МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

УТВЕРЖДАЮ

Декан ФВТ

_______________

«_____» ___________________ 2015 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

М2.2.6.2 ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ

Направление подготовки: 010402 "Прикладная математика и информатика"

Магистерская программа: «Администрирование информационных систем»

Квалификация (степень) выпускника магистр

Форма обучения очная

Пенза, 2015

1. Цели освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины является формирование у магистрантов общих теоретических основ и практических навыков разработки программных систем с использованием геоинформационных технологий и систем.

2. Место дисциплины в структуре ООП

2.1. Дисциплина входит в вариативную часть (дисциплины по выбору студента) профессионального цикла образовательной программы.

2.2. Минимальные требования к «входным» знаниям, необходимым для успешного усвоении данной дисциплины ‑ удовлетворительное усвоение программ по следующим дисциплинам бакалавриата:

- «Алгоритмические языки и программирование»;

- «Базы данных»;

- «Компьютерная графика».

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Коды

компетенции

Наименование компетенции

Структурные элементы компетенции

(в результате освоения дисциплины обучающийся должен знать, уметь, владеть)

1

2

3

ПК-3

Способность углубленного анализа проблем, постановки и обоснования задач научной и проектно-технологической деятельности

- знать основные элементы структуры геоинформационных систем, технологии использования баз данных в геоинформационных системах;

- уметь спроектировать информационную систему с использованием технологий ГИС;

- владеть навыками работы с одной их геоинформационных систем на примере пакета ArcGIS.

ПК-8

Способность проводить семинарские и практические занятия с обучающимися, а также лекционные занятия спецкурсов по профилю специализации

- знать, уметь и владеть навыками проведения семинарских и практических занятия с обучающимися, а также лекционных занятий спецкурсов по профилю специализации.

ПК-9

Способность разрабатывать учебно-методические комплексы для электронного и мобильного обучения

- знать и уметь разрабатывать учебно-методические комплексы для электронного и мобильного обучения.

ПК-10

Способность разрабатывать аналитические обзоры состояния области прикладной математики и информационных технологий по профильной направленности ООП магистратуры

- знать и уметь разрабатывать аналитические обзоры состояния области прикладной математики и информационных технологий по профильной направленности ООП магистратуры.

ПК-13

Способность осознавать корпоративную политику в области повышения социальной ответственности бизнеса перед обществом, принимать участие в ее развитии

- знать, уметь и владеть способностью осознавать корпоративную политику в области повышения социальной ответственности бизнеса перед обществом, принимать участие в ее развитии.

ПК-14

Способность реализации решений, направленных на поддержку социально значимых проектов, на повышение электронной грамотности населения, обеспечения общедоступности информационных услуг

- знать и уметь реализовывать решения, направленные на поддержку социально значимых проектов, на повышение электронной грамотности населения, обеспечения общедоступности информационных услуг.

4. Структура и содержание дисциплины (модуля) «Геоинформационные технологии и системы»

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

4.1. Структура дисциплины (модуля)

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

№

п/п

Наименование

разделов и тем

дисциплины (модуля)

Семестр

Недели семестра

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)

Аудиторная работа

Самостоятельная

работа

Всего

Лекция

Практические занятия

Лабораторные занятия

Всего

Подготовка к аудиторным занятиям

Реферат, эссе и др.

Курсовая работа (проект)

Подготовка к экзамену

Собеседование

Коллоквиум

Проверка тестов

Проверка контрольн. работ

Проверка реферата

Проверка эссе и иных творческих работ

курсовая работа (проект)

1.

Раздел 1. Введение.

3

1-3

12

4

8

8

8

1.1.

Тема 1.1 Основные понятия в геоинформационных системах.

3

1

2

2

0

0

0

1.2

Тема 1.2 Структура ГИС как интегрированной системы.

3

2-3

10

2

8

8

8

2.

Раздел 2. Современные ГИС

3

4-10

9

3

6

8

8

2.1.

Тема 2.1. Функциональные возможности современных ГИС.

3

4-8

8

2

6

8

8

2.2

Тема 2.2 Место ГИС среди других автоматизированных систем.

3

9-10

1

1

0

0

0

3

Раздел 3. Применение ГИС

3

11-18

12

4

8

12

12

3.1

Тема 3.1 Инструментальные средства ГИС, назначения и возможности.

