Программа дисциплины Геоинформационные системы в геологии Цикл опд icon

Программа дисциплины Геоинформационные системы в геологии Цикл опд


Смотрите также:
Программа дисциплины Геоинформационные системы в геологии Цикл опд...
Программа дисциплины новейшая история стран Азии и Африки. ХХ век Цикл: опд...
Программа дисциплины новейшая история стран Азии и Африки. ХХ век Цикл: опд...
Рабочая программа по дисциплине “Техногенные системы и экологический риск” для специальности...
Геоинформационные системы...
Программа дисциплины дс “Геоинформационные системы” для студентов специальности 230201...
Учебно-методический комплекс дисциплины опд...
Учебно-методический комплекс дисциплины опд. Р...
Программа дисциплины нумизматика. Цикл дс...
Программа дисциплины этнология Цикл дс...
Программа дисциплины антропология. Цикл дс...
Программа дисциплины археология Цикл дс...



Загрузка...
скачать
казанский государственный университет


«Утверждаю»

Проректор по учебной работе

_______________проф. Н.К.Замов


Программа дисциплины


Геоинформационные системы в геологии

Цикл ОПД


Специальность: 011400 Гидрогеология и инженерная геология


Принята на заседании кафедры гидрогеологии и инженерной геологии

(протокол №___от «___»_____________2003 г.)

Заведующий кафедрой

___________________(Жарков И.Я.)


Утверждена Учебно-методической комиссией геологического факультета КГУ

(протокол №___ от «___»_____________2003 г.)

Председатель комиссии

__________________ (Червиков Б.Г.)

Рабочая программа дисциплины « Геоинформационные системы в геологии»

Предназначена для студентов III и IV курсов,

По специальности гидрогеология и инженерная геология

По специализации все специализации


^ Автор: Чернова Инна Юрьевна

Краткая аннотация: В данном курсе рассматриваются теоретические основы геоинформатики, принципы функционирования Географических информационных систем (ГИС), применение геоинформационных технологий в научных исследованиях и для решения широкого круга практических задач геофизики. Также даются практические навыки работы с различными ГИС. Доступная форма изложения материала, множество примеров, использование презентационного оборудования при проведении лекционных и лабораторных занятий делают курс наглядным и легким в усвоении.



^ 1.Требования к уровню подготовки студента, завершившего изучение дисциплины.


Студенты, завершившие изучение данной дисциплины должны:

  • понимать идеологию ГИС и их место среди других изучаемых дисциплин

  • обладать теоретическими знаниями о структуре ГИС и их компонентах, об основных принципах функционирования ГИС, об аналитических возможностях современных ГИС

  • ориентироваться в терминологии ГИС, способах получения, хранения, редактирования различных видов данных, в разнообразии средств и инструментов геообработки, способов анализа данных и представления результатов

  • приобрести навыки работы с различными ГИС


^ 2.Объём дисциплины и виды учебной работы (114 часов).

Форма обучения – очная

Количество семестров - 3

Форма контроля: экзамен

№ п/п

Виды учебных занятий

Количество часов

1

Всего часов по дисциплине

114

2

Самостоятельная работа




3

Аудиторных занятий







в том числе лекций

38




лабораторно-практических

76

3. Содержание дисциплины.

^

3.1. требования государственного образовательного стандарта к обязательному минимуму содержания программы.





Индекс

Наименование дисциплины и её основные разделы

Всего часов



ОПД.Ф.16

Методы создания, управления и анализа баз пространственно распределенных данных, базовые платформы ГИС, методы автоматизированного сбора картографической информации, особенности геологических ГИС, разработка и мониторинг ГИС-проектов по конкретным регионам.



75



^

3.2. содержание разделов дисциплины







п/п

Название темы и её содержание

Количество часов

лекции

лаб.-практ.занят.

1

Основные понятия общей геоинформатики. Понятие информационных технологий и информационных систем. Понятие геоинформатики и геоинформационных систем. Соотношение понятий информация, данные и знания. Возникновение и первоначальные задачи ГИС.

1




2

Определение ГИС, как набор подсистем ее образующих. Подсистема ввода данных. Подсистема хранения и редактирования. Подсистема анализа. Подсистема вывода.

1




3

Пространственные элементы. Точечные объекты. Линейные объекты. Площадные объекты. Поверхности. Атрибуты пространственных элементов. Шкалы измерения атрибутов. Связь графических элементов с атрибутами.

