Рабочая учебная программа дисциплины «Геоинформационные системы» (стр. 1 )

Министерство образования и науки Российской Федерации

Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Российский государственный гидрометеорологический университет»

в г. Туапсе

УТВЕРЖДАЮ: Заместитель директора по учебной работе (руководитель структурного подразделения) (в состав которого входит кафедра-составитель) __________________ «__»______________20___г.

РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

дисциплины  «Геоинформационные системы»

по направлению (специальности)  020602 «Метеорология»

Форма обучения  очная  Блок дисциплин  СД. Ф.9

Всего учебных занятий, (в академических часах) в том числе: аудиторных,  из них:  лекций лабораторных самостоятельных (КСР)	70 45 30 15 15(2)
Отчетность Курсовой проект (работа) Экзамен	- 6 семестр

Туапсе

2013г.

Рабочая программа составлена на основании ГОС ВПО и учебного плана Филиала РГГМУ в г. Туапсе специальности (направления) 020602 «Метеорология»

на кафедре «Метеорологии и природопользования».

Составители рабочей программы

доцент,  к. т.н.  _________________  .

(должность, ученое звание, степень)  (подпись)  (Ф. И. О.)

Рабочая программа утверждена на заседании кафедры «Метеорологии и природопользования»

Протокол заседания  № ___от «__»___ 20__ г.

Заведующий кафедрой

«___»________20__г.  _________________ 

  (подпись)  (Ф. И. О.)

Согласовано с научно-методической комиссией

Председатель научно-методической комиссии

«___»________20__г.  _________________ 

(подпись)  (Ф. И. О.)

1.Цели и задачи дисциплины:

Целью данного курса является формирование у студентов знаний о геоинформационных системах (ГИС), как компьютерных системах, позволяющих эффективно работать с пространственно-распределенной информацией. В задачи курса входят:

– освоение основных понятий геоинформатики;

– знакомство с основами разработки системных проектов;

– приобретение навыков практической работы с прикладными ГИС-программами и программами-векторизаторами (Географ ГИС 2.0; GeoGraph/GeoDraw 1.6; Easy Trace 6.5; 7.3; MapInfo 5.0 - 6.5);

– создание собственного небольшого учебного ГИС-проекта;

– изучение особенностей интеграции пространственных данных в ГИС.

Курс «Геоинформационные системы» основывается на знаниях студентов, полученных при изучении курсов «Информатика и основы программирования», «Основы геодезии и картографии» и других. В ходе изучения этой дисциплины решаются задачи по расширению и углублению знаний студентов по общим вопросам геоинформатики, функциональным вопросам географических информационных систем (ГИС), принципам проектирования, аппаратно-программным средствам реализации ГИС, систем поддержки принятия решений и др. Практические навыки студентов закрепляются в ходе создания конкретных небольших ГИС-проектов с использованием в основном мелкомасштабных карт районов или областей.

Содержание курса опирается на современные представления о геоинформатике, которые изложены в ряде учебных, научных периодических изданиях и монографиях ведущих ученых страны.

География является связующим звеном информации, получае­мой из многочисленных источников. Прежде всего, это различные типы карт: физико-географические, планы застроек, топографические, разнообразные тематические карты (геохимические, климатические, гидрофизические и др.). Кроме того, данные могут поставляться с аэро - и космических снимков, они поступают из различных баз данных, из отчетов и компьютерных систем, из результатов поле­вых измерений.

Значительная часть географических данных в современных условиях быстро меняется с течением времени и поэтому становится нецелесообразным использо­вание бумажных карт. Быстроту получения информации и ее актуальность может гарантировать только автоматизированная систе­ма. В особенности это относится к различного рода экологической, природоохранной и управленческой информации.

Современная ГИС – это автоматизированная система, имею­щая большое количество графических и тематических баз данных, соединенная с модельными и расчетными функциями для манипу­лирования ими и преобразования в пространственную картографи­ческую информацию для принятия на ее основе разнообразных ре­шений и осуществления контроля.

Основное отличие ГИС от близких систем (системы дистанционного зондирования и геопозиционирования, отработки изображений, системы автоматизированного проектирования  и т. п.) состоит в наличии мощного аппарата пространственного анализа, позволяющего не просто отслеживать и оценивать связи элементов территории и соответствующих атрибутов, но и формировать новые графические объекты и связанные с ними наборы данных по смешанному запросу, включающему как обычные арифметические и логические, так и геометрические составляющие (возможности определения площадей, наклонов, периметров, направлений, принадлежности к заданной территории и т. п.).

