Учебно-методический комплекс Рабочая учебная программа для студентов очной формы обучения

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

• 
  формирование логического мышления для освоения основных понятий баз пространственных геоданных и современных информационных технологий;
  
• 
  знакомство с современными СУБД;
  
• 
  приобретение навыков работы по созданию, редактированию, обработке баз пространственных геоданных.
  

• 
  уметь использовать навыки работы с информацией из различных источников для решения профессиональных и социальных задач, способен понимать, излагать и критически анализировать базовую информацию в географии и картографии, обладает способностью использовать теоретические знания на практике(ПК -10);
  
• 
  уметь осуществлять сбор пространственных данных с помощью систем спутникого позиционирования(ПК - 22).
  

• 
  основы проектирования баз пространственных геоданных, разработки пользовательских приложений на основе систем управления базами данных (СУБД).
  
• 
  уметь: осуществлять сбор пространственных данных с помощью систем спутникого позиционирования, их обработку, анализ и использование;
  
• 
  владеть: методами и технологиями создания, обработки баз пространственных геоданных.
  

4 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с

1. 
   Введение. Основные понятия и назначение баз данных. Области применения баз пространственных геоданных.
   
2. 
   Построение модели данных: информационное обеспечение ГИС. Структура БД и системы управления базами данных (СУБД) и их функции.
   
3. 
   Модели баз данных в ГИС. Этапы проектирования базы данных. Представление пространственных объектов в БД. Выбор модели пространственной информации.
   
4. 
   СУБД и ГИС. Базовые понятия реляционных баз данных. Понятие множества. Операции над множествами (объединение, пересечение, разность).Конструирование множеств (операции Декартового произведения). Представление множеств в виде таблиц. Понятие домена, атрибута, кортежа и отношения. Реляционные операции над отношениями (проекция, селекция, соединение). Навигационные и вспомогательные (выборка, включение, удаление, обновление) операции над отношениями. Классификация отображений ( один - к одному, один- ко- многим, многие- ко- многим). Понятие ключа отношения. Реализация отображений.
   
5. 
   Объектно-ориентированные и реляционные структуры БД. Понятие базы геоданных. Способы оценки качества данных и контроль ошибок. Создание каталогов метаданных. Хранение и обновление данных в ГИС; особенности интеграции разнотипных данных.
   
6. 
   Проектирование базы данных. Выбор модели данных.
   

7. 
   SQL серверы. Языки описания данных и языки манипулирования данными. Языки запросов QBE и SQL
   

1. 
   Проектирование базы пространственных данных в СУБД Access. Разработка информационно – логической модели реляционной базы данных. Создание структуры таблиц
   
2. 
   Ввод пространственных данных. Создание связей между таблицами..
   
3. 
   Обработка данных в базе. Создание запросов. Сортировка и фильтрация данных.
   
4. 
   Элементы языка SQL и запросы в форме SQL.
   
5. 
   Создание форм: однотабличной, многотабличных. Просмотр и корректировка данных в БД с помощью форм. Создание отчетов.
   
6. 
   Макросы и их создание. Программирование на языке VBA.
   
7. 
   Использование языка VBA для работы с основными объектами базы данных.
   

7.1 Темы для самостоятельной работы студентов

1. 
   Информатизация геоэкологических систем.
   
2. 
   Методы работы с нечеткими знаниями, пополнение знаний.
   
3. 
   Значение базы пространственных геоданных в геоинформационных системах.
   
4. 
   Современные СУБД для создания и обработки баз пространственных геоданных.
   
5. 
   Защита информации в базах данных.
   
6. 
   Компьютерно – информационные системы хранения и отображения геоданных.
   
7. 
   Современные методы сбора и обработки геоданных.
   
8. 
   Статистический анализ геоданных.
   
9. 
   Физические и математические модели геосистем.
   
10. 
    Методы оценки качества геоинформационных систем.
    
11. 
    Интерполяция и визуализация геоданных.
    
12. 
    Регрессионный и корреляционный анализ геоданных.
    
13. 
    Математические методы обработки геоданных.
    
14. 
    Методологические основы компьютерного моделирования геосистем.
    
15. 
    Сетевые базы данных.
    

