Геоинформационные системы в территориальном управлении (стр. 3 )

4. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с

обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п	Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин	Темы дисциплины необходимые для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1.1	1.2	1.3	2.1	2.2	2.3	3.1	3.2	3.3
1.	ГИС в географии	+	+	+	+	+	+	+	+	=
2.	Основы геоинформатики	+	+	+	+	+	+	+		+
3.	Геоинформационное картографирование	+				+	+			+

5.Содержание дисциплины.

Модуль 1. ГИС в территориальном управлении.

1. Моделирование пространственных задач. Модели структур размещения. Перемещения. Сети. Узлы. Иерархии. Поверхности.

2. Оптимизация размещения. Модели развития пространственных структур. Использование концептуальной модели для построения карты пригодности.

3. Оптимизация перемещений. Постановка задачи линейного программирования. Симплекс – метод. Линейное моделирование с помощью сетей. Моделирование инфраструктуры. Сетевой анализ.

Модуль 2. ArcGIS Spatial Analyst.

1. Введение в ArcGIS Spatial Analyst. Получение новой информации. Определение пространственных отношений. Определение подходящих участков. Вычисление стоимости пути.

2. Понятие растра и анализа. Понятие растрового набора данных. Координатное пространство и растровый набор данных. Разрешение растрового набора данных. Представление объектов в растровом наборе данных. Присвоение атрибутов растровому набору данных. Получение растровых наборов данных из существующих карт. Работа с проекциями в процессе анализа.

3. Выполнение анализа в ArcGIS Spatial Analyst. Карты расстояний. Карты плотности. Выполнение анализа поверхностей. Изолиния. Уклон. Экспозиция. Отмывка рельефа. Видимость. Насыпи/выемки. Статистика по ячейкам. Статистика по окрестности. Зональная статистика. Переклассификация. Калькулятор растров. Конвертация.

Модуль 3. Network Analyst.

1. Моделирование инфраструктуры. Сетевая модель данных. Компоненты сети. Связность пространственных объектов. Сетевые объекты. Сетевой поток.

2. Построение геометрической сети. Создание геометрической сети. Создание правил связности. Редактирование объектов геометрической сети.

3. Сетевой анализ. Функции сетевого анализа. Установка и отображение направления потока. Трассировка сетей. Весовые фильтры. Поиск пути.

6. Лабораторные работы.

ТЕМА: Моделирование пространственных задач.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

Пространственный анализ и управление данными в ArcGIS.

ТЕМА: Оптимизация размещения.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

Построение буферных зон; пространственное наложение и извлечение пространственных объектов.

ТЕМА: Оптимизация перемещений.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Общая постановка транспортной задачи. Сведение открытой транспортной задачи к закрытой. Первоначальный план перевозок. Вырожденные планы. Циклы и пополнение плана. Проверка оптимальности плана и перераспределение поставок с помощью метода потенциалов. Решение типовой транспортной задачи.

ТЕМА: Введение в ArcGIS Spatial Analyst.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

Отображение и изучение данных. Поиск подходящего места. Поиск альтернативного пути.

ТЕМА: Понятие растра и анализа.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Представление объектов в растровом наборе данных. Присвоение атрибутов растровому набору данных. Получение растровых наборов данных из существующих карт. Работа с проекциями в процессе анализа.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

Моделирование на базе ячеек растра.

ТЕМА: Выполнение анализа в ArcGIS Spatial Analyst.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

Установка среды анализа.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

Выполнение пространственного анализа. Поиск кратчайшего пути.

ТЕМА: Моделирование инфраструктуры.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9

Связность пространственных объектов. Сетевые объекты. Сетевой поток.

ТЕМА: Построение геометрической сети.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10

Создание геометрической сети. Создание правил связности. Редактирование объектов геометрической сети.

ТЕМА: Сетевой анализ.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11

Изучение панели инструментов «Функции сетевого анализа». Направление потока. Установка направления потока. Отображение направления потока.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 12

Трассировка сетей. Операции трассировки. Весовые фильтры. Поиск пути.

8. Учебно - методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.

8.1. ТЕМЫ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ И ЗАДАНИЙ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

1. Что называется транспортной задачей?

2. Что называется тарифом перевозки в транспортной задаче?

3. Какая транспортная задача называется закрытой?

4. Какая транспортная задача называется открытой?

5. В чем состоит процедура закрытия открытой транспортной задачи?

6. Что называется фиктивным поставщиком?

7. Что называется фиктивным потребителем?

8. Что называется потенциалом в транспортной задаче?

9. В чем состоит схема решения транспортной задачи с помощью метода потенциалов?

10. Как строится первоначальный план перевозок с помощью метода северо-западного угла?

11. Как строится первоначальный план перевозок с помощью метода наименьшей стоимости?

12. Что называется циклом в транспортной таблице?

13. Какие клетки транспортной таблицы называются базисными?

14. Какие клетки транспортной таблицы называются свободными?

15. Какой план перевозок называется вырожденным?

16. Какой план называется ациклическим?

17. В чем состоит схема пополнения вырожденного плана перевозок?

18. В чем состоит критерий оптимальности плана при решении транспортной задачи методом потенциалов?

19. Транспортная задача задана следующей транспортной таблицей:

1.1. Выяснить, является задача открытой или закрытой;

1.2. Составить первоначальный план перевозок с помощью метода северо-западного угла;

1.3. Составить первоначальный план перевозок с помощью метода наименьшей стоимости;

1.4. С помощью метода потенциалов найти оптимальный план перевозок, обеспечивающий их минимальную стоимость;

1.5. Найти минимальную стоимость перевозок.

