Учебно-методический комплекс образовательных программ профессиональной переподготовки и повышения квалификации Издательство мгту им Н. Э. Баумана Федеральная целевая программа развития образования на 2006-2010 годы
ГИС и геоинформатика. Общее представление о предмете. Основные понятия. Структура и классификация ГИС. Типы данных в геоинформационных системах. Системы в природе и технике. Информационные системы. Геоданные и геоинформация. Учение о геосистемах.Геоинформационное картографирование. Карта традиционная, электронная, цифровая. Геоинформационные системы и их классификация. Назначение и сущность ГИС. Функциональные задачи, решаемые в ГИС. Оценка эффективности ГИС. Системы сбора геопространственных данных. Системы представления данных в ГИС. Форматы представления и хранения геоданных. Единое геоинформационное пространство. Основные стандарты в области геоинформатики и сертификации цифровых карт.
^Тема 2. Геоинформатика.
Области исследования геоинформатики. ГИС различного назначения (справочные, аналитические, экспертные). Природные ресурсы как объекты геомоделирования. Знаковые системы. Геомодель как образ геосистемы. Геопространство. Параметры единого геопространства. Система классификации и кодирования в ГИС. Правила цифрового описания геоданных. Форматы представления геоданных. Базы и банки цифровой информации. Базы знаний. Применение геоинформационных систем. Земельный кадастр. Применение ГИС для сохранения экологического равновесия и предупреждения чрезвычайных ситуаций. Использование пространственно-распределенной информации в задачах строительства. Интеграция ГИС с другими автоматизированными информационными системами. ГИС в поддержке принятия решений. Защита геоинформации в локальных и глобальных сетях.
^Тема 3. Математические методы
Теория графов. Узлы, сегменты. Ветви, кусты, деревья. Родители и дети. Связность графов. Сети. Таблицы связности. Нечеткие множества. Лингвистические переменные и операции над ними. Алгебраические операции с нечеткими множествами. Теория игр. Матрицы целей. Предиктор и корректор. Распознавание образов. Безусловная и условная оптимизация. Линейное программирование. Задача безусловной оптимизации. Задача условной оптимизации. Геоданные и геомодели. Анализ данных ГИС. Информационные модели данных и баз знаний.
^2. Обеспечивающие подсистемы
Тема 1. Техническое обеспечение.
Техническое обеспечение. Устройства ввода графической информации. Устройства вывода графической информации. Устройства хранения графической информации. Передача информации по сетям ^
Тема 2. Программное обеспечение.
Программное обеспечение системное, базовое и прикладное. Сравнительная характеристика операционных систем. Базовое обеспечение. Программы компьютерной графики и обработки изображения. Методы визуализации. История развития программных средств машинной графики. Модели цвета. Графические форматы. Особенности создания компьютерных карт и атласов.
^Тема 3. Информационное обеспечение.
Информационное обеспечение. Базы данных, экспертные системы. Базы правил. системы управления базами данных. Базы геоданных. Источники геоинформации. Метаданные. Банк знаний, геоинформационный анализ и поддержка принятия решений.
Лингвистическое обеспечение. Языки программирования и языки проектирования. Языки входные, выходные, внутренние, сопровождения. Геоизображения и геоимитация. Средства графического отображения геоинформации. Библиотека условных знаков. Инфраструктура и организационное обеспечение ГИС.
^3. Генерализация электронных карт
Тема 1. Генерализация основного содержания каты.
Понятие слоя и генерализация по слоям. Отбор картографической информации (КИ). Обобщение КИ. Цензы отбора. Элементы содержания карты: точечные, линейные и площадные.
^Тема 2. Генерализация населенных пунктов.
Отбор населенных пунктов по плотности населения и густоте населенных пунктов. Нормы отбора. Порядок отбора в зависимости от качественных признаков. Единая система кодов и классификаций картографической информации.
^Тема 3. Генерализация речной сети
Формальные правила отбора. Нормы отбора рек. Отбор рек по густоте и длине. Алгоритм программы отбора. Создание карты речной сети РФ и ее генерализация.
Тема 4. Генерализация рельефа
Формы представления рельефа на картах. Нормы отбора горизонталей. Обобщение рельефа.
^Тема 5. Трехмерное моделирование.
Модели и структуры трехмерных пространственных данных. Аналитические модели представления поверхностей. Векторные полигональные модели. Сеточные моделию Алгоритмы триангуляции. Алгоритмы построения цифровой модели на основе триангуляционной сети. Модель в виде произвольно расположенных точек. Мультиквадриковый метод. Преобразование векторной полигональной модели поверхности в равномерную модель. Алгоритмы формирования значений поверхности в узлах неравноменой сети. Графический анализ данных. Создание диаграммы с помощью Мастера диаграмм. Основные типы диаграмм: круговые; столбчатые; Ярусные; линейные; областные; даиграммы типа «Поверхность». Создание гистограммы и обмен данными с приложением PowerPoint (Excel)
^Тема 6. Методы построение горизонталей.
Методы отображения и визуализации геоданных. Методы построения горизонталей класса А. Методы построения горизонталей класса В. Создание трендовых поверхностей. Вырожденные ситуации. Алгоритм программы.
^
Лабораторные работы
№ п/п
Тема лабораторной работы
Объем, ч.
Литература
1
Создание классификационных схем и таблиц по основному содержанию карты.
5
1
2
Деление карты на слои. Подготовка к цифрованию карт. Описание пространственно-логических отношений.
6
1
3
Вычерчивание графов тематических слоев.
Проведение операций с нечеткими множествами.
6
2
4
Сканирование карт по слоям. Создание растровых заготовок цифровых карт различного масштаба и различного разрешения.
9
2
5
Освоение методов работы в ГИС-программе МАПИНФО. Создание плана института.
4
2
6
Создание геоинформационной базы данных о ВУЗах РФ.
4
3
7
Работа с тематической информацией в ГИС. Легенда карты. Выключка слоев.
4
3-4
8
Создание карты населенных пунктов РФ и ее генерализация.
