GIS专业课考试大纲.docx

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GIS专业课考试大纲

第一章绪论

1、基本概念：

地理信息、空间数据、地理信息系统（GIS）、元数据、数字地球

2、基本知识：

地理信息的特征，GIS与其它相关科学系统间的关系，GIS理论及技术方法的优越性，GIS的组成，GIS的基本功能，GIS的发展阶段及我国GIS的发展过程，数字地球的关键技术，元数据在GIS中的作用

第二章空间数据结构

1、基本概念：

像元、灰度值、栅格数据、栅格数据结构、矢量数据、矢量数据结构、游（行）程编码、四叉树编码

2、基本知识：

栅格数据的组织方法，栅格数据的取值方法，栅格数据的压缩编码方法，典型的矢量数据结构，拓扑关系的概念及类型，栅格数据结构及矢量数据结构的特点及实际工作中的选择原则，高效率数据结构的要求

第三章GIS的地理数学基础

1、基本概念：

地图投影、高斯—克吕格投影、正轴等角圆锥投影

2、基本知识：

高斯投影中采取分带投影方法的原因，我国GIS中常用的投影类型

第四章GIS的数据输入

1、基本知识：

GIS的数据来源，数据标准化的内容，空间数据质量问题的内容，GIS空间数据的误差来源

第五章GIS的数据处理

1、基本概念：

数据编辑、误差校正、数据压缩

2、基本知识：

空间数据压缩的基本方法，栅格数据和矢量数据转换的算法

第六章空间数据管理

1、基本概念：

数据模型、空间索引、八叉树数据结构

2、基本知识：

数据模型的类型，空间数据库特点，传统数据库与空间数据库比较，图形数据与专题属性数据的连接方法及其优缺点

第七章空间分析

1、基本概念：

叠加（置）分析、缓冲区分析、网络分析

2、基本知识：

空间分析的操作步骤及实例分析，空间数据量算，常规的网络分析功能

第八章数字高程模型

1、基本概念：

数字高程模型（DEM）、数字地面模型（DTM）、不规则三角网（TIN）

2、基本知识：

DEM数据分布特征，空间内插的主要方法，TIN的优点及其建立方法，DEM的数据源，DEM的主要用途

第九章GIS的数据显示与制图

1、基本知识：

专题地图的类型，GIS的主要输出形式，数字制图技术研究面临的问题

第十章GIS工程

1、基本概念：

GIS工程

2、基本知识：

GIS工程的阶段划分及各阶段的主要任务，快速原型法的主要步骤，结构化生命周期法的特点

第十一章GIS的发展趋势

1、基本概念：

遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、WebGIS、组件式GIS、时态GIS、GIS互操作、开放式地理信息系统（OGIS）

2、基本知识：

3S集成理论（GIS、GPS和RS三者如何集成，相互关系如何），WebGIS的特点，WebGIS的组成及实现方法，组件式GIS开发平台的优势，GIS应用系统的意义及效果，GIS的发展趋势