2

6

4

Карта – модель представления реальности. Характеристики карты: масштаб, разрешение, точность, экстент. Картографические проекции. Некоторые понятия теории фигуры Земли: геоид, квазигеоид, эллипсоид вращения, общеземной эллипсоид, референц-эллипсоид, DATUM. Измерения на поверхности Земли, GPS. Виды картографических проекций: планарные, цилиндрические, конические и их разновидности. Масштабный коэффициент, Искажения при проецировании. Системы прямоугольных координат для картографии. UTM. СК-42.

5

4

5

Базы данных и СУБД. Неупорядоченные структуры файлов. Последовательно упорядоченные файлы. Индексированные файлы. Понятие СУБД. Виды СУБД: иерархическая, сетевая, реляционная, объектно-ориентированная.

2

6

6

Графическое представление объектов и их атрибутов. Растровые модели данных. Методы сжатия растровых данных. Векторые модели данных. Спагетти-модель. Топологические модели. Понятие линейно-узловой и линейно-полигональной топологии на примере Arc/Info.

4

12

7

Подсистема ввода. Устройства ввода. Дигитайзеры, Сканеры. Средства распознавания и векторизации. Пространственная привязка данных.

1

8

8

Подсистема редактирования. Важность редактирования БД ГИС. Виды ошибок. Графические ошибки в векторных системах. Векторная трансформация. Конфляция.

1

6

9

Подсистема анализа. Элементарный анализ: точечные, линейные, площадные объекты высокого уровня. Измерения длин, периметров, площадей, в векторных и растровых моделях. Простое расстояние. Функциональное расстояние. Меры формы: измерения извилистости линейных объектов, меры формы полигонов.

4

6

10

Поверхности. Модель TIN. Структура TIN. Создание TIN. Триангуляция и топология. Пространственные объекты TIN. Преимущества и недостатки TIN. Модель GRID. Структура GRID. Значения ячеек в модели GRID. Интерполяция. Методы интерполяции: ОВР, сплайн, тренд, кригинг. Разрешение GRID. Пирамидные слои. ПРОстранственная привязка GRID. Вычисления на GRIDами. Алгебра карт. Локальные функции. Фокальные функции. Зональные функции. Глобальные функции. Преимущества и недостатки GRID.

4

12

11

Классификация. Кодирование и перекодирование атрибутов. Классификация на основе количественных атрибутов. Понятие окрестности. Фильтры. Переклассификация поверхностей: уклон, аспект, взаимная видимость, вычисление объемов. Буферы.

3

4

12

Пространственные распределения. Распределения точек. Анализ квадратов. Анализ ближайшего соседа. Распределения полигонов. Статистик соединений. Распределения линий. Плотность линий. Пересечения линий. Направленность линейных и площадных объектов. Связность линейных объектов. Модель гравитации.

4

2

13

Операции наложения. Наложения в векторных системах. Векторное наложение «точка в полигоне» и «линия в полигоне», наложение полигонов. Ошибки векторного наложения. Наложения в растровых системах.

2

4

14

Вывод результатов анализа. Картографический вывод. Принципы графического дизайна. Внешние факторы картографического дизайна. Нетрадиционный картографический вывод. Анимация. Картограммы. Анаморфозы. Некартографический вывод. Интерактивный вывод.

2

4

15

Современное программное обеспечение. ГИС для геологии. «ПАРК». ArcGIS. Системы обработки космических снимков.

2

2



^

Основная литература



1. Бугаевский Л.М., Цветков В.Я. Геоинформационные системы: Учеб. пособие для вузов. - М. 2000. - 222 с.

2. Введение в ArcView GIS. - Рязань: РИНФО, 1999.

3. Гараевская Л.С. Картография. - М.: Недра, 1971.

4. Дензин П.В. Геодезия. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1953.

5. Картографические проекции. Географическая привязка пространственных данных. - М.: Дата+, 1994.

6. Королев Ю.К. Общая геоинформатика. 4.1. Теоретическая геоин­форматика. Вып. 1. - М.: Дата+, 1998. - 118 с.

7. Кравцова В.И. Космические методы картографирования: Учеб. по­собие. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1995. - 236 с.

8. Майкл Н. ДеМерс. Географические информационные системы. Основы/Пер. с англ. - М.: Дата+, 1999. -491 с.

9. Серапинас Б.Б. Введение в ГЛОНАСС и GPS измерения: Учеб. по­собие. - Ижевск: Удм. гос. ун-т, 1999. - 96 с.

