1.2.2. Содержание обучения

Семестр 8

Тема 1. Место геоинформатики в системе наук. Взаимосвязи информатикой и др. частными науками. Основные термины геоинформатики.

Происхождение геоинформатики. Задачи геоинформатики. Геосистемное моделирование и все звенья моделирования. Информация для моделирования. Связь геоинфориматики с другими науками.

Тема 2. Примеры использования ГИС-технологий и создание геоинформацион-ных систем прикладного назначения.

Использование геоинформационных технологий в прикладных исследованиях. Практическая направленность ГИС. Примеры: «ГИС ОГВ Пермского края», ГИС «Бассейн Воткинского водохранилища», ГИС «Гидротехнические сооружения Пермского края», банк данных «Лесные ресурсы Пермского края».

Тема 3. Структурирование пространственных данных. Растровое представления данных и его разновидности (пирамидальное, квадротомическое дерево и др.). Алгоритмы сжатия растровых данных. Форматы файлов.

Основное преимущество растровых и ячеистых форматов. Программные средства ГИС содержат аппарат, получивший название “map algebra”. Он аналогичен по языковым средствам матричным операциям в некоторых языках программирования.

Алгоритмы кодирования и декодирования растровых данных: групповой (лексикогафический) код, «как пашет бык», Ги Мортона, квадротомическое дерево.

Форматы растровых файлов: PCX, GIF, TIFF, JPEG, GRID, BMP.

Тема 4. Структурирование пространственных данных. Векторное представление данных и его разновидности (бесструктурные, топологические, решетчатые модели). Форматы файлов. Преобразования типа "растр-вектор" и "вектор-растр".

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Векторное представление данных. Примитивы (полилиния, полигон, точка). Векторное топологическое и не топологическое представление данных (“спагетти”). Структура векторного файла. Структуры файла АКС «MAG», ArcView, Mapinfo. Форматы растровых файлов: ARC, DEM, DIME, DLG, DXF, TIGER, ISIF. Необходимость преобразования растра в вектор и наоборот. Примеры задач, в которых существует целесообразность преобразований.

Семестр 9

Тема 5. Атрибутивные базы данных. Форматы фалов. Системы управления базами данных.

Базы данных. Разделение программ и данных. Преимущества использования баз данных. Способы устранения проблем несоответствий в хранимой информации. Методы обеспечения целостности и качества данных. Приемы устранения несогласованности данных.

Типы данных. Стандартные операции над данными.

Модели баз даны: иерархическая, сетевая, реляционная. Интерпретаторы и компиляторы. Примеры СУБД. SQL.

Тема 6. Технические средства ввода и вывода данных. Технические и программные средства машинной графики.

Виды сканеров. Характеристики сканеров. Широкоформатные сканеры. Формат. Разрешение: (оптическое, программное). Точность. Быстродействие. Порог уровня белого. Форматы файлов. Аппаратный интерфейс. Программный интерфейс.

Дигитайзер и работа с ним. Отцифровка графической информации. Принцип действия встроенного контроллера дигитайзера для вычисления координат и передачи их в определенном формате в компьютер. Характеристики широкоформатных дигитайзеров.

Плоттеры. Принтеры. Характеристика плоттеров и принтеров. Точность. Быстродействие. Особенности широкоформатной печати.

Графические редакторы (растровые, векторные).

Тема 7. Технологии ввода данных (растровых и векторных). Методы «цифрования».

Ввод данных в ГИС. Методы уменьшения стоимости данных и ускорения процесса обмена. Автоматизация процесса обмена данными. Формы ввода данных. Критерии выбора формы ввода данных. Характеристика технических и программных средства ввода данных Технологии ввода: «по точкам», «потоком», «по подложке», «автоматическое цифрование», «интерактивное цифрование». Сравнение методов «цифрования».

Тема 8. Проверка корректности и точности полученных данных. Требования к атрибутивным данным.

Общая схема процесса проверки цифровой карты. Виды критичных ситуаций. Обработка ошибок. Критерии оценки качества. Общая оценка по критерию путем альтернативного выполнения правил. Категории для классификации критериев.

Тема 9. Оверлейные операции. Операции вычислительной геометрии.

Использование пространственных операций для нахождения взаимоотношений между объектами. Операции пересечения, объединения, исключения, дополнения, исключения пересечения. Вычисление геометрии и атрибутики объектов. Геореляционные отношения и их особенности.

Тема 10. Программные средства ввода и обработки пространственной и атрибутивной информации.

