Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности 020306. 65 «Экологическая геология»

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Институт математики, естественных наук и информационных технологий

Кафедра картографии и геоинформационных систем

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой картографии и

геоинформационных систем,

д.т.н., профессор Новохатин В.В.

1. 
   Пояснительная записка
   

• 
  Знать:
  

• 
  Уметь:
  

• 
  Владеть:
  

1. 
   Определение ГИС. Классификация и структура ГИС. Классификации ГИС: по пространственному охвату, предметной области, проблемной ориентации, функциональности и уровню управления. Понятие об открытых системах.
   
2. 
   Основные модели пространственных данных. Базы данных и их разновидности. Растровая модель. Регулярно-ячеистая (матричная) модель. Квадротомическая модель. Векторная - топологическая (линейно-узловая) и нетопологическая модели. Преобразования типа "растр-вектор" и "вектор-растр". Базы географических данных. Системы управления базами данных. СУБД в архитектуре "клиент-сервер". Хранение данных и их защита.
   
3. 
   История развития ГИС.
   

1. 
   Информационное обеспечение ГИС. Источники данных: картографические, статистические, аэрокосмические материалы, полевые исследования и съемки, литературные (текстовые) источники. Регистрация и ввод данных. Измерительно-наблюдательные системы и сети. Технологии ввода данных.
   
2. 
   Анализ данных. Общие аналитические операции и методы пространственно-временного моделирования. Функции - организации выбора объектов по тем или иным условиям, редактирования структуры и информации в базах данных, картометрические функции, построения буферных зон, анализа наложений (оверлея), сетевого анализа. Специализированный анализ. Методы моделирования геосистем.
   
3. 
   Визуализация данных. Вывод и визуализация данных. Технические средства машинной графики. Методы и средства визуализации данных. Картографическая визуализация. Особенности создания компьютерных и электронных карт и атласов. Анаморфированные изображения. Виртуально-реальностные изображения. Отображение динамики географических объектов. Анимации.
   

1. 
   Разработка системного проекта ГИС. Проектирование и реализация ГИС. ГИС и дистанционное зондирование. ГИС и глобальные системы позиционирования
   
2. 
   3-D моделирование. Цифровое моделирование рельефа. Операции с поверхностями. Построение профилей.
   
3. 
   ГИС и Интернет. Интеграция ГИС- и Интернет-технологий. Технологические стратегии Web-ГИС серверов. "Клиентносторонние" и "серверосторонние" стратегии. Интерактивный картографический интернет-сервис. Интеграция интерактивного картографического сервиса в интернет-порталы. Мобильные системы. Стандартизация пространственных данных. Глобальная инфраструктура пространственных данных и ее национальные реализации (NSDI).
   

1. 
   Сформулируйте свое определение ГИС. Чем ГИС отличается от СУБД?
   
2. 
   Назовите обобщенные функции ГИС-систем
   
3. 
   Чем системы настольного картографирования отличаются от инструментальных ГИС?
   
4. 
   Дайте определение БД
   
5. 
   Чем сетевая модель БД отличается от иерархической?
   
6. 
   Объясните реляционную форму организации БД.
   
7. 
   Что такое пространственный объект?
   
8. 
   Перечислите достоинства и недостатки растровой модели.
   
9. 
   Опишите квадротомическую модель данных (для чего разработана, рисунок).
   
10. 
    Опишите в общих чертах векторную модель данных.
    
11. 
    С какой целью используются векторные топологические модели в ГИС?
    
12. 
    Что такое стандартные форматы пространственных данных?
    
13. 
    Что такое пространственный анализ?
    
14. 
    Исходя из функциональных возможностей какие классы ГИС можно выделить?
    
15. 
    Дайте самое общее определение векторной модели информации; растровой модели.
    
16. 
    Назовите технологии, связанные с ГИС.
    
17. 
    Каковы основные (фундаментальные) компоненты географических данных?
    
18. 
    Как связаны объекты на карте и их атрибуты?
    
19. 
    Каким образом можно отобразить атрибуты таблицы на карте? В каком случае этого сделать нельзя?
    
20. 
    Назовите обязательные функции географического анализа в ГИС.
    
21. 
    Перечислите функции редактирования атрибутивной информации в MapInfo.
    
22. 
    Что такое модель редактирования пространственных данных с использованием изменяемого объекта в MapInfo.
    
23. 
    Поддержка топологии в MapInfo. Назовите доступные операции.
    
24. 
    Что такое геокодирование?
    
25. 
    Какие картометрические функции и как могут быть реализованы в MapInfo.
    
26. 
    Что такое буфер?
    
