О системе Учебные курсы Вход в систему
 

 

 

   

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

 

 

УТВЕРЖДАЮ

 

 

 

 

 

 

 

Руководитель Департамента

 

 

 

образовательных  программ и стандартов

 

 

 

профессионального образования

 

 

 

 

 

 

 

Л.С.ГРЕБНЕВ

 

 

 

 

 

 

 

                    "___"______________  2001 г.

 

 

ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

 

Географические и земельно-информационные системы

Рекомендуется Минобразованием России для специальности

311100 – Городской кадастр,

650500 – Землеустройство и земельный кадастр

 

Москва   2001 г.

1. Цели и задачи дисциплины.

     Цель дисциплины предусматривает изучение теоретических и практических вопросов по основам геоинформационных технологий и решение на их основе задач земельного и городского кадастра. Задачами изучения дисциплины являются приобретение студентами методических основ и практических навыков обработки топогеодезической (в том числе аэрофотосъемочной) и атрибутивной информации, организации ее в ГИС-проекте для ведения единого государственного реестра  земель (ЕГРЗ) в автоматизированных системах Государственного земельного кадастра (ГАС ЗК).

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

Изучившие дисциплину должны

знать:

§        современные технологии и методы создания топографических карт и планов среднего и крупного масштаба;

§        основы современных информационных технологий

§        концепцию и принципы построения автоматизированных систем земельного и городского кадастра;

§         основные положения по созданию БД  на объекты кадастрового учета;

уметь:

§        работать на ПК в операционной системе Windows на уровне продвинутого пользователя;

§        работать с бумажными картами;

§        подготавливать кадастровые документы и кадастровые планы;

получить навыки:

§        работы на ПК в сетевой среде; 

§        практической работы в программах САПР (AutoCad, Microstation, CADdy и пр.);

§        создания и эксплуатации реляционных БД общего назначения;

§        практической работы ГИС-кадастра в среде MapInfo ( Geomedia, Geobuilder или др.);

§         работы с системами ввода/вывода графической и текстовой информации в(из) гео/земельноинформационных систем.

3. Объем дисциплины и виды научной работы.

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

Общая трудоемкость дисциплины

102

5

6

Аудиторные занятия

 

5

6

Лекции (Л)

34

5

6

Практические занятия (ПЗ)

68

5

6

Вид итогового контроля

(зачет, экзамен)

 

 

зачет

3.1. Содержание дисциплины

3.1.1. Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п

Раздел дисциплины

Лекции

ПЗ

1

ГИС-технологии в земельном  кадастре.  Автоматизированные системы земельного кадастра в России – проекты ЛАРИС,  Гермес и др..

2

0

2

Инструментальное, системное и прикладное программное обеспечение ГИС-технологий.

2

2

3

Сетевые решения в ГИС-технологиях

2

4

4

Программные средства автоматизированных технологий земельного и городского кадастра; их классификация.

2

0

5

Типы и форматы данных используемых в автоматизированных информационных технологиях кадастра.

2

4

6

Организация и структура топографических данных в ГИС-кадастра.

2

6

7

Технологии ввода пространственных (топографических) данных в ГИС; источники данных для ГИС-кадастра.

2

8

8

Модели представления пространственных данных в ГИС.

2

4

9

Использование растрового (ячеистого) представления данных в ГИС-кадастра.

2

6

10.

Моделирование рельефа поверхности и способы отображения рельефа в ГИС; задачи, решаемые с помощью цифровых моделей рельефа.

2

0

11

Технология атрибутивных баз данных (БД) в ГИС-кадастра. Модели атрибутивных данных -  реляционная,  иерархическая, сетевая. 

2

6

12

Система управления БД в ГИС-приложениях.  Манипуляционный аспект работы с данными.

2

6

13

Понятие распределенных БД. Удаленный доступ к базам данных с сети; механизм ODBC, DAO

2

4

14

Решения информационных (геоинформационных) задач  над  совокупностью  данных, хранящихся в ГИС; функции пространственного анализа данных.

2

4

15

Интеграция в ГИС-технологиях расчетных задач, использующих метрику и табличные данные пространственных объектов.

2

4

16

Решение  прикладных  (кадастровых)  задач  в ГИС-приложениях.

2

4

17

Устройства вывода и создание твердых копий картографических документов в ГИС-приложениях;

2

6

3.1.2. Содержание разделов дисциплины

1

ГИС-технологии в земельном  кадастре.  Автоматизированные системы земельного кадастра в России – проекты ЛАРИС, Гермес и др.

1.1. ГИС – основа автоматизированной системы земельного кадастра

1.2. Проект ЛАРИС (Land Reform Implementation Support) – пример законченного технологического решения автоматизированной системы земельного кадастра.

