3459

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЛАНДШАФТНОЙ АРХИТЕКТУРЕ

Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 35.03.10 – Ландшафтная архитектура

Воронеж 2018

УДК 004

Евдокимова, С. А. Информационные технологии в ландшафтной архитектуреТекст : методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 35.03.10 – Ландшафтная архитектура / С. А. Евдокимова ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж,

2018. – 20 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № __ от _______ 2018 г.)

Рецензент заведующий кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО ВГАУ д-р.техн.наук., проф. Д.Н. Афоничев

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания подготовлены в соответствии с рабочей программой дисциплины «Информационные технологии в ландшафтной архитектуре» для студентов по направлению подготовки 35.03.10 – Ландшафтная архитектура. Целью изучения данной дисциплины является формирование у студентов знаний и практических умений использования средств информационных технологий при планировании размещения, проектировании, строительстве и эксплуатации объектов ландшафтной архитектуры.

В результате освоения дисциплины студент должен:

знать: основные методы и средства современных информационных технологий; принципы построения реляционных баз данных; функции систем управления базами данных; основы картографирования и географических информационных систем; базовые системные программные продукты и пакеты прикладных программ; формы представления графической информации на компьютере; современные средства компьютеризации графических работ;

уметь: составлять планы объектов ландшафтной архитектуры и строительства с использованием графических программ и географических информационных систем;

владеть: навыками использования компьютерной техники и программных средств при решении практических задач.

4

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Тема 1. Общая характеристика информационных технологий и их классификация

Понятие технологии, ее цель и разработка. Информация, информационный продукт, информационные технологии, информационные системы, автоматизированное рабочее место (АРМ).

Базовые операции информационных процессов: сбор, хранение, вывод, передача, обработка, поиск и анализ информации.

Классификация информационных технологий по различным признакам: способу реализации (новые, традиционные), классам реализуемых технологических операций (обработка текстовой, графической, звуковой информации, мультимедийные системы, системы управления базами данных и др.), охватываемым задачам управления; типу пользовательского интерфейса.

Роль и значение информационных технологий и компьютерной техники в ландшафтной архитектуре.

Тема 2. Инструментальные средства информационных технологий

Техническое обеспечение информационных технологий. Сетевые компьютерные комплексы, их виды и возможности для использования информационных технологий в задачах оптимизации процесса проектирования.

Классификация программного обеспечения: системное, служебное и прикладное. Прикладное программное обеспечение для ландшафтного проектирования: геоинформационные системы (ГИС), системы автоматизированного проектирования (САПР), экспертные системы.

Информационное обеспечение информационных технологий. Информационные потоки и модели. Основные понятия теории баз данных. Функции СУБД. Трехуровневая организация систем управления базами данных: внешний, концептуальный, внутренний.

Языки баз данных. Языки определения и манипулирования данными. Язык структурированных запросов SQL. Запросы в СУБД: назначение и возможности. Правила использования операторов сравнения. Создание вычисляемых полей. Формирование критериев отбора данных при работе с базой дан-

5

ных. Пространственный запрос. Географические операторы отбора данных на основе их взаимного расположения в пространстве.

Тема 3. Принципы обработки графической информации

Модели представления графической информации: растровая, векторная, векторно-топологическая; их характеристики и форматы графических файлов. Особенности обработки растровых и векторных изображений. Операции преобразования форматов.

Обзор графических редакторов и принципы работы с ними: Adobe PhotoShop, CorelDraw и другие.

Тема 4. Географические информационные системы: понятие, свойства и функции

Понятие о геоинформационных системах, их назначение и структура. Функции ГИС. Классификация программного обеспечения геоинформационных систем.

Источники пространственных данных и их типы. Способы получения данных. Процесс создания планов на основе бумажных отсканированных материалов. Модели представления данных в ГИС. Позиционная и семантическая составляющая пространственных данных. Проектирование географических баз данных (БД). Системы управления БД ГИС (СУБД ГИС). Понятие слоя в БД. Оценка качества данных и контроль ошибок.

Тема 5. Геоинформационное картографирование и его методы

Понятие геоинформационного картографирования и его методы: преобразование систем координат, тематическое согласование слоев, пространственное моделирование рельефа, электронные атласы, автоматизированная генерализация.

Тема 6. Системы автоматизированного проектирования в ландшафтной архитектуре

Общая характеристика процесса проектирования. Основные стадии и подходы к проектированию. Системы автоматизированного проектирования (САПР): понятие, виды обеспечений. Машинная графика и геометрическое мо-

6

делирование. Обзор систем автоматизированного проектирования, используемых в ландшафтной архитектуре: AutoCAD, Autodesk Architectural Desktop, ArchiCAD, Arcon и другие.

Элементы трехмерной компьютерной графики. Системы координат. Задание координат точек объектов в пространстве.

Использование трехмерной машиной графики в ландшафтной архитектуре. Перспективные и аксонометрические изображения. Методы формирования объемных изображений. Управление аппаратом проецирования. Методы вертикальной планировки объектов садово-паркового строительства.