3

11-13

10

2

8

6

6

3.2

Тема 3.2 Основные пакеты ГИС, используемые в настоящее время и их характеристики.

3

14-16

1

1

0

6

6

3.3

Тема 3.3 Применение ГИС в народном хозяйстве.

3

17-18

1

1

0

0

0

Курсовая работа (проект)

Подготовка зачету

47

47

Общая трудоемкость, в часах

33

11

22

75

28

47

Промежуточная аттестация

Форма

Семестр

Зачет

3

Экзамен

4.2. Содержание дисциплины (модуля)

4.2.1 Содержание лекционного курса

Раздел 1. Введение.

Тема 1.1 Основные понятия в геоинформационных системах.

-  Основные термины в геоинформационных системах.

-  Понятия об измерениях наблюдениях, мониторинге.

-  Классификация ГИС и процесс их развития.

Тема 1.2 Структура ГИС как интегрированной системы.

-  Основные термины в геоинформационных системах.

-  Понятия об измерениях наблюдениях, мониторинге.

-  Классификация ГИС и процесс их развития.

Раздел 2. Современные ГИС.

Тема 2.1. Функциональные возможности современных ГИС.

-  Обзор ГИС существующих в настоящее время и их функциональные возможности и назначение.

-  Регистрация, ввод и хранение данных.

-  Анализ данных и моделирование.

-  Методы и средства визуализации данных.

-  Отражение динамики географических объектов, пространственно-временных характеристик систем с помощью компьютерных карт, символов.

-  Конкретные примеры применения ГИС.

Тема 2.2 Место ГИС среди других автоматизированных систем.

-  Сравнение геоинформационных систем с различными пакетами автоматизированных систем обработки и хранения данных.

-  Прикладные аспекты ГИС для задач управления.

-  ГИС как среда научных и прикладных исследований.

Раздел 3. Применение ГИС.

Тема 3.1 Инструментальные средства ГИС, назначения и возможности.

-  Доступ к базам данных.

-  Обработка чертежей САПР.

-  Модули программ.

-  Геокодирование, картографические проекции, преобразование данных.

-  Компоновка и вывод на принтер.

Тема 3.2 Основные пакеты ГИС, используемые в настоящее время и их характеристики.

-  Характеристики последних версий геоинформационных систем. Требования к ГИС и этапы проектирования. Примеры реализации ГИС.

-  Глобальные проекты, международные программы и региональные ГИС.

-  Коммерческие пакеты программ (ArcInfo, MapInfo, GeoGraf/GeoDraw и др.).

-  Опыт применения ГИС для изучения окружающей среды (вопросы мониторинга и моделирование окружающей среды, экологические экспертизы хозяйственных проектов и др.).

Тема 3.3 Применение ГИС в народном хозяйстве.

-  Примеры применения ГИС в различных областях народного хозяйства, в научных исследованиях и управлении.

-  Процесс применения ГИС от накопления данных до решения практических задач.

4.2.2 Перечень и содержание лабораторных занятий.

№ п/п

№ темы

Наименование лабораторных работ

Кол. ч

1

1.2

Задачи, выполняемые ArcGis 9. Настольные приложения ArcCatalog, ArcMap, ArcToolbox, ArcView, ArcEditor, ArcInfo. Модели географических данных. Векторные модели. Растровые модели. Модели TIN. Табличные данные. Форматы пространственных данных.

8

2

2.1

Создание новой карты. Создание таблиц и добавление данных к объектам на карте, добавление точек на карту по их координатам. Добавление объектов из базы данных. Изображение объектов символами. Надписи и графика на карте. Создание диаграмм и создание новой компоновки, вывод карт на печать.

6

3

3.1

Управление изображением атрибутов на карте, поиск объектов внутри полигонов, работа с выбранными объектами. Выбор картографических проекций. Работа с чертежами CAD. Редактирование существующих тем.

8

5. Образовательные технологии

5.1 При чтении лекций используется мультимедийный компьютерный проектор с последующей раздачей демонстрируемых слайдов на электронном носителе.

5.2 При выполнении лабораторных работ используется проектный подход.

5.3. В лабораторном практикуме используются индивидуальные задания, использующие информационные системы и процессы управления, приближенные к реальным ситуациям.