题目类型分为基础类和综合类，包括名词解释题、简答题、论述题。

一、考查目标

本大纲适用于报考长江大学非数学专业的硕士研究生入学考试。

主要考核高等代数课程的基本概念、基本理论与基本计算方法。

二、考试形式和试卷结构

1、试卷满分及考试时间

本试卷满分150分钟，考试时间180分钟。

2、答题形式为闭卷、笔试

3、试卷题型结构

填空，选择，综合应用题

三、考查范围

（一）、函数、极限、连续

考试内容

函数的概念及表示法函数的有界性、单调性、周期性和奇偶性复合函数、反函数、分段函数和隐函数基本初等函数的性质及其图形

数列极限与函数极限的概念无穷小和无穷大的概念及其关系无穷小的性质及无穷小的比较极限的四则运算极限存在的单调有界准则和夹逼准则两个重要极限：

，

函数连续的概念函数间断点的类型初等函数的连续性闭区间上连续函数的性质函数的一致连续性概念

考试要求

1.理解函数的概念，掌握函数的表示法，并会建立简单应用问题中的函数关系式。

2.理解函数的有界性、单调性、周期性和奇偶性。

掌握判断函数这些性质的方法。

3.理解复合函数的概念，了解反函数及隐函数的概念。

会求给定函数的复合函数和反函数。

4.掌握基本初等函数的性质及其图形。

5.理解极限的概念，理解函数左极限与右极限的概念，以及函数极限存在与左、右极限之间的关系。

6.掌握极限的性质及四则运算法则，会运用它们进行一些基本的判断和计算。

7.掌握极限存在的两个准则，并会利用它们求极限。

掌握利用两个重要极限求极限的方法。

8.理解无穷小、无穷大的概念，掌握无穷小的比较方法，会用等价无穷小求极限。

9.理解函数连续性的概念（含左连续与右连续），会判别函数间断点的类型。

10.掌握连续函数的运算性质和初等函数的连续性，熟悉闭区间上连续函数的性质（有界性、最大值和最小值定理、介值定理等），并会应用这些性质。

11．理解函数一致连续性的概念。

（二）、一元函数微分学

考试内容

导数的概念导数的几何意义和物理意义函数的可导性与连续性之间的关系平面曲线的切线和法线基本初等函数的导数导数的四则运算复合函数、反函数、隐函数的导数的求法参数方程所确定的函数的求导方法高阶导数的概念高阶导数的求法

微分的概念和微分的几何意义函数可微与可导的关系微分的运算法则及函数微分的求法一阶微分形式的不变性微分在近似计算中的应用微分中值定理洛必达（L’Hospital）法则泰勒（Taylor）公式函数的极值函数最大值和最小值函数单调性函数图形的凹凸性、拐点及渐近线函数图形的描绘弧微分及曲率的计算

考试要求

1.理解导数和微分的概念，理解导数与微分的关系，理解导数的几何意义，会求平面曲线的切线方程和法线方程，了解导数的物理意义，会用导数描述一些物理量，掌握函数的可导性与连续性之间的关系。

2.掌握导数的四则运算法则和复合函数的求导法则，掌握基本初等函数的求导公式。

了解微分的四则运算法则和一阶微分形式的不变性，会求函数的微分。

3.了解高阶导数的概念，会求简单函数的n阶导数。

4.会求分段函数的一阶、二阶导数。

5.会求隐函数和由参数方程所确定的函数的一阶、二阶导数

6.会求反函数的导数。

7.理解并会用罗尔定理、拉格朗日中值定理、柯西中值定理和泰勒定理。

8.理解函数的极值概念，掌握用导数判断函数的单调性和求函数极值的方法，掌握函数最大值和最小值的求法及其简单应用。

9.会用导数判断函数图形的凹凸性，会求函数图形的拐点以及水平、铅直和斜渐近线，会描绘函数的图形。

10.掌握用洛必达法则求未定式极限的方法。

11.了解曲率和曲率半径的概念，会计算曲率和曲率半径。

（三）、一元函数积分学

考试内容

原函数和不定积分的概念不定积分的基本性质基本积分公式定积分的概念和基本性质定积分中值定理变上限定积分定义的函数及其导数牛顿－莱布尼茨（Newton－Leibniz）公式不定积分和定积分的换元积分法与分部积分法有理函数、三角函数的有理式和简单无理函数的积分广义积分（无穷限积分、瑕积分）定积分的应用

考试要求

1.理解原函数的概念，理解不定积分和定积分的概念。

2.熟练掌握不定积分的基本公式，熟练掌握不定积分和定积分的性质及定积分中值定理。

掌握牛顿－莱布尼茨公式。

熟练掌握不定积分和定积分的换元积分法与分部积分法。

3.会求有理函数、三角函数有理式和简单无理函数的积分。

4.理解变上限定积分定义的函数，会求它的导数。

5.理解广义积分（无穷限积分、瑕积分）的概念，掌握无穷限积分、瑕积分的收敛性判别法，会计算一些简单的广义积分。

6.掌握用定积分表达和计算一些几何量与物理量（平面图形的面积、平面曲线的弧长、旋转体的体积及侧面积、截面面积为已知的立体体积、功、引力、压力）及函数的平均值。

（四）、向量代数和空间解析几何

考试内容

向量的概念向量的线性运算向量的数量积、向量积和混合积

两向量垂直、平行的条件两向量的夹角向量的坐标表达式及其运算单位向量方向数与方向余弦曲面方程和空间曲线方程的概念平面方程、直线方程平面与平面、平面与直线、直线与直线的夹角以及平行、垂直的条件点到平面和点到直线的距离球面母线平行于坐标轴的柱面旋转轴为坐标轴的旋转曲面的方程常用的二次曲面方程及其图形空间曲线的参数方程和一般方程空间曲线在坐标面上的投影曲线方程

