Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования Московской области

«Международный университет природы, общества и человека «Дубна»

(Университет «Дубна»)

Институт системного анализа и управления

Кафедра системного анализа и управления

УТВЕРЖДАЮ

проректор по учебной работе С.В. Моржухина «_»_20 г.

ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

ОСНОВЫ ГЕОИНФОРМАТИКИ

(наименование дисциплины) по специальности 080801 65 Прикладная информатика (в менеджменте) (№, наименование направления, специальности) Специализация Прикладная информатика маркетинга и рекламной деятельности Форма обучения: очная Уровень подготовки: специалист Курс (семестры): 1 (1, 2 семестр) Дубна, Программа дисциплины «Основы геоинформатики»

Автор программы: к.т.н. Т.Б. Прогулова _ (подпись) Кафедра системного анализа и управления Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и учебным планом по специальности 080801 65 Прикладная информатика Программа рассмотрена на заседании кафедры _системного анализа и управления (название кафедры) Протокол заседания № _ от «» 2011 г.

Заведующий кафедрой /проф. Черемисина Е.Н. /

СОГЛАСОВАНО

Заведующий выпускающей кафедрой /проф. Черемисина Е.Н. / дата Рецензент: _ (ученая степень, ученое звание, Ф.И.О., место работы, должность)

ОДОБРЕНО

и.о. директора ИСАУ _ /проф. д.т.н. Черемисина Е.Н./ (ученое звание, степень) (подпись) (ФИО) «» _ 20 г.

Руководитель библиотечной системы _ /_Черепанова В.Г./ (подпись) (ФИО) 1) Выписка из государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.

Специальность (351400) 080801 65 — «Прикладная информатика (по областям)».

Степень (квалификация) — информатик.

Номер государственной регистрации: 52 мжд/сп (утв. Минобразованием РФ 14.03.2000) Дисциплина «Основы геоинформатики» является дисциплиной по выбору цикла ЕН.

Разделы дисциплины в государственном образовательном стандарте не отражены.

2) Аннотация Данная программа предназначена для подготовки специалистов по специальности «Прикладная информатика (по областям)».

Геоинформатика – наука, технология и производственная деятельность по научному обоснованию, проектированию, созданию, эксплуатации и использованию географических информационных систем, по разработке геоинформационных технологий, по приложению ГИС для практических и научных целей. Изучение дисциплины «Основы геоинформатики» должно сформировать навыки применения геоинформационных технологий в профессиональной деятельности. Студенты должны познакомиться с процессом создания и работы с ГИС как с процессом моделирования системы пространственных объектов с соблюдением всех этапов моделирования (создание модели, работа с моделью, интерпретация результатов и принятие решений по управлению на основе полученных результатов как нового этапа моделирования в геоинформатике)».

Курс «Основы геоинформатики» тесно связан с дисциплинами «Информатика», «Программирование на языке высокого уровня». Дальнейшее углубление и расширение знаний в области геоинформатики происходит в таких дисциплинах профессионального и специального циклов для студентов специальности «Прикладная информатика» как «Информационные технологии», «Методы принятия решений», «Компьютерная графика», вплоть до подготовки, выполнения и защиты выпускной квалификационной работы и при решении научно-исследовательских, производственно-технологических задач в будущей профессиональной деятельности.

Формы работы студентов: в ходе изучения дисциплины предусмотрены семинарские занятия, выполнение домашних работ, а также типового расчета по итогам курса. Отдельные теоретические темы прорабатываются студентами самостоятельно в соответствии с планом самостоятельной работы и конкретными заданиями преподавателя с учетом индивидуальных особенностей студентов.

Самостоятельная работа студентов, предусмотренная учебным планом, выполняется в ходе семестра в форме подготовки к семинарским занятиям, выполнения домашних работ, выполнения типового расчета.

Виды текущего контроля – проверка домашних заданий, защита результатов выполнения типового расчета.

Форма промежуточного контроля: зачеты в 1 и 2 семестрах.

Перечень обязательных видов работы студента:

решение практических задач и заданий на семинаре;

выполнение контрольной работы в конце 1-го семестра;

выполнение домашних практических работ;

выполнение типового расчета (индивидуального проекта) в конце 2-го 3) Цели и задачи дисциплины Целью изучения дисциплины «Основы геоинформатики» является знакомство с теоретическими, методическими и технологическими основами геоинформационных систем, освоение общих принципов работы и получение практических навыков использования геоинформационных технологий для решения прикладных задач.

Задачи изучения дисциплины заключаются в последовательном усвоении методов технологии геоинформационных систем.

4) Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

Студент должен иметь представление:

— об основных понятиях и принципах работы с пространственно распределенной информацией с использованием геоинформационных технологий.

Студент должен знать:

— основные принципы и методы геоинформатики;

— общую структуру параметрического и атрибутивного описания пространственных данных;

— основные положения методов и технологий создания, обработки и интегрированного анализа геоинформационных данных;

— структуры типовых геоинформационных пакетов.

