获取－元数据的存储与功能实现。模块二：地理信息系统的框架与功能要点1：空间数据获取与处理    地图数字化：概述－地图数据类型－数字化仪数字化－扫描矢量化及常用算法；空间数据录入后处理：坐标变化－图形拼结－拓扑生成。要点2：空间数据管理    空间数据库：空间数据库－GIS内部数据结构；栅格数据及其编码：栅格数据结构－决定栅格单元代码的方式－编码方法；矢量数据结构及其编码：矢量数据结构－编码方法；矢量与栅格结构的比较与转换算法；空间索引机制；空间信息查询：基于属性特征的查询－基于空间关系和属性特征的查询（SQL）－空间扩展SQL查询语言（GSQL）。要点3：空间分析    空间查询与量算；空间变换；再分类；缓冲区分析；叠加分析；网络分析；空间插值；空间统计分类分析要点4：数字地形模型(DTM)与地形分析    DEM与DTM；DEM的主要表示方法：规则网格模型－等高线模型－TIN模型－层次模型；DEM模型的相互转换：不规则点生成TIN-网格DEM转成TIN；等高线转为格网DEM－利用格网DEM提取等高线－TIN转为格网DEM；DEM建立：DEM数据采集方法－数字摄影测量－DEM数据质量控制；DEM的分析与应用：格网DEM应用－TIN分析应用。要点5：空间建模与空间决策支持    空间分析过程及其模型；空间决策支持模型：空间分析决策的复杂性，基本理论与方法－空间决策系统－空间决策的模型管理；专家系统：专家系统的基本组成、知识处理与系统实例；数据仓库与空间数据挖掘：数据仓库－数据挖掘－空间数据挖掘；GIS空间分析与空间动态建模：GIS与空间动态模型的结合方式－元胞自动机简介－元胞自动机模拟林火蔓延模型－元胞自动机的局限性；空间相互作用与位置（分配模型）：空间优化模型的定义与分类－静态离散空间优化模型的数学表达（线性规划）。要点6：空间数据表现与地图制度    地理信息系统数据表现与地图学：数学法则－符号－制图综合；地图的符号；专题信息表现：分类与内容－表现方法－表现手段；专题地图设计：图幅基本轮廓设计－区域范围的确定－专题地图数学基础的设计－图面设计；制图综合：概念－影响因素－基本方法；地理信息的可视化：基本概念－地学可视化类型－虚拟地理环境。

模块三：地理信息系统应用要点1：3S集成技术    遥感简介；GPS简介；GIS/RS的集成及具体技术；GIS/GPS的集成及具体技术；GIS/RS/GPS的集成。要点2：网络地理信息系统    网络的基本概念；分布式地理信息系统：分布式系统和C/S模型－网络地理信息系统的组合方式－网络地理信息系统的概念设计；WebGIS：简介与实现技术。要点3：地理信息系统应用实例    城市规划、建设管理；农业气候区划；大气污染监测管理；道路交通管理；地震灾害和损失估算；地貌研究；医疗卫生；军事应用。要点4：地理信息系统应用项目组织与管理    地理信息系统应用项目简介：模式与分类－开发方式；应用项目策略规划；应用项目合同；应用项目软硬件规划；子项目划分与管理；项目预算；人员管理；开发与数据管理；项目控制与评估；软件研制与开发质量管理：ISO9000－CMM模型。要点5：地理信息系统软件工程技术    软件工程简介；GIS领域的体系结构与构件；GIS需求分析；数据管理设计；界面设计；GIS设计模式；使用CASE工具。模块四：地理信息系统的前沿问题与发展趋势要点1：地理信息系统标准    地理信息系统标准简介；ISO/TC211；OpenGIS。要点2：地理信息系统与社会    GIS的社会化；GIS的社会化的相关问题：产业－政策－法律－教育与评估认证；社会对GIS发展的影响。要点3：地球信息科学和数字地球    地球信息科学的概念与研究内容；数字地球的产生背景与概念；数字地球核心技术综述；国家信息基础设施和国家空间数据基础设施。