27. 
    Сущность оверлейных операций.
    
28. 
    Приведите примеры постановки сетевых задач.
    
29. 
    Проекционные преобразования в MapInfo.
    
30. 
    Перечислите способы отображения пространственных данных в MapInfo.
    
31. 
    Назовите модели представления рельефа.
    
32. 
    Кратко опишите технологию построения 3-D карты в MapInfo.
    
33. 
    Что такое TIN?
    
34. 
    Объясните суть метода средневзвешенных с весами, обратно пропорционально расстоянию.
    
35. 
    Объясните суть метода Делоне.
    
36. 
    Для чего нужна программа «Универсальный транслятор»?
    
37. 
    MapInfo: основные понятия, возможности, особенности работы.
    
38. 
    MapInfo: ввод информации.
    
39. 
    MapInfo: послойное картографирование.
    
40. 
    Работа с атрибутивными данными в MapInfo. Основные команды.
    
41. 
    Выборка. Способы выборки.
    
42. 
    Методы построения тематических карт в MapInfo.
    
43. 
    Растровое изображение в MapInfo. Регистрация растрового изображения.
    
44. 
    Географический анализ данных в MapInfo.
    
45. 
    Выполнение геокодирования в MapInfo.
    
46. 
    Трехмерное моделирование в MapInfo. Операции с поверхностями.
    
47. 
    MapInfo: вывод информации.
    
48. 
    Обзор приложений ArcGIS.
    
49. 
    Что такое карта в ArcGIS?
    
50. 
    Что такое слой в ArcGIS?
    
51. 
    Что такое шейп-файл?
    
52. 
    Просмотр данных в ArcCatalog.
    
53. 
    Подключение к каталогам в ArcCatalog.
    
54. 
    Определение или изменение структуры таблиц в ArcCatalog.
    
55. 
    Добавление слоя, покрытий, шейп-файлов, баз геоданных в ArcMap.
    
56. 
    Операции со слоями в таблице содержания ArcMap.
    
57. 
    Просмотр и установка свойств слоя в ArcMap.
    
58. 
    Сохранение слоя на диске.
    
59. 
    Восстановление разорванных связей с данными.
    
60. 
    Что такое фрейм данных?
    
61. 
    Добавление фрейма данных. Активизация фрейма данных.
    
62. 
    Элементы таблицы. Изменение ширины столбца. Перестановка столбцов.
    
63. 
    Как открыть таблицу атрибутов слоя?
    
64. 
    Оформление таблиц, выбор цвета и размера шрифта, цвета выборки, форматирование числовых полей.
    
65. 
    Поиск записей.
    
66. 
    Сортировка записей по 1 и нескольким столбцам.
    
67. 
    Интерактивный выбор записей.
    
68. 
    Выбор записей по атрибутам.
    
69. 
    Соединение таблиц и связывание таблиц.
    
70. 
    Пространственные запросы.
    
71. 
    Определение системы координат в ArcCatalog.
    
72. 
    Определение системы координат в ArcMap.
    
73. 
    Определение системы координат в ArcToolbox.
    
74. 
    Перепроецирование шейп-файла в ArcToolbox.
    
75. 
    Оцифровка в ArcMap.
    
76. 
    Управление сеансом редактирования ArcMap. Редактирование пространственных данных.
    
77. 
    Редактирование атрибутивных данных.
    
78. 
    Создание новых объектов (шейп-файлов) в ArcCatalog.
    

1. 
   Особенности создания баз данных в географических науках.
   
2. 
   Проблема оптимизации представления пространственных данных в среде ГИС.
   
3. 
   Моделирование географических систем.
   
4. 
   Модели структуры, взаимосвязей и динамики географических явлений.
   
5. 
   Сложные математико-картографические модели.
   
6. 
   Современные методы визуализации пространственных данных.
   
7. 
   Серии компьютерных карт – как модели геосистем.
   
8. 
   Атласные информационные системы.
   
9. 
   Возможности применения анаморфоз в географических исследованиях.
   
10. 
    Опыт и перспективы создания мультимедийных географических систем.
    
11. 
    Глобальные системы позиционирования.
    
12. 
    Перспективы «интеллектуализации» ГИС.
    
13. 
    Возможности анимации изображений в географии.
    
14. 
    Интеграция сетевых и ГИС технологий.
    
15. 
    Структура систем поддержки принятия решений.
    
16. 
    Виртуально-реальностные изображения.
    
17. 
    Перспективы геоинформатики: расширение возможностей, новые технологии, области применения.
    
18. 
    Международные ГИС-проекты.
    
19. 
    Утилита «Поверхность» MapInfo.
    
