МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ВУЗОВ РОССИИ ПО ОБРАЗОВАНИЮ
В ОБЛАСТИ ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВА И КАДАСТРОВ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Государственный университет по землеустройству
УТВЕРЖДАЮ
Ректор Государственного университета
по землеустройству
«______» ____________2010 г.
ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА
Наименование дисциплины
Географические информационные системы
Рекомендуется для направления (ий) подготовки (специальности (ей))
120700 - Землеустройство и кадастры
Квалификация (степень) выпускника - бакалавр
Москва, 2010
1. Цели и задачи учебной дисциплины
Целью изучения данной дисциплины является формирование у будущих специалистов базовых представлений о современных информационных технологиях в картографии, рассмотрение основных вопросов организации, взаимодействия и функциональных возможностей географических информационных систем (ГИС) и использование их в картографии при создании и использовании картографических произведений.
2. Место дисциплины в структуре ООП :
Данная учебная дисциплина входит в вариативную часть (В.2.3) раздела «Математические и естественнонаучные дисциплины» ФГОС-3 по направлению подготовки ВПО «Землеустройство и кадастры». Для изучения курса студентам достаточно знаний, полученных в процессе обучения в пятом семестре по дисциплине «Картография», а также дисциплинам «Геодезия и геоинформатика», «Компьютерная графика», «Фотограмметрия», «Почвоведение», «Земельный кадастр», «Агроэкология», полученных в процессе обучения в 1-5 семестрах.
3.Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
а) общекультурными (ОК):
¾ стремлением к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);
¾ владением основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);
б )профессиональными (ПК):
¾ способностью использовать знание современных географических и земельно-информационных систем (ГИС и ЗИС), способов подготовки и поддержания графической, кадастровой и другой информации на современном уровне (ПК-12);
¾ способностью использовать знание современных технологий создания оригиналов карт, планов, других графических материалов для землеустройства и Государственного кадастра недвижимости (ПК-14);
В процессе обучения и по завершении курса студент должен:
Знать:
- основные понятия и определения из геоинформатики, картографии, компьютерной графики;
- технологические схемы создания тематических карт природных (земельных) ресурсов, технологические вопросы взаимодействия различных подсистем ГИС;
- основные географические информационные системы, их структуру, состав, функциональные возможности и требования, предъявляемые к ГИС;
- место и роль географических информационных систем в процессе создания планов и карт.
Уметь:
-использовать на практике возможности географических информационных систем при создании тематических карт природных (земельных) ресурсов.
Владеть:
- навыками практического использования наиболее распространенных в мировой и отечественной практике ГИС по созданию фрагментов тематических карт, используемых при проведении работ по землеустройству и земельному кадастру.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы 108 часов.
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | ||||
6 | ||||||
Аудиторные занятия (всего) | 54 | - | 54 | - | - | - |
В том числе: | - | - | - | - | - | - |
Лекции | 18 | - | 18 | - | - | - |
Практические занятия (ПЗ) | - | - | - | - | - | - |
Семинары (С) | - | - | - | - | - | - |
Лабораторные работы (ЛР) | 36 | - | 36 | - | - | - |
Самостоятельная работа (всего) | 54 | - | 54 | - | - | - |
В том числе: | - | - | - | - | - | - |
Курсовой проект (работа) | - | - | - | - | - | - |
Расчетно-графические работы | 12 | - | 12 | - | - | - |
Реферат | 12 | - | 12 | - | - | - |
Другие виды самостоятельной работы: подготовка к проведению тестирования и промежуточному контролю знаний и навыков. | 30 | - | 30 | - | - | - |
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) | Экз. | - | Экз. | - | - | - |
Общая трудоемкость час зач. ед. | 108 | - | 108 | - | - | - |
3 | 3 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1. | Введение в геоинформатику. | Понятия: геоинформация, геоинформатика, геоинформационная технология. Структура геоинформатики. Роль картографической составляющей в ГИС. Общая технологическая схема создания тематических карт природных(земельных) ресурсов с использованием методов цифровой картографии и фотограмметрии |
2. | Географические информационные системы. Классификация ГИС. | Понятия, определения, термины. Виды ГИС. Классификация ГИС по назначению, по проблемно-тематической ориентации, по территориальному охвату, по способу организации географических данных. Области применения ГИС. Связь ГИС с другими научными дисциплинами и технологиями. |
3. | Вопросы организации, хранения и обработки картографической информации. | Виды информации в ГИС. Структурные особенности геоинформации и картографической информации. Способы представления и организации, данных в ГИС. Применение идентификаторов и классификаторов,.Форматы графических файлов. Базы и банки данных. Графическая и атрибутивная базы данных. Системы управления базами данных. |