Студент должен уметь:

— выбрать методы и средства ввода пространственно-распределенных данных в цифровых и графических форматах;

— определить картографическое пространство и структуру создаваемого геоинформационного проекта;

— освоить общие принципы технологий создания цифровых карт на территорию изучения, поисков и разведки;

— применять геоинформационные методы в целях построения структурных, параметрических и тематических карт.

Студент должен иметь практические навыки оперирования пространственнораспределенной информацией в геоинформационных системах настольного картографирования 5) Объем дисциплины и виды учебной работы Аудиторные занятия Лекции Семинары (С) Лабораторные работы (ЛР) Самостоятельная работа Курсовой проект (работа) Реферат (эссе) Вид итогового контроля (зачет, экзамен) 6) Содержание программы Разделы (темы) дисциплины, содержание и виды занятий Введение. Основы геоинформатики.

Геоинформационные технологии.

Геоинформационные системы.

Цифровая карта, общая структура и Системы координат.

Цифровые модели карт.

Принцип послойной организации Способы интеграции данных в БД ГИС.

Программное обеспечение ГИС.

Задачи, решаемые ГИС.

Методология и технология создания геоинформационной системы.

Содержание разделов дисциплины 1. Введение. Основы геоинформатики.

Предмет, цели и задачи геоинформатики. Общие сведения и фундаментальные понятия.

Историческая справка. Области применения геоинформатики.

2. Геоинформационные технологии.

Совокупность методов оперирования пространственно распределенной информацией.

Преимущества использования.

3. Геоинформационные системы.

Цели, задачи и назначение геоинформационных систем (ГИС). Основные функциональные возможности. Подсистемы ГИС. Аппаратное обеспечение.

Периферийные устройства ввода и вывода информации. Информационное обеспечение.

Виды информации. Качество информации. Объективность информации.

4. Цифровая карта, общая структура и назначение.

Особенности организации данных в ГИС. Пространственно-определенные данные, типы и структуры. Атрибутивное описание. Шкалы представления атрибутивных данных.

Растровые и векторные изображения.

5. Системы координат.

Топографическая привязка данных. Картографические проекции. Топографическая основа геологических карт и ее номенклатура. Проекция Гауcса-Крюгера.

6. Цифровые модели карт.

Топологическая и объектная модели. Геореляционная модель. Интегрированная модель.

Объектно-ориентированная модель. Характеристики цифровых моделей.

7. Принцип послойной организации данных в ГИС.

Тематический слой. Покрытие. Объектно-ориентированный принцип организации данных.

8. Способы интеграции данных в БД ГИС.

Этапы создания ЦМ карты. Источники информации в ГИС. Методы ввода, форматы и организация данных.

Представление и преобразования форматов. Идентификация и топология пространственных данных. Структура цифровых топографических, параметрических и тематических карт. Методы разработки карт.

9. Программное обеспечение ГИС.

Подсистемы ввода. Векторный редактор. Векторизатор. Системы компоновки и вывода данных. Полнофункциональные ГИС. Архитектурные принцип построения систем.

10. Задачи, решаемые ГИС.

Интегрирование данных, систематизация. Манипулирование, управление, запрос, визуализация. Анализ пространственных данных. Моделирование обстановки.

Информационное обеспечение, разработка и поддержка принятия решений. Создание высококачественной картографической продукции.

11. Методология и технология создания геоинформационной системы.

Этап начального представления (анализа и планирования требований). Этап концептуального проектирования. Этап детального представления системы. Этап реализации.

Практические занятия (семинары) 1 семестр 3-4 2 Совокупность методов оперирования пространственно 12-13 5 Топографическая привязка данных. Картографические 2 семестр 7) Учебно-методическое обеспечение дисциплины Рекомендуемая литература Основная:

1. Кузнецов О.Л., Никитин А.А., Черемисина Е.Н., Геоинформационные системы:

Учебник для вузов / Российский государственный геологоразведочный университет;

Международный университет природы, общества и человека "Дубна". - М.:

ВНИИгеосистем, 2005. - 348с.

2. Черемисина Е.Н., Никитин А.А., Геоинформационные системы и технологии. М.:

ВНИИгеосистем, 2011. – 376 с.

Дополнительная:

1. Капралов Е.Г. Сборник задач и упражнений по геоинформатике / Капралов Е.Г., Заварзин А.В. - : Академия, 2009. - 1 CD. - 15 экз.. - ISBN 978-5-7695-4247-3.

2. Капралов Е.Г., Кошкарев А. В., Тикунов В.С. и др. Геоинформатика: В 2 кн.: Учебник для вузов. - 3-е изд.,перераб.и доп. - М.: Академия, 2010. - 400с.