1. 
   Проблемно-ориентированные ГИС и модели данных: а) экологические, б) кадастровые, в) муниципальные и др.
   
2. 
   Проектирование баз данных.
   
3. 
   Сравнительная характеристика современных СУБД.
   
4. 
   Методы тематического согласования информации в ГИС
   
5. 
   Понятие нечетких географических объектов и нечетких множеств. Использование метода нечетких множеств при тематическом согласовании слоев.
   
6. 
   Задачи и способы функционирования системы принятия решений в ГИС. Типовая структура экспертной подсистемы ГИС.
   
7. 
   Проектирование ГИС. Создание ГИС-проектов.
   
8. 
   Задачи и способы проектирования и функционирования и картографической БД в структуре ГИС
   
9. 
   Базовые принципы и технологии применения пространственных моделей
   
10. 
    Задачи, структура и компоненты инфраструктуры пространственных данных
    
11. 
    Иерархическая модель данных. Предпосылки возникновения и использования. Исторический экскурс. Актуальность модели в настоящее время. СУБД ADABAS
    
12. 
    Сетевая модель данных. Предпосылки возникновения использования. Исторический экскурс. Актуальность модели в настоящее время. Стандарт КОСАДИЛ
    
13. 
    Реляционная модель данных. Причины абсолютного доминирования над иерархической и сетевой моделями данных
    
14. 
    Обзор современных SQL управляемых СУБД
    
15. 
    Архитектура СУБД клиент-сервер. Слабые и сильные стороны. Области применения.
    
16. 
    Объектно-ориентированные базы данных. Области применения и стандарты
    
17. 
    Поддержка пространственно-ориентированных запросов в СУБД Oracle и MySQL
    
18. 
    Блокировки, транзакции и восстановление данных в распределенных СУБД
    
19. 
    Базы знаний: задачи создания и использования.
    
20. 
    Защита информации в Базах данных.
    

1. 
   Определение и назначение баз данных.
   
2. 
   Типы данных, используемые при работе с базами данных.
   
3. 
   Типы взаимосвязей в модели.
   
4. 
   Нормализация баз данных.
   
5. 
   Иерархическая модель данных. Предпосылки возникновения и использования. Исторический экскурс. Актуальность модели в настоящее время. СУБД ADABAS.
   
6. 
   Сетевая модель данных. Предпосылки возникновения и использования. Исторический экскурс. Актуальность модели в настоящее время. Стандарт КОДАСИЛ.
   
7. 
   Реляционная модель данных. Причины абсолютного доминирования над Базой географических данных:
   
8. 
   - Особенность понятия «база географических данных» по сравнению с другими типами баз данных
   
9. 
   -Модель базы данных, её необходимость при проектировании базы геоданных иерархической и сетевой моделями данных.
   
10. 
    Свойства реляционной модели и причины её широкого распространения.
    
11. 
    Основные функции СУБД.
    
12. 
    Обзор современных SQL управляемых СУБД.
    
13. 
    Причины возникновения и эволюция языка SQL.
    
14. 
    Язык QBE. Сравнение возможностей с языком SQL.
    
15. 
    Архитектура СУБД клиент-сервер. Слабые и сильные вопросы. Области применения.
    
16. 
    Объектно-ориентированные базы данных. Области применения и стандарты.
    
17. 
    Поддержка пространственно-ориентированных запросов в СУБД Oracle и MySQL.
    
18. 
    Блокировки, транзакции и восстановление данных в распределенных СУБД.
    
19. 
    Архитектура представления данных ANSI/X3/SPARC.
    
20. 
    Инфологические модели данных. Базы знаний.
    

7.4 Примерный перечень вопросов к экзамену

1. 
   Определение и назначение баз данных, области их применения.
   
2. 
   Построение модели данных: информационное обеспечение ГИС.
   
3. 
   Представление пространственных объектов в БД.
   
4. 
   Системы управления базами данных в ГИС.
   
5. 
   Этапы проектирования базы пространственных данных.
   
6. 
   Разработка содержания базы данных ГИС.
   
7. 
   Индексирование данных. Первичные и внешние ключи.
   
