- •Геоинформационные системы и технологии // 09.03.02 Информационные системы и технологии
- •1. Определение и задачи геоинформатики
- •2.Фундаментальные понятия геоинформатики. Понятие «геоинформационная система» и «геоинформационные технологии»
- •3. Периодизация развития геоинформатики. История развития ГИС
- •4. Классификация ГИС
- •5. Принципы функционирования ГИС. Структура универсальных ГИС
- •6. Программно-аппаратное обеспечение ГИС
- •7. Принципы организации данных в ГИС
- •8. Геореляционная модель данных
- •9. Источники данных ГИС
- •10. Технологии сбора пространственной информации. Единство измерений. Существующие шкалы измерений. Качество данных. Типы ошибок данных.
- •11. Цифровое представление пространственных данных в виде набора шейп-файлов, преимущества и недостатки // это могут спросить на практике
- •12. Геоинформационное картографирование
- •13. Моделирование пространства с помощью TIN-моделей
- •14. Фигура и размеры Земли, используемые модели. Геодезическая основа карт.
- •15. Системы координат, применяемые в геодезии и картографии
- •16. Геодезическая система координат. Система прямоугольных координат
- •17. Геоид и референц-эллипсоид, системы координат, связанные с референц-эллипсоидом
- •18. Картографические проекции. Масштаб. Искажения. Классификация картографических проекций
- •19. Разграфка и номенклатура листов топографических карт и планов
- •20. Цифровая модель местности. Структура ЦММ. Понятие одномерных, двумерных, трехмерных ЦММ
- •22.Типы пространственных объектов в ГИС. Принцип послойной организации данных. Объектно-ориентированный принцип
- •23. Понятие о моделях пространственных данных. Представление пространственных данных. Модель пространственных данных
- •24. Растровые модели данных. Метод группового кодирования. Регулярно-ячеистое представление данных. Квадротомическая модель данных
- •26. Топология и топологические отношения пространственных объектов
- •27. Спагетти-модель и ее цифровое представление, преимущества и недостатки
- •28. Особенности топологического и послойного представления данных в ГИС
- •29.Сравнение двух методов представления пространства: дискретное пространство и непрерывное пространство
- •30. Различные возможные формы описания пространства, примеры
- •31. Модели поверхностей. Регулярная сеть. Классификация регулярных сетей. Триангуляционная сеть
- •32. Общие принципы визуализации пространственных данных. Визуализация векторных данных. Визуализация растровых данных
- •33. Тематические карты. Основные методы (тематические визуализаторы), используемые для создания тематических карт
- •34. Генерализация. Варианты решения задачи генерализации
- •35. Геоизображения
- •36. Картографо-математическое моделирование
- •37. Определение и задачи пространственного анализа
- •38. Измерительные операции ГИС
- •39. Анализ отношений пространственных объектов. Бинарные отношения
- •40. Пространственные запросы. Пространственные функции. Пространственные операторы
- •41. Оверлейные операции. Буферные зоны
- •42. Сетевой анализ. Анализ инженерных сетей. Задачи, решаемые на основе транспортных сетей
- •43. Анализ геополей
- •44. Расчет зон видимости/невидимости
- •45. Восстановление геополей
- •46. Основные стандарты в области геоинформатики
- •48. Цифровое моделирование рельефа
- •49. Пространственные метаданные
- •50. Применение ГИС в различных областях (транспорт, инженерные коммуникации, управление чрезвычайными ситуациями, природные ресурсы, недвижимость, экология, здравоохранения и т.д.)
- •Практика
- •1. Создание слоя shapefile
- •2. Создание и редактирование векторного объекта
- •3. Настройки прилипания для проекта
- •4. Создание и настройка макета
- •5. Инструменты оцифровки
- •6. Дополнительные инструменты оцифровки
- •7. Стиль векторного слоя
- •8. Стиль растрового слоя
- •9. Подписи слоя
- •10. Таблица атрибутов слоя
- •11. Калькулятор полей
- •12. Инструменты сетевого анализа
- •13. Привязка растра
- •14. Векторная геообработка (буферизация, обрезка и т.д.)
- •15. Векторная обработка геометрии
- •16. Векторный анализ
- •17. Растровый анализ рельефа
- •18. Расчет уклонов по ЦМР
- •19. Создание и сглаживание изолиний
- •20. Инструменты выбора объектов
- •Доп вопрос: Алгоритм Дейкстры и A*
Такие модели используются для визуализации рельефа, для инженерных расчётов и анализа геоморфологических особенностей территории, а также для построения текстурированных трёхмерных сцен местности.