4. | Принципы представления графической информации на компьютере. | Представление графической информации в памяти компьютера. О картографических возможностях ГИС. Растровый и векторный типы данных. Достоинства и недостатки. Понятие о разрешающей способности изображения. |
5. | Составные части ГИС. | Конфигурация, структура и функции типовой ГИС. Подсистема ввода информации. Подсистема вывода изображений. Подсистема хранения информации. Понятия о базах данных. Графическая и атрибутивная базы данных. Представления цифровой карты. Подсистема обработки, поиска и анализа данных. Послойная организация данных. Выбор ГИС. Краткая характеристика отечественных и зарубежных ГИС. |
6. | Технологические вопросы создания тематических карт в среде ГИС MapInfo. | Общая технологическая схема ГИС - картографирования. Отличительные особенности ГИС MapInfo. Основные характеристики и картографические особенности системы. Подготовка к созданию карты. Создание слоёв и таблиц. Подготовка легенды карты. Формирование картографических изображений. Сшивка карты из слоёв и листов. Выполнение компоновки и получение бумажной карты. |
7. | Управление слоями и создание базы данных. | Формирование и редактирование слоев карты. Цифрование слоев. Инструменты для цифрования. Понятие косметического слоя. Создание слоев. Реляционные базы данных. Набор файлов-компонентов. Окна карты, списка, графика. Способы создания таблиц баз данных |
8. | Разработка содержания и тематических слоев карты. | Способы изображения тематического содержания карты. Способы создания тематических слоев в ГИС MapInfo. Разработка числовых шкал легенды карты. Компоновка карты и формирование макета печати. Дополнительные возможности ГИС MapInfo..Проверка топологической корректности |
9. | Особенности ГИС - картографирования для целей комплексного кадастра. | Вопросы информационного обеспечения кадастра. Требования к картографической документации кадастра недвижимости. Применение ГИС-технологий при создании электронных карт для целей кадастра недвижимости. Использование различных ГИС при производстве кадастровых работ Использование ГИС для охраны окружающей среды и мониторинга земель |
5.2 Матрица соотнесения тем/разделов учебной дисциплины/модуля и формируемых в них профессиональных и общекультурных компетенций
Разделы дисциплины | Количество часов | ОК-6 | ОК-12 | ПК-12 | ПК-14 | Общее количество компетенций |
Раздел 1 | 10 | + | + | 2 | ||
Раздел 2 | 12 | + | + | + | + | 4 |
Раздел 3 | 14 | + | + | + | + | 4 |
Раздел 4 | 12 | + | + | + | + | 4 |
Раздел 5 | 12 | + | + | + | + | 4 |
Раздел 6 | 12 | + | + | + | + | 4 |
Раздел 7 | 12 | + | + | + | + | 4 |
Раздел 8 | 12 | + | + | + | + | 4 |
Раздел 9 | 12 | + | + | + | + | 4 |
Итого | 108 | 9 | 9 | 8 | 8 | 34 |
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами.
№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
1. | Прикладная геодезия | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
2. | Фотограмметрия и дистанционное зондирование | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
3. | Землеустройство | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
5.4. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекц. | Практ. зан. | Лаб. зан. | Семин | СРС | Все-го час. |
1. | Введение в геоинформатику. | 2 | 2 | 6 | 10 | ||
2. | Географические информационные системы. Классификация ГИС. | 2 | 4 | 6 | 12 | ||
3. | Вопросы организации, хранения и обработки картографической информации. | 2 | 6 | 6 | 14 | ||
4. | Принципы представления графической информации на компьютере | 2 | 4 | 6 | 12 | ||
5. | Составные части ГИС. | 2 | 4 | 6 | 12 | ||
6. | Технологические вопросы создания тематических карт в среде ГИС MapInfo | 2 | 4 | 6 | 12 | ||
7. | Управление слоями и создание базы данных | 2 | 4 | 6 | 12 | ||
8. | Разработка содержания и тематических слоев карты | 2 | 4 | 6 | 12 | ||
9. | Особенности ГИС - картографирования для целей комплексного кадастра. | 2 | 4 | 6 | 12 | ||
ИТОГО | 18 | 36 | 54 | 108 |
6. Лабораторный практикум
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудо-емкость (час.) |
1. | 1;6 | Получение задания, методических указаний, исходных материалов и подготовка информации для ввода в систему. Регистрация изображения. Выбор опорных точек. | 2 |
2. | 2;6 | Цифрование исходной карты и создание слоёв элементов географической основы создаваемой карты; Сохранение слоёв. | 6 |
3. | 3;6 | Ввод в систему значений картографируемых показателей и формирование базы данных для тематического содержания создаваемой карты. | 6 |
4. | 4;6 | Создание тематических слоев карты в зависимости от выбранного способа изображения картографируемых показателей. | 6 |
5. | 4;6 | Формирование совмещенного картографического изображения создаваемой карты. | 6 |
6. | 5;6 | Разработка числовых шкал легенды карты. | 6 |
7. | 5;6 | Выполнение компоновки, формирование макета печати карты и получение бумажного варианта карты. | 4 |
36 |
7. Примерная тематика курсовых проектов (работ) – не предусмотрены
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Берлянт . Учебник для вузов.-М.,Аспект Пресс,2002
2. ,Цветков системы :
Учеб. пособие для вузов-М.:Златоуст,2000.