2. Учебно-тематический план лекционных занятий

Дата	Краткое наименование темы	Число часов
Лекции:
1	Общее понятие о географических информационных системах (ГИС). Аппаратное обеспечение рабочего места ГИС.	2
2	Программное обеспечение ГИС. Развитие, классификация и проблема выбора ГИС.	4
3	Виды моделей ГИС, основы топологии. Организация информации в ГИС.	4
4	Ввод графической информации в ГИС. Тематическая информация в ГИС.	4
5	Основные объекты цифровой карты и базовые операции.	4
6	Площади и буферные зоны. Логический оверлей слоев.	4
7	Тематическая структура ГИС-проекта. Запросы, типы запросов.	2
8	Диаграммы проекта.	2
9	Системы навигации. Совместное использование карт и снимков. Практическое применение ГИС-технологий.	4
Итого  часов:  30

2. Темы лекций, основные рассматриваемые вопросы, перечень рекомендованной литературы, контрольные вопросы:

Лекция 1. (Тема 1) Общее понятие о геоинформационных системах. Аппаратное обеспечение рабочего места ГИС – 4 час.

Предмет и задачи ГИС. Общее понятие о ГИС. История развития ГИС. Связь ГИС с географией, картографией, дистанционным зондированием, топографией, фотограмметрией, информатикой, математикой и математической статистикой. Области использования ГИС-технологий. Задачи, решаемые информационными системами. Многоцелевые функции ГИС. Персональные компьютеры, рабочие станции. Основные компоненты ПК.  Компьютерные сети. Периферийные устройства, внешние запоминающие устройства. Сканеры, плоттеры, графические планшеты.

Литература:

Основная:

, , и др. Основы геоинформатики: В 2 кн.: Учебное пособие для студентов вузов, Под ред. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 352с. (1 кн.), 480 с. (2 кн.) , Капралов в ГИС. Учебное пособие. Петрозаводск. 1995, с. 4-25, с. 30-38. , . Геоинформатика. “Картгеоцентр”. М.: 1993, с. 6-18, с. 32-40. Географ ГИС 2.0. Руководство пользователя. 2004. с. 8-15. GeoDraw. Руководство пользователя. М.: 1997, с. 4-8. GeoGraph. Руководство пользователя. М.: 1997, с. 5-10.

Дополнительная:

ГИС-обозрение, 1994, №№ весна, с. 3-15. Изучение ГИС. Методология ARC/INFO. 1995, с. 12-33. Берлянт : Учебник для вузов. – М.: Аспект Пресс, 2001, с. 259-276. ппаратное обеспечение IBM PC. Энциклопедия, 2-е изд, Спб.: Питер. 2003, с. 18-252.

Контрольные вопросы и задания:

Что такое географические информационные системы? В чем основное отличие ГИС от остальных информационных систем? Какие основные функциональные группы выделяются в технологической схеме обработки данных в ГИС? Когда появились первые ГИС? На какие основные периоды можно разделить историю становления геоинформатики? Укажите основные причины, способствовавшие появлению геоинфоматики. Охарактеризуйте основные компоненты любой ГИС. Определите и охарактеризуйте основные составные части компьютера. В чем состоят основные различия ПК, рабочих станций профессионального уровня и суперкомпьютеров. Основные порты ПК для обмена информацией. Память ПК, основные виды и компоненты памяти. Устройства ввода информации при работе с ГИС-проектами. Устройства вывода информации. Топология компьютерных сетей. Локальные сети, основные принципы организации сетей. Глобальные сети. Всемирная сеть.

Лекция 2. (Тема 2) Программное обеспечение ГИС. Развитие, классификация и проблема выбора ГИС – 4 час.

Операционные системы. Пакеты прикладных программ, используемых в ГИС. Программные средства ГИС. Базовые программные средства, модули приложений. Группы основных функций. Полнофункциональные ГИС. Специализированные ГИС. Программы-векторизаторы. Программное обеспечение для обработки данных дистанционного зондирования Земли.

Основные предшественники ГИС-программных продуктов. Системы автоматизированного проектирования и черчения (CAD-системы). Системы автоматизированного картографирования (АМ-системы). Системы сетевого анализа (FM-системы). Системы мелкомасштабного пространственного анализа (GIS-системы). Основные фирмы производители программного обеспечения.