АВТОР (СОСТАВИТЕЛЬ): И.О. Алябина, доцент, кандидат биологических наук, доцент кафедры географии почв

ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ»

120 часов: 48 часов - лекции, 72 часа - практические занятия

 

I. ОРГАНИЗАЦИОННО -МЕТОДИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

 

1. ЦЕЛЬ КУРСА

Показать возможности использования геоинформационных систем в почвоведении и экологии, научить применять методы ГИС-анализа в собственных исследованиях.

 

2. ЗАДАЧИ КУРСА

  • Изучение теоретических основ дисциплины «ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ».
  • Приобретение практических навыков работы с пространственно-распределенными данными в ГИС.
  • Изучение методов пространственного анализа и пространственного моделирования.

 

  • 3. МЕСТО КУРСА В ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ ВЫПУСКНИКА

Курс читается в 5-6 семестрах студентам экологического отделения факультета почвоведения.

 

4. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КУРСА

По окончании курса «ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ» студенты должны

- знать теоретические основы дисциплины «ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ»;

- освоить основные приемы работы в программе MapInfo Professional;

- освоить основные приемы работы в программе Easy Trace;

- уметь перевести бумажную карту в цифровую форму с использованием изученных программ;

- знать и уметь применять основные методы (алгоритмы) ГИС-анализа.

 

II. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА

 

ЛЕКЦИИ ОСЕННЕГО СЕМЕСТРА «ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ»

  • Термины и определения: геоинформатика, геоинформационное картографирование, геоинформационный анализ, географическая информационная система (ГИС).
  • История развития ГИС.
  • Сравнение функций традиционной картографии и ГИС.
  • Типы и классификации ГИС - программных продуктов. Виды архитектуры ГИС. Классификация ГИС по функциональным возможностям.
  • Предшественники современных ГИС. CAD-системы, АМ-системы, FM-системы, СУБД, Системы мелкомасштабного пространственного анализа.
  • Типы и классификации ГИС - информационных систем. Территориальные уровни ГИС. Объекты ГИС. Разделение ГИС по тематике и проблемной ориентации.
  • Структура ГИС. Подсистемы ввода, хранения, обработки, вывода информации.
  • Источники пространственно распределенной информации. Виды источников информации.
  • Принципы устройства ГИС. Графическая и тематическая (атрибутивная) информация.
  • Основные структуры компьютерных файлов. Неупорядоченные файлы. Последовательно упорядоченные файлы. Индексированные файлы.
  • Основные типы моделей баз данных. Иерархическая модель (квадротомическая модель). Сетевая модель. Реляционная модель.
  • Отображение пространственной информации в ГИС, основные модели пространственных данных. Линейно-узловая (сетевая) модель. Объектно-ориентированная (векторная) модель. Растровая модель.
  • Сопоставление растровой и векторной моделей.
  • Послойное представление информации в ГИС. Типы пространственных объектов и их представление в ГИС. Дискретные объекты. Непрерывные явления. Обобщенные по площади объекты.
  • Типы пространственных атрибутов и их использование в ГИС. Шкалы измерений данных. Категории. Ранги. Количество. Величина. Отношение.
  • Внутренние и внешние (обменные) форматы данных. Форматы данных MapInfo.
  • Использование геоинформационных систем в почвоведении и экологии.

 

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ ОСЕННЕГО СЕМЕСТРА

  • Уроки MapInfo
  • Занятия по дистанционным методам исследований

 

ФОРМЫ КОНТРОЛЯ

  • Проверочные работы по содержанию лекций
  • Контрольная работа по урокам MapInfo
  • Зачет по практическим занятиям
  • Зачет по лекционному курсу

 

ЛЕКЦИИ ВЕСЕННЕГО СЕМЕСТРА «МЕТОДЫ ГИС-АНАЛИЗА»

  • Анализ местоположения объектов
  • Анализ распределения числовых показателей
  • Карты плотности
  • Анализ объектов внутри области
  • Анализ окружения
  • Анализ пространственных изменений
  • Пространственное моделирование

 

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ ВЕСЕННЕГО СЕМЕСТРА

  • Знакомство с векторизатором Easy Trace
  • Методы ГИС-анализа

 

ФОРМЫ КОНТРОЛЯ

  • Зачет по практическим занятиям

 

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К ЗАЧЕТУ (ЭКЗАМЕНУ) ПО ВСЕМУ КУРСУ

  • 1. Термины и определения: геоинформатика, геоинформационное картографирование, геоинформационные технологии, геоинформационный анализ, географическая информационная система (ГИС)
  • 2. ГИС и картография: сравнение использования и возможностей
  • 3. История развития ГИС
  • 4. Типы и классификации ГИС - программных продуктов
  • 5. Типы и классификации ГИС - информационных систем
  • 6. Структура ГИС, подсистемы ввода информации, обработки изображений (аэрокосмической информации), хранения и обработки информации, вывода информации
  • 7. Основные структуры компьютерных файлов
  • 8. Основные типы моделей баз данных
  • 9. Принципы устройства ГИС. Графическая и тематическая (атрибутивная) информация
  • 10. Отображение пространственной информации в ГИС, основные модели ГИС
  • 11. Представление пространственных данных в растровой модели
  • 12. Представление пространственных данных в векторной модели
  • 13. Типы пространственных объектов и их представление в ГИС
  • 14. Типы пространственных атрибутов и их использование в ГИС
  • 15. Внутренние и внешние форматы данных

 

III. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ КУРСА ПО ТЕМАМ И ВИДАМ РАБОТ

 

№ п/п

Наименование тем и разделов

Всего (часов)

Аудиторные занятия (час.)

Самостоя-тельная работа

В том числе

Лекции

Практические занятия

1

Геоинформационные системы

64

28

30

6

2

Методы ГИС-анализа

56

20

30

6

 

ИТОГО

120

48

60

12

 

IV. ФОРМА ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ

 

5 семестр - зачет

6 семестр - зачет

 

V. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУРСА

 

  • 1. Н.В. Коновалова, Е.Г. Капралов. Введение в ГИС. М.: ГИС-Ассоциация, 1997
  • 2. В.Я.Цветков. Геоинформационные системы и технологии. М.: «Финансы и статистика», 1998
  • 3. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов / Баранов Ю.Б., Берлянт А.М., Капралов Е.Г., Кошкарев А.В., Серапинас Б.Б., Филиппов Ю.А. Москва: ГИС-Ассоциация 1999 г. М.: ГИС-Ассоциация, 1999
  • 4. Майкл Н. ДеМерс. Географические информационные системы. Основы. М.: Дата+, 1999
  • 5. Энди Митчелл. Руководство по ГИС анализу. - Часть 1: Пространственные модели и взаимосвязи. Киев: ЗАО ЕСОММ Со; Стилос, 2000
  • 6. А.М. Берлянд. Картография. М.: Аспект Пресс, 2002
  • 7. А.М. Берлянд. Картоведение. М.: Аспект Пресс, 2003
  • 8. И.К. Лурье. Геоинформационное картографирование. М.: КДУ, 2008
  • 9. Геоинформатика / Под ред. В.С. Тикунова. В двух книгах. М.: Изд. центр «Академия», 2008
  • 10. Сборник задач и упражнений по геоинформатике / Под ред. В.С.Тикунова. М.: Изд. центр «Академия», 2009
  • 11. Сайт ГИС-Ассоциации http://www.gisa.ru/
  • 12. MapInfo Professional. Руководство пользователя
  • 13. MapInfo Professional. Справочник http://www.esti-map.ru/