Построение буферной зоны — порождение полигонального объекта, граница которого образована линией, равноудалённой от точечного, линейного или полигонального объекта.
Пример буферной зоны: зона защиты вокруг реки на расстоянии X км, зона обслуживания вокруг магазина.
Диаграмма показывает различные типы буферных зон:
● Внешняя граница зоны ● Защитная полоса ● Охраняемая зона
ДОПОЛНИТЬ: алгоритмы построения буферов, примеры применения в экологии и землепользовании, влияние параметров буфера
(ДОПОЛНИТЬ: строгие определения регулярной сети, классификация сетей и понятие TIN модели)
32. Общие принципы визуализации пространственных данных. Визуализация векторных данных. Визуализация растровых данных
Результаты фотограмметрической обработки — ортофотопланы, цифровые модели рельефа и местности, 3D модели и текстурированные 3D модели — являются основными исходными данными для визуализации пространственной информации. Ортофотоплан обеспечивает геометрически корректное и фотореалистичное изображение поверхности, совмещающее точность геодезических измерений и наглядность фотографии.
Трёхмерные и текстурированные модели позволяют визуализировать рельеф и застройку в виде объёмных сцен, что важно для анализа транспортной инфраструктуры, потенциальных зон затопления и других пространственных задач. На основе этих данных формируются тематические слои (например, зоны
риска, типы землепользования), которые затем отображаются в виде тематических карт.
Визуализация данных — преобразование цифровых данных в изображение, доступное для восприятия человеком или специальным устройством.
Программные средства ГИС обеспечивают визуализацию данных в форме:
● Картографических представлений (с условными знаками и легендами) ● Графических изображений (диаграммы, графики)
● Виртуально-реалистичных представлений (3D модели, панорамы)
● Других геоизображений, выводимых на монитор компьютера, принтер, плоттер или иное устройство отображения
Примеры:
● Растровая визуализация: спутниковые снимки, аэрофотоснимки ● Векторная визуализация: карты с условными знаками (линии дорог, значки зданий) ● 3D визуализация: объёмная модель рельефа и городской застройки
ДОПОЛНИТЬ: методы тематического картографирования (хороплет, изолинии, диаграммы), принципы выбора символизации, интерактивная визуализация
(ДОПОЛНИТЬ: методы тематического картографирования и принципы визуализации растровых и векторных данных)
33. Тематические карты. Основные методы (тематические визуализаторы), используемые для создания тематических карт
● Метод диапазонов — разбиение слоя на участки с разными стилями по определенным правилам (равное кол-во объектов, равная площадь, на основе атрибута). Результат — картограмма
● Метод диаграмм — построение диаграмм в пределах нескольких участков на основе их внутренней статистики. Результат — картодиаграмма
● Метод размерных символов — отображение величины тематической переменной с помощью размера точечного символа
● Метод плотности точек — отображение величины тематической переменной с помощью плотности точек сети, покрывающей объект. Часто отображается в виде теплокарты
● Метод индивидуальных значений — установка индивидуальных стилей для каждого значения переменной (используется для группировки объектов по категориям)
34. Генерализация. Варианты решения задачи генерализации
Генерализация — обобщение координатных и/или атрибутивных данных пространственных объектов.
Главные операции генерализации:
● Упрощение (сглаживание линий)
● Сглаживание (удаление мелких колебаний контура) ● Прерывание и уточнение линейных объектов ● Объединение смежных полигональных объектов ● Отбор, агрегация ● Утрирование размеров и форм объектов
● Изменение их мерности ● Переклассификация данных
Примеры:
● Генерализация населённых пунктов: карта всех домов → карта районов ● Генерализация рельефа: подробный рельеф → сглаженный рельеф с основными формами
ДОПОЛНИТЬ: алгоритмы генерализации, критерии выбора, стандарты масштабов
35. Геоизображения
Все множество карт, снимков и других подобных моделей можно обозначить общим термином – «геоизображения». Определение его таково: геоизображение – это любая пространственно-временная, масштабная, генерализованная модель земных (планетных) объектов или процессов, представленная в графической образной форме. В этой формулировке отмечены главные свойства, присущие всем геоизображениям (масштаб, генерализованность, наличие графических образов) и указана их специфика – это изображение Земли и планет.