6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Оценочные средства для текущего контроля успеваемости,

промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.

6.1. План самостоятельной работы студентов

№ нед.

Тема

Вид самостоятельной работы

Задание

Рекомендуемые источники

Кол-во часов

1

Тема 1.1 Основные понятия в геоинформационных системах.

Подготовка к аудиторным занятиям

Изучение основных понятий в геоинформационных системах

- поисковые системы Internet.

- рекомендуемая литература

6

2-3

Тема 1.2 Структура ГИС как интегрированной системы.

Подготовка к аудиторным занятиям

Изучение структуры ГИС как интегрированной системы

- поисковые системы Internet.

- рекомендуемая литература

10

4-8

Тема 2.1. Функциональные возможности современных ГИС.

Подготовка к аудиторным занятиям.

Изучение функциональных возможностей современных ГИС

- поисковые системы Internet.

- рекомендуемая литература

16

9-10

Тема 2.2 Место ГИС среди других автоматизированных систем.

Подготовка к аудиторным занятиям.

Изучение места ГИС среди других автоматизированных систем

- поисковые системы Internet.

- рекомендуемая литература

10

11-13

Тема 3.1 Инструментальные средства ГИС, назначения и возможности.

Подготовка к аудиторным занятиям.

Изучение инструментальных средств ГИС, назначения и возможностей

- поисковые системы Internet.

- рекомендуемая литература

36

14-16

Тема 3.2 Основные пакеты ГИС, используемые в настоящее время и их характеристики.

Подготовка к аудиторным занятиям.

Изучение основных пакетов ГИС, используемых в настоящее время и их характеристик

- поисковые системы Internet.

- рекомендуемая литература

20

17-18

Тема 3.3 Применение ГИС в народном хозяйстве.

Подготовка к аудиторным занятиям.

Изучение применения ГИС в народном хозяйстве

- поисковые системы Internet.

- рекомендуемая литература

6.2. Методические указания по организации самостоятельной работы студентов

Планируются следующие виды самостоятельной работы (внеаудиторной):

-  подготовка к выполнению лабораторных работ,

-  оформление отчётов по лабораторным работам,

-  изучение рекомендованной литературы для сдачи лабораторных работ,

-  изучение рекомендованной литературы при подготовке к зачету.

6.3. Материалы для проведения текущего и промежуточного контроля
знаний студентов

Контроль освоения компетенций

№ п\п

Вид контроля

Контролируемые разделы

Компетенции, компоненты которых контролируются

1

Текущий и промежуточный: собеседование при защите лаб. заданий.

Итоговый: сдача зачета

Раздел 1. Введение

ПК-3, ПК-8, ПК-9, ПК-10, ПК-13, ПК-14

2

Текущий и промежуточный: собеседование при защите лаб. заданий.

Итоговый: сдача зачета

Раздел 2. Современные ГИС

ПК-3, ПК-8, ПК-9, ПК-10, ПК-13, ПК-14

3

Текущий и промежуточный: собеседование при защите лаб. заданий.

Итоговый: сдача зачета

Раздел 3. Применение ГИС

ПК-3, ПК-8, ПК-9, ПК-10, ПК-13, ПК-14

Контроль освоения компетенции выполняется:

-  для компетенции (ПК-3) - путем оценки способности студента к углубленному анализу проблем, постановки и обоснования задач научной и проектно-технологической деятельности - при выполнении лабораторных заданий и сдаче зачета;

-  для компетенции (ПК-8) - путем оценки способности студента к проведению семинарских и практических занятий с обучающимися, а также лекционных занятий спецкурсов по профилю специализации - при выполнении лабораторных заданий и сдаче зачета;

-  для компетенции (ПК-9) - путем оценки способности студента к разработке учебно-методических комплексов для электронного и мобильного обучения - при выполнении лабораторных заданий и сдаче зачета;

-  для компетенции (ПК-10) - путем оценки способности студента к разработке аналитических обзоров состояния области прикладной математики и информационных технологий по профильной направленности ООП магистратуры - при выполнении лабораторных заданий и сдаче зачета;

-  для компетенции (ПК-13) - путем оценки способности студента к осознанию корпоративной политики в области повышения социальной ответственности бизнеса перед обществом - при выполнении лабораторных заданий и сдаче зачета;

-  для компетенции (ПК-14) - путем оценки способности студента к реализации решений, направленных на поддержку социально значимых проектов, на повышение электронной грамотности населения, обеспечения общедоступности информационных услуг - при выполнении лабораторных заданий и сдаче зачета.