2

Инструментальное, системное и прикладное программное обеспечение ГИС-технологий.

2.1. Вычислительные платформы ГИС-технологий.

2.2. Операционные и сетевые системы современных вычислительных платформ (OpenVMS, UNIX, Windows и др.)

2.3. Прикладное программное обеспечение ГИС-технологий – ГИС, САПР, СУБД, и др.

3

Сетевые решения в ГИС-технологиях

3.1. Компьютерная сеть – основное  архитектурное решение ГИС-технологий

3.2. Одноранговые и иерархические сети; сети с выделенным сервером.

3.3. Организация взаимодействия устройств в сети, понятие сетевого протокола  взаимодействия объектов в сети.

3.4. Функциональные группы устройств в сети, топология подключения устройств  - особенности и недостатки.

3.5. Сетевые операционные системы

4

Программные средства автоматизированных технологий земельного и городского кадастра; их классификация.

4.1. Полнофункциональные ГИС-конструкторы, ГИС-аналитики, ГИС-зрители.

4.2. Автоматизированные системы цифрового картографирования,  справочные картографические системы.

4.3. Пакеты САПР (CAD/CAM/CAE) и родственные системы машинной графики.

4.4. Системы обработки растровых изображений, векторизаторы, издательские системы

4.5. Классификация ГИС продуктов по функциональности, по специализации и пр.

5

Типы и форматы данных используемых в автоматизированных информационных технологиях кадастра.

5.1. Формы хранения данных в ГИС – векторная, растровая, атрибутивная.

5.2. Основные требования к инструментальному и программному обеспечению для накапливания и хранения данных

5.3. Инструментальные средства архивации и хранения данных в ГИС.

6

Организация и структура топографических данных в ГИС-кадастра.

6.1. Цифровая модель топографической карты в ГИС – цифровая картография, термины, определения.

6.2. Картографические слои (покрытия) цифровых (электронных) карт

6.3. Основные и вспомогательные элементы покрытий.

6.4. Форматы хранения цифровых карт в различных ГИС продуктах; особенности обмена (импорта/экспорта) пространственными данными между различными ГИС и САПР продуктами.

7

Технологии ввода пространственных (топографических) данных в

ГИС; источники данных для ГИС-кадастра.

7.1. Дигитайзерные и сканерные технологии создания цифровой карты (плана) с бумажной карты (пластика).

7.2. Технологии, основанные на обработке результатов полевых геодезических съемок (электронная тахеометрия, спутниковые технологии).

7.3. Базовые фотограмметрические технологии по созданию цифровых земельно-кадастровых карт.

8

Модели представления пространственных данных в ГИС.

8.1. Реальные пространственные (географические) координаты объектов в ГИС и их представление в различных картографических проекциях.

8.2. Метрика и топология  цифровых моделей карт в ГИС.

8.3. Внутриобъектные, межобъектные и межслойные топологические отношения объектов и их реализация в  различных моделях цифровых карт

9

Использование растрового (ячеистого) представления данных в ГИС-кадастра.

9.1. Форматы растровых данных. Методические и инструментальные особенности и ограничения работы с растровыми форматами.

9.2. Методы получения растровых моделей объектов в ГИС.

9.3. Устройства ввода растровых данных в ГИС-кадастра; устройства основных моделей сканеров, их технические характеристики.

9.4. Особенности использования растрового представления данных в ГИС-кадастра

10

Моделирование рельефа поверхности и способы отображения рельефа в ГИС; задачи, решаемые с помощью цифровых моделей рельефа.

10.1. Цифровые модели рельефа (ЦМР) в ГИС, принципы построения.

10.2. Методы моделирования рельефа поверхности – крайкинг, триангуляция Делоне и др.

10.3. Задачи, решаемые на ЦМР – анализ видимости, выявление зон затопления, стоковые и архитектурно-планировочные задачи.

11

Технология атрибутивных баз данных (БД) в ГИС-кадастра.

11.1. Модели атрибутивных данных -  реляционная,  иерархическая, сетевая. Понятие оперативной  БД и хранилища данных – OLTP и OLAP технологии БД.

11.2. Методы проектирования атрибутивной БД объектов кадастрового учета.

11.3. Инфологическое проектирование; разработка понятийной  модели и информационной структуры.

11.4. Концептуальная и логическая схема БД кадастровой информации в ГИС

11.5. Физическое проектирование БД. Задачи нормализации отношений

12

Система управления БД в ГИС-приложениях.  Манипуляционный аспект работы с данными.

12.1. Связь кортежей атрибутивной БД  с пространственными объектами в ГИС. Идентификаторы объектов. Геокодирование.

12.2. Индексирование, сортировка, фильтрация и другие функции манипулирования данными.