3. Раклов информационные системы в тематической картографии»,Учебное пособие, М.,ГУЗ,2006.
4. Раклов информационные системы в тематической картографии»,Электронное учебное пособие, М.,ГУЗ,2010.
5. , «Географические информационные системы (ГИС) в картографии. М.,ГУЗ,2006.Методические указания.
б) дополнительная литература
1. Кошкарев и термины геоинформатики и ее
окружения:учебно-справочное пособие.-М.:ИГЕМ РАН,2000
- ГИС MapInfo; ГИС ARCINFO; ГИС ПАНОРАМА; ГИС MGE;
-Операционные системы семейства WINDOWS
г) - базы данных:
- информационно-справочные и поисковые системы «Гарант», «Консультант+» ; - Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов: http://school-collection. edu. ru/;
-Официальный сайт Министерства сельского хозяйства и продовольствия Московской области www. msh. mosreg. ru;
-Официальный сайт некоммерческого партнерства «Кадастровые инженеры». www. roscadastre. ru www. mgi. ru/.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Лаборатория цифровой картографии и фотограмметрии, графические станции, фотограмметрический комплекс, фотосканер, картографический сканер, ламинатор, плоттер высокого разрешения, другая компьютерная и оргтехника, мультимедийный проектор (все – в стандартной комплектации для лабораторных занятий и самостоятельной работы); доступ к сети Интернет (во время самостоятельной подготовки и на лабораторных занятиях).
10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Самостоятельная работа студентов направлена на решение следующих задач:
- овладение практическими навыками по созданию и использованию кадастровых планов
и карт, тематических карт различной тематики и масштабного ряда средствами ГИС;
- выработка навыков по самостоятельному построению технологических схем создания и
использования картографических произведений в программной среде ГИС.
Для решения указанных задач студенты выполняют лабораторные работы, расчётно-графическую работу, самостоятельно обращаясь к учебной, справочной и научной литературе. Проверка выполнения заданий осуществляется на лабораторных занятиях в специализированной лаборатории цифровой картографии.
При оценивании результатов освоения дисциплины (текущей и промежуточной аттестации) применяется балльно-рейтинговая система.
В качестве примера может быть рассмотрена стобалльная система оценивания, которая может быть привязана как к традиционной отечественной системе (отлично, хорошо, удовлетворительно, неудовлетворительно), так и к системе оценок ECTS (A, B, C, D, E, F). При этом для каждого вида проверочных работ в течение семестра назначается максимальное количество баллов, в которое может быть оценено их отличное выполнение.
В конце семестра реальные баллы, полученные студентами за то или иное задание (вид деятельности), суммируются, и эта сумма считается итоговой оценкой успеваемости студента. Она также может быть переведена в качественную оценку по заранее заданным правилам. (Например: от 81 до 100 баллов — отлично, от 66 до 80 баллов — хорошо, от 51 до 65 баллов — удовлетворительно, до 50 баллов — неудовлетворительно).
Для закрепления пройденного материала на кафедре картографии ГУЗ разработаны тестовые задания, проиллюстрированные фрагментами карт различной тематики, примеры которых приведены ниже.
Вопрос № 1:
Назовите отличительные черты географических информационных систем.
а) наличие подсистемы обработки графической информации;
б) возможность хранение данных;
в) возможность обработки пространственных данных.
Вопрос № 2:
Укажите ответ, в котором правильно перечислены типы данных, с которыми работает
географическая информационная система (ГИС).
а) растровые и векторные;
б) полутоновые и чёрно-белые;
в) цветные и монохромные.
Вопрос № 3:
Что называется «пикселем»?
а) уменьшенное изображение объекта;
б) элемент изображения;
в) фрагмент изображения.
Вопрос № 4:
Выберите ответ, в котором правильно перечислены наиболее распространенные типы
баз данных.
а) сетевые, многоступенчатые, реляционные;
б) реляционные, канонические, иерархические;
в) иерархические, сетевые, реляционные.
Вопрос № 5:
Что такое атрибутивная (семантическая) информация?
а) информация о пространственных объектах в виде набора координат точек этих объектов;
б) информация, описывающая качественные или количественные характеристики объектов;
в) информация, описывающая структуру реляционной таблицы.
Разработчики:
Кафедра картографии
Государственного университета
по землеустройству (ГУЗ) Профессор
(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)
Каф. картографии ГУЗ Ст. преподаватель
(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)