Графические редакторы (растровые, векторные), Sutfer, AM-FM – системы, CAD- системы. Особенности создания и моделирования пространственных данных. Краткая характеристика каждого из типов программных продуктов. Технологии получения пространственных данных на основе хаотично расположенных точек. Создание цифровых моделей (растровых, векторных).

Тема 11. Математическое моделирование с использованием статистических методов.

Математическое моделирование в геоинформатике. Виды математических моделей. Способы моделирования. Применение статистических методов для математического моделирования.

Тема 12. Примеры реализации ГИС.

Глобальные проекты. Международные проекты. Национальные программы. Региональные ГИС. Локальные ГИС. Деление ГИС по территориальному охвату. Проекты Laris, «Земельный кадастр РФ», GPS, ГЛОНАСС, GDPP.

1.3. Требования к уровню освоения программы дисциплины

1.3.1. Виды и формы контроля знаний и умений студентов

Виды контроля

Формы контроля для ДО

Текущий

устные и письменные опросы,

выполнение индивидуальных заданий, выполнение и защита семестровых работ

Итоговый

8 семестр

Зачет

9 семестр

Зачет, Экзамен

1.3.2. Критерии оценки знаний студентов по дисциплине

– оценки «отлично» заслуживает студент, обнаруживший всестороннее, систематическое и глубокое знание учебно-программного материала, умение свободно выполнять задания, предусмотренные программой, усвоивший основную и знакомый с дополнительной литературой, рекомендованной программой. Как правило, оценка «отлично» выставляется студентам, усвоившим взаимосвязь основных понятий дисциплины в их значении для приобретаемой специальности.

– оценки «хорошо» заслуживает студент, обнаруживший полное знание учебно–программного материала, успешно выполняющий предусмотренные программой задания, усвоивший основную литературу. Как правило, оценка «хорошо» выставляется студентам, показавшим систематический характер знаний по дисциплине и способным к их самостоятельному пополнению и обновлению в ходе дальнейшего обучения в вузе и в будущей профессиональной деятельности.

– оценки «удовлетворительно» заслуживает студент, обнаруживший знание основного учебно–программного материала в объеме, необходимом для дальнейшего обучения, выполняющего задания, предусмотренные программой, знакомый с основной литературой, рекомендованной программой. Как правило, оценка «удовлетворительно» выставляется студентам, допустившим погрешности в ответе на экзамене и при выполнении экзаменационных заданий, но обладающим необходимыми знаниями для их устранения под руководством преподавателя.

– оценка «неудовлетворительно» выставляется студенту, имеющему пробелы в знаниях основного учебно–программного материала, допустившему принципиальные ошибки в выполнении предусмотренных программой заданий. Как правило, оценка «неудовлетворительно» выставляется студентам, которые не могут продолжить обучение или приступить к профессиональной деятельности по окончании вуза без дополнительных знаний по дисциплине.

1.3.3. Вопросы к экзамену

Очное отделение

Семестр 8

Вопросы к зачету

1) Происхождение геоинформатики.

2) Задачи геоинформатики.

3) Геосистемное моделирование и все звенья моделирования.

4) Связь геоинфориматики с другими науками.

5) Использование геоинформационных технологий в прикладных исследованиях.

6) Растровые и ячеистые форматы файлов.

7) Что такое “map algebra”?.

8) Алгоритмы кодирования растровых данных.

9) Алгоритмы декодирования растровых данных.

10) Векторное представление данных.

11) Топологическое представление данных

12) Структура векторного файла.

Семестр 9

Вопросы к экзамену

1) Преимущества использования баз данных.

2) Способы устранения проблем несоответствий в хранимой информации в базах данных.

3) Методы обеспечения целостности и качества данных.

4) Приемы устранения несогласованности данных в базах данных.

5) Типы данных. Стандартные операции над данными.

6) Иерархическая, сетевая, реляционная моделей данных.

7) Виды сканеров. Характеристики сканеров.

8) Дигитайзер и работа с ним.

9) Отцифровка графической информации.

10) Принцип действия встроенного контроллера дигитайзера для вычисления координат и передачи их в определенном формате в компьютер.

11) Характеристики широкоформатных дигитайзеров.

12) Плоттеры. Принтеры. Характеристика плоттеров и принтеров. Точность. Быстродействие. Особенности широкоформатной печати.

13) Графические редакторы (растровые, векторные).

14) Методы уменьшения стоимости данных и ускорения процесса обмена. Автоматизация процесса обмена данными.

15) Формы ввода данных. Критерии выбора формы ввода данных. Характеристика технических и программных средства ввода данных

16) Технологии ввода: «по точкам», «потоком», «по подложке», «автоматическое цифрование», «интерактивное цифрование».