Рекомендуемые сетевые ресурсы:

Журнал «Геоинформатика»

www.osp.ru — Интернет-портал издательства «Открытые системы», обеспечивающий свободный доступ к архивам номеров журналов «Открытые системы», «Журнал сетевых решений/LAN», «Computerworld Россия», «Сети/Network World», «Мир ПК», «Директор информационной службы» (CIO.RU), «Windows IT Pro/RE».

Средства обеспечения освоения дисциплины Комплекс программ для интегрированного анализа пространственно–привязанной информации (Программы векторизации изображений, ГИС-конструктор GrinView, Integro — разработки Лаборатории Геоинформатики ВНИИГеосистем).

8) Материально-техническое обеспечение дисциплины Для проведения практических занятий необходим специализированный компьютерный класс. Для самостоятельной работы используются компьютерные классы с доступам к ресурсу Интернет.

9) Формы контроля, перечень выносимых на экзамен (зачет) вопросов.

Формы контроля: зачеты в 1 и 2 семестрах.

Контрольная работа. Контрольные задания представляют собой индивидуальные наборы исходных данных в графическом или цифровом виде с конкретным заданием по каждому набору. Характер заданий носит как общий характер, обязательный для выполнения всеми студентами, так и персональный, с учетом интересов и возможностей каждого студента.

Общая структура контрольного задания:

1. Формулировка задачи (экологического или социальо-экономического характера) 2. Систематизация тематических слоев в отдельные виды, установка свойств вида, использование редактора легенд, установка свойств отображения темы.

3. Создание и редактирование атрибутивных таблиц, Соединение и связывание 4. Создание тематической карты.

5. Работа с данными, изучение возможностей отображения, создание растровых поверхностей по точкам, интерполяция растровой поверхности.

6. Создание новых тематических слоев, построение запросов, построение 7. Построение запроса по нескольким наборам данных для создания новых данных Вопросы к зачету (1 семестр) 1. Понятие ГИС.

2. Подсистемы ГИС. Подсистема ввода данных, подсистема хранения и редактирования, подсистема анализа, подсистема вывода.

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

4. Пространственные элементы.

5. Шкалы измерений атрибутов.

6. Карта-модель пространственных явлений.

7. Картографические проекции. Семейства проекций.

8. Масштабный коэффициент.

9. Виды искажений, возникающих при проецировании.

10. Картографические системы координат.

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

12.Нетопологические модели векторных данных.

13.Топологические модели векторных данных.

14.Устройства ввода пространственной информации.

15.Типы ошибок.

16.Графические ошибки в векторных системах.

17.Точечные объекты высокого уровня.

18.Линейные объекты высокого уровня.

19.Площадные объекты высокого уровня.

20.Измерение длин линейных объектов и периметров.

21.Определение площадей.

22.Измерение извилистости.

23.Меры формы полигонов.

24.Измерение расстояний: простое и функциональное расстояние.

Вопросы к зачету (2 семестр) 1.Грид-модели представления поверхностей. Их преимущества и недостатки.

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

3.Понятие интерполяции. Линейная интерполяция.

4.Методы интерполяции: ОВР, Сплайн, Тренд.

5.Методы интерполяции: Кригинг.

6.Классификация данных порядковых и номинальных шкал измерений.

7.Методы классификации числовых данных.

8.Пространственные распределения точек.

9.Связность линейных объектов.

10.Вывод результатов анализа.

11.Принципы картографического дизайна.

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московской области

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН (РАБОЧАЯ ПРОГРАММА)

учебных занятий по дисциплине «Основы геоинформатики»

кафедра системного анализа и управления направление 080801 65 Прикладная информатика курс 1 семестр 1 20/20 уч. года 1 неделя 2 неделя 3 неделя 4 неделя 5 неделя 6 неделя 7 неделя 8 неделя 9 неделя 10 неделя 11 неделя 12 неделя 13 неделя 14 неделя 15 неделя модель. Объектноориентированная 16 неделя 17 неделя Геоинформационные системы: Учебник для вузов / Российский государственный геологоразведочный университет; Международный университет природы, общества и человека "Дубна". - М.:

ВНИИгеосистем, 2005. - 348с.

«Утверждаю»

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московской области

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН (РАБОЧАЯ ПРОГРАММА)

учебных занятий по дисциплине «Основы геоинформатики»

кафедра системного анализа и управления направление 080801 65 Прикладная информатика курс 2 семестр 2 20/20 уч. года 1 неделя 2 неделя 3 неделя 4 неделя 5 неделя 6 неделя 7 неделя 8 неделя 9 неделя 10 неделя 11 неделя 12 неделя 13 неделя 14 неделя 15 неделя 16 неделя 17 неделя 1 Кузнецов О.Л., Никитин А.А., Черемисина Е.Н., Геоинформационные системы: Учебник для вузов / Российский государственный геологоразведочный университет; Международный университет природы, общества и человека "Дубна". - М.:

ВНИИгеосистем, 2005. - 348с.

«Утверждаю»