考试要求

1.熟悉空间直角坐标系，理解向量及其模的概念。

2.熟练掌握向量的运算（线性运算、数量积、向量积），了解两个向量垂直、平行的条件。

3.理解向量在轴上的投影，了解投影定理及投影的运算。

理解方向数与方向余弦、向量的坐标表达式，掌握用坐标表达式进行向量运算的方法。

4.掌握平面方程和空间直线方程及其求法。

5.会求平面与平面、平面与直线、直线与直线之间的夹角，并会利用平面、直线的相互关系（平行、垂直、相交等）解决有关问题。

6.会求空间两点间的距离、点到直线的距离以及点到平面的距离。

7.了解空间曲线方程和曲面方程的概念。

8.了解空间曲线的参数方程和一般方程。

了解空间曲线在坐标平面上的投影，并会求其方程。

9.了解常用二次曲面的方程、图形及其截痕，会求以坐标轴为旋转轴的旋转曲面及母线平行于坐标轴的柱面方程。

（五）、多元函数微分学

考试内容

多元函数的概念二元函数的几何意义二元函数的极限和连续有界闭区域上多元连续函数的性质多元函数偏导数和全微分的概念及求法全微分存在的必要条件和充分条件多元复合函数、隐函数的求导法高阶偏导数的求法空间曲线的切线和法平面曲面的切平面和法线方向导数和梯度二元函数的泰勒公式多元函数的极值和条件极值拉格朗日乘数法多元函数的最大值、最小值及其简单应用全微分在近似计算中的应用

考试要求

1.理解多元函数的概念、理解二元函数的几何意义。

2.理解二元函数的极限与连续性的概念及基本运算性质，了解二元函数累次极限和极限的关系会判断二元函数在已知点处极限的存在性和连续性了解有界闭区域上连续函数的性质。

3.理解多元函数偏导数和全微分的概念了解二元函数可微、偏导数存在及连续的关系，会求偏导数和全微分，了解二元函数两个混合偏导数相等的条件了解全微分存在的必要条件和充分条件，了解全微分形式的不变性。

4.熟练掌握多元复合函数偏导数的求法。

5.熟练掌握隐函数的求导法则。

6.理解方向导数与梯度的概念并掌握其计算方法。

7.理解曲线的切线和法平面及曲面的切平面和法线的概念，会求它们的方程。

8.了解二元函数的二阶泰勒公式。

9.理解多元函数极值和条件极值的概念，掌握多元函数极值存在的必要条件，了解二元函数极值存在的充分条件，会求二元函数的极值，会用拉格朗日乘数法求条件极值，会求简单多元函数的最大值、最小值，并会解决一些简单的应用问题。

10.了解全微分在近似计算中的应用

（六）、多元函数积分学

考试内容

二重积分、三重积分的概念及性质二重积分与三重积分的计算和应用两类曲线积分的概念、性质及计算两类曲线积分之间的关系格林（Green）公式平面曲线积分与路径无关的条件已知全微分求原函数两类曲面积分的概念、性质及计算两类曲面积分之间的关系高斯（Gauss）公式斯托克斯（Stokes）公式散度、旋度的概念及计算曲线积分和曲面积分的应用

