Управление пространственными данными

Бакалавриат 2024/2025

Статус: Курс обязательный (География глобальных изменений и геоинформационные технологии)

Направление: 05.03.02. География

Кто читает: Факультет географии и геоинформационных технологий

Где читается: Факультет географии и геоинформационных технологий

Когда читается: 3-й курс, 3, 4 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Осокин Степан Артемович

Язык: русский

Кредиты: 3

Полная версия программы учебной дисциплины Задать вопрос

Аннотация

Курс является обязательным для студентов, выбравших специализацию (направление) «Геоинформационные технологии и пространственное моделирование». Курс направлен на то, чтобы научить студентов эффективно управлять пространственными данными с использованием современных географических информационных систем и систем управлениями базами данных. Курс предлагает расширенный подход к управлению пространственными данными как к процессу, включающему не только загрузку, хранение и манипулирование данными в среде системы управления базой данных (СУБД), но и задачи поиска, получения и интеграции пространственных данных из различных источников, построение системной архитектуры многопользовательских геоинформационных систем (МГИС), а также методы предоставления пространственных данных пользователям в среде МГИС. Курс включает рассмотрение теоретических основ управления пространственными данными, знакомство с различными стандартами и форматами пространственных данных, примеры различных видов источников данных, сравнение различных видов пространственных СУБД и освоение навыков их разворачивания, основные методы построения многопользовательских баз пространственных данных, манипулирование пространственными данными, методы многопользовательского редактирования данных и другие темы. Курс состоит из лекций, практических заданий и индивидуального проекта. В заданиях студентам предлагается решать задачи различной сложности на основе детальных инструкций или наводящих подсказок. Задания включают элементы программирования на языке Python, написание SQL-запросов, использование CLI-утилит, работу с протоколами HTTP и OGC, выполнение процедур с СУБД PostgreSQL с модулями PostGIS и PostGIS Topology, использование пакета QGIS и другого программного обеспечения. Для индивидуального проекта предлагается список тем на выбор.

Цель освоения дисциплины

Целью данного кура является освоение теоретических основ, базовых навыков и основных технологий, необходимых для решения задач управления пространственными данными в реальной практике современных компаний и организаций из различных отраслей. Такая практика кроме решения задач по применению пространственных СУБД включает в себя также построение системной архитектуры ГИС, сбор пространственных данных из различных источников, предоставление их пользователям системы и другие задачи.

Планируемые результаты обучения

Эффективно управляет пространственными данными с использованием функционала современных географических информационных систем и систем управлениями базами данных
Знать определение управления пространственными данными (УПД) как раздела геоинформатики.
Знать задачи управления пространственными данными.
Понимать особенности управления пространственными данными по сравнению с управлением данными вообще.
Понимать задачи интеграции пространственных данных.
Понимать актуальность управления пространственными данными в многопользовательских ГИС
Знать функциональные и архитектурные компоненты ГИС.
Знать варианты системной архитектуры многопользовательских ГИС.
Знать факторы выбора системной архитектуры ГИС.
Знать виды и примеры программного обеспечения для разных архитектурных компонентов ГИС.
Уметь выбирать программное обеспечение для компонентов ГИС.
Знать классификацию источников пространственных данных
Знать виды первичных источников пространственных данных - данных, собираемых в поле
Знать наиболее актуальные и активно развивающиеся источники данных дистанционного зондирования Земли и соответствующие съемочные системы: космические снимки сверхвысокого разрешения, "ночные" снимки, данные космической альтиметрии, системы космического видеомониторинга в сверхвысоком разрешении, системы микро- и нано-спутников, комплексные системы дистанционного зондирования, ретроспективные системы ДЗЗ.
Знать общие принципы работы глобальных навигационных спутниковых систем
Знать основные современные глобальные и региональные навигационные системы
Знать классификацию ГНСС-измерений по различным признакам. Знать классификацию дифференциальных поправок для ГНСС-измерений.
Понимать основные принципы создания ГНСС, сегменты ГНСС, особенности навигационных сигналов спутников.
Знать примеры различных методов позиционирования в ГНСС, отличающихся различным сочетанием видов ГНСС-измерений
Знать примеры действующих систем повышения точности ГНСС-измерений
Знать примеры основных провайдеров открытых пространственных данных.
Понимать принцип работы Google Earth Engine Data Catalog и геофреймворка Google Earth Engine. Уметь составлять простейшие скрипты для загрузки данных из Google Earth Engine Data Catalog.
Знать примеры открытых цифровых моделей рельефа и понимать их особенности
Уметь собирать в одном проекте разнородные данные из внешних источников, включая гео веб-сервисы и API
Знать примеры крупнейших отраслевых и коммерческих баз пространственных данных
Понимать принцип работы с непространственными источниками для формирования пространственных данных. Знать технологии геокодирования и гео веб-скрэпинга.

Содержание учебной дисциплины

Тема 1. Теоретические основы управления пространственными данными
Тема 2. Системная архитектура ГИС
Тема 3. Источники пространственных данных
Тема 4. Стандарты и форматы пространственных данных.
Тема 5. Хранение пространственных данных
Тема 6. Редактирование пространственных данных
Тема 7. Предоставление пространственных данных пользователям ГИС
Тема 8. Отдельные вопросы Управления пространственными данными

Элементы контроля

Практическая работа
Оценка за практические работы Опрактич определяется как среднее оценок за практические работы на занятиях в течение модуля. В течение модуля студент выполняет три практических работы.
Проект
Тематики индивидуальной работы (проекта) определяется между 1-й лекцией и 1-м семинарским занятиям. Запись на конкретную тему проекта осуществляется у преподавателя, ведущего семинары в группе, не позднее 2-го семинарского занятия. Проект может основываться на результатах практических работ, проводимых в течение курса.
Экзамен
Экзамен проводится в устной форме. Устная часть экзамена представляет собой устную беседу с преподавателем на основе плана учебной дисциплины и списка примерных вопросов.

Промежуточная аттестация

2024/2025 4th module
0.3 * Практическая работа + 0.3 * Проект + 0.4 * Экзамен

Список литературы

Авторы

Осокин Степан Артемович
Медведев Андрей Александрович

Программа дисциплины