Бакалавриат
2025/2026





Пространственное моделирование социально-экологических систем
Статус:
Курс обязательный (География глобальных изменений и геоинформационные технологии)
Где читается:
Факультет географии и геоинформационных технологий
Когда читается:
3-й курс, 1, 2 модуль
Охват аудитории:
для своего кампуса
Преподаватели:
Шилов Павел Михайлович
Язык:
русский
Кредиты:
5
Контактные часы:
48
Программа дисциплины
Аннотация
Курс направлен на то, чтобы научить студентов формулировать и проверять географические гипотезы математическими и статистическими методами, проводить количественные географические исследования, моделировать различные компоненты и явления географической среды, в том числе используя методы машинного обучения и имитиационного моделирования. В ходе курса студенты научаться правильно подбирать и использовать математические методы и технологии пространственного моделирования для решения задач в социально-экологических системах, и грамотно их визуализировать при помощи Python и ряда других специализированных программных сред.
Цель освоения дисциплины
- • формирование представлений о пространственном моделировании различных географических явлений и компонентов окружающей среды
- • обучение основным приемам обработки, анализа, визуализации и интерпретации количественных и качественных пространственных и временных данных о географических явлениях
Планируемые результаты обучения
- Знать теоретические основы статистического и пространственного моделирования компонентов географической среды.
- Уметь оценивать области и границы применимости математических методов в географии, формулировать и проверять географические гипотезы математическими и статистическими методами, выбирать наиболее подходящий способ визуализации пространственно-временных данных, соответствующий задачам исследования.
- Владеть терминологией геоинформатики и смежных областей знания, элементарными навыками программирования.
- Владеть современными методами, средствами и программными пакетами сбора, обработки, анализа и визуализации географических данных, в т.ч. ArcGISDesktop 10.x, GlobalMapper, QGIS, R, Python, Adobe.
- Владеть методическими приемами пространственного моделирования на локальном уровне организации СЭС
- Владеть методическими приемами пространственного моделирования на региональном уровне организации СЭС
- Применять методы статистического и имитационного моделирования для анализа пространственно-временной организации СЭС на локальном уровне
- Анализировать ключевые факторы дифференциации и прогнозировать динамику структуры землепользования на локальном уровне организации СЭС
- Формулировать задачи пространственного моделирования в географии, определять тип модели и способ представления данных (точки, линии, полигоны, поля; растр/вектор; дискретные/континуальные)
- Применять статистические, геостатистические и имитационные методы (вариограммы, кригинг, индексы автокорреляции, GWR, элементы ML) для анализа географических данных и построения моделей
- Оценивать качество и неопределённость моделей, интерпретировать результаты, выявлять ограничения и масштабы применимости пространственных решений
- Применять методы статистического и имитационного моделирования для анализа пространственно-временной организации СЭС на региональном уровне
- Оценивать влияние масштаба, разрешения и охвата на пространственные взаимосвязи
- Строить модели взаимодействия агентов для анализа структуры и динамики землепользования СЭС на региональном уровне
Содержание учебной дисциплины
- Раздел 2. Пространственное моделирование СЭС на локальном уровне
- Раздел 3. Пространственное моделирование СЭС на региональном уровне.
- Раздел 1. Основы и принципы пространственного моделирования
Элементы контроля
- Практическая работапрактические работы выполняются на семинарах и дома
- Итоговый тест
Промежуточная аттестация
- 2025/2026 2nd module0.2 * Итоговый тест + 0.4 * Практическая работа + 0.4 * Практическая работа
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Applied spatial data analysis with R, Bivand, R., 2008
- Mills, J. W. (2008). Geospatial Analysis: A Comprehensive Guide to Principles, Techniques, and Software Tools, Second Edition - by Michael J. de Smith, Michael F. Goodchild, and Paul A. Longley. Transactions in GIS, 12(5), 645–647. https://doi.org/10.1111/j.1467-9671.2008.01122.x
Рекомендуемая дополнительная литература
- An introduction to R for spatial analysis & mapping, Brunsdon, C., 2015
- Bivand, R., Pebesma, E. J., & Gómez-Rubio, V. (2013). Applied Spatial Data Analysis with R (Vol. 2nd ed). New York, NY: Springer. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=601853
- Lawhead, J. (2013). Learning Geospatial Analysis with Python : Master GIS and Remote Sensing Analysis Using Python with These Easy to Follow Tutorials. Birmingham: Packt Publishing. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=657621
- Monica G. Turner, & Robert H. Gardner. (2015). Landscape Ecology in Theory and Practice : Pattern and Process (Vol. 2nd ed. 2015). Springer.
- Pourghasemi, H. R., & Gokceoglu, C. (2019). Spatial Modeling in GIS and R for Earth and Environmental Sciences. Elsevier.
- Методы и практика пространственного анализа : с примерами решения в ArcGIS, GeoDa и GeoDa Space, Грекусис, Д., 2021