12.3. Понятие запроса к БД, язык структурированных запросов – SQL, основные приемы создания SQL-запросов.

12.4. Сложный SQL-запрос к пространственным и атрибутивным (табличным) данных в ГИС.

13

Понятие распределенных БД. Удаленный доступ к базам данных с сети; механизм ODBC, DAO

13.1. Стандартный доступ в одноранговой сети  - модель файлового сервера (File Server - FS);

13.2. Технология клиент-сервер в гетерогенных локальных и глобальных сетях · модель доступа к удаленным данным (Remote Data Access - RDA); модель севера базы данных (DataBase Server - DBS); модель сервера приложений (Application Server - AS).

13.3. Методы доступа к удаленным БД, процедура connection и механизм ODBC.

14

Решения информационных (геоинформационных) задач  над  совокупностью  данных, хранящихся в ГИС; функции пространственного анализа данных.

14.1. Задачи пространственного анализа над объектами картографических слоев (покрытий) в ГИС. 

14.2. Операции картографической алгебры - арифметические, булевые и др.  Суть оверлейных операций над векторными  объектами  цифровых карт.

 14.3. Некоторые геоинформационные задачи в приложениях земельного (городского) кадастра – анализ включенности, пересечения, смежности.

15

Интеграция в ГИС-технологиях расчетных задач, использующих метрику и табличные данные пространственных объектов.

15.1. Типы моделей и цели моделирование в среде ГИС.

15.2. Плоские модели задач пространственной связанности, территориального планирования и др.

15.3. Сетевые, плоские модели, основанные на теории направленных графов – нахождение кротчайшего пути, пути наименьшей стоимости и т.д. 

16

Решение  прикладных  (кадастровых)  задач  в ГИС-приложениях.

16.1. Задачи планирования землеотвода, разделения или объединения участков, контроль смежности и др.

16.2. Генерация отчета по решению прикладной задачи ГИС-кадастра.

16.3. Формирование сложного отчета в виде карт, таблиц, картограмм, стандартной деловой графики для вывода на печать.

17

Устройства вывода и создание твердых копий картографических документов в ГИС-приложениях.

17.1. Современные технологии и устройства высококачественного вывода картографических документов на твердый носитель (матричные, струйные, перьевые).

17.2. Особенности использования сетевых ресурсов печати в ГИС-технологиях.

17.3. Современные программные средства компоновки карт и планов с зарамочным оформлением и генерацией картографических индексных сеток.

3.2. Лабораторный практикум.

№ п/п

№ раздела дисциплины

Содержание тем практических занятий

1

2, 3

Введение в операционную систему Windows 98, NT, Идеалогия системы, Реализация мультизадачного режима, работа в нескольких окнах с различными приложениями. Приемы работы в сетевой среде с выделенным сервером.

2

4

Назначение ГИС MapInfo, место системы в рейтинге геоинформационных продуктах в мире. Функциональные возможности MapInfo.

Инсталляция системы, организация рабочего места пользователя в дереве директорий.

3

5, 6

Варианты запуска  MapInfo, использование “Справки”, настройка системы на индивидуального пользователя.

Организация проекта, создание рабочего набора, сохранение данных.

4

 

Объекты картографирования и их представле­ние в ГИС. Геометрические примитивы и типы объектов. Структура организации геоданных в MapInfo -  послойная организация цифровой карты.

Таблица MapInfo, картируемые и некартируемые таблицы, открытие (загрузка) существующих таблиц (карт). Функции управления слоями.

5

6

Интерфейс пользователя, основное меню системы. Инструментальные панели – Пенал, Команды, Операции, Программы.

Основные функции и операции работы с существующими таблицами – «Картой», «Списком».

Представление геоинформации в различных окнах –  окно «Карты», «Списка», «Графика», «Статистики», окно «MapBasic». Открытие дополнительных окон и работа с ними.

6

8

Системы координат в окне «Карта», Проекция карты (классы, виды, единицы измерения), референц-эллипсоид. Изменение проекции карты, единиц измерения.

Создание тематических карт («Выделить условно») на примере таблиц карты мира из комплекта поставки.

7

8, 9

Создание новой таблицы (карты). Задание проекции, системы координат и единиц измерения. Создание объектов в новой таблице.

Управление таблицами и слоями цифровой карты. Установление графических атрибутов объектов карты, подписи на цифровой карте, особенности использования косметического слоя.

8

7

Ввод данных с дигитайзера. Инициализация дигитайзера в системе и его калибровка. Привязка бумажной карты по опорным почкам к системе координат таблицы MapInfo.