10. Тикунов B.C. Моделирование в картографии. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1997.-405с.
^

Дополнительная литература



1. Геологическое картирование, цифровые базы данных и компью­терные технологии - составные звенья единой информационной базы системы недропользования России / А.Ф. Капрузов, B.C. Костяков, А.Ф. Морозов, И.С. Ротфельд// Информационный бюллетень ГИС-Ассо-циации. - 1997. - № 2(9). - С. 60-61.

2. Зейлер М. Моделирование нашего мира. Руководство ESRI по проектированию базы геоданных. - Нью-Йорк, ESRI Press, 1999. -254с.

3. Инструкция по составлению и подготовке к изданию листов Госу­дарственной геологической карты Российской Федерации масштаба 1:200 000 - М.: Роскомнедра, 1995. - 224 с.

4. Капралов Е.Г. Типичные ошибки цифровых карт // Информацион­ный бюллетень ГИС-Ассоциации. - 1996. - № 5(7). - С. 50.

5. Майк Минами АгсМар. Руководство пользователя. Ч. 1. - М.: ДАТА+, 2001. - 290 с.

6. Майк Минами АгсМар. Руководство пользователя. Ч. 2. - М.: Дата+, 2001.-220 с.

7. Митчелл Э. Руководство ESRI по ГИС анализу. Т. 1: Географические закономерности и взаимодействия. - Нью-Йорк: ESRI Press, 1999. - 190с.

8. ArcReview. Современные геоинформационные системы. - М.: ДАТА+.

9. ArcView. Руководство пользователя. - ESRI, 1996. - 300 с.

10. ArcView 3D-Analyst. Руководство пользователя. - ESRI, 1997.

11.ArcView Spatial Analyst. Руководство пользователя. - ESRI, 1996.

12. Easy Trace. Руководство пользователя. - М.: Easy Trace Grope, 1998.-250с.

- 346 pp.


приложение

к программе дисциплины

«Геоинформационные системы в геологии»
^

вопросы к контрольным работам



Контрольная работа №1.


  1. Как вы понимаете следующие термины:

геоинформационные технологии -______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

геоинформационные системы-

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

  1. Сколько пространственных измерений имеют : точечные объекты- ; линейные объекты- ; площадные объекты- ; поверхности-

  2. Что такое атрибуты? Перечислите шкалы измерений атрибутов:______________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

  3. Что такое экстент и разрешение карты, как взаимосвязаны эти понятия.?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5.Перечислите основные этапы создания картографических проекций.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________6.Запишите параметры картографической системы координат СК-42 применительно к территории Республики Татарстан:

Тип проекции и ее название –

Номер зоны -

Сфероид- Масштабный коэффициент-

Центральный меридиан- Широта отсчета-

Ложный сдвиг в восточном направлении -

Ложный сдвиг в северном направлении -

Единицы измерения координат -

Единицы измерения длины-

7. Укажите 3 различия картографических систем координат СК-42 и UTM:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________8. Перечислите основные документы ArcView GIS : ________________________________________________________________________________________________________________


9. Опишите структуру шейп-файла: ___________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10. Перечислите методы классификации количественных данных:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

В каком случае результаты равновеликой и равноплощадной классификаций будут похожими? _____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

11. Перечислите последовательность выбора команд и опций, которую нужно произвести для того, чтобы отредактировать запись атрибутивной таблицы объектной темы (тема уже добавлена в Вид и включена).


________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


^ Контрольная работа № 2.

1.Какие виды СУБД вам известны? Перечислите их .

________________________________________________________________________________________________________________________________________К какому виду относится СУБД ArcView GIS? ____________________________________

2.Кратко опишите основные операции, которые может выполнить СУБД ArcView GIS:

Для чего нужны индексные файлы?


3. Как меняется размерность пространственных объектов при переходе от векторного представления географического пространства к растровому:

для точек-______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________линий -________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________полигонов -______________________________________________________________________ 4.Перечислите преимущества и недостатки растровых ГИС :

недостатки -_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________преимущества- _________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Перечислите преимущества и недостатки нетопологических векторных ГИС :

недостатки -___________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________преимущества-___________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6.Перечислите преимущества и недостатки топологических векторных ГИС :

недостатки- ____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________преимущества -__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Каким образом можно обнаружить «паразитические» (осколочные) полигоны ? ________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8.В этом задании вы вручную построите геометрические и топологические взаимоотношения между объектами. Вы будете имитировать работу Arc/INFO по определению пространственных свойств площади, направления, связности и соседства.