17) Общая схема процесса проверки цифровой карты.

18) Виды критичных ситуаций.

19) Обработка ошибок.

20) Критерии оценки качества. Категории для классификации критериев.

21) Использование пространственных операций для нахождения взаимоотношений между объектами.

22) Геореляционные отношения и их особенности.

23) Графические редакторы Sutfer, AM-FM – системы, CAD- системы. Особенности.

24) Технологии получения пространственных данных на основе хаотично расположенных точек.

25) Создание цифровых моделей.

26) Математическое моделирование в геоинформатике. Виды математических моделей.

27) Способы моделирования.

28) Применение статистических методов для математического моделирования.

29) Глобальные проекты. Международные проекты. Национальные программы. Региональные ГИС.

1.4. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

1.4.1. Основная и дополнительная учебная литература

Лист – вкладка рабочей программы учебной дисциплины

Математические модели в геоинформатике, ОПД, региональный____________

название дисциплины, цикл, компоне

*Указания о контроле на момент переутверждения программы

Сведения об учебниках

Соответствие ГОС (для федеральных дисциплин) или соответствия требованиям ООП (для региональных и вузовских) - указание на недостаточно отраженные в учебнике разделы

Количество экземпляров в библиотеке на момент переутверждения программы

Дата

Внесение, продление или исключение /

Подпись отв. за метод работу

Наименование, гриф

Автор

Год издания

1

2

3

4

5

6

7

1. Геоинформатика

, .

2001

Соответствует ГОС

36

2. Общая геоинформатика часть1,2,3,4

1998

Соответствует ГОС

41

Дополнительная учебная литература

Основы геоинформатики: В 2 кн.: Учеб. пособие для студ. ВУЗов /, , и др.; под ред. . – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 352 с. , Тикунов B. C. Геоинформатика. // Москва, "Картгеоиздат"-Геодезиздат", 1993. , Капралов в ГИС //ООО "Библион", Петрозаводск, 1997. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов / Под. ред. и . –М.: ГИС-Ассоциация, 1999. – 204 с. . Учебно-методический комплекс по дисциплине Геоинформатика. //Пермский государственный университет, 2007 – 21с Лурье . Учебные геоинформационные системы //Москва, МГУ, 1997. Я Геоинформационные системы и технологии //Москва, «Финансы и
статистика», 1998. Экоинформатика. Теория, практика, методы и системы. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. Линник геоинформационных систем в физической географии. М., МГУ, 1990. , Каракин геоинформационные системы. М., Наука, 1987.

1.4.2. Методические указания для студентов

1.4.2.1. Указания по выполнению семестровых работ, по подготовке к семинарским и практическим занятиям, по организации самостоятельной работы

Задания для семестровой работы составлены по разделам и темам, по которым требуется дополнительно проработать и проанализировать рассматриваемый преподавателем материал в объеме запланированных часов.

Задания по семестровой работы оформлены в виде тем. По каждой теме необходимо проанализировать литературные источники, ресурсы, представленные Интернет. Результат оформляется в виде итоговой творческой работы на указанную тему.

Результаты работы контролируются преподавателем и учитываются при аттестации студента (зачет, экзамен).

Для самостоятельной подготовки к практическим занятиям ниже приводится печень изучаемых на них тем. Для полготовки к практическим занятиям необходимо использовать лекции преподавателя, основную и дополнительную литературу.

Пояснения по освоению курса

Основными формами изучения данной дисциплины являются лекции, практические занятия и самостоятельная работа студентов.

Каждому студенту необходимо основательно закреплять полученные знания и вырабатывать навыки самостоятельной работы. В качестве методической помощи студентам при подготовке к зачету и экзамену рекомендуется перечень вопросов для итогового контроля, приведенных для каждого семестра.

1.4.2.2. Темы практических занятий

Семестр 8

1. Работа с известными ГИС.

2. Растровое представления данных и его разновидности

3. Алгоритмы сжатия растровых данных.

4. Векторное представление данных и его разновидности

5. Работа с“map algebra”.

6. Форматы файлов.

7. Алгоритмы кодирования и декодирования данных

8. Преобразования типа "растр-вектор" и "вектор-растр".

Семестр 9

1. Атрибутивные базы данных.

2. Системы управления базами данных.

3. Технические средства ввода и вывода данных.

4. Технические и программные средства машинной графики.

5. Технологии ввода данных

6. Методы «цифрования».

7. Проверка корректности и точности полученных данных.

8. Оверлейные операции. Операции вычислительной геометрии.

9. Графические редактор Sutfer,

10. AM-FM – системы,

11. CAD- системы.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3