考试要求

1.理解二重积分、三重积分的概念，掌握重积分的性质。

2.熟练掌握二重积分的计算方法（直角坐标、极坐标），会计算三重积分（直角坐标、柱面坐标、球面坐标），掌握二重积分的换元法。

3.理解两类曲线积分的概念，了解两类曲线积分的性质及两类曲线积分的关系。

4.掌握计算两类曲线积分的方法。

5.掌握格林公式，掌握平面曲线积分与路径无关的条件，会求全微分的原函数。

6.了解两类曲面积分的概念、性质及两类曲面积分的关系，掌握计算两类曲面积分的方法，会用高斯公式、斯托克斯公式计算曲面、曲线积分。

7.了解散度、旋度的概念，并会计算。

8.了解含参变量的积分和莱布尼茨公式。

9.会用重积分、曲线积分及曲面积分求一些几何量与物理量（平面图形的面积、曲面的面积、物体的体积、曲线的弧长、物体的质量、重心、转动惯量、引力、功及流量等）。

（七）、无穷级数

考试内容

常数项级数及其收敛与发散的概念收敛级数的和的概念级数的基本性质与收敛的必要条件几何级数与p级数及其收敛性正项级数收敛性的判别法交错级数与莱布尼茨定理任意项级数的绝对收敛与条件收敛函数项级数的收敛域、和函数的概念幂级数及其收敛半径、收敛区间（指开区间）和收敛域幂级数在其收敛区间内的基本性质简单幂级数的和函数的求法泰勒级数初等函数的幂级数展开式函数的幂级数展开式在近似计算中的应用函数的傅里叶（Fourier）系数与傅里叶级数狄利克雷（Dirichlet）定理函数在[-l，l]上的傅里叶级数函数在[0，l]上的正弦级数和余弦级数。

函数项级数的一致收敛性。

考试要求

1.理解常数项级数的收敛、发散以及收敛级数的和的概念，掌握级数的基本性质及收敛的必要条件

2.掌握几何级数与p级数的收敛与发散的条件。

3.掌握正项级数收敛性的比较判别法和比值判别法，会用根值判别法。

4.掌握交错级数的莱布尼茨判别法。

5.了解任意项级数的绝对收敛与条件收敛的概念，以及绝对收敛与条件收敛的关系。

6.了解函数项级数的收敛域及和函数的概念。

7.理解幂级数收敛半径的概念，并掌握幂级数的收敛半径、收敛区间及收敛域的求法。

8.了解幂级数在其收敛区间内的一些基本性质（和函数的连续性、逐项微分和逐项积分），会求一些幂级数在收敛区间内的和函数，并会由此求出某些数项级数的和。

9.了解函数展开为泰勒级数的充分必要条件。

10.掌握一些常见函数如ex、sinx、cosx、ln（1+x）和（1+x）α等的麦克劳林展开式，会用它们将一些简单函数间接展开成幂级数。

11.会利用函数的幂级数展开式进行近似计算。

12.了解傅里叶级数的概念和狄利克雷定理，会将定义在[-l，l]上的函数展开为傅里叶级数，会将定义在[0，l]上的函数展开为正弦级数与余弦级数，会将周期为2l的函数展开为傅里叶级数。

13.了解函数项级数的一致收敛性及一致收敛的函数项级数的性质，会判断函数项级数的一致收敛性。

（八）、常微分方程

考试内容

常微分方程的基本概念变量可分离的微分方程齐次微分方程一阶线性微分方程伯努利（Bermoulli）方程全微分方程可用简单的变量代换求解的某些微分方程可降价的高阶微分方程线性微分方程解的性质及解的结构定理二阶常系数齐次线性微分方程二阶常系数非齐次线性微分方程高于二阶的某些常系数齐次线性微分方程欧拉（Euler）方程微分方程的幂级数解法简单的常系数线性微分方程组的解法微分方程的简单应用

考试要求

1.掌握微分方程及其阶、解、通解、初始条件和特解等概念。

2.掌握变量可分离的微分方程及一阶线性微分方程的解法。

3.会解齐次微分方程、伯努利方程和全微分方程，会用简单的变量代换解某些微分方程。

4.会用降阶法解下列方程：

y（n）=f（x），y”=f（x，y’）和y”=f（y，y’）

5.理解线性微分方程解的性质及解的结构定理。

了解解二阶非齐次线性微分方程的常数变易法。

6.掌握二阶常系数齐次线性微分方程的解法，并会解某些高于二阶的常系数齐次线性微分方程。

7.会解自由项为多项式、指数函数、正弦函数、余弦函数，以及它们的和与积的二阶常系数非齐次线性微分方程。

8.会解欧拉方程。

9.了解微分方程的幂级数解法。

10.了解简单的常系数线性微分方程组的解法。

11.会用微分方程解决一些简单的应用问题。

四、主要参考文献

《高等数学（上、下册）》（第四版），同济大学数学教研室主编，高等教育出版社，1996年。

（注：

本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。

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