8. 
   Использование внешних ключей для создания связей между таблицами. Правила обновления и удаления данных в связанных таблицам.
   
9. 
   Проектирование и создание таблиц БД в среде СУБД Access
   
10. 
    Типы запросов. Создание запросов на выборку в среде СУБД Access.
    
11. 
    Создание вычисляемых полей в запросах.
    
12. 
    Формы, их назначение.
    
13. 
    Понятие о базе данных и системе управления СУБД. Функции СУБД.
    
14. 
    Схема данных и схема БД. Языки описания и манипулирования данными.
    
15. 
    Концептуальная и логическая модели данных.
    
16. 
    Модель «сущность-связь». Классификация отображений.
    
17. 
    Реляционная модель данных.
    
18. 
    Разработка и назначение отчетов.
    
19. 
    Язык SQL. Спецификации описания данных и операторы манипулирования данными
    
20. 
    Распределенная обработка данных. Модель клиент-сервер. Файловый сервер
    
21. 
    Понятие базы геоданных.
    
22. 
    Технологии интеграции разнотипных данных в БД ГИС.
    
23. 
    Макросы и их создание.
    
24. 
    Защита баз данных.
    
25. 
    Разработка приложений пользователя на языке VBA/
    

1. 
   Дейт К. Введение в системы баз данных, 6-е издание. – СПб.: Издательский дом «Вильямс», 2000. – 848 с.
   
2. 
   Диго С.М. Проектирование и использование баз данных. – М.: Финансы и статистика, 1995. – 208 с.
   
3. 
   Мейер М. Теория реляционных баз данных. – М.: Мир. 1987. – 608 с.
   
4. 
   Ульман Д. Основы систем баз данных. – М.: Финансы и статистика, 1983
   
5. 
   Цикритизис Д., Лоховски Ф. Модели данных. – М.: Финансы и статистика, 1985
   
6. 
   Zeiler M. Modeling uor World. The ESRI Guide to Geodatabase Desigh. ESRI Inc, 1999 р. 199 («Моделирование нашего Мира» Пер. с англ. М.: Дата +, 2001. 254 с.)
   

1. 
   .Структурный подход к организации баз данных. – М.: Финансы и статистика, 1983. – 320 с.
   
2. 
   Бойко В.В., Савинков В.М. Проектирование баз данных информационных систем – М.: Финансы и статистика, 1989. – 351 с.
   
3. 
   Васкевич Д. Стратегии клиент/сервер. – Киев: Диалектика, 1997. – 236 с.
   
4. 
   Гилуа М.М. Множественная модель данных в информационных системах. – М.: Наука, 1992 . – 643 с.
   
5. 
   Грабер М. Справочное руководство по SQL. – М.: Лори, 1997. – 291 с.
   
6. 
   Нагао М., Фрай Д. Проектирование структур баз данных. В. 2 кн., - М.: Мир, 1985, Кн. 1 – 287 с.: Кн. 2. – 320 с.
   

1. 
   MySQL Community Server. Свободно распространяемая реляционная СУБД.
   
2. 
   http://www.mysql.com/downloads
   
3. 
   Connection/ODBC. Стандартный ODBC драйвер для СУБД MySQL
   
4. 
   http://www.mysql.com/downloads
   
5. 
   MySQL Workbench. Интерактивное средство для управления сервера MySQL и работы с данными базы данных. http://dev.mysql.com/downloads/workbench/
   
6. 
   МакКой Д., Джонсон К. ARCGIS9 Spatial Analyst. Руководство пользователя/ ESRI Inc, 2001./ Пер. с англ. М.: Дата +, 2002. 216 с.
   
7. 
   Руководство по использованию СУБД MySQL и спецификация языка SQL
   
8. 
   http://dev.mysql.com/doc/
   
9. 
   Лицензионные ГИС-пакеты с руководствами для пользователей:
   
10. 
    ArcGIS ver. 9.x с приложениями, Mapinfo Professional, ArcView 3.x.
    

1. 
   Учебная лаборатория с мультимедийным проектором для проведения лекционных занятий.
   
2. 
   Компьютерный класс с рабочими станциями, объединенными в локальную сеть и подключенными в сеть Интернет.