Шаг 1. Ручное построение линейно-узловой топологии.

А. На диаграмме внизу показаны семь пронумерованных узлов, номера которых находятся в окружностях, и шесть дуг. Используйте таблицу для перечисления начального и конечного узла всех дуг. Заметим, что несколько дуг могут иметь один и тот же узел , но, по определению, узел не может существовать без дуги. Эта таблица определяет понятие направления.


1


3

4

5

6

7

2

1

2

6

5

4

3

Arc


From-Node

To-Node


1







2







3







4







5
Диаграмма 1








6









В. Укажите номера узлов, которые при построении топологии могут быть идентифицированы как псевдоузлы: ___________________________________,

как «висячие» узлы: ________________________________.

Шаг 2. Ручное построение полигональной топологии.

Этот шаг иллюстрирует понятие соседства для полигонов, показанных на диаграмме 2. В первой таблице укажите общее число дуг, которые определяют каждый полигон, и составьте их список для каждого полигона. Далее во второй таблице перечислите полигоны слева и справа от каждой дуги. Стрелки показывают направления каждой дуги.


+1


Arc

Left polygon

Right polygon

1







2







3







4







5







6







7







8







9







1





1

5

2

3

4

6

7

8

9

+4

+2

+3

+ - метка полигона

+5

Диаграмма 2

2

3

4

5

приложение

к программе дисциплины

«Геоинформационные системы в геологии»
^

билеты к экзаменам



Билет № 1

1. Понятие Географической Информационной Системы. Подсистемы ГИС.

2. Модель гравитации.


Билет № 2


1. Современные компьютерные ГИС и традиционные бумажные карты: сходство и различие.

2. Типы ошибок.


Билет № 3


1. Пространственные элементы.

2. Сетевая СУБД.


Билет № 4


1. Шкалы измерений атрибутов.

2. Измерение расстояний: простое и функциональное расстояние.


Билет № 5


1. Карта-модель пространственных явлений.

2. Точечные объекты высокого уровня.


Билет № 6


1. Картографические проекции. Семейства проекций.

2. Методы интерполяции: Кригинг.


Билет № 7


1. Масштабный коэффициент.

2. Методы интерполяции: ОВР, Сплайн, Тренд.


Билет № 8


1. Виды искажений, возникающих при проецировании.

2. TIN-модели представления поверхностей. Их преимущества и недостатки.


Билет № 9


1. Картографические системы координат.

2. Переклассификация растровых данных с использованием фильтров.


Билет № 10


1. UTM.

2. Измерение извилистости.


Билет № 11


1. Проекция Гаусса-Крюгера, система координат 1942 г.

2. Измерение длин линейных объектов и периметров.


Билет № 12


1. Основные структуры компьютерных файлов. Внешний индекс.

2. Пространственные распределения точек: анализ квадратов.


Билет № 13


1. Иерархическая СУБД.

2. Переклассификация поверхностей.


Билет № 14


1. Реляционная СУБД.

2. Два основных метода представления географического пространства. Их преимущества и недостатки.

Билет № 15


1. Нетопологические модели векторных данных.

2. Распределения линий.


Билет № 16


1. Топологические модели векторных данных.

2. Внешние факторы картографического дизайна.


Билет № 17


1. Устройства ввода пространственной информации.

2. Грид-модели представления поверхностей. Их преимущества и недостатки.


Билет № 18


1. Графические ошибки в векторных системах.

2. Наложение покрытий в растровых системах.


Билет № 19


1. Конфляция.

2. Пространственные распределения точек: анализ ближайшего соседа.


Билет № 20


1. Линейные объекты высокого уровня.

2. Методы классификации числовых данных.


Билет № 21


1. Площадные объекты высокого уровня.

2. Связность линейных объектов.


Билет № 22


1. Определение площадей.

2. Направленность линейных объектов.


Билет № 23


1. Меры формы полигонов.

2. Классификация данных порядковых и номинальных шкал измерений.


Билет № 24


1. Цифровые модели рельефа.

2. Буферы.


Билет № 25


1. Полигоны Тиссена.

2. Вывод результатов анализа: картографический вывод.


Билет № 26


1. Распределения полигонов.

2. Принципы картографического дизайна.


Билет № 27


1. Наложение покрытий в векторных системах.

2. Вывод результатов анализа: некартографический вывод.




Скачать 184.01 Kb.
оставить комментарий
Чернова Инна Юрьевна
Дата03.10.2011
Размер184.01 Kb.
ТипПрограмма дисциплины, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх