- •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*
региональных и местных органов управления, а также частного сектора.
● Правительственное распоряжение Президента Клинтона (11 апреля 1994) — «Координация в области получения и доступа к данным: Национальная инфраструктура пространственных данных», предусматривающее создание Федерального комитета пространственных данных.
4. Классификация ГИС
Классификация по пространственному охвату
По пространственному охвату различают следующие типы ГИС:[ГОСТ Р
52438-2005]
● Глобальные (планетарные) ГИС — охватывают данные по всей поверхности Земли и применяются во всем мире
● Субконтинентальные ГИС — охватывают территорию
континентального уровня (например, Северная Америка)
● Национальные ГИС — создаются и применяются на территории национальных государств
● Межнациональные ГИС — охватывают несколько соседних
государств
● Региональные ГИС — применяются на уровне крупных природных и экономических районов
● Субрегиональные ГИС — охватывают часть региона ● Локальные (местные) ГИС — охватывают территорию города, района,
поселения или организации
Классификация по уровню управления в России
В Российской Федерации принято различать геоинформационные системы в зависимости от уровня государственной власти:[ГОСТ Р 52438-2005]
Федеральные ГИС (ФГИС)
Федеральные ГИС содержат пространственные данные на территорию всей Российской Федерации и имеют определённую проблемно-тематическую ориентацию. Они предназначены для решения задач федерального значения и используются министерствами и ведомствами: Минприроды России, Минсельхоз России, Роскосмос, Росреестр, Рослесхоз и другими структурами.[NextGIS, SOVZOND]
Региональные ГИС (РГИС)
Региональные ГИС содержат пространственные данные на территорию субъектов Российской Федерации, федеральных округов, крупных природных и экономических районов, включая природоохранные зоны, районы кризисных ситуаций, бассейны добычи полезных ископаемых и другие территории (акватории).[ГОСТ Р 52438-2005]
Целью создания региональной ГИС является обеспечение органов власти актуальной, достоверной и комплексной геопространственной
информацией для оперативного анализа, оценки и обоснования
принимаемых управленческих решений.[SOVZOND]
Муниципальные ГИС (МГИС)
Муниципальные ГИС создаются для территории отдельного города, муниципального района, пригородной зоны и отдельных объектов. Они
обеспечивают информационную поддержку различных сфер деятельности
органов местного самоуправления:[ГОСТ Р 52438-2005; NextGIS]
● градостроительство ● земельная политика и управление земельными ресурсами
● управление муниципальным имуществом ● жилищно-коммунальное хозяйство ● транспорт ● благоустройство
● природоохранная деятельность
Муниципальные ГИС создаются в соответствии с требованиями законодательства Российской Федерации в рамках информационных систем обеспечения градостроительной деятельности (ИСОГД), систем жилищно-коммунального хозяйства и других сфер деятельности.
Локальные ГИС (ЛГИС)
Локальные ГИС охватывают территорию конкретного предприятия, организации или объекта и используются для решения локальных задач управления и планирования.[ГОСТ Р 52438-2005]
Классификация по функциональным возможностям
В зависимости от функциональности различают:[Studfile]
● Полнофункциональные ГИС — универсальные системы со всем набором инструментов для сбора, обработки, анализа и визуализации данных
● ГИС для просмотра данных (ГИС-вьюеры) — предназначены для визуализации и навигации по пространственным данным
● ГИС для ввода и обработки данных — специализированные системы для цифрования и редактирования пространственной информации
● Специализированные ГИС — разработаны для решения узконаправленных задач в конкретной области хозяйствования
Классификация по специализации и предметной области
В наименованиях ГИС может быть отражена их специализация, включая следующие направления:[ГОСТ Р 52438-2005]
● Инвентаризация — учёт и описание объектов, размещение их в пространстве
● Анализ — выявление закономерностей и взаимосвязей между
объектами ● Оценка — определение качественных и количественных
характеристик объектов и явлений ● Мониторинг — непрерывное наблюдение и отслеживание изменений
объектов
● Прогноз — предсказание развития ситуаций на основе анализа
данных
● Управление и планирование — принятие управленческих решений и стратегическое планирование
● Поддержка принятия решений — предоставление информационной
поддержки органам управления
Для обозначения такой специализации используют конструкцию «ГИС для...»
Пример: «ГИС для оценки состояния лесных ресурсов»[ГОСТ Р
52438-2005]
Предметная область может быть включена в наименование ГИС в виде:[ГОСТ Р 52438-2005]
● Прилагательного, производного от наименования предметной области ● Пример: земельная ГИС, лесная ГИС, водохозяйственная ГИС
● Родительного падежа, указывающего на область применения ● Пример: ГИС коммунального хозяйства, ГИС охраны
окружающей среды, ГИС культурного наследия ● Имени собственного в именительном падеже, заключённого в кавычки
● Пример: ГИС «Особо охраняемые природные территории», ГИС «Государственный земельный кадастр»
Типичные классификации по предметной области включают:
● Земельные ГИС (земельные кадастры) ● Городские/муниципальные ГИС ● Природоохранные и экологические ГИС ● Геологические ГИС ● Лесохозяйственные ГИС
● Водохозяйственные ГИС ● Архитектурные и градостроительные ГИС
● Архивные ГИС культурного наследия[Kpfu.ru, Studfile]
Классификация по временным характеристикам
В зависимости от динамики обновления данных различают:[Studfile]
● Статические ГИС — обновляются редко (раз в месяц или реже), информация незначительно изменяется во времени (например, атласы, исторические карты)
● Динамические ГИС — обновляются периодически, содержат информацию об объектах, которые изменяются со временем