20. Модели структур размещения. Перемещения. Сети. Узлы. Иерархии. Поверхности.

21. Модели развития пространственных структур. Использование концептуальной модели для построения карты пригодности.

22. Постановка задачи линейного программирования. Симплекс – метод.

23. Линейное моделирование с помощью сетей. Моделирование инфраструктуры. Сетевой анализ.

24. ArcGIS Spatial Analyst: Получение новой информации. Определение пространственных отношений. Определение подходящих участков. Вычисление стоимости пути.

25. Понятие растрового набора данных. Координатное пространство и растровый набор данных. Разрешение растрового набора данных.

26. Представление объектов в растровом наборе данных. Присвоение атрибутов растровому набору данных. Получение растровых наборов данных из существующих карт. Работа с проекциями в процессе анализа.

27. ArcGIS Spatial Analyst: Карты расстояний.

28. ArcGIS Spatial Analyst: Карты плотности.

29. ArcGIS Spatial Analyst: Выполнение анализа поверхностей. Изолиния. Уклон. Экспозиция. Отмывка рельефа. Видимость. Насыпи/выемки.

30. ArcGIS Spatial Analyst: Статистика по ячейкам.

31. ArcGIS Spatial Analyst: Статистика по окрестности.

32. ArcGIS Spatial Analyst: Зональная статистика.

33. ArcGIS Spatial Analyst: Переклассификация.

34. ArcGIS Spatial Analyst: Калькулятор растров.

35. ArcGIS Spatial Analyst: Конвертация растров в вектор.

36. Network Analyst: Сетевая модель данных. Компоненты сети.

37. Network Analyst: Связность пространственных объектов. Сетевые объекты. Сетевой поток.

38. Network Analyst: Создание геометрической сети. Создание правил связности.

39. Network Analyst: Редактирование объектов геометрической сети.

40. Network Analyst: Функции сетевого анализа. Установка и отображение направления потока.

41. Network Analyst: Трассировка сетей. Весовые фильтры. Поиск пути.

8.3. ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ.

1. Модели структур размещения. Перемещения. Сети. Узлы. Иерархии. Поверхности.

2. Модели развития пространственных структур. Использование концептуальной модели для построения карты пригодности.

3. Постановка задачи линейного программирования. Симплекс – метод.

4. Линейное моделирование с помощью сетей. Моделирование инфраструктуры. Сетевой анализ.

5. ArcGIS Spatial Analyst: Получение новой информации. Определение пространственных отношений. Определение подходящих участков. Вычисление стоимости пути.

6. Понятие растрового набора данных. Координатное пространство и растровый набор данных. Разрешение растрового набора данных.

7. Представление объектов в растровом наборе данных. Присвоение атрибутов растровому набору данных. Получение растровых наборов данных из существующих карт. Работа с проекциями в процессе анализа.

8. ArcGIS Spatial Analyst: Карты расстояний.

9. ArcGIS Spatial Analyst: Карты плотности.

10. ArcGIS Spatial Analyst: Выполнение анализа поверхностей. Изолиния. Уклон. Экспозиция. Отмывка рельефа. Видимость. Насыпи/выемки.

11. ArcGIS Spatial Analyst: Статистика по ячейкам.

12. ArcGIS Spatial Analyst: Статистика по окрестности.

13. ArcGIS Spatial Analyst: Зональная статистика.

14. ArcGIS Spatial Analyst: Переклассификация.

15. ArcGIS Spatial Analyst: Калькулятор растров.

16. ArcGIS Spatial Analyst: Конвертация растров в вектор.

17. Network Analyst: Сетевая модель данных. Компоненты сети.

18. Network Analyst: Связность пространственных объектов. Сетевые объекты. Сетевой поток.

19. Network Analyst: Создание геометрической сети. Создание правил связности.

20. Network Analyst: Редактирование объектов геометрической сети.

21. Network Analyst: Функции сетевого анализа. Установка и отображение направления потока.

22. Network Analyst: Трассировка сетей. Весовые фильтры. Поиск пути.

9. Образовательные технологии.

В учебном процессе используются активные и интерактивные формы проведения занятий: решение ситуационных задач, разбор конкретных ситуаций по следующим темам:

1. Оптимизация размещения.

2. Оптимизация перемещений.

3. Выполнение анализа в ArcGIS Spatial Analyst.

4. Сетевой анализ.

Применяются такие типы лекций: вводная, обзорная, лекция-презентация.

По большинству тем обязательным является компьютерный практикум.

10. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.

10.1. ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. Берлянт картографирование. - М.: 19с.

2. Берлянт A. M. Картография. - М.: Изд-во «КДУ», 20с.

3. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов / Под ред. , , -М.: ГИС Ассоциация, 19с.

4. ДеМерс Информационные Системы. Основы.: Пер. с англ. - М.: Дата+,1999. – 490с.

5. , Тикунов B. C. Геоинформатика / Под ред. . - М.: Изд-во Картгеоцентр-Геодезиздат, 19с.

6. Лурье картографирование.: Методы геоинформатики и цифровой обработки космических снимков. - М.: Изд-во «КДУ», 200с.

10.2. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. Автоматизированная картография и геоинформатика / Под ред. , // Материалы к науч. конференции, посвященной 50-летию проф. - М., 199с.

10.3. ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ:

1. Сайт ГИС – ассоциации России - http:\\www. gisa.ru

2. Сайт компании « Data+» - http:\\www. *****

11. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины

Учебная аудитория с мультимедийным проектором для проведения лекционных занятий.

Компьютерный класс для проведения лабораторных занятий.

САПР, ГИС, учебный фонд цифровых карт и снимков.