ГИС В ЛАНДШАФТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ 3 курс, весенний семестр 2011 г. Преподаватель: Даниил Николаевич Козлов: Информационная поддержка: лекционные и практические материалы, задания, статьи, ссылки на тематические сайты Занятия: понедельник 1-2 пары, 09:00-12:20, ауд дома лекции (40%), практические (60%) Задания: создание инвентаризационной ГИС (согласованные базовые слои) реферат статьи года из каталога ELSEVIER индивидуальный проект (тематическое картографирование) Проверка знаний: практические задания, колоквиум (50%), зачет (50%) зачет выставляется по сумме набранных баллов (макс. = 100) практические (60 б), вопросы экзамена (30 б), активная работа (10 б)
XIX-XX: Объем знаний и информации об окружающем мире достиг пределов возможностей человеческого мозга. Разные формы получения и хранения информации (слова, рисунки, графики, таблицы, карты) - Что? – Сколько? Пространственно-временной характер данных – Где? – Когда? Необходимость анализировать информацию - Интерпретация – Принятие решений Естественно возникают и развиваются системы управления информацией: КИБЕРНЕТИКА (Н. ВИНЕР) ИНФОРМАТИКА БАЗЫ ДАННЫХ ГИС
ЦЕЛИ КУРСА: ЗАДАЧИ КУРСА: ГИС как инструмент пространственного анализа: определение, задачи, методы, изучение структуры, терминологии, функциональных возможностей ГИС; знакомство с источниками пространственной информации и областью их использования в ландшафтных исследованиях получение практических навыков применения геоинформационных технологий в различных задачах ландшафтных исследований использовать знания и результаты практических работ в курсовых проектах ознакомление с существующими функционирующими ГИС разной целевой направленности (доклады по статьям). Изучение геоинформационных технологий, как средств сбора, хранения, анализа и визуализации пространственно-временной информации; Приобретение практических навыков решения конкретных ландшафтных задач средствами геоинформационных технологий
ПЕРСОНАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ: Территория и назначение: согласовываются с преподавателем Базовые слои ГИС - топокарта - космический или аэро снимок - цифровая модель рельефа (ЦМР) - административные границы, дороги и т.п. Тематический анализ - поиск единиц информации по условию - расчет производных характеристик - базовые ГИС операции Оформление, визуализация пространственных данных - карты - 3D
РЕФЕРИРОВАНИЕ ТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТЬИ 1.в электронном каталоге журналов ScienceDirect выбрать статью, соответствующую тематике курса, в журналах International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, Applied Geography, Computers and Geotechnics за текущий и предшествующий годы; 2.согласовать свой выбор с преподавателем по эл. почте. 3.подготовить доклад с презентацией продолжительностью 5-7 мин по содержанию статьи (проблема; использованные материалы и методы; особенности территории исследования; результаты в контексте решаемой проблемы) Резерв: Известия РАН, серия географическая, Геоинформатика, Геодезия и картография, Исследование Земли из космоса. Электронные версии журналов доступны в системе бумажные - в читальном зале географического факультета.
картографической терминологии (ГИС, ЦМР, оверлей, и др.) ссылки на сайты ГИС-тематики Сайт для профессионалов и любителей в области Геоинформационных систем (ГИС) и Дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). - официальный российский представитель MapInfo (описания всего семейства продуктов MapInfo, последние новости, цены и др.) - официальный дистрибьютор компаний ESRI, LEICA Geosystem. Информация и руководства по ArcView, ArcGIS, ERDAS Imagine. Литература, статьи, форумы. Последние новости в мире геоинформационных технологий, конференции, библиотека, статьи, и даже предложение/поиск работы хранилище географических программ и данных
Название компанииНазвание продуктаСайт компании-поставщика AutoDeskAutoDesk CAD Overlayhttp://usa.autodesk.com/ BAE SystemsSocet Sethttp:// Bentley SystemsMicrostation GeoGraphicshttp:// Blue Marble GeographicsGeohttp:// RSIENVIhttp:// Leica GeoSystemsERDAShttp://gis.leica-geosystems.com/ ErMapper ESRIArcInfo, ArcGIShttp:// Clark LabsIDRISI 32http:// IntergraphGeoMedia Professionalhttp://imgs.intergraph.com/ ManifoldManifold® Systemhttp:// MapinfoMapinfo Professionalhttp:// MicroImagesTNTmipshttp:// Paragon ImagingELThttp:// PCI geomaticsGeomatica 9http:// RACURSPHOTOMODhttp:// Ведущие разработчики программного обеспечения для работы с пространственными данными:
ОРГАНИЗАЦИЯХАРАКТЕР ОКАЗЫВАЕМЫХ УСЛУГ ESRI, США, лидер в создании и продвижении геоинформационных систем. Семейство программных продуктов ArcGIS обладает необходимой функциональностью для решений широкого спектра прикладных задач. MapInfo, США, универсальных программных продуктов для создания ГИС, обеспечения компьютерного картографирования и оперативного принятия решений в разных сферах деятельности Leica Geosystems, США, gis.leica-geosystems.com поставщик профессионального оборудования и программного обеспечения для фотограмметрических и картографических работ, анализа данных дистанционного зондирования (ERDAS IMAGINE и др.) RSI, США, решения задач визуализации пространственных данных и анализа изображений (ENVI) ER Mapper, Австралия, Разработка программного обеспечения для пространственного анализа Дата+, Россия, продажа программного обеспечения и оборудования ведущих мировых производителей – компаний ESRI, Leica Geosystems и др. обучение и техническая поддержка пользователей внедрение информационных систем ESTI MAP, Россия, дистрибьютор продукции MapInfo на территории России и стран СНГ Profound Solution, Россия, проектирование ГИС картографирование объектов, организация космических и аэросъемок местности поставка необходимого оборудования внедрение геоинформационных систем обучение пользователей и сервисное обслуживание Prime group, Россия, разработка комплексных решений по проектированию, внедрению и поддержке автоматизированных систем управления и геоинформационных систем ООО «Ройлсофт», Россия, Создание автоматизированных систем управления технологическими процессами на предприятиях нефтепродуктообеспечения, нефтегазодобычи и переработки поставка программно-аппаратных комплексов под ключ Организации, осуществляющие разработку и внедрение геоинформационного программного обеспечения
07.02 ВВОДНАЯ ЛЕКЦИЯ. ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ, СОДЕРЖАНИЕ КУРСА Цифровое ландшафтное картографирование Основы ГИС. Шкалы измерений и форматы данных. Способы представления данных в ГИС. Растр и вектор, форматы хранения данных. Топологическая согласованность слоев. Географические проекции, привязка топографических карт. Основные ГИС операции: запросы, построение буфера, оверлей. Практика Источники пространственных данных. Карты, космические снимки, базы данных полевых наблюдений, гридированные карты. Ресурсы Интернет Практика. Подготовка и привязка топооснов, снимков, создание слоев для векторизации, разработка структуры таблицы атрибутивной информации. Векторизация топоосновы (MapInfo, QGIS, MapEdit). Топологическая коррекция слоев Геостатистика. Интерполяция. Построение ЦМР и морфометрический анализ. Практика Базы данных. С труктура, таблицы, формы, отчёты, запросы в среде Access Базы данных. Практика Семинар по проблемам ЦК (доклады по статьям). Персональный проект Практика. Планирование лесопользования Тверской области Практика цифрового картографирования Работа с GPS и привязка данных GPS в ГИС Допуск к экзамену РАСПИСАНИЕ 2011:
XIX-XX век: Объем знаний и информации об окружающем мире достиг пределов возможностей человеческого мозга. Разные формы получения и хранения информации (слова, рисунки, графики, таблицы, карты) - Что? – Сколько? Пространственно-временной характер данных – Где? – Когда? Необходимость анализировать информацию - Интерпретация – Принятие решений Естественно возникают и развиваются системы управления информацией: - Кибернетика (Н. Винер) - Информатика - Базы данных - ГИС
– научная дисциплина, изучающая принципы, технику и технологию получения, накопления, передачи, обработки и представления данных как средство получения на их основе новой информации и знаний о пространственно-временных явлениях. Система Глобального Позиционирования ( GPS ) Дистанционное Зондирование ( Remote Sensing - RS ) Геоинформационные Системы ( Geographic Information Systems - GIS ) –Аппаратно-программный комплекс, обеспечивающий сбор, хранение, анализ, визуализацию и печать пространственно распределенных данных
-связи между явлениями (индикация) -правила пространственно- временного варьирования и соседства -кратчайшее расстояние -разнообразие -… Интеграция и управление разнородной информацией из разный источников: - тексты - табличные данные - электронные и бумажные карты - GPS координаты - дистанционные материалы - полевые описания совмещение визуализация поиск по запросу Анализ информации Информация об информации: картографирование статистика (геостатистика) моделирование
Табличные данные
Визуализация
ГИС – не просто набор карт
Выбор данных по запросу
Штаты Совмещение информации Дороги Города Реки Озера
Связь нескольких БД
Разные способы визуального анализа
Аварийные службы – МЧС - Милиция Природопользование – Мониторинг - Моделирование Бизнес – Торговая и дистрибьюторская сеть Промышленность – Транспорт, Связь, Наука, Медицина Правительство – Районы – Области - Государство Образование – Исследования, Преподавание, Управление … Везде нужен пространственный анализ данных
Анализ графов (задача коммивояжера)
Разработка проекта сети ООПТ для территории Южного Урала Управление природными ресурсами
3D моделирование подземной добычи полезных ископаемых
Мониторинг среды (источник и пути распространения загрязнения)
Мониторинг и прогноз разливов нефти
Управление госпитальным хозяйством
Взаимодействие городских служб
Прогноз