Примерный перечень вопросов для собеседования на зачете

1.  Основные термины в геоинформационных системах.

2.  Понятия об измерениях наблюдениях, мониторинге.

3.  Классификация ГИС и процесс их развития.

4.  Структура ГИС как интегрированной системы

5.  Основные элементы структуры геоинформационных систем.

6.  Использование баз данных в геоинформационных системах.

7.  Применение экспертных систем в ГИС, методов обработки различных данных и моделирования.

8.  Функциональные возможности современных ГИС

9.  Этапы разработки ГИС

10.  Особенности проектирования ГИС

11.  Регистрация, ввод и хранение данных.

12.  Анализ данных и моделирование.

13.  Методы и средства визуализации данных.

14.  Отражение динамики географических объектов, пространственно-временных характеристик систем с помощью компьютерных карт, символов.

15.  Прикладные аспекты ГИС для задач управления.

16.  ГИС как среда научных и прикладных исследований.

17.  Инструментальные средства ГИС, назначения и возможности

18.  Доступ к базам данных.

19.  Обработка чертежей САПР.

20.  Геокодирование, картографические проекции, преобразование данных.

21.  Компоновка и вывод на принтер.

22.  Требования к ГИС и этапы проектирования.

23.  Применения ГИС в различных областях народного хозяйства, в научных исследованиях и управлении.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение

дисциплины (модуля)

7.1. Основная литература:

1)  Геоинформатика: , , .-М.:МАКС Пресс, 2011.-349 с..

2)  , Цветков системы: Учебное пособие для вузов. - М.:2010. - 222 с.

3)  Цветков системы и технологии — М. : Финансы и статистика, 1998 .— 287 с.

4)  Scott Crosier, Bob Booth, Katy Dalton, Andy Mitchell, Kristin Clark ArcGis 9. Начало работы в ArcGis. – ESRI. :2004.-272 c. (перевод на русский язык Data+)

5)  Jill McCoy ArcGis 9. Работа с базами геоданных: Упражнения. – ESRI. :2004.-232 c. (перевод на русский язык Data+)

6)  MapInfo Professional10.5 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ. – Pitney Bowes Software Inс.: 2010.-570 с.

7.2. Дополнительная литература:

1)  Турлапов системы в экономике: Учебно-методическое пособие. – Нижний Новгород: НФ ГУ-ВШЭ, 2007. – 118 с.

2)  Владимиров технологии в исторических исследованиях // Новая и новейшая история. — 2006 .— № 3 .— С. 133-141.

7.3. Интернет-ресурсы

1)  Сайт ГИС-Ассоциации, http://gisa. ru/

2)  Геоинформационные системы, http://www. dataplus. ru/

3)  Академия САПР и ГИС, http://www. cadacademy. ru/

4)  OpenOffice/MS Office (Word, Excel, PowerPoint).

5)  SSH-клиент (PuTTY)

7.4 Программное обеспечение:

1)  ArcGIS 9

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)

Лабораторные занятия проводятся в классе, оснащенном ПЭВМ, с операционной системой Windows 7.

Рабочая программа дисциплины «Геоинформационные технологии и системы» составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций ПрООП по направлению подготовки «Прикладная математика и информатика»

Программу составили:

к. т.н., доцент кафедры САПР

Настоящая программа не может быть воспроизведена ни в какой форме без предварительного письменного разрешения кафедры-разработчика программы.

Программа одобрена на заседании кафедры САПР

Протокол № ______________от «____» ______________ 2015 года

Зав. кафедрой САПР

Программа одобрена методической комиссией ФВТ

Протокол № ______от «____» ______________ 2015 года

Председатель методической комиссии ФВТ

Сведения о переутверждении программы на очередной учебный год и регистрации изменений

Учебный

год

Решение кафедры

(№ протокола, дата, подпись зав. кафедрой)

Внесенные изменения

Номера листов (страниц)

заменен-

ных

новых

аннулиро-ванных