Формирование объектов цифровой карты в слоях MapInfo. Основные правила и приемы дигитализации (оцифровки) элементов карты.  Ошибки оцифровки и методы редактирования – (режим «SNAP»-совмещения узлов).

9

7

Конвертирование геоданных их формата ASCII во внутренний формат MapInfo. Ввод точечных объектов (пикетов) по результатам геодезических съемок; создание по ним объектов кадастрового учета.

10

7,

Сканерные технологии оцифровки карт. Настройка сканера для создания растрового образа бумажной карты. Открытие растрового файла. Режим «Просмотр» и «Регистрация» – привязка. Технология привязки растрового файла – трансформирование методом «вектор в растр».  Настройка растрового изображения.

Метод векторизации элементов кадастрового учета по цифровому ортофотоснимку в фотограмметрических технологиях кадасра.

11

9

Реляционная СУБД MS ACCESS. Физическое проектирование таблиц с заданной структурой. Установление связи между таблицами, нормализация отношений.

Манипулирование данными в среде MS ACCESS. Добавление данных удаление, сжатие таблиц и др. Реализация техники запросов в MS ACCESS.

12

7

Импорт и экспорт геоинформации в (из) MapInfo. Собственный обменный формат MapInfoMIF/MID. Конвертирование геоданных из формата AutoCad DXF. Преобразование таблиц форматов DBF, Excel, Access в формат таблиц MapInfo.

13

13

Связь между другими форматами реляционных таблиц – механизм ODBC.

14

13, 14

Основы техники запросов к геоинформационной БД. Поиск объектов в базе данных – «Найти». Простой запрос-«Выбрать».

Сложный SQL – запрос по двум или нескольким таблицам. Пространственный SQL-запрос.

15

16

Работа с пространственными объектами. Создание буферных зон, комбинирование объектов, обобщение данных, разрезание объектов, удаление части и другие.

16

15,  16

Концепция кадастровой картографии в Федеральной программе ГАС ЗК,  административно-кадастровое деление территории, дежурные кадастровые карты.

Информационная структура кадастровых карт, составные  кадастровые номера, территориальное и оценочное  зонирование.

17

17

Разработка многостраничного макета отчета, работа в окне отчета. Настройка принтера для вывода на печать многостраничного отчета в сетевой среде.

4. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.

4.1. Рекомендуемая литература.

а) основная литература:

1) Капралов Е.Г., Коновалова Н.В. Введение в ГИС.- Учебное пособие, изд. 2-е испр. и доп.  -  М.: ООО «Библион», 1997 г. 160 с

2) Хаксхольд В. Введение в городские геоинформационные системы., пер. с англ., изд. АТИП, -  1996 г. 325 с.

3) Кошкарев А.В., Тикунов В.С., Геоинформатика., М.: Картгеоцентр Геодезиздат, 1993, 213 с.

4) Башин Ю.Б., Гусева Т.И. Проектирование баз данных в примерах и задачах. – М.: Радио и связь, 1092. – 160 с.

5) Неумывакин Ю.К., Перский М.И. Геоднзическон обеспечение землеустроительных и кадастровых работ: Справ. пособие. – М.: Картгеоцентр, 1996. – 344 с.

б) дополнительная литература:

1) Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:2000, 1:1000, и 1:500. ГКИНТ-02-033-88. - M:, Недра , 1985

2) Бугаевский Л.М., Вахрамеева Л.А. Геодезия. Картографические проекции: Справочное пособие. – М.: Недра, 1992. – 293 с.

3) Справочник по картографии/Берлянт А.М., Гедымин А.В., Кельнер Ю.Г. и др. – М.: Недра, 1988. – 428 с.

4) Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:5000 ГУГиК при Совмине СССР. – М.: Недра , 1989. – 286 с.

  4.2. Средства обеспечения освоения дисциплины.

§        Учебная дисциплина «Географические и земельно-информационные системы» в системе дистанционного обучения МИИГАиК.

§         ГИС MapInfo Pro, СУБД MS ACCESS2000 .

4.3. Материально-техническое обеспечение дисциплины.

Вычислительный центр кафедры кадастра с 22 компьютерами в локальной сети  и соответствующим системным и прикладным программным обеспечением. Периферийные устройства (сканеры, дигитайзеры, принтеры).

Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки (специальности)

311100 – Городской кадастр,

650500 – Землеустройство и земельный кадастр

Программу составил:

 

Алтынов Александр Ефимович, доцент, Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК)

Программа одобрена на заседании

научно-методического совета по геодезии и картографии

«___»_____________2001г.

Протокол № ___________

Председатель НМС (совета УМО)

по геодезии и картографии

 

Савиных В.П.

   

СОЗДАТЕЛИ СИСТЕМЫ ДО ГОСТЕВАЯ КНИГА E-MAIL