РАБОЧАЯ ПРОГРАММА_Дисциплины по выбору _1

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СТЕРЛИТАМАКСКИЙ ФИЛИАЛ
ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО
УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Башкирский государственный университет»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
ДИСЦИПЛИНЫ ПО ВЫБОРУ АСПИРАНТА
Математические модели геоинформационных систем
наименование дисциплины по учебному плану подготовки аспиранта
модуль основной образовательной программы послевузовского профессионального
образования подготовки аспирантов (ООП ППО)
по научной специальности
05.13.18
Математическое моделирование, численные методы и
комплексы программ
Шифр
наименование научной специальности
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Название темы и её содержание
Основные понятия общей геоинформатики. Понятие
информационных технологий и информационных систем.
Понятие геоинформатики и геоинформационных систем.
Возникновение и первоначальные задачи ГИС.
Определение ГИС, как набор подсистем ее
образующих. Подсистема ввода данных. Подсистема
хранения и редактирования. Подсистема анализа.
Подсистема вывода. элементы. Точечные объекты.
Пространственные
Линейные объекты. Площадные объекты. Поверхности.
Атрибуты пространственных элементов. Шкалы
измерения атрибутов. Связь графических элементов с
атрибутами.
Карта – модель представления реальности.
Характеристики карты: масштаб, разрешение, точность,
экстент. Картографические проекции. Эллипсоид
вращения, общеземной эллипсоид, референц-эллипсоид,
DATUM. Измерения на поверхности Земли, GPS. Виды
картографических проекций. Масштабный коэффициент,
Искажения при проецировании. Системы
прямоугольных координат для картографии. UTM, СК42. Измерения на поверхности Земли, GPS.
Базы данных и СУБД. Неупорядоченные структуры
файлов. Последовательно упорядоченные файлы.
Индексированные файлы. Понятие СУБД. Реляционные
СУБД. Отношения.
Графическое представление объектов и их атрибутов.
Растровые модели данных. Векторные модели данных.
Нетопологические модели данных. Топологические
модели. Понятие линейно-узловой и линейнополигональной топологии. Межслоевая топология.
Форматы векторных данных.
Подсистема ввода. Устройства ввода. Дигитайзеры,
Сканеры. Средства распознавания и векторизации.
Пространственная привязка данных.
Подсистема редактирования. Важность
редактирования БД ГИС. Виды ошибок. Графические
ошибки в векторных системах. Векторная
трансформация. Геометрическая коррекция растровых
типов данных.
Подсистема
анализа. Элементарный анализ: точечные,
линейные, площадные объекты высокого уровня. Сети.
Измерения длин, периметров, площадей, в векторных и
растровых
моделях.
Простое
расстояние.
Функциональное расстояние. Меры формы: измерения
извилистости линейных объектов, меры формы
полигонов.
Количество часов
лекции
СР
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
10
11
12
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.Разрешение GRID.
Пирамидные слои. Пространственная привязка GRID.
Вычисления на GRIDами. Алгебра карт. Локальные
функции. Фокальные функции. Зональные функции.
Глобальные функции. Преимущества и недостатки GRID.
Классификация. Кодирование и перекодирование
атрибутов. Классификация на основе количественных
атрибутов.
Понятие
окрестности.
Фильтры.
Переклассификация поверхностей: уклон, аспект,
взаимная видимость, вычисление объемов. Буферы.
Пространственные распределения. Распределения
точек. Анализ квадратов. Анализ ближайшего соседа.
Распределения полигонов. Распределения линий.
Плотность линий. Пересечения линий. Направленность
линейных и площадных объектов. Связность линейных
2
2
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
14
Вывод результатов анализа. Картографический вывод.
Принципы графического дизайна. Внешние факторы
картографического
дизайна.
Нетрадиционный
картографический вывод. Анимация. Картограммы.
Анаморфозы.
Некартографический
вывод.
Интерактивный вывод.
2
ИТОГО 72 часа
18
18
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-Ассоциации. - 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+.ArcView. Руководство пользователя. - ESRI, 1996. - 300 с.
9. ArcView 3D-Analyst. Руководство пользователя. - ESRI, 1997.
10. ArcView Spatial Analyst. Руководство пользователя. - ESRI, 1996.
11. Easy Trace. Руководство пользователя. - М.: Easy Trace Grope, 1998.250с.- 346 pp.
Автор: профессор кафедры математического моделирования, д.ф.-м.н.
Кризский В.Н.
Программа одобрена на заседании кафедры ММ
от _____________ 201_ г., протокол № __.