20. 
    Оформление карт в MapInfo в соответствие с ГОСТами. Дополнительные утилиты.
    
21. 
    Утилита «Векторная трансформация» MapInfo.
    
22. 
    Обработка растра в MapInfo. Дополнительные утилиты. Утилита «Мозаика».
    
23. 
    Картографические сервисы Интернет.
    
24. 
    Картографические ресурсы Интернет.
    
25. 
    Картографические базы данных.
    
26. 
    Геопорталы.
    
27. 
    Редактирование графики в MapInfo. Дополнительные утилиты.
    
28. 
    Векторные топологические модели.
    
29. 
    Топология в ГИС.
    
30. 
    Понятия теории фракталов и ее использование в картографической генерализации.
    
31. 
    Предпосылки возникновения теории фракталов.
    
32. 
    Фракталы и теория хаоса.
    
33. 
    Фрактальный анализ и его применение к исследованию временных рядов.
    
34. 
    Фрактальная теория пространственно-временных размерностей.
    
35. 
    Построение фракталов.
    

1. 
   [Электронный ресурс]. - Электрон. текстовые дан. Систем. требовани: RECORDABLE 52X/80MIN/700MB. - Загл. с этикетки диска Лурье, Ирина Константиновна. Геоинформационное картографирование [Электронный ресурс]: методы геоинформатики и цифровой обработки космических снимков : учебник/ И. К. Лурье. - 2-е изд., испр.. - Электрон. текстовые дан.. - Москва: КДУ, 2010. - 1 эл
   
2. 
   Актуальные проблемы ракетно-космического приборостроения и информационных технологий: тр. Всерос. науч.-практ. конф., 28-30 апр. 2008 г./ ред. Ю. М. Урличич. - Москва: Физматлит, 2009. - 376 с.
   
3. 
   Берлянт A.M. Картография. - М.: Изд-во «КДУ», 2010. - 328 с.
   
4. 
   Будущее прикладной математики: лекции для молодых исслед. : поиски и открытия : [сб.]/ Ин-т прикл. мат. им. М. В. Келдыш РАН; ред. Г. Г. Малинецкий. - Москва: ЛИБРОКОМ, 2009. - 640 с.;
   
5. 
   Географические исследования Сибири: в 5 т./ РАН СО, Ин-т географии им. В. Б. Сочавы ; ред. А. Н. Антипов. - Новосибирск: ГЕО. - ISBN 978-5-9747-0082-8 Т. 4: Полисистемное тематическое картографирование/ отв. ред. А. К. Черкашин. - 2007. - 418 с
   
6. 
   Добрякова В.А. Введение в ArcGIS: Учебное пособие. Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2006. 160с.
   
7. 
   Ивашко А. Г. Информационные системы: учеб.-метод. пособие. - Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2007. - 256 с.
   
8. 
   Лурье И. К. Геоинформационное картографирование: методы геоинформатики и цифровой обработки косм. снимков : учеб. для студ. вузов, обуч. по спец. 020501 "Картография", напр. 020500 "География и картография"; Моск. гос. ун-т им. М. В. Ломоносова, Геогр. фак.. - Москва: КДУ, 2008. - 424 с
   

9. 
   Берлянт А.М., Ушакова Л. А Картографические анимации. - М.: Научный мир, 2000. — 108 с.
   
10. 
    Обиралов А. И., Лимонов А. Н., Гаврилова Л. А. Фотограмметрия и дистанционное зондирование: учеб. для студ. вузов, обуч. по спец. 120301 "Землеустройство", 120302 "Зем. кадастр", 120303 "Город. кадастр"; Междунар. ассоциация "Агрообразование". - Москва: КолосС, 2006. - 334 с.;
    
11. 
    Справочник потребителя спутниковой информации/ Федер. служба России по гидрометеор. и мониторингу окр. среды, НИЦ космической гидрометеор. "Планета"; ред. В. В. Асмус, О. Е. Милехин. - Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат, 2005. - 114 с.
    
12. 
    Трифонова Т. А., Мищенко Н. В., Краснощеков А. Н. Геоинформационные системы и дистанционное зондирование в экологических исследованиях: учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по эколог. спец. - Москва: Академический Проект, 2005. - 352 с.;
    

1. 
   Сайт ГИС – ассоциации России - http:\\www.gisa.ru
   
2. 
   Сайт компании « Data+» - http:\\www.dataplus.ru
   
3. 
   Сайт инженерно-технологического центра Сканекс – www.scanex.ru
   
4. 
   Сайт компании ESRI – www.esri.com
   

Планирование самостоятельной работы студентов