Методы фотореалистичной визуализации трехмерных объектов и построения сцен объектов садово-паркового и ландшафтного строительства. Основные программные продукты трехмерной графики, используемые в ландшафтной архитектуре.

Тема 7. Основные программные средства для эскизного проектирования объектов ландшафтной архитектуры

Основные программные средства для эскизного проектирования объектов ландшафтного проектирования. Методы и средства автоматизированного создания документации при ландшафтном проектировании и садово-парковом строительстве.

СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА

Дисциплина «Информационные технологии в ландшафтной архитектуре» предусматривает лабораторные занятия, темы которых приведены в табл. 1. Студенты после выполнения каждой работы составляют письменный отчет, который устно защищается.

Таблица 1

1Знакомство с технологией оцифровки бумажных планов. Подготовка растровых изображений к векторизации в Easy Trace

2Векторизация черно-белых растровых контурных изображений в Easy Trace

Отчет лабораторных работ может включать выполнение индивидуальных практических заданий, выдаваемых преподавателем. Сдача лабораторной работы № 3 заключается в создании простейших геометрических фигур с помощью различных координат в системе AutoCAD. Примерные задания для сдачи лабораторной работы № 3 приведены в табл. 2.

Таблица 2

1Используя инструмент Отрезок, задать координаты точек в относительных прямоугольных координатах, чтобы получился прямоугольник со сторонами 10 и 20. Отсчет вести по часовой стрелке, начав в точке с координатами (5,5).

(5,5)

8

Продолжение таблицы 3

2Используя инструмент Отрезок, задать координаты точек в относительных полярных координатах, чтобы получился прямоугольник со сторонами 15 и 20. Отсчет вести против часовой стрелки, начав в точке с координатами (30,30).

(30,30)

3Используя инструмент Отрезок, задать координаты точек в абсолютных полярных координатах, чтобы получился равнобедренный треугольник (катеты 10), начав с точки с координатами (0, 0) и ведя отсчет по часовой стрелке.

4Используя инструмент Отрезок, задать координаты точек в абсолютных полярных координатах, чтобы получился равносторонний треугольник со стороной 15 (все углы по 600), начав с точки с координатами (0, 0) и ведя отсчет против часовой стрелки.

5Используя инструмент Отрезок, задать координаты точек в относительных полярных координатах, чтобы получился равносторонний треугольник со стороной 10 (все углы по 600), начав с точки с координатами (0, 0) и ведя отсчет по часовой стрелке.

9

Окончание таблицы 3

6Используя инструмент Отрезок, задать координаты точек в относительных цилиндрических координатах, чтобы получился прямоугольник со сторонами 5 и 10, повернутый на 300. Отсчет вести против часовой стрелки, начав в точке с координатами (50,30).

ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ

1.Понятие технологии, ее цель и разработка. Информационные технологий: понятие, цель, базовые операции информационного процесса.

2.Классификация информационных технологий.

3.Основные направления применения информационных технологий в ландшафтном проектировании. Проблемы внедрения информационных технологий.

4.Техническое обеспечение информационных технологий. Сетевые компьютерные комплексы.

5.Классификация программного обеспечения информационных техноло-

гий.

6.Прикладное программное обеспечение для ландшафтного проектирования: геоинформационные системы, системы автоматизированного проектирования, экспертные системы и др.

7.Системы управления базами данных: назначение и функции.

8.Трехуровневая организация систем управления базами данных.

9.Языки баз данных.

10.Запросы в СУБД. Правила построения условий запросов на языке SQL.

11.Пространственный запрос. Географические операторы языка SQL для отбора объектов на основе их взаимного расположения в пространстве.

10

12.Растровая форма представления графической информации в компьютере. Форматы графических файлов.

13.Векторная и векторно-топологическая формы представления графической информации в компьютере.

14.Графические редакторы и принципы работы с ними: Adobe PhotoShop,

CorelDraw и другие.

15.Географические информационные системы: определение, назначение и структура.

16.Классификация программного обеспечения геоинформационных систем.

17.Модели представления данных в ГИС. Позиционная и семантическая составляющая данных.

18.Системы управления базами картографических данных ГИС. Оценка качества данных и контроль ошибок.

19.Геоинформационное картографирование: понятие и методы.

20.Общая характеристика процесса проектирования. Основные стадии проектирования.

21.Системный метод проектирования.

22.Системы автоматизированного проектирования: понятие и виды обеспе-

чений.

23.Машинная графика и геометрическое моделирование.

24.Системы автоматизированного проектирования, используемые в ландшафтной архитектуре.

25.Способы задания координат точек объектов в трехмерном пространстве.

26.Основные типы трехмерных геометрических моделей объектов, используемые в машинной графике.

27.Перспективные и аксонометрические изображения.

28.Принципы визуализации трехмерных объектов и сцен.

29.Программы для трехмерного моделирования ландшафта.

30.Методы и средства автоматизированного создания документации при ландшафтном проектировании.